專利名稱：顯影裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種復印機、打印機、傳真機等的使用電子照相方式的顯影裝置。
背景技術：
過去，在例如使用電子照相方式的圖像形成裝置中，特別是在其中的進行彩色圖像形成的圖像形成裝置中，廣泛使用二成分顯影方式，該二成分顯影方式混合非磁性調色劑(調色劑)與磁性載體(載體)，將其用作為顯影劑。二成分顯影方式與現在提出的其它顯影方式相比，在畫質穩(wěn)定性、裝置的耐久性等方面具有優(yōu)勢。
在使用二成分顯影方式的顯影裝置(二成分顯影裝置)中，當將調色劑供給到圖像承載體進行顯影時，顯影劑中的調色劑濃度(調色劑與載體的比例，或調色劑相對顯影劑整體的比例)逐漸下降。為了防止該調色劑的濃度下降，需要補充新的調色劑。當補充調色劑時，也存在補充包含載體的二成分顯影劑的場合。
圖12示出過去的一般的二成分顯影裝置。作為關于這樣的二成分顯影裝置的現有技術文獻，例如可列舉出日本特開昭55-32060號公報。
顯影裝置201具有收容顯影劑的顯影容器202。顯影容器202的與作為被顯影體的圖像承載體相對的一部分形成開口?？苫剞D地配置作為顯影劑承載體的顯影套211，該顯影套211從該開口部露出一部分，將顯影劑供給到圖像承載體。顯影容器202具有顯影室(第1顯影劑收容室)221和攪拌室(第2顯影劑收容室)222。顯影室221沿顯影套211的軸向配置，收容于其中的顯影劑供給到顯影套211。在攪拌室222中，補充的調色劑與顯影容器202內的顯影劑一邊被混合攪拌，一邊被朝與顯影室221相反方向輸送。顯影室221與攪拌室222由分隔壁225分隔。然而，在分隔壁225的縱向兩端部形成容許顯影劑的通過的第1連通路(連接部)223、第2連通路(連接部)224。在顯影室221和攪拌室222，分別作為進行顯影劑的輸送和攪拌的輸送構件(顯影劑輸送攪拌構件)，配置有第1螺旋輸送機213、第2螺旋輸送機214。這樣，通過第1連通路223、第2連通路224形成在顯影室221與攪拌室222之間循環(huán)顯影劑的顯影劑循環(huán)路徑(圖12中箭頭D方向)。
在顯影容器202設置用于補充調色劑的調色劑補充口。在調色劑補充位置T，通常通過重力落下補充到顯影容器202內的調色劑在攪拌室222中與顯影容器202內的顯影劑進行攪拌。這樣，補充的調色劑與載體進行接觸而摩擦帶電。
然而，在攪拌室222的攪拌不充分的場合，在補充的調色劑未充分帶電的狀態(tài)下，顯影劑從第1連通路223輸送到顯影室221。當該帶電不充分的調色劑用于顯影動作時，可能在圖像白地部(本來不應附著調色劑的圖像承載體上的區(qū)域)發(fā)生調色劑灰霧，導致圖像品質下降。
為了防止這樣的調色劑灰霧，在過去的顯影裝置201中，一般是適當設定從攪拌室222的調色劑補充位置T到第1連通路223的距離(以下稱“攪拌距離”)L1。然而，在該場合，顯影劑循環(huán)路徑縱向距離(即顯影套211的軸向(縱向)的顯影室221、攪拌室222的長度，以下也稱“縱向輸送距離”)L2變長的情形較多。為此，成為阻礙顯影裝置201的小型化和圖像形成裝置整體的小型化的原因。
隨著近年對彩色圖像需求的高漲，在進行彩色圖像形成的圖像形成裝置中也要求裝置的低成本化和小型化。
攪拌室222的縱向輸送距離L2要求的縱向方向的最小長度不外是形成于圖像承載體上的靜電像的、大體沿顯影劑循環(huán)路徑縱向的方向的寬度，即顯影區(qū)域(以下稱“圖像形成寬度”)A。即，只要按與圖像形成寬度A相當的寬度將顯影劑供給到顯影套211上即可。通常，圖像形成寬度A大體與顯影套211保持顯影劑的軸向(縱向)長度相當。
可是，日本特開2003-5519號公報公開了一種構成，該構成如圖13和圖14所示那樣，相對第1螺旋輸送機326傾斜地設置第2螺旋輸送機327。另外，在記載于日本特開2003-5519號公報的顯影裝置中，將顯影劑落下空間334形成于第1螺旋輸送機326的顯影劑輸送方向下游側端部與第2螺旋輸送機327的顯影劑輸送方向上游側端部間，使得由第1螺旋輸送機326輸送來的顯影劑落下到第2螺旋輸送機327。另外，在顯影劑落下空間334的下方設置將顯影劑引導至第2螺旋輸送機327的傾斜面335。顯影劑和補充調色劑通過顯影劑落下空間334落下到傾斜面335上。在傾斜面335上，顯影劑與補充調色劑被重合、攪拌，沿傾斜面335滑動，被輸送到第2螺旋輸送機327的顯影劑輸送方向上游側端部。這樣，提高后述的補充調色劑的取入性能。
然而，在記載于日本特開2003-5519號公報的顯影裝置中，第1連通路用于將調色劑從第2螺旋輸送機327轉移至第1螺旋輸送機326，為了在第1連通路之前使補充調色劑充分帶電，使得攪拌距離L1比圖像形成寬度A長，當然，攪拌室內的縱向輸送距離L2也變得比圖像寬度A長，顯影裝置不必要地變大。
另外，在記載于日本特開2003-5519號公報的顯示裝置中，使補充調色劑落下到形成于第1螺旋輸送機327的下部的顯影劑落下空間334。為此，在調色劑補充口336正下方的第1螺旋輸送機326近旁基本沒有顯影劑。結果，不可能穩(wěn)定地將顯影劑供給到顯影套325，在該區(qū)域不能進行調色劑顯影。因此，至少按與顯影劑落下空間334的長度相當的距離將攪拌室內的縱向輸送距離L2形成得比圖像形成寬度A大。
另外，在記載于日本特開2003-5519號公報的顯影裝置中，補充調色劑落下到回轉的第1螺旋輸送機326上。為此，補充調色劑可能朝第1螺旋輸送機326的顯影劑輸送的上游方向飛濺，發(fā)生倒流現象。該倒流的補充調色劑未充分帶電，所以，當輸送到顯影套325上時，在圖像白地部發(fā)生調色劑灰霧。為此，在記載于日本特開2003-5519號公報的顯影裝置中，在顯影劑落下空間334的長度的基礎上，按補充調色劑倒流的距離使縱向輸送距離L2超出必要(超出圖像形成寬度A)地變長。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種小型、可提高補充調色劑的電荷賦予能力的顯影裝置。
為了達到上述目的，優(yōu)選的顯影裝置具有顯影劑承載體、第1室、輸送構件、第2室、攪拌輸送構件、顯影劑補充單元；該顯影劑承載體將包含調色劑和載體的顯影劑承載輸送到與圖像承載體的相對部；該第1室在開口配置該顯影劑承載體；該輸送構件配置于該第1室內，在顯影劑承載體縱向輸送顯影劑；該第2室通過與該第1室連通的第1連通部從該第1室供給顯影劑，而且通過與該第1室連通的第2連通部將顯影劑供給到該第1室；該攪拌輸送構件配置于該第2室內，通過回轉而攪拌輸送顯影劑；其中，該第2室與該攪拌輸送構件相對水平方向傾斜地配置，該第2連通部側比該第1連通部側高；其中，該第1室的該第1連通部側比該第2室的該第1連通部側高；該顯影劑補充單元通過設于該第2室的區(qū)域的上部的供給開口進行補充用顯影劑的補充，該第2室從該第1連通部供給顯影劑。


圖1為可適用本發(fā)明的圖像形成裝置的一例的示意截面圖。
圖2為本發(fā)明顯影裝置的一實施例的示意截面圖。
圖3為本發(fā)明顯影裝置的一實施例的上面圖。
圖4為用于說明顯影劑落下位置和顯影劑落下路徑的第2連通路處的顯影裝置的縱截面圖。
圖5為用于說明顯影劑落下位置和顯影劑落下路徑的攪拌室處的顯影裝置的橫截面圖。
圖6為用于說明實驗例1的實驗條件的顯影裝置的上面圖。
圖7為示出實驗例1的實驗結果的曲線圖。
圖8為比較例的顯影裝置的示意截面圖。
圖9為比較例的顯影裝置的示意上面圖。
圖10為示出實驗例2的實驗結果的曲線圖。
圖11為本發(fā)明的盒的一實施例的示意截面圖。
圖12為過去的顯影裝置的一例的上面圖。
圖13為過去的顯影裝置的另一例的縱截面圖。
圖14為圖13所示過去的顯影裝置的顯影劑轉移部近旁的橫截面圖。
具體實施例方式
下面，根據附圖詳細說明本發(fā)明的顯影裝置。
實施例1(圖像形成裝置的整體構成和動作)首先，參照圖1說明適用本發(fā)明的圖像形成裝置的一實施例的整體構成和動作。圖1示出適用本發(fā)明的圖像形成裝置100的一實施例的示意截面圖。
本實施例的圖像形成裝置100為彩色電子照相圖像形成裝置，作為多個的像形成單元，具有形成黃色(Y)、品紅色(M)、青色(C)、黑色(K)的各色的圖像的4個圖像形成部50Y、50M、50C、50K。圖像形成裝置100可相應于圖像信息信號在記錄材料P形成彩色圖像，該圖像信息信號來自可與圖像形成裝置主體10通信地連接的個人計算機等外部主機，或附屬于圖像形成裝置主體10或可與其通信地連接的原稿讀取裝置。
首先，說明圖像形成裝置100的整體的動作。在本實施例中，圖像形成裝置100具有的各圖像形成部50Y、50M、50C、50K具有基本相同的構成，形成的圖像的顏色不同。因此，以下在不需要特別區(qū)別的場合，為了表示屬于任一圖像形成部的要素，省略附加于圖1中符號的標記Y、M、C、K，總體上進行說明。
圖像形成部50具有作為圖像承載體的、可朝圖1中箭頭方向回轉的轉鼓型電子照相感光體(以下稱“感光鼓”)51。當形成圖像時，先由作為帶電單元的一次帶電器52使回轉的感光鼓51的表面帶電。相應于與各圖像形成部50對應的進行了分色的圖像信息信號，由作為圖像寫入單元(曝光單元)的激光掃描器53對帶電的感光鼓51的表面進行掃描曝光。這樣，在感光鼓51上形成與對應的顏色的圖像信息信號相應的靜電像。然后，由顯影裝置1用調色劑將該靜電像顯影，在感光鼓51上形成調色劑像。
按可與各圖像形成部50的感光鼓51相對著進行環(huán)形移動的方式，配置作為記錄材料輸送單元的輸送皮帶56。在夾著輸送皮帶56與各圖像形成部50的感光鼓51相對的位置，設置作為轉印單元的轉印帶電器54。如上述那樣形成于感光鼓51上的調色劑像由轉印偏壓轉印到輸送皮帶56上的記錄材料P上，該轉印偏壓由轉印帶電器54外加。
記錄材料P由撿拾輥62等記錄材料供給單元從作為記錄材料收容部的盒61輸送到對齊輥63。然后，記錄材料P由對齊輥63在這里與各圖像形成部50的圖像形成動作獲得同步，送出到輸送皮帶56。
例如，在形成全色圖像的場合，在黃色、品紅色、青色、黑色的各圖像形成部50進行上述那樣的圖像形成動作。這樣，對于在輸送皮帶56上輸送的記錄材料P依次轉印調色劑像，在記錄材料P上形成所期望的全色圖像。在形成單色圖像時，通過僅使用形成所期望的顏色的圖像形成部，從而可同樣地在記錄材料P形成調色劑像。
此后，記錄材料P從輸送皮帶56剝離，輸送到定影裝置64。通過由定影裝置64進行加壓/加熱，從而使轉印于記錄材料P上的調色劑像成為永久圖像。另外，轉印后殘留于感光鼓51上的殘留調色劑由作為清掃單元的清掃裝置55除去，以備在下一圖像形成中使用。清掃裝置55具有刮板狀的清掃構件。
(顯影裝置)下面，參照圖2和圖3說明顯影裝置1。
顯影裝置1具有收容顯影劑的顯影容器2。在顯影容器2內作為顯影劑主要收容具有非磁性調色劑(調色劑)與磁性載體(載體)的二成分顯影劑。
顯影容器2的與感光鼓51相對的一部分形成開口，按在該開口部露出一部分的形式，可回轉地配置作為顯影劑承載體的顯影套11。顯影套11由非磁性材料構成，內包作為磁場發(fā)生單元的固定的磁鐵12。在本實施例中，磁鐵12沿外周具有多個磁極。然后，當進行顯影動作時，顯影套11朝圖2中箭頭方向回轉，以層狀保持顯影容器2內的二成分顯影劑，將其承載輸送到與感光鼓51相對的顯影區(qū)域。承載于顯影套11上的顯影劑在顯影區(qū)域形成尖端立起的磁刷。該磁刷接觸或接近感光鼓51的表面。這樣，相應于形成于感光鼓51表面的靜電像，將二成分顯影劑中的調色劑供給到感光鼓51側，該靜電像被顯影。
通常，至少在顯影動作時，在顯影套11加預定的顯影偏壓，由形成于感光鼓51與顯影套11間的電場的作用將調色劑轉移到感光鼓51。另外，為了限制承載于顯影套11上的顯影劑量，在顯影區(qū)域的顯影套11的回轉方向上游側，設置顯影劑量限制單元18。顯影劑量限制單元18與磁鐵12協同動作，由磁場的作用限制顯影劑層厚。
對感光鼓51上的靜電像進行顯影后的顯影劑隨著顯影套11的回轉而被輸送，回收到顯影容器2的后述的顯影室(第1顯影劑收容室)21。
顯影容器2由分隔壁25大體分成顯影室(第1顯影劑收容室)21(接近顯影套11的一側)與攪拌室(第2顯影劑收容室)22(遠離顯影套11的一側)。分隔壁25不到達顯影容器2的內部的縱向兩端部側壁26、27，這樣，形成允許顯影劑在顯影室21與攪拌室22之間通過的連接部，即進行顯影劑的轉移的第1連通路(連接部)23和第2連通路(連接部)24。
在顯影室21、攪拌室22設置使顯影劑在顯影室21與攪拌室22間循環(huán)的循環(huán)單元。該循環(huán)單元具有第1螺旋輸送機13和第2螺旋輸送機14，該第1螺旋輸送機13和第2螺旋輸送機14分別作為沿顯影室21、攪拌室22的縱向軸線方向進行顯影劑的輸送和攪拌的輸送構件。由這些第1、第2螺旋輸送機13、14使顯影劑一邊在顯影容器2內進行混合攪拌一邊循環(huán)。本實施例的顯影裝置1的顯影劑循環(huán)的方向在顯影室21中為從圖2的紙面背面?zhèn)瘸懊鎮(zhèn)鹊姆较?，在攪拌?2中為從圖2的紙面前面?zhèn)瘸趁鎮(zhèn)鹊姆较?圖3中的箭頭D方向)。
另外，在顯影容器2的攪拌室22的上方設置與顯影劑盒5連接的顯影劑補充口28，該顯影劑盒5收容至少含有調色劑的補充顯影劑。圖像形成所消耗的量的調色劑由圖中未示出的調色劑盒3內的攪拌構件的回轉力和重力，從調色劑盒3通過顯影劑補充口28補充到顯影容器2內。調色劑補充量根據反射型傳感器19的檢測信號或調色劑的消耗量信息等求出，該反射光型傳感器19作為調色劑濃度檢測單元例如設于顯影裝置1，該調色劑的消耗量信息根據基于各色的圖像信息信號的各像素的濃度信息運算(積算)出。相應于求出的調色劑補充量，將適當、必要的調色劑量補充給顯影容器2。
下面，說明用于本實施例的二成分顯影劑。如上述那樣，在顯影裝置1收容主要具有非磁性調色劑(調色劑)和磁性載體(載體)的二成分顯影劑。初期狀態(tài)的顯影劑中的調色劑濃度為7重量％。但是，該值應根據調色劑的帶電量、載體粒徑、圖像形成裝置的構成等適當進行調整，不一定非要按照該數值進行。
調色劑具有著色樹脂粒子和著色粒子，該著色樹脂粒子包含粘結樹脂、著色劑、及根據需要添加的其它添加劑，該著色粒子外加有膠態(tài)硅石微粉末那樣的外添劑。調色劑可很好地使用這樣的調色劑，該調色劑使用負帶電性的聚酯系樹脂例如由粉碎法制造。另外，調色劑的體積平均粒徑最好大于等于5μm、小于等于9μm。在本實施例中，為7.2μm。
另外，載體例如可較好地使用表面氧化或未氧化的鐵、鎳、鈷、錳、鉻、稀土類等金屬及其合金，或氧化物鐵氧體等。這些磁性粒子的制造法不特別受到限制。載體的重量平均粒徑為20～50μm，最好為30～40μm，電阻率大于等于107Ωcm，最好大于等于108Ωcm。在本實施例中，使用108Ωcm。
(顯影劑的循環(huán)路徑)下面，在本實施例中詳細說明具有特征的顯影劑循環(huán)路徑和調色劑補充位置。
如圖2和圖3所示，在本實施例中，第1螺旋輸送機13和第2螺旋輸送機14分別具有大體平行于顯影室21、攪拌室22的縱向軸線方向設置的回轉軸13a、14a和設于其周圍的螺旋狀的輸送部(葉片部，螺旋構件)13b、14b。
第1、第2螺旋輸送機13、14的回轉軸13a、14a的直徑為6mm。直徑(當朝回轉軸向觀看時由輸送部13b、14b的回轉形成的外接圓的直徑)為16mm的螺旋形的輸送部13b、14b在回轉軸方向按15mm間隔配置于軸周面上。另外，通過在第1、第2螺旋輸送機13、14的各顯影劑輸送方向下游端部設置返回構件15、16，從而朝與顯影劑輸送方向相反的方向將顯影劑推回，使第1、第2連通路23、24的顯影劑的轉移順利。在本實施例中，第1螺旋輸送機13和第2螺旋輸送機14朝圖2中逆時針方向回轉。
在本實施例的顯影裝置1中，攪拌室22(更為詳細地說攪拌室22的底面(底部)22a)從顯影劑輸送方向上游側朝下游側，相對水平方向朝上方傾斜5度(從第2連通路24側朝第1連通路23側形成上升坡度)。第2螺旋輸送機14的回轉軸14a大體平行于攪拌室22的底面22a地配置，相對水平方向具有5度的斜度(從顯影劑輸送方向上游側朝下游側形成上升坡度)地配置于攪拌室22。
另一方面，在本實施例中，顯影室21(更詳細地說顯影室21的底面(底部)21a)為了向顯影套11的縱向全域穩(wěn)定地供給顯影劑，朝大體水平方向配置，即，在這里大體平行于顯影套11地配置。第1螺旋輸送機13的回轉軸13a大體平行于顯影室21的底面21a地配置，大體水平地配置。
通常，攪拌室22與第2螺旋輸送機14的回轉軸14a大體平行地配置，攪拌室22與水平所成的角度大體等于第2螺旋輸送機14與水平所成的角度。因此，以下將其總稱為“攪拌室的斜度”。
在本說明書中，顯影裝置1的要素，例如顯影室21、攪拌室22等的取向，在水平方向(或與其直交的垂直(鉛直)方向)為對象的場合，為顯影裝置1(顯影容器2)、圖像形成裝置100的通常使用狀態(tài)的方向。典型地說，在顯影裝置1(顯影容器2)、圖像形成裝置100的通常使用狀態(tài)下，作為顯影裝置1(顯影容器2)整體的縱軸線方向(顯影套11的縱軸線方向)與水平方向相當。但是，并不僅意味著嚴格地水平，也可從水平偏離在顯影裝置1(顯影容器2)、圖像形成裝置100的通常使用中沒有問題的程度。
在本實施例中，從顯影室21的顯影劑輸送方向下游端部朝攪拌室22的顯影劑輸送方向上游端部轉移顯影劑的連通路，即第2連通路24，在顯影套11的軸向具有與形成于感光鼓51上的靜電像的區(qū)域重合的部分。另外，在本實施例中，從攪拌室22的顯影劑輸送方向下游端部朝顯影室21的顯影劑輸送方向上游端部轉移顯影劑的連通路，即第1連通路23，在顯影套11的軸向具有與形成于感光鼓51上的靜電像的區(qū)域重合的部分。
即，在本實施例中，顯影套11的軸向的顯影室21和攪拌室22的長度(縱向輸送距離)L2這樣的長度，該長度與形成于感光鼓51上的靜電像的最大區(qū)域在相同方向上的長度(最大圖像形成寬度)A大體相同。在這里，縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為305mm，大體成為相同長度。
另外，在本實施例中，在從攪拌室22將顯影劑轉移到顯影室21的第1連通路23中，攪拌室22的底面22a和顯影室21的底面21a處于鉛直方向相同位置。另一方面，在從顯影室21將顯影劑轉移到攪拌室22的第2連通路24中，攪拌室22的底面22a處于顯影室21的底面21a的鉛直方向下方位置，而且，攪拌室22內的顯影劑面S處于顯影室21的底面21a的下方。在這里，顯影劑面S意味著收容于顯影容器2內的顯影劑與顯影容器2的內部空間所成的界面。
下面參照圖4和圖5進一步說明顯影裝置1的第2連通路24近旁的顯影劑和補充調色劑的樣子。圖4示出在第2連通路24中沿與顯影套11的縱向直交的方向切開顯影裝置1的縱截面。圖5為在攪拌室22中沿顯影套11的縱向切開顯影裝置1的橫截面。
如圖4和圖5所示那樣，顯影劑通過第2連通路24從顯影室21落下到攪拌室22內，從而從顯影室21轉移到攪拌室22。在第2連通路24的近旁的攪拌室22內，存在顯影劑從顯影室21落下到攪拌室22的顯影劑落下位置40。即，在攪拌室22內形成顯影劑落下路徑40a，在該顯影劑落下路徑40a中，顯影劑通過第2連通路24從顯影室21落下到攪拌室22內的顯影劑落下位置40。
另一方面，補充調色劑t從設于攪拌室22上方(第2螺旋輸送機14上方)的顯影劑補充口28補充到攪拌室22內。該補充調色劑t與從顯影室21落下到攪拌室22內的顯影劑落下位置40的顯影劑沖撞。即，補充調色劑t落下到從顯影室21到攪拌室22的顯影劑落下路徑40a上，與該顯影劑落下路徑40a上的顯影劑沖撞。補充調色劑t在此時產生的沖擊作用下散開后，落下到第2螺旋輸送機14上。在散開的補充調色劑t上不停地繼續(xù)從顯影室12落下顯影劑。這樣，補充調色劑t被容易地取入到顯影劑中。
這樣，在本實施例中，從設于攪拌室22上方的顯影劑補充口28補充的補充調色劑t落下到攪拌室22內的顯影劑落下路徑40a，即，從攪拌室22內的顯影室21到攪拌室21的顯影劑的連通路24匯合的區(qū)域上。典型地說，使補充調色劑t從攪拌室22內的顯影劑落下位置40的垂直上方的顯影劑補充口28落下到攪拌室22內。為此，補充調色劑t取入到顯影劑中的性能和分散性能顯著提高。
另外，如上述那樣，在本實施例中，顯影室21的底面21a位于攪拌室22內的顯影劑面S的鉛直方向上方，而且，由從顯影室21落下到攪拌室22的顯影劑產生密封作用。這樣，剛補充后的調色劑倒流到顯影室12內的情形極難發(fā)生。
在這里，進一步說明本發(fā)明的原理。為了使補充的調色劑與載體充分摩擦帶電，一般攪拌室22需要以下的3個性能。
(1)補充調色劑取入到顯影劑中的取入性(2)使補充調色劑散開的分散性(3)使補充調色劑在顯影劑中與載體混合的混合性下面分別對以下各項進行說明。
(1)一般情況下，調色劑向顯影裝置的補充大多采用使調色劑自由落下到在顯影劑循環(huán)路徑進行循環(huán)的顯影劑上的方式。然而，在該方式的場合，補充調色劑容易浮在顯影劑上。為了使補充調色劑與顯影劑中的載體混合，需要先將浮在顯影劑上的補充調色劑取入到顯影劑中。為此，在一般的顯影裝置中，由在圓筒軸周面上設置了螺旋形的構件的所謂的螺旋輸送機將補充調色劑取入到顯影劑中。在更進一步提高取入性的場合，也存在將四方形或臺形的構件追加到圓筒軸周面上的場合。
(2)一般情況下，為了實現調色劑補充精度的穩(wěn)定化，大多是對即將補充到顯影裝置的調色劑施加某種程度的壓力，形成為某種程度凝集的狀態(tài)后補充。因此，為了使補充調色劑與顯影劑中的載體均勻地混合，需要使該以某種程度凝集的狀態(tài)的調色劑散開成為分散狀態(tài)。為此，在一般的顯影裝置中，由上述螺旋輸送機使補充的調色劑散開成為分散狀態(tài)。
(3)為了使調色劑充分地帶電，需要積極地進行混合動作，以使調色劑與載體較多接觸。為此，在一般的顯影裝置中，進行由上述螺旋輸送機補充的調色劑與載體的混合。
為了使補充的調色劑充分帶電，需要由螺旋輸送機滿足這3個性能，但在過去的顯影裝置中，由于補充調色劑往顯影劑中的取入性能和分散性能低，所以，攪拌距離L1比圖像形成寬度A更長的構成較多(例如參照圖12)。
鑒于上述問題，在本實施例中，對于從顯影室21將顯影劑轉移到攪拌室22的第2連通路24中，通過使顯影室21的底面21a處于攪拌室22內的顯影劑面S的鉛直方向上方，從而在攪拌室22內設置顯影劑落下的顯影劑落下位置40。另外，形成這樣的構成，即，補充調色劑落下到顯影劑從顯影室21朝攪拌室22內的顯影劑落下位置40落下的顯影劑落下路徑40a上，即從攪拌室22內的顯影室21到顯影室21的顯影劑的連通路24匯合的區(qū)域上。這樣，可實現補充調色劑向顯影劑中的取入性能和分散性能的明顯提高。
更為具體地說，由補充調色劑與從顯影室21落下到攪拌室22內的顯影劑落下位置40的顯影劑撞擊時產生的沖擊，可容易地使補充調色劑散開。另外，顯影劑不停地繼續(xù)從顯影室21落下到散開的補充調色劑上。這樣，補充調色劑容易被取入到顯影劑中。
此外，在本實施例中，顯影室21的底面21a處于攪拌室22內的顯影劑面S的鉛直方向上方。這樣，補充調色劑基本上不朝顯影室21倒流。即，補充到攪拌室22內的調色劑基本上不會逆著重力方向飛濺到顯影室21內。另外，由從顯影室21落下到攪拌室22的顯影劑對倒流調色劑進行密封。
另外，按照本實施例，補充調色劑不會落下到第1螺旋輸送機13上，而是直接落下到攪拌室22內的顯影劑落下路徑40a上。因此，與在日本特開2003-5519號公報中提出的顯影器(圖示于圖13和14)不同，補充調色劑在顯影室21內不會飛濺到顯影劑輸送方向上游側，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為相同長度，也可確實地防止由未充分帶電的調色劑在圖像白地部產生調色劑灰霧。
因此，按照本實施例，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為相同長度，補充調色劑在顯影劑中的取入性能和分散性能也明顯高，所以，可大幅度縮短攪拌距離L1。另外，按照本實施例，可防止調色劑朝顯影室21倒流的現象，所以，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為大體相同長度，也不由未充分帶電的調色劑在圖像白地部產生調色劑灰霧。
即，按照本實施例，對于在顯影室21與攪拌室22之間使二成分顯影劑循環(huán)的顯影裝置1中，使攪拌室22的調色劑帶電性提高，而且，防止補充調色劑向顯影室21的倒流，從而即使縱向輸送距離L2為與圖像形成寬度A大體相同長度，也可防止調色劑灰霧。
下面，根據實驗結果更詳細地說明本實施例的顯影裝置1的對補充調色劑的帶電賦予性、補充調色劑朝顯影室21的倒流防止性。
(實驗例1)在本實驗例中，在圖6所示調色劑補充位置T1～T3補充調色劑1g，測定該補充的調色劑在第1連通路23的帶電量。圖7示出帶電量分布。各調色劑補充位置T1～T3的位置關系如下。除調色劑補充位置(T1～T3)不同以外，顯影裝置的其它構成實質上完全相同。
T1本實施例的顯影裝置1中的調色劑補充位置(攪拌室內的顯影劑落下路徑上)T2T1的10mm下游T3T1的20mm下游圖7的調色劑的帶電性通過由HOSOKAWAMICRON公司制造的E-Spart分析儀測定由調色劑3000個的帶電量(fC)而獲得。在所有的調色劑為負極性的場合，可以說相對調色劑的帶電賦予性良好。另外，在調色劑未摩擦帶電(帶電量為零)或存在成為正極性的調色劑的場合，相對調色劑的帶電賦予性變差。
發(fā)生于圖像白地部的調色劑灰霧的調色劑如眾所周知的那樣，為與調色劑的正規(guī)的帶電極性(在本例中為負極性)相反極性(在本例中為正極性)或帶電量為0的調色劑。因此，如補充的調色劑在第1連通路23全部為正規(guī)的帶電極性(在本例中為負極性)，則調色劑基本上不發(fā)生灰霧。
如從圖7所示調色劑帶電量分布也可得知的那樣，在調色劑補充位置T2和T3中，存在大量正極性或帶電量為零的調色劑。
與此不同，在本實施例的調色劑補充位置T1，已知基本上不存在正極性或帶電量為零的調色劑。其原因可以認為是，在本實施例的顯影裝置1中，根據上述原理，相對調色劑的帶電賦予性提高。即，在通過第2連通路24從顯影室21落下到攪拌室22內的顯影劑落下位置40的顯影劑落下路徑40a中，補充調色劑由與從顯影室21落下到攪拌室21的顯影劑沖撞時產生的沖擊作用散開。另外，顯影劑不停地繼續(xù)從顯影室21落下到散開的補充調色劑上。這樣，補充調色劑容易地取入到顯影劑中，容易與載體摩擦帶電。
(實驗例2)本實驗例比較本實驗例的顯影裝置1與圖8和圖9所示比較例的顯影裝置101。
圖8和圖9所示比較例的顯影裝置101的縱向輸送距離L2與本實施例的顯影裝置1相同，但攪拌室122水平配置，而且攪拌室122的底面122a與顯影劑121的底面121a在鉛直方向為相同高度。因此，在比較例的顯影裝置101中，顯影劑不會通過第2連通路124從顯影室121落下到攪拌室122，當然，不形成攪拌室122內的顯影劑落下位置、顯影劑落下路徑。除上述點以外，本實施例的顯影裝置1與比較例的顯影裝置101具有實質上相同的構成。在圖8和圖9所示比較例的顯影裝置101中，對具有與本實施例的顯影裝置1實質上相同或相當的功能、構成的要素，采用100級的相同的參照編號。
在本實施例的顯影裝置1與比較例的顯影裝置101中，分別在圖示的調色劑補充位置T(即，在本實施例的顯影裝置1中為顯影劑落下位置40的垂直上方(圖3)，在比較例的顯影裝置101中為在攪拌室122的縱向上與本實施例的顯影裝置1相同的位置(圖9))，補充1g的調色劑。此后，立即測定第2連通路24和124的顯影室21和121內的調色劑帶電量。圖10示出帶電量分布。圖10中的曲線圖D1為本實施例的顯影裝置1的調色劑帶電量分布，圖10中的曲線圖D2為比較例的顯影裝置101的調色劑帶電量分布。在本實驗例中的調色劑帶電量分布的測定方法與上述實驗例1相同。
從圖10所示調色劑帶電量分布可以看出，在比較例的顯影裝置101中，存在大量的帶電量接近零的調色劑。
與此不同，在本實施例的顯影裝置1中，基本上沒有正極性或帶電量為零的調色劑。其原因可以認為是，在本實施例的顯影裝置1中，根據上述原理可防止剛補充后的調色劑朝顯影室21倒流。即，在本實施例的顯影裝置1中，在第2連通路24的近旁，顯影室21的底面21a處于攪拌室22內的顯影劑面S的鉛直方向上方，而且，起到對從顯影室21朝攪拌室22落下的顯影劑進行密封的作用。這樣，帶電量基本為零的剛補充后的調色劑基本不朝顯影室21內倒流。
從上述實驗例1和實驗例2可以看出，在本實施例的顯影裝置1中，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為大體相同的長度，由于補充調色劑的取入和分散性能非常高，所以，可大幅度縮短攪拌距離L1。另外，按照本實施例的顯影裝置1，可防止補充調色劑朝顯影室21倒流的現象，所以，即使縱向輸送距離L2為與圖像形成寬度A大體相同的長度，也不會由未充分帶電的調色劑在圖像白地部發(fā)生調色劑灰霧。
如以上說明的那樣，按照本實施例，攪拌室22的調色劑帶電性提高，而且可防止補充調色劑的倒流。這樣，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為大體相同的長度，也可防止調色劑灰霧。因此，按照本實施例，可使顯影容器2內的顯影劑循環(huán)路徑的縱向距離最小化，可相應地使顯影裝置1小型化。另外，按照本實施例，可在顯影裝置1中按縱向輸送距離L2縮短的量，相比于過去的圖像形成裝置實現圖像形成裝置100的小型化。
實施例2下面，說明本發(fā)明的另一實施例。在本實施例的圖像形成裝置中，作為可相對圖像形成裝置主體10裝拆的盒，設有可裝拆的處理盒。本實施例的圖像形成裝置的基本構成和動作與實施例1相同。因此，對于具有與實施例1的圖像形成裝置實質上相同或相當的功能、構成的要素，采用相同符號，省略詳細說明。
圖11示出本實施例的處理盒70的示意截面。本實施例的處理盒70由框體71一體構成感光鼓51、一次帶電器52、清掃裝置55、顯影裝置1。在這里，顯影裝置1的構成與在實施例1中說明的構成相同。
處理盒70通過圖像形成裝置主體10具有的安裝導向件、定位構件等盒安裝單元57可拆卸地安裝于圖像形成裝置主體10。
一般情況下，處理盒70在感光鼓55達到壽命、顯影裝置1內的顯影劑顯著惡化的場合，從圖像形成裝置主體10取出整個處理盒70。然后，通過在圖像形成裝置主體10安裝新的處理盒70，從而可恢復圖像形成裝置。這樣，可提高維修性。另外，由于具有該高維修性，不依賴于具有設備更換的專門知識的維修人員，使用者自身就可進行?？赏ㄟ^降低勞動力成本而降低圖像形成裝置的運行成本。
本實施例的處理盒70形成與實施例1相同的構成。因此，按照本實施例，可獲得與實施例1同樣的效果，特別是在本實施例中，可相應于顯影裝置1的縱向輸送距離L2縮短的量，相比于過去的處理盒實現處理盒70的小型化。
處理盒的構成也不限于上述實施例的構成。即，只要考慮使用者的維修性和各要素的壽命等適當地決定處理盒的構成即可，只要將電子照相感光體與作為作用于電子照相感光體的處理單元的帶電單元、顯影單元、清掃單元中的至少1個一體地盒化，使得該盒可相對圖像形成裝置主體裝拆即可。另外，可相對圖像形成裝置主體裝拆的盒不限于上述處理盒，也可形成為顯影裝置可單獨相對圖像形成裝置主體裝拆的組件(顯影盒)。該場合也與上述實施例同樣，可實現顯影盒的小型化。
如以上說明的那樣，按照本實施例，顯影裝置1的攪拌室22的調色劑帶電性提高，而且，可防止補充調色劑朝顯影室21倒流，所以，即使縱向輸送距離L2與圖像形成寬度A為大體相同的長度，也可防止調色劑灰霧。這樣，可提供比過去小型的處理盒。
以上，以具體的實施例說明了本發(fā)明，但上述各實施例不過是用于實施本發(fā)明的一例，并不意味著將本發(fā)明限于上述各實施例的形式。根據上述說明和權利要求，不脫離本發(fā)明的精神即可對顯影裝置、盒、及圖像形成裝置的構成進行多種改變、修飾。
例如，在本實施例的顯影裝置1中，雖然將攪拌室22的斜度設為5度，但本發(fā)明不特別限定于該角度。只要為這樣的角度即可，該角度可實現順利的顯影劑循環(huán)，并形成攪拌室22內的顯影劑落下位置、從顯影室21向攪拌室22的顯影劑落下路徑。
另外，調色劑和載體不限于在上述各實施例中使用的調色劑和載體。另外，在上述實施例中，作為顯影容器2，說明了補充與由圖像形成消耗的量相當的調色劑的場合，但本發(fā)明不限于此。例如，具有每次從顯影容器2排出少量的載體，將劣化了的載體更換成新的載體的方式。在這樣的場合，還可與調色劑一起補充載體。在該場合，補充顯影劑中的補充調色劑通過與顯影劑落下路徑中的顯影劑的沖撞而容易地散開。
權利要求
1.一種顯影裝置，具有顯影劑承載體、第1室、輸送構件、第2室、攪拌輸送構件、顯影劑補充單元；該顯影劑承載體將包含調色劑和載體的顯影劑承載輸送到與圖像承載體的相對部；該第1室在開口配置該顯影劑承載體；該輸送構件配置于該第1室內，在顯影劑承載體縱向輸送顯影劑；該第2室通過與上述第1室連通的第1連通部從上述第1室供給顯影劑，而且通過與上述第1室連通的第2連通部將顯影劑供給到上述第1室；該攪拌輸送構件配置于該第2室內，通過回轉而攪拌輸送顯影劑；其中，上述第2室與上述攪拌輸送構件相對水平方向傾斜地配置，上述第2連通部側比上述第1連通部側高；其中，上述第1室的上述第1連通部側比上述第2室的上述第1連通部側高；該顯影劑補充單元通過設于上述第2室的區(qū)域的上部的供給開口進行補充用顯影劑的補充，該第2室從上述第1連通部供給顯影劑。
2.根據權利要求1所述的顯影裝置，其特征在于上述第2室的縱向的長度與上述圖像承載體上的最大圖像形成區(qū)域的縱向最大長度大體相等。
3.根據權利要求1或2所述的顯影裝置，其特征在于上述攪拌輸送構件具有回轉軸和在該回轉軸的周面上形成的螺旋形的輸送部。
全文摘要
本發(fā)明的顯影裝置具有顯影劑承載體、第1室、輸送構件、第2室、攪拌輸送構件；該顯影劑承載體將包含調色劑和載體的顯影劑承載輸送到與圖像承載體的相對部；該第1室在開口配置顯影劑承載體；該輸送構件配置于第1室內，朝顯影劑承載體縱向輸送顯影劑；該第2室通過與第1室連通的第1連通部從第1室供給顯影劑，而且通過與第1室連通的第2連通部將顯影劑供給到顯影室；該攪拌輸送構件配置于第2室內，通過回轉而攪拌輸送顯影劑；第2室與攪拌輸送構件傾斜地配置，使第2連通部側處于比第1連通部側高的位置；第1室的第1連通部側比第2室的第1連通部側處于更高的位置；通過設于第2室的區(qū)域的上部的供給開口進行補充用顯影劑的補充，該第2室從第1連通部供給顯影劑。
文檔編號G03G21/18GK1731294SQ20051008941
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權日2004年8月6日
發(fā)明者有元孝太, 田中茂, 鈴木慎也 申請人:佳能株式會社