專利名稱：顯影裝置和成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用顯影劑使形成在感光器等上的靜電潛像顯像化 的顯影裝置，尤其涉及一種用于包括調(diào)色劑和載體的雙組分顯影劑的 攪拌機構(gòu)。
背景技術(shù)：
在諸如數(shù)字多功能機等的成像設(shè)備中，利用雙組分顯影劑的顯影 裝置包括與感光器相對的顯影輥、攪拌輥以及調(diào)色劑供應(yīng)和攪拌輥， 這些部件都可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在顯影劑料倉中。形成在調(diào)色劑供應(yīng)和攪拌 輥之上的是調(diào)色劑供應(yīng)口，該調(diào)色劑供應(yīng)口之上連接著調(diào)色劑供應(yīng)容 器。
通過顯影倉中的層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件從顯影輥分離下來的過多量的顯影 劑經(jīng)過設(shè)置在附近的導(dǎo)流板且返回到攪拌輥的上部。剩余的顯影劑與 供應(yīng)的調(diào)色劑混合且一起攪拌，然后再次送入顯影輥。此外，在很多 情況下，導(dǎo)流板形成有分隔肋，以防止顯影倉內(nèi)顯影劑分布不均勻。
在現(xiàn)有技術(shù)中，由于如圖1所示形成在導(dǎo)流板上的分隔肋347不 能移動，所以通過圖中未示出的層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件分離的剩余顯影劑將不 能沿顯影輥(由341標(biāo)示)的縱向方向移動且被返回通過導(dǎo)流板346滑動 到圖中未示出的攪拌輥的上部。由于該原因，顯影劑沿顯影輥341縱 向方向的攪拌僅依賴攪拌輥的旋轉(zhuǎn)，因此會出現(xiàn)攪拌時間長或發(fā)生缺 少攪拌的情況。
作為處理該問題的對策，專利文獻l(日本特開2006-154235號公 報)公開了一種技術(shù)，其中使從導(dǎo)流板返回的調(diào)色劑和從上面供應(yīng)的調(diào)
色劑通過AC磁場發(fā)生器從而提高攪拌和混合的性能。
在最近的高速數(shù)字多功能機中，有這樣的情況，當(dāng)連續(xù)執(zhí)行相同 打印圖案時會發(fā)生圖像不均勻性。g卩，在雙組分顯影裝置中，人們認 為利用攪拌輥等將具有均勻調(diào)色劑密度的雙組分顯影劑供應(yīng)到顯影輥 從而使調(diào)色劑濃度沿著顯影輥的縱向方向是均勻的。但是，在實際情 況中，顯影輥消耗的調(diào)色劑的量根據(jù)打印圖案而不同，因此顯影后顯 影輥表面的調(diào)色劑濃度在區(qū)域之間有所不同。在這種情況下，當(dāng)供應(yīng) 到顯影輥中的調(diào)色劑的濃度在縱向方向不均勻時，在顯影輥長度上， 用于最終結(jié)果顯影的顯影劑的調(diào)色劑濃度不同。特別傾向于在高速旋 轉(zhuǎn)的顯影輥中發(fā)生該問題。
例如，當(dāng)連續(xù)打印中央部分具有實地區(qū)域的打印圖案時，在顯影 輥長度的中間部分，顯影劑的調(diào)色劑濃度變低，因此產(chǎn)生圖像不均勻 以致于不能獲得需要的打印密度。因此，在攪拌輥區(qū)域，在攪拌前后， 雙組分顯影劑的調(diào)色劑濃度產(chǎn)生很大的不同，因此即使當(dāng)顯影劑供應(yīng) 到顯影輥時，在顯影輥長度上調(diào)色劑濃度將變得不均勻。因此，當(dāng)用 顯微鏡看時，多余雙組分顯影劑中調(diào)色劑的濃度沿著顯影輥的長度不 均勻。
但是，在前述專利文獻1中公開的顯影裝置構(gòu)成為集中于粉碎調(diào) 色劑聚合，但是不考慮顯影輥長度上的調(diào)色劑濃度。此外，由于該結(jié) 構(gòu)使得顯影劑通過一個地方才下降到顯影劑料倉，有一個問題是要花 長時間才能使顯影劑濃度均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮傳統(tǒng)顯影裝置的上述問題而提出，因此本發(fā)明的目的 是提供一種新型的、改進的顯影裝置和成像設(shè)備，其可以快速供應(yīng)在 顯影輥的長度上調(diào)色劑濃度均勻的雙組分顯影劑。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方面涉及一種用顯影劑顯影形成在 圖像承載器上的靜電潛像的顯影裝置，其中顯影劑已經(jīng)通過調(diào)色劑和 磁性載體兩組分混合及攪拌而摩擦帶電，該顯影裝置包括用于存儲 顯影劑的顯影倉；在顯影倉中旋轉(zhuǎn)的攪拌及輸送構(gòu)件，其用于在攪拌 的同時輸送顯影劑；顯影劑支撐件，其支撐已經(jīng)在顯影倉內(nèi)混合且攪 拌的顯影劑，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)時將顯影劑供應(yīng)到位于與圖像承載器相對的 顯影區(qū)域；層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件，用于調(diào)節(jié)通過顯影劑支撐件輸送的顯影劑 的層厚；導(dǎo)流板構(gòu)件，用于使由層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件除去的多余顯影劑向下 流動到遠離層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件的位置；多個直立地設(shè)置在導(dǎo)流板構(gòu)件上的 擴散元件，用于使多余顯影劑以預(yù)定方向向下流動，同時相對于顯影 劑支撐件的縱向方向擴散顯影劑；和流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)，其被控制以 周期性地轉(zhuǎn)變通過擴散元件調(diào)節(jié)的多余顯影劑的流下方向。
利用上述結(jié)構(gòu)，借助流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)，由導(dǎo)流板收集且在導(dǎo)流 板上向下流動的多余顯影劑的流下方向通過形成在導(dǎo)流板上的擴散元 件(即，分隔肋)周期性地轉(zhuǎn)變。因此，向下流動的多余顯影劑可以相對 于作為顯影劑支撐件的顯影輥的縱向方向均勻地分布，并且可以提高 顯影倉中的混合及攪拌性能。結(jié)果，通過使調(diào)色劑濃度在顯影輥的長 度上均勻，可以防止由顯影裝置引起的圖像不均勻。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被驅(qū)動和控制，以根據(jù) 顯影劑支撐件中消耗的顯影劑的量改變通過擴散元件調(diào)節(jié)的流下方向 轉(zhuǎn)變的周期。
作為通常的情況，如果不均衡的打印圖案連續(xù)作為打印作業(yè)，則 顯影劑濃度沿著顯影輥的縱向方向變得局部不均勻。利用有上述結(jié)構(gòu)， 例如，基于對打印信息的區(qū)域分離分析，根據(jù)打印圖案的狀態(tài)或根據(jù) 顯影輥中消耗的顯影劑的量，通過轉(zhuǎn)變由分隔肋調(diào)節(jié)的顯影劑的流下 方向，流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)可以使調(diào)色劑濃度高精度地均勻。
而且，在上述結(jié)構(gòu)中，流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被驅(qū)動和控制，以根據(jù) 顯影劑支撐件的旋轉(zhuǎn)速度改變通過擴散元件調(diào)節(jié)的流下方向轉(zhuǎn)變的周 期。
作為通常的情況，顯影輥旋轉(zhuǎn)速度隨著成像中打印紙張?zhí)幚硭俣?的改變而改變。盡管雙組分顯影劑的混合及攪拌性能隨著處理速度的 增加而降低，但是可以通過縮短流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)轉(zhuǎn)變流下方向的周 期而使顯影濃度高精度地均勻。
此外，在上述結(jié)構(gòu)中，擴散元件可形成為隨著所述擴散元件沿流 下方向延伸，所述擴散元件的從導(dǎo)流板構(gòu)件的設(shè)置擴散元件的表面的 高度變小。
作為通常的情況，在分隔肋的遠離層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件的后半部分，多 余顯影劑在一定程度上混合且在分隔肋之間的每個通道中基本均勻。 因此，分隔肋的高度在后半部分變得更低的這種結(jié)構(gòu)使分隔肋之間相 鄰?fù)ǖ乐械亩嘤囡@影劑混合，因此可以使顯影劑濃度高精度地均勻。
在上述結(jié)構(gòu)中，在顯影劑支撐件被連續(xù)驅(qū)動時，每當(dāng)預(yù)定時間過 去時流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被再次驅(qū)動和控制。
盡管通常雙組分顯影劑的流動性和混合及攪拌性能隨著顯影劑使 用時間的變長而降低，但是當(dāng)根據(jù)顯影輥的連續(xù)驅(qū)動時間而再次驅(qū)動 和控制用于通過分隔肋轉(zhuǎn)變流下方向的流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)時，可以使 調(diào)色劑濃度高精度地均勻。
此外，上述結(jié)構(gòu)可包括調(diào)色劑濃度檢測器，其設(shè)置為鄰近顯影劑 從攪拌及輸送構(gòu)件供應(yīng)到顯影劑支撐件的區(qū)域，以檢測顯影劑的調(diào)色 劑濃度。
由于布置在顯影劑即將到達顯影輥之前位置處的調(diào)色劑濃度傳感 器能夠在顯影之前直接檢測調(diào)色劑濃度，所以可以在長時期實現(xiàn)高圖 像質(zhì)量。
除此之外，為了解決上述問題，本發(fā)明的另一方面涉及一種成像 設(shè)備，其包括用于承載靜電潛像的圖像承載器，和用調(diào)色劑使圖像承 載器上的靜電潛像顯像化的任一上述顯影裝置。
由于上述結(jié)構(gòu)可以通過使收集在導(dǎo)流板上的多余顯影劑均勻分布 來提高顯影倉中的混合和攪拌性能，所以可以通過使調(diào)色劑濃度在顯 影輥的長度上均勻而防止由顯影裝置引起的圖像不均勻。
如已經(jīng)描述的，根據(jù)本發(fā)明，通過利用導(dǎo)流板上的可移動分隔肋 周期性地改變多余顯影劑的流下方向，由層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件分離的多余顯 影劑可以沿著顯影輥的長度均勻地分布。因此，可以改善多余顯影劑 和供應(yīng)的調(diào)色劑的攪泮和混合，因此抑制由顯影裝置引起的圖像不均 勻。


圖1是部分顯示具有傳統(tǒng)分隔肋的顯影裝置的頂視圖； 圖2是示出作為本發(fā)明第一實施方式的成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖3是示意性示出為圖2所示的成像設(shè)備提供的顯影裝置周圍結(jié)
構(gòu)的放大圖4是表示同一實施方式的顯影裝置在其頂蓋取下時的示意性頂
視圖5是圖4中所示的導(dǎo)流板沿著Al-A2面的剖面圖6是表示同一實施方式的顯影裝置的變形例在頂蓋取下時的頂
視圖7示出幾個打印圖案，其用于評價實施例以確定利用同一實施 方式的顯影裝置進行打印操作的合適設(shè)定條件；和
圖8是示出實施例和比較例中的設(shè)定條件和評價打印質(zhì)量以確定 利用同一實施方式的顯影裝置的進行打印操作的合適設(shè)定條件的表。
具體實施例方式
下文將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在說明書和附 圖中，為基本相同功能結(jié)構(gòu)的組件分配相同的附圖標(biāo)記以省略重復(fù)的
描述o
首先，參考圖2將概要示出成像設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)，其中采用了本 發(fā)明的顯影裝置的第一實施方式。
本實施方式的成像設(shè)備100在記錄紙張上形成通過圖像數(shù)據(jù)表示 的單色圖像，其中該圖像數(shù)據(jù)是通過例如掃描原稿而獲得或從外部接 收的，該成像設(shè)備主要包括送稿器(ADF)101、圖像讀取器102、打印部 分103、記錄紙輸送器104和饋紙器105。
在送稿器101中，當(dāng)至少一個原稿放置在原稿放置盤11且從原稿 放置盤11 一張接一張地引出時，原稿被引導(dǎo)且通過圖像讀取器102的 原稿讀取窗102a，然后排出到原稿輸出盤12。
CIS(接觸式圖像傳感器)13設(shè)置在原稿讀取窗102a上。該CIS13 在原稿通過原稿讀取窗102a時反復(fù)地在主掃描方向讀取原稿背面的圖 像，因此輸出代表原稿背面圖像的圖像數(shù)據(jù)。
此外，當(dāng)原稿通過原搞讀取窗102a時，圖像讀取器102用從第一 掃描單元15的燈發(fā)出的光照亮原稿表面，從原稿表面反射的光通過第 一和第二掃描單元15和16的反射鏡被引導(dǎo)到圖像聚集透鏡17，從而 原稿表面的圖像被圖像聚集透鏡17聚集到CCD18(電荷耦合設(shè)備)上。 CCD18在主掃描方向反復(fù)讀取原稿表面的圖像，因此輸出代表原稿表 面圖像的圖像數(shù)據(jù)。
另一方面，當(dāng)原稿放置到圖像讀取器102頂部的平板玻璃上時，
第一和第二掃描單元15和16保持彼此之間相對的預(yù)定速度關(guān)系移動， 同時平板玻璃上的原稿表面被第一掃描單元15照亮，且來自原稿表面 的反射光通過第一和第二掃描單元15和16被引導(dǎo)到圖像聚集透鏡17， 因此原稿表面的圖像通過圖像聚集透鏡17聚集到CCD18。
從CIS13或CCD18輸出的圖像數(shù)據(jù)通過諸如微型計算機等的控制 電路經(jīng)過各種圖像處理，然后輸出到打印部分103。
打印部分103在紙張上記錄由圖像數(shù)據(jù)代表的原稿圖像，該打印 部分包括感光鼓21、充電器22、曝光單元23、顯影裝置24、轉(zhuǎn)印單 元25、清潔單元26、定影單元27等。
在感光鼓21以一個方向旋轉(zhuǎn)時，其表面被清潔單元26清潔，然 后被充電器22均勻地充電。充電器22可以是電暈放電型或與感光鼓 21接觸的輥或刷型充電器。
曝光單元23是激光掃描單元(LSU)，其包括兩個激光發(fā)射器28a 和28b以及兩個反射鏡組29a和29b。該曝光單元23接收圖像數(shù)據(jù)且 根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)從激光發(fā)射器28a和28b發(fā)出激光束。這些激光束通 過各個反射鏡組29a和29b照射到感光鼓21的表面，因此照亮已經(jīng)均 勻充電的感光鼓21表面，在感光鼓21的表面上形成靜電潛像。
為了實現(xiàn)高速打印操作，該曝光單元23采用兩光束系統(tǒng)，該兩光 束系統(tǒng)包括兩個激光發(fā)射器28a和28b，因此減少照射高頻化而伴隨的 負擔(dān)。
這里，作為曝光單元23，發(fā)光元件陣列，例如EL記錄頭或LED 記錄頭可以用來代替激光掃描單元。
顯影裝置24向感光鼓21表面供應(yīng)調(diào)色劑，在感光鼓21表面上將 靜電潛像顯影成調(diào)色劑圖像。轉(zhuǎn)印單元25將感光鼓21表面的調(diào)色劑 圖像轉(zhuǎn)印到由紙張輸送器104輸送的記錄紙張上。定影單元27對記錄 紙張加熱且加壓以將調(diào)色劑圖像定影到記錄紙張上。然后，記錄紙張 進一步由紙張輸送器104輸送且排出到紙張輸出盤47。此時，在轉(zhuǎn)印 后，清潔單元26清除且收集留在感光鼓21表面上的調(diào)色劑。
這里，轉(zhuǎn)印單元25包括轉(zhuǎn)印帶31、驅(qū)動輥32、從動輥33、彈性 導(dǎo)電輥34等，并且通過支撐且張緊上面提到的輥32到34和其它輥上 的帶來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)印帶31。轉(zhuǎn)印帶31具有預(yù)定電阻率(例如lxl090到 lxl013fixm)，其輸送放置在其表面上的記錄紙張。彈性導(dǎo)電輥34壓靠 到感光鼓21的表面，轉(zhuǎn)印帶31設(shè)置在二者之間，從而將轉(zhuǎn)印帶31上 的記錄紙張壓在感光鼓21表面上。作用到該彈性導(dǎo)電輥34上的電場 具有與感光鼓21表面上的調(diào)色劑圖像的電荷相反的極性。該相反極性 的電場使感光鼓21表面上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶31上的記錄紙 張上。例如，當(dāng)調(diào)色劑圖像承載負(一)電荷時，作用到彈性導(dǎo)電輥34 上的電場的極性設(shè)置為正(+)。
定影單元27包括加熱輥35和加壓輥36。加熱器設(shè)置在加熱輥35 的內(nèi)部以將加熱輥35的表面設(shè)定在預(yù)定溫度(定影溫度約160到200 。C)。 一對未圖示的加壓構(gòu)件設(shè)置在加壓輥36的兩端使得加壓輥36和 加熱輥35以預(yù)定壓力擠壓接觸。當(dāng)記錄紙張到達加熱輥35和加壓輥 36之間的稱為定影夾持部的擠壓接觸部時，記錄紙張上的未定影調(diào)色 劑圖像在記錄紙張通過輥35和36輸送時被熔化和加壓，從而調(diào)色劑 圖像定影到記錄紙張上。
紙張輸送器104包括多個用于輸送記錄紙張的輸送輥41、 一對對 準(zhǔn)輥42、輸送路徑43、反轉(zhuǎn)/輸送路徑44、多個分支爪45、 一對排紙 輥46等。
輸送路徑43接收從饋紙器105排出的記錄紙張并且輸送記錄紙張 直到其前端到達對準(zhǔn)輥42。由于對準(zhǔn)輥42此時臨時停止，所以記錄紙 張的前端到達且鄰接對準(zhǔn)輥42，使得記錄紙張彎曲。該彎曲紙張的彈 性使記錄紙張的前緣基本平行于對準(zhǔn)輥42。此后，對準(zhǔn)輥42開始旋轉(zhuǎn) 以便將記錄紙張輸送到打印部分103的轉(zhuǎn)印單元25，然后進一步由排 紙輥46輸送到紙張輸出盤47。
對準(zhǔn)輥42的停止和旋轉(zhuǎn)可通過打開或關(guān)閉位于對準(zhǔn)輥42和其驅(qū) 動軸之間的離合器來控制，或通過打開或關(guān)閉作為對準(zhǔn)輥42驅(qū)動源的 馬達來控制。
當(dāng)另一圖像記錄在記錄紙張的背面時，多個分支爪45旋轉(zhuǎn)以將紙 張路徑從輸送路徑43切換到反轉(zhuǎn)/輸送路徑44，從而記錄紙張被翻轉(zhuǎn) 使其上側(cè)向下并且通過反轉(zhuǎn)/輸送路徑44返回到輸送路徑43中的對準(zhǔn) 輥42。因此，另一圖像記錄在記錄紙張背面。
幾個用于檢測記錄紙張位置等的傳感器沿著輸送路徑43和反轉(zhuǎn)/ 輸送路徑44設(shè)置在需要的位置，并且基于每個傳感器檢測的記錄紙張 的位置，控制輸送輥和對準(zhǔn)輥的驅(qū)動從而輸送且定位記錄紙張。
饋紙器105包括多個饋紙盤51。每個饋紙盤51是用于保持一堆 記錄頁的托盤，且設(shè)置在成像設(shè)備100下方。而且，每個饋紙盤51包 括拾取輥等，用于一張一張地引出記錄紙張從而將拾取的紙張排出到 記錄紙張輸送器104的輸送路徑43。
由于本實施方式的成像設(shè)備100針對高速打印處理，所以每個饋 紙盤51具有能夠堆放500到1500張標(biāo)準(zhǔn)尺寸的記錄紙張的容量。
用于容納大量多種類型記錄紙張的大容量紙盒(LCC)52和主要用
于供應(yīng)非標(biāo)準(zhǔn)尺寸記錄紙張的手動饋紙盤53設(shè)置在成像設(shè)備100的側(cè)面。
紙張輸出盤47設(shè)置在與手動饋紙盤53相對的側(cè)面。也可以可選 擇地提供紙張輸出后處理器(用于裝訂、打孔等)或多箱式紙張輸出盤來 代替紙張輸出盤47。
下面參考圖3，概要示出本發(fā)明的顯影裝置。本實施方式的顯影 裝置24具有通過曝光單元23(圖2)用調(diào)色劑顯影已經(jīng)形成在圖像承載 器(例如感光鼓21)表面的靜電潛像以形成可視圖像的功能。如圖3所 示，顯影裝置24包括調(diào)色劑供應(yīng)部分40、顯影倉240、顯影輥241、 層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242、攪拌輥243(243a、 243b)、調(diào)色劑攪拌輥244(244a、 244b)、調(diào)色劑濃度傳感器245、導(dǎo)流板246和分隔肋247。
顯影倉240是由例如硬質(zhì)合成樹脂制成的容器，其可旋轉(zhuǎn)地支撐 顯影輥241、攪拌輥243a和243b、以及調(diào)色劑攪拌輥244a和244b， 并且保持從調(diào)色劑供應(yīng)部分40供應(yīng)的調(diào)色劑。在本實施方式中，調(diào)色 劑濃度傳感器245設(shè)置在靠近攪拌輥243a的位置，該攪拌輥在顯影倉 240中靠近顯影輥241，以在即將顯影之前檢測直接對顯影有作用的顯 影劑中的調(diào)色劑濃度。
為了通過在即將供應(yīng)到顯影輥241之前檢測調(diào)色劑濃度，獲得實 際對顯影有作用的雙組分顯影劑的確切的調(diào)色劑濃度，調(diào)色劑濃度傳 感器245設(shè)置為鄰近攪拌輥243a。作為調(diào)色劑濃度傳感器245的實施 例，可以使用高精度磁滲透性傳感器，例如TS-L、 TS-A和TS-K(TDK 公司的產(chǎn)品的商標(biāo)名)。通過調(diào)色劑濃度傳感器245測量的調(diào)色劑濃度 輸出到未示出的用于成像設(shè)備IOO(圖2)的控制器。由于上述設(shè)置的處 在顯影劑即將進入顯影輥241之前位置處的調(diào)色劑濃度傳感器245能 夠在即將顯影前檢測調(diào)色劑濃度，所以可以在長時間周期內(nèi)保持高圖 像質(zhì)量的調(diào)色劑圖像。
顯影輥241與感光器21相對地設(shè)置，作為支撐在顯影倉240內(nèi)混 合且攪拌的顯影劑的顯影劑支撐件，并且當(dāng)感光器以圖3中箭頭所示 的方向(圖3中為逆時針方向)旋轉(zhuǎn)時將調(diào)色劑供應(yīng)到顯影區(qū)域，該顯影 區(qū)域是靜電潛像駐留在感光器21表面的區(qū)域。
攪拌輥243a和243b是通過其在顯影倉240中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動來攪拌靜 電調(diào)色劑和磁性載體的雙組分顯影劑時向顯影輥241輸送顯影劑且使 顯影倉240中的顯影劑承載在顯影輥241上的攪拌及輸送構(gòu)件。所述 攪拌輥也將顯影劑和從導(dǎo)流板246流下的剩余顯影劑混合且將混合物 向顯影輥241輸送。
調(diào)色劑攪拌輥244a和244b是主要攪拌從調(diào)色劑供應(yīng)部分40的調(diào) 色劑供應(yīng)輥401a和401b落下的調(diào)色劑且將調(diào)色劑輸送到顯影倉240 中的輥，該調(diào)色劑供應(yīng)部分40位于顯影倉240上方。
層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242將承載在顯影輥241上的顯影劑的量調(diào)節(jié)到預(yù) 定厚度，同時由層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242除去的多余顯影劑形成顯影劑片， 并且使顯影劑片向位于圖3中右側(cè)的導(dǎo)流板246移動。
導(dǎo)流板246是使被層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242除去的多余顯影劑向下流動 的流動引導(dǎo)板構(gòu)件，該導(dǎo)流板朝向遠離層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242的攪拌輥243b 和調(diào)色劑攪拌輥244a，并且位于兩者之間。轉(zhuǎn)移到導(dǎo)流板246上的多 余顯影劑在導(dǎo)流板246的斜面上向下滑動且朝攪拌輥243b和調(diào)色劑攪 拌輥244a流動且流動到該二者之間。
分隔肋247是擴散元件，其使多余顯影劑以預(yù)定方向向下流動， 同時相對于顯影輥241的縱向方向擴散顯影劑，以防止多余顯影劑離 一側(cè)太遠并且使調(diào)色劑的承載量在顯影輥241的長度上均勻。在導(dǎo)流 板246上向上設(shè)置多個分隔肋247。在本實施方式中，控制分隔肋247
的驅(qū)動從而使多余顯影劑向下流動的方向周期性地變化。將在后面描 述通過分隔肋247周期性轉(zhuǎn)變多余顯影劑的流下方向的流下方向轉(zhuǎn)變 機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和切換驅(qū)動控制。
下面，將具體描述在本實施方式顯影裝置中提供的流下方向轉(zhuǎn)變
機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和操作。圖4是表示本實施方式顯影裝置在其頂蓋除去時 的示意性頂視圖，圖5是圖4沿著A1-A2平面的剖面圖。
如上所述，在該實施方式中，多個(圖4的實施例中是六個)分隔肋 247基本彼此平行地提供。這些分隔肋247被流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)248驅(qū) 動和控制，從而多余顯影劑的流下方向?qū)⒅芷谛宰兓?br> 每個分隔肋247在其兩端247al、 247a2的近端側(cè)由一對支撐桿件 251和252可樞轉(zhuǎn)地支撐，其中該支撐桿件設(shè)置在導(dǎo)流板246的與分隔 肋向上突起的一側(cè)相反的側(cè)面(下側(cè))。這些支撐桿件251和252在其兩 端(分別由251al和251a2以及252al和252a2標(biāo)示)由一對連接桿件253 和254可樞轉(zhuǎn)地支撐，從而形成由一對支撐桿件251和252以及一對 連接桿件253和254構(gòu)成的一組連桿機構(gòu)249。
連接桿件253和254在其大約中心處分別被支點255和256可旋 轉(zhuǎn)地支撐，從而使支撐桿件251和252在顯影輥241的縱向方向上(圖 4中所示的X-方向)往復(fù)運動，以繞兩支點255和256樞轉(zhuǎn)。
此外，在本實施方式中，用于沿顯影輥241的縱向方向(圖4中所 示的X方向)往復(fù)移動支撐桿件251的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)257設(shè)置在顯影倉 的240外側(cè)。該往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)257包括用于在X方向往復(fù)移動支撐 桿件251的功率轉(zhuǎn)換器258(諸如活塞等)、具有與功率轉(zhuǎn)換器258鄰接 的錐形元件259的齒輪260、和圖中未示出的在圖4所示的Al方向旋 轉(zhuǎn)齒輪260的驅(qū)動馬達。也即，通過齒輪260的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，連桿機構(gòu) 249的支撐桿件251和252在X方向往復(fù)運動，從而繞兩個支點255 和256樞轉(zhuǎn)。由于有如此構(gòu)成的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)257，六個分隔肋247被 支撐桿件251和支撐桿件252可樞轉(zhuǎn)地支撐，其中支撐桿件251在其 兩端251al、 251a2被支撐，支撐桿件252在其兩端252al、 252a2被支 撐，從而每個分隔肋247的兩端247al和247a2可以在X方向往復(fù)運 動。因此，可以轉(zhuǎn)變分隔肋247的調(diào)節(jié)方向，以調(diào)節(jié)在引導(dǎo)板246上 向下流動的多余顯影劑的流下方向。
以上述方式，在本實施方式中，流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)248構(gòu)成為使 得連桿機構(gòu)249的支撐桿件251和252在X方向往復(fù)運動，從而使支 撐桿件251和252繞兩支點255和256樞轉(zhuǎn)，因此可以改變由分隔肋 247調(diào)節(jié)的方向，該分隔肋在其端部可旋轉(zhuǎn)地支撐在支撐桿件251和 252上。
此外，如圖4所示，在與分隔肋247往復(fù)運動相應(yīng)的區(qū)域，導(dǎo)流 板246形成有類似沙漏截面的形狀的切口 246h，因此分隔肋247在其 往復(fù)運動中將不受防礙。
而且，如圖5所示，防止在導(dǎo)流板246上流動的多余顯影劑落下 的多余顯影劑接收器270設(shè)置在形成于導(dǎo)流板246上的切口 246h的下方。
分隔肋247如此形成，使得其接近層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242側(cè)的高度 Hl(在圖5中的左側(cè))較大(例如6毫米)，遠離層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件242側(cè)的高 度H2(在圖5中的右側(cè))較小(例如3毫米)。即，由于一定量的多余顯影 劑從顯影輥241的靠近層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件的區(qū)域返回(圖5中的左側(cè))，所以 本實施方式的每個分隔肋247要等于或高于特定高度從而不允許顯影 劑聚集到特別的分隔肋247并且使分隔肋247之間的每個通道中顯影 劑的量均勻。另一方面，在多余顯影劑在導(dǎo)流板246上的流動運動的 后半部分，通過分隔肋247的往復(fù)運動，顯影劑的收集高度基本是平 坦的，因此每個分隔肋247形成為較低以允許分隔肋247之間的每個
通道中的顯影劑與相鄰?fù)ǖ乐械娘@影劑混合。分隔肋247形成為使得
隨著它們向下游延伸，它們離導(dǎo)流板246表面的高度以上述方式變低， 這使得可以確定地分布導(dǎo)流板246入口側(cè)的多余顯影劑并使分隔肋247 之間的相鄰?fù)ǖ乐械亩嘤囡@影劑通過分隔肋247在其后半部變低而進 行混合。結(jié)果，可以使顯影劑濃度高精度地均勻。
作為用于驅(qū)動連桿機構(gòu)249的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)的另一實施例，可以 使用利用如圖6所示的采用螺線管261的往復(fù)驅(qū)動機構(gòu)262。如圖所示， 螺線管261的活塞263伸長或壓縮以利用與活塞263接合的驅(qū)動轉(zhuǎn)換 器264使連桿機構(gòu)249的支撐桿件252'沿X方向往復(fù)運動，由此，每 個分隔肋247的端部247al、 247a2相對于支點255和256往復(fù)運動。 換言之，連桿機構(gòu)249的支撐桿件252'在X方向往復(fù)運動以改變分隔 肋247的調(diào)節(jié)方向，并且調(diào)節(jié)在導(dǎo)流板246上流下的多余顯影劑。
下面，將描述用于確定用本實施方式的顯影裝置來進行成像(打印) 操作的適當(dāng)設(shè)定條件的實施例和比較例。圖7表示用于評價實施例以 確定對于本實施方式顯影裝置的打印操作的適當(dāng)設(shè)定條件的打印圖 案。圖8是表示在實施例和比較例中設(shè)定條件和圖像質(zhì)量評價以確定 相同實施方式顯影裝置的打印操作的適當(dāng)設(shè)定條件的表格。
在實施例l-3中，如圖7所示具有5%、 10%和30%實地條打印圖 像的A4尺寸原稿用上述第一實施方式的顯影裝置24和包含6%調(diào)色劑 的雙組分顯影劑執(zhí)行連續(xù)500頁打印測試。在連續(xù)打印500頁以后， 從輸送輥上部取樣顯影劑以測量調(diào)色劑濃度。在測量調(diào)色劑濃度時， 利用溶劑方法，從三處取樣顯影劑，也就是顯影倉的前側(cè)(F)、中央(C) 和后側(cè)(R)。用以864毫米/秒的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動的顯影輥241進行測試。 在500個打印輸出后，使用用于評價的反射密度計(RD918: MACBETH 的產(chǎn)品)，基于中央部分打印密度的變化來評價圖像質(zhì)量。比較例1和 2，用非活動的分隔肋進行類似評價測試。
在實施例4中，以與實施例1相同的方式用具有10%實地條打印 圖案的A4尺寸原稿500頁連續(xù)打印測試，除了顯影輥241的旋轉(zhuǎn)速度 設(shè)定為432毫米/秒。在500頁連續(xù)打印以后，從輸送輥的上部取樣顯 影劑以便用相同的方式測量調(diào)色劑濃度。在500個打印輸出后類似地 基于中央部分打印密度的變化進行打印質(zhì)量評價。此外，對于比較例3， 用不活動分隔肋進行類似評價。
在實施例5-7中，以類似的方式用具有10%實地條打印圖案的A4 尺寸原稿進行連續(xù)打印測試，除了顯影輥的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為864毫米/ 秒，顯影輥被連續(xù)驅(qū)動30分鐘或60分鐘，每15分鐘增加10次分隔 肋的往復(fù)運動。在連續(xù)打印以后，從輸送輥的上部取樣顯影劑以便用 相同的方式測量調(diào)色劑濃度。在打印結(jié)束后基于中央部分打印密度的 變化進行打印質(zhì)量評價。在實施例7中，沒有增加分隔肋的往復(fù)運動。
在圖8所示的表1中概括上述實施例和比較例的結(jié)果。對于調(diào)色 劑濃度的評價，只要打印前后絕對值的差別落在0.1wt。/。以內(nèi)或圖像密 度的差別在O.l以內(nèi)，就認為結(jié)果為實踐上可允許的水平或OK水平。
如圖8的表1中所示，從實施例1-3和比較例1和2的比較中發(fā) 現(xiàn)，通過提供在導(dǎo)流板上的分隔肋執(zhí)行往復(fù)運動以及通過隨著打印圖 像區(qū)域(覆蓋率)的增加來增加分隔肋的往復(fù)運動量，打印前后調(diào)色劑濃 度的差值可被抑制而獲得清晰的打印圖像。即，如果，作為通常情況， 不平衡打印圖案繼續(xù)作為打印作業(yè)，顯影劑濃度可以在顯影輥的長度 上變得局部不均勻。但是，發(fā)現(xiàn)即使在這種情況下，如果圖中未示出 的成像設(shè)備的控制器適于基于對打印信息的區(qū)域分離分析，根據(jù)打印 圖案的狀態(tài)控制或根據(jù)顯影輥中消耗的顯影劑的量，控制或改變流下 方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)轉(zhuǎn)變由分隔肋調(diào)節(jié)的流下方向的周期，則可以使調(diào)色劑
濃度高精度地均勻。
此外，從實施例2、 4和比較例3的比較中發(fā)現(xiàn)，通過執(zhí)行分隔肋 的往復(fù)運動和通過隨著顯影輥旋轉(zhuǎn)速度的增加來增加每分鐘往復(fù)運動 的數(shù)量，打印前后調(diào)色劑濃度的差別可受到抑制且可以獲得清晰的圖 像。即，通常顯影輥旋轉(zhuǎn)速度隨著成像中打印紙張?zhí)幚硭俣鹊母淖兌?變化。但是，隨著處理速度的增加，雙組分顯影劑的混和及攪拌性能 降低。為了解決該問題，發(fā)現(xiàn)如果成像設(shè)備的控制器適于控制或改變 流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)轉(zhuǎn)變流下方向的周期，使該周期變短，則可以使調(diào) 色劑濃度高精度地均勻。
此外，從實施例5和6中發(fā)現(xiàn)如果顯影輥的連續(xù)驅(qū)動時間變長，
通過執(zhí)行分隔肋的附加往復(fù)運動打印前后調(diào)色劑濃度的差別可以受到 抑制且獲得清晰的打印圖像。即，通常當(dāng)顯影劑的使用變長時，雙組 分顯影劑的流動性、混合性和攪拌性能會下降。為了解決該問題，發(fā) 現(xiàn)如果成像設(shè)備的控制器適于根據(jù)顯影輥的連續(xù)驅(qū)動時間另外地驅(qū)動 用于通過分隔肋轉(zhuǎn)變流下方向的流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)，則可以使調(diào)色劑 濃度高精度地均勻。
從上面實施例和比較例的結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，向下流動的多余顯影劑可 以均勻地在顯影劑支撐件(即顯影輥)的縱向方向上分散，并且可以提高 顯影倉中的混和及攪拌性能，由于本發(fā)明顯影裝置被驅(qū)動和控制使得 由導(dǎo)流板收集的多余顯影劑以改變的方向向下流動，其中該改變的方 向被流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)的分隔肋周期性地調(diào)節(jié)和改變。因此，已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，由于可以使調(diào)色劑濃度在顯影輥的長度上均勻，所以可以防止由 顯影劑引起的圖像不均勻性。
已經(jīng)參考附圖描述了上述本發(fā)明優(yōu)選實施方式，不僅不應(yīng)該將本 發(fā)明限于上述實施方式，而且對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言在所附權(quán)利要求 的范圍內(nèi)各種改變和變型是顯而易見的。因此，可以理解這種變型在
本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
例如，在上述實施方式中，本發(fā)明的顯影裝置應(yīng)用到其中安裝一 個調(diào)色劑盒的單色成像設(shè)備，但是本發(fā)明的顯影裝置也可以用于彩色 成像設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，所述顯影裝置用于用顯影劑使形成在圖像承載器上的靜電潛像顯影，所述顯影劑已經(jīng)通過調(diào)色劑和磁性載體兩種組分的混合及攪拌而摩擦帶電，所述顯影裝置包括用于存儲所述顯影劑的顯影倉；攪拌及輸送構(gòu)件，所述攪拌及輸送構(gòu)件在所述顯影倉內(nèi)旋轉(zhuǎn)，用于在攪拌的同時輸送所述顯影劑；顯影劑支撐件，所述顯影劑支撐件支撐已經(jīng)在所述顯影倉內(nèi)混合且攪拌的所述顯影劑，且在旋轉(zhuǎn)的同時將所述顯影劑供應(yīng)到位置與所述圖像承載器相對的顯影區(qū)域；層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件，所述層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件用于調(diào)節(jié)由所述顯影劑支撐件輸送的所述顯影劑的層厚；導(dǎo)流板構(gòu)件，所述導(dǎo)流板構(gòu)件用于使被所述層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件排除的多余顯影劑向下流動到離開所述層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件設(shè)置的位置；直立地布置在所述導(dǎo)流板構(gòu)件上的多個擴散元件，用于在相對于所述顯影劑支撐件的縱向方向擴散所述多余顯影劑的同時使所述多余顯影劑在預(yù)定方向上向下流動；和流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)，所述流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被控制以周期性地轉(zhuǎn)變由所述擴散元件調(diào)節(jié)的所述多余顯影劑的流下方向。
2. 如權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其中所述流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被 驅(qū)動和控制，以根據(jù)從所述顯影劑支撐件消耗的顯影劑量改變通過所 述擴散元件調(diào)節(jié)的所述流下方向的轉(zhuǎn)變的周期。
3. 如權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其中所述流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)被 驅(qū)動和控制，以根據(jù)所述顯影劑支撐件的旋轉(zhuǎn)速度改變通過所述擴散 元件調(diào)節(jié)的所述流下方向的轉(zhuǎn)變的周期。
4. 如權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其中所述擴散元件被形成為使得隨著所述擴散元件在所述流下方向上延伸，離所述導(dǎo)流板構(gòu)件的 設(shè)置所述擴散元件的表面的高度變小。
5. 如權(quán)利要求l所述的顯影裝置，其中每當(dāng)在所述顯影劑支撐件 被連續(xù)驅(qū)動時已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間段時，再次驅(qū)動和控制所述流下方向 轉(zhuǎn)變機構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求l所述的顯影裝置，還包括調(diào)色劑濃度檢測器，所 述調(diào)色劑濃度檢測器布置在將所述顯影劑從所述攪拌及輸送構(gòu)件供應(yīng) 到所述顯影劑支撐件的區(qū)域的附近，以檢測所述顯影劑的調(diào)色劑濃度。
7. —種成像設(shè)備，包括用于承載靜電潛像的圖像承載器；和如 權(quán)利要求1所述的顯影裝置，所述顯影裝置用于用調(diào)色劑使所述圖像 承載器上的所述靜電潛像顯像化。
全文摘要
顯影裝置和包括該顯影裝置的成像設(shè)備，顯影裝置用雙組分顯影劑使形成在圖像承載器上的靜電潛像顯影，包括用于存儲顯影劑的顯影倉；用于在攪拌的同時輸送顯影劑的攪拌及輸送構(gòu)件；顯影劑支撐件，支撐已在顯影倉內(nèi)混合且攪拌的顯影劑，并將顯影劑供應(yīng)到位置與圖像承載器相對的顯影區(qū)域；層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件，用于調(diào)節(jié)由顯影劑支撐件輸送的顯影劑的層厚；導(dǎo)流板構(gòu)件，用于使被排除和輸送離開層厚調(diào)節(jié)構(gòu)件的多余顯影劑向下流動；直立地布置在導(dǎo)流板構(gòu)件上的多個擴散元件，用于在相對于顯影劑支撐件的縱向方向擴散多余顯影劑的同時使多余顯影劑在預(yù)定方向上向下流動；和流下方向轉(zhuǎn)變機構(gòu)，用于周期性地轉(zhuǎn)變被擴散元件調(diào)節(jié)的多余顯影劑的流下方向。
文檔編號G03G15/08GK101364073SQ20081021025
公開日2009年2月11日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
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