專利名稱：顯影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等采用電子照相方式或靜電記錄方式的圖像形成裝置所使用的顯影裝置。
背景技術(shù)：
以往，在例如采用電子照相方式的圖像形成裝置中，尤其是有些形成彩色圖像的圖像形成裝置中，將非磁性調(diào)色劑(調(diào)色劑)與磁性載體(載體)混合后作為顯影劑使用的雙組分顯影方式得到廣泛應(yīng)用。與目前已被提出的其他顯影方式相比，雙組分顯影方式在畫質(zhì)的穩(wěn)定性、裝置的耐久性等方面都具有優(yōu)勢。
在采用雙組分顯影方式的顯影裝置(雙組分顯影裝置)中，隨著向圖像載持體供應(yīng)調(diào)色劑以進(jìn)行顯影，顯影劑中的調(diào)色劑濃度(調(diào)色劑與載體的比例，或調(diào)色劑在顯影劑整體中所占的比例)逐漸降低。為了防止該調(diào)色劑濃度降低現(xiàn)象，必須補(bǔ)充新的調(diào)色劑。在補(bǔ)充調(diào)色劑時(shí)，有時(shí)要補(bǔ)充含有載體的雙組分顯影劑。
圖7表示以往一般的雙組分顯影裝置。作為與這樣的雙組分顯裝置相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)可例舉如特開昭55-32060號公報(bào)。
顯影裝置101具有收容顯影劑的顯影容器102。顯影容器102的與作為顯影對象物的圖像載持體相向的部分在局部上開口。作為向圖像載持體供應(yīng)顯影劑的顯影劑載持體，可旋轉(zhuǎn)的顯影滾筒111被配置為局部從該開口部露出的狀態(tài)。顯影容器102包括顯影室(第1顯影劑收容室)121和攪拌式(第2室)122。顯影室121沿顯影滾筒111的軸向配置，收容在其中的顯影劑被供應(yīng)給顯影滾筒111。在攪拌室122中，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑與顯影容器102內(nèi)的顯影劑一邊被混合攪拌，一邊被向與顯影室121中的方向相反的方向輸送。顯影室121與攪拌室122由隔壁125劃分。不過，在隔壁125的長度方向兩端部形成有允許顯影劑通過的第1連通部123、第2連通部124。而且，在顯影室121和攪拌室122中分別配置有作為進(jìn)行顯影劑的輸送和攪拌的輸送部件(顯影劑輸送攪拌部件)的第1螺桿113、第2螺桿114。由此通過第1連通部123、第2連通部124，在顯影室121和攪拌室122之間形成顯影劑進(jìn)行循環(huán)的顯影劑循環(huán)路徑(圖中箭頭D方向)。
在顯影容器102上設(shè)有用于補(bǔ)充調(diào)色劑的調(diào)色劑補(bǔ)充口。在調(diào)色劑補(bǔ)充位置T處，通常利用重力落下而被補(bǔ)充到顯影容器102內(nèi)的調(diào)色劑在攪拌室122中被與顯影容器102內(nèi)的顯影劑攪拌。由此，使補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑與載體接觸，摩擦起電。
然而，當(dāng)在攪拌室122中的攪拌不充分時(shí)，顯影劑在補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑還沒有充分起電的狀態(tài)下就被從第1連通部123輸送到顯影室121。然后，在將該沒有充分起電的調(diào)色劑用于顯影動作時(shí)，就會在圖像白域(圖像載持體上原本不應(yīng)附著調(diào)色劑的區(qū)域)上發(fā)生調(diào)色劑斑點(diǎn)(toner fog)現(xiàn)象，從而招致圖像品質(zhì)降低。
為了防止這樣的調(diào)色劑斑點(diǎn)現(xiàn)象，可以使補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑在被輸送到第1連通部123期間充分起電。作為起電的方法，在以往的顯影裝置101中，對攪拌室122中從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T到第1連通部123之間的距離(以下稱之為“攪拌距離”)L進(jìn)行了適宜的設(shè)定。
但是，在以往的顯影裝置101中，雖然為了使補(bǔ)充到顯影容器102內(nèi)的調(diào)色劑充分進(jìn)行摩擦起電而對攪拌距離L進(jìn)行了適宜設(shè)定，但結(jié)果是，攪拌距離L大多比在圖像載持體上形成的靜電潛像的沿顯影劑循環(huán)路徑長度方向的寬度，即顯影區(qū)域(以下稱之為“圖像形成寬度”)G要長。通常，圖像形成寬度G大致相當(dāng)于顯影滾筒111的軸向(長度方向)長度。
例如，在圖7的顯影裝置中，通過將調(diào)色劑補(bǔ)充位置T設(shè)置在圖像形成寬度G的顯影劑輸送方向的上游側(cè)，來確保使補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑充分起電所必須的攪拌距離L。
一般來說，顯影裝置101所要求的長度方向的最小長度也就是圖像形成寬度G。但是在圖7所示的顯影裝置101中，為了使補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑在被輸送到第1連通部123期間充分起電，攪拌距離L比圖像形成寬度G要長，因此而妨礙了顯影裝置101的小型化，進(jìn)而還妨礙了圖像形成裝置整體的小型化。
由于近年來人們對彩色圖像的需求不斷提高，所以要求形成彩色圖像的圖像形成裝置也與例如電子照相式的黑白圖像形成裝置一樣實(shí)現(xiàn)低成本化且小型化。
作為不加大上述顯影裝置101的長度方向尺寸而能提高使補(bǔ)充調(diào)色劑起電的能力的竅門，例如有如下方法。
將輸送部件114傾斜配置，使顯影劑輸送方向上游側(cè)的位置低，下游側(cè)的位置高，從而使一部分顯影劑在重力的作用下逆向流動。由此，逆流過來的顯影劑降落在補(bǔ)充到顯影容器102中在顯影劑表面上浮游的調(diào)色劑上，這使得將調(diào)色劑拉入顯影劑中的能力得以提高。因此，補(bǔ)充調(diào)色劑迅速混合到顯影劑中，可以提高使調(diào)色劑起電的能力。
但是在更苛刻的條件下，例如調(diào)色劑的補(bǔ)充量較大的場合，長時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充大量調(diào)色劑的場合，或者顯影劑因長期使用而變差等場合，不考慮顯影容器內(nèi)的顯影劑面的動向而僅將輸送部件傾斜配置，有時(shí)不一定能夠得到充分的攪拌能力。因此，有進(jìn)一步提高攪拌能力的要求。
另外，如圖8及圖9所示，特開2003-5519號公報(bào)所記載的發(fā)明公開了將第2螺桿227相對于第1螺桿226傾斜設(shè)置的結(jié)構(gòu)。而且，在該特開2003-5519所記載的顯影裝置中，在第1螺桿226的顯影劑輸送方向下游端部與第2螺桿227的顯影劑輸送方向上游側(cè)端部之間，形成使由第1螺桿226輸送過來的顯影劑向第2螺桿227落下的顯影劑落下空間234。在顯影劑落下空間234的下方，設(shè)置將顯影劑向第2螺桿227引導(dǎo)的傾斜面235。顯影劑和補(bǔ)充調(diào)色劑通過顯影劑落下空間234后向傾斜面235落下。在傾斜面235上，顯影劑與補(bǔ)充調(diào)色劑疊合并被攪拌之后滑下傾斜面235而被向第2螺桿227的顯影劑輸送方向上游側(cè)端部輸送，由此來試圖改善補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑向顯影劑分散的分散性等。但是該特開2003-5519號公報(bào)所記載的顯影裝置只不過使第2螺桿227相對于第1螺桿226傾斜以確保上述顯影劑落下空讓234。該特開2003-5519號公報(bào)所記載的顯影裝置對于通過使由第2螺桿227輸送的顯影劑適度逆流而提高第2螺桿227的顯影劑攪拌能力這一點(diǎn)，既沒有公開，也沒有給出任何啟示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用對顯影容器內(nèi)的顯影劑進(jìn)行攪拌、輸送的輸送部件來提高顯影劑的攪拌能力的顯影裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的顯影裝置具有顯影劑載持體，其載持含有調(diào)色劑和載體的顯影劑；第1室，上述顯影劑載持體配置在該第1室的開口處；輸送部件，其配置在該第1室內(nèi)，沿顯影劑載持體長度方向輸送顯影劑；第2室，顯影劑在通過了與上述第1室連通的第1連通部后被從上述第1室供應(yīng)給該第2室，并且該第2室使顯影劑在通過了與上述第1室連通的第2連通部后將其供應(yīng)到上述第1室；螺旋狀輸送部件，其配置在該第2室內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)將顯影劑攪拌、輸送，其中，該螺旋狀輸送部件的旋轉(zhuǎn)軸被配置成相對于水平方向傾斜的狀態(tài)，并且上述第2連通部側(cè)的位置比上述第1連通部側(cè)的位置高，上述傾斜的程度為大于等于2°且小于等于10°；顯影劑補(bǔ)充裝置，其對上述第2室內(nèi)的顯影劑補(bǔ)充位置補(bǔ)充補(bǔ)充用顯影劑；其中，令位于顯影劑補(bǔ)充位置的顯影劑輸送方向下游側(cè)的第1垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件與顯影劑面的交點(diǎn)相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的高度為Ha毫米，令位于上述第1垂直平面上的顯影劑輸送方向的水平成分方向上50毫米下游側(cè)的第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件外周部與顯影劑面的交點(diǎn)相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的高度為Hb毫米，則當(dāng)上述第1垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢與上述第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢處于同一狀態(tài)下時(shí)，上述Ha與上述Hb滿足以下關(guān)系Ha毫米+2毫米≤Hb毫米。


圖1是能夠適用本發(fā)明的圖像形成裝置之一例的概略斷面圖。
圖2是本發(fā)明的顯影裝置之一實(shí)施例的概略斷面圖。
圖3是本發(fā)明的顯影裝置之一實(shí)施例的頂面圖。
圖4A、圖4B、圖4C是攪拌室的縱斷面圖，它們表示本發(fā)明的特征部分，即攪拌室內(nèi)的顯影劑面與輸送部件之間的關(guān)系。
圖5是攪拌室內(nèi)部的橫斷面圖，它表示攪拌室內(nèi)的顯影劑面與輸送部件之間的關(guān)系。
圖6是本發(fā)明的卡盒之一實(shí)施例的概略斷面圖。
圖7是以往的顯影裝置之一例的頂面圖。
圖8是以往的顯影裝置之另一例的縱斷面圖。
圖9是以往的顯影裝置之另一例的橫斷面圖。
圖10是本發(fā)明中的第2連通部附近的放大圖。
具體實(shí)施例方式
下面基于附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明的顯影裝置、卡盒及圖像形成裝置。
實(shí)施例1(圖像形成裝置的整體構(gòu)成及動作)首先參照圖1說明適用本發(fā)明的圖像形成裝置之一實(shí)施例的整體構(gòu)成及動作。圖1表示適用本發(fā)明的圖像形成裝置100之一實(shí)施例的概略斷面。
本實(shí)施例的圖像形成裝置100是彩色電子照相圖像形成裝置，其具有用于形成黃色(Y)、品紅色(M)、深藍(lán)色(C)、黑色(K)各色圖像的四個(gè)圖像形成部50Y、50M、50C、50K作為其多個(gè)圖像形成機(jī)構(gòu)。圖像形成裝置100可以對應(yīng)于圖像信息信號，在記錄材料P上形成彩色圖像，該圖像信息信號來自與圖像形成裝置主體10連接且可與之進(jìn)行通信的個(gè)人計(jì)算機(jī)等外部主機(jī)，或者附屬于圖像形成裝置主體10或與圖像形成裝置主體10連接且可與之進(jìn)行通信的原稿讀取裝置。
首先對圖像形成裝置100的整體動作進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，圖像形成裝置100所具有的各圖像形成部50Y、50M、50C、50K具有基本上相同的結(jié)構(gòu)，其所形成的圖像顏色各不相同。因此，下面在無需將其特別區(qū)別開的場合，省略用于表示其是屬于某一圖像形成部的要素而在附圖標(biāo)記上添加的Y、M、C、K，進(jìn)行綜合說明。
圖像形成部50具有作為圖像載持體的鼓型電子照相反光體(以下稱之為“感光鼓”)51，該感光鼓51可沿圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)。在形成圖像時(shí)，首先，旋轉(zhuǎn)的感光鼓51的表面被作為充電裝置的一次充電器52充電。充了電了的感光鼓51的表面由作為圖像寫入裝置(曝光裝置)的激光掃描器53根據(jù)對應(yīng)于各圖像形成部50而被分色的圖像信息信號進(jìn)行掃描曝光。由此，在感光鼓51上形成對應(yīng)于相應(yīng)顏色的圖像信息信號的靜電潛像。然后，該靜電潛像由顯影裝置1用調(diào)色劑顯影，從而在感光鼓51上形成調(diào)色劑像。
作為記錄材料輸送裝置而配置的輸送帶56與各圖像形成部50的感光鼓51相向且可進(jìn)行環(huán)形移動。而且在隔著輸送帶56而與各圖像形成部50的感光鼓51相向的位置上，設(shè)有作為轉(zhuǎn)印裝置的轉(zhuǎn)印充電器54。如上所述形成在感光鼓51上的調(diào)色劑像被由轉(zhuǎn)印充電器54施加的轉(zhuǎn)印偏壓轉(zhuǎn)印到輸送帶56上的記錄材料P上。
由拾取輥62等記錄材料供應(yīng)裝置將記錄材料P從作為記錄材料收容部的紙盒61輸送到對位輥63。然后，在這里對準(zhǔn)輥63使記錄材料P與各圖像形成部50中的圖像形成動作同步，并將其送到傳送帶56。
例如在形成全彩色圖像的場合，在黃色、品紅色、深藍(lán)色、黑色各圖像形成部50進(jìn)行上述那樣的圖像形成動作。由此，調(diào)色劑像被依次轉(zhuǎn)印在輸送至輸送帶56上的記錄材料P上，在記錄材料P上形成所希望的全彩色圖像。在形成單色圖像時(shí)，僅使用形成所希望顏色的圖像形成部，同樣可以將調(diào)色劑像形成在記錄材料P上。
之后，記錄材料P從輸送帶56上剝離下來并被輸送到定影裝置64。由定影裝置64加壓、加熱而轉(zhuǎn)印到記錄材料P上的調(diào)色劑像成為永久圖像。另外，轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓51上的轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑由作為清潔裝置的清潔裝置55除去，以備下次圖像形成使用。清潔裝置55具有刮板狀的清潔部件。
(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(nèi)收容有雙組分顯影劑，作為顯影劑，該雙組分顯影劑主要包括非磁性調(diào)色劑(調(diào)色劑)和磁性載體(載體)。初始狀態(tài)的顯影劑中的調(diào)色劑濃度在本實(shí)施例中是重量百分比為7％。但是該數(shù)值應(yīng)該根據(jù)調(diào)色劑的帶電量、載體粒徑、圖像形成裝置的構(gòu)成等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，而不一定完全沿用該數(shù)值。
顯影劑容器2在與感光鼓51相向的部分上局部開口，作為顯影劑載持體，可旋轉(zhuǎn)的顯影滾筒11被配置成局部從該開口部露出的狀態(tài)。顯影滾筒11由非磁性材料構(gòu)成，其內(nèi)部包裹有作為磁場發(fā)生裝置的固定磁體12。在本實(shí)施例中磁體12沿外周有多個(gè)磁極。而且，在進(jìn)行顯影動作時(shí)，顯影滾筒11沿圖中箭頭方向旋轉(zhuǎn)，將顯影容器2內(nèi)的雙組分顯影劑保持為層狀，并向與感光鼓51相向的顯影區(qū)域載持、輸送該雙組分顯影劑。載持在顯影滾筒11上的顯影劑在顯影區(qū)域形成穗狀磁刷。使該磁刷與感光鼓51的表面接觸或接近。由此，雙組分顯影劑中的調(diào)色劑對應(yīng)于形成在感光鼓51表面上的靜電潛像而被供應(yīng)到感光鼓51側(cè)，將該靜電潛像顯影。
通常，至少在進(jìn)行顯影動作時(shí)，對顯影滾筒11施加規(guī)定的顯影偏壓，利用感光鼓51與顯影滾筒11之間所形成的電場的作用使調(diào)色劑轉(zhuǎn)移至感光鼓51上。另外，為了限制顯影滾筒11上所載持的顯影劑的量，在從顯影區(qū)域的顯影滾筒11回轉(zhuǎn)方向上游側(cè)設(shè)有顯影劑量限制部件18。顯影劑量限制部件18與磁體12協(xié)同作用，利用磁場的作用限制顯影劑層厚。
將感光鼓51上的靜電潛像顯影后的顯影劑隨著顯影滾筒11的旋轉(zhuǎn)而被輸送，并被回收到顯影容器2的后面將要說明的顯影室(第1顯影劑收容室)21中。
顯影容器2由隔壁25大致劃分為兩個(gè)部分顯影室(第1顯影劑收容室)21(接近顯影滾筒11一側(cè))和攪拌室(第2顯影劑收容室)22(遠(yuǎn)離顯影滾筒11一側(cè))。在本實(shí)施例中，從圖3所示的頂面來看，顯影室21和攪拌室22沿顯影滾筒11的軸向大致平行延伸。隔壁25沒有到達(dá)顯影容器2內(nèi)部的長度方向兩端部側(cè)壁26、27，由此，在顯影室21與攪拌室22之間形成了允許顯影劑通過的一連通部23和第2連通部24。
而且，在顯影室21、攪拌室22中設(shè)有循環(huán)裝置，該循環(huán)裝置使顯影劑在顯影室21和攪拌室22之間進(jìn)行循環(huán)。該循環(huán)裝置具有作為輸送部件的第1螺桿13和第2螺桿14，該第1螺桿13和第2螺桿14分別沿顯影室21、攪拌室22的縱軸方向設(shè)置，進(jìn)行顯影劑的輸送及攪拌。利用該第1、第2螺桿13、14，顯影劑在顯影容器2內(nèi)一邊被混合攪拌一邊進(jìn)行循環(huán)。本實(shí)施例的顯影裝置1中的顯影劑循環(huán)方向在顯影室21中是從圖2的紙面出來的方向，在攪拌室22中是進(jìn)入圖2的紙面的方向(圖3中箭頭D方向)。
從調(diào)色劑卡盒3，通過補(bǔ)充口33和配置在顯影容器2上的顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17的接受口17a，與因形成圖像而被消費(fèi)掉的量相當(dāng)?shù)恼{(diào)色劑被輸送到顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17內(nèi)。調(diào)色劑卡盒3內(nèi)的調(diào)色劑在該調(diào)色劑卡盒3所具有的攪拌部件的旋轉(zhuǎn)力和重力作用下被輸送到顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17。然后，隨著顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17所具有的作為顯影劑補(bǔ)充裝置的補(bǔ)充螺桿17c的旋轉(zhuǎn)，顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17內(nèi)的調(diào)色劑通過補(bǔ)充口17b被補(bǔ)充到顯影容器2的攪拌室22內(nèi)。調(diào)色劑補(bǔ)充量根據(jù)調(diào)色劑消費(fèi)量信息等求得，該調(diào)色劑消費(fèi)量信息是通過對基于作為調(diào)色劑濃度檢測裝置而設(shè)在顯影裝置1中的例如反射型光傳感器19的檢測信號，或每種顏色的圖像信息信號進(jìn)行運(yùn)算而得到的。對應(yīng)于所求得的調(diào)色劑補(bǔ)充量，驅(qū)動補(bǔ)充螺桿17c以在適宜的時(shí)候向顯影容器2補(bǔ)充必要的調(diào)色劑量。
這里對本實(shí)施例所使用的顯影劑進(jìn)行說明。如上所述，本實(shí)施例使用雙組分顯影劑，該雙組分顯影劑主要包括非磁性調(diào)色劑(調(diào)色劑)和磁性載體(載體)。
調(diào)色劑是在樹脂中混合了著色劑等的樹脂顆粒，一般采用粉碎法或重合法制造。調(diào)色劑的體積平均粒徑為5～15μm左右。根據(jù)需要，調(diào)色劑中還外添有其它微粒子添加劑。本實(shí)施例所使用的調(diào)色劑是用聚酯系樹脂利用粉碎法制造的帶負(fù)電的調(diào)色劑，其體積平均粒徑為7μm。但是為了獲得本發(fā)明的效果，調(diào)色劑并不一定限于該構(gòu)成。
載體一般以在鐵氧體(ferrite)等顆?；驑渲蟹植加写判泽w的顆粒作為主體。根據(jù)需要，載體在表面上設(shè)有樹脂包覆層。載體的體積平均粒徑為20～70μm左右。本實(shí)施例中使用了以鐵氧體為芯，在表層包覆了硅樹脂，體積平均粒徑為50μm的載體。但是，為了獲得本發(fā)明的效果，并不一定限于該構(gòu)成。
(顯影劑循環(huán)路徑)下面對顯影容器2中的顯影劑循環(huán)路徑進(jìn)行說明。
參照圖2和圖3，本實(shí)施例中，第1螺桿13和第2螺桿14分別具有與顯影室21、攪拌室22的縱軸方向大致平行設(shè)置的旋轉(zhuǎn)軸13a、14a和在旋轉(zhuǎn)軸13a、14a外周設(shè)置的螺旋狀輸送部(翼部，螺旋部件)13b、14b。
本實(shí)施例中，第1、第2螺桿13、14的旋轉(zhuǎn)軸13a、14a的軸半徑(從旋轉(zhuǎn)軸方向看第1、第2螺桿13、14時(shí)旋轉(zhuǎn)軸13a、14a的半徑。以下簡稱為“旋轉(zhuǎn)軸的半徑”。)為3(mm)。而且在該旋轉(zhuǎn)軸13a、14a的周面上，在旋轉(zhuǎn)軸方向間隔20(mm)配置有半徑(從旋轉(zhuǎn)軸方向看第1、第2螺桿13、14時(shí)，由螺旋狀輸送部13b、14b的旋轉(zhuǎn)所形成的外接圓的半徑。以下簡稱為“輸送部的半徑”。)為8(mm)的螺旋狀輸送部13b、14b。另外第1螺桿13的轉(zhuǎn)速為250rpm，第2螺桿14的轉(zhuǎn)速為420rpm。本實(shí)施例中，第1螺桿13沿圖2中順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，第2螺桿14沿圖2中逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)施例的顯影裝置1中，從顯影劑輸送方向上游側(cè)向下游側(cè)，攪拌室22(更具體地說是攪拌室22的底面(底部)22a)相對于水平方向上方傾斜5°(從第2連能部24側(cè)向第1連通部23側(cè)呈上升坡度)。這樣，攪拌室22相對于顯影滾筒11的位置關(guān)系扭曲關(guān)系。而且第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a大致平行于攪拌室22的底面22a配置，而且相對于水平方向傾斜5°(從顯影劑輸送方向上游側(cè)向下游側(cè)呈上升坡度)配置在攪拌室22內(nèi)。
這樣，通過設(shè)置攪拌室22中從顯影劑輸送方向上游向下游方向呈(圖中箭頭D方向)上升坡度的傾斜，產(chǎn)生與攪拌室22中的顯影劑輸送方向相反的重力方向成分的力，從而產(chǎn)生使顯影劑的一部分進(jìn)行逆流的效果。
另一方面，本實(shí)施例中，為了穩(wěn)定地向顯影套筒11的長度方向全區(qū)域供應(yīng)顯影劑，將顯影室21(更具體地說是顯影室21的底面(底部)21a)配置成大致水平方向，即這里是配置成大致平行于顯影滾筒11。而且，第1螺桿13的旋轉(zhuǎn)軸13a被配置成大致與顯影室21的底面21a平行，即大致水平配置。
根據(jù)本申請發(fā)明人的研究，使攪拌室22相對于水平方向的傾斜角度，螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a相對于水平方向的傾斜角度為2°～10°比較理想。即攪拌室22(其底面22a)及第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a與水平方向(與重力方向垂直的方向)所成的角度θ為2°≤θ≤10°...(1)
關(guān)于攪拌室的傾斜θ的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將在后面說明。
通常攪拌室22與第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a大致平行配置，攪拌室22與水平方向所成的角度同第2螺桿14與水平方向所成的角度相同。因此，以下將這些總稱為“攪拌室的傾斜角度θ(°)”。
另外，在本說明書中，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，參照水平方向(或與之垂直的鉛垂方向)使顯影裝置1的要素，例如顯影室21、攪拌室22等的取向。典型的情況是，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，顯影裝置1(顯影容器2)整體的縱軸方向(顯影滾筒11的縱軸方向)相當(dāng)于水平方向。但是這里所說的“水平方向”并不意味著苛刻的“水平”，只要對顯影裝置1(顯影容器2)圖像形成裝置100的通常使用沒有影響，稍微偏離水平方向一點(diǎn)也是可以的。
而且，本實(shí)施例中，在從攪拌室22向顯影室21傳遞顯影劑的第1連通部23中，攪拌室22的底面22a與顯影室21的底面21a在鉛直方向上處于相同位置。另一方面，在從顯影室21向攪拌室22傳遞顯影劑的第2連通部24中，攪拌室22的底面22a位于顯影室21的底面21a的鉛直方向下方。
因此，在第1連通部23，由于兩底面21a、22a在鉛直方向上處于相同位置，所以顯影劑從攪拌室22向顯影室21的傳遞可以順利進(jìn)行。另外，在第2連通部24，由于顯影劑是通過顯影劑從顯影室2 1向攪拌室22的落下動作進(jìn)行傳遞的，所以顯影劑的傳遞可以順利進(jìn)行。
本實(shí)施例的顯影裝置1中，圖像形成寬度G為305(mm)，顯影室21和攪拌室22的縱向長度也同樣為305(mm)。
而且，本實(shí)施例的顯影裝置1中調(diào)色劑補(bǔ)充位置T位于攪拌室22中從第2連通部24向下游10(mm)處的位置，該第2連通部24設(shè)置在顯影室21和攪拌室22的縱向一側(cè)端部。
(攪拌室的顯影劑面S)
下面參照圖4A～圖4C和圖5對本實(shí)施例中獨(dú)具特征的攪拌室22的顯影劑面S進(jìn)行說明。顯影劑面S指的是收容在顯影容器2內(nèi)的顯影劑與顯影容器2的內(nèi)部空間所成的界面。
本實(shí)施例中，不僅利用攪拌室22內(nèi)相對于顯影劑輸送方向?yàn)槟媪鞣较蛏系闹亓Τ煞謥硖岣唢@影劑的攪拌性，而且還利用從顯影劑輸送方向下游側(cè)逆流而來的顯影劑，輔助將顯影劑面上浮游的調(diào)色劑拉入顯影劑中?？偟膩碚f，本實(shí)施例中，在攪拌室22內(nèi)，除了使第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a傾斜之外，還在顯影劑輸送方向上設(shè)置顯影劑面的落差。更具體地說，是規(guī)定攪拌室22中顯影劑輸送方向上的兩點(diǎn)的高度，即后面所說的第1垂直平面V1和第2垂直平面V2上的顯影劑面S的高度。這里所說的“垂直”是指重力方向。
圖4A～圖4C是攪拌室22的縱斷面圖，它表示顯影劑面S與第2螺桿14的情形。在圖4A～圖4C中，顯影劑輸送方向是進(jìn)入紙面的方向。圖中用點(diǎn)劃線表示在顯影劑輸送方向上被第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b推動的顯影劑面S。另外，用實(shí)線表示可以目視到的顯影劑面S。再有，用實(shí)線表示的顯影劑面S下方的斜線部表示可以目視到的顯影劑。
圖5表示從與顯影滾筒11相反的一側(cè)看攪拌室22時(shí)，攪拌室22內(nèi)的第2螺桿14與顯影劑面S的情形。
圖4A、圖4B分別表示顯影劑輸送方向上的兩點(diǎn)處的縱斷面，即第1垂直平面V1、第2垂直平面V2。
將從軸向看第2螺桿14時(shí)由輸送部14b的旋轉(zhuǎn)所形成的外接圓，在第1垂直平面V1的位置上，在該第1垂直平面V1(即重力方向)上展開所得到的圖形，即第1垂直平面V1中由第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)所形成的圓筒的斷面，是長邊(圖中橫向，即水平方向)的半徑(長徑)為R1(mm)、短邊(圖中縱向，即垂直方向)的半徑(短徑)為R1·cosθ(mm)的橢圓。
另外，將從軸向看第2螺桿14時(shí)由輸送部14b的旋轉(zhuǎn)所形成的外接圓，在第2垂直平面V2的位置上，在該第2垂直平面V2(即重力方向) 上展開所得到的圖形，即第2垂直平面V2中由第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)所形成的圓筒的斷面，是長邊(圖中橫向，即水平方向)的半徑(長徑)為R2(mm)、短邊(圖中縱向，即垂直方向)的半徑(短徑)為R2·cosθ(mm)的橢圓。
同樣，在第1、第2垂直平面V1、V2中由旋轉(zhuǎn)軸14a的旋轉(zhuǎn)所形成的圖形，分別是長邊(圖中橫向)的半徑為r1(mm)、r2(mm)，短邊(圖中縱向)的半徑為r1·cosθ(mm)、r2·cosθ(mm)的橢圓。
圖5中虛線表示這些第1垂直平面V1、第2垂直平面V2。
(第1垂直平面V1、第2垂直平面V2)這里，第1垂直平面V1、第2垂直平面V2如下定義首先，第1垂直平面V1、第2垂直平面V2位于攪拌室22的調(diào)色劑補(bǔ)充位置T的顯影劑輸送方向下游側(cè)。
而且，相對于其平面內(nèi)的含有第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的垂線，在第2螺桿因其旋轉(zhuǎn)而向下移動一側(cè)的區(qū)域中，使第1垂直平面V1、第2垂直平面V2含有下述點(diǎn)中的任意一點(diǎn)。
在存在第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b前端與顯影劑面S相交的交點(diǎn)的場合，第1垂直平面V1、第2垂直平面V2含有該交點(diǎn)。詳細(xì)情況將在后面進(jìn)行說明，圖4A表示從垂直于第1垂直平面V1的方向看該含有輸送部14b與顯影劑面S的交點(diǎn)(點(diǎn)A)的第1垂直平面V1時(shí)所看到的攪拌室22的斷面，圖4B表示從垂直于第2垂直平面V2的方向看該含有輸送部14b與顯影劑面S的交點(diǎn)(點(diǎn)B)的第2垂直平面V2時(shí)所看到的攪拌室22的斷面。
另一方面在不存在第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b前端與顯影劑面S相交的交點(diǎn)的場合，即在該平面內(nèi)顯影劑面S超過第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b在垂直方向上的最大高度的場合，第一垂直平面V、第二垂直平面V2含有下面所述的點(diǎn)，即，在第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b的前端位于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的垂直方向正上方時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸14a的垂直方向正上方的點(diǎn)(假想交點(diǎn))。詳細(xì)情況將在后面說明，圖4C表示從垂直于第2垂直平面V2的方向看該不含有輸送部14b與顯影劑面S的交點(diǎn)的第2垂直平面V2時(shí)所看到的攪拌室22的斷面。圖4C表示第2垂直平面V2不含有輸送部14b與顯影劑面S的交點(diǎn)的場合。同樣，在第1垂直平面V1不含有輸送部14b與顯影劑面S的交點(diǎn)的場合，也可以像上面那樣確定假設(shè)交點(diǎn)。
(第1垂直平面V1中的顯影劑面S的高度Ha)圖4A表示第1垂直平面V1中的顯影劑面S與第2螺桿14的情形，其中第1垂直平面V1位于從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T向顯影劑輸送方向下游水平移動約20(mm)的位置。
第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)方向是圖中箭頭X所示的左旋方向。因此，在旋轉(zhuǎn)軸14a的中心位置P的圖中左側(cè)，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑利用第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)而與顯影劑混合、攪拌。也就是說，在第1垂直平面V1中，在相對于含有第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的垂線而言，第2螺桿14因其旋轉(zhuǎn)而向下移動一側(cè)的區(qū)域中，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑因第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)而與顯影劑混合攪拌。圖中的點(diǎn)A是第2螺桿14的輸送部14b的前端與顯影劑面S相交的交點(diǎn)。而且，由于用螺桿輸送的調(diào)色劑的量在螺桿的一個(gè)螺距內(nèi)不同，所以該交點(diǎn)在第1垂直平面V1內(nèi)隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)周期而上下移動。
第2螺桿14的輸送部14b一邊將顯影劑朝顯影劑輸送方向推出，一邊將其輸送。但是在圖中點(diǎn)A的位置左側(cè)以斜線部表示的區(qū)域中，顯影劑面S超過了輸送部14b。這部分顯影劑受到相應(yīng)于第2螺桿14的設(shè)置角度(本實(shí)施例中為5°)的重力方向上的力。因此，這部分顯影劑沿圖中從紙面出來的方向，即相對于顯影劑輸送方向?yàn)槟媪鞯姆较蛞苿印?br> 這里令第1垂直平面V1中點(diǎn)A相對于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的中心位置P在垂直方向上的距離為點(diǎn)A的高度Ha(mm)。并且，由于上述理由，該點(diǎn)A的高度Ha(mm)對應(yīng)于螺桿旋轉(zhuǎn)周期而變動。如圖4A所示，當(dāng)點(diǎn)A位于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a垂直方向上方時(shí)，對點(diǎn)A的高度Ha標(biāo)以“+”號(不過“+”號的場合有時(shí)省略該“+”號)，當(dāng)點(diǎn)A位于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a垂直方向下方時(shí)，對點(diǎn)A的高度Ha標(biāo)以“-”號。如前所述，第1垂直平面V1中的Ha因螺桿的旋轉(zhuǎn)相位(螺桿的姿勢)而變動。因此，在本實(shí)施例中，將著眼點(diǎn)放在了螺桿旋轉(zhuǎn)方向的相位為規(guī)定角度時(shí)點(diǎn)A的高度上。在本實(shí)施例中的測定中，點(diǎn)A的高度Ha為3(mm)。
即，Ha的定義如下在第1垂直平面V1內(nèi)，且在螺桿部件因其旋轉(zhuǎn)而向下移動一側(cè)的區(qū)域內(nèi)，存在螺桿前端與顯影劑面相交的交點(diǎn)的場合，其為該交點(diǎn)A相對于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的高度，而且是螺桿旋轉(zhuǎn)方向的相位為規(guī)定角度時(shí)的值。另外，在不存在交點(diǎn)的場合，其為位于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的垂直方向正上方的顯影劑面，即假設(shè)交點(diǎn)相對于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的高度，而且是螺桿旋轉(zhuǎn)方向的相位為規(guī)定角度時(shí)的值。
(第2垂直平面V2中的顯影劑面S的高度Hb)圖4B表示第2垂直平面V2中的顯影劑面S與第2螺桿14的情形，其中，第2垂直平面V2位于從第1垂直平面V1向顯影劑輸送方向下游水平移動約50mm(即從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T向顯影劑輸送方向下游水平移動約70mm)的位置上。
第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閳D中箭頭X所示的左旋方向。因此，在旋轉(zhuǎn)軸14a的中心位置Q的圖中左側(cè)，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑利用第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)而得以與顯影劑混合、攪拌。也就是說，在第2垂直平面V2中，在相對于含有第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的垂線而言，第2螺桿14因其旋轉(zhuǎn)而向下移動一側(cè)的區(qū)域內(nèi)，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑因第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)而得以與顯影劑混合、攪拌。圖中的點(diǎn)B為第2螺桿14的輸送部14b前端與顯影劑面S的交點(diǎn)。
與圖4A的場合一樣，第2螺桿14的輸送部14b推著顯影劑而將其沿顯影劑輸送方向輸送。但是在圖中點(diǎn)B位置的左側(cè)以斜線部表示的區(qū)域中，顯影劑面S超過了輸送部14b。這部分顯影劑受到相應(yīng)于第2螺桿14的設(shè)置角度(本實(shí)施例中為5 °)的重力方向上的力。因此，這部分顯影劑朝圖中從紙面出來的方向，即相對于顯影劑輸送方向?yàn)槟媪鞯姆较蛞苿印?br> 這里，設(shè)第2垂直平面V2中點(diǎn)B相對于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的中央位置Q在垂直方向上的距離為點(diǎn)B的高度Hb(mm)。而且，根據(jù)上面的理由可知，該點(diǎn)B的高度Hb(mm)對應(yīng)于螺桿旋轉(zhuǎn)周期而變化。如圖4B所示，在點(diǎn)B位于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a垂直方向上方的場合，對點(diǎn)B的高度Hb標(biāo)以“+”號(但是在“+”號的場合有時(shí)省略該“+”號)，在點(diǎn)B位于第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a垂直方向下方的場合，對點(diǎn)B的高度Hb標(biāo)以“-”號。如前所述，第2垂直平面V2中的Hb根據(jù)螺桿的旋轉(zhuǎn)相位(螺桿姿勢)而變化，因此本實(shí)施例中，將著眼點(diǎn)放在了使第2垂直平面V2中的螺桿姿勢與第1垂直平面V1中的螺桿姿勢相同時(shí)，螺桿的旋轉(zhuǎn)方向的相位為上述規(guī)定角度時(shí)點(diǎn)B的高度上。在本實(shí)施例的測定中，點(diǎn)B的高度Hb為7mm。換句話說，本實(shí)施例中，點(diǎn)B的高度Hb-max比點(diǎn)A的高度Ha-max高4mm。
即Hb的定義如下在第2垂直平面V2內(nèi)，且在螺桿部件因其旋轉(zhuǎn)而向下移動一側(cè)的區(qū)域內(nèi)，存在螺桿前端與顯影劑面S的交點(diǎn)的場合，其為該交點(diǎn)B相對于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的高度。不過，該高度是螺桿旋轉(zhuǎn)方向的相位處于第2垂直平面中的螺桿姿勢與第1垂直平面中的螺桿姿勢相同時(shí)(規(guī)定角度)的值。另外，在不存在交點(diǎn)的場合，其為位于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的垂直方向正上方的顯影劑面，即假想交點(diǎn)相對于螺桿旋轉(zhuǎn)軸的高度，并且是螺桿旋轉(zhuǎn)方向的相位為規(guī)定角度時(shí)的值(參照圖4C)。
(顯影劑拉入能力)這樣，在攪拌室22中，除了使第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a傾斜之外，再通過在顯影劑輸送方向上設(shè)置顯影劑面S的落差，可以有效地獲得使顯影劑超過輸送部14b而進(jìn)行逆流的現(xiàn)象。結(jié)果還可以使沒有被拉入顯影劑內(nèi)而浮游在顯影劑面S上的調(diào)色劑在從其顯影劑輸送方向下游側(cè)的位置逆流而來的顯影劑的作用下，鉆入顯影劑面S下。由此，可獲得輔助將補(bǔ)充調(diào)色劑拉入顯影劑中的能力的效果。
這里，將第1垂直平面V1與第2垂直平面V2之間的水平方向距離Dv設(shè)定為50mm。而且，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)必須使這時(shí)點(diǎn)B的高度Hb比點(diǎn)A的高度Ha高出2mm或2mm以上，即Ha(mm)+2(mm)≤Hb(mm)...(2)(第1垂直平面V1與第2垂直平面V2之間的水平方向距離Dv為50mm)。
更詳細(xì)的情況示于后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中。當(dāng)將第1垂直平面V1與第2垂直平面V2之間的水平方向距離Dv設(shè)定在了上述范圍內(nèi)時(shí)，點(diǎn)B的高度低于上述式(2)所定義的高度的場合，例如在調(diào)色劑補(bǔ)充量較大的場合，或者長期連續(xù)補(bǔ)充大量調(diào)色劑的場合或顯影劑因長期使用而變差了的場合等苛刻條件下，則不能獲得本發(fā)明的效果，即提高第2螺桿14的使調(diào)色劑帶電的能力。
此外，考慮在第2垂直平面中顯影劑面S變得更高的方向。如圖4C所示，可以考慮顯影劑面S超過了輸送部14b在該斷面內(nèi)的垂直方向最大高度的情況。在這種情況下，顯影劑面S的高度通過以下的方法來確定。在這種情況下，作為假想交點(diǎn)B′，第2垂直平面V2含有第2螺桿14的輸送部14b的前端位于旋轉(zhuǎn)軸14a正上方時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸14a的正上方的顯影劑面S。換句話說，考慮將在該斷面內(nèi)從軸向看第2螺桿14時(shí)，由螺旋狀輸送部件14b的旋轉(zhuǎn)而形成的外接圓的最高點(diǎn)的正上方作為交點(diǎn)B的代用點(diǎn)(假想交點(diǎn)B′)。而且可以考慮取代上述點(diǎn)B而用假想交點(diǎn)B′的高度作為上述高度Hb。
在第1垂直平面V1中顯影劑面S超過輸送部14b在該斷面內(nèi)垂直方向上最大高度的場合，也可以同樣設(shè)想假想交點(diǎn)A′，考慮取代上述點(diǎn)A而用假想點(diǎn)A′的高度作為上述高度Ha。
下面，基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果對使本發(fā)明的效果更加顯著的條件進(jìn)行說明。
(實(shí)驗(yàn)條件)實(shí)驗(yàn)是在圖像形成裝置100中A4尺寸、圖像比例為5％(對A4實(shí)心圖像(solid image)的圖像面積比)的條件下，用進(jìn)行了相當(dāng)于5萬張的耐久試驗(yàn)后的顯影劑進(jìn)行的。在耐久試驗(yàn)中，與通常一樣，由顯影劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17補(bǔ)充了相當(dāng)于因形成圖像而消耗掉的量的調(diào)色劑。
另外，分別單獨(dú)用黃色(Y)、品紅色(M)、深藍(lán)色(C)、黑色(K)各圖像形成部50Y、50M、50C、50K的顯影裝置1Y、1M、1C、1K進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。在實(shí)施例中，各色用顯影裝置1除了顯影顏色不同以外，實(shí)質(zhì)上的構(gòu)成是相同的。各色用顯影裝置1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同。
首先，使攪拌室22相對水平方向的傾斜(從第2連通部24側(cè)向第1連通部23側(cè)呈上升坡度)角θ為1°、2°、5°、10°、12°，目視確認(rèn)循環(huán)性。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在θ＝1°時(shí)，相對于顯影劑輸送方向?yàn)槟媪鞯牧鲃虞^弱，本發(fā)明的效果較??；在θ＝12°時(shí)，由于重力方向成分的力變大，根據(jù)后面將要說明的實(shí)驗(yàn)條件可知，使顯影劑的循環(huán)達(dá)到所期望的狀態(tài)比較困難，難以穩(wěn)定地獲得本發(fā)明的效果。因此，優(yōu)選使攪拌室22的傾斜角θ在2°～10°的范圍內(nèi)，即攪拌室22的傾斜角θ優(yōu)選為2°≤θ≤10°...(1)接著，在循環(huán)能夠成立的范圍內(nèi)被認(rèn)為最能發(fā)揮本發(fā)明的效果的θ＝2°的條件下，根據(jù)向顯影容器2內(nèi)投入的顯影劑量、第1螺桿13、第2螺桿14的轉(zhuǎn)速改變表示顯影劑面S的位置的上述點(diǎn)A的高度Ha、點(diǎn)B的高度Hb，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
其中，將點(diǎn)A的高度Ha的測定點(diǎn)定為從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T朝顯影劑輸送方向下游水平移動約20mm的位置，點(diǎn)B的高度Hb的測定點(diǎn)定為從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T朝顯影劑輸送方向下游水平移動約70mm(即從點(diǎn)A朝顯影劑輸送方向下游水平移動約50mm)的位置。
在測定顯影劑面S的高度時(shí)，使處于輸送顯影劑狀態(tài)下的顯影裝置1在攪拌螺桿到達(dá)所期望的位置的時(shí)刻停止后進(jìn)行測定。
對進(jìn)行了上述耐久試驗(yàn)后的顯影容器2在調(diào)色劑補(bǔ)充位置T處補(bǔ)充調(diào)色劑2g，就如下兩個(gè)特性A、B進(jìn)行了評價(jià)。
·特性A補(bǔ)充調(diào)色劑的拉入性能(目視)·特性B含有補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑的顯影劑在第2連通部24的帶電量分布這里，在被拉入雙組分顯影劑前狀態(tài)下的調(diào)色劑為彩色的情況下，由于比起雙組分顯影劑來其色彩明顯鮮艷，所以可以用目視來確認(rèn)補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑是否已被拉入雙組分顯影劑而分散開；在被拉入雙組分顯影劑前狀態(tài)下的調(diào)色劑為黑色的情況下，由于其光澤感不同，所以也可以用目視將被拉入而分散開之前的調(diào)色劑與雙組分顯影劑區(qū)別開。
關(guān)于特性A，即補(bǔ)充調(diào)色劑的拉入性能，通過目視測試在點(diǎn)A～點(diǎn)B之間的區(qū)域內(nèi)，在顯影裝置1驅(qū)動期間補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑被拉入雙組分顯影劑中所需時(shí)間，從補(bǔ)充時(shí)刻起不足30秒，補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑從雙組分顯影劑表面上消失(即表示被拉入雙組分顯影劑中)的情況為良好(○)，調(diào)色劑消失所需時(shí)間在30秒或30秒以上的情況為不良(×)。
另外，關(guān)于特性B，即帶電量分布，用HOSOKAWAMICRON株式會社制造的E-Spart Analizer進(jìn)行測試，實(shí)質(zhì)上所有的調(diào)色劑均為負(fù)極性的情況為良好(○)，未被摩擦起電(帶電量為零)或正極性的調(diào)色劑較多的情況為不良(×)。結(jié)果示于表1中。
表1

首先，從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，如前面所述的那樣，點(diǎn)B的高度Hb必須滿足上述式(2)，即Ha(mm)+2(mm)≤Hb(mm)...(2)(第1垂直平面V1與第2垂直平面V2之間的水平方向距離Dv為50mm)當(dāng)點(diǎn)B的高度比式(2)所定義的低時(shí)，即顯影劑面S在顯影劑輸送方向上的落差比式(2)所定義的高度小時(shí)，雖然具備將補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑拉入到顯影劑中的能力，但由顯影劑中的載體使被拉入的調(diào)色劑帶電的能力較差。另外，當(dāng)顯影劑面S在顯影劑輸送方向上的落差比上述式(2)所定義的高度大時(shí)，使顯影劑的循環(huán)達(dá)到所期望的狀態(tài)比較困難。這可能是因?yàn)椋荒芾糜捎诘?螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的傾斜而出現(xiàn)的重力成分以及從顯影劑輸送方向下游側(cè)逆流過來的顯影劑來獲得使浮游在顯影劑面上的調(diào)色劑沉入顯影劑中的效果的緣故。因此，在比較苛刻的條件下，例如在調(diào)色劑的補(bǔ)充量較大的場合，長時(shí)間連續(xù)補(bǔ)充大量調(diào)色劑的場合或者顯影劑因長期使用而變差等場合，不能獲得本發(fā)明的效果，即不能提高第2螺桿14使調(diào)色劑帶電的能力。
另外，從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可得出如下結(jié)論。
這里，在本實(shí)施例中，從軸向看第2螺桿14時(shí)由第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b的旋轉(zhuǎn)所形成的外接圓的半徑(輸送部14b的半徑)為8mm。從軸向看第2螺桿14時(shí)旋轉(zhuǎn)軸14a的半徑(旋轉(zhuǎn)軸14a的半徑)為3mm。
因此，從第2螺桿14的軸向看由第2螺桿14的輸送部14b以第1垂直平面V1、第2垂直平面V2內(nèi)的點(diǎn)為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而形成的外接圓時(shí)的半徑分別以R1(mm)、R2(mm)表示，則R1(mm)＝R2(mm)＝8mm。第1垂直平面V1、第2垂直平面V2位置上的以同樣方式看第2螺桿14的輸送部14b時(shí)，第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的半徑分別以r1(mm)、r2(mm)表示，則r1(mm)＝r2(mm)＝3mm。
準(zhǔn)確地說，由于第2螺桿14的軸向相對于水平面的傾斜角θ＝2°，所以由第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)在第1垂直平面V1、第2垂直平面V2內(nèi)形成的圖形分別為，長邊(圖4A～4C中橫向)的半徑為R1(mm)、R2(mm)，短邊(圖4A～4C中縱向)的半徑為R1·cosθ(mm)、R2·cosθ(mm)的橢圓。不過，在θ＝2°時(shí)，cosθ的值為0.999，在本實(shí)驗(yàn)的說明中，這一數(shù)值在誤差范圍內(nèi)。
從上述實(shí)驗(yàn)可知，補(bǔ)充到顯影劑上的調(diào)色劑的混合攪拌動作因點(diǎn)A的高度而不同。下面進(jìn)行具體說明。
(i)點(diǎn)A處在低于距第2螺桿1 4的最低點(diǎn)垂直方向上方5mm位置的場合在這種場合，即在本實(shí)施例中，由于輸送部14b的半徑R1為8mm，所以點(diǎn)A的高度Ha低于-3mm時(shí)，雖然將補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑拉入顯影劑中的能力較高，但由于其附近的顯影劑較少，所以由顯影劑中的載體使被拉入的調(diào)色劑帶電的能力較差。
(ii)雖然點(diǎn)A處在高于距第2螺桿14的最低點(diǎn)垂直方向上方5mm位置，但其超過了距第2螺桿14的旋轉(zhuǎn)軸14a的中心位置P垂直方向上方4mm的位置的場合
在這種場合，即在本實(shí)施例中，由于輸送部14b的半徑R1為8mm，所以點(diǎn)A的高度Ha高于-3mm時(shí)，與上述(i)的場合相比，由顯影劑中的載體使被拉入的調(diào)色劑帶電的能力較高。但是將補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑拉入顯影劑中的能力卻有所下降，尤其是在補(bǔ)充調(diào)色劑的量較大的場合，或載體自身的帶電能力下降了的場合，不能得到使調(diào)色劑充分帶電的能力。
這里，將顯影劑面S的高度，與如上所述確切地說是第1垂直平面V1、第2垂直平面V2中輸送部14b的高度，即第1垂直平面V1、第2垂直平面V2上形成的橢圓的縱向(垂直方向)半徑R1·cosθ、R2·cosθ進(jìn)行對比。
換句話說，從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，優(yōu)選使5(mm)-R1·cosθ(mm)≤Ha(mm)≤4(mm) ...(3)這里，關(guān)于點(diǎn)B的高度Hb，在將攪拌室22的傾斜角θ設(shè)定為2°的情況下，沒有出現(xiàn)喪失本發(fā)明的效果的條件。于是，將攪拌室22的傾斜角度θ設(shè)定為10°，再次進(jìn)行了與上述相同的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，建立點(diǎn)B的高度Hb超過15mm+R2·cosθ(mm)(即在本實(shí)驗(yàn)例中為22.9mm(＝15mm+7.9mm(R2×cosθ)))的條件有困難。
這可能是因?yàn)?，?dāng)作為本次點(diǎn)B的高度Hb的測定點(diǎn)的第2垂直平面V2的位置，或者說在第2垂直平面V2的顯影劑輸送方向下游側(cè)，相當(dāng)于點(diǎn)B的高度Hb的高度超過15mm+R2·cosθ(mm)時(shí)，逆流的顯影劑過多而導(dǎo)致顯影劑面S容易發(fā)生變化。因此，優(yōu)選使第2垂直平面V2中點(diǎn)B的高度Hb以及第2垂直平面V2的顯影劑輸送方向下游例相當(dāng)于上述高度Hb的高度不超過15mm+R2·cosθ(mm)。
另外，上述實(shí)驗(yàn)是在第2螺桿14的螺旋狀輸送部14b的半徑(R1、R2)為8mm的條件下進(jìn)行的。在使這些半徑(R1、R2)為5mm～15mm的條件下進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)，得到了同樣的結(jié)果。
另一方面，當(dāng)輸送部14b的半徑(R1、R2)不足5mm時(shí)，由于顯影裝置1中的顯影劑量較少，難以兼顧本發(fā)明中所追求的調(diào)色劑的拉入性能和使調(diào)色劑帶電的性能，不很理想。另外，當(dāng)輸送部14b的半徑(R1、R2)超過15mm時(shí)，雖然能夠獲得本發(fā)明的效果，但由于顯影裝置1本身大型化，所以也不很理想。
即，優(yōu)選使5(mm)≤R1≤15(mm)...(4)5(mm)≤R2≤15(mm)...(5)通常R1＝R2。
另外，關(guān)于本實(shí)施例的顯影裝置的攪拌室，滿足條件Ha(mm)+2(mm)Hb(mm)...(2)的顯影劑面高度可以通過歸還部件14c的歸還長度與第1連通部23的開口寬度之間的適當(dāng)關(guān)系來獲得。其中，歸還部件14c設(shè)在第2螺桿14的顯影劑輸送方向下游側(cè)，其將顯影劑沿著與顯影劑循環(huán)方向相反的方向輸送。
圖10是說明上述歸還長度與開口寬度之間的關(guān)系的圖。歸還長度Hkb是從顯影容器2的側(cè)面到顯影劑輸送方向最上游的歸還部件14c的旋轉(zhuǎn)中心的距離，開口寬度Hka是從顯影容器2的側(cè)面到隔壁25的距離。表2中表示了歸還長度Hkb和開口寬度Hka與顯影滾筒11上的顯影劑包覆狀態(tài)和攪拌室22中的顯影劑面狀態(tài)之間的關(guān)系。輸送間隙Hg是開口寬度與歸還長度之差(Hka-Hkb)。另外，在本實(shí)驗(yàn)中采用的第2螺桿14的歸還部件14c形成為螺距間隔為5mm，歸還長度5mm為歸還部件1圈的量，歸還長度10mm為歸還部件2圈的量。而且，在顯影滾筒11上均勻地包覆有顯影劑的場合，顯影劑包覆狀態(tài)為“○”，在顯影滾筒11上沒有均勻地包覆顯影劑的場合，顯影劑包覆狀態(tài)為“×”。
表2

從表2可知，在輸送間隙Hg小于等于3mm的場合，無論歸還長度Hkb為多少，顯影滾筒11上都不能均勻地包覆顯影劑。這是因?yàn)檩斔烷g隔小，從而使得通過第1連通部23后被供應(yīng)給顯影室21的顯影劑量急劇減少。另外，在輸送間隔大于等于11mm的場合，顯影劑面狀態(tài)不能成為所期望的狀態(tài)。這是因?yàn)檩斔烷g隔大，從而使得通過第1連通部23后被供應(yīng)給顯影室21的顯影劑量增加，導(dǎo)致攪拌室內(nèi)顯影劑輸送方向下游側(cè)的顯影劑發(fā)生滯留。也就是說，為了同時(shí)獲得均勻的顯影劑包覆狀態(tài)和所期望的顯影劑面狀態(tài)，可使輸送間隔為5～9mm。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，不僅可以獲得利用相對于顯影劑輸送方向?yàn)槟媪鞣较虻闹亓Τ煞謥硖岣唢@影劑的攪拌性的效果，而且還可以獲得這樣的效果在顯影劑輸送方向上保持調(diào)色劑被拉入顯影劑的力，并且利用從顯影劑輸送方向下游側(cè)逆流過來的顯影劑輔助調(diào)色劑拉入的效果。結(jié)果可以提高第2螺桿14使調(diào)色劑帶電的性能，即使在調(diào)色劑補(bǔ)充量較多的場合，或顯影劑經(jīng)長期使用而變差了的場合等苛刻的條件下，也不易產(chǎn)生斑點(diǎn)。由此，即便使攪拌距離L相對較短，也能使補(bǔ)充進(jìn)來的調(diào)色劑在從調(diào)色劑補(bǔ)充位置T到第1連通部23之間充分起電。典型的情況是可以使攪拌距離L與圖像形成寬度G相同或較之更短。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例，可以提高對顯影容器2內(nèi)的顯影劑進(jìn)行攪拌、輸送的輸送部件的顯影劑攪拌功能。更具體地說，根據(jù)本實(shí)施例，在不使顯影裝置或具有顯影裝置的圖像形成裝置大型化的情況下，可以提高使調(diào)色劑帶電的性能，而且，即使在調(diào)色劑補(bǔ)充量較多的場合，或顯影劑經(jīng)長期使用而變差了的場合等苛刻的條件下，也不易產(chǎn)生斑點(diǎn)。
實(shí)施例2下面說明本發(fā)明的其他實(shí)施例。本實(shí)施例的圖像形成裝置中，作為相對于圖像形成裝置主體10可自由拆、裝的卡盒，處理盒被制成可拆、裝的形式。本實(shí)施例的圖像形成裝置的基本構(gòu)成及動作與實(shí)施例1相同。因此，對具有與實(shí)施例1的圖像形成裝置實(shí)質(zhì)上相同或相當(dāng)?shù)墓δ?、?gòu)成的要素標(biāo)以相同的標(biāo)記，省略其詳細(xì)說明。
圖6表示本實(shí)施例的處理盒70的概略斷面。本實(shí)施例的處理盒70由框體71使感光鼓51、一次充電器52、清潔裝置55、顯影裝置1形成為一體。這里，顯影裝置1的構(gòu)成與實(shí)施例1說明的裝置相同。
處理盒70通過圖像形成裝置主體10所具有的安裝導(dǎo)向件、定位部件等卡盒安裝部件57安裝在圖像形成裝置主體10上，且處理盒70可從該圖像形成裝置主體10上拆下。
一般，在處理盒70中的感光鼓51達(dá)到使用壽命，或在顯影裝置1內(nèi)的顯影劑明顯變差的場合，將處理盒70整體從圖像形成裝置主體10上拆下。而且，通過將新的處理盒70安裝在圖像形成裝置主體10上，可以使圖像形成裝置恢復(fù)使用。由此，可提高維修性能。另外，由于維修性能高，所以無需依賴具有機(jī)械更換專業(yè)知識的維修人員，用戶自己就可以進(jìn)行卡盒的更換。由于降低了勞動力成本，所以可以降低圖像形成裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)成本。
本實(shí)施例的處理盒70與實(shí)施例1的構(gòu)成相同。因此，根據(jù)本實(shí)施例的處理盒70，也可獲得與實(shí)施例1相同的效果。尤其是可以在不使處理盒70大型化的情況下，提高使調(diào)色劑帶電的能力。
另外，處理盒的構(gòu)成不限于上述實(shí)施例。換句話說，可以考慮用戶的維修能力及各要素的壽命等，適宜地確定處理盒的構(gòu)成，只要將作為作用于電子照相感光體的處理裝置的充電裝置、顯影裝置、清潔裝置中的至少一個(gè)裝置，與電子照相感光體一體盒式化，使該卡盒相對于圖像形成裝置主體10可拆、裝即可。此外，相對于圖像形成裝置主體可拆、裝的卡盒并不限于上述處理盒，也可將顯影裝置單獨(dú)制成相對于圖像形成裝置主體可拆、裝的單元(顯影盒)。在該場合，與上述實(shí)施例相同，可實(shí)現(xiàn)顯影盒的小型化。
以上，基于實(shí)施例說明了本發(fā)明，但能獲得本發(fā)明的效果的構(gòu)成并不一定限于上述實(shí)施例的構(gòu)成。在本發(fā)明所示的條件范圍內(nèi)，顯影裝置1、圖像形成裝置100的構(gòu)成可選用各種形式。例如，在上述實(shí)施例中說明了向顯影容器2中補(bǔ)充與因形成圖像而消耗掉的量相當(dāng)?shù)恼{(diào)色劑，但本發(fā)明并不限于這種構(gòu)成。例如，還有將載體一點(diǎn)點(diǎn)地從顯影容器2中排出用新載體更換變差了的載體的方式。在這種場合，可將載體與調(diào)色劑一起補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1.一種顯影裝置，具有顯影劑載持體，其載持含有調(diào)色劑和載體的顯影劑；第1室，上述顯影劑載持體配置在該第1室的開口處；輸送部件，其配置在該第1室內(nèi)，沿顯影劑載持體長度方向輸送顯影劑；第2室，顯影劑在通過了與上述第1室連通的第1連通部后被從上述第1室供應(yīng)給該第2室，并且該第2室使顯影劑在通過了與上述第1室連通的第2連通部后將其供應(yīng)到上述第1室；螺旋狀輸送部件，其配置在該第2室內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)將顯影劑攪拌、輸送，其中，該螺旋狀輸送部件的旋轉(zhuǎn)軸被配置成相對于水平方向傾斜的狀態(tài)，并且上述第2連通部側(cè)的位置比上述第1連通部側(cè)的位置高，上述傾斜的程度為大于等于2°且小于等于10°；顯影劑補(bǔ)充裝置，其對上述第2室內(nèi)的顯影劑補(bǔ)充位置補(bǔ)充補(bǔ)充用顯影劑；其中，令位于顯影劑補(bǔ)充位置的顯影劑輸送方向下游側(cè)的第1垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件與顯影劑面的交點(diǎn)相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的高度為Ha毫米，令位于上述第1垂直平面上的顯影劑輸送方向的水平成分方向上50毫米下游側(cè)的第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件外周部與顯影劑面的交點(diǎn)相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的高度為Hb毫米，則當(dāng)上述第1垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢與上述第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢處于同一狀態(tài)下時(shí)，上述Ha與上述Hb滿足以下關(guān)系Ha毫米+2毫米≤Hb毫米。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置，其中，令上述第1垂直平面與由上述螺旋狀輸送部件的旋轉(zhuǎn)所形成的最外周部相交而形成的圓形之半徑為R1，令上述第2垂直平面與由上述螺旋狀輸送部件的旋轉(zhuǎn)所形成的最外周部相交而形成的圓形之半徑為R2，則R1、R2滿足以下關(guān)系5毫米-R1·cosθ毫米≤Ha毫米≤4毫米，Hb≤15毫米+R2·cosθ毫米。
3.如權(quán)利要求2所述的顯影裝置，其中，上述R1和R2滿足以下關(guān)系5毫米≤R1≤15毫米5毫米≤R2≤15毫米。
4.如權(quán)利要求1所述的顯影裝置，其中，上述螺旋狀輸送部件在從顯影劑輸送方向最下游側(cè)到輸送方向上游側(cè)的規(guī)定區(qū)域中具有螺旋部，該螺旋部與上述第2垂直平面中的螺旋部的旋向相反，令上述第2連通部的水平方向的開口寬度為Hka毫米，上述規(guī)定區(qū)域的水平方向距離為Hkb毫米，則Hka、Hkb滿足以下關(guān)系Hkb＜Hka，5≤Hka-Hkb≤9。
全文摘要
一種顯影裝置，具有載持含有調(diào)色劑和載體的顯影劑的顯影劑載持體；將該顯影劑載持體配置在開口處的第1室；配置在該第1室內(nèi)，沿顯影劑載持體長度方向輸送顯影劑的輸送部件；第2室，顯影劑在通過了與上述第1室連通的第1連通部后被從上述第1室供應(yīng)給第2室，并且該第2室使顯影劑在通過了與上述第1室連通的第2連通部后將其供應(yīng)到顯影室；在該第2室內(nèi)，在大于等于2°且小于等于10°的范圍內(nèi)傾斜配置且通過旋轉(zhuǎn)將顯影劑攪拌、輸送的螺旋狀輸送部件；對上述第2室內(nèi)的顯影劑補(bǔ)充位置補(bǔ)充補(bǔ)充用顯影劑的顯影劑補(bǔ)充裝置；令位于顯影劑補(bǔ)充位置的顯影劑輸送方向下游側(cè)的第1垂直平面中螺旋狀輸送部件外周部與顯影劑面的交點(diǎn)相對于于旋轉(zhuǎn)軸的高度為Ha(mm)，位于顯影劑輸送方向的水平成分方向上50(mm)下游側(cè)的第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件外周部與顯影劑面的交點(diǎn)相對于上述旋轉(zhuǎn)軸的高度為Hb(mm)，則當(dāng)?shù)?垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢與第2垂直平面上的上述螺旋狀輸送部件的姿勢處于同一狀態(tài)下時(shí)，Ha與Hb滿足關(guān)系式Ha(mm)+2(mm)≤Hb(mm)。
文檔編號G03G21/18GK1731295SQ20051008981
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者田中茂, 有元孝太, 鈴木慎也 申請人:佳能株式會社