專利名稱：具有改進的顯影劑輸送系統(tǒng)的成像裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種成像裝置，特別涉及一種通過傾斜的輸運管能夠穩(wěn)定和有效地輸送顯影劑的成像裝置。
背景技術：
背景技術：
中的成像裝置，例如用于打印、傳真、復印等的打印機、傳真機、復印機和多功能設備，通常采用電子照相處理來形成圖像。這種背景技術中的成像裝置包括顯影單元，其用于顯影形成在圖像載體如感光鼓上的潛像。在顯影單元中，顯影劑被輸送以使圖像顯影。
顯影單元通常包括具有螺旋形狀的螺旋元件來輸送顯影劑。通過繞螺旋元件的桿中心的旋轉，顯影劑在螺旋元件的軸線方向輸送。
背景技術：
中的顯影單元包括第一和第二攪拌螺桿和顯影輥。第一和第二攪拌螺桿設置在顯影劑儲存器中，并且包括繞攪拌螺桿的桿元件凸起的螺旋葉片以攪拌并輸送顯影劑。顯影輥設置在顯影單元內，其位置緊鄰顯影劑儲存器。通過顯影輥的旋轉，顯影輥將潛像傳輸?shù)綀D像載體面對的位置，并且用顯影劑顯影潛像。
顯影劑儲存器和顯影單元之間可以不設置分離板。顯影單元中的顯影輥和顯影劑儲存器中的第二攪拌螺桿設置成各自外周面對，以預定的距離保持平行的位置關系。
在顯影劑儲存器中，第一和第二存儲室通過分隔壁分開地形成。第二攪拌螺桿設置在第二存儲室中靠近顯影單元的位置。第一攪拌螺桿設置在第一存儲室中，位于顯影單元的遠側。
通過繞第一攪拌螺桿的桿中心的旋轉，第一存儲室中的顯影劑沿第一攪拌螺桿的桿軸線方向輸送。顯影劑輸送到第一攪拌螺桿的端部。通過連通孔，顯影劑從第一存儲室傳送到第二存儲室。
在顯影劑通過第二攪拌螺桿的旋轉傳送到第二存儲室的過程中，一部分顯影劑由顯影輥吸取以用于顯影，并且再次從顯影輥返回到第二攪拌螺桿。當顯影劑輸送到第二攪拌螺桿的端部時，通過連通孔顯影劑從第二存儲室傳輸?shù)降谝淮鎯κ摇?br> 在這種結構中，因為由第二攪拌螺桿輸送的顯影劑的表面是波動的，所以顯影濃度不均勻的情況可能發(fā)生。更具體地說，在第二攪拌螺桿的截面上，桿元件包括從圓形桿元件的外邊緣一部分上開始的螺旋葉片形凸起。隨著桿元件的旋轉，凸起繞桿元件旋轉。當凸起相對于顯影輥從最遠位置移動到最近位置時，顯影劑被推到顯影輥上，并且顯影劑的表面在顯影輥的方向被逐漸地升起。在第二攪拌螺桿和顯影輥之間區(qū)域的顯影劑的量增加，顯影劑的濃度也增加。
同時，當凸起相對于顯影輥從最近位置移動到最遠位置時，由于顯影劑移動方向和凸起移動方向相同，所以顯影劑表面逐漸下降。在第二攪拌螺桿和顯影輥之間區(qū)域的顯影劑的量下降，顯影劑的濃度也下降。
由于螺旋葉片的凸起形成為在桿元件方向上的具有螺旋的形狀，所以在旋轉階段期間產生顯影劑表面的升起和下降。結果，隨著顯影劑表面在螺旋軸線方向上的波動，可能發(fā)生顯影濃度的不均勻。
另一個背景技術中的顯影單元包括具有多個螺旋葉片的多螺旋螺桿，例如，兩螺旋葉片結構。參考兩螺旋葉片螺桿的橫截面，第一螺旋葉片從圓形桿元件外邊緣的一部分凸起。第二螺旋葉片在與第一螺旋葉片呈180度對稱的相對部分處凸起。
通過該兩螺旋葉片螺桿，當一個凸起相對于顯影輥從最遠部分移動到較近部分時，另一個凸起移動離開顯影輥。由于另一個螺旋葉片移動產生的顯影劑表面下降的結果，使顯影劑的上升被抵消。結果，避免了由于顯影劑表面波動產生的顯影濃度不均勻。
然而，由于采用兩螺旋葉片螺桿將顯影劑的移動限制在第一和第二葉片之間的區(qū)域內，所以在輸送過程中顯影劑的攪拌較弱。兩螺旋葉片螺桿的攪拌效率可能低于單螺旋葉片螺桿的攪拌效率。因此，由于攪拌效率下降同樣會產生一些問題。
例如，當使用包括調色劑和磁性載體的兩組份顯影劑時，由于攪拌不充分會導致兩組份顯影劑中的調色劑不均勻，從而可能發(fā)生顯影濃度的不均勻。當使用另一種包括調色劑和非磁性載體的兩組成份顯影劑時，完全充電的調色劑和部分充電的調色劑的攪拌可能不充分。然后，部分充電的調色劑可能積聚在特定的位置，可能會產生浮渣(scumming)現(xiàn)象。由于浮渣現(xiàn)象，部分充電的調色劑附著在非圖像區(qū)域。

發(fā)明內容
本專利說明書描述了一種新的成像裝置，該成像裝置包括圖像載體，其用于形成潛像；以及顯影單元。所述顯影單元包括顯影元件，其配置成用顯影劑將形成在圖像載體上的潛像顯影；以及多個輸送元件，每個輸送元件包括至少一個螺旋葉片，并且配置成繞螺旋葉片的螺旋軸線旋轉以沿螺旋軸線方向繞螺旋軸線旋轉并移動顯影劑，多個輸送元件配置成從一個輸送元件到下一個緊接的輸送元件順序地移動顯影劑，多個輸送元件包括第一輸送元件，其設置在最接近顯影元件的位置以向顯影元件供應顯影劑，其中第一輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量為至少兩個并且大于其余輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量。
另外，本專利說明書描述了一種新的成像裝置，其中第一輸送元件包括偶數(shù)的螺旋葉片，每個螺旋葉片規(guī)則地設置在360度除以葉片數(shù)的角度位置上。


通過參考下面詳細的說明同時結合附圖加以考慮，可容易地實現(xiàn)對所公開的內容和其許多伴隨的優(yōu)點更全面的理解和更好地理解，在附圖中圖1是示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置；圖2是示出了顯影單元的放大圖；圖3是示出了顯影單元的下箱體的斜透視圖；圖4是示出了顯影單元的上箱體的斜透視圖；圖5是示出了第一輸送螺桿的側視圖；圖6是示出了第一輸送螺桿的剖視圖；圖7是示出了第二輸送螺桿的側視圖；圖8是示出了第二輸送螺桿的剖視圖；圖9是示出了帶有顯影劑表面的第二輸送螺桿的示意圖；圖10是示出了帶有顯影劑表面的第一輸送螺桿的示意圖；圖11是示出了第二輸送螺桿的第一實例的放大圖；圖12是示出了第二輸送螺桿的第二實例的放大圖；圖13是表示顯影濃度不均勻等級相對于兩組份顯影劑中的調色劑濃度的曲線圖；圖14是表示顯影濃度不均勻等級相對于第二輸送螺桿擺動量的曲線圖；圖15示出了根據(jù)示例性實施例的處理單元；圖16是表示兩組份顯影劑在第一和第二儲存器的兩個端部之間的高度差相對于供應輸送螺桿到其它輸送螺桿的螺距的比例因子的曲線圖，以及圖17是表示打印輸出圖像的顯影濃度不均勻等級相對于供應輸送螺桿到其它輸送螺桿的螺距的比例因子的曲線圖。
具體實施例方式
在描述附圖示出的優(yōu)選實施例時，為了清楚起見，使用了特定的術語。但是，本專利說明書所公開的內容無意受限于所選擇的特定術語，而是應該理解為各特定的元件包括所有以相同方式操作的技術等同物?，F(xiàn)在參考附圖，特別地參考附圖3，對根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置的顯影單元進行了說明，其中，在所有的幾個附圖中，類似的附圖標記表示相同或相應的部件。
圖1示出了打印機100，該打印機作為根據(jù)本發(fā)明實施例的成像裝置的實例。如圖1所示，打印機100包括鼓形的感光器1并且用作圖像載體。打印機100包括充電單元2、光記錄單元3、顯影單元10、轉印單元5、鼓清潔單元6和圍繞在感光器1周圍的中和單元7。打印機動100也包括設置在圖1中轉印單元5右側的定影單元8。
感光器1通過驅動機構(未示出)驅動沿順時針方向旋轉。感光器1包括在感光器1的基管表面上由鋁等材料形成的感光層。感光器1在感光器1旋轉期間由充電單元2均勻地正向或負向充電。
感光器1的表面部分曝露在由光記錄單元3發(fā)射的激光束下，該激光束與基于計算機(未示出)等發(fā)出的圖像信息的光掃描數(shù)據(jù)相關。曝光表面上的電勢會下降。
通過這種過程，形成了靜電潛像。由激光束曝光位置的電勢低于未曝光的其它區(qū)域。根據(jù)感光器1的旋轉，靜電潛像通過顯影單元10面對的顯影位置。然后靜電潛像與由顯影單元10的顯影套筒13供應的包括磁性載體和調色調的兩組份顯影劑摩擦。例如，兩組份顯影劑中負向充電的調色劑粘附到靜電潛像上并且在顯影位置形成調色劑圖像。
在感光器1旋轉方向的上游，感光器1面對轉印單元5以形成轉印位置。顯影以后，形成在感光器1上的調色劑圖像通過轉印位置。通過調整輸送定時，一張記錄介質P頁輸送到轉印位置與調色劑圖像匹配。通過形成在感光器1和轉印單元5之間的轉印電場，調色劑圖像靜電轉印到記錄介質P上。
在轉印過程時，記錄介質P靜電粘附到感光器1上。轉印過程后，記錄介質P通過幾個因素從感光器1上釋放，例如，通過記錄介質P的重量和剛性、分離機構等。然后具有調色劑圖像的記錄介質P從轉印位置輸送到定影單元8。
在定影單元8中，通過加熱輥8a和壓力輥8b接觸形成定影夾。加熱輥8a包括內部熱源(未示出)并且被壓力輥8b推壓。
加熱輥8a和壓力輥8b被驅動而旋轉，這樣加熱輥8a和壓力輥8b的每個表面在接觸部分沿相同的方向運動。輸送到定影單元8的記錄介質P在由定影夾保持的輥的表面的方向上運動。調色劑圖像被定影夾的壓力和熱定影。定影以后，記錄介質P通過紙張輸出單元(未示出)從打印機100排出。
當感光器1的表面通過鼓清潔單元6面對的位置時，感光器1表面多余的調色劑被清除。感光器1的表面通過中和單元7而中性化，然后再次均勻地充電，以初始化。
如圖1所示，例如充電輥的偏置構件用做充電單元2。充電輥面對感光器1并且旋轉以通過施加充電偏壓而充電。然而，也可以使用非接觸充電元件，如充電器等。
類似地，可以將從LED陣列發(fā)出LED光(光發(fā)射裝置)的光記錄單元用作光記錄單元3，以記錄圖像。可以采用離子注入方法來記錄圖像，而不是采用光。可以將轉印帶和轉印充電器用作轉印單元5?？梢詫⒈皇┘忧鍧嵠珘翰⑶疫B接到感光器1上的刷和輥用作鼓清潔單元6。
可以將帶型的感光器用作感光器。感光器1、充電單元2、顯影單元10和鼓清潔單元6可以集成在一個處理單元中。處理單元至少包括顯影單元10。處理單元可拆卸地設置在打印機100的主體上。
圖2示出了顯影單元10的放大圖。圖3示出了顯影單元10的下箱體11的斜透視圖。圖4示出了顯影單元10的上箱體12的斜透視圖。顯影單元10的箱體可以分離成兩部分，即下箱體11和上箱體12。
下箱體11包括第一儲存器11a、第二儲存器11b和顯影部分11c。第一和第二儲存器11a和11b存儲兩組份顯影劑。顯影部分11c包括顯影套筒13。上箱體12設置在下箱體11的第一儲存器11a的上方，并且包括初始劑儲存器12a。
第一和第二儲存器11a和11b由分離壁11d分離。在第一儲存器11a中，第一攪拌螺桿14旋轉地設置。在第二儲存器11b中，第二攪拌螺桿15旋轉地設置。如圖3所示，分離板沒有設置在第二儲存器11b和顯影部分11c之間。第二攪拌螺桿15和顯影套筒13在每個圓周相互面對設置，保持平行的位置關系。
在下箱體11的顯影部分11c的側壁上，如圖2所示設置一個開口。顯影套筒13通過驅動裝置(未示出)被驅動以沿逆時針方向旋轉。顯影套筒13圓周的一部分在旋轉時從開口處曝光。
當顯影單元10從工廠中運輸時，密封膜粘貼在上箱體12的初始劑儲存器12a和下箱體11的第一儲存器11a之間。在初始劑儲存器12a中，存儲有包括調色劑和磁性載體的初始劑。初始劑大約是調色劑濃度的7％(重量百分比)。
當用戶拉出密封膜時，初始劑由于自重從初始劑儲存器12a中落入第一儲存器11a中。隨著第一輸送螺桿14通過驅動機構(未示出)的驅動而轉動，初始劑沿桿方向從后側向前側輸送(如圖3中箭頭B所示)。連通孔設置在分離壁11d上，位于顯影單元10的后側端和前側端。
初始劑通過第一輸送螺桿14輸送到圖3中的前側端，并且通過連通孔從第一儲存器11a輸送到第二儲存器11b。
另外，通過由驅動機構(未示出)驅動旋轉的第二輸送螺桿15，初始劑從前側端輸送到后側端。(如圖3所示)在圖3后側端，初始劑通過連通孔從第二儲存器11b輸送到第一儲存器11a。這樣，兩組份顯影劑循環(huán)地在顯影單元10的第一和第二儲存器11a和11b之間輸送。通過循環(huán)運動，初始劑圍繞所有的顯影劑儲存器進行循環(huán)。
在柱形的顯影套筒13中，磁輥18固定地設置在未被旋轉的顯影套筒13上，該磁輥在圓周方向上包括多個磁極。當打印操作開始時，通過第二輸送螺桿15輸送到第二儲存器11b的兩組份顯影劑的一部分，通過磁性輥18的磁力吸引，被吸引到顯影套筒13的表面上。
一部分兩組份顯影劑從第二儲存器11b中被吸出，同時顯影套筒13的表面沿逆時針方向運動。通過以預定的距離與顯影套筒13面對設置的刮刀19，兩組份顯影劑被限制具有預定的厚度。然后，兩組份顯影劑中的調色劑通過顯影過程而消耗，同時隨著顯影套筒13的旋轉通過顯影位置。
顯影過程以后，顯影套筒表面13的兩組份顯影劑返回到下箱體11中。通過來自相互排斥的磁體的磁極的兩相斥磁力，兩組份顯影劑從顯影套筒13離開并且送回到第二儲存器11b中。
顯影過程以后兩組份顯影劑中調色劑的濃度下降。兩組份顯影劑通過設置在下箱體11的基壁上的調色劑濃度傳感器17的位置，同時兩組份顯影劑從第二儲存器11b向第一儲存器11a輸送。調色劑濃度傳感器17由滲透率傳感器形成，并且輸出與兩組份顯影劑的磁性滲透率相應的電壓信號。
調色劑的濃度和兩組份顯影劑的磁性滲透率有很大關系。因此，可以通過調色劑濃度傳感器17檢測的磁性滲透率，來測出兩組份顯影劑中調色劑的濃度。
在圖4中，上箱體12的部分形成圖2中第一儲存器11a的上壁。調色劑供應孔12b設置在上壁的一部分上。打印機100包括調色劑盒和調色劑輸送機構，該調色劑輸送機構用于將調色劑輸送到顯影單元10，并且經由調色劑供應孔12b將調色劑供應到第一儲存器11a。
另外，將控制電路設置成，按照兩組份顯影劑中調色劑濃度的觀測結果執(zhí)行調色劑輸送機構的驅動控制。如果需要，調色劑通過控制電路的驅動控制供應到第一儲存器11a中，這樣調色劑濃度維持在預定的范圍內。
上箱體12包括排氣口和過濾器20。當顯影部分11c的氣壓增加到預定值以上時，排氣口從顯影部分11c排出氣體。所述過濾器覆蓋所述的排氣口。在顯影部分11c中，由于顯影套筒13的旋轉而產生氣體。通過排氣口，顯影套筒13周圍的氣體經過過濾器20排出。這樣，通過形成氣流，存儲在顯影套筒13和圖像載體之間區(qū)域中的氣體從箱體的開口中進入顯影部分11c，這樣防止調色劑從顯影套筒13飛入打印機100。
圖5示出了第一輸送螺桿14的側視圖。圖6示出了第一輸送螺桿14的剖視圖。第一輸送螺桿14是輸送機構，其包括桿元件14a和螺旋葉片14b。桿元件14a有圓棒形，并且通過驅動機構(未示出)旋轉。螺旋葉片14b是從桿元件14a的表面螺旋凸起的螺旋元件。
和螺旋葉片14b繞桿元件14a的旋轉一致，通過繞桿元件14a的旋轉，兩組份顯影劑沿箭頭A所示的方向輸送。桿元件14a的中心是螺旋葉片14b的中心。當兩組份顯影劑輸送到螺桿的端部時，兩組份顯影劑隨后轉移到第二輸送螺桿。第一輸送螺桿14是在桿元件14a的圓周上有一個螺旋葉片14b的單葉片螺桿。
圖7示出了第二輸送螺桿15的側視圖。圖8示出了第二輸送螺桿15的剖視圖。第二輸送螺桿15是將兩組份顯影劑供應到顯影套筒(未示出)的輸送機構。
第二輸送螺桿15包括桿元件15a和螺旋葉片15b和15c。桿元件15a為圓棒形，并且通過驅動機構(未示出)旋轉。螺旋葉片15b和15c是螺旋形的螺旋元件并且從桿元件15a的表面凸起。螺旋葉片15b和15c形成兩螺紋的螺旋葉片螺桿結構。各葉片設置在桿元件15a上，以具有180度的相差。
通過繞桿元件14a(未示出)的旋轉，兩組份顯影劑沿箭頭B所示的方向輸送。當兩組份顯影劑輸送到螺桿的端部時，兩組份顯影劑轉移到第一輸送螺桿(未示出)。第二輸送螺桿15是輸送元件，并且設置在與第一輸送螺桿相比離顯影元件的套筒13更近的位置，如圖2所示。
如圖7和8所示，第二輸送螺桿15具有兩螺紋的螺旋葉片螺桿結構，并且通過相互之間相位差為180度的螺旋葉片15b和15c來驅動兩組份顯影劑繞桿元件15a旋轉。旋轉時，通過具有180度相位移位的波動的兩個不同的運動，兩組份顯影劑表面的上升和下降可被抵消，從而獲得如圖9所示具有較小表面振幅的相當平坦的表面。這樣，避免了兩組份顯影劑30的表面波動。也就是說，可以避免由于兩組份顯影劑表面波動(螺距不均勻)所造成的顯影濃度不均勻。
同時，可以使用具有比一般螺距小的螺距的單葉片結構螺桿來減少兩組份顯影劑表面的波動。然而，由于螺距的下降，顯影劑在桿方向的輸送速度可能下降。由于顯影劑輸送速度的下降，兩組份顯影劑的輸送量在顯影劑儲存器中的多個輸送螺桿之間可能失去平衡。調色劑供應量可能不足以補償顯影過程中消耗的調色劑的量。
對于兩螺旋葉片螺桿而言，螺旋葉片15b和15c的螺距的長度與單螺旋葉片螺桿的螺距相比是一半。但是，兩螺旋葉片螺桿的每個螺距和單螺旋葉片螺桿的螺距具有相同的長度。兩螺旋葉片螺桿的顯影劑輸送速度與單螺旋葉片螺桿的顯影劑輸送速度相同，這樣不存在由較小的螺距帶來的顯影劑輸送速度下降的問題。
如圖5和6所示的第一輸送螺桿14，會在兩組份顯影劑30表面產生相對大的波動，如圖10所示。然而，第一輸送螺桿14不是輸送兩組份顯影劑到顯影套筒的機構。因此，較大的波動不會導致顯影濃度的不均勻。相反這可能是個優(yōu)點，這樣兩組份顯影劑30通過大的波動而充分攪拌，然后被轉移到第二輸送螺桿。
在打印機100的優(yōu)選實施例中，通過將兩螺旋葉片螺桿用作向顯影單元直接供應兩組份顯影劑的第二輸送螺桿，可以避免由于顯影劑表面波動造成的顯影濃度不均勻。另外，通過將單螺旋葉片螺桿用作第一輸送螺桿，可以避免由于兩組份顯影劑未充分攪拌而造成的多種問題，所述第一輸送螺桿為兩組份顯影劑的另一個輸送機構。
第一輸送螺桿不一定是單螺旋葉片螺桿，但是，第一輸送螺桿可以具有比第二輸送螺桿更少的葉片量。另外，第二輸送螺桿不一定是兩螺旋葉片螺桿，但是，第二輸送螺桿可以有偶數(shù)個葉片量。每個葉片分開設置，它們之間的角度為360度除以葉片數(shù)的值。在橫截面上，螺旋葉片的凸起和其它螺旋葉片的凸起對稱地定位。通過兩螺旋葉片的旋轉，兩組份顯影劑表面的上升和下降被抵消。
圖11示出了第二輸送螺桿15的第一實例的放大圖。圖12示出了第二輸送螺桿15的第二實例的放大圖。圖11和12中的箭頭B表示兩組份顯影劑的輸送方向?？紤]第二輸送螺桿15的第一實例的螺旋葉片15b和15c，相對于顯影劑輸送方向的上游和下游，螺旋葉片的橫截面輪廓具有軸對稱的形狀。
更具體地，螺旋葉片的截面輪廓有梯形形狀。螺旋葉片左右的截面輪廓相對于由長短交替的虛線表示的從上基部中點垂直向桿元件15a的畫線是對稱的。
同時，考慮第二輸送螺桿15的第二實例的螺旋葉片15b和15c，相對于顯影劑輸送方向的上游和下游，螺旋葉片的橫截面輪廓具有不對稱的形狀。更具體地，螺旋葉片的截面輪廓有梯形形狀。螺旋葉片左右的橫截面輪廓相對于由長短交替的虛線表示的從上基部中點垂直向桿元件15a的畫線是不對稱的。如圖12所示，作為顯影劑輸送方向上游的右側截面輪廓，大于作為顯影劑輸送方向下游的左側截面輪廓。
參照圖11，兩組份顯影劑30的表面輪廓在第二輸送螺桿15的第一實例的第一和第二螺旋葉片15b和15c之間的位置上輕微下降。同時，參照圖12，兩組份顯影劑30的表面輪廓在第二輸送螺桿15的第二實例的第一和第二螺旋葉片15b和15c之間的區(qū)域處幾乎是平的。這是因為葉片右側的較大截面輪廓提供了作用力，使第一和第二螺旋葉片15b和15c之間存在的兩組份顯影劑30上升。
這樣，依據(jù)第一示范性實施例的打印機100采用如圖12所示的第二輸送螺桿15的第二實例。結果，可能避免兩組份顯影劑表面波動的發(fā)生。
依據(jù)第二示范性實施例的打印機的第二輸送螺桿15采用下面尺寸關系。即，桿元件15a的直徑(例如6毫米)大于第一輸送螺桿14的桿元件14a的直徑(例如；5毫米)。第一和第二螺旋葉片15b和15c的直徑與第一螺桿14的螺旋葉片的直徑相同。第二輸送螺桿15保持的顯影劑量小于由第一輸送螺桿14保持的顯影劑的量，這是因為桿元件15a的直徑較大。
在第二儲存器11b中螺桿上部分存在的兩組份顯影劑的量大于在第一儲存器11a中螺桿上部分存在的兩組份顯影劑的量。結果，可能避免發(fā)生兩組份顯影劑表面的波動。另外，由于桿元件15a的直徑較大，第二輸送螺桿15的剛性增加。結果，可以更加容易地避免第二輸送螺桿15彎曲的發(fā)生。而且，由于彎曲造成的偏心旋轉而產生的兩組份顯影劑的波動可能減少。
圖13是表示顯影濃度不均勻等級相對于采用各種類型的第二輸送螺桿15的兩組份顯影劑中調色劑濃度的曲線圖。該曲線圖是基于采用圖1所示的類似打印機進行打印實驗的測量結果，該打印機安裝了各種類型的第二輸送螺桿15。
基于打印圖像的觀測來確認顯影劑濃度的不均勻等級。顯影劑濃度較小的不均勻等級值代表顯影劑濃度較大的不均勻度。曲線La代表第二輸送螺桿15是單螺旋葉片螺桿時的測量結果。曲線Lb代表當?shù)诙斔吐輻U15是單螺旋葉片螺桿并且和第一實例一樣具有不對稱截面形狀的測量結果。
曲線Lc代表當?shù)诙斔吐輻U15是兩螺旋葉片螺桿時的測量結果。曲線Ld代表當?shù)诙斔吐輻U15是兩螺旋葉片螺桿并且和第一實例一樣具有不對稱截面形狀的測量結果。
曲線Le代表當?shù)诙斔吐輻U15是兩螺旋葉片螺桿、具有不對稱截面形狀、并且其桿元件直徑大于第一輸送螺桿14的桿元件直徑時的測量結果。(第一輸送螺桿的桿元件直徑為5毫米，第二輸送螺桿的桿元件直徑為6毫米)在La到Le所有的情況下，所有的螺旋葉片有相同的螺旋螺距。
參照圖13可見，如果調色劑濃度具有較低值，在任何類型的第二輸送螺桿15中都容易發(fā)生顯影劑濃度的不均勻。當調色劑濃度具有較低值時，兩組份顯影劑的量變小，而上部分的量小于兩組份顯影劑的平均濃度。
比較曲線La和Lc，可以確定，通過增加葉片的數(shù)量，可以減少兩組份顯影劑的表面波動。比較曲線Lc和Ld，可以確定，通過與第二輸送螺桿的第一實例一樣形成不對稱葉片橫截面形狀，可以進一步減少兩組份顯影劑的表面波動。
比較曲線Ld和Le，可以確定，除了形成不對稱的葉片橫截面形狀以外，通過形成比第一輸送螺桿14的桿元件更大直徑的桿元件，可以更進一步減少兩組份顯影劑的表面波動。
依據(jù)第三示范性實施例的供應輸送螺桿(第二輸送螺桿)采用多螺旋葉片結構螺桿。多螺旋葉片結構螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片螺距確定為其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.3到0.7倍。
多螺旋葉片結構螺桿的螺旋葉片螺距定義為各螺旋元件的凸起之間的螺距。例如，如果它是兩螺旋葉片螺桿，則螺旋葉片的螺距是第一和第二螺旋元件的凸起之間的距離。
其它輸送螺桿的螺旋葉片的螺距定義為單螺旋葉片的螺距，如果它是單螺旋葉片螺桿的話。多螺旋葉片結構螺桿的螺旋葉片的螺距定義為，在桿元件方向上由每個螺旋葉片形成的凸起之間的螺距，如果它是多螺旋葉片螺桿的話。
在第三示范性實施例中，采用兩個輸送螺桿，即第一和第二輸送螺桿。具有兩螺旋葉片螺桿結構的第二輸送螺桿15的螺旋葉片的螺距確定為第一輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.3到0.7倍。例如，采用螺距為10毫米的第二輸送螺桿15，并且可以采用螺距為20毫米的第一輸送螺桿14。(0.5倍)如上所述，多螺旋葉片結構螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距確定為其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.3到0.7倍。其原因將基于實驗的觀測來描述。
如果供應輸送螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距設置為小于其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.3倍，則供應輸送螺桿和其它輸送螺桿之間的顯影劑輸送速度的差別會變大。兩組份顯影劑在顯影劑儲存器中的分布在一例是占優(yōu)勢的。
圖16是表示兩組份顯影劑在第一和第二儲存器11a和11b的兩個端部之間的高度差相對于供應輸送螺桿到其它輸送螺桿的螺距的比例因子的曲線圖。如圖16所示，如果供應輸送螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距設置為小于其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.3倍，則兩組份顯影劑的高度差快速增加。
可以得到，如果供應輸送螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距設置為大于其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.7倍，在不可能避免由供應輸送螺桿輸送的兩組份顯影劑的表面波動。
圖17是表示打印輸出圖像的顯影濃度不均勻等級相對于供應輸送螺桿到其它輸送螺桿的螺距的比例因子的曲線圖。顯影濃度的不均勻等級必需大于3.5以保持容許的水平。參照圖17，如果供應輸送螺桿在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距設置為大于其它輸送螺桿的螺旋葉片螺距的0.7倍，則顯影濃度的不均勻性可以下降到容許水平以下。
圖14是表示顯影濃度不均勻等級相對于具有不同ML比(M/L)組合的第二輸送螺桿15的擺動量的曲線圖。ML比定義為依據(jù)JIS K7171的彎曲彈性常數(shù)M(MPa)除以第二輸送螺桿15在桿方向上的長度L所得的值。
第二輸送螺桿在桿方向上的長度L是在桿元件兩端支撐桿元件的軸承之間的距離。第二輸送螺桿的擺動量是當螺桿旋轉時螺桿外圓周的最大和最小軌跡的差。不可能形成具有完全平直度的螺桿。由于加工精度的限制，螺桿有輕微的彎曲。由于螺桿非平直的原因，在螺桿旋轉期間螺桿發(fā)生擺動。另外，由于沒有足夠的剛性和在螺桿旋轉時的離心力，螺桿可能輕微的彎曲。結果，由于彎曲造成了螺桿擺動。
如圖14所示，當?shù)诙斔吐輻U15的ML比(M/L)變小，即剛性降低時，顯影劑濃度的不均勻性變差。如果第二輸送螺桿15的剛性較低，由于離心力產生的彎曲，導致擺動量增加。由于第二輸送螺桿15的擺動量增加，兩組份顯影劑表面的波動變大。
在圖14中，即使當各螺桿具有相同的ML比(M/L)時，擺動量可能相互不同。除了由離心力造成的彎曲之外，由于加工精度的限制，每個螺桿在沒有旋轉的狀態(tài)下具有不同的彎曲量。
圖14的數(shù)據(jù)包括螺桿有意地制造成具有較大彎曲的實驗結果。即使ML比是25，當以高精度加工螺桿時，也可以具有0.2毫米左右的擺動量并且可以使顯影劑濃度的不均勻度在容許水平(3.5或更多)之內。依據(jù)第四示范性實施例的打印機采用ML比為25的第二輸送螺桿15。
依據(jù)第五示范性實施例，將要描述供應輸送元件的螺旋元件邊緣和顯影劑儲存器壁之間的間隙。第一儲存器11a的底壁包括第一輸送螺桿14并且沿第一輸送螺桿14的螺旋葉片的彎曲部具有半圓的形狀。第二儲存器11b的底壁包括第二輸送螺桿15并且沿第二輸送螺桿15的螺旋葉片的彎曲部也具有半圓的形狀。
在依據(jù)第二示范性實施例的打印機中，第二儲存器11b的曲率半徑(例如8毫米)小于第一儲存器11a的曲率半徑(例如8.5毫米)。在第二儲存器11b中第二輸送螺桿15的螺旋葉片邊緣和第二儲存器11b的底壁之間的間隙確定為小于第一輸送螺桿14的螺旋葉片的邊緣和第一輸送螺桿14的底壁之間的間隙。
在第二儲存器11b中的螺桿上部的兩組份顯影劑的厚度大于第一儲存器11a中的相應厚度。結果，可能避免發(fā)生兩組份顯影劑表面的波動。
在示范性實施例中，對包括顯影單元10的打印機進行說明，所述打印機采用依據(jù)本發(fā)明示范性實施例的技術。但是，這種技術可以應用到包括顯影單元的任何處理單元中，例如包括圖像載體1、依據(jù)示范性實施例的顯影單元10和鼓清潔單元6的處理單元集成在一個箱體中，并且可拆卸地設置在成像裝置中，如圖15所示。
在示范性實施例中，描述了包括圍繞桿元件凸起的螺旋葉片的輸送螺桿。然而，可能采用另一類型的輸送元件，例如，這樣的輸送元件，其包括在中間部分的例如螺旋葉片的分離部分和連接在該螺旋葉片上的旋轉桿元件。
在示范性實施例中，描述了采用兩組份顯影劑的顯影單元。然而，可以將該技術應用到使用單組份顯影劑的顯影單元中。
在示范性實施例中，已經描述了具有一個顯影單元10以形成單色圖像的打印機100。然而，可以將該技術應用到具有多個顯影單元的成像裝置中，以顯影具有不同顏色的潛像，從而形成全色圖像。存在幾種類型的成像裝置，例如具有繞圖像載體的多個顯影單元的成像裝置；所稱旋轉顯影成像裝置，其中多個顯影單元在顯影單元的面對位置處旋轉；以及具有處理單元的成像裝置，所述處理單元包括圖像載體和顯影單元。
根據(jù)上面的教導，可能進行多種附加變型和改變。因此可以理解，在所附的權利要求書的范圍內，本專利說明書公開的內容可以通過與在此具體描述不同的方式來實踐。
權利要求
1.一種成像裝置，包括圖像載體，該圖像載體用于形成潛像；以及顯影單元，該顯影單元包括顯影元件，其配置成用顯影劑將形成在圖像載體上的潛像顯影；和多個輸送元件，每個輸送元件包括至少一個螺旋葉片，并且配置成繞螺旋葉片的螺旋軸線旋轉以沿螺旋軸線方向繞螺旋軸線旋轉并傳送顯影劑，所述多個輸送元件配置成從一個輸送元件到下一個緊接的輸送元件順序地傳送顯影劑，所述多個輸送元件包括第一輸送元件，其設置在最接近顯影元件的位置以向顯影元件供應顯影劑，其中，所述第一輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量為至少兩個，并且大于其余輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量。
2.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一輸送元件包括偶數(shù)的螺旋葉片，每個螺旋葉片規(guī)則地設置在360度除以葉片數(shù)的角度位置上。
3.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一輸送元件的螺旋葉片的橫截面輪廓相對于顯影劑輸送方向的上游和下游具有軸對稱的形狀。
4.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述多個輸送元件中的每一個包括桿元件，該桿元件具有在桿元件的圓周上凸起的螺旋葉片，并且其中，所述第一輸送元件的桿元件的直徑大于其余輸送元件的桿元件的直徑，并且所述第一輸送元件的螺旋葉片的直徑等于其余輸送元件的螺旋葉片的直徑。
5.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一輸送元件在桿元件方向上的螺旋葉片的螺距為其余輸送元件的螺旋葉片螺距的0.3到0.7倍。
6.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一輸送元件具有彎曲彈性常數(shù)M(MPa)除以所述第一輸送元件在桿方向上長度的值，該值大于25。
7.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述第一輸送元件的螺旋葉片的邊緣和顯影劑儲存器的壁之間的間隙小于其余輸送元件的螺旋葉片邊緣和相應的顯影劑儲存器的壁之間的間隙。
8.如權利要求1所述的成像裝置，還包括箱體，其用于保持圖像載體和顯影單元，從而可拆卸地安裝在成像裝置中。
9.如權利要求1所述的成像裝置，其中，所述成像裝置包括多個顯影單元，每個顯影單元用不同顏色的調色劑顯影潛像。
全文摘要
本發(fā)明公開一種成像裝置，該成像裝置包括圖像載體，其用于形成潛像；以及顯影單元。該顯影單元包括顯影元件，該顯影元件配置成用顯影劑將形成在圖像載體上的潛像顯影；以及多個輸送元件，每個輸送元件包括至少一個螺旋葉片，并且配置成繞螺旋葉片的螺旋軸線旋轉以沿螺旋軸線方向繞螺旋軸線旋轉并傳送顯影劑，多個輸送元件配置成從一個輸送元件到下一個緊接的輸送元件順序地傳送顯影劑，多個輸送元件包括第一輸送元件，其設置在最接近顯影元件的位置以向顯影元件供應顯影劑，其中第一輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量為至少兩個并且大于其余輸送元件的螺旋葉片的數(shù)量。
文檔編號G03G15/00GK1952807SQ20061016357
公開日2007年4月25日 申請日期2006年10月8日 優(yōu)先權日2005年10月7日
發(fā)明者吉田圭一, 服部良雄, 川原真一, 藤城宇貢, 田中秀樹 申請人:株式會社理光