本申請是申請?zhí)枮?01310545967.3、國際申請日為2013年11月06日、發(fā)明名稱為“顯影劑攪拌輸送器、顯影裝置和圖像形成設備”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及一種顯影劑攪拌輸送器、顯影裝置和圖像形成設備。

背景技術：

諸如復印機或打印機之類的圖像形成設備包括用于將形成在感光體上的靜電潛像顯影的顯影裝置。顯影裝置包括布置成與感光體對置的顯影輥。在顯影裝置中，例如，包含磁性載體和主要由樹脂制成的色調(diào)劑的雙組分顯影劑由顯影劑攪拌輸送器攪拌并經(jīng)由顯影劑供應輸送器供應到顯影輥。

顯影劑攪拌輸送器的示例包括由包括形成在可旋轉軸的表面上的多個螺旋葉片的多螺旋葉片形成的顯影劑攪拌輸送器。這種具有多螺旋葉片的顯影劑攪拌輸送器使用在顯影裝置或圖像形成設備中，用于沿軸向方向輸送或攪拌顯影劑(參見日本未審專利申請公報no.2010-256429)。

當攪拌顯影劑時，具有多螺旋葉片的顯影劑攪拌輸送器的顯影劑攪拌效率或顯影劑分散效率較低，由此導致顯影劑粘附或停滯或者顯影劑的其他問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種防止顯影劑粘附或停滯或顯影劑的其他問題的顯影劑攪拌輸送器、包括該顯影劑攪拌輸送器的顯影裝置以及包括該顯影劑攪拌輸送器的圖像形成設備。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種顯影劑攪拌輸送器包括：圍繞旋轉軸螺旋地延伸的多個螺旋葉片，這多個螺旋葉片在與所述旋轉軸的縱向方向垂直的方向上布置在不同位置；以及間隙部，該間隙部將這多個螺旋葉片中的每個螺旋葉片都分成第一葉片部和第二葉片部，使得每個螺旋葉片在該螺旋葉片延伸的方向上是不連續(xù)的，所述第一葉片部和所述第二葉部隔著所述間隙部彼此相對，其中，所述間隙部使得所述第一葉片部和所述第二葉片部在所述旋轉軸的周向方向上以預定的角間隔布置，并且所述螺旋葉片中的在所述旋轉軸的周向方向上相鄰的相鄰螺旋葉片的至少一個表面具有傾斜區(qū)域，該傾斜區(qū)域以下述角度傾斜，即，該角度相對于所述旋轉軸的軸向方向變化。

在根據(jù)本發(fā)明第二方面的顯影劑攪拌輸送器中，具有傾斜的所述傾斜區(qū)域的所述至少一個表面是所述螺旋葉片中的在所述旋轉軸的周向方向上相鄰的相鄰螺旋葉片的相對表面中的至少一個表面。

在根據(jù)本發(fā)明第三方面的顯影劑攪拌輸送器中，所述傾斜區(qū)域使得所述相對表面之間的區(qū)域較狹窄。

在根據(jù)本發(fā)明第四方面的顯影劑攪拌輸送器中，這多個螺旋葉片是兩個螺旋葉片，這兩個螺旋葉片在所述旋轉軸的周向方向上以近似180°的角間隔布置。

在根據(jù)本發(fā)明第五方面的的顯影劑攪拌輸送器中，滿足關系b＝180°–a，其中a表示在從所述螺旋葉片中的每個螺旋葉片的所述第一葉片部的端部向所述旋轉軸的中心延伸的直線與從該螺旋葉片的所述第二葉片部的端部向所述旋轉軸的中心延伸的直線之間的角度，所述第一葉片部和所述第二葉片部隔著所述螺旋葉片的所述間隙部彼此相對，b表示在從所述旋轉軸的周向方向上相鄰的所述螺旋葉片的所述第一葉片部和所述第二葉片部的相對端部向所述旋轉軸的中心延伸的直線之間的角度。

在根據(jù)本發(fā)明第六方面的顯影劑攪拌輸送器中，至少一個所述傾斜區(qū)域與所述螺旋葉片中的相鄰螺旋葉片的一個螺旋葉片的相對表面之間的間隙在所述旋轉軸的中心的角度小于所述角度b。

在根據(jù)本發(fā)明第七方面的顯影劑攪拌輸送器中，隔著所述間隙部彼此相對的所述第一葉片部的端面和所述第二葉片部的端面均具有與所述旋轉軸的軸向方向基本平行的基部。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面的顯影裝置包括：根據(jù)第一方面的顯影劑攪拌輸送器；補充色調(diào)劑的補充單元，該補充單元布置在所述顯影劑攪拌輸送器的多個螺旋葉片的上游；以及顯影輥，顯影劑由布置在所述補充單元下游的這多個螺旋葉片攪拌之后被供應至該顯影輥并由該顯影輥保持，從而使所述顯影劑在循環(huán)的同時與所補充的色調(diào)劑混合。

本發(fā)明的第九方面的圖像形成設備包括：根據(jù)第八方面的顯影裝置，其中所述圖像形成設備在供應至該圖像形成設備的記錄介質(zhì)上形成圖像。

根據(jù)本發(fā)明以上方面，可提供一種防止顯影劑粘附或停滯或顯影劑的其他問題的顯影劑攪拌輸送器、包括該顯影劑攪拌輸送器的顯影裝置以及包括該顯影劑攪拌輸送器的圖像形成設備。

附圖說明

將基于以下附圖詳細地描述本發(fā)明的示例性實施方式，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的圖像形成設備的構造；

圖2示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的顯影裝置；

圖3a和圖3b示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器，圖3c是其中顯影劑攪拌輸送器的周向表面展開的圖；

圖4a至圖4d示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器；以及

圖5示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器的剖視圖。

具體實施方式

示例性實施方式

下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施方式。圖1示意性地示出了根據(jù)示例性實施方式的圖像形成設備1的構造，該圖像形成設備1包括顯影劑攪拌輸送器42和顯影裝置40。根據(jù)該示例性實施方式的圖像形成設備1包括控制器2、感光體10、充電單元20、曝光單元30、顯影裝置40、轉印單元50、定影單元60、清潔單元70和片材收納器80。圖像形成設備1基于供應至其的圖像數(shù)據(jù)在用作記錄介質(zhì)的片材p上或在其他類型的介質(zhì)上形成圖像。

控制器2包括諸如中央處理單元(cpu)和存儲器之類的運算單元以控制圖像形成設備1的部件的操作。

感光體10是沿圖1的箭頭的方向旋轉的圓筒狀旋轉體，該旋轉體具有由有機感光材料制成的感光層，以保持圖像。

充電單元20例如使用在與感光體10的表面接觸的同時旋轉的充電輥向感光體10的表面施加預定的充電電壓。充電單元20可以是在使用刷子與感光體10接觸的同時對感光體10充電的接觸式充電單元，或者可以是使用電暈放電對感光體10充電的非接觸式充電單元。

曝光單元30向由充電單元20充電的感光體10的表面發(fā)射基于圖像數(shù)據(jù)的光，并通過利用電位差而形成具有潛像電位的靜電潛像。當感光體10旋轉時，靜電潛像運動至布置顯影裝置40的位置。

顯影裝置40具有可旋轉的顯影輥41，并且粘附至顯影輥41的色調(diào)劑轉移到感光體10。具體地說，色調(diào)劑由于在帶電的色調(diào)劑和形成在感光體10上的靜電潛像之間存在電位差而轉移到感光體10的表面。因而，在感光體10上形成色調(diào)劑圖像。色調(diào)劑圖像在感光體10旋轉時移動到布置轉印單元50的位置。

在顯影裝置40內(nèi)，設置有：攪拌色調(diào)劑t和顯影劑d的顯影劑攪拌輸送器42；將顯影劑d供應到顯影輥41的顯影劑供應輸送器43；分隔部44；以及將色調(diào)劑t供應到顯影劑攪拌輸送器42的補充單元45。下面將描述顯影裝置40和顯影劑攪拌輸送器42的詳細說明。

轉印單元50將形成在感光體10上的色調(diào)劑圖像轉印到已經(jīng)由輸送輥91輸送至此的片材p。已經(jīng)轉印有色調(diào)劑圖像的片材p由輸送輥91輸送到定影單元60。

定影單元60包括定影輥61和擠壓輥62，定影輥61包括熱源，擠壓輥62與定影輥61相對地布置。定影輥61被擠壓輥62擠壓。定影單元60通過將色調(diào)劑圖像加熱并擠壓而將形成在片材p上的未定影色調(diào)劑圖像定影至片材p。已經(jīng)由定影單元60定影有色調(diào)劑圖像的片材p由輸送輥91輸送，然后被排出到外部。

清潔單元70將在色調(diào)劑圖像已被轉印到片材p之后留在感光體10的表面上的諸如色調(diào)劑之類的殘余物移除。在片材收納器80中收納有多張片材p。片材p由拾取輥90從片材收納器80拾取，并由輸送輥91輸送到轉印單元50。

現(xiàn)在，將描述根據(jù)該示例性實施方式的顯影裝置40。圖2是在圖1中所示的顯影裝置40的內(nèi)部的示意圖。如上所述，顯影裝置40包括顯影輥41、顯影攪拌輸送器42、顯影劑供應輸送器43、分隔部44以及補充單元45。

顯影輥41與圖1中所示的感光體10相對地布置，感光體10在承載有靜電潛像的同時旋轉。顯影輥41保持顯影劑d并利用顯影劑d將由感光體10保持的靜電潛像顯影。顯影劑攪拌輸送器42攪拌顯影劑d和添加至顯影劑d的色調(diào)劑t。

顯影劑攪拌輸送器42包括：用作旋轉軸的軸42a；以及雙螺旋葉片42b，該雙螺旋葉片42b包括圍繞軸42a的周向表面螺旋地延伸的兩個螺旋葉片42b1和42b2。雙螺旋葉片42b1和42b2在與旋轉軸42a的縱向方向垂直的方向上布置在不同位置。具體地說，雙螺旋葉片42b包括兩個螺旋葉片42b1和42b2，這兩個螺旋葉片42b1和42b2在軸42a的周向方向上以近似180°的角間隔布置。

螺旋葉片42b1和42b2均包括多個間隙部fr和由間隙部fr分離開的多個葉片部br。間隙部fr使螺旋葉片42b1和42b2在縱向方向上不連續(xù)。多個葉片部br包括第一葉片部和第二葉片部，所述第一葉片部和第二葉片部隔著間隙部fr彼此對置。每個間隙部fr都使得作為第一葉片部和第二葉片部的相鄰葉片部br在軸42a的周向方向上以預定的角間隔布置。下面將描述根據(jù)該示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器42的細節(jié)。

顯影劑供應輸送器43將由顯影劑攪拌輸送器42攪拌并供應的顯影劑d輸送到顯影輥41。顯影劑供應輸送器43包括可旋轉軸43a和安裝在該軸43a上的螺旋葉片43b。

分隔部44布置在顯影劑攪拌輸送器42和顯影劑供應輸送器43之間，從而將這這些輸送器42和43彼此分離開。分隔部44沒有完全延伸過容器的長度，從而顯影劑d通過位于分隔部44的兩側的開口循環(huán)。

補充單元45將色調(diào)劑t從顯影劑攪拌輸送器42的一側或上方供應到顯影劑攪拌輸送器42的上游側端部。從補充單元45供應的色調(diào)劑t和循環(huán)的顯影劑d通過被布置在補充單元45的下游的顯影劑攪拌輸送器42攪拌而混合。與色調(diào)劑混合的顯影劑經(jīng)由顯影劑供應輸送器43供應至顯影輥41并由顯影輥41保持。

包含在供應至顯影輥41的顯影劑d中的色調(diào)劑t通過被用于顯影而被消耗。用于補償所消耗的色調(diào)劑t的色調(diào)劑t從顯影劑攪拌輸送器42一側或上方供應至顯影劑攪拌輸送器42并添加至循環(huán)的顯影劑d。

現(xiàn)在參照圖3，將描述根據(jù)示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器42。圖3a是顯影劑攪拌輸送器42的立體圖。圖3b是圖3a中所示的顯影劑攪拌輸送器42的放大圖。圖3c是其中顯影劑攪拌輸送器42的周向表面被展開的圖。

圖3a中所示的螺旋葉片42b1的上游側部分將從圖1和圖2中所示的補充單元45供應的色調(diào)劑t向下游側輸送。在螺旋葉片42b1的上游側部分的下游的部分中，螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2被布置成在軸42a的軸向方向上彼此重疊。

在其中螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2在軸向方向上彼此重疊的部分中，周期性地形成多個間隙部fr，從而螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2都是不連續(xù)的。螺旋葉片42b1和42b2中的每個的被間隙部fr分開的部分用作多葉片部br。

圖3b是其中圖3a中所示的螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2在軸42a的軸向方向上彼此較接近地定位的部分的放大圖。如圖3b中所示，已經(jīng)借助螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2的旋轉被輸送到每個間隙部fr的顯影劑d在間隙部fr中被分成兩部分。

作為顯影劑d的被分開部分中的一個部分的顯影劑部分d1被輸送而變得與葉片部br分離開，并由螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2輸送，如圖3b所示。被如此輸送的顯影劑部分d1因與葉片部br分離開而延遲一個周期。

作為顯影劑d的被分開部分中的另一部分的顯影劑部分d2由葉片部br輸送并由螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2進一步輸送，如圖3b所示。被如此輸送的顯影劑部分d2與之前在一個周期之前已經(jīng)從葉片部br分離開的顯影劑d混合。x表示其中顯示劑d被分成兩部分的區(qū)域，并且顯影劑d在部分y處被傳遞到下一葉片。

如圖3b所示，優(yōu)選的是，每個葉片部br的與間隙部fr相鄰的端面dm都具有與軸42a的軸向方向基本平行的基部，因而，可由葉片部br的端面dm向顯影劑d施加沿周向方向的力，由此提高攪拌效率。

圖3c是軸的周向表面的展開圖，以示出螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2之間的關系。豎軸表示沿軸42a的周向方向從0度到360度的角度，橫軸表示螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2從上游側到下游側在以下部分內(nèi)的位置，在所述部分中，螺旋葉片42b1和42b2在軸向方向上重疊。

如圖3c所示，在間隙部fr中，葉片部br的上游側端部t1和相鄰的葉片部br的下游側端部t2在軸42a的周向方向上以預定的角間隔布置。具體地說，如圖3c所示，作為在葉片部br纏繞的方向和軸42a的軸向方向之間的角度的角度k1和作為在間隙部fr的縱向方向和軸42a的軸向方向之間的角度的角度k2彼此不同。在該示例性實施方式中，角度k2被設定成基本上為直角。而角度k1和角度k2可以針對顯影劑的攪拌和輸送來最佳地選擇。

現(xiàn)在參照圖4a至圖4d，將描述顯影劑攪拌輸送器42的葉片部br。圖4a是顯影劑攪拌輸送器42的立體圖。圖4b示意性地示出了圖4a的葉片部br的剖視圖。圖4c示意性地示出了顯影劑的流動。圖4d示意性地示出了在螺旋葉片42b1和42b2沿軸42a的軸向方向彼此較接近地定位的部分中顯影劑d的運動。

如圖4a所示，顯影劑攪拌輸送器42的螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2的每個葉片部br都包括位于側表面上的第一區(qū)域r1。第一區(qū)域r1例如是凸出的傾斜區(qū)域。具體地說，作為傾斜區(qū)域的第一區(qū)域r1形成在葉片部br的與在軸42a的旋轉軸線的周向方向上相鄰的相鄰葉片部br相對的至少一個表面上，使得第一區(qū)域r1相對于旋轉軸的軸向方向的角度改變。第一區(qū)域r1形成在每個葉片部br的在軸42a的軸向方向上與另一個葉片部br重疊的部分中，使得葉片部br的與該第一區(qū)域r1對應的部分具有與軸42a接觸的底面，該底面在軸向方向上的尺寸連續(xù)地增加和減小。因而，第一區(qū)域r1和在軸42a的周向方向上相鄰的相鄰葉片部br的相對表面限定了狹窄區(qū)域。

圖4b示出了與軸42a平行地截取的葉片部br的部分的剖視圖，用來說明葉片部br的與作為如上所述的傾斜區(qū)域的第一區(qū)域r1對應的部分的寬度h1以及葉片部br的與第二區(qū)域r2對應的部分的寬度h2。在該示例性實施方式中，如圖4b所示，葉片部br的與第一區(qū)域r1對應的部分的寬度h1和葉片部br的與第二區(qū)域r2對應的部分的寬度h2具有滿足h1≥h2的關系。

圖4c示出了其中顯影劑d流入間隙部fr中然后被分成顯影劑部分d1和顯影劑部分d2的示例。在流入間隙部fr中之前，顯影劑d經(jīng)過第一區(qū)域r1和第二區(qū)域r2。

圖4d示出了在其中螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2在軸向方向上彼此較接近地定位的部分中的顯影劑的運動方向。如圖4d所示，在通道的位于其中螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2在軸向方向上彼此較接近地定位的部分中的狹窄部分中，例如在夾在作為傾斜區(qū)域的第一區(qū)域r1和相對表面之間的部分中，顯影劑d湍急地流動，因而防止顯影劑d粘附或停滯。具體地說，顯影劑d在第一區(qū)域r1的附近比其他部分中更加湍急地流動，這是因為顯影劑d從螺旋葉片42b1和42b2接收的力的方向發(fā)生了改變。

具體地說，在其中相鄰的兩個葉片部br在軸42a的軸向方向上彼此較接近地定位的部分中，每個葉片部br都具有圖4d所示的第一區(qū)域r1和第二區(qū)域r2，從而增加了軸42a的沿軸向方向的尺寸。

圖5示意性地示出了顯影劑攪拌輸送器42的剖視圖。圖5示出了作為螺旋葉片42b1的第一葉片部br的在與軸42a的橫截面相同的平面上的端部a以及在其間夾設有間隙部fr的情況下與第一葉片部br相對的作為螺旋葉片42b1的第二葉片部br的端部b。圖5還示出了作為螺旋葉片42b2的第三葉片部br的在與軸42的橫截面相同的平面上的端部c以及在其間夾設有另一個間隙部fr的情況下與第三葉片部fr相對的作為螺旋葉片42b2的第四葉片部br的端部d。

如圖5所示，當將從端部a向軸42a的中心延伸的直線與從端部b向軸42a的中心延伸的直線之間的角度限定為角度a并且將從端部b向軸42a的中心延伸的直線與從端部c向軸42a的中心延伸的線之間的角度限定為角度b時，在該示例性實施方式中滿足關系b＝180°-a。角度a是間隙部fr中的輸送顯影劑d的通道，角度b是這樣的空間，在該空間中，兩個葉片部br在軸向方向上彼此較接近地定位。

具體地說，優(yōu)選的是，形成在相鄰葉片b的第一區(qū)域r1之間的間隙在軸42a的中心的角度小于角度b。通過該構造，形成角度b的兩個葉片部br的相對表面中的至少一個表面具有第一區(qū)域r1。

由于根據(jù)該示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器42包括雙螺旋葉片42b，因此與在具有單螺旋葉片的構造的情況下相比，該顯影劑攪拌輸送器42在輸送顯影劑d的表面上具有更大的面積，并且在軸向方向上具有更高的輸送效率。雙螺旋葉片42b具有這樣的部分，在該部分中，在周向方向上存在多對葉片，每對葉片均具有限定狹窄部分的螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2。

在其中在周向方向上存在多對螺旋葉片(每對葉片均具有限定狹窄部分的螺旋葉片42b1和螺旋葉片42b2)的每個部分中，每個螺旋葉片42b1和42b2都具有至少一個在軸向方向上的底面尺寸連續(xù)地改變的部分。在該構造中，在顯影劑d1的攪拌過程中，螺旋葉片42b1和42b2的壁表面連續(xù)地改變顯影劑d被擠壓的方向，因而顯影劑d湍急地流動，由此防止顯影劑d粘附或停滯。

其他示例性實施方式

至此已經(jīng)描述了根據(jù)該示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器42、顯影裝置40和圖像形成設備1。然而，本發(fā)明不限于上述示例性實施方式，還可以設想到其他示例性實施方式。現(xiàn)在將描述其他示例性實施方式。

根據(jù)該示例性實施方式的顯影劑攪拌輸送器42包括雙螺旋葉片，但是本發(fā)明不限于此。例如，顯影劑攪拌輸送器42可以包括諸如三螺旋或更多螺旋葉片的多螺旋葉片。包括這種多螺旋葉片的顯影劑攪拌輸送器在顯影劑輸送表面上具有更大的面積，并且在軸向方向上具有更高的輸送效率。

形成在葉片部br的側表面上的第一區(qū)域r1可以是凹入的傾斜區(qū)域。即使當?shù)谝粎^(qū)域r是凹入的傾斜區(qū)域時，顯影劑由于表面是斜面也沿不同的方向被輸送，并且湍急地流動。

為了示意和說明之目的提供了本發(fā)明的示例性實施方式的上述描述。其目的并非窮盡本發(fā)明或將本發(fā)明限于所公開的確切形式。明顯地，許多修改和變化對本領域技術人員來說都是顯而易見的。選擇并描述所述實施方式是為了最佳地說明本發(fā)明的原理及其實際應用，由此使得本領域技術人員能夠理解本發(fā)明用于各種實施方式并具有適合于所設想的具體應用的各種修改。本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物來限定。