具有空气循环的显影装置


背景技术：

1.诸如打印机的图像形成设备可以包括用于显影调色剂图像的显影装置。在显影装置操作期间，被容纳在容器中的显影器辊在承载显影剂时旋转，并且通过容器的开口将调色剂供应到感光鼓。在显影器辊旋转期间，承载在显影器辊上的显影剂中所含的空气可能被吸入容器中。
附图说明
2.图1是包括示例显影装置的示例图像形成设备的示意图。
3.图2是示例显影装置的示意性截面图。
4.图3是图2所示的示例显影装置的示意性透视图。
5.图4的部分(a)是示例流动通道构件的示意性透视图；并且图4的部分(b)是图4的部分(a)的流动通道构件的示意性透视图，例示有示例层调节构件。
6.图5的部分(a)是示例流动通道构件的示意性透视图；并且图5的部分(b)是图5的部分(a)的流动通道构件的示意性透视图，例示有示例层调节构件。
7.图6的部分(a)是示例流动通道构件的示意图；并且图6的部分(b)是另一个示例流动通道构件的示意图。
8.图7是图2的示例显影装置的示意图，例示示例显影器辊的磁极。
9.图8是例示打印速度相对于针对具有空气循环的示例显影装置和针对不具有空气循环的对比性显影装置的显影装置的内部压力的关系的曲线图。
10.图9是示出针对具有空气循环的示例显影装置和不具有空气循环的对比性显影装置的调色剂分散量和adr(自动显影剂再填充)排放量的曲线图。
具体实施方式
11.在以下描述中，参考附图，相同的附图标记分配给相同的部件或具有相同功能的相似部件，并且省略重复的描述。
12.图1例示包括示例显影装置的示例图像形成设备1。
13.示例图像形成设备1针对四种调色剂颜色(洋红色、黄色、青色和黑色)中的每个都包括调色剂瓶n、显影装置20、感光鼓40、充电辊41和清洁单元43。应当理解，在整个描述中，调色剂瓶n可以被解释为具有洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂的调色剂瓶中的一个或多个，显影装置20可以被解释为与洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂相关联的显影装置中的一个或多个，感光鼓40可以被解释为与洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂相关联的感光鼓中的一个或多个，充电辊40可以被解释为与洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂相关联的充电辊中一个或多个，并且清洁单元43可以被解释为与洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂相关联的清洁单元中的一个或多个。图像形成设备1也包括记录介质输送单元70、转印装置30、曝光单元42、定影装置50和排放装置60。转印装置30包括中间转印带31，用于支撑
中间转印带31以允许环形移动的支撑辊34、35、36和37，各自均对应于四个感光鼓40的四个一次转印辊32以及在将纸张片材p压到中间转印带31上时随着中间转印带31的移动而旋转的二次转印辊33。也可以理解，一次转印辊32可以被解释为与洋红色调色剂、黄色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂相关联的转印辊中的一个或多个。支撑辊37可以包括用于使中间转印带31在由箭头指示的方向上环形移动(驱动)的驱动辊。
14.每个感光鼓40由相关联的充电辊41充电。根据相应颜色的图像数据，通过使用曝光单元42在感光鼓40上形成静电潜像。与感光鼓40相关联的显影装置20利用来自相应的调色剂瓶n的调色剂对静电潜像进行显影，以在感光鼓40上形成调色剂图像。然后分别形成在四个感光鼓40上的四种颜色调色剂图像通过一次转印辊32而被依次叠加在中间转印带31上，以组合成单个复合调色剂图像。然后中间转印带31上的复合调色剂图像由二次转印辊33转印到纸张片材p上，并由包括加热辊52和压力辊54的定影装置50定影到纸张片材p上。纸张片材p通过记录介质输送单元70从盒k沿着输送通道p1一次输送一张，并由包括排放辊62、64的排放装置60在接收到由二次转印辊33转印的调色剂图像之后排放。
15.图2示出根据示例的靠近感光鼓40设置的具有空气循环的示例显影装置120。显影装置120包括具有开口110的容器107以及设置在容器107内以通过开口110向感光鼓40供应调色剂的显影器辊121。图3是显影装置120的透视图。
16.参考图2和图3，示例显影装置120包括第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2。第一空气流动流道f1经由位于容器107内部的入口接收空气并且经由容器107的在显影器辊121的纵向方向上的第一端124将空气供应到位于显影器辊121与感光鼓40之间的最近位置a在显影器辊121的旋转方向r1上的上游侧(以下称为“位置a的上游侧”)处的出口。第二空气流动通道f2经由位于容器107内部的入口接收空气并且经由容器107的在显影器辊121的纵向方向上的第二端125将空气供应到位于位置a在显影器辊121的旋转方向r1上的上游侧处的出口。第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2在图3中以阴影区域示出。
17.在显影装置120的操作期间，搅拌和输送的构件105和106搅拌容器107中的可以包括磁性载体和非磁性调色剂的显影剂，并且通过摩擦使显影剂充电。在一些示例中，搅拌和输送的构件105和106可以包括两个平行的螺杆或螺旋推运器，用于在相互相反的方向上搅拌和输送显影剂。显影器辊121包括在其中的磁体150，并且通过磁力将带电的显影剂吸附到显影器辊121的外周表面。显影器辊121在承载显影剂时旋转，并且通过容器107的开口110将调色剂供应到感光鼓40。由于显影器辊121的旋转，显影器辊121上承载的显影剂中包含的空气可以被带入容器107中，并且容器107的内部压力可能升高。当对比性示例的图像形成设备中的容器的内部压力升高时，部分调色剂可能从容器107泄漏并分散到图像形成设备的壳体中的各个零件，这可能导致壳体内部的调色剂污染。例如，调色剂可能从容器的开口与显影器辊之间形成的间隙而泄漏，和/或通过显影器辊或容器的泄漏(例如，气密性较差)的端部经由adr出口等而泄漏。在示例显影装置120中，第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2可以通过使加压空气从容器107的内部返回到位于位置a的上游侧处的出口来抑制容器107的内部压力的增加。
18.在一些示例中，容器107包括附接到容器107的外表面以限定排气管s1的细长盖133。排气管s1通过形成在容器107中的一个或多个孔134与容器107的内部连通。第一空气流动通道f1包括排气管s1以及从排气管s1通过容器107的第一端124延伸到流动通道构件
(或流动通道形成构件)108的第一旁通通道b1。第二空气流动通道f2包括排气管s1以及从排气管s1通过容器107的第二端125延伸到流动通道构件108的第二旁通通道b2。孔134形成到第一空气流动通道f1和到第二空气流动通道f2的入口。第一旁通通道b1的入口131通过形成在盖133的一个纵向端(第一纵向端)处的孔联接到排气管s1，并且第二旁通通道b2的入口132通过形成在盖133的另一纵向端(第二纵向端)处的孔联接到排气管s1。第一旁通通道b1的出口141联接到流动通道构件108的一端(第一端)，并且第二旁通通道b2的出口142联接到流动通道构件108的另一端(第二端)。图2以简化示意形式示出第一旁通通道b1和第二旁通通道b2，以示意性地例示环形通道的功能。
19.显影装置120包括两个空气流动通道f1和f2以减小旁通通道b1和b2中每一个通道的厚度(例如，内部空间的截面面积)并减小显影装置120的尺寸(例如，缩小尺寸)。在一些示例中，显影装置120可以被提供有空气流动通道f1和f2中的单个空气流动通道。
20.示例显影装置120包括层调节构件104，该层调节构件104与显影器辊121间隔开以与显影器辊121的外周表面形成间隙(例如，预定间隙)。层调节构件104可以位于位置a的上游侧并靠近开口110。层调节构件104将承载在显影器辊121的外周表面上的显影剂层的厚度控制为对应于间隙的预定厚度。
21.第一空气流动通道f1的入口(例如，孔134)可以被提供在显影器辊121与容器107的内壁之间的最近位置b在显影器辊121的旋转方向r1上的下游侧(以下称为“位置b的下游侧”)处以及在层调节构件104在显影器辊121的旋转方向r1上的上游侧(以下称为“层调节构件104的上游侧”)处。类似地，第二空气流动通道f2的入口(例如，孔134)可以位于位置b的下游侧和在层调节构件104的上游侧。通过将第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2的入口(例如，孔134)提供在这样的位置，空气可以从容器107中相对高压力的区域抽出，因而容器107的内部压力可以有效地降低。
22.取决于空气返回到的位置，简单地将空气返回到位置a的上游侧可能导致部分返回的空气流动到显影器辊121的气密性较差的端部，因而导致包含在这种空气中的微量调色剂污染显影器辊121的端部或感光鼓40的端部。
23.因此，显影装置120包括下面描述的示例流动通道构件108，以允许从容器107的内部抽出的空气通过第一旁通通道b1和第二旁通通b2中的每个传到位置a的上游侧，并且沿着显影器辊121的纵向方向将空气供应到中央区域c。因此，在显影装置120中，显影器辊121在空气到达显影器辊121的端部之前收集基本上所有返回到位置a的上游侧的空气，以防止或阻止显影器辊121的端部或感光鼓40的端部处的上述调色剂污染。
24.参考图4(a)和图4(b)，示例流动通道构件(或流动通道形成构件)108联接到容器107中的层调节构件104以在层调节构件104与流动通道构件108之间形成第一出口通道112和第二出口通道113。进一步参考图2和图3，第一出口通道112的入口117联接到第一旁通通道b1的出口141，并且第二出口通道113的入口118联接到第二旁通通道b2的出口142。
25.第一出口通道112将从容器107的内部经由第一旁通通道b1供应到入口117的空气引导到出口116。第二出口通道113将从容器107的内部经由第二旁通通道b2供应到入口118的空气引导到出口116。第一空气流动通道f1包括与第一旁通通道b1的出口141连通的第一出口通道112。第二空气流动通道f2包括与第二旁通通道b2的出口142连通的第二出口通道113。在一些示例中，第一空气流动通道f1的出口和第二空气流动通道f2的出口被形成为共
用出口116。出口116以与显影器辊121的纵向方向大致垂直的角度朝向显影器辊121敞开。
26.在示例显影装置120中，出口116被提供在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c内，以使显影器辊121在空气到达显影器辊121的端部之前收集基本上所有返回到位置a(例如，在邻近显影器辊121的空间中)的上游侧的空气。因此，这可以防止或阻止显影器辊121的端部或感光鼓40的端部处的上述调色剂污染。为了进一步防止或阻止调色剂污染，中央区域c可以在显影器辊121的纵向方向上具有与显影器辊121在纵向方向上的总长度l的三分之一对应的宽度。在一些示例中，宽度可以在显影器辊121的纵向方向上沿着显影器辊121的总长度l的四分之一延伸。
27.显影器辊121的总长度l可以指图像形成区域在显影器辊121的纵向方向上的总长度(显影剂保持区域不包括两端处的边缘区域)。出口116可以完全定位在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c内。
28.出口116可以位于位置a的上游侧和层调节构件104的下游侧，以更有效地收集通过第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2供应到中央区域c的空气中所含的分散调色剂。在流动通道构件108中，出口116为两个空气流动通道f1和f2共用。在一些示例中，第一空气流动通道f1的出口和第二空气流动通道f2的出口可以被形成为单独的出口。在这种情况下，第一空气流动通道f1的出口和第二空气流动通道f2的出口中的每个均可以位于显影器辊121的纵向方向上的中央区域c处。第一空气流动通道f1的出口和第二空气流动通道f2的出口中的每个均可以完全定位在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c内。
29.例如，参考图5(a)和图5(b)，示例显影装置120可以包括流动通道构件(或流动通道形成构件)208。示例流动通道构件208联接到容器107中的层调节构件104以形成第一出口通道212和第二出口通道213。第一出口通道212的入口217联接到第一旁通通道b1的出口141，并且第二出口通道213的入口218联接到第二旁通通道b2的出口142。
30.第一出口通道212将从容器107的内部经由第一旁通通道b1供应到入口217的空气引导到第一出口214。第二出口通道213将从容器107的内部经由第二旁通通道b2供应到入口218的空气引导到第二出口215。第一空气流动通道f1包括与第一旁通通道b1的出口141连通的第一出口通道212。第二空气流动通道f2包括与第二旁通通道b2的出口142连通的第二出口通道213。即，第一空气流动通道f1的出口和第二空气流动通道f2的出口被形成为单独的第一出口214和第二出口215。
31.在显影装置120中，第一出口214和第二出口215中的每个均可以被提供在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c处，以使显影器辊121在空气到达显影器辊121的端部之前收集基本上所有返回到位置a(例如，在邻近显影器辊121的空间中)的上游侧的空气，因此可以防止或阻止显影器辊121的端部或感光鼓40的端部处的上述调色剂污染。第一出口214和第二出口215可以完全定位在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c内。
32.第一出口214和第二出口215中的每个均以从垂直于显影器辊121的纵向方向的角度朝向显影器辊121的纵向方向上的中心倾斜的角度朝向显影器辊121敞开。这可以在从出口214和215中的每个供应到中央区域c的空气朝向显影器辊121的气密性较差的端部改变其路线时增加方向改变的角度，使得显影器辊121在这种方向改变期间收集供应到中央区域c(例如，在邻近显影器辊121的空间中)的空气，并且进一步防止或阻止显影器辊121的端部和/或感光鼓40的端部处的调色剂污染。
33.出口214、215中的每个均可以被提供在位置a的上游侧和层调节构件104的下游侧，以更有效地收集通过第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2返回到位置a的上游侧的空气中所含的分散调色剂。
34.在一些示例中，出口214和出口215可以被形成为共用出口以在一定范围内彼此部分地重叠，因而防止或阻止显影器辊121的端部和感光鼓40的端部处的上述调色剂污染。在一些示例中，共用出口可以被提供在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c处。在一些示例中，共用出口可以完全定位在显影器辊121的纵向方向上的中央区域c内。
35.参考图6的部分(a)，显影装置120可以包括流动通道构件(或流动通道形成构件)308。示例流动通道构件308包括在第一出口通道312和第二出口通道313的内表面上的一个或多个突起319，以产生湍流。突起319降低空气通过第一出口通道312和第二出口通道313引导到显影器辊121的速度，以使显影器辊121更有效地收集(例如，在邻近显影器辊121的空间中)返回到位置a的上游侧的空气中所含的调色剂。在一些示例中，突起319可以被提供在第一出口通道312和第二出口通道313中的至少一个的内表面上。与参考图4的部分(a)和图4的部分(b)描述的流动通道构件108的部件大致对应的流动通道构件308的部件由通过将“200”添加到参考图4的部分(a)和图4的部分(b)描述的流动通道构件108的部件的附图标记而获得的附图标记来指示。例如，第一出口通道312具有与流动通道构件108的入口117大致对应的入口317，并且第二出口通道313具有与流动通道构件108的入口118大致对应的入口318。
36.参考图6的部分(b)，显影装置120可以包括流动通道构件(或流动通道形成构件)408。示例流动通道构件408包括在第一出口通道412和第二出口通道413的内表面上的一个或多个突起419，以产生湍流。突起419可以降低空气通过第一出口通道412和第二出口通道413引导到显影器辊121的速度，以使显影器辊121更有效地收集(例如，在邻近显影器辊121的空间中)返回到位置a的上游侧的空气中所含的调色剂。在一些示例中，突起419可以被提供在第一出口通道412和第二出口通道413中的至少一个的内表面上。与流动通道构件208的部件大致对应的流动通道构件408的部件由通过将“200”添加到参考图5的部分(a)和图5的部分(b)描述的流动通道构件208的部件的附图标记而获得的附图标记来指示。例如，第一出口通道412具有与入口217大致对应的入口417以及与流动通道构件208的出口214大致对应的出口414。此外，第二出口通道413具有与入口218大致对应的入口418以及与流动通道构件208的出口215大致对应的出口415。
37.图7示意性地例示在图2所示的示例显影装置120中的显影器辊121周围产生的磁力分量m(以粗实线示出)，连同各种磁极(磁力分量的峰值位置)。在一些示例中，第一空气流动通道f1的入口(例如，孔134)可以被提供在位置b的下游侧和拾取(pickoff)极的在显影器辊121的旋转方向r1上的上游侧(以下称为“拾取极的上游侧”)。类似地，第二空气流动通道f2的入口(例如，孔134)可以被提供在b的下游侧和拾取极的上游侧。在显影装置120的操作期间，容器107的内部压力在接近拾取极的在显影器辊121的旋转方向r1上的上游侧时趋向于变得较高并且在到达该上游侧时甚至变得更高。因此，第一空气流动通道f1和第二空气流动通道f2的入口(例如，孔134)被定位成将空气从容器107中的相对高的压力区域抽出，以更好地降低容器107的内部压力。
38.虽然图3例示第一旁通通道b1和第二旁通通道b2的示例路线，但是第一旁通通道
b1和第二旁通通道b2的路线不限于图3所示的那些路线。例如，第一旁通通道b1和第二旁通通道b2可以根据与显影装置120的其他部件的功能协作的其他示例路线而形成。此外，图2中所示的第一旁通通道b1和第二旁通通道b2根据示例经由排气管s1联接到容器107。在其他示例中，第一旁通通道b1和第二旁通通道b2可以直接联接到显影器辊121的纵向容器107的各自端部。在进一步示例中，第一旁通通道b1和第二旁通通道b2可以与容器107一体地形成。
39.在图4的部分(b)和图5的部分(b)中，示例层调节构件104用于形成各种出口通道以减小显影装置120的尺寸。在其他示例中，可以用其他流动通道构件替换层调节构件104以形成其出口通道。此外，形成在图4的部分(a)和图5的部分(a)中所示的流动通道构件108、208的侧部的出口通道可以被改变而形成其他示例形式，并且可以进一步被定位在层调节构件104的侧部上，或者在替换层调节构件104的这种其他流动通道构件的侧部上。
40.图8是示出针对具有空气循环的示例显影装置和针对根据对比性示例的不具有空气循环的显影装置在相同的条件下测量的显影装置的内部压力的曲线图。根据该曲线图，当打印速度大约为78ppm时，具有空气循环的示例显影装置中的内部压力下降到没有空气循环的显影装置的内部压力的大约一半。
41.图9是例示针对具有空气循环的示例显影装置和针对不具有空气循环的显影装置在相同的条件下测量的调色剂分散量和自动显影剂再填充(adr)排放量(与容器的内部压力升高相关联的来自adr排放口的过量显影剂排放量)的曲线图。“调色剂分散量”可以指在显影装置的操作期间在图像形成设备的壳体中的预定位置处测量的调色剂分散量。“adr排放量”可以指在显影装置的操作期间在adr排放口附近测量的过量显影剂排放量。基于图9的曲线图，具有空气循环的示例显影装置的调色剂分散量和adr排放量都明显低于具有空气循环的显影装置的调色剂分散量和adr排放量。
42.应当理解，并非在本文描述的所有方面、优点和特征都必须由任何一个特定示例实现或被包括在任何一个特定示例中。实际上，已经在本文描述和例示各种示例，明显的是，可以在布置上修改其他示例并且省略细节。