专利名称：具有改进的显影剂输送系统的成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像装置，特别涉及一种通过倾斜的输运管能够稳定和有效地输送显影剂的成像装置。
背景技术：
背景技术：
中的成像装置，例如用于打印、传真、复印等的打印机、传真机、复印机和多功能设备，通常采用电子照相处理来形成图像。这种背景技术中的成像装置包括显影单元，其用于显影形成在图像载体如感光鼓上的潜像。在显影单元中，显影剂被输送以使图像显影。
显影单元通常包括具有螺旋形状的螺旋元件来输送显影剂。通过绕螺旋元件的杆中心的旋转，显影剂在螺旋元件的轴线方向输送。
背景技术：
中的显影单元包括第一和第二搅拌螺杆和显影辊。第一和第二搅拌螺杆设置在显影剂储存器中，并且包括绕搅拌螺杆的杆元件凸起的螺旋叶片以搅拌并输送显影剂。显影辊设置在显影单元内，其位置紧邻显影剂储存器。通过显影辊的旋转，显影辊将潜像传输到图像载体面对的位置，并且用显影剂显影潜像。
显影剂储存器和显影单元之间可以不设置分离板。显影单元中的显影辊和显影剂储存器中的第二搅拌螺杆设置成各自外周面对，以预定的距离保持平行的位置关系。
在显影剂储存器中，第一和第二存储室通过分隔壁分开地形成。第二搅拌螺杆设置在第二存储室中靠近显影单元的位置。第一搅拌螺杆设置在第一存储室中，位于显影单元的远侧。
通过绕第一搅拌螺杆的杆中心的旋转，第一存储室中的显影剂沿第一搅拌螺杆的杆轴线方向输送。显影剂输送到第一搅拌螺杆的端部。通过连通孔，显影剂从第一存储室传送到第二存储室。
在显影剂通过第二搅拌螺杆的旋转传送到第二存储室的过程中，一部分显影剂由显影辊吸取以用于显影，并且再次从显影辊返回到第二搅拌螺杆。当显影剂输送到第二搅拌螺杆的端部时，通过连通孔显影剂从第二存储室传输到第一存储室。
在这种结构中，因为由第二搅拌螺杆输送的显影剂的表面是波动的，所以显影浓度不均匀的情况可能发生。更具体地说，在第二搅拌螺杆的截面上，杆元件包括从圆形杆元件的外边缘一部分上开始的螺旋叶片形凸起。随着杆元件的旋转，凸起绕杆元件旋转。当凸起相对于显影辊从最远位置移动到最近位置时，显影剂被推到显影辊上，并且显影剂的表面在显影辊的方向被逐渐地升起。在第二搅拌螺杆和显影辊之间区域的显影剂的量增加，显影剂的浓度也增加。
同时，当凸起相对于显影辊从最近位置移动到最远位置时，由于显影剂移动方向和凸起移动方向相同，所以显影剂表面逐渐下降。在第二搅拌螺杆和显影辊之间区域的显影剂的量下降，显影剂的浓度也下降。
由于螺旋叶片的凸起形成为在杆元件方向上的具有螺旋的形状，所以在旋转阶段期间产生显影剂表面的升起和下降。结果，随着显影剂表面在螺旋轴线方向上的波动，可能发生显影浓度的不均匀。
另一个背景技术中的显影单元包括具有多个螺旋叶片的多螺旋螺杆，例如，两螺旋叶片结构。参考两螺旋叶片螺杆的横截面，第一螺旋叶片从圆形杆元件外边缘的一部分凸起。第二螺旋叶片在与第一螺旋叶片呈180度对称的相对部分处凸起。
通过该两螺旋叶片螺杆，当一个凸起相对于显影辊从最远部分移动到较近部分时，另一个凸起移动离开显影辊。由于另一个螺旋叶片移动产生的显影剂表面下降的结果，使显影剂的上升被抵消。结果，避免了由于显影剂表面波动产生的显影浓度不均匀。
然而，由于采用两螺旋叶片螺杆将显影剂的移动限制在第一和第二叶片之间的区域内，所以在输送过程中显影剂的搅拌较弱。两螺旋叶片螺杆的搅拌效率可能低于单螺旋叶片螺杆的搅拌效率。因此，由于搅拌效率下降同样会产生一些问题。
例如，当使用包括调色剂和磁性载体的两组份显影剂时，由于搅拌不充分会导致两组份显影剂中的调色剂不均匀，从而可能发生显影浓度的不均匀。当使用另一种包括调色剂和非磁性载体的两组成份显影剂时，完全充电的调色剂和部分充电的调色剂的搅拌可能不充分。然后，部分充电的调色剂可能积聚在特定的位置，可能会产生浮渣(scumming)现象。由于浮渣现象，部分充电的调色剂附着在非图像区域。
发明内容
本专利说明书描述了一种新的成像装置，该成像装置包括图像载体，其用于形成潜像；以及显影单元。所述显影单元包括显影元件，其配置成用显影剂将形成在图像载体上的潜像显影；以及多个输送元件，每个输送元件包括至少一个螺旋叶片，并且配置成绕螺旋叶片的螺旋轴线旋转以沿螺旋轴线方向绕螺旋轴线旋转并移动显影剂，多个输送元件配置成从一个输送元件到下一个紧接的输送元件顺序地移动显影剂，多个输送元件包括第一输送元件，其设置在最接近显影元件的位置以向显影元件供应显影剂，其中第一输送元件的螺旋叶片的数量为至少两个并且大于其余输送元件的螺旋叶片的数量。
另外，本专利说明书描述了一种新的成像装置，其中第一输送元件包括偶数的螺旋叶片，每个螺旋叶片规则地设置在360度除以叶片数的角度位置上。
通过参考下面详细的说明同时结合附图加以考虑，可容易地实现对所公开的内容和其许多伴随的优点更全面的理解和更好地理解，在附图中图1是示出了依据本发明实施例的成像装置；图2是示出了显影单元的放大图；图3是示出了显影单元的下箱体的斜透视图；图4是示出了显影单元的上箱体的斜透视图；图5是示出了第一输送螺杆的侧视图；图6是示出了第一输送螺杆的剖视图；图7是示出了第二输送螺杆的侧视图；图8是示出了第二输送螺杆的剖视图；图9是示出了带有显影剂表面的第二输送螺杆的示意图；图10是示出了带有显影剂表面的第一输送螺杆的示意图；图11是示出了第二输送螺杆的第一实例的放大图；图12是示出了第二输送螺杆的第二实例的放大图；图13是表示显影浓度不均匀等级相对于两组份显影剂中的调色剂浓度的曲线图；图14是表示显影浓度不均匀等级相对于第二输送螺杆摆动量的曲线图；图15示出了根据示例性实施例的处理单元；图16是表示两组份显影剂在第一和第二储存器的两个端部之间的高度差相对于供应输送螺杆到其它输送螺杆的螺距的比例因子的曲线图，以及图17是表示打印输出图像的显影浓度不均匀等级相对于供应输送螺杆到其它输送螺杆的螺距的比例因子的曲线图。
具体实施例方式
在描述附图示出的优选实施例时，为了清楚起见，使用了特定的术语。但是，本专利说明书所公开的内容无意受限于所选择的特定术语，而是应该理解为各特定的元件包括所有以相同方式操作的技术等同物。现在参考附图，特别地参考附图3，对根据本发明实施例的成像装置的显影单元进行了说明，其中，在所有的几个附图中，类似的附图标记表示相同或相应的部件。
图1示出了打印机100，该打印机作为根据本发明实施例的成像装置的实例。如图1所示，打印机100包括鼓形的感光器1并且用作图像载体。打印机100包括充电单元2、光记录单元3、显影单元10、转印单元5、鼓清洁单元6和围绕在感光器1周围的中和单元7。打印机动100也包括设置在图1中转印单元5右侧的定影单元8。
感光器1通过驱动机构(未示出)驱动沿顺时针方向旋转。感光器1包括在感光器1的基管表面上由铝等材料形成的感光层。感光器1在感光器1旋转期间由充电单元2均匀地正向或负向充电。
感光器1的表面部分曝露在由光记录单元3发射的激光束下，该激光束与基于计算机(未示出)等发出的图像信息的光扫描数据相关。曝光表面上的电势会下降。
通过这种过程，形成了静电潜像。由激光束曝光位置的电势低于未曝光的其它区域。根据感光器1的旋转，静电潜像通过显影单元10面对的显影位置。然后静电潜像与由显影单元10的显影套筒13供应的包括磁性载体和调色调的两组份显影剂摩擦。例如，两组份显影剂中负向充电的调色剂粘附到静电潜像上并且在显影位置形成调色剂图像。
在感光器1旋转方向的上游，感光器1面对转印单元5以形成转印位置。显影以后，形成在感光器1上的调色剂图像通过转印位置。通过调整输送定时，一张记录介质P页输送到转印位置与调色剂图像匹配。通过形成在感光器1和转印单元5之间的转印电场，调色剂图像静电转印到记录介质P上。
在转印过程时，记录介质P静电粘附到感光器1上。转印过程后，记录介质P通过几个因素从感光器1上释放，例如，通过记录介质P的重量和刚性、分离机构等。然后具有调色剂图像的记录介质P从转印位置输送到定影单元8。
在定影单元8中，通过加热辊8a和压力辊8b接触形成定影夹。加热辊8a包括内部热源(未示出)并且被压力辊8b推压。
加热辊8a和压力辊8b被驱动而旋转，这样加热辊8a和压力辊8b的每个表面在接触部分沿相同的方向运动。输送到定影单元8的记录介质P在由定影夹保持的辊的表面的方向上运动。调色剂图像被定影夹的压力和热定影。定影以后，记录介质P通过纸张输出单元(未示出)从打印机100排出。
当感光器1的表面通过鼓清洁单元6面对的位置时，感光器1表面多余的调色剂被清除。感光器1的表面通过中和单元7而中性化，然后再次均匀地充电，以初始化。
如图1所示，例如充电辊的偏置构件用做充电单元2。充电辊面对感光器1并且旋转以通过施加充电偏压而充电。然而，也可以使用非接触充电元件，如充电器等。
类似地，可以将从LED阵列发出LED光(光发射装置)的光记录单元用作光记录单元3，以记录图像。可以采用离子注入方法来记录图像，而不是采用光。可以将转印带和转印充电器用作转印单元5。可以将被施加清洁偏压并且连接到感光器1上的刷和辊用作鼓清洁单元6。
可以将带型的感光器用作感光器。感光器1、充电单元2、显影单元10和鼓清洁单元6可以集成在一个处理单元中。处理单元至少包括显影单元10。处理单元可拆卸地设置在打印机100的主体上。
图2示出了显影单元10的放大图。图3示出了显影单元10的下箱体11的斜透视图。图4示出了显影单元10的上箱体12的斜透视图。显影单元10的箱体可以分离成两部分，即下箱体11和上箱体12。
下箱体11包括第一储存器11a、第二储存器11b和显影部分11c。第一和第二储存器11a和11b存储两组份显影剂。显影部分11c包括显影套筒13。上箱体12设置在下箱体11的第一储存器11a的上方，并且包括初始剂储存器12a。
第一和第二储存器11a和11b由分离壁11d分离。在第一储存器11a中，第一搅拌螺杆14旋转地设置。在第二储存器11b中，第二搅拌螺杆15旋转地设置。如图3所示，分离板没有设置在第二储存器11b和显影部分11c之间。第二搅拌螺杆15和显影套筒13在每个圆周相互面对设置，保持平行的位置关系。
在下箱体11的显影部分11c的侧壁上，如图2所示设置一个开口。显影套筒13通过驱动装置(未示出)被驱动以沿逆时针方向旋转。显影套筒13圆周的一部分在旋转时从开口处曝光。
当显影单元10从工厂中运输时，密封膜粘贴在上箱体12的初始剂储存器12a和下箱体11的第一储存器11a之间。在初始剂储存器12a中，存储有包括调色剂和磁性载体的初始剂。初始剂大约是调色剂浓度的7％(重量百分比)。
当用户拉出密封膜时，初始剂由于自重从初始剂储存器12a中落入第一储存器11a中。随着第一输送螺杆14通过驱动机构(未示出)的驱动而转动，初始剂沿杆方向从后侧向前侧输送(如图3中箭头B所示)。连通孔设置在分离壁11d上，位于显影单元10的后侧端和前侧端。
初始剂通过第一输送螺杆14输送到图3中的前侧端，并且通过连通孔从第一储存器11a输送到第二储存器11b。
另外，通过由驱动机构(未示出)驱动旋转的第二输送螺杆15，初始剂从前侧端输送到后侧端。(如图3所示)在图3后侧端，初始剂通过连通孔从第二储存器11b输送到第一储存器11a。这样，两组份显影剂循环地在显影单元10的第一和第二储存器11a和11b之间输送。通过循环运动，初始剂围绕所有的显影剂储存器进行循环。
在柱形的显影套筒13中，磁辊18固定地设置在未被旋转的显影套筒13上，该磁辊在圆周方向上包括多个磁极。当打印操作开始时，通过第二输送螺杆15输送到第二储存器11b的两组份显影剂的一部分，通过磁性辊18的磁力吸引，被吸引到显影套筒13的表面上。
一部分两组份显影剂从第二储存器11b中被吸出，同时显影套筒13的表面沿逆时针方向运动。通过以预定的距离与显影套筒13面对设置的刮刀19，两组份显影剂被限制具有预定的厚度。然后，两组份显影剂中的调色剂通过显影过程而消耗，同时随着显影套筒13的旋转通过显影位置。
显影过程以后，显影套筒表面13的两组份显影剂返回到下箱体11中。通过来自相互排斥的磁体的磁极的两相斥磁力，两组份显影剂从显影套筒13离开并且送回到第二储存器11b中。
显影过程以后两组份显影剂中调色剂的浓度下降。两组份显影剂通过设置在下箱体11的基壁上的调色剂浓度传感器17的位置，同时两组份显影剂从第二储存器11b向第一储存器11a输送。调色剂浓度传感器17由渗透率传感器形成，并且输出与两组份显影剂的磁性渗透率相应的电压信号。
调色剂的浓度和两组份显影剂的磁性渗透率有很大关系。因此，可以通过调色剂浓度传感器17检测的磁性渗透率，来测出两组份显影剂中调色剂的浓度。
在图4中，上箱体12的部分形成图2中第一储存器11a的上壁。调色剂供应孔12b设置在上壁的一部分上。打印机100包括调色剂盒和调色剂输送机构，该调色剂输送机构用于将调色剂输送到显影单元10，并且经由调色剂供应孔12b将调色剂供应到第一储存器11a。
另外，将控制电路设置成，按照两组份显影剂中调色剂浓度的观测结果执行调色剂输送机构的驱动控制。如果需要，调色剂通过控制电路的驱动控制供应到第一储存器11a中，这样调色剂浓度维持在预定的范围内。
上箱体12包括排气口和过滤器20。当显影部分11c的气压增加到预定值以上时，排气口从显影部分11c排出气体。所述过滤器覆盖所述的排气口。在显影部分11c中，由于显影套筒13的旋转而产生气体。通过排气口，显影套筒13周围的气体经过过滤器20排出。这样，通过形成气流，存储在显影套筒13和图像载体之间区域中的气体从箱体的开口中进入显影部分11c，这样防止调色剂从显影套筒13飞入打印机100。
图5示出了第一输送螺杆14的侧视图。图6示出了第一输送螺杆14的剖视图。第一输送螺杆14是输送机构，其包括杆元件14a和螺旋叶片14b。杆元件14a有圆棒形，并且通过驱动机构(未示出)旋转。螺旋叶片14b是从杆元件14a的表面螺旋凸起的螺旋元件。
和螺旋叶片14b绕杆元件14a的旋转一致，通过绕杆元件14a的旋转，两组份显影剂沿箭头A所示的方向输送。杆元件14a的中心是螺旋叶片14b的中心。当两组份显影剂输送到螺杆的端部时，两组份显影剂随后转移到第二输送螺杆。第一输送螺杆14是在杆元件14a的圆周上有一个螺旋叶片14b的单叶片螺杆。
图7示出了第二输送螺杆15的侧视图。图8示出了第二输送螺杆15的剖视图。第二输送螺杆15是将两组份显影剂供应到显影套筒(未示出)的输送机构。
第二输送螺杆15包括杆元件15a和螺旋叶片15b和15c。杆元件15a为圆棒形，并且通过驱动机构(未示出)旋转。螺旋叶片15b和15c是螺旋形的螺旋元件并且从杆元件15a的表面凸起。螺旋叶片15b和15c形成两螺纹的螺旋叶片螺杆结构。各叶片设置在杆元件15a上，以具有180度的相差。
通过绕杆元件14a(未示出)的旋转，两组份显影剂沿箭头B所示的方向输送。当两组份显影剂输送到螺杆的端部时，两组份显影剂转移到第一输送螺杆(未示出)。第二输送螺杆15是输送元件，并且设置在与第一输送螺杆相比离显影元件的套筒13更近的位置，如图2所示。
如图7和8所示，第二输送螺杆15具有两螺纹的螺旋叶片螺杆结构，并且通过相互之间相位差为180度的螺旋叶片15b和15c来驱动两组份显影剂绕杆元件15a旋转。旋转时，通过具有180度相位移位的波动的两个不同的运动，两组份显影剂表面的上升和下降可被抵消，从而获得如图9所示具有较小表面振幅的相当平坦的表面。这样，避免了两组份显影剂30的表面波动。也就是说，可以避免由于两组份显影剂表面波动(螺距不均匀)所造成的显影浓度不均匀。
同时，可以使用具有比一般螺距小的螺距的单叶片结构螺杆来减少两组份显影剂表面的波动。然而，由于螺距的下降，显影剂在杆方向的输送速度可能下降。由于显影剂输送速度的下降，两组份显影剂的输送量在显影剂储存器中的多个输送螺杆之间可能失去平衡。调色剂供应量可能不足以补偿显影过程中消耗的调色剂的量。
对于两螺旋叶片螺杆而言，螺旋叶片15b和15c的螺距的长度与单螺旋叶片螺杆的螺距相比是一半。但是，两螺旋叶片螺杆的每个螺距和单螺旋叶片螺杆的螺距具有相同的长度。两螺旋叶片螺杆的显影剂输送速度与单螺旋叶片螺杆的显影剂输送速度相同，这样不存在由较小的螺距带来的显影剂输送速度下降的问题。
如图5和6所示的第一输送螺杆14，会在两组份显影剂30表面产生相对大的波动，如图10所示。然而，第一输送螺杆14不是输送两组份显影剂到显影套筒的机构。因此，较大的波动不会导致显影浓度的不均匀。相反这可能是个优点，这样两组份显影剂30通过大的波动而充分搅拌，然后被转移到第二输送螺杆。
在打印机100的优选实施例中，通过将两螺旋叶片螺杆用作向显影单元直接供应两组份显影剂的第二输送螺杆，可以避免由于显影剂表面波动造成的显影浓度不均匀。另外，通过将单螺旋叶片螺杆用作第一输送螺杆，可以避免由于两组份显影剂未充分搅拌而造成的多种问题，所述第一输送螺杆为两组份显影剂的另一个输送机构。
第一输送螺杆不一定是单螺旋叶片螺杆，但是，第一输送螺杆可以具有比第二输送螺杆更少的叶片量。另外，第二输送螺杆不一定是两螺旋叶片螺杆，但是，第二输送螺杆可以有偶数个叶片量。每个叶片分开设置，它们之间的角度为360度除以叶片数的值。在横截面上，螺旋叶片的凸起和其它螺旋叶片的凸起对称地定位。通过两螺旋叶片的旋转，两组份显影剂表面的上升和下降被抵消。
图11示出了第二输送螺杆15的第一实例的放大图。图12示出了第二输送螺杆15的第二实例的放大图。图11和12中的箭头B表示两组份显影剂的输送方向。考虑第二输送螺杆15的第一实例的螺旋叶片15b和15c，相对于显影剂输送方向的上游和下游，螺旋叶片的横截面轮廓具有轴对称的形状。
更具体地，螺旋叶片的截面轮廓有梯形形状。螺旋叶片左右的截面轮廓相对于由长短交替的虚线表示的从上基部中点垂直向杆元件15a的画线是对称的。
同时，考虑第二输送螺杆15的第二实例的螺旋叶片15b和15c，相对于显影剂输送方向的上游和下游，螺旋叶片的横截面轮廓具有不对称的形状。更具体地，螺旋叶片的截面轮廓有梯形形状。螺旋叶片左右的横截面轮廓相对于由长短交替的虚线表示的从上基部中点垂直向杆元件15a的画线是不对称的。如图12所示，作为显影剂输送方向上游的右侧截面轮廓，大于作为显影剂输送方向下游的左侧截面轮廓。
参照图11，两组份显影剂30的表面轮廓在第二输送螺杆15的第一实例的第一和第二螺旋叶片15b和15c之间的位置上轻微下降。同时，参照图12，两组份显影剂30的表面轮廓在第二输送螺杆15的第二实例的第一和第二螺旋叶片15b和15c之间的区域处几乎是平的。这是因为叶片右侧的较大截面轮廓提供了作用力，使第一和第二螺旋叶片15b和15c之间存在的两组份显影剂30上升。
这样，依据第一示范性实施例的打印机100采用如图12所示的第二输送螺杆15的第二实例。结果，可能避免两组份显影剂表面波动的发生。
依据第二示范性实施例的打印机的第二输送螺杆15采用下面尺寸关系。即，杆元件15a的直径(例如6毫米)大于第一输送螺杆14的杆元件14a的直径(例如；5毫米)。第一和第二螺旋叶片15b和15c的直径与第一螺杆14的螺旋叶片的直径相同。第二输送螺杆15保持的显影剂量小于由第一输送螺杆14保持的显影剂的量，这是因为杆元件15a的直径较大。
在第二储存器11b中螺杆上部分存在的两组份显影剂的量大于在第一储存器11a中螺杆上部分存在的两组份显影剂的量。结果，可能避免发生两组份显影剂表面的波动。另外，由于杆元件15a的直径较大，第二输送螺杆15的刚性增加。结果，可以更加容易地避免第二输送螺杆15弯曲的发生。而且，由于弯曲造成的偏心旋转而产生的两组份显影剂的波动可能减少。
图13是表示显影浓度不均匀等级相对于采用各种类型的第二输送螺杆15的两组份显影剂中调色剂浓度的曲线图。该曲线图是基于采用图1所示的类似打印机进行打印实验的测量结果，该打印机安装了各种类型的第二输送螺杆15。
基于打印图像的观测来确认显影剂浓度的不均匀等级。显影剂浓度较小的不均匀等级值代表显影剂浓度较大的不均匀度。曲线La代表第二输送螺杆15是单螺旋叶片螺杆时的测量结果。曲线Lb代表当第二输送螺杆15是单螺旋叶片螺杆并且和第一实例一样具有不对称截面形状的测量结果。
曲线Lc代表当第二输送螺杆15是两螺旋叶片螺杆时的测量结果。曲线Ld代表当第二输送螺杆15是两螺旋叶片螺杆并且和第一实例一样具有不对称截面形状的测量结果。
曲线Le代表当第二输送螺杆15是两螺旋叶片螺杆、具有不对称截面形状、并且其杆元件直径大于第一输送螺杆14的杆元件直径时的测量结果。(第一输送螺杆的杆元件直径为5毫米，第二输送螺杆的杆元件直径为6毫米)在La到Le所有的情况下，所有的螺旋叶片有相同的螺旋螺距。
参照图13可见，如果调色剂浓度具有较低值，在任何类型的第二输送螺杆15中都容易发生显影剂浓度的不均匀。当调色剂浓度具有较低值时，两组份显影剂的量变小，而上部分的量小于两组份显影剂的平均浓度。
比较曲线La和Lc，可以确定，通过增加叶片的数量，可以减少两组份显影剂的表面波动。比较曲线Lc和Ld，可以确定，通过与第二输送螺杆的第一实例一样形成不对称叶片横截面形状，可以进一步减少两组份显影剂的表面波动。
比较曲线Ld和Le，可以确定，除了形成不对称的叶片横截面形状以外，通过形成比第一输送螺杆14的杆元件更大直径的杆元件，可以更进一步减少两组份显影剂的表面波动。
依据第三示范性实施例的供应输送螺杆(第二输送螺杆)采用多螺旋叶片结构螺杆。多螺旋叶片结构螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片螺距确定为其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.3到0.7倍。
多螺旋叶片结构螺杆的螺旋叶片螺距定义为各螺旋元件的凸起之间的螺距。例如，如果它是两螺旋叶片螺杆，则螺旋叶片的螺距是第一和第二螺旋元件的凸起之间的距离。
其它输送螺杆的螺旋叶片的螺距定义为单螺旋叶片的螺距，如果它是单螺旋叶片螺杆的话。多螺旋叶片结构螺杆的螺旋叶片的螺距定义为，在杆元件方向上由每个螺旋叶片形成的凸起之间的螺距，如果它是多螺旋叶片螺杆的话。
在第三示范性实施例中，采用两个输送螺杆，即第一和第二输送螺杆。具有两螺旋叶片螺杆结构的第二输送螺杆15的螺旋叶片的螺距确定为第一输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.3到0.7倍。例如，采用螺距为10毫米的第二输送螺杆15，并且可以采用螺距为20毫米的第一输送螺杆14。(0.5倍)如上所述，多螺旋叶片结构螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距确定为其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.3到0.7倍。其原因将基于实验的观测来描述。
如果供应输送螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距设置为小于其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.3倍，则供应输送螺杆和其它输送螺杆之间的显影剂输送速度的差别会变大。两组份显影剂在显影剂储存器中的分布在一例是占优势的。
图16是表示两组份显影剂在第一和第二储存器11a和11b的两个端部之间的高度差相对于供应输送螺杆到其它输送螺杆的螺距的比例因子的曲线图。如图16所示，如果供应输送螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距设置为小于其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.3倍，则两组份显影剂的高度差快速增加。
可以得到，如果供应输送螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距设置为大于其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.7倍，在不可能避免由供应输送螺杆输送的两组份显影剂的表面波动。
图17是表示打印输出图像的显影浓度不均匀等级相对于供应输送螺杆到其它输送螺杆的螺距的比例因子的曲线图。显影浓度的不均匀等级必需大于3.5以保持容许的水平。参照图17，如果供应输送螺杆在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距设置为大于其它输送螺杆的螺旋叶片螺距的0.7倍，则显影浓度的不均匀性可以下降到容许水平以下。
图14是表示显影浓度不均匀等级相对于具有不同ML比(M/L)组合的第二输送螺杆15的摆动量的曲线图。ML比定义为依据JIS K7171的弯曲弹性常数M(MPa)除以第二输送螺杆15在杆方向上的长度L所得的值。
第二输送螺杆在杆方向上的长度L是在杆元件两端支撑杆元件的轴承之间的距离。第二输送螺杆的摆动量是当螺杆旋转时螺杆外圆周的最大和最小轨迹的差。不可能形成具有完全平直度的螺杆。由于加工精度的限制，螺杆有轻微的弯曲。由于螺杆非平直的原因，在螺杆旋转期间螺杆发生摆动。另外，由于没有足够的刚性和在螺杆旋转时的离心力，螺杆可能轻微的弯曲。结果，由于弯曲造成了螺杆摆动。
如图14所示，当第二输送螺杆15的ML比(M/L)变小，即刚性降低时，显影剂浓度的不均匀性变差。如果第二输送螺杆15的刚性较低，由于离心力产生的弯曲，导致摆动量增加。由于第二输送螺杆15的摆动量增加，两组份显影剂表面的波动变大。
在图14中，即使当各螺杆具有相同的ML比(M/L)时，摆动量可能相互不同。除了由离心力造成的弯曲之外，由于加工精度的限制，每个螺杆在没有旋转的状态下具有不同的弯曲量。
图14的数据包括螺杆有意地制造成具有较大弯曲的实验结果。即使ML比是25，当以高精度加工螺杆时，也可以具有0.2毫米左右的摆动量并且可以使显影剂浓度的不均匀度在容许水平(3.5或更多)之内。依据第四示范性实施例的打印机采用ML比为25的第二输送螺杆15。
依据第五示范性实施例，将要描述供应输送元件的螺旋元件边缘和显影剂储存器壁之间的间隙。第一储存器11a的底壁包括第一输送螺杆14并且沿第一输送螺杆14的螺旋叶片的弯曲部具有半圆的形状。第二储存器11b的底壁包括第二输送螺杆15并且沿第二输送螺杆15的螺旋叶片的弯曲部也具有半圆的形状。
在依据第二示范性实施例的打印机中，第二储存器11b的曲率半径(例如8毫米)小于第一储存器11a的曲率半径(例如8.5毫米)。在第二储存器11b中第二输送螺杆15的螺旋叶片边缘和第二储存器11b的底壁之间的间隙确定为小于第一输送螺杆14的螺旋叶片的边缘和第一输送螺杆14的底壁之间的间隙。
在第二储存器11b中的螺杆上部的两组份显影剂的厚度大于第一储存器11a中的相应厚度。结果，可能避免发生两组份显影剂表面的波动。
在示范性实施例中，对包括显影单元10的打印机进行说明，所述打印机采用依据本发明示范性实施例的技术。但是，这种技术可以应用到包括显影单元的任何处理单元中，例如包括图像载体1、依据示范性实施例的显影单元10和鼓清洁单元6的处理单元集成在一个箱体中，并且可拆卸地设置在成像装置中，如图15所示。
在示范性实施例中，描述了包括围绕杆元件凸起的螺旋叶片的输送螺杆。然而，可能采用另一类型的输送元件，例如，这样的输送元件，其包括在中间部分的例如螺旋叶片的分离部分和连接在该螺旋叶片上的旋转杆元件。
在示范性实施例中，描述了采用两组份显影剂的显影单元。然而，可以将该技术应用到使用单组份显影剂的显影单元中。
在示范性实施例中，已经描述了具有一个显影单元10以形成单色图像的打印机100。然而，可以将该技术应用到具有多个显影单元的成像装置中，以显影具有不同颜色的潜像，从而形成全色图像。存在几种类型的成像装置，例如具有绕图像载体的多个显影单元的成像装置；所称旋转显影成像装置，其中多个显影单元在显影单元的面对位置处旋转；以及具有处理单元的成像装置，所述处理单元包括图像载体和显影单元。
根据上面的教导，可能进行多种附加变型和改变。因此可以理解，在所附的权利要求书的范围内，本专利说明书公开的内容可以通过与在此具体描述不同的方式来实践。
权利要求
1.一种成像装置，包括图像载体，该图像载体用于形成潜像；以及显影单元，该显影单元包括显影元件，其配置成用显影剂将形成在图像载体上的潜像显影；和多个输送元件，每个输送元件包括至少一个螺旋叶片，并且配置成绕螺旋叶片的螺旋轴线旋转以沿螺旋轴线方向绕螺旋轴线旋转并传送显影剂，所述多个输送元件配置成从一个输送元件到下一个紧接的输送元件顺序地传送显影剂，所述多个输送元件包括第一输送元件，其设置在最接近显影元件的位置以向显影元件供应显影剂，其中，所述第一输送元件的螺旋叶片的数量为至少两个，并且大于其余输送元件的螺旋叶片的数量。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一输送元件包括偶数的螺旋叶片，每个螺旋叶片规则地设置在360度除以叶片数的角度位置上。
3.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一输送元件的螺旋叶片的横截面轮廓相对于显影剂输送方向的上游和下游具有轴对称的形状。
4.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述多个输送元件中的每一个包括杆元件，该杆元件具有在杆元件的圆周上凸起的螺旋叶片，并且其中，所述第一输送元件的杆元件的直径大于其余输送元件的杆元件的直径，并且所述第一输送元件的螺旋叶片的直径等于其余输送元件的螺旋叶片的直径。
5.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一输送元件在杆元件方向上的螺旋叶片的螺距为其余输送元件的螺旋叶片螺距的0.3到0.7倍。
6.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一输送元件具有弯曲弹性常数M(MPa)除以所述第一输送元件在杆方向上长度的值，该值大于25。
7.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一输送元件的螺旋叶片的边缘和显影剂储存器的壁之间的间隙小于其余输送元件的螺旋叶片边缘和相应的显影剂储存器的壁之间的间隙。
8.如权利要求1所述的成像装置，还包括箱体，其用于保持图像载体和显影单元，从而可拆卸地安装在成像装置中。
9.如权利要求1所述的成像装置，其中，所述成像装置包括多个显影单元，每个显影单元用不同颜色的调色剂显影潜像。
全文摘要
本发明公开一种成像装置，该成像装置包括图像载体，其用于形成潜像；以及显影单元。该显影单元包括显影元件，该显影元件配置成用显影剂将形成在图像载体上的潜像显影；以及多个输送元件，每个输送元件包括至少一个螺旋叶片，并且配置成绕螺旋叶片的螺旋轴线旋转以沿螺旋轴线方向绕螺旋轴线旋转并传送显影剂，多个输送元件配置成从一个输送元件到下一个紧接的输送元件顺序地传送显影剂，多个输送元件包括第一输送元件，其设置在最接近显影元件的位置以向显影元件供应显影剂，其中第一输送元件的螺旋叶片的数量为至少两个并且大于其余输送元件的螺旋叶片的数量。
文档编号G03G15/00GK1952807SQ20061016357
公开日2007年4月25日 申请日期2006年10月8日 优先权日2005年10月7日
发明者吉田圭一, 服部良雄, 川原真一, 藤城宇贡, 田中秀树 申请人:株式会社理光