色调剂盒及图像形成装置的制作方法

专利名称：色调剂盒及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种色调剂盒及图像形成装置。
背景技术：
图像形成装置所使用的色调剂盒通过使搅棒(paddle)动作来搅松色调剂。为了 搅拌整个色调剂盒内的色调剂，需要大的搅棒。但是，如果色调剂盒内的搅棒变大，为了使 搅棒动作，则需要大的驱动力。

发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够减少对用于搅拌色调剂的搅棒施 加的驱动负荷的色调剂盒、图像形成装置及色调剂的输送方法。本发明第一方面涉及一种色调剂盒，上述色调剂盒被图像形成装置支撑，包括壳 体，在被上述图像形成装置支撑的状态下，具有朝重力方向扩展的形状以收纳色调剂；多个 搅棒，在被上述图像形成装置支撑的状态下，搅拌位于包含上述壳体的重力方向的底面上 在内的区域中的色调剂；以及螺旋钻，用于输送经多个上述搅棒搅拌后的色调剂。本发明第二方面涉及一种图像形成装置，包括图像形成部，在图像承载体上形成 静电潜像；显影器，通过色调剂显影由上述图像形成部形成的静电潜像；壳体，具有朝重力 方向扩展的形状以收纳色调剂；多个搅棒，搅拌位于包含上述壳体的重力方向的底面上在 内的区域中的色调剂；以及螺旋钻，向上述显影器输送经多个上述搅棒搅拌后的色调剂。本发明第三方面涉及一种用于形成图像的色调剂输送方法，包括以下步骤利用 在被图像形成装置支撑的状态下具有朝重力方向扩展的形状的壳体收纳色调剂；在被上述 图像形成装置支撑的状态下，用多个搅棒搅拌位于包含上述壳体的重力方向的底面上在内 的区域中的色调剂；以及输送经多个上述搅棒搅拌的色调剂。


图1是示出数字复合机的构成例的截面图。图2是示出数字复合机的控制系统的构成的框图。图3是示出第一构成例的色调剂盒的截面图。图4是图3所示的第一构成例的色调剂盒的立体图。图5是示出色调剂盒中的驱动机构的构成例的图。图6是示出第二构成例的色调剂盒的截面图。图7是图6所示的第二构成例的色调剂盒的立体图。
图8是示出第三构成例的色调剂盒的截面图。图9是图8所示的第三构成例的色调剂盒的立体图。
具体实施例方式通常，根据本发明的一个实施方式，色调剂盒包括壳体、多个搅棒及螺旋钻。壳体 在被图像形成装置支撑的状态下具有朝重力方向扩展的形状以收纳色调剂。多个搅棒在被 图像形成装置支撑的状态下，搅拌位于包含壳体的重力方向的底面上在内的区域中的色调 剂。螺旋钻输送经多个搅棒搅拌后的色调剂。下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明。首先，对作为图像形成装置的打印机1的构成例进行说明。图1是示出包含作为图像形成装置的打印机1的数字复合机(MFP Multi-Functional Peripheral，多功能外围设备)的构成例的截面图。图1所示的数字复 合机具有打印机1、扫描仪2及外部接口 3等。打印机1在作为被图像形成的介质的纸张上印刷图像。打印机1是电子照相方式 的图像形成装置。扫描仪2光学地读取原稿的图像并将原稿的图像转换成图像数据。例如， 当数字复合机1为复印模式时，扫描仪2读取打印机1要打印在纸张上的原稿图像。外部 接口 3是用于与外部装置进行数据通信的接口。例如，当数字复合机1为打印模式时，外部 接口 3从外部装置输入打印机1要打印在纸张上的图像数据。接着，对打印机1的构成例进行说明。打印机1具有供给用于印刷图像的纸张的上层纸盒11、下层纸盒12及手动托盘 13。上层纸盒11、下层纸盒12及手动托盘13分别具有用于逐张地取出纸张的供纸辊14、 15、16。打印机1具有用于输送所供给的纸张的下层输送辊17、上层输送辊18及手动输送 辊19。下层输送辊17向上层输送辊18输送由供纸辊15取出的纸张。手动输送辊19向上 层输送辊18输送由供纸辊16取出的纸张。上层输送辊18向对位辊20输送由供纸辊14 取出的纸张、由下层输送辊17输送的纸张或由手动输送辊19输送的纸张。对位辊20在所期望的定时(图像转印在纸张上的定时)输送纸张。通过上层输 送辊18输送的纸张在纸张的前端到达对位辊20的时刻，被暂时停止输送。对位辊20在所 期望的定时输送被暂时停止了输送的纸张。对位辊20以用固定的输送速度输送纸张的方 式进行旋转。基于对位辊20的纸张输送速度是固定的输送速度。对位传感器20a检测到达了对位辊20的纸张及通过对位辊20输送的纸张。例如， 对位传感器20a在检测纸张的状态下，输出导通信号，在未检测纸张的状态下，输出截止信 号。当对位传感器20a的输出信号从截止转换成导通时，后述的控制系统判断出通过上层 输送辊18输送的纸张已到达对位辊20。当对位传感器20a的输出信号从导通转换成截止 时，则控制系统检测出基于对位辊20的纸张输送已结束。多个图像形成部(21Y、21M、21C、21K)分别形成各种颜色(黄色、品红色、青色、黑 色)的图像。多个图像形成部(21Y、21M、21C、21K)与曝光单元22及中间转印带23对置配 置。曝光单元22在各个图像形成部(21Y、21M、21C、21K)中的图像承载体上形成作为用各 种颜色显影的图像的静电潜像。中间转印带23是作为被转印体的中间转印体。驱动辊24a 和支撑辊24b以适当的张力保持作为被转印体的中间转印带23。上述中间转印带23随着上述驱动辊24a的旋转而被驱动。各图像形成部(21Y、21M、21C、21K)分别用各种颜色(黄 色、品红、青色、黑色)的色调剂使静电潜像显影，从而在中间转印带23上形成色调剂图像。各图像形成部21Y、21M、21C、21K分别具有感光鼓Y1、M1、C1、K1、带电辊Y2、M2、C2、 K2、显影器 Y3、M3、C3、K3、转印辊 Y4、M4、C4、K4、清洁器 Y5、M5、C5、K5 及色调剂盒 Y6、M6、 C6、K6。各图像形成部21Y、21M、21C及21K仅仅是色调剂的颜色不同，能够以相同的构成来 实现。在这里，作为图像形成部的一例，对图像形成部21Y进行说明。图像形成部21M、21C 及21K由于可以用与图像形成部21Y同样的构成来实现，所以省略其详细说明。感光鼓Yl是图像承载体。感光鼓Yl在导电基体上具有有机类或非晶硅类等的感 光层。例如，感光鼓Yl是带负电荷的有机感光体。带电辊Y2通过未图示的电机使旋转的 感光鼓Yl的表面均勻地带电。曝光单元22发射经图像调制后的激光。曝光单元22向感 光鼓Yl照射激光。来自曝光单元22的激光所照射的曝光位置是被带电辊Y2带电后的感 光鼓Yl的表面区域。在曝光位置上，激光在感光鼓Yl的表面上形成静电潜像。显影器Y3将形成在感光鼓Yl的表面上的静电潜像显影(可视图像化)。显影器 Y3通过使混合了带负电荷的非磁性色调剂和磁性载体的双组分显影方式来显影静电潜像。 显影器Y3通过黄色色调剂显影静电潜像。在感光鼓Yl的表面上，激光未照射的部位(未 曝光的部位)没有附着色调剂，而激光照射的部位(被曝光的部位)附着有色调剂。感光 鼓Yl保持通过色调剂的附着而出现的色调剂图像。另外，显影方式并不限于双组分显影方 式，也可以应用接触式单组分显影、非接触式单组分显影、导电性单组分显影等方式。形成在感光鼓Yl的表面上的色调剂图像被转印到作为被转印体的中间转印带23 上。从感光鼓Yl—侧观察，作为转印部件的转印辊Y4与中间转印带23的背面接触。转印 辊Y4从中间转印带23的背面供给用于转印色调剂图像的电场。清洁器Y5除去转印后留 在感光鼓Yl的表面上的残留色调剂等。清洁器Y5相对于感光鼓Yl的旋转方向设置在带 电辊Y2的之前。色调剂盒Y6向显影器Y3供给色调剂。色调剂盒Y6收纳提供给显影器Y3的黄色 色调剂。色调剂盒Y6具有用于搅拌色调剂的多个搅棒。色调剂盒Y6内的各个搅棒通过被 后述的驱动系统驱动控制的电机的驱动力进行旋转。各个图像形成部21Y、21M、21C及21K将用各种颜色(黄色、品红、青色、黑色)的 色调剂显影后的色调剂图像重叠转印到中间转印带23上(进行一次转印)。在中间转印 带23上形成各种颜色的色调剂图像相互重叠的彩色图像。转印到中间转印带23上的基于 多个颜色的色调剂的彩色图像在二次转印位置处被转印到纸张上。二次转印位置是将中间 转印带23上的色调剂图像转印到纸张上的位置。二次转印位置是支撑辊24与二次转印辊 25对置的位置。对位辊20与中间转印带23上的色调剂图像同步地将纸张输送到作为图像转印位 置的二次转印位置。中间转印带23上的色调剂图像在二次转印位置处被转印到纸张上。如 果支撑辊24被接地，则为了将色调剂图像转印到作为第二被转印体的纸张P上，在二次转 印辊25上施加正(+)极性的偏压。另外，也可以将二次转印辊25接地，并向支撑辊24施 加负极性的偏压。在二次转印位置处被转印有色调剂图像的纸张经过定影器26。定影器 26使转印到纸张上的色调剂图像定影在该纸张上。定影器26向排纸辊27输送纸张。排纸辊27向排出部排出纸张。在定影器26和排纸辊27之间具有翻转门28。翻转门28将从定影器26输送来的纸张引导向排纸辊27。 翻转门28将从排纸辊27转向(switchback)的纸张引导向自动双面单元(ADU) 29。ADU29 具有多个输送辊。ADU 29内的多个输送辊将从排纸辊27转向的纸张向对位辊20输送。接着，对数字复合机中的控制系统的构成进行说明。图2是示出具有打印机1的数字复合机的控制系统的构成的框图。如图2所示，数字复合机的控制系统由主控制部41、操作部42、扫描仪控制部43 及打印机控制部44构成。上述主控制部41负责包括打印机1在内的整个数字复合机的控制。上述主控制 部41具有主CPTO1、RAM52、R0M53、非易失性存储器54、图像处理部55、页存储器56、HDD 57 及外部接口 3。上述主CPU51进行主控制部41中的各部的控制及数据处理等。上述主CPU51通 过执行R0M53、非易失性存储器54或HDD57等中存储的控制程序，来实现各种处理及各种功 能。例如，在上述主CPU51中，通过用复印用的控制过程控制扫描仪2及打印机1，从而执行 复印。此外，上述主CPU51通过根据打印用的控制过程控制外部接口 3及打印机1，从而执 行网络打印。上述RAM52是暂时存储作业用的数据或存储参照用的数据的存储器。上述R0M53 是不能重写的非易失性存储器。上述R0M53例如存储有用于控制该数字复合机的控制程序 及控制数据等。上述非易失性存储器54是可以重写的非易失性存储器。上述非易失性存储器54 由EEPROM或闪速ROM等构成。上述非易失性存储器54保存系统设定信息。在本实施例 中，非易失性存储器54保存作为多个供纸部的上层纸盒11、下层纸盒12及手动托盘13中 应放置的纸张尺寸的设定值。另外，对于上层纸盒11、下层纸盒12及手动托盘13的纸张尺 寸的设定值是至少表示相对于纸张输送方向的纸张宽度和纸张长度的值。上述图像处理部55对图像数据进行各种图像处理。上述图像处理部55进行图像 数据的校正、压缩或扩展等的图像处理。例如，当进行复印处理时，图像处理部55对扫描仪 2所读取的图像数据进行黑点(shading)校正、灰度校正、行校正等的图像处理。上述页存储器56是至少具有用于展开一个页面量的图像数据的存储区域的存储 器。上述HDD 57是大容量的存储装置。上述HDD 57也是用作各种数据的备份的存储器。 上述HDD 57也可以存储各种的设定数据或管理数据。上述外部接口 3是与外部装置进行数据通信的接口。上述外部接口 3诸如是用于 通过网络电缆或无线通信与连接至局域网(LAN)的外部装置进行数据通信的接口。上述操作部42是用户输入操作指令的用户界面。上述操作部42例如具有0 9 数字键等硬键及内置有触摸面板的显示部42a。上述操作部42的显示部42a显示操作提示 信息或在触摸面板上可选的触摸键(图标)等。例如，上述操作部42通过触摸面板来检测 用户触摸了显示在显示部42a上的触摸键(图标)这一情况。此外，上述操作部42的显示 部42a在显示操作提示信息的同时，还显示表示可打印的意思的提示信息，或在发生打印 错误时显示错误内容的提示信息。上述扫描仪控制部43是控制扫描仪2的驱动的控制系统。即，扫描仪控制部43 对将原稿面上的图像转换成图像数据的扫描仪2的动作进行控制。上述扫描仪2例如将原稿的图像转换成彩色或单色的数字图像数据。上述打印机控制部44是针对打印机1的控制系统。打印机控制部44具有打印机 CPU61、RAM62、R0M63、输送控制部64、曝光控制部65、显影控制部66、转印控制部67、定影控 制部68及电机69等。上述打印机CPU61进行对打印机1内的各部的控制等。上述打印机CPU61通过执 行存储在R0M63等中的控制程序来实现各种功能。打印机CPTOl按照来自主控制部41的指 令进行在纸张上形成图像的处理。此外，输送控制部64、曝光控制部65、显影控制部66、转 印控制部67及定影控制部68也可以具有通过打印机CPU61执行控制程序来实现的功能。上述打印机CPTOl输入基于各检测器(开关检测器lla、12a、纸张检测传感器 1 Id、12d、13d、用作宽度检测器的输送导向器11c、12c、13c)的检测信号。上述打印机CPTOl 向主控制部41通知各检测器的检测信号。不过，各检测器的检测信号也可以直接输入到上 述主控制部41的主CPTOl。上述RAM62是暂时存储作业用的数据或存储参照用的数据的存储器。上述R0M63 是不可重写的非易失性存储器。上述R0M63例如存储有用于控制打印机1的控制程序及控 制数据等。上述输送控制部64控制从各供纸盒11、12及手动托盘13取出的纸张的输送。上 述输送控制部64根据打印机CPTOl的动作命令，控制供纸辊14、15、16、输送辊17、18、19以 及对位辊20等的动作。此外，输送控制部64通过驱动ADU 29内的各输送辊，进行再次向 对位辊20供给暂时经过了定影器26的纸张的输送控制。上述曝光控制部65控制上述曝光单元22的动作。上述曝光控制部65通过控制 上述曝光单元22，从而向作为图像承载体的各感光鼓Y1、M1、C1、K1的表面照射激光以形成 静电潜像。上述显影控制部66控制各显影器Y3、M3、C3、K3向感光鼓Yl、Ml、Cl、Kl供给色 调剂。也就是说，显影控制部66将感光鼓Y1、M1、C1、K1上所形成的静电潜像显影化。此外，显影控制部66从色调剂盒丫6、116丄6、1(6向各显影器Y3、M3、C3、K3补充色 调剂。显影控制部66驱动设置在各个色调剂盒Y6、M6、C6、K6中的多个辊(后述的多个搅 棒及螺旋钻)，从而从各个色调剂盒Y6、M6、C6、K6取出应补充给各显影器Y3、M3、C3、K3的 色调剂。显影控制部66控制电机69的驱动，从而控制设置在各个色调剂盒Y6、M6、C6、K6 中的多个辊的驱动。上述转印控制部67将形成在各感光鼓Yl、Ml、Cl、Kl上的各种颜色的色调剂图像 转印到中间转印带23上。上述转印控制部67将形成在中间转印带23上的各种颜色的色 调剂图像转印到纸张上。上述定影控制部68进行通过定影器使转印到纸张上的色调剂图 像定影的定影控制。接着，对色调剂盒的第一构成例进行说明。图3是示出色调剂盒70的第一构成例的截面图。图3所示的第一构成例的色调 剂盒70可以用作色调剂盒Y6、M6、C6、K6。图4是图3所示的第一构成例的色调剂盒70的 立体图。图5是示出色调剂盒70中的驱动机构的构成例的图。如图3及图4所示，第一构成例的色调剂盒70具有第一搅棒71、第二搅棒72、螺 旋钻73、壳体74及导向器75。数字复合机内的打印机1保持色调剂盒70。导向器75对色 调剂盒70进行导向。例如，具有图1所示的构成的打印机1将收纳了黄色色调剂的色调剂盒70作为色调剂盒Y6进行保持，将收纳了品红色色调剂的色调剂盒70作为色调剂盒M6 进行保持，将收纳了青色色调剂的色调剂盒70作为色调剂盒C6进行保持，将收纳了黑色色 调剂的色调剂盒70作为色调剂盒K6进行保持。壳体74具有上表面74a、侧面74b、侧面74c及底面74d。壳体74将色调剂收纳 在由上表面74a、侧面74b、74c及底面74d围成的空间中。在图3及图4所示的构成例中， 在色调剂盒安装在打印机1中的状态下，上表面74a是成为与重力方向g垂直的方向(水 平方向)的平面。侧面74b及侧面74c以向重力方向扩展的方式在倾斜的状态下与上表面 74a接合。以倾斜的状态与上表面74a接合的侧面74b及74c在水平方向上的宽度成为最 大的位置处与底面74d接合。如图3的截面图所示，如果将包含上表面74a与侧面74b、74c的接合部在内的水 平方向上的宽度设为Wl，并将包含侧面74b、74c与底面74d的接合部在内的水平方向上的 宽度设为W2，则壳体74以Wl < W2成立的方式形成。并且，侧面74b与上表面74a的接合 部分的角度θ 1及侧面74c与上表面74a的接合部分的角度θ 2都大于90度。角度θ 1 和角度θ 2只要大于90度即可，并且既可以为相同的角度，也可以为不同的角度。也就是 说，在色调剂盒安装在打印机1中的状态下，侧面74b及74c相对于重力方向g倾斜并与上 表面74a及底面74d接合，以使壳体74内的用于收纳色调剂的空间向下方扩展。第一搅棒71、第二搅棒72及螺旋钻73设置在壳体74内的用于收纳色调剂的空 间内。第一搅棒71、第二搅棒72及螺旋钻73是以旋转轴71a、72a、73a为中心进行旋转的 辊。第一搅棒71、第二搅棒72及螺旋钻73搅拌壳体74内的色调剂。在第一构成例的色调剂盒70中，第一搅棒71具有旋转轴71a和两片叶片71b、 71c。第一搅棒71利用以旋转轴71a为中心进行旋转的叶片71b、71c对色调剂进行搅拌。 第一搅棒71向第二搅棒72输送搅拌后的色调剂。第二搅棒72具有旋转轴72a和两片叶片72b、72c。第二搅棒72利用以旋转轴72a 为中心进行旋转的叶片72b、72c对色调剂进行搅拌。第二搅棒72向螺旋钻73输送搅拌后 的色调剂。螺旋钻73具有旋转轴73a和螺旋状叶片73b。螺旋钻73利用以旋转轴73a为中 心进行旋转的螺旋状叶片73b输出色调剂。在第一构成例的色调剂盒70中，螺旋钻73将 从第二搅棒72供给的色调剂向图4及图5所示的箭头a方向输出。第一搅棒71及第二搅棒72并列设置在壳体74内的下方。在色调剂盒安装在打 印机1中的状态下，第一搅棒71的旋转轴71a及第二搅棒72的旋转轴72a设置在壳体74 内的用于收纳色调剂的整个空间中的上下方向上的中间靠下的区域。在图3所示的截面图 中，相对于用于收纳色调剂的整个空间的高度H，第一搅棒71的旋转轴71a及第二搅棒72 的旋转轴72a设置在从上表面74a向下侧Hl的水平位置上。如果H = H1+H2，则Hl和H2 为Hl > H2成立的关系。另外，H2也可以是第一搅棒71及第二搅棒72的搅棒动作半径R。第一搅棒71和第二搅棒72搅拌堆积在壳体74内的底面上的色调剂。因此，第一 搅棒71和第二搅棒72设置在堆积在壳体74的底面上的色调剂成为能够被搅拌的区域。也 就是说，在色调剂盒安装在打印机1中的状态下，第一搅棒71和第二搅棒72搅拌堆积在底 面上的全部色调剂。此外，在图3所示的构成例中，壳体74中，包含第一搅棒71的旋转轴71a或第二搅棒72的旋转轴72a的水平位置的宽度为最宽。第一搅棒71及第二搅棒72能够搅拌壳 体74中宽度最宽的区域。也就是说，在图3所示的构成例中，从底面74d到包含旋转轴71a 及旋转轴72a的水平位置(宽度最宽的位置)的整个空间是能够确实地搅拌的范围。第一构成例的色调剂盒70在安装到打印机1中的状态下，由于侧面是倾斜的，因 此在水平方向上的宽度为最宽的位置的上侧的色调剂即使凝固也会因其自重而向下侧下 落。也就是说，在壳体74内，色调剂不会停留在第一搅棒或第二搅棒搅拌不到的区域(比 宽度最宽的位置更上侧的空间)。其结果，在第一构成例的色调剂盒70中，能够用第一搅棒 71或第二搅棒72确实地搅拌壳体74内的色调剂。接着，对第一构成例的色调剂盒70中的驱动机构的构成进行说明。如图5所示，在第一构成例的色调剂盒70中，在第一搅棒71的旋转轴71a上固定 第一齿轮76a。在第二搅棒72的旋转轴72a上固定第二齿轮76b。第一齿轮76a和第二齿 轮76b分别与中间齿轮76c组合。中间齿轮76c将给予齿轮76a、76b中的一个齿轮的驱动 力传递给齿轮76a、76b中的另一个齿轮。此外，在螺旋钻73的旋转轴73a上固定第三齿轮 76d。第三齿轮76d与第二齿轮76b组合。第三齿轮76d和第二齿轮76b联动地驱动。在色调剂盒70安装在打印机1中的状态下，如图5所示的色调剂盒70的驱动机 构作为打印机1 一侧的驱动部与电机69连接。在打印机控制部44中，显影控制部66按照 打印机CPTOl的驱动命令驱动电机69，从而驱动色调剂盒70的驱动机构。第一搅棒71的 旋转轴71a、第二搅棒72的旋转轴72a及螺旋钻73的旋转轴73a通过经由各个齿轮76a 76d传递的电机69的驱动力进行旋转。第一搅棒71具有以180度的间隔安装在旋转轴71a上的两片叶片(一对叶 片)71b、71c。与第一搅棒71相邻的第二搅棒72具有以180度的间隔安装在旋转轴72a上 的两片叶片(一对叶片)72b、72c。第一搅棒71的叶片71b、71c和第二搅棒72的叶片72b、 72c能以不同相位进行旋转。第一搅棒71的叶片71b、71c与第二搅棒72的叶片72b、72c 之间的相位差可以通过第一齿轮76a及第二齿轮76b与中间齿轮76c的组合方式来设定。在图3、图4及图5所示的例子中，第一搅棒71的叶片71b、71c和第二搅棒72的 叶片72b、72c以90度的相位差进行旋转。使第一搅棒71的叶片71b、71c和第二搅棒72 的叶片72b、72c以不同相位进行旋转，从而第一搅棒71及第二搅棒72能够高效率地向螺 旋钻73输送色调剂。接着，对驱动色调剂盒所需的驱动力进行说明。在这里，作为驱动色调剂盒所需要的驱动力，对驱动所有搅棒所需要的转矩(搅 棒驱动转矩)进行说明。搅棒驱动转矩是对应于搅棒的动作半径(叶片的大小)及搅棒根 数的能够用下述计算公式来计算的值。搅棒的角速度ω通过下面的公式(1)计算。其中，ω是搅棒角速度，η是叶片通 过次数，N是叶片片数。ω = 2 π X (η/Ν)... (1)在上述的搅棒的角速度的计算公式(1)中，如果叶片通过次数及叶片片数不变， 则搅棒角速度也不变。叶片的速度ν通过下面的公式(2)计算。其中，ν是叶片速度，R是搅棒动作半径， ω是搅棒角速度。
ν = RX ω...⑵根据上述的叶片速度的计算公式(2)，如果搅棒的动作半径变为1/2，则叶片的速 度也变为1/2。也就是说，设有两根动作半径为R/2的搅棒的色调剂盒与设有一根动作半径 为R的搅棒的色调剂盒相比，叶片的速度变为1/2。施加在叶片上的阻力F通过下面的公式(3)计算。其中，F是施加在叶片上的阻 力，c是由叶片的形状及片数决定的常数。F = CXvXv... (3)根据上述的施加在叶片上的阻力的计算公式(3)，如果叶片的速度变为1/2，则施 加在叶片上的阻力变为1/4。也就是说，设有两根搅棒的动作半径为R/2的搅棒的色调剂盒 与设有一根搅棒的动作半径为R的搅棒的色调剂盒相比，由于叶片的速度变为1/2，所以施 加在叶片上的阻力变为1/4。搅棒驱动转矩T通过下面的公式⑷计算。其中，T是搅棒驱动转矩，m是搅棒根数。T = FXRXm... (4)根据上述的搅棒驱动转矩的计算公式(4)，当搅棒的动作半径变为1/2、叶片的速 度变为1/2、且搅棒根数为两倍时，则搅棒驱动转矩为1/4。也就是说，设有两根搅棒的动作 半径为R/2的搅棒的色调剂盒与设有一根动作半径为R的搅棒的色调剂盒相比，由于叶片 的速度变为1/2，所以搅棒驱动转矩变为1/4。上述的第一构成例的色调剂盒中，将多个搅棒设置在色调剂盒内的下侧区域，以 使蓄积在色调剂盒的底面上的色调剂成为搅拌区域，并且第一构成例的色调剂盒形成为即 使色调剂在搅棒不能直接搅拌到的色调剂盒内的上侧区域中凝固了也会因其自重而下落 到搅棒的搅拌区域的形状。根据第一构成例的色调剂盒，能够减小用于驱动搅棒的驱动力，且即使色调剂在 色调剂盒内凝固了，也能够用搅棒确实地搅拌。接着，对色调剂盒的第二构成例进行说明。图6是表示色调剂盒80的第二构成例的图。图6所示的第二构成例的色调剂盒 80可以用作色调剂盒Y6、M6、C6、K6。图7是图6所示的第二构成例的色调剂盒80的立体 图。如图6及图7所示，第二构成例的色调剂盒80具有第一搅棒81、第二搅棒82、螺 旋钻73、壳体74及导向器75。在第二构成例的色调剂盒80中，螺旋钻73、壳体74及导向 器75可以用与第一构成例的色调剂盒70同样的构成来实现。第二构成例的色调剂盒80 的第一搅棒81及第二搅棒82与第一构成例的色调剂盒70的第一搅棒71及第二搅棒72 构成不同。另外，第一搅棒81及第二搅棒82的搅拌范围(搅棒动作半径)与第一搅棒71 及第二搅棒72的搅拌范围(搅棒动作半径)相同。在第二构成例的色调剂盒80中，第一搅棒81具有旋转轴81a和四片叶片81b、 81c、81d、81e。在图6及图7所示的构成例中，四片叶片81b、81c、81d、81e以90度的间隔 设置在旋转轴81a上。第一搅棒81利用以旋转轴81a为中心进行旋转的叶片81b Sle 对色调剂进行搅拌。第一搅棒81向第二搅棒82输送搅拌后的色调剂。在第二构成例的色调剂盒80中，第二搅棒82具有旋转轴82a和四片叶片82b、82c、82d、82e。在图6及图7所示的构成例中，四片叶片82b、82c、82d、82e以90度的间隔 设置在旋转轴82a上。第二搅棒82利用以旋转轴82a为中心进行旋转的叶片82b 82e 对色调剂进行搅拌。第二搅棒82向螺旋钻73输送搅拌后的色调剂。第二构成例的色调剂盒80中的第一搅棒81及第二搅棒82与第一构成例的色调 剂盒中的第一搅棒71及第二搅棒72同样地并排设置在壳体74内的下方。在色调剂盒安 装在打印机1中的状态下，第一搅棒81的旋转轴81a及第二搅棒82的旋转轴82a设置在 壳体74内的用于收纳色调剂的整个空间中的上下方向上的中间靠下侧。在色调剂盒80安装在打印机1中的状态下，第一搅棒81及第二搅棒82搅拌堆积 在底面上的色调剂。此外，如图6所示，与第一构成例的第一搅棒71及第二搅棒72同样地，第一搅棒 81及第二搅棒82将从底面74d到包含旋转轴81a及旋转轴82a的水平位置(宽度最宽的 位置)的整个空间包含在搅拌范围内。因此，第二构成例的色调剂盒与第一构成例的色调 剂盒一样，即使色调剂凝固了，也能够用第一搅棒81或第二搅棒82确实地搅拌壳体74内 的色调剂。接着，对第二构成例的色调剂盒的驱动系统进行说明。第二构成例的色调剂盒80具有与第一构成例的色调剂盒70相同的驱动机构。第 二构成例的色调剂盒80的第一搅棒81及第二搅棒82中的叶片的片数与第一构成例的色 调剂盒70不同。如果每一片叶片的色调剂输送量相同，则搅棒的叶片数量越多，越能以较少的转 速输送较多的色调剂。例如，如果每一片叶片的色调剂输送量相同，则叶片的数量为4片的 搅棒与叶片数量为2片的搅棒相比，用1/2的转速就能输送等量的色调剂。此外，如果可以 在相同的驱动系统中降低搅棒的转速，就可以通过降低电机转速而在高转矩区域中使用， 或可以增大减速比以提高输出轴转矩。也就是说，在第二构成例的色调剂盒80中，增加叶片的片数以降低搅棒的转速， 从而可以从驱动用的电机69接受高转矩的驱动力。不过，如果因叶片的片数的增加而导致各个叶片的色调剂输送量变少，则不能降 低搅棒的转速。因此，在第二构成例的色调剂盒80中，第一搅棒81及第二搅棒82彼此的 叶片以不同相位进行旋转，以能够高效率地搅拌(输送)色调剂。在第二构成例的色调剂 盒80中，第一搅棒81、第二搅棒82及螺旋钻73的驱动机构的构成与图5所示的第一构成 例的色调剂盒70相同。第一搅棒81的各个叶片81b 81e和第二搅棒82的各个叶片82b 82e以不同 相位进行旋转。第一搅棒81的各个叶片81b Sle与第二搅棒82的叶片82b 82e之间 的相位差通过第一齿轮76a及第二齿轮76b与中间齿轮76c的组合方式来设定。在图6及 图7所示的例子中，第一搅棒81的各个叶片81b Sle和第二搅棒82的各个叶片82b 82e以45度的相位差进行旋转。使第一搅棒81的各个叶片和第二搅棒82的各个叶片以不 同相位进行旋转，从而第一搅棒81及第二搅棒82高效率地搅拌色调剂并向螺旋钻73进行 输送。上述的第二构成例的色调剂盒中，将具有多个叶片的多个搅棒排列设置在色调剂 盒内的下侧区域，以使蓄积在底面上的色调剂成为搅拌区域，并且第二构成例的色调剂盒形成为即使色调剂在多个搅棒不能直接搅拌到的色调剂盒内的上侧区域中凝固了也会使 其因自重而下落到搅棒的搅拌区域的形状。根据第二构成例的色调剂盒，能够通过多个叶片来确保色调剂的输送量，从而电 机以形成高转矩的低旋转来旋转搅棒。其结果，在第二构成例的色调剂盒中，可以根据电机 的转矩特性来设定叶片的片数。接着，对色调剂盒的第三构成例进行说明。图8是表示色调剂盒90的第三构成例的图。图8所示的第三构成例的色调剂盒 90可以用作色调剂盒Y6、M6、C6、K6。图9是图8所示的第三构成例的色调剂盒90的立体图。如图8及图9所示，第三构成例的色调剂盒90具有第一搅棒91、第二搅棒92、螺 旋钻73、壳体94及导向器75。在第三构成例的色调剂盒90中，螺旋钻73及导向器75可 以用与第一构成例的色调剂盒70同样的构成来实现。第三构成例的色调剂盒90的第一搅 棒91、第二搅棒92及壳体94与第一构成例的色调剂盒70及第二构成例的色调剂盒80的 构成不同。第三构成例的色调剂盒90的第一搅棒91及第二搅棒92的叶片数量与第二构成 例的色调剂盒80的第一搅棒81及第二搅棒82相同。在第三构成例的色调剂盒90中，第 一搅棒91的4片叶片91b、91c、91d、91e以90度的间隔设置在旋转轴91a上。第二搅棒92 的4片叶片92b、92c、92d、92e以90度的间隔设置在旋转轴92a上。第三构成例的色调剂盒90中的第一搅棒91及第二搅棒92排列设置在壳体94内 的下方。在色调剂盒安装在打印机1中的状态下，第一搅棒91的旋转轴91a及第二搅棒92 的旋转轴92a设置在壳体94内的用于收纳色调剂的整个空间中的上下方向上的中间偏下 侧。在色调剂盒90安装在打印机1中的状态下，第一搅棒91和第二搅棒92搅拌堆积在底 面94d上的色调剂。壳体94的底面94d形成与第一搅棒91的搅拌范围和第二搅棒92的 搅棒范围对应的形状。在图8所示的第三构成例中，将包含第一搅棒91的旋转轴91a及第二搅棒92的 旋转轴92a的水平方向上的宽度设为W2。其中，色调剂盒90的第一搅棒91及第二搅棒92 的搅棒动作半径R'大于色调剂盒80的第一搅棒81及第二搅棒82的搅棒动作半径R。因 此，第一搅棒91的搅拌范围和第二搅棒92的搅拌范围以一部分重叠的方式设置。在图8所示的截面图中，相对于收纳色调剂的整个空间的高度H，第一搅棒91的旋 转轴91a及第二搅棒92的旋转轴92a设置在从上表面94a向下侧Hl ‘的水平位置上。如 果H = Hl' +H2'，则Hl'和H2'为Hl ‘ >H2'成立的关系。另外，H2'也可以是第一搅 棒91及第二搅棒92的搅棒动作半径R'。接着，对第三构成例的色调剂盒的驱动系统进行说明。第三构成例的色调剂盒90具有与第二构成例的色调剂盒80相同的驱动机构。不 过，在第三构成例的色调剂盒90中，第一搅棒91及第二搅棒92由于动作半径(搅拌范围) 重叠，为使彼此的叶片不冲撞，需要以不同相位进行旋转。例如，第一搅棒91的各个叶片 91b 91e和第二搅棒92的各个叶片92b 92e以45度的相位差进行旋转。第一搅棒91 及第二搅棒92各自的叶片以不同相位进行旋转，从而可以相互不冲撞且高效率地搅拌色 调剂并向螺旋钻73进行输送。
第三构成例的色调剂盒90的第一搅棒91及第二搅棒92中的叶片的大小比第二 构成例的色调剂盒80中的大。如果叶片大，则每一片叶片的色调剂输送量就多。如果每一 片叶片的色调剂输送量多，则各个搅棒就能够以较少的转速输送较多的色调剂。即，可以对 应每一片叶片所增加的色调剂输送量来降低搅棒的转速。如果可以在同一驱动系统中降低 搅棒的转速，就可以通过降低电机转速而在高转矩区域中使用，或可以增大减速比以提高 输出轴转矩。上述的第三构成例的色调剂盒中，按照使蓄积在底面上的色调剂成为搅拌区域且 彼此的叶片不冲撞的方式驱动的多个搅棒排列设置在色调剂盒内的下侧区域中，并且第三 构成例的色调剂盒形成为即使色调剂在搅棒不能直接搅拌到的色调剂盒内的上侧区域中 凝固了也会因其自重而下落到搅棒的搅拌区域的形状。根据第三构成例的色调剂盒，通过加大叶片来提高色调剂输送量，从而可以降低 各个搅棒的转速，并可以从驱动用的电机69接受低旋转区域内的高转矩的驱动力。其结 果，在第三构成例的色调剂盒中，可以根据电机的转矩特性来设定叶片的大小。虽然上述说明了本发明的某些实施方式，但是这些实施方式仅是对本发明进行例 示性说明，而不是旨在限制本发明的范围。实际上，本说明书中所描述的各种新颖方法和系 统可以以其它各种形式体现。并且，在不脱离本发明的精神的前提下，可以对本说明书中所 描述的方法和系统的形式作各种省略、替换和改变。所附的权利要求书及其等同物应该涵 盖这些落入本发明的范围和精神的形式或修改。
权利要求
一种色调剂盒，所述色调剂盒支撑在图像形成装置中，包括壳体，在支撑在所述图像形成装置中的状态下，具有朝重力方向扩展的形状以收纳色调剂；多个搅棒，在支撑在所述图像形成装置中的状态下，搅拌位于包含所述壳体的重力方向的底面上在内的区域中的色调剂；以及螺旋钻，用于输送经多个所述搅棒搅拌的色调剂。
2.根据权利要求1所述的色调剂盒，其中，所述壳体具有以相对于所述重力方向的上表面在下方扩展的方式倾斜了的侧面。
3.根据权利要求1所述的色调剂盒，其中，所述壳体具有沿着多个所述搅棒的轨道的形状的底面。
4.根据权利要求1所述的色调剂盒，其中，多个所述搅棒是分别在旋转轴上设有用于搅拌色调剂的叶片的辊。
5.根据权利要求4所述的色调剂盒，其中，在设置状态的所述壳体内多个所述搅棒各自的旋转轴左右排列。
6.根据权利要求5所述的色调剂盒，其中，左右排列的多个所述搅棒的搅拌范围在左右方向上的宽度大于所述上表面在左右方 向上的宽度。
7.根据权利要求4所述的色调剂盒，其中，多个所述搅棒进行旋转，以向螺旋钻输送堆积在所述底面上的色调剂。
8.根据权利要求4所述的色调剂盒，其中， 多个所述搅棒的多个叶片以不同相位进行旋转。
9.根据权利要求8所述的色调剂盒，其中，多个所述搅棒彼此的叶片的搅拌范围的一部分重叠，并且多个所述搅棒的多个叶片以 不同相位进行旋转，以使各个叶片不冲撞。
10.一种图像形成装置，包括图像形成部，在图像承载体上形成静电潜像；显影器，通过色调剂显影由所述图像形成部形成的静电潜像；壳体，具有朝重力方向扩展的形状以收纳色调剂；多个搅棒，搅拌位于包含所述壳体的重力方向的底面上在内的区域中的色调剂；以及 螺旋钻，向所述显影器输送经多个所述搅棒搅拌的色调剂。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，所述壳体具有以相对于所述重力方向的上表面在下方扩展的方式倾斜了的侧面。
12.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中， 所述壳体具有沿着多个所述搅棒的轨道的形状的底面。
13.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，多个所述搅棒是分别在旋转轴上设有用于搅拌色调剂的叶片的辊。
14.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中，在设置状态的所述壳体内多个所述搅棒各自的旋转轴左右排列。
15.根据权利要求14所述的图像形成装置，其中，左右排列的多个所述搅棒的搅拌范围在左右方向上的宽度大于所述上表面在左右方 向上的宽度。
16.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中，多个所述搅棒进行旋转，以向螺旋钻输送堆积在所述底面上的色调剂。
17.根据权利要求13所述的图像形成装置，其中， 多个所述搅棒的多个叶片以不同相位进行旋转。
18.根据权利要求17所述的图像形成装置，其中，多个所述搅棒彼此的叶片的搅拌范围的一部分重叠，并且多个所述搅棒的多个叶片以 不同相位进行旋转，以使各个叶片不冲撞。
19.一种用于形成图像的色调剂的输送方法，包括利用在支撑在图像形成装置中的状态下具有朝重力方向扩展的形状的壳体收纳色调剂；在支撑在所述图像形成装置中的状态下，用多个搅棒搅拌位于包含所述壳体的重力方 向的底面上在内的区域中的色调剂；以及 输送经多个所述搅棒搅拌的色调剂。
20.根据权利要求19所述的用于形成图像的色调剂的输送方法，还包括 在图像承载体上形成静电潜像；以及通过色调剂显影所述静电潜像；其中，输送经多个所述搅棒搅拌后的色调剂用于显影所述静电潜像。
全文摘要
本发明公开了一种色调剂盒以及图像形成装置。根据本发明的一个实施方式，色调剂盒包括壳体、多个搅棒及螺旋钻。壳体在被图像形成装置支撑的状态下具有向重力方向扩展的形状以收纳色调剂。多个搅棒在被图像形成装置支撑的状态下搅拌位于包含所述壳体的重力方向的底面上在内的区域中的色调剂。螺旋钻输送经多个搅棒搅拌后的色调剂。
文档编号G03G15/00GK101907850SQ20101019642
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月2日 优先权日2009年6月5日
发明者镰野忠雄 申请人:株式会社东芝;东芝泰格有限公司