专利名称：显影剂供给容器和显影剂供给系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够可拆卸地安装在显影剂补充装置上的显影剂供给容器，并涉及包括显影剂补充装置和显影剂供给容器的显影剂供给系统。显影剂供给容器和显影剂供给系统适用于成像设备例如复印机、传真机、打印机或具有多种这类机器功能的复合机。
背景技术：
传统地，电子照相型成像设备例如电子照相复印机使用微粒显影剂。在这种成像设备中，响应于由成像操作导致的显影剂消耗，从显影剂供给容器供给显影剂。对于传统的显影剂供给容器，日本实用新型申请昭63-6464号公报公开了一个实例，其中，使显影剂从显影剂供给容器一起落入到成像设备中。更加具体地，在日本实用新型申请昭63-6464号公报公开的装置中，显影剂供给容器的一部分形成为波纹管式部，以便即使在显影剂供给容器中的显影剂结块时也能够把所有显影剂从显影剂供给容器供给到成像设备中。更加具体地，为了把显影剂供给容器中结块的显影剂排出到成像设备侧，用户多次推动显影剂供给容器，以(往复地)膨胀和收缩波纹管式部。因此，利用日本实用新型申请昭63-6464号公报公开的装置，用户必须手动操作显影剂供给容器的波纹管式部。另一方面，日本特开专利申请2002-72649采用了一种系统，其中，使用泵将显影剂从显影剂供给容器自动地吸入成像设备。更加具体地，在成像设备的主组件侧设置抽吸泵和空气供给泵，具有抽吸口和空气供给口的喷嘴分别与泵连接并插入到显影剂供给容器中(日本特开专利申请2002-72649，图5)。通过插入到显影剂供给容器中的喷嘴，交替地实现供给空气到显影剂供给容器中的空气供给操作和从显影剂供给容器吸入空气的抽吸操作。日本特开专利申请2002-72649描述了当用空气供给泵给送到显影剂供给容器的空气穿过显影剂供给容器中的显影剂层时，显影剂被流化。因此，在日本特开专利申请2002-72649公开的装置中，显影剂自动地排出，因此，与日本实用新型申请昭63-6464号公报的装置相比，减小了用户的操作负荷，但是可能出现以下问题。更加具体地，在日本特开专利申请2002-72649公开的装置中，空气由空气供给泵给送到显影剂供给容器中，因此，显影剂供给容器中的压力(内部压力)增大。利用这种结构，即使在给送到显影剂供给容器中的空气通过显影剂层时显影剂暂时分散，但显影剂层会由于空气供给使显影剂供给容器的内部压力增大而导致被再次压紧。因此，显影剂供给容器中显影剂的流动性降低，在随后的抽吸步骤中，难以从显影剂供给容器排出显影剂，结果供给的显影剂量不足。因此，本发明的一个目的是提供一种显影剂供给容器和显影剂供给系统，其中，使显影剂供给容器的内部压力为负压，以便显影剂供给容器中的显影剂被适当地松散。
本发明的另一个目的是提供一种显影剂供给容器和显影剂供给系统，能够从初始阶段开始适当地将显影剂从显影剂供给容器排出到显影剂补充装置。当结合附图考虑本发明的以下的“具体实施方式
”时，本发明的这些和其他目的、特征以及优点将变得更加明显。根据第一发明，提供一种显影剂供给容器，包括:容纳显影剂的显影剂容纳部；允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口 ；接受驱动力的驱动输入部；能够由所述驱动输入部接受的驱动力驱动以使所述显影剂容纳部的内部压力在低于环境压力的压力和高于环境压力的压力之间交替变化的泵部；和管制部，用于管制在所述泵部开始操作时所述泵部的位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影剂容纳部。根据第二发明，提供一种显影剂供给系统，包括显影剂补充装置和可拆卸地安装在所述显影剂补充装置上的显影剂供给容器，所述显影剂供给系统包括:所述显影剂补充装置，其包括向所述显影剂供给容器施加驱动力的驱动器；所述显影剂供给容器，其包括:容纳显影剂的显影剂容纳部；允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口 ；接受驱动力的驱动输入部；使所述显影剂容纳部的内部压力在高于环境压力的压力和低于环境压力的压力之间交替变化的泵部；和管制部，用于管制在所述泵部开始操作时所述泵部的位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影剂容纳部。根据第三发明，提供一种显影剂供给容器，包括:容纳显影剂的显影剂容纳部；允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口 ；接受驱动力的驱动输入部；能够由所述驱动输入部接受的驱动力驱动以使所述显影剂容纳部的内部压力在低于环境压力的压力和高于环境压力的压力之间交替变化的泵部；和管制部，用于管制所述泵部的停止位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影剂容纳部。
图1是成像设备的一个实例的剖视图。图2是成像设备的透视图。图3是根据本发明的一个实施例的显影剂补充装置的透视图。图4是从一不同方向来看图3的显影剂补充装置的透视图。图5是图3的显影剂补充装置的剖视图。图6是示出了控制装置的功能和结构的框图。图7是示出了供给操作的流程的流程图。图8是示出了没有料斗的显影剂补充装置和显影剂供给容器的安装状态的剖视图。图9 Ca)和(b)是示出了根据本发明的一个实施例的显影剂供给容器的透视图。图10是示出了根据本发明的一个实施例的显影剂供给容器的剖视图。图11 (a)是在测量流动性能量的装置中使用的叶片的透视图，(b)是测量装置的示意图。图12 (a)是示出了排出口直径和排出量之间关系的曲线图，(b)是示出了容器中显影剂量和排出量之间关系的曲线图。图13是显影剂补充装置和显影剂供给容器的剖视图，(b)是锁定部件周围的放大图。图14是显影剂补充装置和显影剂供给容器的剖视图，(b)是锁定部件周围的放大图。图15是示出了显影剂供给容器和显影剂补充装置的操作状态的一部分的透视图。图16是示出了显影剂供给容器和显影剂补充装置的操作状态的一部分的透视图。图17是示出了显影剂供给容器和显影剂补充装置的剖视图。图18是示出了显影剂供给容器和显影剂补充装置的剖视图。图19示出了在本发明的装置和系统中显影剂容纳部的内部压力的变化。图20 Ca)是示出了在验证实验中使用的显影剂供给系统(实施例1)的框图，(b)是示出了显影剂供给容器中的现象的示意图。图21 (a)是示出了在验证实验中使用的显影剂供给系统(比较例)的框图，(b)是示出了显影剂供给容器中 的现象的示意图。图22 (a)和(b)示出了显影剂供给容器的内部压力的变化。图23是示出了根据实施例2的显影剂供给容器的透视图。图24是根据实施例2的显影剂供给容器的剖视图。图25是示出了根据实施例3的显影剂供给容器的透视图。图26是示出了根据实施例3的显影剂供给容器的透视图。图27是示出了根据实施例3的显影剂供给容器的透视图。图28是示出了根据实施例4的显影剂供给容器的透视图。图29是根据实施例4的显影剂供给容器的剖视透视图。图30是根据实施例4的显影剂供给容器的局部剖视图。图31是根据实施例4的另一个实例的剖视图。图32 Ca)是根据实施例5的显影剂补充装置的安装部的前视图，(b)是根据本实施例的安装部内侧的一部分的放大透视图。图33 (a)是示出了根据实施例5的显影剂供给容器的透视图，(b)是示出了排出口周围的状态的透视图，(C)和(d)是示出了显影剂供给容器安装在显影剂补充装置的安装部上的状态的前视图和剖视图。图34 Ca)是根据实施例5的显影剂容纳部的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视透视图，(c)是法兰部内表面的剖视图，和(d)是显影剂供给容器的剖视图。图35 (a)是显影剂容纳部的一部分的透视图，(b)是管制部件的透视图，和(C)是管制部件和法兰的透视图。图36 (a)是示出了管制部的管制状态的局部剖视图，(b)是示出了管制部的解除管制状态的局部剖视图。图37 Ca)和(b)是显影剂供给容器相对显影剂补充装置的拆装操作的一部分的局部剖视图，(C)是局部放大剖视图。
图38 (a)和(b)是显影剂供给容器相对显影剂补充装置的拆装操作的一部分的局部剖视图，(C)和(d)是局部放大剖视图。图39 Ca)和(b)是示出了在显影剂供给容器中泵部的抽吸操作和排放操作的剖视图。图40是显影剂供给容器的凸轮槽结构的展开图。图41是显影剂供给容器的凸轮槽结构的一个实例的展开图。图42是显影剂供给容器的凸轮槽结构的一个实例的展开图。图4 3是显影剂供给容器的凸轮槽结构的另一个实例的展开图。图44是显影剂供给容器的凸轮槽结构的又一个实例的展开图。图45是显影剂供给容器的凸轮槽结构的又一个实例的展开图。图46是显影剂供给容器的凸轮槽结构的又一个实例的展开图。图47是示出了显影剂供给容器的内部压力变化的曲线图。图48 Ca)和(b)是显影剂供给容器的凸轮槽结构的展开图。图49 Ca)和(b)是根据实施例5的显影剂供给容器的修改例的凸轮槽结构的展开图，(C)是凸轮槽结构的局部放大剖视图。图50 Ca)是根据实施例6的显影剂供给容器的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视图，和(c )是管制部件周围的示意性透视图。图51 Ca)是根据实施例7的显影剂供给容器的剖视图，(b)是管制部件周围的示意性透视图。图52 Ca)是根据实施例8的显影剂供给容器的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视图，(C)是凸轮齿轮的透视图，(d)是凸轮齿轮的旋转啮合部的放大图，(e)是管制部件周围的示意性透视图。图53 Ca)是根据实施例9的显影剂供给容器的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视图，(C)是管制部件周围的示意性透视图。图54 Ca)是根据实施例10的显影剂供给容器的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视图，(c)是管制部件周围的示意性透视图。图55 (a) - (d)示出了驱动转换机构的操作。图56 (a)是根据实施例11的显影剂供给容器的透视图，(b)和(C)示出了驱动转换机构的操作，Cd)是管制部件周围的示意性透视图。图57 (a)是示出了根据实施例12的显影剂供给容器的结构的剖视透视图，(b)和(C)是示出了泵部的抽吸操作和排放操作的剖视图。图58 (a)是示出了根据实施例12的显影剂供给容器的另一个实例的透视图，(b)示出了显影剂供给容器的联接部，(c)是管制部件周围的示意性透视图。图59 (a)是根据实施例13的显影剂供给容器的剖视透视图，(b)和(C)是示出了泵部的抽吸操作和排放操作的剖视图，Cd)是管制部件周围的示意性透视图。图60 Ca)是根据实施例14的显影剂供给容器的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视透视图，(C)示出了显影剂容纳部的端部，Cd)和(e)示出了泵部的抽吸操作和排放操作，Cf)是锁定部件和保持部件(泵部的管制部)周围的示意性透视图。图61 Ca)是示出了根据实施例15的显影剂供给容器的结构的透视图，(b)是示出了法兰部的结构的透视图，Ce)是示出了圆筒部的结构的透视图。图62 (a)和(b)是示出了根据实施例15的显影剂供给容器的泵部的抽吸操作和排放操作的剖视图，(C)和(d)是作为管制部的胶带部件的一个实例的示意图。图63示出了根据实施例15的显影剂供给容器的泵部的结构。图64 (a)和(b)是根据实施例16的显影剂供给容器的示意性剖视图，(C)是其上安装根据本实施例的显影剂供给容器的显影剂补充装置的示意图。图65 (a)和(b)是根据实施例17的显影剂供给容器的圆筒部和法兰部的透视图。图66 Ca)和(b)是根据实施例17的显影剂供给容器的局部剖视透视图。图67是示出了根据实施例17的泵的操作状态和旋转闸板的开闭定时之间的关系的时序图。图68 Ca)是示出了根据实施例18的显影剂供给容器的局部剖视透视图，(b)是管制部件周围的示意性透视图。图69 (a) - (c)是示出了根据实施例18的泵部的操作状态的局部剖视图。图70是示出了根据实施例18的泵的操作状态和截止阀的开闭定时之间的关系的时序图。图71 Ca)是根据实施例19的显影剂供给容器的局部透视图，(b)是法兰部的透视图，(C)是显影剂供给容器的剖 视图，Cd)是管制部件周围的示意性透视图。图72 Ca)是示出了根据实施例20的显影剂供给容器的结构的透视图，(b)是显影剂供给容器的剖视透视图。图73 Ca)是示出了根据实施例20的显影剂供给容器的结构的局部剖视透视图，(b)是其管制部件周围的视图。图74是根据实施例21的显影剂供给容器的透视图。图75是显影剂容纳部的透视图。图76是法兰的透视图。图77 Ca)和(b)示出了显影剂容纳部在驱动源的驱动下旋转的状况，(c)和(d)示出了显影剂容纳部在加载部件作用下旋转的状况，Ce)是从纵向方向来看显影剂容纳部的前视图。图78 Ca)和(b)是示出了显影剂供给容器的显影剂排出状况的剖视图。图79是显影剂供给容器的凸轮槽结构的展开图。图80 Ca)是显影剂供给容器的放大透视图，(b)是泵部的放大透视图。图81 Ca)是根据实施例22的显影剂供给容器的剖视透视图，(b)是泵部的剖视透视图，(C)是显影剂容纳部的剖视图。图82 (a)是泵部的分解图，(b)是内筒的驱动转换部的详细图，(C)是外筒的驱动转换接受部的详细图。图83 (a) - (c)是示出了泵部的操作原理的示意图。图84 Ca)和(b)是示出了显影剂供给容器的显影剂排出状况的剖视图。图85是示出了显影剂供给容器的透视图。图86 (a)和(b)分别是根据实施例23的设备主组件的驱动器的透视图和前视图。图87 Ca)和(b)分别是显影剂供给容器的剖视透视图和泵部的剖视透视图。
图88 (a)示出了内筒，(b)示出了外筒，(c)是储能单元的透视图，Cd)是储能单元的前视图。图89是泵部的分解透视图。图90 (a)是示出了泵部的收缩状态的局部剖视图，(b)是在初始阶段泵部的膨胀状态的局部剖视图，(C)是示出了泵部的膨胀状态的局部剖视图。图91示出了驱动传递装置，其中(a)是示出了安装显影剂供给容器前的状态的局部剖视图，(b)是示出了显影剂供给容器的安装完成状态的局部剖视图。图92 (a)是示出了泵部的收缩状态的局部剖视图，(b)是在初始阶段泵部的膨胀状态的局部剖视图，(C)是示出了泵部的膨胀状态的局部剖视图。图93 Ca)是显影剂供给容器的分解透视图，(b)是显影剂供给容器的透视图。图94是容器本体的透视图。图95 Ca)是上法兰部(顶侧)的透视图，(b)是下法兰部(下侧)的透视图。图96 (a)是上法兰部(顶侧)的透视图，(b)是下法兰部(下侧)的透视图，(C)是下法兰部的前视图。图97 (a)和(b )分别是闸板的俯视图和透视图。图98 (a)和(b)分别是泵的透视图和前视图。图99 (a)和(b)分别是往复部件的(顶侧)透视图和(下侧)透视图。图100 Ca)和(b)分别是盖的(顶侧)透视图和(下侧)透视图。图101 (a)是显影剂接受装置的局部放大透视图，(b)是显影剂接受部的透视图。图102 Ca)是显影剂供给容器在管制状态的局部放大透视图，(b)是显影剂接受装置在管制状态的局部放大透视图。图103 (a)是显影剂供给容器和显影剂补充装置在解除管制状态的局部放大透视图，(b)是显影剂供给容器和显影剂补充装置在解除管制状态的局部放大透视图。下文中，将详细地描述根据本发明的显影剂供给容器和显影剂供给系统。在下面的描述中，显影剂供给容器的各个结构可以用属于本发明思想范围内的具有相似功能的其他已知结构替换，除非另外说明。换句话说，本发明不限于后述的实施例的具体结构，除非另外说明。(实施例1)首先，将描述成像设备的基本结构，然后，描述在成像设备中使用的构成显影剂供给系统的显影剂补充装置和显影剂供给容器。(成像设备)参考图1，描述采用电子照相法的复印机(电子照相成像设备)的结构，作为使用显影剂补充装置的成 像设备的实例，该显影剂补充装置上能够可拆卸地安装有显影剂供给容器(所谓的调色剂盒)。图中，复印机的主组件(成像设备的主组件或设备主组件)用100表示。放置在原稿支撑板玻璃102上的原稿用101表示。利用光学部103的多个反射镜M和透镜Ln把对应于原稿图像信息的光图像成像在电子照相感光部件104 (感光部件)上，使得形成静电潜像。通过干式显影装置(单成分显影装置)201a并采用作为显影剂(干粉末)的调色剂(单成分磁性调色剂)把静电潜像显现。在本实施例中，单成分磁性调色剂用作从显影剂供给容器I供给的显影剂，但是本发明不限于本实例，而是包括后述的其他实例。具体地，在采用了使用单成分非磁性调色剂的单成分显影装置的情况下，供给单成分非磁性调色剂作为显影剂。此外，在采用了使用含有混合的磁性载体和非磁性调色剂的双成分显影剂的双成分显影装置的情况下，供给非磁性调色剂作为显影剂。在这种情况下，可以供给非磁性调色剂和磁性载体作为显影剂。容纳记录材料(片材)S的盒用105-108表示。在盒105-108中堆叠的片材S中，根据原稿101的片材尺寸或操作者(用户)从复印机的液晶操作部输入的信息来选择最合适的盒。记录材料不限于纸张，如果需要可以使用OHP片材或其他材料。分离给送装置105A-108A供给的一张片材S沿给送部109给送到对齐辊110，然后在与感光部件104的旋转以及光学部103的扫描同步的定时给送。转印充电器和分离充电器分别用111、112表示。在感光部件104上形成的显影剂图像由转印充电器111转印到片材S上。接着，分离充电器112把承载有转印的显影图像(调色剂图像)的片材S从感光部件104分离。之后，由给送部113给送的片材S在定影部114进行加热和加压，使得片材上的显影图像被定影，然后穿过排出/反转部115，在单面复印模式的情况下，随后片材S由排出辊116排出到排出托盘117。在双面复印模式的情况下，片材S进入排出/反转部115，该片材S的一部分由排出辊116排出到设备外部。片材的后端通过挡板118，当片材仍由排出辊116夹持时控制挡板118，使排出辊116反向旋转，以使得片材S再次给送到设备中。接着，利用再给送部119、120把片材S给送到对齐辊110，然后沿与单面复印模式情况相同的路径输送，并排出到排出托盘117。在设备主组件100中，在感光部件104的周围设置有成像处理部件，例如作为显影部件的显影装置201a、作为清洁部件的清洁部202、作为充电部件的初次充电器203。通过把显影剂沉积在潜像上，显影装置201a根据原稿101的图像信息显影由光学部103在感光部件104上形成的静电潜像。初次充电器203均匀地使感光部件表面充电，以在感光部件104上形成期望的静电图像。清洁部202去除残留在感光部件104上的显影剂。图2是成像设备的外观。当操作者打开作为成像设备外壳一部分的更换用前盖40时，露出后述的显影剂补充装置8的一部分。通过把显影剂供给容器I插入显影剂补充装置8中，显影剂供给容器I处于把显影剂供给到显影剂补充装置8中的状态。另一方面，当操作者更换显影剂供给容器I时，实施与安装相反的操作，从而从显影剂补充装置8取出显影剂供给容器I并设置新的显影剂供给容器I。更换用前盖40是专用于装卸(更换)显影剂供给容器I的盖，并且仅在装卸显影剂供给容器I时开闭。在设备主组件100的维护操作中，开闭前盖100c。(显影剂补充装置) 参考图3、4和5，描述显影剂补充装置8。图3是显影剂补充装置8的示意性透视图。图4是从后面看显影剂补充装置8的示意性透视图。图5是显影剂补充装置8的示意性首1J视图。显影剂补充装置8具有可拆卸显影剂供给容器I (能够可拆卸地安装)的安装部(安装空间)。显影剂补充装置还具有显影剂接受口(显影剂接受孔)，用于接受从后述的显影剂供给容器I的排出口(排出端口)Ic排出的显影剂。从尽可能地防止显影剂污染安装部8f内部的观点来看，显影剂接受口 8a的直径期望地是与显影剂供给容器I的排出口 Ic的直径大体上相同。当显影剂接受口 8a和排出口 Ic的直径相同时，能够避免显影剂沉积在除接受口和排出口之外的内表面上以及所导致的污染。在本实例中，显影剂接受口 8a是对应于显影剂供给容器I的排出口 Ic的微细口(针孔)，其直径大约为(p2mm。设有L形定位引导件(保持部件)8b，用于固定显影剂供给容器I的位置，使得显影剂供给容器I安装到安装部8f上的安装方向是箭头A指示的方向。显影剂供给容器I从安装部8f的拆卸方向与箭头A的方向相反。如图5所示，显影剂 补充装置8的下部具有用于暂时积累显影剂As的料斗Sg。在料斗Sg中，设置有用于把显影剂给送到作为显影装置201 —部分的显影剂料斗部201a中的给送螺杆11和与显影剂料斗部201a流体连通的开口 Se。在料斗Sg中，设置有用于把显影剂给送到作为显影装置201 —部分的显影剂料斗部201a中的给送螺杆11和与显影剂料斗部201a流体连通的开口 8e。在本实施例中，料斗8g的容积为130cm3。如前所述地，图1的显影装置201根据原稿101的图像信息，使用显影剂对在感光部件104上形成的静电潜像进行显影。除了显影剂料斗部201a以外，显影装置201还具有显影辊20 If。显影剂料斗部201a具有搅拌部件201c，用于搅拌从显影剂供给容器I供给的显影齐U。由搅拌部件201c搅拌的显影剂通过给送部件201d给送到给送部件201e。由给送部件201e、201b顺序给送的显影剂承载在显影辊201f上，最后输送到感光部件104。如图3、4所示，显影剂补充装置8还具有构成驱动机构的锁定部件9和齿轮10，所述驱动机构用于驱动显影剂供给容器I，这将在下文描述。当显影剂供给容器I安装在显影剂补充装置8的安装部8f上时，利用用作显影剂供给容器I的驱动输入部的保持部件3 (将在下文描述)来锁定锁定部件9。锁定部件9松配合在显影剂补充装置8的安装部8f中形成的细长孔部Sc中，并可相对安装部8f沿图中向上和向下的方向移动。锁定部件9的形式为圆杆结构并且在自由端具有锥形部9d，以便于容易地插入到显影剂供给容器I的保持部件3 (图9)中，这将在下文描述。锁定部件9的锁定部9a (可与保持部件3啮合的啮合部)与图4所示的轨道部9b连接，轨道部9b的侧面由显影剂补充装置8的引导部8d保持，并可沿图中向上和向下的方向移动。轨道部9b具有与齿轮10啮合的齿轮部9c。齿轮10与驱动马达500连接。通过控制装置600实施控制使得设置在成像设备100中的驱动马达500的旋转运动方向周期性地颠倒，锁定部件9沿细长孔Sc在图中向上和向下的方向往复运动。此外，如下文所描述地，设有啮合突起8j，用于在从显影剂补充装置8拆卸时使设置在显影剂供给容器I中的锁定部件55旋转。(显影剂补充装置的显影剂供给控制)参考图6、7，描述显影剂补充装置8的显影剂供给控制。图6是示出了控制装置600的功能和结构的框图，图7是示出了供给操作流的流程图。在本实例中，限制暂时积累在料斗Sg中的显影剂的量(显影剂面高度)，使得显影剂不会由于后述显影剂供给容器I的抽吸操作而从显影剂补充装置8反向流动到显影剂供给容器I中。因此，在本实例中，显影剂传感器8k (图5)设置成检测料斗Sg中容纳的显影剂的量。如图6所示，控制装置600根据显影剂传感器8k的输出来控制驱动马达500的操作/不操作，从而容纳在料斗Sg中的显影剂不会超过预定的量。将描述用于此的控制流程。首先，如图7所示，显影剂传感器8k检测料斗Sg中容纳的显影剂量(S100)。当显影剂传感器8k检测到的容纳的显影剂量低于预定量时，也就是说当显影剂传感器8k检测到没有显影剂时，致动驱动马达500以预定时间段执行显影剂供给操作(S101)。作为显影剂供给操作的结果，当显影剂传感器8k检测到的容纳的显影剂量达到预定量时，也就是说，当显影剂传感器8k检测到显影剂时，停止驱动马达500以使显影剂供给操作停止(S102)。通过停止供给操作，完成一系列显影剂供给步骤。每当料斗Sg中容纳的显影剂量由于成像操作消耗了显影剂而低于预定量时，就反复实施显影剂供给步骤。在本实例中，从显影剂供给容器I排出的显影剂暂时存储在料斗Sg中，然后供给到显影装置201，但是也能够采用显影剂补充装置的以下结构。特别是在低速成像设备1 00的情况下，要求主组件紧凑、成本低。在这种情况下，期望的是如图8所示把显影剂直接供给到显影装置201。更加具体地，省略上述料斗Sg，把显影剂从显影剂供给容器I直接供给到显影装置201a中。图8示出了使用双成分显影装置201的显影剂补充装置的一个实例。显影装置201包括被供入显影剂的搅拌室和把显影剂供给到显影辊201f的显影室，其中，搅拌室和显影室具有搅拌部件(螺杆)201d，搅拌部件(螺杆)201d可旋转以使得沿彼此相反的方向给送显影剂。搅拌室和显影室在相对的纵向端部彼此相通，双成分显影剂在两个室循环。搅拌室具有用于检测显影剂的调色剂含量的测磁传感器201g，根据测磁传感器201g的检测结果，控制装置600控制驱动马达500的操作。在这种情况下，从显影剂供给容器供给的显影剂是非磁性调色剂或非磁性调色剂加磁性载体。在本实例中，正如后述地，显影剂供给容器I中的显影剂几乎不会仅由于重力而从排出口 Ic排出，而是利用泵部2的排放操作排出显影剂，因此能够抑制排出量的变化。因此，后述的显影剂供给容器I可用于如图8 —样省去料斗Sg的实例。(显影剂供给容器)参考图9和10，描述根据本实施例的显影剂供给容器I的结构。图9 Ca)是显影剂供给容器I的示意性透视图，图9(b)是拆下锁定部件55的显影剂供给容器I的分解图。图10是显影剂供给容器I的示意性剖视图。如图9所示，显影剂供给容器I具有用作容纳显影剂的显影剂容纳部的容器本体la。显影剂容纳空间用图10中的Ib表示，在其中，显影剂容纳在容器本体Ia中。在该实例中，用作显影剂容纳部的显影剂容纳空间Ib是容器本体Ia中的空间加上泵部2的内部空间。在本实例中，显影剂容纳空间Ib容纳调色剂，该调色剂是体积平均粒径为5 μ m-6 μ m的干粉末。在本实施例中，泵部是容积可变化的容积式泵部2。更加具体地，泵部2具有波纹管式胀缩部2a (波纹管式部、胀缩部件)，其能够通过从显影剂补充装置8接受的驱动力而胀缩。更加具体地，泵部2具有波纹管式胀缩部2a (波纹管式部、胀缩部件)，其能够通过从显影剂补充装置8接受的驱动力而胀缩。泵部2的胀缩部2a是通过增减容积而改变容器本体Ia的内部压力的容积可变部。如图9、10所示，本实例的波纹管式泵部2被折叠以形成周期性交替设置的波峰和波谷，该泵部可胀缩。作为本实例中的波纹管式泵部2，能够减小容积变化量相对胀缩量的变化，因此能够实现稳定的容积变化。在本实施例中，显影剂容纳空间Ib的总容积为480cm3，在其中，泵部2的容积为160cm3 (在胀缩部2a的自由状态)，在本实例中，从自由状态的长度开始在泵部2的膨胀方向实行泵送操作。由于泵部 2的胀缩部2a的胀缩导致的容积变化量为15cm3，泵部2最大膨胀时的总容积为495 cm3 ο显影剂供给容器I填充240g的显影剂。用于驱动锁定部件9的驱动马达500由控制装置600控制，以提供90cm3/s的容积变化速度。容积变化量和容积变化速度可以根据所需的显影剂补充装置8的排出量来适当地选择。在本实例中的泵部2为波纹管式泵，但是只要能够改变显影剂容纳空间Ib中的空气量(压力)，也可以使用其他的泵。例如，泵部2可以是单轴偏心螺杆泵。在这种情况下，需要一附加的开口以允许单轴偏心螺杆泵进行抽吸和排放，设置该开口需要一些必要部件，诸如用于防止开口周围显影剂泄漏的过滤器。此外，单轴偏心螺杆泵需要非常高的转矩来操作，因此，成像设备主组件100的负荷增大。因此，由于波纹管式泵没有这类问题，所以这种泵是优选的。显影剂容纳空间Ib可以仅仅是泵部2的内部空间。在这种情况下，泵部2同时用作显影剂容纳空间lb。泵部2的连接部2b和容器本体Ia的连接部Ii通过焊接构成一体以防止显影剂泄漏，也就是说，保持显影剂容纳空间Ib的气密性。显影剂供给容器I具有与后述的保持部3构成一体的被啮合部3b，作为可与显影剂补充装置8的驱动机构啮合并从驱动机构接受驱动泵部2的驱动力的驱动输入部(驱动力接受部、驱动连接部、啮合部)。更加具体地，可与显影剂补充装置8的锁定部件9啮合的被啮合部3b安装在泵部2的上端。当把显影剂供给容器I安装在安装部8f (图3)时，锁定部件9插入被啮合部3b中，使得它们结合成一体(为了便于插入而提供微小的游隙)。如图9所示，在作为胀缩部2a的胀缩方向的箭头P方向和箭头q方向上被啮合部3b和锁定部件9之间的相对位置固定。优选的是使用注塑法或吹塑法一体地模制泵部2和被啮合部3b。通过这种方式大体上与锁定部件9结合成一体的被啮合部3b从锁定部件9接受用于使泵部2的胀缩部2a胀缩的驱动力。结果，随着锁定部件9的竖直运动，泵部2的胀缩部2a膨胀和收缩。泵部2用作气流发生机构，用于通过由用作驱动输入部的被啮合部3b接受的驱动力，交替地且反复地产生经排出口 Ic进入显影剂供给容器的气流和流到显影剂供给容器外部的气流。在本实施例中，使用圆杆锁定部件9和圆孔被啮合部3b以大体上将其结合成一体，但是只要能够相对胀缩部2a的胀缩方向(箭头P方向和箭头q方向)固定它们之间的相对位置，也可以使用其他结构。例如，被啮合部3b为杆状部件，锁定部件9为锁定孔；被啮合部3b和锁定部件9的截面形状可以是三角形、矩形或其他多边形，或者可以是椭圆形、星形或其他形状。或者，可使用其他已知的锁定结构。在容器本体Ia底端部处的法兰部lg，设置有排出口 lc，用于允许显影剂容纳空间Ib中的显影剂排出到显影剂供给容器I的外部。排出口 Ic将在下文详细描述。如图10所示，形成朝容器本体Ia的下部的排出口 Ic倾斜的倾斜面lf，容纳在显影剂容纳空间Ib中的显影剂由于重力而在倾斜面If上朝排出口 Ic附近下滑。在本实施例中，倾斜面If的倾角(在显影剂供给容器I设置于显影剂补充装置8中的状态下相对水平面的角度)比调色剂(显影剂)的安息角大。显影剂供给容器I仅经排出 口 Ic与显影剂供给容器I的外部流体连通，并且除了该排出口 Ic之外基本上被密封。参考图3、10，描述开闭排出口 Ic的闸板机构。弹性材料构成的密封部件4通过粘接而固定在法兰部Ig的下表面上，从而围绕在排出口 Ic的外周，以防止显影剂泄漏。设置用于密封排出口 Ic的闸板5，以压缩处于闸板5和法兰部Ig下表面之间的密封部件4。闸板5通常由作为加载部件的弹簧(未示出)在关闭方向加载(利用弹簧的胀力)。与显影剂供给容器I的安装操作联动地，通过抵接形成于显影剂补充装置8上的抵接部8h (图3)的端面并使弹簧收缩，闸板5打开。此时，显影剂供给容器I的法兰部Ig插入在设置于显影剂补充装置8中的抵接部8h和定位引导件Sb之间，使得显影剂供给容器I的侧面Ik (图9)抵接显影剂补充装置8的止动部Si。结果，在安装方向(A方向)确定显影剂供给容器I相对显影剂补充装置8的位置(图17)。通过这种方式法兰部Ig由定位引导件Sb引导，并且在显影剂供给容器I的插入操作完成时，排出口 Ic和显影剂接受口 8a彼此对齐。此外，当完成显影剂供给容器I的插入操作时，排出口 Ic和接受口 8a之间的空间被密封部件4 (图17)密封，以防止显影剂泄漏到外部。随着显影剂供给容器I的插入操作，锁定部件9被插入显影剂供给容器I的保持部件3的被啮合部3b中，使得它们结合成一体。此时，在垂直于显影剂供给容器I相对显影剂补充装置8的安装方向(A方向)的方向(图3中的向上和向下方向)由定位引导件Sb的L形部确定显影剂供给容器的位置。作为定位部的法兰部Ig也用于防止显影剂供给容器I在向上和向下的方向(泵部2的往复方向)移动。以上的操作是显影剂供给容器I的一系列安装步骤。通过操作者关闭前盖40，完成安装步骤。
从显影剂补充装置8上拆下显影剂供给容器I的步骤与安装步骤相反。更加具体地，打开更换用前盖40，从安装部8f上拆下显影剂供给容器I。此时，解除抵接部8h的干涉状态，从而利用弹簧(未示出)关闭闸板5。在本实例中，容器本体Ia (显影剂容纳空间Ib)的内部压力低于环境压力(外部空气压力)的状态(减压状态、负压状态)和内部压力高于环境压力的状态(压缩状态、正压状态)以预定的循环周期交替地反复。这里，环境压力(外部空气压力)是放置显影剂供给容器I的环境条件下的压力。因而，通过改变容器本体Ia的压力(内部压力)，从排出口 Ic排出显影剂。在本实例中，以0.3秒的循环周期在480-495cm3之间变化(往复)。容器本体I的材料优选为使得其可提供足够的刚性，以避免碰撞或过度膨胀。鉴于此，本实例采用聚苯乙烯树脂材料作为显影剂容器本体Ia的材料，以及采用聚丙烯树脂材料作为泵部2的材料。关于容器本体Ia的材料，也可以使用其他树脂材料，例如ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物树脂材料)，聚酯，聚乙烯，聚丙烯，只要它们具有足够的耐压性。可替换地，它们
可以是金属。关于泵部2的材料，可以使用任何材料，只要其可胀缩而足以通过容积变化来改变显影剂容纳空间Ib中空间的内部压力。实例包括薄形ABS (丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物树脂材料)，聚苯乙烯，聚酯，聚乙烯材料。可替换地，可使用其他的可胀缩材料，例如橡胶。泵部2b和容器本体Ia可以通过注塑法、吹塑法等等用同一种材料一体地模制，只要它们的厚度适当地调节。在本实例中，显影剂供给容器I仅通过排出口 Ic与外部流体连通，因此，除了排出口 Ic之外显影剂供给容器基本上与外部隔绝开。也就是说，通过压缩和减压显影剂供给容器I的内部，从排出口 Ic排出显影剂，因此，希望气密性以保持稳定的排出性。另一方面，在显影剂供给容器I的运输(空运)期间和/或在长期未使用的期间中，容器内部压力可能会由于环境条件急剧变化而急剧变化。例如，当在高海拔地区使用设备时，或者当在低环境温度的地方保存的显影剂供给容器I转移到高环境温度的房间时，与环境气压相比，显影剂供给容器I的内部会增压。在这种情况下，容器会变形，和/或当容器被打开时显影剂会飞溅。鉴于此，在本实例中，显影剂供给容器I具有直径φ为3_的开口，该开口设有过滤器。过滤器是从日本Nitto Denko Kabushiki Kaisha公司获得的TEMISH (注册商标)，其具有防止显影剂泄漏到外部但允许空气在容器的内部和外部之间通过的性能。这里，在本实例中，尽管采取了这种措施，但是可以忽略它对泵部2进行的经排出口 Ic的抽吸操作和排放操作的影响，因此可有效地保持显影剂供给容器I的气密性。(显影剂供给容器的排出口)在本实例中，显影剂供给容器I的排出口 Ic的尺寸选择成使得在显影剂供给容器I处于能把显影剂供给到显影剂补充装置8中的方向时，仅通过重力不能排出足够量的显影剂。排出口 Ic的开口尺寸足够小，使得仅通过重力不能从显影剂供给容器排出足够的显影剂，因此在下文 把开口称为针孔。换句话说，开口的尺寸确定成使得排出口 Ic大体上被堵塞。这在以下几方面是预期有利的:1)显影剂不容易从排出口 Ic泄漏；2)能够抑制在打开排出口 Ic时过多地排出显影剂；和3)显影剂的排出能够主要依靠泵部的排放操作。发明人已经研究得出仅通过重力不足以排出充分量调色剂的排出口 Ic的尺寸。将描述验证实验(测量方法)和标准。准备预定容积的长方体容器，其中，在底部中央部形成排出口(圆形)，并填充200g显影剂；然后，密封填充口，塞住排出口 ；在这种状态下，充分摇动容器以使显影剂松散。长方体容器的容积为1000cm3，长度为90mm，宽度为92mm，高度为120mm。之后，在排出口朝下的状态下尽可能快地打开排出口，测量从排出口排出的显影剂量。此时，除了排出口之外完全密封长方体容器。此外，在温度为24摄氏度、相对湿度为55%的条件下实施验证实验。利用这些方法，在改变显影剂的种类和排出口的尺寸的同时测量排出量。在本实例中，当排出的显影剂量不超过2g时，该量是可以忽略的，因此，此时排出口的尺寸被认为是仅通过重力不足以充分地排出显影剂。在验证实验中使用的显影剂如表I所示。显影剂的种类是单成分磁性调色剂、在双成分显影剂显影装置中使用的非磁性调色剂以及非磁性调色剂和磁性载体的混合物。关于代表显影剂特性的特性值，可测量表示流动性的安息角和表示显影剂层松散容易程度的流动性能量，后者由粉末流动性分析装置(可从Freeman Technology获得的粉末流动性测试仪FT4)测量。 表I
权利要求
1.一种显影剂供给容器，包括: 用于容纳显影剂的显影剂容纳部； 用于允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口； 用于接受驱动力的驱动输入部； 泵部，能够由所述驱动输入部接受的驱动力驱动，以使所述显影剂容纳部的内部压力在低于环境压力的压力和高于环境压力的压力之间交替变化；和 管制部，用于管制在所述泵部开始操作时所述泵部的位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影剂容纳部。
2.根据权利要求1所述的显影剂供给容器，其中，所述泵部包括用于通过增大和减小显影剂容纳部的容积来改变所述显影剂容纳部内部压力的容积变化部，所述容积变化部的操作是以增大所述容积变化部的容积的行程开始。
3.根据权利要求1或2所述的显影剂供给容器，其中，对于当所述显影剂容纳部的内部压力低于环境压力时的压差，在所述显影剂容纳部密封的状态下使所述泵部操作时所述显影剂容纳部的内部压力和环境压力之间压差的最大值Pi和在所述显影剂供给容器的显影剂供给操作期间所述显影剂容纳部的内部压力和环境压力之间压差的最大值P2满足|P1|>|P2|。
4.根据权利要求1、2或3所述的显影剂供给容器，其中，所述管制部包括被啮合部，该被啮合部能相对所述显影剂供给容器移动以管制或释放所述泵部，并且，随着显影剂供给容器安装到所述显影剂补充装置上 的安装操作，通过该被啮合部与设置在所述显影剂补充装置中的啮合部啮合并且该被啮合部相对所述显影剂供给容器移动，所述管制部释放所述泵部。
5.根据权利要求4所述的显影剂供给容器，其中，随着从所述显影剂补充装置把显影剂供给容器拆下的操作，所述管制部再管制所述泵部。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的显影剂供给容器，还包括给送部，该给送部利用所述驱动输入部接受的旋转力而旋转，以向所述排出口给送内部容纳的显影剂，其中，利用所述给送部的旋转来驱动所述泵部，所述管制部通过管制给送部的旋转而管制所述泵部。
7.根据权利要求1至6中任何一项所述的显影剂供给容器，其中，所述管制部包括用于储存所述驱动输入部接受的驱动力的储能单元。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的显影剂供给容器，其中，当所述储能单元存储驱动力时所述泵部保持在容积为最小的第一状态，并且，当存储的驱动力被释放时，所述泵部在至少一次变成容积为最大的第二状态后所述泵部恢复到第一状态。
9.根据权利要求8所述的显影剂供给容器，其中，所述显影剂供给容器包括可旋转部和不可旋转部，所述储能单元包括触发器机构，该触发器机构具有处于所述可旋转部和不可旋转部之间的加载部件。
10.根据权利要求9所述的显影剂供给容器，其中，所述驱动输入部包括不接受驱动力的局部区域，使得当所述储能单元驱动所述泵部时所述驱动输入部不从所述驱动源接受驱动力。
11.根据权利要求10所述的显影剂供给容器，其中，所述驱动输入部包括在所述局部区域没有齿轮齿的齿轮。
12.根据权利要求8所述的显影剂供给容器，其中，通过沿当所述泵部由所述驱动输入部接受的驱动力驱动时的前进路径和沿当所述泵部由所述储能单元驱动时的后退路径交替地移动，所述驱动输入部驱动所述泵部。
13.根据权利要求12所述的显影剂供给容器，其中，后退路径具有倾斜槽，该倾斜槽相对旋转轴线方向倾斜，使得所述泵部在第一状态和第二状态之间变化。
14.根据权利要求1至13中任何一项所述的显影剂供给容器，还包括喷嘴部，其连接到所述泵部并在端部具有开口，其中，所述喷嘴部的开口布置成邻近所述排出口。
15.根据权利要求14所述的显影剂供给容器，其中，所述喷嘴部具有多个所述开口。
16.一种显影剂供给系统，包括显影剂补充装置、能够可拆卸地安装在所述显影剂补充装置上的显影剂供给容器，所述显影剂供给系统包括: 所述显影剂补充装置，其包括用于向所述显影剂供给容器施加驱动力的驱动器； 所述显影剂供给容器，其包 括:容纳显影剂的显影剂容纳部；允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口 ；接受驱动力的驱动输入部；使所述显影剂容纳部的内部压力在高于环境压力的压力和低于环境压力的压力之间交替变化的泵部；和管制部，用于管制在所述泵部开始操作时所述泵部的位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影剂容纳部。
17.根据权利要求16所述的显影剂供给系统，其中，所述泵部包括通过增大和减小所述显影剂容纳部的容积来改变其内部压力的容积变化部，并且所述容积变化部的操作是以增大所述容积变化部的容积的行程开始。
18.根据权利要求16或17所述的显影剂供给系统，其中，对于当所述显影剂容纳部的内部压力低于环境压力时的压差，在所述显影剂容纳部密封的状态下所述泵部操作时所述显影剂容纳部的内部压力和环境压力之间压差的最大值Pl和在所述显影剂供给容器的显影剂供给操作期间所述显影剂容纳部的内部压力和环境压力之间压差的最大值P2满足|P1|>|P2|。
19.根据权利要求16、17或18所述的显影剂供给系统，其中，所述管制部包括被啮合部，该被啮合部能相对所述显影剂供给容器移动以管制或释放所述泵部，并且，随着显影剂供给容器安装到所述显影剂补充装置上的安装操作，通过所述被啮合部与设置在所述显影剂补充装置中的啮合部啮合并且所述被啮合部相对所述显影剂供给容器移动，所述管制部释放所述泵部。
20.根据权利要求16、17或18所述的显影剂供给系统，其中，随着从所述显影剂补充装置把显影剂供给容器拆下的操作，所述管制部再管制所述泵部。
21.根据权利要求16至20中的任何一项所述的显影剂供给系统，还包括喷嘴部，其连接到所述泵部并在端部具有开口，其中，所述喷嘴部的开口布置成邻近所述排出口。
22.根据权利要求21所述的显影剂供给系统，其中，所述喷嘴部具有多个所述开口。
23.一种显影剂供给容器，包括: 容纳显影剂的显影剂容纳部； 允许从所述显影剂容纳部排出显影剂的排出口； 接受驱动力的驱动输入部；泵部，能够由所述驱动输入部接受的驱动力驱动，以使所述显影剂容纳部的内部压力在低于环境压力的压力和高于环境压力的压力之间交替变化；和 管制部，用于管制所述泵部的停止位置，使得在所述泵部的初始操作期间空气通过所述排出口吸入到所述显影 剂容纳部。
全文摘要
提供了一种显影剂供给容器和一种显影剂供给系统，能够从初始阶段就适当地将显影剂从显影剂供给容器排出到显影剂补充装置。在显影剂补充装置(8)上可安装/可拆卸的显影剂供给容器(1)包括容纳显影剂的容器本体(1a)；用于排出容纳在容器本体(1a)中的显影剂的排出口(1c)；保持部件(3)，驱动力从显影剂补充装置(8)输入给保持部件；泵部(2)，该泵部通过保持部件(3)接受的驱动力操作，以使容器本体(1a)的内部压力在低于环境压力的状态和高于环境压力的状态之间反复并交替切换；和由保持部件(3)和锁定部件(55)构成的管制部，用于管制操作开始时泵部(2)的位置，使得在泵部(2)的第一操作周期期间空气从排出口(1c)吸入容器本体(1a)。
文档编号G03G15/08GK103250102SQ20118005723
公开日2013年8月14日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者村上雄也, 长岛利明, 田泽文朗, 冲野礼知, 山田祐介, 中岛伸夫, 矶村哲朗 申请人:佳能株式会社