粉末容器和成像设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粉末容器和成像设备。
【背景技术】
[0002] 电子照相成像设备，例如打印机、传真机、复印机或具有打印机、传真机和复印机 的多种功能的多功能外部设备，通过使用粉末补充装置将调色剂供应(补充)到显影装置， 调色剂是来自容纳调色剂的作为粉末容器的调色剂容器的粉末。调色剂容器包括用于存储 调色剂的粉末贮存器、设置在粉末贮存器的一端的开口、设置在接收具有用于接收来自调 色剂容器的调色剂的粉末接收孔的喷嘴的开口上的喷嘴插入构件、将调色剂运送到粉末贮 存器的开口侧的运送器、以及铲起开口侧的调色剂并使调色剂随着粉末贮存器的旋转而落 下并供应到粉末接收孔的铲起部。调色剂容器的示例在日本专利公开No. 2012-133349中公 开。
[0003] 在铲起调色剂并将调色剂供应到插入在喷嘴插入构件的开口中的喷嘴的粉末接 收孔的系统中，取决于调色剂的流动性，可能难以有效率地将调色剂供应到粉末接收孔。
[0004] 本发明的目的是有效率地将显影剂供应到插入在粉末容器中的喷嘴的粉末接收 孔。
【发明内容】
[0005] 根据一实施例，一种用在成像设备中的粉末容器。该粉末容器包括:可旋转的粉末 贮存器，其中存储有用于成像的粉末，该可旋转的粉末贮存器围绕旋转轴线旋转;位于粉末 贮存器的一端的开口，成像设备的喷嘴通过该开口插入;和铲起部，当粉末贮存器旋转时， 铲起位于开口侧的粉末，并将粉末供应到喷嘴的粉末接收孔。铲起部包括从粉末贮存器的 内壁表面向内延伸的铲起表面。铲起表面的内端部在粉末贮存器的旋转轴线方向上延伸。 内端部的边缘大致平行于旋转轴线。在垂直于旋转轴线的横截面中，铲起表面相对于通过 旋转轴线且与内端部的边缘相切的虚拟线朝着粉末贮存器的旋转方向上的上游侧倾斜。
【附图说明】
[0006] 图1是根据本发明实施例的粉末容器附接之前的粉末补充装置和粉末容器的说明 性横截面图；
[0007] 图2是示出根据该实施例的成像设备的总体构造的示图；
[0008] 图3是示出图2所示的成像设备的成像部的构造的示意图；
[0009] 图4是示出粉末容器安置在容器保持部中的状态的示意性透视图；
[0010]图5是示出粉末容器安置在图2所示的成像设备的粉末补充装置中的状态的示意 图；
[0011] 图6是粉末容器附接时粉末补充装置和粉末容器的说明性透视图；
[0012] 图7是示出根据该实施例的粉末容器的构造的说明性透视图；
[0013] 图8是附接有粉末容器的粉末补充装置和粉末容器的说明性横截面图；
[0014] 图9是用于说明根据该实施例的粉末容器的粉末贮存器的构造和喷嘴接收器被拆 下的状态的示图；
[0015] 图10是用于说明喷嘴接收器附接到粉末贮存器的状态的示图；
[0016] 图11是用于说明从容器前端观察的喷嘴接收器的透视图；
[0017] 图12A至12D是用于说明附接操作中开/闭构件和喷嘴的状态的顶部平面图；
[0018] 图13是用于说明根据该实施例的粉末容器的粉末贮存器的开口侧的构造的放大 透视图；
[0019] 图14是用于说明在图13所示的粉末贮存器旋转时开口侧的构造的放大透视图；
[0020] 图15是示出根据本发明第一实施例的铲起部(粉末铲起部）的铲起表面的构造的 放大图；
[0021] 图16是示出当铲起表面在负方向上倾斜时作为铲起特性的调色剂残留量与补充 量之间的关系的示图；
[0022] 图17是示出当铲起表面的倾斜角改变时作为铲起特性的调色剂残留量与补充量 之间的关系的不图；
[0023] 图18是示出当容器本体的旋转频率改变时作为铲起表面的铲起特性的调色剂残 留量与补充量之间的关系的示图；
[0024] 图19A和19B是比较当铲起表面的倾斜角和调色剂环境状况改变时作为铲起特性 的调色剂残留量与排出量之间的关系的示图；
[0025]图20A和20B是比较当容器本体的旋转频率相对于图19改变时、铲起表面的倾斜角 和调色剂环境状况改变时作为铲起特性的调色剂残留量与排出量之间的关系的示图；
[0026] 图21A和21B是比较当铲起表面的倾斜角和根据该实施例的量产模型的粉末容器 的容器本体的旋转频率改变时作为铲起特性的调色剂残留量与排出量之间的关系的示图；
[0027] 图22A和22B是比较当铲起表面的倾斜角和根据该实施例的量产模型的粉末容器 的容器本体的调色剂环境状况改变时作为铲起特性的调色剂残留量与补充量之间的关系 的示图；
[0028]图23A至23C是用于示意性地说明根据本发明第二实施例随铲起部的旋转而变化 的操作图；
[0029]图24是用于说明铲起部和运送部的连接部与运送部的粉末接收孔之间的位置关 系的放大图；
[0030]图25是用于说明铲起部中的空间的形状的放大透视图；
[0031]图26A和26B是用于说明位于设置在铲起部上的粉末接收孔附近的壁与粉末接收 孔之间的位置关系的放大图；
[0032] 图27A至27C是用于说明位于铲起部内部的运送部与铲起表面之间的关系和动作 的示图；
[0033] 图28是用于说明由运送部和铲起表面限定的角度的放大透视图；
[0034]图29A至29C是用于示意性地说明根据本发明第三实施例随铲起部的旋转而变化 的操作图；
[0035]图30A至30C是用于示意性地说明根据本发明第四实施例随铲起部的旋转而变化 的操作图；
[0036] 图31A和31B是用于示意性地说明根据本发明的一变型的构造和随铲起部的旋转 而变化的操作图；
[0037] 图32是用于说明运送部与铲起部在旋转轴线方向上的位置关系的放大图；
[0038]图33A是示出根据本发明第五实施例的容器本体的构造的平面图；
[0039]图33B是示出根据本发明第五实施例的容器本体的构造的侧视图；
[0040] 图34是用于说明根据本发明第五实施例的容器本体的开口侧的构造的放大透视 图；
[0041] 图35是用于说明根据本发明第五实施例的容器本体的开口侧的构造的放大横截 面图；
[0042]图36是用于说明根据本发明第五实施例的铲起部的铲起表面的构造的放大图； [0043]图37A至37C是用于示意性地说明根据本发明第五实施例的铲起部随旋转而变化 的操作图；
[0044]图38A至38C是用于示意性地说明接着图37C继续的铲起部随旋转而变化的操作 图；
[0045] 图39A是示出当容器本体的内部空间小时调色剂的扩散性的示意图；和
[0046] 图39B是示出当根据本发明第五实施例的容器本体的内部空间增加时调色剂的扩 散性的示意图。
【具体实施方式】
[0047] 下面将参照附图描述本发明的各种实施例。在对这些实施例的描述中，相同的部 件或具有相同功能的部件用相同的附图标记表示，并且在随后的实施例中将不再重复相同 的解释。下面的描述仅仅是示例，不限制所附权利要求的范围。此外，本领域技术人员可以 通过在所附权利要求的范围内进行变型或改变而容易地构想其它实施例;然而，这些变型 和改变显然落入所附权利要求的范围内。在附图中，Y、M、C和K是附加到分别对应于黄色、品 红色、青色和黑色的部件的符号，并且将适当地予以省略。
[0048] 图2是作为根据一实施例的成像设备的电子照相串联式彩色复印机(下文中称为 "复印机500"）的总体构造图。复印机500可以是单色复印机。代替复印机，成像设备可以是 打印机、传真机或具有复印机、打印机、传真机和扫描仪的功能的多功能外部设备。复印机 500主要包括复印机主体(下文中称为"打印机100"）、送纸台（下文中称为"送纸器200"）、以 及安装在打印机1 〇〇上的扫描仪部分(下文中称为"扫描仪400"）。
[0049] 用作对应于多种颜色(黄色、品红色、青色、黑色）的粉末容器的四个调色剂容器32 (Y，M，C，K)可拆卸地(可更换地)附接到设置在打印机100的上部的作为容器保持部的调色 剂容器保持器70。中间转印装置85布置在调色剂容器保持器70的下面。
[0050] 中间转印装置85包括用作中间转印介质的中间转印带48、四个一次转印偏压辊49 (Y，M，C，K)、二次转印支承辊82、多个张紧辊、中间转印清洁装置等。中间转印带48伸展并由 多个辊支撑，并连同作为这些辊中之一的二次转印支承辊82的旋转一起沿图2中的箭头方 向环形地移动。
[0051 ]在打印机100中，对应于各颜色的四个成像部46(Y，M，C，K)串联布置以面对中间转 印带48。对应于这四种颜色的四个调色剂容器32(Y，M，C，K)的用作粉末供应(补充)装置的 四个调色剂补充装置60(Y，M，C，K)分别布置在调色剂容器32(Y，M，C，K)的下面。调色剂补充 装置60(Y，M，C，K)分别将容纳在调色剂容器32(Y，M，C，K)中的作为粉末显影剂的调色剂供 应(补充）到相应颜色的成像部46(Y，M，C，K)的显影装置。在该实施例中，这四个成像部46 (Y，M，C，K)形成成像单元。
[0052]如图2所示，打印机100包括位于这四个成像部46下面的作为潜像形成手段的曝光 装置47。曝光装置47基于扫描仪400所读取的原始图像的图像信息使作为图像载体(将在后 面描述)的感光体41(Y，M，C，K)的表面曝光并用光对其进行扫描，使得静电潜像形成在感光 体的表面上。代替由扫描仪400读取，图像信息可以从连接到复印机500的诸如个人计算机 的外部设备输入。
[0053]在该实施例中，采用使用激光二极管的激光束扫描系统作为曝光装置47。然而，也 可以采用其它构造，例如包括LED阵列的构造，作为曝光手段。
[0054]图3是示出对应于黄色的成像部46Y的总体构造的示意图。
[0055]成像部46Y包括鼓形的感光体41Y。成像部46Y包括作为充电装置的充电辊44Y、作 为显影手段的显影装置50Y、作为感光体清洁装置的清洁装置42Y、中和装置等，全部这些都 围绕感光体41Y布置。对感光体41Y执行成像过程(充电过程、曝光过程、显影过程、转印过程 和清洁过程），使得黄色调色剂图像形成在感光体41Y上。
[0056]其它三个成像部46(M，C，K)具有与用于黄色的成像部46Y几乎相同的构造，除了所 使用的调色剂的颜色不同以及对应于相应的调色剂颜色的调色剂图像形成在感光体41M、 41C、41K上以外。下文中，仅给出针对黄色的成像部46Y的解释，并适当地省略对其它三个成 像部46(M，C，K)的解释。
[0057]感光体41Y在驱动电机的作用下在图3中顺时针旋转。感光体41Y的表面在面对充 电辊44Y的位置处均匀带电（充电过程）。随后，感光体41Y的表面到达用曝光装置47发出的 激光L照射的位置，在这里，通过曝光扫描形成了黄色的静电潜像(曝光过程）。感光体41Y的 表面然后到达面对显影装置50Y的位置，在这里，静电潜像借助黄色调色剂显影以形成黄色 调色剂图像(显影装置）。
[0058]中间转印装置85的四个一次转印偏压辊49(Y，M，C，K)和感光体41(￥，，(：，1〇将中 间转印带48夹在中间，从而形成各个一次转印辊隙。极性与调色剂极性相反的转印偏压施 加到每个一次转印偏压辊49(Y，M，C，K)。
[0059]通过显影过程形成有调色剂图像的感光体41Y的表面到达穿过中间转印带48面对 一次转印偏压辊49Y的一次转印辊隙，感光体4IY上的调色剂图像在该一次转印辊隙处转印 到中间转印带48(-次转印过程）。此时，少量的未被转印的调色剂残留在感光体41Y上。调 色剂图像已经在一次转印辊隙处被转印到中间转印带48的感光体41Y的表面到达面对清洁 装置42Y的位置。在该位置处，残留在感光体41Y上的未被转印的调色剂由包括在清洁装置 42Y中的清洁刮板42a机械地收集(清洁过程）。感光体41Y的表面最终到达面对中和装置的 位置，在该位置，感光体41Y上的剩余电势被去除。以此方式，完成了在感光体41Y上执行的 一系列成像过程。
[0060]上面描述的成像过程还在其它成像部46(M，C，K)上以与用于黄色的成像部46Y相 同的方式执行。具体地，布置在成像部46(M，C，K)下面的曝光装置47基于图像信息向成像部 46(Μ，C，K)的感光体41 (Μ，C，K)发射激光L。更具体地，曝光装置47从光源发出激光L并用激 光L经由多个光学元件照射每个感光体41(M，C，K)，同时通过使多角镜旋转来用激光L进行 扫描。随后，通过显影过程形成在感光体41(M，C，K)上的各颜色的调色剂图像被转印到中间 转印带48。
[0061]此时，中间转印带48沿图2中箭头方向行进，并顺序通过一次转印偏压辊49(Y，M， C，K)的一次转印辊隙。因此，感光体41 (Y，M，C，K)上的各颜色的调色剂图像以叠加方式被一 次转印到中间转印带48,使得彩色调色剂图像形成在中间转印带48上。
[0062]其上由所叠加的各颜色的调色剂图像形成彩色调色剂图像的中间转印带48到达 面对二次转印辊89的位置。在该位置，二次转印支承辊82和二次转印辊89将中间转印带48 夹在中间，使得形成二次转印辊隙。形成在中间转印带48上的彩色调色剂图像，例如因施加 到二次转印支承辊82的转印偏压的作用，而被转印到运送至二次转印辊隙的位置的诸如纸 张的记录介质P。此时，还没有转印到记录介质P的未被转印的调色剂残留在中间转印带4 8 上。已经通过二次转印辊隙的中间转印带48到达中间转印清洁装置的位置，在该位置，残留 在表面上的未转印调色剂被收集。以此方式，完成了在中间转印带48上执行的一系列转印 过程。
[0063]下面将解释记录介质P的移动。
[0064] 记录介质P经由供给辑27、对准对辑（registration roller pair)28等从设置在 布置于打印机100下方的送纸器200中的送纸盘26被运送至二次转印辊隙。具体地，多个记 录介质P堆叠在送纸盘26中。当供给辊27在图2中逆时针旋转时，最顶部的记录介质P被供给 到对准对辊28的两个辊之间的辊隙。
[0065]运送至对准对辊28的记录介质P暂时停止在暂停旋转的对准对辊28的辊之间的辊 隙位置处。根据中间转印带48上的彩色调色剂图像到达二次转印辊隙的时机，使对准对辊 28旋转以朝着二次转印辑隙运送记录介质P。由此，在记录介质P上形成期望的彩色图像。 [0066]在二次转印辊隙处转印有彩色调色剂图像的记录介质P被运送至定影装置86的位 置。在定影装置86中，通过由定影带和加压辊施加的热和压力，转印到记录介质P的表面的 彩色调色剂图像被定影到记录介质P。已经通过定影装置86的记录介质P经由排出对辊29的 辊之间的辊隙被排出到设备的外部。由排出对辊29排出到设备外部的记录介质P顺序堆叠 在堆叠部30上，作为输出图像。以此方式，完成了复印机500中的一系列成像过程。
[0067]下面将详细解释成像部46中的显影装置50的构造和操作。以下，将作为示例解释 用于黄色的成像部46Y。然而，用于其它颜色的成像部46(M，C，K)具有相同的构造并执行相 同的操作。
[0068]如图3所示，显影装置50Y包括作为显影剂载体的显影辊51Y、作为显影剂调节板的 刮刀52Y、两个显影剂运送螺钉55Y、调色剂密度传感器56Y等。显影辊51Y面对感光体41Y。刮 刀52Y面对显影辊51Y。两个显影剂运送螺钉55Y布置在两个显影剂容纳部、即第一和第二显 影剂容纳部53Y和54Y的内部。显影辊51Y包括设置在其内部的磁辊、围绕磁辊旋转的套筒 等。含有载体和调色剂的双组分显影剂G存储在第一显影剂容纳部53Y和第二显影剂容纳部 54Y中。第二显影剂容纳部54Y经由设置在其上部的开口与调色剂掉落通道64Y连通。调色剂 密度传感器56Y检测存储在第二显影剂容纳部54Y中的显影剂G中的调色剂密度。
[0069] 显影装置50中的显影剂G在被两个显影剂运送螺钉55Y搅动的同时在第一显影剂 容纳部53Y和第二显影剂容纳部54Y之间循环。第一显影剂容纳部53Y中的显影剂G因显影辊 51Y中的磁辊产生的磁场而供应到并承载在显影辊51Y的套筒的表面上，同时显影剂G被其 中一个显影剂运送螺钉55Y运送。显影辊51Y的套筒如图3中的箭头所示逆时针旋转，承载在 显影辊51Y上的显影剂G随着套筒的旋转在显影辊51Y上移动。此时，显影剂G中的调色剂通 过因与显影剂G中的载体摩擦起电而带有与载体极性相反的电势的电荷而静电附着到载 体，并与被产生在显影辊51Y上的磁场吸引的载体一起承载在显影辊51Y上。
[0070] 承载在显影辊51Y上的显影剂G沿图3中的箭头方向被运送，并到达刮刀52Y和显影 辊51Y彼此面对的刮饰部。当显影剂G通过刮饰部时，显影辊51Y上的显影剂G的量被控制并 调节到合适的量，然后显影剂G被运送至面对感光体41Y的显影区域。在显影区域，显影剂G 中的调色剂通过显影辊51Y与感光体41Y之间产生的电场而附着到形成在感光体41Y上的潜 像。残留在已经通过显影区域的显影辊51Y的表面上的显影剂G随着套筒的旋转而到达第一 显影剂容纳部53Y的上侧。在该位置，显影剂G与显影辊51Y分离。
[0071]显影装置50Y中的显影剂G被调节成使得调色剂密度落入预定范围内。具体地，容 纳在调色剂容器32Y中的调色剂由调色剂补充装置60Y(将在后面描述)根据显影装置50Y中 的显影剂G的调色剂通过显影的消耗量通过调色剂掉落通道64Y补充到第二显影剂容纳部 54Y。补充到第二显影剂容纳部54Y的调色剂在第一显影剂容纳部53Y与第二显影剂容纳部 54Y之间循环，同时在两个显影剂运送螺钉55Y的作用下与显影剂G混合并一起搅拌。
[0072]图4是示出四个调色剂容器32 (Y，M，C，K)附接到调色剂容器保持器70的状态的示 意性透视图。图5