专利名称：显影剂供应盒，显影剂接收盒，操作盒和成象装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成象装置，例如一复印机，一激光打印机，一LED打印机，一传真机，等等，一显影剂供应盒可取下地安装在成象装置的主组件中，和一接收显影剂的盒例如操作盒(process cartridge)。
一成象装置，例如一复印机，应用一电照相系统，其中，一在一感光件例如感光鼓上形成的感光潜象用一显影装置通过附着的碳粉显影，并然后转移到一片记录介质例如一张纸上。
这种电照相系统有时与一盒系统结合，其中，一感光件，一显影装置等等为一整体盒的形式，其可取下地安装在成象装置的主组件上。根据该盒系统，一成象装置能由一使用者自己进行维修，而不依赖服务人员，这显著地提高了操作效率。于是，该盒系统能广泛地被应用。
在操作盒的操作部分中的耐用性有所不同。于是，有一些设计使用两个分离的操作盒一显影剂接收盒，其包括一显影装置和接收显影剂，和一显影剂供应盒或碳粉盒，其向显影剂接收盒提供碳粉。碳粉盒有一碳粉排出(供应)孔，显影剂通过该孔排出，和一碳粉接收盒，其后面称为操作盒，其有一碳粉接收孔，通过该孔接收显影剂。通过连接碳粉排出孔和碳粉接收孔，碳粉被排出(供应)到操作盒。这种布置使耐用性不同的两组元件设置在两个分开的外壳(盒)中，使其能有效地更换元件，并有助于降低成本和减少浪费。
然而，这种设计使用了两个独立的盒，即，一操作盒和一碳粉盒，这带来了其本身的问题。例如，碳粉通过两个盒之间的间隙散布。于是，就提出了一种附加的技术，根据这种技术，在成象装置的主组件中，碳粉盒和操作盒能可取下地定位，并相互独立，碳粉盒的碳粉排出孔有一挡板，其能关闭和打开该孔，而操作盒的碳粉接收孔有一元件用于使挡板在碳粉盒侧移动。采用这种结构，当两个盒被插入成象装置的主组件并牢固地定位在该处时，一挡板移动件的突起与挡板的槽啮合。在这种状态，当挡板移动件的杆用人工转动时，通过一齿轮使在盒侧的挡板滑动。
然而，上述结构的布置也有一问题，为了使碳粉接收孔与碳粉排出孔连接，必须进行用人工转动杆的麻烦的操作。
本发明的主要目的是提供一种显影剂供应盒，一显影剂接收盒，一操作盒，和一成象装置，其能保证显影剂供应盒的显影剂排出孔和显影剂接收盒的显影剂接收孔能容易和可靠地相互连通。
本发明的另一目的是提供一显影剂供应盒，一显影剂接收盒一操作盒和一成象装置，其防止显影剂从显影剂供应盒的显影剂排出孔中泄漏。
本发明的另一目的是提供一种显影剂供应盒，一显影剂接收盒，一操作盒，和一成象装置，其结构能使当显影剂接收盒或操作盒不在成象装置的主组件中时，显影剂供应盒的显影剂排出孔用一挡板保持关闭。
本发明的另一目的是提供一显影剂供应盒，一显影剂接收盒，一操作盒，和一成象装置，其能保证显影剂供应盒的挡板能可靠地移动，而与两个盒的安装或拆卸顺序无关。
本发明的另一目的是提供一显影剂供应盒，一显影剂接收盒，一操作盒，和一成象装置，其结构使显影剂供应盒的挡板的移动与显影剂供应盒和显影剂接收盒相互之间的相对移动相关下面通过实施例并参照附图对本发明进行描述。
图1是根据本发明的成象装置的剖视图，显示了该装置的总的结构。
图2是图1所示的成象装置的透视图，也显示了装置的总的结构。
图3是操作盒的顶部上挡板的分解图，其为第二挡板和其相邻部分。
图4是根据本发明的碳粉盒的剖视图。
图5是根据本发明的碳粉盒中挡板的分解透视图，其为第一挡板和其相邻部分。
图6是根据本发明的操作盒中挡板的分解透视图，其为第二挡板和其相邻部分。
图7是根据本发明的碳粉盒中挡板的分解透视图，其为第一挡板和其相邻部分。
图8是碳粉盒的顶视图，显示了第一挡板在运动中的连续位置。
图9是与前面形式不同的第一挡板的透视图。
图10是根据本发明的操作盒和碳粉盒结合的透视图，显示了与前面的结合不同的结构布置。
图11根据本发明的操作盒和碳粉盒另一种结合的透视图，并显示了与前面结构布置不同的结构布置。
图12是一枢转部分和其相邻部分的示意剖视图，并显示了其结构。
下面，参照附图描述本发明的一个实施例，其为一成象装置的形式。该实施例将参照一电照相彩色打印机进行描述。
(一般结构)首先，参见图1，描述根据本发明的成象装置的总的结构。在图1中显示的成象装置包括操作盒1a-1d，即显影剂接收盒，其可取下地设置，和碳粉盒2a-2d，即显影剂供应盒，其贮存显影剂(后面称为“碳粉”)。操作盒1a-1d分别具有感光鼓10a-10d，充电装置12a-12d，曝光装置13a-13d，和显影装置14a-14d。充电装置12a-12d，曝光装置13a-13d，和显影装置14a-14d分别在鼓10a-10d圆周方向的表面附近分布。各操作盒可取下地设置在成象装置的主组件上，与其他的操作盒和碳粉盒独立，各碳粉盒可取下地设置在成象装置的主组件上，与其他的碳粉盒和操作盒独立。各充电装置均匀地对相应的感光鼓的圆周表面充电。各曝光装置由转换为图像信息的激光束对相应感光鼓的圆周表面曝光。各显影装置对形成在对应感光鼓上的静电潜像进行显影。成象装置也有一主充电装置32a-32b，用于将感光鼓上的碳粉图像转移到传送带31上，传送带是中间传送装置3的一部分，和清洁装置15a-15b，其用于回收残留在对应感光鼓圆周表面上的碳粉。各操作盒有一感光鼓，一充电装置，一显影装置，和一清洁装置。一显影装置有一图像承载件，其设置在显影剂容器的孔附近，通过使用承载在显影剂承载件上的显影剂，对形成在感光鼓上的静电潜像进行显影。
与中间传送装置3接触或相邻的是一第二转移装置33，用于将已经转移到传送带31上的碳粉图像转印到例如一张转移介质P上，一中间传送机构，一用于回收残留在传送带34上的碳粉的清洁装置34，一用于进行固色(fixing)操作的固色装置40，一对在碳粉图像固色之后用于排出转印介质P的排出辊41，和一用于收集排出的转印介质P的交付托盘42。
碳粉贮存部分21a-21d就是显影剂贮存部分，碳粉就是显影剂。一碳粉供应信号从一未示出的显影装置的碳粉量检测装置送出，碳粉供应螺钉22a-22d转动，向对应的操作盒1a-1d提供碳粉。
前面所述的转印介质P叠放在一送进盒51中，并在与后面的纸页分离的同时，一张接一张地从送进盒51中送出，由一对送进辊53传送到一对定位辊54，并继续传送，与在感光鼓10a-10d上的碳粉图像的形成同步。虽然在图1中仅显示了一个单一的送进盒，但成象装置可以包括两个或多个送进盒，从而，能贮存尺寸或放置方向不同的转印介质P，能使使用者选择所需要的转印介质P。在上述的电照相彩色打印机中的成象工艺与使用已知的普通成象装置的相同。
图2是本实施例中成象装置的一示意透视图。在图2中，图2(a)显示了成象装置，其前盖35被打开了。在图2(b)显示的成象装置中，操作盒1b和碳粉盒2d被拉出一半，其显示了当操作盒1a-1b和碳粉盒2a-2b被设置或取下时的外观。沿着在图2(b)中Y轴的方向的未示出的导轨，操作盒1a-1b和碳粉盒2a-2b被可取下地设置在成象装置的主组件上。
图3是在各操作盒顶部的第二挡板和其相邻部分的透视图。如图3所示，各操作盒1有一碳粉接收孔16，其位于操作盒外壳11的顶壁上，碳粉通过该孔供应到显影装置中。操作盒1也有一第二挡板18，其位置可以转动大约90°，可以堵塞或打开碳粉接收孔16。第二挡板18是大致圆形的，并有一孔18a，一槽18b，和一中心孔18c，中心孔18c的中心与第二挡板18的转动轴线重合。装置主组件有一突起36，其位置能在操作盒插入装置主组件或从中取下的方向与槽18b接合或脱离。操作盒1也有一第一挡板盖19，其位于挡板18外侧，并有一孔19a和两个圆柱形突起19b和19c。
另外，各操作盒有一槽17，其位于操作盒外壳的顶部表面，并且，突起36与槽配合，在操作盒1的插入或取出过程中，用于引导操作盒。这一结构减少了操作盒和突起36在侧向(轴X的方向)的相互偏差的量。图3显示了碳粉接收孔16和第二挡板18的孔18a未相互对齐；换句话说，挡板18使碳粉接收孔关闭。
图4是碳粉盒2的垂直剖视图，其处于与轴线Y垂直的平面中。图中显示了碳粉排出孔23和其附近部分的剖面。一碳粉供应螺钉22设置在碳粉贮存部分21下方，和一搅拌/传送件24可转动地被支承在碳粉贮存部分21的的大致中间部分，用于有效地将碳粉传送到碳粉供应螺钉22。在碳粉排出孔23的底部，设置一可转动的挡板，即第一挡板27，其由一第一挡板支承部分28可转动地支承，并大致与碳粉容纳部分21的底壁26平行。
图5是第一挡板27和其相邻部分的分解透视图。第一挡板27是大致圆形的，并有一孔27a位于中央。第一挡板支承件28的轴28a与中心孔27a接合，允许第一挡板27围绕轴28a转动。第一挡板27有4个槽口27b，相邻的槽口分开90°。并有两个孔27c，它们相互分开大约180°。
这里，省略了对用于防止碳粉散布的密封件的描述。然而，在第二挡板18和第二挡板盖19之间和第一挡板27和第一挡板支承件28之间的间隙可以通过在其中充填泡沫尿烷，毡垫或类似装置而很好地密封。
(设置或拆卸操作盒的操作)下面，将描述有上述结构的操作盒1插入装置主组件或从中取出的操作。参照图6，该图为第二挡板，即在操作盒侧的挡板和其附近部分的分解透视图。当操作盒1是在装置主组件外侧时，第二挡板18定位于图6中双点划线所述示的角度。并且，孔18a不与碳粉接收孔16对齐，所以被关闭。
当操作盒1被插入装置主组件时，即，当操作盒在图2(b)的轴线Y的方向移动时，第二挡板18在箭头A所示的方向与操作盒1的主结构一起移动。于是，装置主组件的突起36与槽口18b啮合，使挡板18在箭头B所示的方向转动90°，如图中的实线所示。然后，孔18a与碳粉接收孔16对齐，在两个盒之间形成一打开的通道。
另一方面，当操作盒1从装置主组件中取出时，第二挡板18在与箭头A方向相反的方向与操作盒1的主结构一起移动，并通过突起36，使第二挡板在与箭头B方向相反的方向、即在与其装设时转动方向相反的方向转动90°。然后，使碳粉接收孔16堵塞。换句话说，碳粉接收孔16的打开或关闭直接与操作盒1插入装置主组件中或从中拉出时的运动相关。
(装设或拆卸碳粉盒的操作)下面，描述有上述结构的碳粉盒2插入装置主组件或从中取出的操作。参照图7，该图是第一挡板，即在碳粉盒侧的挡板和其附近部分的分解透视图。当碳粉盒2位于装置主组件外侧时，第一挡板27处于图7中双点划线所示的角度。换句话说，孔27c不与碳粉排出孔23对齐，所以，碳粉排出孔23被关闭。
首先，描述当操作盒1已经在装置主组件中时第一挡板27的运动。当碳粉盒2被插入装置主组件时，即，当碳粉盒2在图2(b)的Y轴的方向移动时，碳粉盒2接近操作盒1；两个盒以相向的关系相对移动。第一挡板27在箭头C所示的方向移动。于是，突起19b，即挡板盖19的第一施力部分与作为力接收部分的槽口27b啮合，使第一挡板27在图中实线所述示的箭头D的方向转动90°。然后，孔27c与碳粉排出孔23对齐，在两个盒之间形成一打开的通道。图8是第一挡板27和其附近部分的顶部平面图，显示了第一挡板27的连续的位置。当第一挡板27在箭头C的方向移动时，突起19b与槽口27b啮合，使孔27c移动到碳粉排出孔23的位置。
槽口27b在顶侧和底侧打开(相对于图中的垂直方向)。然而，一板29可以设置以覆盖槽口27b的顶侧，如图9中所示。由于有了板29，可以防止碳粉下落和弄脏操作盒1的顶部表面，并且也防止在槽口27b通过碳粉排出孔23的同时，碳粉附着在槽27b的附近。换句话说，板29能进一步减少碳粉的扩散。
关于从装有操作盒1和碳粉盒2的装置主组件中拉出碳粉盒2的操作随着碳粉盒2被拉出，第一挡板27在与箭头C方向相反的方向移动，同时由于第一挡板盖19的突起19b，使其在与箭头D的方向(在插入时的转动方向)相反的方向转动90°。然后，碳粉排出孔23被堵塞。换句话说，当两个盒以相对的限度相互离开地移动时，通过突起19b在堵塞碳粉排出孔23的方向在第一挡板27上施加一个力。
下面，描述不在碳粉盒2之前装设操作盒1的操作，即，在碳粉盒2的装设之后再装设操作盒1的操作。
当碳粉盒2在操作盒1之前插入装置主组件中时，第一挡板27不与用于使第一挡板27转动的突起19b接触，所以，其保持在其在主组件中的关闭的位置。随着操作盒1以这种状态(碳粉盒2在其挡板27处于关闭位置已插入主组件中的状态)插入主组件，第二挡板盖19的突起19c，即第二力施加部分与作为力接收部分的槽口27b啮合，使第一挡板27转动90°。于是，孔27c与碳粉接收孔23对齐，在两个盒之间形成一打开的通道。当碳粉盒2留在装置主组件中而操作盒1从装置主组件中取出时，进行与上述操作相反的操作，从而关闭碳粉排出孔23。换句话说，通过挡板27使碳粉排出孔23的打开直接与碳粉盒2和操作盒1以相对限度的相互靠近的移动相关联，并且，碳粉排出孔23的关闭直接与碳粉盒2和操作盒1以相对限度的相互离开的运动相关联。
(连接两个盒的结构)如上所述，第一挡板27的打开和关闭与操作盒1和碳粉盒2在它们装入装置主组件或从其中取出的方向(Y轴的方向)的移动相关联。于是，操作盒1和碳粉盒2可以分别有一对槽55作为引导部分，和一对肋56作为被引导的部分，从而允许两个盒仅在它们装入装置主组件或从中取出的方向(Y轴的方向)移动。肋56与槽55的接合防止了两个盒在垂直方向(轴Z的方向)分离，这就使操作盒1和碳粉盒2不能相互分离，而只能在它们装入或取出的方向相对移动，即，除非第一挡板27封闭碳粉排出孔23。
另外，碳粉盒1和操作盒2的肋56和58，即，当操作盒1和碳粉盒2装入装置主组件中时的引导部分，可以分别具有肋57和59，从而，通过一个图12中所示的作为取出控制装置的枢转件60，能防止两个盒同时取出。
更具体地说，枢转件60通过装置主组件可枢转地支承，并且其在图中垂直方向的最宽的部分比肋57和59之间的间隙更宽，如图12(b)中所示。于是，当碳粉盒2在箭头E的方向移动时，碳粉盒2的肋59将枢转件向下压，从而防止操作盒1的肋57在箭头E的方向移动。于是，防止了操作盒1在箭头E的方向移动。
如上所述，因为第一挡板27有两个孔27c，所以无论碳粉盒2或操作盒1被装设或取出，当碳粉盒2或操作盒1从装置主组件中取出时，都能保证第一挡板27关闭碳粉排出孔23。另外，通过简单地将碳粉盒2插入装置主组件或从其中拉出，能分别打开或关闭碳粉排出孔23。
本发明的实施例参照一电照相的彩色打印机进行了描述，其使用了4个操作盒1和4个碳粉盒2。然而，本发明的应用不局限于这种成象装置。例如，本发明可应用于单色的成象装置，也能产生相同的作用；换句话说，能通过操作盒或碳粉盒的移动，而简单地自动关闭碳粉盒的碳粉排出孔的挡板，这可以在插入和取出前者和后者时发生，而不需要人工地操作一杆或类似装置。因为通过盒的移动使挡板打开或关闭(这发生在其装设或取出期间)，而不需要一压力产生装置，例如弹簧，能使挡板可靠地打开或关闭。这里应注意到，上述的显影剂接收盒可以是这样的显影盒，其没有一感光件，一充电装置和一清洁装置。
本发明可以有许多变形，都在本发明的精神范围之中。
权利要求
1.显影剂接收盒，它可分开地安装于成像设备上，包括盒体；设于上述盒体上的接收孔，用于接收通过一可分离地安装于此成像设备上的显影剂供应盒的排出孔排出的显影剂；以及可与一用以打开与关闭此排出孔的显影剂供应盒挡板件接合的接合部，其中当上述显影剂接收盒与显影剂供应盒中任一在此成像设备中安装就位后，上述接合部给予此显影剂供应盒的挡板这样一个力，使得此挡板件响应向成像装置安装此显影剂接收盒与显影剂供应盒中之另一的安装作业，而从用于关闭此排出孔的关闭位置移动到用于打开此排出口的打开位置；其中当上述显影剂接收盒与显影剂供应盒中在此成像设备中安装就位后，上述接合部给予此显影剂供应盒挡板这样一个力，使得此挡板件响应从成像装置卸除此显影剂接收盒与显影剂供应盒中任一的卸除作业，而从打开位置移动到关闭位置。
2.权利要求1所述的盒，其中当上述显影剂接收盒与显影剂供应盒都在此成像设备中安装就位后，上述接合部给予此显影剂供应盒的挡板这样一个力，使得此挡板件响应从成像装置卸除此显影剂接收盒与显影剂供应盒中之任一的卸除作业，而从用于打开此排出孔的打开位置移动到用于关闭此排出口的关闭位置。
3.权利要求1或2所述的盒，它还包括显影装置，用来由此显影剂供应盒供应的显影剂于一载像件上形成静电图像。
4.权利要求1或2所述的盒，它还包括一载像件以及一利用于显影剂供应盒供应的显影剂将该载像件上形成的静电图像显影的显影装置。
全文摘要
显影剂供应盒，可取下地安装在成象装置上，包括显影剂容纳部分；一排出孔排出显影剂到一个显影剂接收盒的接收孔，显影剂接收盒有一显影装置，用显影剂使一图像承载件上的静电图像显影，显影剂接收盒可取下地安装在成象装置上；一挡板件可在排出孔的打开和关闭位置之间移动；一接合部分与显影剂接收盒接合，从接收盒接收一个力，使挡板件从关闭位置移动到打开位置，其与显影剂供应盒相对于成象装置在装卸方向的显影剂供应盒和接收盒之间的相靠近的相对移动相关。
文档编号G03G21/16GK1512278SQ20041000153
公开日2004年7月14日 申请日期2000年11月29日 优先权日1999年11月29日
发明者矢作高志 申请人:佳能株式会社