专利名称：调色剂供应装置和成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由利用电摄影或静电记录方法来形成图像的复印机、打印机、传真机等采用的调色剂供应装置。本发明还涉及一种成像设备。
背景技术：
作为由上述成像设备所采用的显影方法，已知有以下方法作为显影剂的干式显影剂被承载在显影剂承载构件(显影部件)的圆周表面上，并且由显影剂承载构件输送到承载着静电潜像的图像承载构件的圆周表面的紧邻附近，从而在图像承载构件和显影剂承载构件之间产生交变电压时，将静电潜像显影成可见图像。通常的作法是分别使用显影套筒和感光鼓作为显影剂承载构件和图像承载构件。
至于显影部件，已知所谓的磁刷式显影方法。根据这种方法，将显影套筒和感光鼓如此设定，即，在它们的圆周表面之间存在一个微小的间隙，并且磁刷由位于在内部保持着一磁铁的显影套筒的圆周表面上的双组分显影剂(其主要组分为颗粒状载体和颗粒状调色剂)形成，而且磁刷的顶端摩擦或者实际上摩擦感光鼓的圆周表面。然后，在位于显影套筒和感光鼓之间的间隙(S-D间隙)上连续产生交变的电场，从而在调色剂颗粒于显影套筒和感光鼓之间来回运动的同时使在感光鼓的圆周表面上的潜像显影(例如，日本特许公开专利申请55-32060和59-165082)。
接下来，将对采用其中一种基于双组分磁刷的显影方法的显影装置的结构进行说明。参照图5，该图为这种类型的显影装置的一个示例在与其纵向垂直的平面处的剖视图。该显影装置100包括一显影套筒101，作为用来使形成于图像承载构件上的静电图像显影的显影剂承载构件；一磁辊102，作为固定地设置在显影套筒101的中空部分中的磁场产生部件；一显影螺杆103和一搅拌螺杆104，作为用于将在显影装置100中的显影剂运向显影套筒101并同时对它进行搅拌的部件；显影部件容器105，它包括一调色剂接收孔105a、一显影箱105b以及一搅拌室105c；以及一调节刮板106，作为设置用来在显影套筒101的圆周表面上形成薄且均匀的显影剂层的显影剂调节构件。在显影装置100的顶部上设有一调色剂容器200，作为用于容纳供显影装置100使用的调色剂的容器。该调色剂容器200与显影装置100的上述调色剂接收孔105a连接。调色剂容器200设有一调色剂输送螺杆205，作为用来从调色剂容器200向显影装置100输送调色剂的输送部件。从该图中可以看出，显影套筒101被设置成非常靠近作为将要被显影的图像承载构件的感光鼓111，并且沿着与感光鼓111的转动方向相反或者与之相同的方向转动，从而在感光鼓111的圆周表面上的潜像由在与感光鼓111的圆周表面接触的磁刷中的显影剂(由点表示)显影。
显影部件容器105装有显影剂(双组分显影剂)，该显影剂主要是一种由颗粒状调色剂和颗粒状磁性载体形成的混合物。随着通过显影而消耗在显影部件容器105中的调色剂，由调色剂输送螺杆205将在调色剂容器200中的调色剂供给从调色剂容器200输送给显影部件容器105，其量与显影所消耗的调色剂的量相匹配。在将调色剂输送给显影部件容器105的调色剂接收孔105a时，它通过孔105a落入具有搅拌螺杆104的搅拌室105c。因此，颗粒状调色剂与磁性载体的比例(这在下面将被称为“T/C比”)保持恒定。至于用于检测在显影部件容器105中的T/C比并且将它保持在预定数值的方法，曾经提出过各种方法，并且其中一些方法已经投入到实际应用中。
例如，根据这些方法中的一个，将一T/C比检测部件设置在感光鼓111附近，并且将一束光投射到已经从显影套筒101转移到感光鼓111上的调色剂层上。然后，根据所发射的光量和所反射的光量调节所提供的调色剂的量，以便将T/C比保持在预定水平。根据另一种方法，将一检测部件设置在显影套筒101上，并且从在将一束光投射到位于显影套筒101上的显影剂层上时所反射的光量推导出T/C比。根据另一种方法，将一传感器设置在显影部件容器105内，并且根据线圈的电感检测在传感器附近的具有预定体积的显影剂主体的表观导磁率μ的变化，以便检测出T/C比。然后，根据所检测出的变化推导出T/C比。
在其中调色剂含量检测传感器基于具有预定体积的调色剂主体的导磁率的变化的上述方法中，导磁率的增加意味着具有预定体积的显影剂主体的T/C比的降低，换句话说，是在显影剂中的调色剂含量的降低。因此，在导磁率增加超过预定数值时，开始调色剂供应操作。另一方面，导磁率的降低意味着在具有预定体积的调色剂主体中T/C比的增加，换句话说，是显影剂中的调色剂含量的增加。因此，当导磁率下降低于预定数值时，停止调色剂供应操作。换句话说，通过交替地重复上述顺序来控制T/C比。
参照图6，该图为显影装置100的平面图，显影套筒101、显影螺杆103以及搅拌螺杆104由从驱动力源(未示出)例如电动机通过驱动力传递部件(未示出)例如齿轮组传递来的力旋转驱动。在显影螺杆103和搅拌螺杆104沿着预定方向以预定速度旋转时，使显影装置容器105中的显影剂沿着由箭头符号所示的方向在其中循环运动。换句话说，在通过调色剂接收孔105a运送新的调色剂供给时，它被输送穿过搅拌室105b，同时均匀地分布在显影剂中并且通过摩擦被完全充电。然后，将它输送给显影箱105b。在显影箱105b中，通过由在显影套筒101的中空部分中的磁辊102所产生的显影磁场由在显影套筒101的圆周表面上的显影剂形成一磁刷，并且附着在该磁刷上的调色剂颗粒和附着在显影套筒101的圆周表面上的调色剂颗粒转移到感光鼓111的承载有静电潜像的圆周表面区域上，由此将该图像显影。
接下来，参照图7，该图为根据现有技术的典型调色剂供应装置300在与显影装置100的纵向平行的垂直平面处的剖视图，该调色剂供应装置300包括作为调色剂供应容器的一调色剂容器200，它包括一主腔室201和一缓冲腔室202；作为调色剂输送通道的一管道203；一调色剂排放孔204(调色剂落下孔)；作为调色剂输送构件的调色剂输送螺杆205；一用于旋转驱动调色剂输送螺杆205的驱动部件206；一用于控制驱动部件206的驱动或停止的驱动控制部件207；一调色剂供应量计算部件214，它根据存储在存储装置215中的程序和数据确定将要提供给显影装置100的调色剂的量，并且将调色剂输送螺杆205输送预定量的调色剂所需要转动的转数或时间输出给驱动控制部件207；以及作为调色剂接收器的一显影装置100(显影部件容器105)，它截获从管道203向下排出的调色剂。
显影装置100可拆卸地安装在成像设备主组件上，从而能够相对于调色剂供应装置300的主组件运动。更具体地说，显影装置100的调色剂接收孔105a与调色剂容器200的上述调色剂排放孔204连接。在上面列出的构件中，只有显影装置100是可更换的部件(可更换单元)，它能够可拆卸地安装在成像设备的主组件中，从而能够可拆卸地与调色剂供应装置连接。其它部件是设备主组件的不可拆卸构件。
调色剂容器200的主腔室201存储有由用户或操作人员例如设备的维护人员填充在其中的调色剂。主腔室201包含有一搅拌构件(未示出)，该搅拌构件在必要时将调色剂送给缓冲腔室202并同时对调色剂进行搅拌以防止调色剂结块。缓冲腔室202的底端与管道203连接，该管道设有调色剂排放出口204，该出口位于管道203的末端附近，垂直向下地延伸，通过该出口使调色剂能够下落。
在管道203内，可转动地支撑着包括一旋转轴和一安装在该旋转轴上的螺旋形凸缘的调色剂输送螺杆205。在调色剂输送螺杆205转动时，在管道203中的调色剂沿着旋转的螺旋形凸缘在它转动时看起来前进的方向前进。更具体地说，通过利用驱动控制部件207控制驱动部件206来使调色剂输送螺杆205转动或停止。在调色剂到达调色剂排放孔204时，它由于其自身重量穿过调色剂排放孔204下落，通过调色剂接收孔105a进入显影装置100；给显影装置100提供调色剂。
调色剂供应量计算部件214根据用于检测显影剂中的调色剂比例的传感器的输出数值和存储在存储装置215中的数据例如打印密度和所供应的调色剂的累积量来确定将要提供给显影装置100的调色剂量。根据所确定的量，调色剂量计算部件214将调色剂输送螺杆205需要转动的次数或时间的长短输出给驱动控制部件207。因此，调色剂输送螺杆205被旋转驱动必要的次数或时间，由此输送调色剂以给显影装置100提供调色剂。
根据由调色剂供应量计算部件214确定的量来确定调色剂输送螺杆205所要转动的次数或时间。当调色剂输送螺杆205转动了必要的次数或时间时，使之停止，从而通过调色剂排放孔204只将必须量的调色剂提供给显影装置100。
将由调色剂输送螺杆205每转动一圈或每单位时间内所输送的调色剂量计算出并且存储在存储装置215中，从而在必要时可以通过调色剂供应量计算部件214将它读出以计算调色剂输送螺杆205将要转动的次数或时间。顺便说一下，由调色剂输送螺杆205输送的调色剂量大致与调色剂输送螺杆205的转动次数成比例。因此，当通过控制调色剂输送螺杆205转动的时间来控制由该调色剂输送螺杆205输送的调色剂量时，必须遵循的是，用于旋转驱动调色剂输送螺杆205的部件能够以恒定的速度旋转调色剂输送螺杆205。但是，如果设有用于计算调色剂输送螺杆205的转动的部件，则即使调色剂输送螺杆205的转速不恒定，也可以根据调色剂输送螺杆205的转数来控制所要输送的调色剂量。
显影装置100的调色剂接收孔105a在显影装置100的纵向上的位置要如此选择，即，使所接收的调色剂受到充分搅拌并且与在显影装置100中的显影剂混合，还有所接收的调色剂被完全充电。更具体地说，使调色剂接收孔105a沿着由箭头符号A所示的方向移动得太远会产生这样一个问题，即，未充电的调色剂朝着显影箱105b回流。另一方面，使调色剂接收孔105a沿着由箭头符号B所示的方向移动得过远会产生这样的问题，即，调色剂在它到达显影箱105b时没有被充分充电。因此，调色剂接收孔105a必须布置在显影装置100的限定范围内，因此使调色剂接收孔105a必须被设定成沿着水平方向距离调色剂容器200的缓冲腔室202一定距离。这是为什么给调色剂输送螺杆205赋予将调色剂从调色剂容器200的缓冲腔室202水平输送至显影装置100的调色剂接收孔105a的功能的原因。
如上所述，根据现有技术，赋予作为调色剂输送构件的调色剂输送螺杆205两个功能通过其转动精确控制所提供的调色剂量的功能以及将调色剂水平输送给显影装置100的调色剂接收孔105a的功能。
换句话说，根据现有技术，通过使调色剂输送螺杆205转动与显影装置100所需的调色剂量成比例的次数而输送调色剂并且让它通过调色剂排放孔204落下。因此，在使调色剂输送螺杆205的转动停止之后，立即使调色剂紧挨着调色剂排放孔204(在图7中的位置X)。因此，一旦调色剂输送螺杆205的转动开始，调色剂就开始下落。因此，所输送的调色剂量实际上与调色剂输送螺杆205的转数成比例，从而使得能够精确地控制给显影装置100提供的调色剂的量。
但是，在这种结构布置的情况中，当安装或拆卸作为一个可拆卸地安装在成像设备的主组件中的单元的显影装置100时，不论振动有多么小，都会有少量调色剂由于振动而下落。因此，调色剂供应容器200的调色剂出口204和调色剂接收孔105a都必须设有复杂的闸门机构。
显然，非常难以通过设置闸门来完全防止调色剂扩散。也就是说，在根据现有技术的调色剂供应装置的情况中，其中调色剂紧挨着向显影装置100提供调色剂的调色剂排放孔204，设置闸门机构是必须的。但是，即使设有这些闸门机构，也不可能避免出现少量调色剂在显影装置100的安装和拆卸期间扩散的问题。调色剂的这种扩散已经是弄脏操作人员的手、污染周围环境和/或降低成像设备性能的主要原因之一。
还有，在这种结构布置的情况中，可能在调色剂输送螺杆205只转动较短的时间以给显影装置100提供调色剂时，所提供的调色剂量不稳定，由此使在搅拌室105c中的调色剂含量(调色剂比例)在某些区域中变得极高。
只要显影剂在它在搅拌室105c中的调色剂含量变得均匀之后到达显影箱105b，就不会有任何问题。但是，如果新提供的调色剂和已经在搅拌室105c中的显影剂的混合物不能得到充分搅拌并且在它在调色剂含量方面变得均匀之前到达显影箱105b，则形成密度不均匀的图像。为了解决新提供的调色剂和已经在该显影装置100中的显影剂的混合物不能得到充分搅拌因此不能在调色剂含量方面变得均匀的问题，重要的是要以低速提供调色剂，并且为搅拌该混合物提供足够的时间，从而尽量减小在搅拌室105b中的显影剂在调色剂含量方面的不均匀性。但是，这种解决方案与用于减少成像所需时间的努力相矛盾。近年来，这种矛盾已经成为其中一个最大的技术难题，因为提高成像设备的速度的要求近年来已经变得非常强烈。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种调色剂供应装置，该装置在安装或拆卸具有调色剂腔室(第三腔室)的装置时不会扩散调色剂，调色剂从调色剂供应容器被排入调色剂腔室。
本发明的另一个目的在于提供这样一种调色剂供应装置，即，它即使在大量调色剂从调色剂供应装置的第一调色剂腔室中排出，也能够防止在显影装置中的调色剂含量局部增加到极高的水平。
通过结合附图阅读针对本发明优选实施方案的以下说明，将更加清楚地了解本发明的这些和其它目的、特征和优点。
图1为在本发明第一实施方案中的调色剂供应容器的示意性剖视图；图2为用于说明根据本发明的调色剂供应操作的时间图；图3为根据本发明的典型成像设备的示意性剖视图；图4为在本发明另一个实施方案中的调色剂供应装置的示意性剖视图；图5为根据现有技术的显影装置的一个示例的示意性剖视图；图6为根据现有技术的显影装置的一个示例的示意性平面图；以及图7为根据现有技术的调色剂供应装置的一个示例的示意性剖视图。
具体实施例方式
下面，将参照这些附图对根据本发明的调色剂供应装置进行更详细地说明。
实施方案1下面将参照图1对采用根据本发明的调色剂供应装置的典型成像设备的总体结构进行说明。在该实施方案中，本发明以可以由例如电摄影复印机、激光打印机、传真机等这样的成像设备采用的调色剂供应装置的形式实施。但是，该实施方案并不打算在本发明可被应用的设备方面限制本发明的范围。应该理解的是，本发明可以应用于许多电摄影和静电成像设备。
成像设备110具有一作为呈转动鼓形式的图像承载构件的电摄影感光构件111(感光鼓)。该感光鼓111沿着由箭头符号所示的方向转动并同时由作为充电部件的主充电装置112均匀地充电。之后，使感光鼓111的圆周表面的被充电区域暴露于从作为曝光部件的曝光装置113(激光扫描器)投射的激光束下，同时按照对充电区域进行扫描的方式摆动并且用从外部主机设备例如原稿读取设备、个人计算机等发出的用于所需图像的成像数据信号进行调制，该外部主机设备按照能够进行双向通信的方式与成像设备的主组件连接。因此，在感光鼓111的圆周表面上形成根据这些成像数据信号的静电潜像。该静电潜像由显影装置100反向显影(在该实施方案中)成可见图像(由调色剂形成的图像，这在下面将被简称为调色剂图像)，该显影装置采用双组分显影剂，即颗粒状调色剂和颗粒状载体的混合物。
然后，在感光鼓111的圆周表面上的调色剂图像在作为转印部件的转印充电装置114a的作用下被转印到转印介质S上，该转印介质S被保持在由一对辊子114c和114d悬挂并且被循环驱动的作为转印介质承载构件的转印介质输送环形带114b上。
在将调色剂图像转印到转印介质S上之后，使该转印介质S与转印介质输送带114b分开，并且被输送给一未示出的定影装置，在该定影装置中，将调色剂图像永久定影在转印介质S上。通过清洁部件115将残留的调色剂或者在调色剂图像转印之后留在感光鼓111上的调色剂除去，该清洁部件包括被设置成与感光鼓111接触的清洁刮板或类似构件。
顺便说一下，为了简化成像设备的说明，图3只显示出其中一个成像部分(每个成像部分包括感光鼓111、主充电装置112、曝光装置113、显影装置100，等等)。但是，在彩色成像设备的情况中，数量上与各种颜色例如青、品红、黄和黑相配的多个成像部分沿着转印介质输送带114b的转印介质输送范围设置。在每个成像部分中，代表通过在颜色上将原稿分离而获得的其中一个彩色组分的静电图像形成于感光鼓11上，并且通过包含有其颜色与该彩色组分相对应的调色剂的对应显影装置显影。然后，将经显影的潜像或调色剂图像转印到由转印介质输送构件114b输送的转印介质S上。包括上述步骤的这个成像过程是与转印介质S的运动同步地通过所有成像站来进行的。因此，将颜色不同的多个调色剂图像依次转印到转印介质S上。顺便说一下，为了代替采用转印构件承载构件，可以采用在成像领域中公知的其中一种所谓的中间转印系统，该系统采用一中间转印构件(中间转印带等)。在这种情况中，将一对一地形成在多个成像部分中的调色剂图像依次暂时分层地转印到中间转印构件上，然后从中间转印构件一次转印到转印介质S上。
在该实施方案中的显影装置100与根据现有技术的上述显影装置没有差别。接着，将对体现本发明的特征的这个实施方案中的调色剂供应装置30进行说明。
图1为调色剂供应装置30在与显影装置100的纵向平行的平面处的剖视图。从图1中可以看出，调色剂供应装置30包括一调色剂供应容器20，它包括一主腔室1和一缓冲腔室2；作为第一调色剂输送通道的第一管道3(第一调色剂腔室)；第一调色剂排放孔4(调色剂落下孔)；作为第一调色剂输送构件的第一调色剂输送螺杆5；用于旋转驱动第一调色剂输送螺杆5的第一驱动部件6；用于控制第一驱动部件6的驱动或停止的第一驱动控制部件7；作为第二调色剂输送通道的第二管道8(第二调色剂腔室)；第二调色剂排放孔9(调色剂落下孔)；作为第二调色剂输送构件的第二调色剂输送螺杆10；用于旋转驱动第二调色剂输送螺杆10的第二驱动部件11；用于控制第二驱动部件11的驱动或停止的第二驱动控制部件12；调色剂供应量计算部件14，它根据存储在存储装置15中的程序和数据确定将提供给显影装置100的调色剂的量并且将调色剂输送螺杆5将要转动以输送预定量的调色剂所需的转数或时间输出给驱动控制部件7；以及作为调色剂接收装置的显影装置100(显影部件容器105)，它截获通过第二管道8的第二调色剂排放孔9向下排出的调色剂。因此，第一驱动部件6使第一调色剂输送螺杆5(响应于调色剂提供信号)转动与所要供应的调色剂量成比例的次数，而第二驱动部件11与所要供应的调色剂量无关地连续旋转驱动第二调色剂输送螺杆10。
显影装置100可拆卸地安装在成像设备主组件上，能够相对于调色剂供应装置30的主组件运动。更具体地说，显影装置100的调色剂接收孔105a与调色剂供应装置30的上述第二调色剂排放孔9连接。在上面列出的构件中，只有显影装置100是一个能够可拆卸地安装在成像设备主组件中即可拆卸地安装在调色剂供应装置的主组件上的可更换部件(可更换单元)。其它部件是该成像设备主组件的不可更换的构件。
主腔室1存储着由用户或操作人员例如该设备的维护人员从可拆卸地安装在设备主组件上的调色剂供应单元(未示出)等填充在其中的调色剂。主腔室1包含一搅拌构件(未示出)，该构件在必要时将调色剂送给缓冲腔室2，并同时对该调色剂进行搅拌以防止调色剂结块。缓冲腔室2的底端与第一管道3连接，该第一管道设有调色剂排放出口4，该出口位于第一管道3的末端附近，垂直向下地敞开，并且调色剂通过该出口下落。第一管道3从调色剂供应容器20的缓冲腔室2实际上水平地延伸出。
调色剂输送螺杆5可转动地支撑在管道3内。在第一调色剂输送螺杆5转动时，在第一管道3中的调色剂沿着第一调色剂输送螺杆5的螺旋形凸缘在螺杆5转动时看起来前进的方向前进。更具体地说，第一驱动控制部件7控制第一驱动部件6以便向第一调色剂排放孔4输送调色剂，或者使第一调色剂输送螺杆5停止以停止调色剂输送。在调色剂到达调色剂排放孔4时，它实际上由于其自身重量而通过调色剂排放孔4完全落入第二管道8中。第二管道8从一个位于第一调色剂排放孔4下面的位置大致水平地延伸出。它设有一第二调色剂排放孔9，调色剂由于其自身的重量通过该孔落下，并且该排放孔向下笔直敞开。
调色剂供应量计算部件14根据用于检测在显影剂中的调色剂比的传感器的输出数值和储存在存储装置15中的诸如打印密度和所供应的调色剂的累积量的数据来确定所要提供给显影装置100的调色剂量。然后，根据所确定的量，调色剂量计算部件14将调色剂输送螺杆5需要转动的次数或时间输出给第一驱动控制部件7。结果，使调色剂输送螺杆5转动所需的次数或时间，由此输送调色剂以使调色剂通过第一调色剂排放孔4落入第二管道8。
第二调色剂输送螺杆5在第二驱动控制部件12控制第二驱动部件11时转动或停止。参照图2，通过第二驱动控制部件12来如此设定调色剂输送螺杆5的转动开始的定时，即，使调色剂输送螺杆5的转动不迟于在调色剂通过由第一驱动部件7引起的第一调色剂输送螺杆5的转动而开始通过第一调色剂排放孔4落入第二管道8的时候开始。另一方面，通过第二驱动控制部件11设定调色剂输送螺杆5的转动停止的定时，从而调色剂输送螺杆5不早于在第二管道8中的实际上全部调色剂通过由第二驱动部件12引起的调色剂输送螺杆10的转动而经过第二调色剂排放孔9落入显影装置100的调色剂接收孔105a中的时刻停止。
换句话说，上述的第一和第二调色剂输送螺杆5和10遵循着上述的控制(驱动或停止)顺序被驱动，由此确保了由第一调色剂输送螺杆5使要提供给显影装置100的调色剂量通过第一调色剂排放孔4实际上完全落入第二管道8，然后实际上全部由第二调色剂输送螺杆10输送给第二调色剂排放孔9，调色剂通过该排放孔落入显影装置100的调色剂接收孔105a。换句话说，优选的是，第二调色剂输送螺杆10被连续地驱动，从而留在第二管道8中的调色剂的量实际上变为零。
根据在该实施方案中的调色剂供应方法，通过第一调色剂输送螺杆5使实际上所要提供给显影装置100的正确量的调色剂落入第二管道8，然后该调色剂全部由第二调色剂输送螺杆10输送至显影装置100的调色剂接收孔105a所处的位置。在调色剂被输送穿过第二管道8的同时，它有时少量附着到第二管道8的内表面和调色剂输送螺杆10的表面上。
但是，附着到第二管道8的内表面和调色剂输送螺杆10的表面上的调色剂量可以忽略不计。因此，即使通过第一调色剂输送螺杆5落入第二管道8中的调色剂没有100％地提供给显影装置100，少量调色剂的这种附着也不会在调色剂供应装置的调色剂供应性能上产生严重问题。
另外，如上所述，第二调色剂输送螺杆10的转动在落入第二管道的实际上全部调色剂从第二管道8落入显影装置100之后停止。因此，在第二调色剂排放孔9的附近实际上没有任何调色剂，除了附着在第二管道8的内壁上的调色剂之外。因此，即使呈相对于设备主组件可拆卸的可更换单元的形式的显影装置100在安装或拆卸该显影装置100时振动，实际上也不会出现调色剂泄漏。因此，当外观不是主要考虑方面或者外观不是问题时，不必为调色剂排放孔9和调色剂接收孔105a设置复杂的闸门机构。另外，如果外观是主要考虑方面，则只有第二调色剂排放孔9必须设置用来密封或开启第二调色剂排放孔9的机构，因为为调色剂排放孔9添加闸门机构足以使该实施方案中的成像设备比具有更复杂的闸门机构的根据现有技术的成像设备更不容易扩散调色剂。至于闸门的选择，它可以是这样一种闸门，即，它与作为能够可拆卸地安装的单元的显影装置100机械连接，从而在安装或拆卸显影装置100时，该闸门分别开启或密封第二调色剂排放孔9。根据本发明，闸门的选择是随意的可以采用任意闸门，只要它能够密封或开启第二调色剂排放孔9。由于这种闸门机构在本领域中是公知的，所以在这里将不再进行更详细的说明。
在该实施方案中，如图2所示地控制调色剂供应操作。即，在第二调色剂输送螺杆10的转动开始(P1)之后，使第一调色剂输送螺杆5的转动开始(P2)，由此开始使调色剂通过第一调色剂排放孔4落下。然后，在第一调色剂输送螺杆5的转动停止(P3)并且调色剂经过第二调色剂排放孔9的下落完全停止(P4)之后，使第二调色剂输送螺杆10的转动停止(P5)。
但是，即使第一调色剂输送螺杆5的转动比第二调色剂输送螺杆10的转动开始略早地开始，实际上也不会有任何问题，只要调色剂由第二调色剂输送螺杆10输送而没有永久停滞，但是它可以暂时停滞。
具体地说，即使第一和第二调色剂输送螺杆5和10的转动在它们开始或停止的定时方面的关系没有如图2所示那样理想，换句话说，即使第一调色剂输送螺杆5的转动开始或停止的定时分别等同于或稍早于或略迟于第二调色剂输送螺杆10的转动开始或停止的定时，调色剂也不会永久停滞，只要第二调色剂输送螺杆10在调色剂输送性能上优于第一调色剂输送螺杆5。换句话说，只要延迟在关于显影装置100的性能的误差范围内，就可以获得在定时是理想时所获得的类似效果。
如上所述，即使在第一和第二调色剂输送螺杆5和10停止的定时之间的按时间顺序关系没有如图2所示那样理想，只要第二调色剂输送螺杆10在调色剂输送性能方面超过第一调色剂输送螺杆5，尽管与该关系理想时相比在调色剂输送方面有稍微的延迟，也可以不会出现永久停滞地将调色剂提供给显影装置。
换句话说，所必须的是，通过第二驱动控制部件12控制用于驱动第二调色剂输送螺杆10的第二驱动部件11，从而满足以下不等式N2×T2＞N1×T1，其中，N1代表每次第一调色剂输送螺杆5由第一驱动部件6驱动时输送的调色剂量(每次螺杆转动或每单位时间内所输送的调色剂量)；T1代表由第一驱动部件6驱动调色剂输送螺杆5的次数(转数，或转动时间)；N2代表每次第二调色剂输送螺杆10由第二驱动部件11驱动时输送的调色剂量(每次螺杆转动或每单位时间内所输送的调色剂量)；T2代表由第二驱动部件11驱动调色剂输送螺杆10的次数(转数，或转动时间)。
在该情况中，可以采取使用每个驱动力源来驱动多个部件这样一种手段。例如，可以通过驱动用于在显影装置100或显影套筒101中输送显影剂的显影螺杆103和搅拌螺杆104的驱动力源来驱动调色剂输送螺杆10。实际上，调色剂输送螺杆10在显影装置100正在工作时可以一直受到驱动。
如上所述，在根据现有技术的调色剂供应装置的情况中，通过单个构件或调色剂输送构件来进行输送和测量两种功能。相反，在该实施方案中的成像设备的调色剂供应部分设有用作计量装置以及输送装置的第一调色剂输送构件(调色剂输送螺杆5)和仅用作输送装置的第二调色剂输送构件(调色剂输送螺杆10)。
因此，在该实施方案中的调色剂供应装置的情况中，通过第一和第二调色剂输送构件5和10的功能来实现其中在用于将调色剂提供给显影装置100的第二调色剂排放孔9附近实际上不存在任何调色剂的状态，从而尽可能地减少在位于调色剂供应装置30的第二调色剂排放孔9和可拆卸地安装在成像设备的主组件中的显影装置100(显影单元)的调色剂接收孔105a之间的连接部分处出现的调色剂的泄漏和扩散。
还有，在该实施方案中的调色剂供应装置的情况中，即使调色剂在短时间内由第一调色剂输送构件(调色剂输送螺杆5)从第一管道3输送给其中存在有第二调色剂输送构件(调色剂输送螺杆10)的第二管道8，已经从第一管道3落下的调色剂主体也不会保持与其在紧接着从第一管道3落下之后的状态相同的状态。也就是说，尽管它由第二调色剂输送构件(调色剂输送螺杆10)输送穿过管道8，但是它逐渐松散、粉碎并且变平整，因此一点点地连续落入显影装置100。换句话说，即使调色剂在非常短的时间内由第一调色剂输送构件(调色剂输送螺杆5)从第一管道3输送至其中存在第二调色剂输送构件(调色剂输送螺杆10)的第二管道8，当它由第二调色剂输送构件10(调色剂输送螺杆)从管道8输送给显影装置100时，它也会以恒定的速度且以连续流的形式输送进显影装置100的搅拌室105c。因此，可以尽可能地降低在显影装置100中的调色剂含量局部变高的可能性。
第一和第二调色剂输送通道以及第一和第二调色剂输送构件可以由单个部件或者多个部件构成，只要它们能够有效地执行上述功能即可，同时尽量减小在位于用来输送(落下)调色剂的调色剂排放孔和在要被提供以调色剂的侧面上的调色剂接收孔之间的连接部分处出现的显影剂泄漏和显影剂扩散。
在该实施方案中，调色剂输送构件呈螺杆的形式。但是，这个实施方案并不打算在调色剂输送构件上对本发明的范围进行限制。换句话说，第一或第二调色剂输送构件或这两者可以采取除螺杆以外的形式，只要它们能够有效地输送调色剂即可。例如，即使当它们呈带等的形式时，本发明的效果也会与它们呈螺杆形式时所获得的效果相同。
还有，在该实施方案中，作为第一和第二调色剂腔室的第一和第二调色剂输送通道呈管道的形式。但是，该实施方案并不打算在第一和第二调色剂输送通道的结构上对本发明进行限制。例如，第一或第二调色剂输送通道或这两者可以采取除管道之外的形式。
例如，参照图4，该图显示出一种调色剂供应容器30′，它包括第一调色剂腔室3′；用于在第一调色剂腔室3′中输送调色剂的第一调色剂输送构件5；接收来自第一调色剂腔室3′的调色剂的第二调色剂腔室8′；用于在第二调色剂腔室8′中输送调色剂的第二调色剂输送构件10；以及一显影单元100(显影部件容器105)，它可拆卸地安装在成像设备主组件中并且具有接收从第二调色剂腔室8′向下排出的调色剂的第三调色剂腔室。当使用该调色剂供应装置30′给显影单元100提供调色剂时，第一调色剂输送构件5被驱动与给显影单元100提供的调色剂量成比例的次数或时间。优选的是，第二调色剂输送构件10与用于在显影单元100或显影套筒101中输送调色剂的输送部件103和104相关地受到驱动，从而第二调色剂输送构件10与给显影装置100提供的调色剂量无关地被连续驱动。由于采用了这种机械布置，不会出现调色剂由于在将显影单元100安装进成像设备主组件中或从中拆卸时出现的振动而飞散的问题。但是，为了更加可靠地防止调色剂扩散，调色剂供应装置30′可以设有用于密封或开启第二调色剂腔室8′的调色剂排放孔9的闸门。
第一调色剂腔室3′等同于调色剂料斗的第一腔室，即调色剂从可拆卸地安装在成像设备主组件中的调色剂供应单元40或本身可拆卸地安装在成像设备的主组件中的调色剂盒首先输送进的腔室。第二调色剂腔室8′等同于调色剂料斗的第二腔室，即接收来自第一调色剂腔室3′或用于从第一调色剂腔室3′将调色剂输送给显影单元100的调色剂输送通道的调色剂的腔室。
还有，在该实施方案中，被供以颗粒状消耗品并且可以相对于设备主组件运动的辅助设备或装置(活动单元)是一种作为能够可拆卸地安装在成像设备的主组件中的可更换单元的显影装置。但是，该实施方案并没有打算在被提供以颗粒状消耗品的设备上对本发明的范围进行限定。换句话说，本发明可以应用于任何采用具有粉末接收孔的粉末供应装置的设备(单元)，以便防止粉末扩散，并且由这种应用所实现的效果将类似于在该实施方案中的效果。例如，被提供以颗粒状消耗品的设备可以是一种作为可更换单元的处理盒，它能够可拆卸地安装在成像设备的主组件中。处理盒是这样一种盒式组件，其中作为图像承载构件的电摄影感光构件以及在作用于电摄影感光构件上的充电部件、显影部件和清洁部件中的至少一个处理部件被设置成一体，并且该盒式组件能够可拆卸地安装在成像设备的主组件中。为了使处理盒可与本发明兼容，处理盒必须设置与上述类似的至少一个调色剂接收孔。图3显示出这种处理盒的一个示例，该处理盒包括一般由塑料形成的框架(外壳)以及一体地设置在该框架中的感光鼓111、显影装置100、主充电装置112和清洁部件115的组合体。
还有，在该实施方案中，从调色剂供应容器提供调色剂。但是，该实施方案不打算在由粉末供应装置提供的颗粒状消耗品上限制本发明的范围。例如，由粉末供应装置提供的颗粒状消耗品可以为主要由颗粒状调色剂和颗粒状载体组成的双组分显影剂。显然，显影剂可以包含适量的普通外部添加剂等，用来控制显影剂的电荷量、流动性等。换句话说，要应用本发明只需将粉末供应装置如此构成，即，它能够供应至少一种调色剂。
在该说明书中，调色剂被实际上完全输送或落下的意思为，被输送并且落入将要被供应颗粒状消耗品的设备的调色剂的实际量在关于给该设备提供的调色剂的理论量的公差范围内。换句话说，它包括这样的情况，其中没有输送或下落的调色剂量在关于上述功能的公差范围内，或者可以忽略不计。
另外，所输送或下落的调色剂量实际上与调色剂输送构件被驱动的量(次数，或时间)成比例指的是，所输送或下落的调色剂量就给将要被提供以颗粒状消耗品的装置提供调色剂而言在数量上处于有关调色剂输送装置的功能的公差的范围内。换句话说，它包括这样的情况，即，在所输送和下落的调色剂量和调色剂输送构件被驱动的量之间的不成比例度可以忽略不计。
换句话说，在本发明中，即使很少量的调色剂保持附着到第二管道8(第二调色剂腔室)的内表面上，只要第二调色剂输送螺杆10(第二输送构件)被连续驱动一段足以使由管道8接收的调色剂全部朝显影装置(第三调色剂腔室)排出的时间，就假设在第二调色剂腔室内的调色剂量将在实际意义上变为零。
下面是本发明的另一个实施方案。
为了代替如上所述地将第一管道3设置在第二管道8上方的布置，可以将它们结合成单个笔直的管道，该管道可以注塑成形，并且包括其中设有等同于上述第一调色剂输送螺杆5的第一调色剂输送螺杆的第一管道(3)部分和其中设有等同于上述第二调色剂输送螺杆10的第二调色剂输送螺杆的第二管道(8)部分。还有，在该情况中，第一和第二调色剂输送螺杆的转动如上所述受到单独控制。
如上所述，上面的实施方案极大地减少了留在第二调色剂腔室的调色剂排放孔附近的调色剂量，由此防止了在安装或拆卸具有第三调色剂腔室的容器时调色剂扩散的问题。
另外，即使在短时间内将大量调色剂从第一调色剂腔室输送给第二调色剂腔室，上述实施方案也能防止在显影装置中的调色剂含量局部上升至极高的水平，由此防止形成密度不均匀的图像。
尽管已经参照在这里所披露的结构对本发明进行了说明，但是本发明并不限于所给出的这些细节，该申请旨在覆盖落入在下面权利要求的范围或改进目的内的那些变化或改变。
权利要求
1.一种调色剂供应装置，它包括一第一调色剂容器；一第一输送构件，用于在所述第一调色剂容器中输送调色剂；一第二调色剂容器，用于接收来自所述第一调色剂容器的调色剂；一第二输送构件，用于在所述第二调色剂容器中输送调色剂；一第三调色剂容器，它能够相对于所述调色剂供应装置的主组件可拆卸地安装，用于接收来自所述第二调色剂容器的调色剂，其中，在将调色剂供入所述第三调色剂容器时，根据调色剂供应量驱动所述第一输送构件，并且与该调色剂供应量无关地基本上连续地驱动所述第二输送构件。
2.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述第二输送构件得到基本上连续地驱动，从而使在所述第二调色剂容器中的调色剂量基本上为零。
3.如权利要求1所述的装置，还包括用于打开和关闭设在所述第二调色剂容器中的调色剂排放孔的闸门以及用于使所述闸门的打开和关闭与所述第三调色剂容器的安装和拆卸彼此相关的相关部件。
4.如权利要求1所述的装置，还包括所述第三调色剂容器包括用于用调色剂将形成于图像承载构件上的静电图像显影的显影部件以及用于将从所述第二调色剂容器接收到的调色剂输送进所述显影部件的输送部件，其中，所述第二输送构件与所述输送部件相关地被驱动。
5.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述第三调色剂容器包括用于使形成于图像承载构件上的静电图像显影的显影部件，并且所述第二输送构件与所述显影部件相关地被驱动。
6.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述第一调色剂容器能够相对于所述调色剂供应容器可拆卸地安装。
7.如权利要求1所述的装置，其特征为，所述第一调色剂容器和所述第二调色剂容器的形状为管状。
8.一种成像设备，它包括一第一调色剂容器；一第一输送构件，用于在所述第一调色剂容器中输送调色剂；一第二调色剂容器，用于接收来自所述第一调色剂容器的调色剂；一第二输送构件，用于在所述第二调色剂容器中输送调色剂；一显影装置，用于用调色剂将形成在图像承载构件上的静电图像显影；第一驱动部件，用于根据供入所述显影装置的调色剂供应量来驱动所述第一输送构件；第二驱动部件，用于与所述显影装置相关地驱动所述第二输送构件。
9.如权利要求8所述的装置，其特征为，所述第二驱动部件基本上连续地驱动所述第二输送构件，从而在所述第二调色剂容器中的调色剂量基本上变为零。
10.如权利要求8所述的设备，其特征为，所述显影装置包括用于承载输送的调色剂承载构件以及用于将通过所述第二调色剂输送路径接收到的调色剂输送给所述调色剂承载构件的输送部件，其中，所述第二驱动部件彼此相关地驱动所述第二输送构件和所述输送部件。
11.如权利要求8所述的设备，其特征为，所述显影装置包括用于承载输送调色剂的调色剂承载构件，并且所述第二驱动部件彼此相关地驱动所述第二输送构件和所述调色剂承载构件。
12.如权利要求8所述的设备，还包括用于打开和关闭设在所述第二调色剂容器中的调色剂排放孔的闸门和用于使所述闸门的打开和关闭与所述第三调色剂容器的安装和拆卸相关的相关部件。
13.如权利要求8所述的设备，其特征为，所述第一调色剂容器能够相对于所述成像设备可拆卸地安装。
14.如权利要求8所述的设备，其特征为，所述第一调色剂容器和所述第二调色剂容器的形状为管状。
全文摘要
一种调色剂供应装置，它包括一第一调色剂容器；一第一输送构件，用于在第一调色剂容器中输送调色剂；一第二调色剂容器，用于接收来自第一调色剂容器的调色剂；一第二输送构件，用于在第二调色剂容器中输送调色剂；一第三调色剂容器，它能够相对于调色剂供应装置的主组件可拆卸地安装，用于接收来自第二调色剂容器的调色剂；其中，在将调色剂供入第三调色剂容器时，根据调色剂供应量驱动第一输送构件，并且与该调色剂供应量无关地基本上连续地驱动第二输送构件。
文档编号G03G15/08GK1573600SQ20041004245
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月21日 优先权日2003年5月21日
发明者西谷仁志 申请人:佳能株式会社