专利名称：粉末供应装置、粉末供应装置的粉末填充方法及重用方法
技术领域：
本发明涉及一种粉末供应装置，该粉末供应装置通过转动件(比如搅拌器等)的转动在储存粉末的容器中搅拌粉末，并且将粉末输送到粉末供应开口，本发明还涉及一种向粉末供应装置填充粉末的方法，以及重新利用粉末供应装置的方法。
背景技术：
通常广泛使用比如复印机、打印机等的成像装置，该成像装置包括感光鼓；显影装置(粉末供应装置)，在该显影装置中包括容纳调色剂的容纳部分，并且该显影装置将调色剂从设置在前部的供给开口供给出，从而将调色剂供应到感光鼓；充电装置；转印装置，该转印装置将调色剂转印到片材上；清洁装置；以及定影装置，该定影装置在片材上执行定影。
感光鼓、显影装置、充电装置以及清洁装置一体形成，并且被设置成能够作为处理盒来更换。
处理盒设有搅拌器，该搅拌器用作搅拌/输送件，其中调色剂搅拌部分和调色剂输送部分一体地设置，该调色剂搅拌部分和调色剂输送部分搅拌容纳部分中的调色剂并将该调色剂输送到供给开口。
作为显影装置的示例，已经公开了采用由聚苯硫醚的弹性片形成的搅拌器的显影装置(专利文献1日本专利特开JP2000-330365A)。
在专利文献1的显影装置中，通过采用具有优异蠕变特性的聚苯硫醚作为弹性片的材料，能够抑制在苛刻条件(比如高温和高湿度，或者装置长时间放置等)下弹性片的不必要的变形。此外，无论显影装置中的调色剂的量如何，调色剂都能被良好地供应给显影辊。
但是，在专利文献1的显影装置中，当搅拌器在填充于显影装置中的调色剂的量较低(例如，低于搅拌器的转动轴线)的状态下转动时，在没有调色剂的区域，搅拌器的自由端由于转动力和弹性恢复力而用力接触显影装置的内壁，从而产生噪音。
由于会有在深夜等时使用成像装置的情况，因此成像装置(包括显影装置)的无噪音是一个重要问题。
该问题并不限于专利文献1中的显影装置，而是同样存在于设有搅拌/输送件的装置，该搅拌/输送件在容纳诸如调色剂或含有调色剂的显影剂等的粉末容器内通过弹性的转动体(比如搅拌器等)搅拌和/或输送该粉末。
发明内容
本发明是考虑到上述情况而做出的，并提供了一种能够抑制在使用时的噪音的粉末供应装置、向粉末供应装置填充粉末的方法以及重新利用粉末供应装置的方法。
本发明的第一方面是向粉末供应装置填充粉末的方法，该粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
根据上述方法，在所述壳体中填充了这样量的粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的所述底面的高度。因此，从开始使用所述粉末供应装置时起，所述转动件每转一圈，至少有半圈或半圈以上所述片状输送件的从所述固定部分到所述自由端的挠性区域受到所述壳体内的粉末的载荷。
这样，在所述壳体内的粉末用尽之前，在所述输送件中保持卷曲变形(类似“卷曲重塑(curl-reform)”)，并且在所述输送件的所述自由端侧区域经过所述粉末供应开口之后，所述输送件的所述自由端侧区域的滑动摩擦力下降，因此，在没有调色剂的区域，可以使所述输送件的所述自由端侧区域接触所述壳体的所述内壁时的噪音较小。
本发明的第二方面是向粉末供应装置填充粉末的方法，该粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
根据上述方法，当开始使用所述粉末供应装置时，在所述转动件上方存在粉末。因此，即使所述输送件的所述自由端侧区域向上抬起，所述输送件也会受到来自粉末的载荷。
这样，所述输送件的弹性恢复力受到抑制，所述挠性区域中的固定部分侧区域的加速度减小，从而能够使在接触所述壳体的所述内壁时的噪音较小。
本发明第三方面的重新利用粉末供应装置的方法包括通过使用第一或第二方面的填充粉末的方法，使使用之后的粉末供应装置重新恢复到未使用的状态。
根据上述方法，在重新利用时，即使用还没有使用过并且其刚度较大的新的片状件来替换所述输送件，或者即使已经用过的片状件的弯曲被校正，由于沿着所述输送件的转动方向存在粉末，所述输送件也能由于粉末载荷而挠曲。
当所述转动件转动时，所述输送件的所述自由端侧区域的弹性恢复力能够得到抑制。因此，所述输送件不会以较强的力碰撞所述壳体的所述内壁。
由于这样作用，因此能够抑制噪音的产生。
本发明第四方面的粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并沿着该内壁运动，以便输送粉末；粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，其中当从所述转动件的轴向方向观察时，所述壳体为扁平的大致矩形，其中所述壳体的底壁的长度大于所述壳体的侧壁的长度，该壳体在所述底壁和所述侧壁相邻接的角部处设有所述粉末供应开口，该壳体在离开所述底壁和所述侧壁的预定位置处设有所述所述转动件，并且以这样的量向该壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
根据上述结构，即使在包括扁平、大致矩形壳体的粉末供应装置中也能够抑制使用时的噪音，这种扁平大致矩形的壳体能够容纳大量粉末同时使得安装有所述粉末供应装置的设备处的死空间(dead space)较小。
也就是说，对于扁平且大致矩形的壳体，所述片状输送件在所述壳体的扁平区域处会发生很大的挠曲，而当所述输送件通过该扁平区域时，所述片状输送件的挠曲得到释放，从而该输送件容易产生由于其碰撞、摩擦所述壳体的内壁等而引起的噪音。但是，在开始使用所述粉末供应装置之前，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量的粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。这样，在开始使用的最初阶段，即使极大挠曲的所述片状输送件被释放，因为粉末起到阻力的作用，所以由于所述输送件碰撞、摩擦所述壳体的所述内壁等而引起的噪音也能够被降低，并且粉末能够被充分地供应到设置在所述角部处的所述粉末供应开口。
随着使用过程的继续，由于粉末和扁平、大致矩形壳体的内壁的作用，在所述片状输送件中仍保持挠曲(类似于“挠曲重塑”)。因此，即使挠曲的所述片状输送件被释放，其碰撞、摩擦所述壳体的所述内壁的动作也会减弱，从而能够降低噪音。
在本发明第五方面的粉末供应装置中，所述片状输送件的长度被设置成在开始使用所述粉末供应装置之前，所述输送件能够滑动摩擦设置在所述壳体的所述角部处的所述粉末供应开口。
根据上述结构，所述片状输送件的长度是足够的，并且该长度为使得该输送件能够滑动摩擦扁平、大致矩形的所述壳体的所述角部的长度。因此，即使从开始使用的初始阶段继续使用，也能既获得抑制噪音的能力又实现良好的调色剂输送性能。
在本发明第六方面的粉末供应装置中，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
根据上述结构，当开始使用该粉末供应装置时，在所述转动件上方存在粉末。因此，即使在所述输送件的所述自由端侧区域向上抬起时，该输送件也受到来自粉末的载荷。
这样，所述输送件的弹性恢复力受到抑制，所述挠性区域中的固定部分侧区域的加速度降低，从而能够使接触所述壳体的所述内壁时的噪音较小。
在本发明第七方面的粉末供应装置中，仅在设于所述壳体的所述角部处的所述粉末输送开口的、沿着所述片状输送件的滑动摩擦方向的上游侧形成有坡度(slope)。
根据上述结构，在实现减小噪音以及良好输送性能的同时，由于在滑动摩擦方向上的下游侧没有坡度，因此可以使容量较大，从而使所述壳体内部的容量也较大。
在本发明第八方面的粉末供应装置中，在所述壳体中设置有多个转动件和多个片状输送件，并且以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用该粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于在所述多个转动件中距离所述底壁的高度位置最低的那个转动件的底面的高度。
在本发明第九方面的粉末供应装置中，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用该粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于距离所述底壁的高度位置最低的那个转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
由于上述结构，本发明能够抑制粉末供应装置产生噪音。
下面参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。
图1是设有本发明的显影装置的打印机的剖视图；图2是关于本发明第一示例性实施例和第二示例性实施例的显影装置的剖视图；图3A和图3B是关于本发明第一示例性实施例的搅拌器的示意性剖视图；以及图4A至图4C是关于本发明第二示例性实施例的搅拌器的剖视图。
具体实施例方式
下面将基于附图来描述本发明的粉末供应装置的第一示例性实施例、向粉末供应装置填充粉末的方法以及重新利用粉末供应装置的方法。
图1示出了打印机110，该打印机110中安装有用作本发明的粉末供应装置的显影装置10A、10B、10C、10D。
通过四种颜色(黄色(Y)、洋红色(M)、青色(C)、黑色(K))的调色剂进行全色成像的四个处理盒120在打印机110中沿着垂直方向与各颜色相对应地排成一列。
各Y、M、C、K调色剂并不受到其制造方法的特别限制，而是可以使用各种调色剂。
例如，可以使用下述方法作为制造调色剂的方法对粘合剂树脂、着色剂、释放剂以及在需要时的电荷控制剂等进行揉动、研磨和分选的揉动/研磨法；通过机械冲击力或热能改变通过揉动/研磨法获得的颗粒形状的方法；乳液聚合凝聚法，其中粘合剂树脂的可聚合单体被乳化聚合，所形成的分散液以及着色剂、释放剂和在需要时的电荷控制剂等的分散液被混合在一起、聚集，并通过加热来熔化结合，从而形成调色剂颗粒；悬浮聚合法，其中将用于获得粘合剂树脂的可聚合单体和着色剂、释放剂以及在需要时的电荷控制剂的溶液等悬浮在水溶剂中，并使它们聚合；溶解悬浮法，其中将粘合剂树脂和着色剂、释放剂以及在需要时的电荷控制剂的溶液等悬浮在水系溶剂中并形成颗粒；等等。
此外，还有可以采用的公知方法，例如这样一种制造方法，其中采用由上述方法获得的调色剂作为核，并且进一步将聚合颗粒粘附到调色剂上，并且对其加热熔化，从而具有核-壳结构。然而，从控制形状以及控制颗粒尺寸分布的角度来说，优选的是在水系溶剂中制造调色剂颗粒的悬浮聚合法、乳液聚合凝聚法以及溶解悬浮法，而乳液聚合凝聚法是特别优选的。调色剂基材由粘合剂树脂、着色剂和释放剂组成，并且在需要时可以采用硅石和电荷控制剂。
可以使用平均颗粒直径为2～12μm的调色剂，并且优选使用3至9μm的调色剂母材。通过使用平均形状因数(ML2/A)为114～140的调色剂可以获得良好的显影和转印能力以及高质量的图像。
平均形状因数(ML2/A)是指通过下述公式算得的数值，在理想球体的情况下，ML2/A＝100。ML2/A＝(最大长度)2×π×100/(表面面积×4)。作为确定平均形状因数的具体手段，从光学显微镜将调色剂图像读取到图像分析装置中(Luzex III，由Nireco公司制造)，测量圆周等效直径，随后根据最大长度以及表面面积针对单个颗粒来确定在上述公式中的ML2/A的值。
所使用的粘合剂树脂的示例包括以下物质的均聚物和共聚物诸如苯乙烯和氯苯乙烯等苯乙烯类；诸如乙烯、丙烯、丁烯和异戊间二烯等单烯烃类；诸如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯以及丁酸乙烯酯等乙烯基酯类；诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯以及甲基丙烯酸十二烷酯等单羧酸α-亚甲基酯类；诸如乙烯基·甲基醚、乙烯基·乙基醚、乙烯基·丁基醚等乙烯基醚；诸如乙烯基·甲基酮、乙烯基·己基酮和乙烯基·异丙烯基酮等乙烯基酮类。特别典型的粘合剂树脂包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯以及聚丙烯，等等。
其它示例包括聚酯、聚氨酯、环氧树脂、硅树脂、聚酰胺、改性松香和固体石腊，等等。
调色剂的着色剂的典型示例包括诸如磁石、铁氧体等的磁性粉末；炭黑；苯胺蓝；铬黄、群青蓝、杜邦油红、喹啉黄、亚甲基篮氯化物、酞菁蓝、孔雀石绿草酸盐、灯黑、玫瑰红、C.I.染料红48:1、C.I.染料红122、C.I.染料红57:1、C.I.染料黄97、C.I.染料黄17、C.I.染料蓝15:1、以及C.I.染料蓝15:3，等等。
释放剂的典型示例包括低分子量的聚乙烯、低分子量的聚丙烯、费-托合成过程中得到的蜡、褐煤蜡、棕榈蜡、米蜡以及小烛树蜡，等等。
如果需要，可将电荷控制剂添加到调色剂中。可以使用公知的电荷控制剂，例如，偶氮类金属络合物、水杨酸的金属络合物以及含有极性基团的树脂类电荷控制剂。
在通过湿制造方法制造调色剂时，从控制离子强度并减少废水污染的角度出发，优选的是采用不容易溶解于水的材料。本发明中的调色剂可以是结合有磁性物质的磁性调色剂或不含有磁性物质的非磁性调色剂。
可以通过用亨舍尔混合机、V掺和器等将上述调色剂颗粒和上述外部添加剂混合在一起来制造在本发明中使用的调色剂。另外，在用湿方法制造调色剂颗粒时，可在湿方法中添加外部添加剂。
作为添加到在本发明中使用的调色剂中的润滑剂颗粒，这里可以使用诸如石墨、二硫化钼、滑石、脂肪酸以及脂肪酸金属盐等固体润滑剂；诸如聚丙烯、聚乙烯以及聚丁烯等低分子量聚烯烃类；加热时表现出软化点的硅树脂类；诸如油酸酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酸酰胺和硬脂酰胺等脂族酰胺类；诸如棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、日本蜡和霍霍巴油等植物蜡；诸如蜂蜡的动物蜡；诸如褐煤蜡、地蜡、纯地蜡、固体石腊、微晶蜡以及费-托合蜡等矿物或石油蜡；以及它们的改性产品。可单独使用这些中的单一一种，或多种组合使用。可通过碾磨上述化学结构的物质而使颗粒直径均匀，从而使平均颗粒直径在0.1μm～10μm的范围内。添加到调色剂中的量优选按重量计算为0.05％～2.0％，更加优选是按重量计算为0.1％～1.5％。
为了例如去除电子照相感光体的表面上的堆积物或降解材料，可向本发明使用的调色剂中加入无机微粒、有机微粒、复合微粒(其中无机微粒粘附到有机微粒上)，等等。但是，特别优选的是具有优异研磨性能的无机微粒。
优选采用下述材料作为无机微粒各种无机氧化物、氮化物和硼化物等，例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、钛酸钡、钛酸铝、钛酸锶、钛酸镁、氧化锌、氧化铬、氧化铈、氧化锑、氧化钨、氧化锡、氧化碲、氧化锰、氧化硼、碳化硅、碳化硼、碳化钛、氮化硅、氮化钛以及氮化硼，等等。
无机微粒可通过以下物质进行处理钛偶联剂，诸如四丁基钛酸酯、四辛基钛酸酯、异丙基三异硬脂酰钛酸酯、异丙基三癸基苯基磺酰基钛酸酯、或二(二辛基焦磷酸酯)羟基乙酸钛酸酯等；硅烷偶联剂，比如γ-(2氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲基氧基硅烷，N-β-(N-乙烯基苯基氨基乙基)γ-甲基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、六甲基二硅氮烷、甲基三甲氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷、或者对甲基苯基三甲氧基硅烷；等等。
还优选使用通过硅油、或较高脂肪酸金属盐(例如硬脂酸铝、硬脂酸锌或硬脂酸钙)进行的疏水处理。
有机微粒的示例包括苯乙烯树脂颗粒、苯乙烯丙烯酸树脂颗粒、聚酯树脂颗粒以及氨基甲酸酯树脂颗粒等。
如果颗粒直径太小，则研磨性能不足。如果颗粒直径太大，则容易划伤电子照相感光体的表面。因此，使用平均颗粒直径为5nm～1000nm，优选为5nm～800nm，更优选为5nm～700nm的颗粒。此外，优选的是，这些颗粒的添加量与润滑颗粒的添加量的总和按重量计算等于或大于0.6％。
关于添加到调色剂中的其它无机氧化物，就粉末流动性、电荷控制等来说，优选采用初始颗粒直径小于或等于40nm的小直径无机氧化物，而就减小粘合力和电荷控制来说，则优选添加直径比所述小直径无机氧化物的直径大的无机氧化物。
可以为此而采用公知的无机氧化物微粒，但是为了进行精确的电荷控制，优选组合使用硅石和氧化钛。此外，通过对小直径无机微粒进行表面处理，可以使分散性改善，从而使改善粉末流动性的效应变大。
用于电子照相的彩色调色剂通过与载体混合来使用。采用铁粉末、玻璃珠、铁氧体粉末、镍粉末以及其中这些物质或其他物质的表面涂覆有树脂的材料作为所述载体。可适当地设置与该载体混合的比例。
这里，处理盒120由感光鼓116、布置在感光鼓116的外周处的充电辊118和消磁灯122、显影装置10(10A、10B、10C、10D)等构成，该显影装置10(10A、10B、10C以及10D)对形成于感光鼓116上的静电潜像上的相应颜色的调色剂进行显影，等等。
其中容纳有片材P的片材供给盒124设置在打印机110的下部。在片材供给盒124附近设置有在预定定时供给出片材P的拾取辊126。
由拾取辊126从片材供给盒124供给出的片材P通过输送辊128和配准辊130而供给到片材输送路径132，并且被输送到输送装置144，该输送装置144将片材P输送到处理盒120。
处理盒120从片材输送路径132的上游侧开始按照上述颜色Y、M、C、K的顺序布置。在图1中的处理盒120的左侧布置有向该处理盒120照射扫描光的曝光装置134。
在曝光装置134处，在壳体136内设置有未示出的半导体激光器(装置)、多角镜138、聚焦透镜140以及镜子142。从该半导体激光器发出的光由多角镜138偏转并扫描，并通过聚焦透镜140和镜子142而照射到感光鼓116上。这样，在感光鼓116上形成与图像信息相对应的静电潜像。
在邻近曝光装置134的位置处布置有图像数据处理单元166。此外，在曝光装置134下方设置有控制电路168，该控制电路168控制曝光装置134、处理盒120、定影装置156等的操作。
上述输送装置144设置在图1中的打印机110的右侧(与感光鼓116相对的位置处)。输送装置144由沿着打印机110的侧壁110A设置的一对张紧辊146、148以及卷绕在这些张紧辊146、148周围的输送带150构成。张紧辊148通过未示出的电机来转动，从而使输送带150运动。
在张紧辊146的附近设置有吸引辊154。由于施加在该吸引辊154上的电压，而使片材P被静电吸引到输送带150上。
在输送带150的背面，在与各颜色的感光鼓116相对的各位置处设置有转印辊152。感光鼓116上的调色剂图像通过转印辊152而转印到由输送带150输送的片材P上，并且在定影装置156处被定影。随后，其上定影有调色剂图像的片材P由排出辊158排出到排出盘160上。
下面将描述关于本发明第一示例性实施例的显影装置10。
本发明第一示例性实施例中的显影装置10使用双组分显影方法。
如图2所示，显影装置10被构造成使得显影单元12和调色剂补充单元14沿横向方向为一体。该显影单元12布置在与感光鼓116相对的位置处，并通过由调色剂和载体形成的显影剂G使感光鼓116上的静电潜像成为可视图像。该调色剂补充单元14向该显影单元12供应调色剂T。
显影单元12包括壳体16，该壳体16是由树脂制成的壳。壳体16设置在感光鼓116的下侧。在该壳体16中形成有朝向感光鼓116敞开的开口18。该壳体的形状为大致矩形的扁平形状，其底壁的长度大于侧壁的长度(图2中的高度)。
在壳体16内形成有显影剂容纳腔室20。由调色剂和载体形成的显影剂G容纳在该显影剂容纳腔室20中。
显影辊22布置在壳体16内，从而使得该显影辊22的一部分从壳体16的开口18露出。该显影辊22可转动地支承在壳体16的周壁上，从而可以转动。一未示出的齿轮被固定到显影辊22的端部上。来自未示出的电机的转动力被传递到该齿轮，从而使显影辊22可借助于该齿轮沿箭头Y的方向转动。
显影辊22通过磁力吸引显影剂G中含有的载体，在该显影辊22的表面上形成显影剂G的磁刷，并且将吸附到载体上的调色剂输送到与感光体相对的显影区域。随后，通过形成在显影辊22表面上的、由载体和调色剂形成的显影剂G的磁刷使形成在感光体上的静电潜像变成可见图像。
第一搅拌/输送螺旋推运器(auger)24和第二搅拌/输送螺旋推运器26沿显影辊22的轴向方向布置在显影辊22的下方。第一搅拌/输送螺旋推运器24及第二搅拌/输送螺旋推运器26均设有未示出的转动轴，并枢转地支承在壳体16的周壁处，从而可以转动。
在第一搅拌/输送螺旋推运器24与第二搅拌/输送螺旋推运器26之间形成有第一分隔壁28。显影剂容纳腔室20的内部被该第一分隔壁28分为两个搅拌通路，即，其中布置第一搅拌/输送螺旋推运器24的第一搅拌通路30以及其中布置第二搅拌/输送螺旋推运器26的第二搅拌通路32。
在第一分隔壁28的纵向方向的两个端部处形成有未示出的连通开口，第一搅拌通路30和第二搅拌通路32通过这些连通开口彼此连通。这样，显影剂容纳腔室20中的显影剂G通过第一搅拌/输送螺旋推运器24和第二搅拌/输送螺旋推运器26的转动而分别在第一搅拌通路30和第二搅拌通路32中输送，同时被搅拌，从而使显影剂G在第一搅拌通路30和第二搅拌通路32之间循环。
另一方面，在邻近显影单元12的调色剂补充单元14中设置有在其中容纳调色剂T的调色剂容纳腔室34。第一搅拌器36和第二搅拌器38沿显影辊22的轴向方向设置在调色剂容纳腔室34中。
在调色剂容纳腔室34和显影剂容纳腔室20之间设置有第二分隔壁40、弯曲壁42以及第三分隔壁44。
由于弯曲壁42从第二分隔壁40的下部朝向调色剂容纳腔室34延伸，而第三分隔壁44从第二分隔壁40的下部朝向显影剂容纳腔室20延伸，因此在壳体16的底部中形成了隧道形分配腔室46。在该分配腔室46中布置有沿纵向方向搅拌并输送调色剂的分配螺旋推运器48。
在弯曲壁42的一个纵向方向的端部附近，在壳体16的底壁和侧壁相邻接的角部处形成有调色剂供应开口50，从而使调色剂容纳腔室34和分配腔室46连通。这样，容纳在调色剂容纳腔室34中的调色剂T在被第一搅拌器36搅拌的同时在该调色剂容纳腔室34内沿轴向方向输送，并且从调色剂供应开口50供给到分配腔室46。
另一方面，在第三分隔壁44的纵向方向的另一端部附近形成有开口52，从而使分配腔室46和显影剂容纳腔室20连通。这样，分配腔室46中的调色剂T在被分配螺旋推运器48搅拌的同时在分配腔室46中输送，从而从开口52供给到显影剂容纳腔室20中。
开口52形成为这样，即，其下端部定位于容纳在显影剂容纳腔室20中的显影剂G的表面位置的下方。这样，开口52的至少一部分处于被容纳在显影剂容纳腔室20中的显影剂G掩埋的状态下。从分配腔室46供给到显影剂容纳腔室20中的调色剂T潜入(creep-into)显影剂G，从而容易与容纳在显影剂容纳腔室20中的显影剂G混合在一起。
第一搅拌器36包括第一转动轴54、第一转动件56以及第一搅拌/输送膜片58，并且该第一搅拌器36枢转地支承在调色剂补充单元14的周壁上，从而能够转动。第一搅拌器36的位置是与壳体16的底壁和侧壁分离开的预定位置。
由诸如PET等的挠性树脂膜形成的第一搅拌/输送膜片58通过利用粘和贴附而沿着第一转动件56的轴向方向固定到第一搅拌器36的第一转动件56上。
在开始使用前，第一搅拌/输送膜片58的长度被设置成能够滑动摩擦位于壳体16的角部处的调色剂供应开口50。
这里，仅在弯曲壁42处第一搅拌/输送膜片58相对于调色剂供应开口50的滑动摩擦方向上的上游侧形成有坡度，而在弯曲壁42的下游侧没有形成坡度，从而能够使壳体16内的容量更大。
第二搅拌器38包括第二转动轴60、第二转动件62以及第二搅拌/输送膜片64，并且该第二搅拌器38枢转地支承在调色剂补充单元14的周壁上，从而能够转动。该第二搅拌器38的位置是与壳体16的底壁和侧壁分隔开的预定位置。
由诸如PET等的挠性树脂膜形成的第二搅拌/输送膜片64通过利用粘合贴附而沿第二转动件62的轴向方向固定到第二搅拌器38的第二转动件62上。第二搅拌/输送膜片64的长度被设置成与第一搅拌/输送膜片58的长度相同。
在壳体16的周壁中设置有调色剂填充开口70，所述周壁支撑第一转动轴54和第二转动轴60。调色剂填充开口70除了在填充调色剂时之外由未示出的橡胶盖密封。
在填充调色剂时，将显影装置10设置成沿垂直方向直立，拆下橡胶盖，从调色剂填充开口70注入调色剂。
需要注意的是，在填充调色剂之后，显影装置10在被沿水平方向布置之后才能使用。
在图2中，从调色剂容纳腔室34的底面17到填充入的调色剂的顶表面之间的距离以虚线表示，作为调色剂填充高度。
这里，该调色剂填充高度是指在开始使用显影装置10时的高度，并不一定是指填充调色剂时的高度。这是因为调色剂是微粒的聚集体，并且在微粒之间具有空间，因此，每单位容积的调色剂填充率随着外部载荷而变化。
需要注意的是，在本示例性实施例中，所述调色剂填充高度是指在密实地填充调色剂的状态下的调色剂高度。
在本示例性实施例中，在填充时和开始使用时的调色剂填充高度之间的关系是从调色剂T被预先填充到显影装置10中之后存储预定时间后的调色剂填充高度的数据以及正好在开始使用之前沿着水平方向或垂直方向摇动显影装置10时的调色剂填充高度的数据获得的，并作为校准曲线。根据该校准曲线，在制造显影装置10的过程中可以填充入这样的量的调色剂，该调色剂的量能够获得在开始使用时的调色剂填充高度。
如图2所示，填充高度TA表示调色剂容纳腔室34完全充满粉末的填充高度，而填充高度为TB表示在开始使用显装置10时，第一转动件56和第二转动件62的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度，填充高度TC表示第一转动轴54和第二转动轴60的轴心的高度，填充高度TD表示在开始使用显影装置10时的第一转动件54和第二转动件60的横截面的底面的高度，而填充高度TE表示剩余调色剂很少、调色剂容纳腔室34几乎清空并且供应到调色剂供应开口50的调色剂量较低的状态下的高度。
这里，在第一示例性实施例中，预先填充调色剂，使得调色剂填充高度在开始使用时大于或等于TD。
下面描述本发明的第一示例性实施例的操作。
如图2所示，当驱动未示出的电机而使得显影装置10的第一搅拌器36和第二搅拌器38沿着箭头X的方向转动时，调色剂容纳腔室34内的调色剂通过第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64的转动力和弹性恢复力而被搅拌，并被输送到调色剂供应开口50。
随后，供应到调色剂供应开口50的调色剂被供给到分配腔室46中。当分配腔室46的内部被分配腔室46中的分配螺旋推运器48搅动时，该调色剂被输送到开口52。
输送到开口52的调色剂被从开口52供应到显影剂容纳腔室20。
供应到显影剂容纳腔室20的调色剂与显影剂G混合在一起，并被供应到显影辊22。
这里，如图3A所示，填充调色剂的高度大于或等于高度TD，该高度TD是第一转动件56的底面的高度。当第一搅拌器36沿着箭头X的方向转动时，来自调色剂块TBL(其为调色剂的聚集体)的沿着箭头Z方向的载荷施加到第一搅拌/输送膜片58的自由端侧区域，从而第一搅拌/输送膜片58朝向与转动方向X相反的一侧挠曲。此时的挠曲量为A。
由于填充入的调色剂的高度大于或等于高度TD，因此当第一搅拌器36转动一圈时，围绕第一转动轴54至少有半圈(180°)第一搅拌/输送膜片58受到来自调色剂块TBL的载荷。因此，第一搅拌/输送膜片58保持卷曲。
如图3B所示，当调色剂被消耗从而使调色剂填充高度变为TE时，第一搅拌/输送膜片58的挠曲量为B。该挠曲量B除了包括挠曲量A(在开始使用时由调色剂块TBL所引起的残余卷曲)之外，还包括由第一搅拌/输送膜片58本身疲劳增加时的永久变形所引起的挠曲量，因此B＞A。
这样，从开始使用就有调色剂载荷施加到第一搅拌/输送膜片58上。当卷曲保持并且弹性恢复力变弱时，远端部分58A滑动摩擦壳体16的内壁(参见图1)时的运动加速度减小，从而使接触时产生的噪音降低。
这里，当调色剂填充高度从TA到TE时所产生的噪音如表1所示。
需要注意的是，“使用开始”表示开始使用显影装置10时的噪音状态，而“使用结束前”表示在显影装置10的壳体16内的剩余调色剂量变小时的噪音状态。
表1
◎没有噪音○几乎没有任何噪音△达到由于其他工作噪音而不能听到的程度×噪音大从表1可以理解到，如果使调色剂填充高度大于或等于TD，则使用结束之前的噪音降低了。第二搅拌器38的效果与上述效果相同。
需要注意的是，在只从调色剂填充开口70注入调色剂的结构以及调色剂在被挤压的同时填充调色剂的结构中，后者的调色剂填充率更好。
压缩率是表示调色剂填充率的指数。通过确定在松散填充状态下的容积密度和对其进行敲打之后在紧密填充状态下的容积密度的比来测量压缩程度。
如上所述，在本发明的第一示例性实施例中，在向壳体16填充调色剂时，所填充入的调色剂的量使得调色剂的高度大于或等于在开始使用显影装置10时第一转动件56和第二转动件62的底面的高度。因此，从显影装置10开始使用时起，所述转动件每转一圈，至少有半圈或半圈以上第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64的自由端侧区域的挠性区域受到来自壳体16内的调色剂的载荷。
这样，在壳体16内的调色剂用尽之前，第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64中都保留有卷曲。第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64的自由端侧区域的加速度在该自由端侧区域通过调色剂填充的区域之后有所降低，从而可以使它们接触壳体16内壁时的噪音较小。
即使显影装置10具有平坦、大致矩形的壳体16，该显影装置10也能够抑制使用时的噪音，该壳体能够容纳大量调色剂，同时抑制安装有该显影装置10的打印机110内的死空间。
也就是说，对于平坦、大致矩形的壳体16，第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64在壳体16的平坦区域处极大地挠曲，而在它们通过该平坦区域之后该挠曲被释放，因此容易因第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64碰撞、摩擦壳体16的内壁等而引起噪音。但是在显影装置10开始使用之前，在壳体16中填充的显影剂的量的高度大于或等于第一转动件56和第二转动件62的底面的高度。这样，在使用开始的初始阶段，即使释放了极大挠曲的第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64，由于调色剂起到阻力的作用，因此由碰撞、摩擦壳体16的内壁等而产生的噪音也能够得到降低，并且能够充足地将调色剂供应到设置在壳体16的角部处的调色剂供应开口50。
随着使用过程的继续，由于调色剂和扁平、大致矩形的壳体16的内壁的作用，因此在第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64中仍保留挠曲。因此，即使在释放了挠曲的第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64时，它们碰撞、摩擦壳体16内壁的作用也已经变弱，从而能够降低噪音。
此外，在开始使用的初始阶段(此时存在大量调色剂)，可能会有这样的状态，即第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64具有的残留挠曲较小，从而可能会产生较大的噪音。但是，在此阶段，调色剂被充分地输送到设置在壳体16角部处的粉末供应开口50，从而由于调色剂起到阻力的作用而抑制了噪音。
当继续使用并且调色剂的量降低时，第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64被调色剂和壳体16的内壁压迫，从而在所述膜片处保持挠曲，因而不再处于产生较大噪音的状态。此时，调色剂的量已经变少，但是由于第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64的长度较长，因此具有残留挠曲，但它们仍保持充分地输送调色剂。
第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64的长度足够长，也就是说，该长度使得它们能够滑动摩擦扁平、大致矩形的壳体16的角部。因此，即使从使用开始的初始阶段继续使用，也能够同时获得抑制噪音的能力和良好的调色剂输送性能。
在弯曲壁42处，仅在该弯曲壁42的在第一搅拌/输送膜片58的滑动摩擦方向的上游侧形成有坡度，而在下游侧则没有坡度，由此能够使壳体16的容量较大。因此，能够使壳体内部的容量较大，同时也能实现减小噪音和良好的调色剂输送性能。
下面根据附图来描述本发明的粉末供应装置、向粉末供应装置填充粉末的方法以及重新利用粉末供应装置的方法的第二示例性实施例。
需要注意的是，用与第一示例性实施例中相同的附图标记来表示与上述第一示例性实施例基本相同的部件，并且省略对其的说明。
图4A表示在调色剂填充高度为TE时，第一搅拌/输送膜片58的末端部分58A和壳体16的内壁之间相接触的状态。
如图4A清晰所示，由于第一搅拌/输送膜片58并未受到来自调色剂的载荷，因此该第一搅拌/输送膜片58基本是平坦的，并且由于第一转动件56的转动而使得末端部分58A的加速度最大。因此，末端部分58A和壳体16的内壁之间接触时的冲击力也最大，从而由于二者之间接触而产生的噪音也很大(参见表1)。
这里通过利用图4B来描述调色剂填充高度TB。
调色剂填充高度TB的线与第一转动件56的外接圆55的切线中的上切线相同。
调色剂填充高度大于或等于TB意味着，当第一转动件56转动时，在第一搅拌/输送膜片58的自由端侧区域(挠性区域)内的固定端(最接近第一转动件56的位置)附近总是存在调色剂。当第一转动件56转动时，调色剂的载荷总是施加到第一搅拌/输送膜片58的自由端侧区域内的固定端附近。
下面描述本发明第二示例性实施例的操作。
如图4C所示，例如，如果调色剂填充高度大于或等于TB并且调色剂填充到高度TF，则由于在调色剂填充高度TB至TF的区域内存在调色剂，因此第一搅拌/输送膜片58的末端部分58A处于由实线表示出的状态。
如果调色剂填充高度低于TB，则第一搅拌/输送膜片58的末端部分58A由于未受到调色剂的载荷而处于由图4C中的双点划线所示的状态。
这里，在显影装置10(参见图2)开始使用时，如果调色剂填充高度低于TB，则会有图4A所示的状态，从而产生较大的噪音。但是，如果调色剂填充高度高于TB，则第一搅拌/输送膜片58总是受到来自调色剂的载荷而挠曲。因此，减轻了接触壳体16的内壁时的冲击，从而所产生的噪音较小(参见表1)。
对于第二搅拌/输送膜片64来说，情况同样如此。
上述粉末填充方法不仅在新制造的显影装置10的情况下有效，而且在回收利用(比如再利用等)时也是有效的。
以下方法为回收利用显影装置10的方法的一个示例，即，用新的搅拌/输送膜片来替换第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64，并且重新填充调色剂。如果在重新填充调色剂时使调色剂填充高度大于或等于TB，则即使使用新的且其弹力大的搅拌/输送膜片，通过调色剂也能始终向搅拌/输送膜片施加载荷，从而搅拌/输送膜片挠曲。因此，可以使得使用开始时的噪音较小。
如上所述，在开始使用显影装置10时，向壳体16填充调色剂，该调色剂的量使得调色剂的高度大于或等于各个转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。这样，当开始使用显影装置10时，在每个输送件的挠性区域的固定端附近总是存在调色剂。
这样，即使各输送件的自由端侧通过填充有调色剂的区域并且向上抬起，各输送件也会受到来自调色剂的载荷。
因此，各输送件的弹性恢复力受到抑制，在挠性区域内的固定端附近的加速度降低，从而能够使接触壳体16内壁时的噪音较小。
此外，当回收(重新利用)显影装置10时，沿着各个输送件的转动方向存在调色剂。因此，例如，即使用未经使用并且弹性较强的新片状件替代输送件，该输送件也会由于调色剂的载荷而挠曲。此外，当转动件转动时，输送件的自由端侧区域的弹性恢复力能够得到抑制。因此，输送件不会用力碰撞所述壁。
由于这些原因，能够从重新使用开始时就抑制噪音的产生。
需要注意的是，本发明并不局限于上述示例性实施例。
第一转动件56和第二转动件62可以被成形为多角柱或圆柱，而不是四边形柱。
可朝向调色剂供应开口50沿着抬起方向在第一搅拌/输送膜片58和第二搅拌/输送膜片64中设置多个切口。
在多个转动件的转动中心的位置不同的情况下，可以采用其转动中心位置最低的转动件作为基准。
权利要求
1.一种向粉末供应装置填充粉末的方法，该粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
2.一种向粉末供应装置填充粉末的方法，该粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
3.一种重新利用粉末供应装置的方法，该方法包括通过使用向所述粉末供应装置填充粉末的方法使所述粉末供应装置由使用后的状态恢复到未使用的状态，其中所述粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述填充方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
4.一种重新利用粉末供应装置的方法，该方法包括通过使用向所述粉末供应装置填充粉末的方法使所述粉末供应装置由使用后的状态恢复到未使用的状态，其中所述粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，所述填充方法包括以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
5.一种粉末供应装置，该粉末供应装置包括壳体，该壳体容纳粉末；转动件，该转动件可转动地设置在所述壳体内；片状输送件，该片状输送件固定到所述转动件上，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及粉末供应开口，该粉末供应开口设置在所述壳体处粉末输送方向上的下游侧，其中在从所述转动件的轴向方向观察时，所述壳体为扁平的大致矩形，其中所述壳体的底壁的长度大于该壳体的侧壁的长度，所述壳体在所述底壁和所述侧壁相邻接的角部处设置有所述粉末供应开口，所述壳体在离开所述底壁和所述侧壁的预定位置处设置有所述转动件，并且以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
6.如权利要求5所述的粉末供应装置，其中，所述片状输送件的长度被设置成，在开始使用所述粉末供应装置之前，该输送件能够滑动地摩擦设置在所述壳体的所述角部处的所述粉末供应开口。
7.如权利要求5所述的粉末供应装置，其中，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
8.如权利要求6所述的粉末供应装置，其中，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于所述转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
9.如权利要求5所述的粉末供应装置，其中，仅在设于所述壳体的所述角部处的所述粉末供应开口的、在所述片状输送件的滑动摩擦方向上的上游侧形成有坡度。
10.如权利要求5所述的粉末供应装置，其中在所述壳体中设置有多个所述转动件和多个所述片状输送件，并且以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于在所述多个转动件中从所述底壁起的高度位置最低的那个转动件的底面的高度。
11.如权利要求10所述的粉末供应装置，其中，以这样的量向所述壳体填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置之前，粉末的高度大于或等于从所述底壁起的高度位置最低的那个转动件的横截面的外接圆的切线中的上水平切线的高度。
全文摘要
本发明提供了一种粉末供应装置、粉末供应装置的粉末填充方法及重用方法，该粉末供应装置包括容纳粉末的壳体；可转动地设置在所述壳体内的转动件；固定到所述转动件上的片状输送件，该片状输送件的与固定部分不同的自由端侧区域通过所述转动件的转动而滑动接触所述壳体的内壁并且沿着该内壁运动，以便输送粉末；以及设置在壳体处粉末输送方向上的下游侧的粉末供应开口，所述方法包括以这样的量向所述壳体内填充粉末，该量使得在开始使用所述粉末供应装置时，粉末的高度大于或等于所述转动件的底面的高度。
文档编号G03G15/08GK101082798SQ20071009638
公开日2007年12月5日 申请日期2007年4月16日 优先权日2006年6月2日
发明者田中英明 申请人:富士施乐株式会社