墨粉盒和使用该墨粉盒的图像形成设备的制作方法

专利名称：墨粉盒和使用该墨粉盒的图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在诸如激光束打印机、多功能机等的图像形成设备中使用的 墨粉盒，具体涉及一种诸如可更换墨粉储料器、墨粉瓶等的用于存储墨粉的墨粉盒，并且涉 及一种使用该盒的图像形成设备。
背景技术：
一直以来，在需要高质量且高速度的图像打印的情况下，在使用双成分显影剂的 诸如复印机、传真机等的图像形成设备领域中，墨粉盒、处理器盒等用于自动供应墨粉到显 影单元，因此执行连续的图像打印。在这样构造的图像形成设备中，当墨粉用完时，可以通过更换墨粉盒、处理盒等以 简单的方式供应墨粉。用于更换的墨粉盒经常存储在仓库或房间内空的空间中，并且可能 在它们的位置没有被调节或者可能沿一切可能方向取向的情况下被库存。因此，当从一端排出墨粉的那种类型的墨粉盒以墨粉排出端口侧向下被竖直库存 和布置时，随着时间的过去，盒中的墨粉由于重力而向下移动，因此墨粉排出端口周围的墨 粉变得紧密。结果，担心墨粉聚集并变成块，阻塞墨粉排出端口。如果新安装这种状况下的墨粉盒，墨粉不大可能从墨粉盒被分配，并且可能发生 的是，即使足够量的墨粉留在墨粉盒中，因为没有墨粉被排出而确定没有墨粉留在墨粉盒 中。为了应付这种情况，当将新墨粉盒安装到图像形成设备时，要求使用者在摇动盒 数次之后安装墨粉盒。然而，这没有使上述问题彻底解决。具体地，由于最近的墨粉为了节能的目的而在低温熔合性能上改善，所以墨粉在 交换中呈现低存储稳定性，并且当墨粉盒已经按原样保留时显示容易引起墨粉聚集的较强 倾向。此外，由于最近的图像形成设备已经被要求是紧凑的，墨粉盒和显影装置也被制 成尺寸较小且它们的安装空间减小。因此，如果存储相同量的墨粉，墨粉需要压实在尺寸减 小的存储空间中，因此这进一步增加墨粉聚集的可能性。此外，如通常情况那样，使用者和操作者倾向于在将已经在仓库中保存的墨粉盒 安装到图像形成设备中之前忘记摇动墨粉盒。结果，发生如下情况由于墨粉在墨粉盒内的 聚集而不分配墨粉，引起诸如显影剂中的不足墨粉浓度和/或整个图像形成设备的操作停 止的麻烦。在另一方面，作为用于防止将发生在墨粉盒的墨粉排出端口周围的墨粉聚集的传 统技术，已经公开了一种显影剂供给器(见专利文献1 日本专利申请公开2000-214667)， 其中在墨粉盒的墨粉排出端口周围切去传送推运器的传送器螺旋的一部分以便加大墨粉 排出端口周围的空心空间的体积，因此减小被相继传送的墨粉在排出端口周围处的墨粉上 的机械或热应力作用。然而，即使在专利文献1的墨粉盒的情况下，如果墨粉盒以其墨粉排出端口向下被长时间保留并且结果墨粉失去其流动性(已经在一些程度上变成聚集的)，在附接到图 像形成设备之后墨粉供应的第一动作或者当诸如推运器螺杆等的墨粉传送螺杆开始旋转 时，墨粉排出端口周围的墨粉不能排出。结果，要排出的墨粉无处可去，并且由于墨粉传送 螺杆的压力而变成压缩的且压实的，弓I起墨粉传送螺杆被锁定的问题。

发明内容
已经考虑上述常规问题设计了本发明，因此本发明的目的是提供一种墨粉盒以及 提供一种使用该墨粉盒的图像形成设备，所述墨粉盒能够防止墨粉传送螺杆由于墨粉排出 端口周围的墨粉的压实而被锁定，并且实现可靠的墨粉供应。用于解决上述问题的根据本发明的墨粉盒和使用该墨粉盒的图像形成设备被构 造成如下本发明的第一方面在于一种墨粉盒，包括墨粉存储部分，所述墨粉存储部分用于 存储墨粉；墨粉排出部，所述墨粉排出部具有墨粉排出端口 ；墨粉传送螺杆(例如，螺杆推 运器)，所述墨粉传送螺杆具有旋转轴和螺旋叶片，用于将墨粉存储部分中的墨粉传送到墨 粉排出部；和内闸门，所述内闸门将墨粉存储部分和墨粉排出部之间分割开，其特征在于， 所述内间门被设置成能够通过与墨粉传送螺杆的旋转联动的方式被移动到使得在墨粉存 储部分和墨粉排出端口之间产生连通的位置。本发明的第二方面的特征在于，在墨粉传送螺杆旋转时，能使内闸门沿旋转轴的 轴向方向移动。本发明的第三方面在于上述第一或第二构造，其中所述墨粉排出部形成有周壁， 所述周壁沿所述旋转轴的轴向方向延伸以限定近似圆柱形的内部空间，所述内部空间被形 成为使得垂直于旋转轴的轴线的横截面大体上对应于内闸门的轮廓，并且所述墨粉排出端 口布置在周壁中。本发明的第四方面在于上述第三构造，其中所述内部空间被形成为使得横截面具 有至少一个有角度的角部。本发明的第五方面在于一种图像形成设备，所述图像形成设备用于基于静电复 印术使用墨粉形成图像，包括感光鼓，所述感光鼓用于在其表面上形成静电潜像；显影单 元，所述显影单元用于通过将墨粉供应到感光鼓的表面上的静电潜像来形成墨粉图像；墨 粉盒，所述墨粉盒用于通过墨粉供应部分将墨粉供应到显影单元；转印装置，所述转印装置 用于将感光鼓的表面上的墨粉图像转印到记录介质；和定影装置，所述定影装置用于将已 转印的墨粉图像定影到记录介质，并且其特征在于，将在上述第一到第四特征中的任何一 个中限定的墨粉盒用作所述墨粉盒。根据本发明的第一方面，由于墨粉排出部的空间能够被内闸门隔离，使得除了当 需要供应墨粉时没有墨粉会进入墨粉排出端口周围的区域，因此可以消除墨粉排出端口周 围的墨粉被墨粉传送螺杆的压力压缩的危险，并且因此防止墨粉传送螺杆由于墨粉固化而 锁定。此外，由于通过将内闸门移动到墨粉传送螺杆的相对于墨粉传送方向的下游端， 通过与墨粉传送螺杆的旋转联动的方式放开墨粉排出端口(换句话说，将墨粉存储部分的 内部连接到外部)，因此可以通过简单的结构提供紧凑的墨粉盒，而不必提供用于放开内闸门的专门机构。根据本发明的第二方面，内闸门能够由螺旋叶片有效率地相对于墨粉传送方向向 下推动，可以提供简单且紧凑的墨粉盒构造而不必提供用于移动内闸门的专门机构。根据本发明的第三方面，由于墨粉排出端口被构造成当内闸门已经通过与墨粉传 送螺杆的旋转联动的方式被移动到墨粉传送螺杆的相对于墨粉传送方向的下游端时被放 开，因此不存在阻碍墨粉从墨粉存储部分流到墨粉排出端口的障碍，因此使得可以实现平 稳的墨粉供应。根据本发明的第四方面，由于有角度的角部用于阻止内闸门旋转，因此可以防止 内闸门跟随墨粉传送螺杆的旋转而旋转。因此，通过利用墨粉传送螺杆的旋转，可以可靠地 打开内闸门。根据本发明的第五方面，由于可以消除墨粉排出端口周围的墨粉被墨粉传送螺杆 的压力压缩的危险，并且因此防止墨粉传送螺杆由于墨粉固化而被锁定，因此可以实现可 靠的墨粉供应操作，并且因此以稳定的方式实现高质量的图像输出。


图1是示出使用根据本发明的实施例的墨粉盒的图像形成设备的总体构造的说 明性视图；图2是示出安装在图像形成设备中的包括墨粉盒的墨粉盒单元的构造的透视图；图3A是示出墨粉盒在该盒安装到图像形成设备之前的状态的剖视侧视图；图3B是沿图3A中的平面A1-A2截取的剖视图；图3C是沿图3A中的平面B1-B2截取的剖视图；图4A是示出构成墨粉盒的螺杆推运器和内闸门的构造的侧视图；图4B是示出内闸门的构造的前视图；图5A是示出恰好在墨粉盒安装到图像形成设备之前根据本实施例的墨粉盒的状 态的说明性视图；图5B是示出恰好在墨粉盒已经安装到图像形成设备之后根据本实施例的墨粉盒 的状态的说明性视图；并且图5C是示出在墨粉盒已经安装到图像形成设备且螺杆推运器开始旋转之后该墨 粉盒的状态的说明性视图。
具体实施例方式现在，将参考附图描述用于执行本发明的模式。图1示出本发明的一个示例性实施例，并且是示出在其中使用根据本发明的实施 例的墨粉盒的图像形成设备的总体构造的说明性视图。根据本实施例的图像形成设备100基于静电复印术使用墨粉形成图像，如图1中 所示，该图像形成设备包括感光鼓101a、101b、101c和101d(当概括提及时也可以称为 “感光鼓101”)，所述感光鼓用于在其表面上形成静电潜像；显影单元102a、102b、102c和 102d(当概括提及时也可称为“显影单元102”)，所述显影单元将墨粉供应到感光鼓101的 表面上的相应的静电潜像以形成墨粉图像；墨粉盒200，所述墨粉盒通过墨粉供应管(墨粉供应部分)105a、105b、105c和105d(当概括提及时也可称为“墨粉供应管105”)将墨粉供 应到显影单元102 ；次级转印辊(转印装置)14，所述次级转印辊用于通过中间转印带11将 感光鼓101的表面上的墨粉图像转印到纸；和定影单元15，所述定影单元15用于将已转印 的墨粉图像定影到纸。首先，将描述根据本实施例的图像形成设备100的总体构造。本实施例的图像形成设备100根据输入命令中包含的图像数据形成预定片材(记 录纸)上的多色或单色图像的可见图像打印输出，所述图像数据诸如通过通信网络等从外 部传输的图像数据等。如图1中所示，这个图像形成设备100包括曝光单元E ；对应于图像载体的感光 鼓101 (IOla到IOld)，潜像通过曝光单元E形成在所述感光鼓101上；显影单元102 (102a 到102d)；带电辊103a到103d(当概括提及时也可称为“带电辊103”)；清洁单元104a到 104d(当概括提及时也可称为“清洁单元104”)；中间转印带11 ；初级转印辊13a到13d(当 概括提及时也可称为“初级转印辊13”)；次级转印辊14 ；定影单元15 ；供纸路径P1、P2和 P3 ；供纸匣16 ；手动供纸盘17 ；出纸盘18 ；墨粉盒单元20。在这个图像形成设备100中被处理的用于彩色图像的图像数据由四种颜色即黑 色(B)、青色(C)、品红色(M)和黄色(Y)的图像数据形成，并且图像形成部分55a到55d(当 概括提及时也可称为“图像形成部分55”)的每一个使用对应于彩色图像数据的颜色的墨 粉形成可见图像。因此，四个显影单元102 (102a到102d)、感光鼓101 (IOla到IOld)、带电辊 103 (103a到103d)和清洁单元104(104a到104d)被提供以便形成对应于四种不同延伸的 四个潜像。所有图像形成部分55a到55d具有相同的构造，例如黑色图像形成部分55a由感 光鼓101a、显影单元102a、带电辊103a、转印辊13a和清洁单元104a等组成。这些图像形 成部分55a到55d沿中间转印带11的运动方向(沿子扫描方向)并排布置。这里，使用符号a到d使得“a”对应于黑色、“b”对应于青色、“C”对应于品红色且 “d”对应于黄色。由每个符号指定的装置形成一个图像形成站，即，设置四个图像形成站。在本实施例中作为曝光装置的曝光单元E包括未示出的半导体激光器、多角镜4、 第一反射镜7和第二反射镜8，并且借助光束、即激光束照亮感光鼓IOla到101d，所述光束 基于分离颜色的即黑色、青色、品红色和黄色的图像数据被调制。形成在感光鼓IOla到IOld上的是基于黑色、青色、品红色和黄色的相应颜色的图 像数据的静电潜像。虽然本实施例的曝光单元E基于使用配备有激光发射器和反射镜的激光扫描单 元(LSU)的技术，但例如可改为使用利用诸如EL或LED写入头的发光元件阵列的其它方法。感光鼓101是基本上圆柱形的图像载体，布置在曝光单元E上方，并且由未示出的 驱动装置和控制装置控制以便沿预定方向旋转。感光鼓101由基体构件和形成在其上的光导层组成。例如，感光鼓可以由铝等的 金属基体鼓和形成在基体构件的外周表面上的非晶硅(a-Si)、硒(Se)、有机光导体(OPC) 等的光导层的薄膜形成。感光鼓101的构造不具体地限于上述。
带电辊103是使感光鼓101的表面以预定电势均勻地带电的接触式带电装置。在 本实施例中，接触辊式带电辊103用作如图1所示的带电器，可以取代带电辊103使用电晕 放电式或刷式带电器。显影单元102将墨粉供应到静电潜像形成在其上的感光鼓101的表面以将静电潜 像显影为墨粉图像。显影单元102a到102d分别存储黑色、青色、品红色和黄色墨粉以便将 形成在感光鼓IOla到IOld上的对于单种颜色的静电潜像显影为黑色、青色、品红色和黄色 的墨粉图像。清洁单元104在显影和图像转印之后使用润滑剂等移除和收集留在感光鼓101的 表面上的墨粉。中间转印带11布置在感光鼓101上方，并且由具有大约100 μ m到150 μ m的厚度 的环形膜形成。这个带被缠绕且张紧在驱动辊Ila和从动辊lib之间，形成环状运动路径。布置成与中间转印带11的外周表面相对的是以所述次序的感光鼓101d、感光鼓 101c、感光鼓IOlb和感光鼓IOla0初级转印辊13a到13d布置在与相应感光鼓IOla到IOld相对的位置，这个中间 转印带11保持在初级转印辊和相应感光鼓之间。中间转印带11与感光鼓IOla到IOld相 对的区域形成相应的初级转印位置。为了将感光鼓IOla到IOld的表面上载有的墨粉图像转印到中间转印带11，初级 转印辊13a到13d的每一个被恒定电压控制施加在初级转印偏压下，所述初级转印偏压具 有与墨粉上的静电荷的极性相反的极性。通过这种构造，形成在感光鼓101 (101a到IOld) 上的单个颜色的墨粉图像叠加地相继转印到中间转印带11的外周表面上，使得全色墨粉 图像形成在中间转印带11的外周表面上。如果输入涉及黄色、品红色、青色和黑色的仅仅部分颜色的图像数据，则在四个感 光鼓IOla到IOld中，仅仅对于对应于输入图像数据的颜色的感光鼓101形成静电潜像且 因此形成墨粉图像。例如，在单色图像形成时，对于对应于黑色的感光鼓IOla的静电潜像 和墨粉图像形成，使得仅仅黑色墨粉图像被转印到中间转印带11的外周表面。初级转印辊13a到13d的每一个由具有8mm到IOmm的直径的金属(例如，不锈 钢)所形成的轴和涂覆在轴表面上的导电性弹性材料(例如，EPDM，泡沫聚氨酯等)组成， 并且通过导电性弹性材料将高电压均勻地施加到中间转印带11。虽然在本实施例中，将初 级转印辊13a到13d用作转印电极，但也能够替代它们使用刷等。在每个初级转印位置转印到中间转印带11的外周表面的墨粉图像在中间转印带 11循环时被传送到次级转印站，在所述次级转印站处，带与次级转印辊14相对。在图像形成期间，在中间转印带11的内侧由驱动辊Ila支撑的区域中，次级转印 辊14以预定辊隙压力邻接中间转印带11的外周表面。为了使辊隙压力恒定，次级转印辊 14或中间转印带驱动辊Ila由诸如金属等的硬质材料形成，而另一个由诸如弹性辊等(弹 性橡胶辊、泡沫树脂辊等)的软质材料形成。当从供纸匣16或手动供纸盘17供给的纸穿过次级转印辊14和中间转印带11之 间的辊隙时，与墨粉上的静电荷的极性(_)相反的极性(+)的高电压被施加到次级转印辊 14。这样，形成在感光鼓101 (101a到IOld)上的静电潜像借助对应颜色的墨粉被可视
7化，形成相应的墨粉图像，所述墨粉图像以分层的方式被转印到中间转印带11。然后，在中间转印带11循环时使这样分层的墨粉图像移动到被传送的纸和中间 转印带11之间的接触位置，使得墨粉图像从中间转印带11的外周表面通过次级转印辊14 被转印到纸。由于在中间转印带接触感光鼓101时粘附到中间转印带11的墨粉中，在墨粉图像 的转印期间没有从中间转印带11被转印到纸并且留在中间转印带11上的墨粉将在下一操 作引起彩色墨粉的污染，它被中间转印带清洁单元12移除且收集。中间转印带清洁单元12包括清洁叶片，例如所述清洁叶片作为接触中间转印带 11的清洁构件。在这个清洁叶片被放置成与中间转印带11接触的位置，中间转印带11从 其内侧由中间转印带从动辊1 Ib支撑。具有转印到其上的作为可见图像的墨粉图像的纸被引到具有热辊15a和挤压辊 15b的定影单元15，并且在穿过热辊15a和挤压辊15b之间的同时经受加热和挤压过程。因 此，作为可见图像的墨粉图像被牢固地定影到纸表面。墨粉图像定影在其上的纸被排纸辊 18a排出到出纸盘18上。图像形成设备100包括供纸路径Pl，所述供纸路径Pl近似竖直地延伸以通过次级 转印辊14和中间转印带11和定影单元15之间的辊隙将存在供纸匣16中的纸传送到出纸 盘18。沿供纸路径Pl布置的是拾取辊16a，所述拾取辊用于从供纸匣16 —次一张地将 纸递送到供纸路径Pl中；传送辊rio，所述传送辊用于向上传送递送的纸；配准辊19，所述 配准辊用于在预定的时机将传送的纸引到次级转印辊14和中间转印带11之间的辊隙；和 排纸辊18a，所述排纸辊用于将纸排出到出纸盘18。图像形成设备100还包括供纸路径P2，所述供纸路径P2从手动供纸盘17延伸到 配准辊19，沿所述供纸路径P2布置有拾取辊17a和传送辊rlO。还存在另一供纸路径P3， 所述供纸路径P3从排纸辊18a向着供纸路径Pl中配准辊19的上游侧延伸。排纸辊18a适于可沿向前和相反方向旋转，并且，在单侧图像形成时用于在纸的 一侧上形成图像时，以及在双侧图像形成中在第二侧图像形成时用于在两侧上形成图像 时，沿向前方向旋转以将纸排出到出纸盘18。在另一方面，在双侧图像形成中在第一侧图像形成时，排纸辊18a沿向前方向被 驱动直到纸的后端经过定影单元15，并且随后在所述辊保持纸的后端的同时反向旋转以将 纸引到供纸路径P3中。因此，在双侧图像形成期间仅在第一侧上形成有图像的纸以其已打 印的面向下且其前边缘倒置到后部的方式被引到供纸路径Pl。在与中间转印带11的旋转同步的时机，配准辊19将已经从供纸匣16或手动供纸 盘17供给的纸或者已经传送穿过供纸路径P3的纸引到次级转印辊14和中间转印带11之 间的辊隙。为此目的，在中间转印带11的旋转之前开始被供给或传送的纸以其前端邻接配 准辊19而停止在供纸路径Pl中运动的同时，当感光鼓101和中间转印带11开始操作时， 配准辊19停止旋转。此后，在纸的前边缘和形成在中间转印带11上的墨粉图像的前端在次级转印辊 14和中间转印带11彼此挤压接触的位置彼此会合的时机，配准辊19开始旋转。这里，当使用所有的图像形成部分55a到55d执行全色图像形成时，初级转印辊
813a到13d适于使中间转印带11邻接相应的感光鼓IOla到IOld0在另一方面，当仅借助图像形成部分55a执行单色图像形成时，仅初级转印辊13a 适于使中间转印带11邻接感光鼓101a。接下来，将参考附图详细描述根据本实施例的墨粉盒200的特有构造。图2是示出安装在根据本实施例的图像形成设备中的包括墨粉盒的墨粉盒单元 的构造透视图。图3A是示出墨粉盒在所述盒安装到图像形成设备之前的状态的侧剖面图。 图3B是沿图3A中的平面A1-A2截取的剖面图。图3C是沿图3A中的平面B1-B2截取的剖 面图。图4A是示出构成墨粉盒的螺杆推运器和内闸门的构造的侧视图。图4B是示出内闸 门的构造的前视图。这里，图2示出没有安装四个中的一个墨粉盒的状态。如图1中所示，根据本实施例的墨粉盒200安装到设置在图像形成设备100中的
墨粉盒单元20。设置在图像形成设备100的主体侧上的是用于引导从墨粉盒200排出的墨粉的多 个墨粉供应管(墨粉供应部分)105。墨粉供应管105的位置被布置成使得当墨粉盒200已 经安装在墨粉盒单元20中时所述墨粉供应管105与墨粉盒200的前述墨粉排出端口 204a 相对。这里，在本实施例中，显影单元102布置在墨粉供应管105下方，使得墨粉通过墨 粉供应管105被供应到显影单元102。墨粉供应管105相对于中间转印带11的宽度方向位 于中间转印带11的外侧并且串联布置。如图2中所示，墨粉盒单元20以顶部敞开的箱形式设置，其中分别容纳包括四种 颜色即黑色(K)、青色(C)、品红色(M)和黄色⑴的墨粉的四个墨粉盒200。每个墨粉盒200被形成为沿中间转印带的宽度方向(箭头A的方向)纵长。这些 墨粉盒中间转印带的传送方向(箭头B的方向)并排设置在与显影单元102 (102a到102d) 相对的相应位置。墨粉盒单元20包括沿一侧设置的止动板20b，所述止动板沿中间转印带的传送 方向延伸以便定位墨粉盒200 ；和锁定杆20a，所述锁定杆设置在相对侧上以将相应墨粉盒 200移向止动板20b侧并保持它们。当仅仅放置墨粉盒200时，锁定杆20a侧向躺下。为了以可使用的方式将墨粉盒 200安装到墨粉盒单元20中，锁定杆20a被被设置成直立以便沿箭头F的方向移动墨粉盒 200并且通过其邻接止动板20b而保持墨粉盒。当墨粉盒200安装到墨粉盒单元20中时，随着墨粉容器201相对于墨粉供应管 105沿近似水平的方向移动，外间门203沿近似水平的方向移动，如图5A到5C所示。然后， 当墨粉盒已经被设置在墨粉排出端口 204a与墨粉供应管105相对的位置时，墨粉排出端口 204a被放开使得墨粉能从墨粉供应管105的顶部被供应。如图3A、3B和3C中所示，墨粉盒200包括用于存储墨粉的墨粉容器(墨粉存储部 分)201、螺杆推运器(墨粉传送螺杆)202、墨粉排出端口 204a、外闸门203、内闸门205和 搅拌桨207。这里，图3中的符号“F”和“R”指定用于图像形成设备100中的墨粉盒200的 附接的位置关系，“F”代表图像形成设备100的近侧(控制侧)并且“R”代表图像形成设 备100的远侧。
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如图3A中所示，墨粉容器201包括墨粉存储部分206，所述墨粉存储部分限定具有 近似矩形竖直截面的箱形空间以便在其中存储墨粉。在所述容器的一个纵向端，限定近似 圆柱形的内部空间的墨粉排出部204在墨粉存储部分206的外侧突出地形成，所述内部空 间具有底部弧形顶部矩形的竖直截面，如图3C中所示。在墨粉存储部分206内，螺杆推运 器202和搅拌桨207以可旋转的方式被彼此平行地支撑，如图3B中所示。螺杆推运器202包括旋转轴202a、螺旋叶片202b和驱动齿轮202c。这个螺杆推 运器设置在墨粉容器201的底部中，从墨粉存储部分206延伸到墨粉排出部204。就是说， 螺杆推运器202位于墨粉排出端口 204a上方。螺旋叶片202b转动以便向着墨粉排出端口 204a传送墨粉容器201内的墨粉。驱动齿轮202c突出地布置在墨粉排出部204的外侧使 得来自为图像形成设备本体设置的未示出的马达的驱动力传递到其上。搅拌桨207是由与螺杆推运器202近似平行地设置的旋转轴207a和沿旋转轴的 轴线围绕旋转轴207a等角地设置的四个搅拌叶片207b组成的搅拌构件。借助这种布置， 在搅拌叶片207b旋转时，能使墨粉存储部分206中的墨粉变松。墨粉排出端口 204a在墨粉排出部204的底部矩形地敞开，并且将由螺杆推运器 202传送的墨粉排出墨粉盒200。外闸门203由打开和关闭墨粉排出端口 204a的近似矩形板状件形成，并且布置在 墨粉容器201的外侧上以便可沿墨粉容器201的纵向方向滑动。在通常状态中，外闸门由 未示出的弹簧构件等推动到限制墨粉排出端口 204a的位置。当墨粉盒200已经被安装到 图像形成设备100时，这个外闸门通过与墨粉盒200的附接动作联动的方式放开墨粉排出 端口 204a。内闸门205是与墨粉排出部204的内部空间的竖直截面对应地下侧弧形上侧矩形 的板状件，如图3A、3B、4A和4B中所示。在内闸门的平坦平面中形成在内闸门205中的是对应于螺杆推运器202的旋转 轴202a的垂直截面(竖直截面)的圆形切口 205a，和对应于螺杆推运器202的螺旋叶片 202b的垂直截面(竖直截面)的扇形切口 205b。这个内闸门205布置在墨粉排出部204内以便将内部空间分为墨粉存储部分206 和墨粉排出部204。就是说，内闸门205在墨粉存储部分206和墨粉排出部204之间起间隔
壁的作用。此外，内闸门205被布置成通过螺旋叶片202b沿旋转轴202a的轴向方向在墨粉 排出部204内移动，所述螺旋叶片在螺杆推运器202旋转时转动且移动。此时，由于内闸门 205的上矩形部分阻碍内闸门的旋转，因此能防止内闸门跟随墨粉传送螺杆的旋转而旋转 (一起转动)。此外，内闸门205在靠近墨粉存储部分206的位置在墨粉排出部204内被设置成 紧密接触墨粉排出部204的周壁和螺杆推运器202的周边，由此内闸门在墨粉盒附接到图 像形成设备100之前在墨粉盒200中起密封构件的作用，使得墨粉存储部分206侧上的墨 粉将不进入墨粉排出部204侧。这样构造的墨粉盒200被设置在每个显影单元102上方并且连接到墨粉供应管 105以将墨粉供应到显影单元102，如图1中所示。在墨粉盒200安装到设备本体之前，内 闸门205阻塞墨粉容器201内的墨粉使得没有墨粉会进入墨粉排出部204。
接下来，将描述当墨粉盒200安装到根据本实施例的图像形成设备100时的附接 工作和操作。图5A是示出恰好在墨粉盒安装到图像形成设备之前根据本实施例的墨粉盒的状 态的说明性视图。图5B是示出恰好在墨粉盒已经安装到图像形成设备之后所述墨粉盒的 状态的说明性视图。图5C是示出在墨粉盒已经安装到图像形成设备且螺杆推运器开始旋 转之后所述墨粉盒的状态的说明性视图。当要安装到图像形成设备100的墨粉盒200被单独放置时(例如，当盒作为单个 零件保持存储时)，内闸门205在相对于墨粉传送方向的墨粉排出端口 204a的上游的位置 位于墨粉排出部204内，而外闸门203位于限制墨粉排出端口 204a的位置，如图3A所示。当墨粉盒200安装到图像形成设备100时，外闸门203邻接在插入过程中被定位 的墨粉供应管105，并且恰好在附接完成之前停止进入，如图5A中所示。然后，直到墨粉盒200被插到图像形成设备100的预定位置并且完全附接，外闸门 203与墨粉供应管105碰撞并且停止前进，而墨粉盒200被插到预定位置，如图5A中所示。 因此，外闸门203沿着与插入墨粉盒200的方向相反的方向相对移动，以便放开墨粉排出端 口 204a。同时，墨粉排出端口 204a和墨粉供应管105的墨粉供应端口 105a当从顶部观察 时彼此重合，形成连通。在这个时间点，墨粉盒200内的墨粉保持被内闸门205阻挡。当通过墨粉盒200的墨粉供应操作开始时，螺杆推运器202旋转使得内闸门205 被螺旋叶片202b推动并且相对于墨粉传送方向向下游移动(相对于旋转轴202a的轴线延 伸的方向(轴向方向)向着墨粉排出端口 204a侧)。当内闸门205已经越过墨粉排出端口 204a被传送到螺杆推运器202的相对于墨 粉传送方向的下游端时，墨粉存储部分206的内部和墨粉供应管105形成最大连通，使得墨 粉能够从墨粉排出端口 204a被最有效率地供应到墨粉供应管105。在墨粉排出部204中，为了防止已经被传送到螺杆推运器202的相对于墨粉传送 方向的下游端的内闸门205阻碍螺杆推运器205的旋转操作，具有对应于内闸门205的厚 度的宽度S的闸门存储空间设置在相对于墨粉传送方向的螺旋叶片202b的下游端和墨粉 排出部204的内壁之间，如图5C中所示。通过防止内闸门205阻碍螺杆推运器的旋转操作，这能够消除螺杆推运器202被 锁定的危险。根据如上那样构造的本实施例，墨粉盒200的墨粉容器201包括用于将其内部空 间分割成墨粉存储部分206和墨粉排出部204的内闸门205，并且这个内闸门205被构造成 能够通过与螺杆推运器202的旋转联动的方式被移动到使得墨粉存储部分206和墨粉排出 端口 204a之间产生连通的位置，由此墨粉排出部204的内部空间能够被内闸门205隔离， 使得除了当需要供应墨粉时没有墨粉会进入墨粉排出端口 204a周围的区域。因此，可以消 除墨粉排出端口 204a周围的墨粉被由于螺杆推运器202的传送引起的压力压缩的危险，并 且因此防止螺杆推运器202由于墨粉固化而被锁定。这使得墨粉盒200能够实现可靠的墨 粉供应操作，并且因此能够以稳定的方式实现高质量的图像输出。替代地，存在墨粉盒200恰好在其附接到图像形成设备100之前被摇动以便改善 墨粉盒200内的墨粉的流动性的情况。在这种情况下，传统墨粉盒具有的麻烦是，墨粉呈气 溶胶形式(变成墨粉的气体悬浮体)并且在打开外闸门的瞬间溢出到显影单元侧中。相比之下，由于本实施例的墨粉盒200具有内闸门205，因此可以防止墨粉溢出，因此防止图像 由于墨粉浓度的增加而模糊并且避免墨粉从显影单元102散布。此外，根据本实施例，由于内闸门205由作为螺杆推运器202的螺旋叶片202b的 旋转的结果的闸门的推力移动到螺杆推运器202的相对于墨粉传送方向的下游端，因此可 以通过简单的结构来构造紧凑的墨粉盒200，而不必提供用于放开内闸门205的专门机构。此外，根据本实施例，墨粉排出部204的内部空间被形成为使得垂直于旋转轴 202a的轴线的其竖直截面大体上对应于内闸门205的轮廓，并且墨粉排出端口 204a布置在 墨粉排出部204的周壁的底部中，而在内闸门205通过螺杆推运器202的旋转而被移动到 前述闸门存储空间以便将墨粉排出端口 204a打开到最大。因此，不存在阻碍墨粉从墨粉存 储部分206流到墨粉排出端口 204a的障碍，因此使得可以实现平稳的墨粉供应。最后，根据本实施例，由于闸门存储空间设置在墨粉排出部204中，因此当内闸门 205已经被移动到螺杆推运器202的相对于墨粉传送方向的下游端时，可以防止内闸门205 阻碍螺杆推运器202的旋转运动。虽然采用本发明的图像形成设备应用于图1中示出的图像形成设备100的例子描 述了上述实施例，但本发明能发展到任何其它图像形成设备等，不限于上述图像形成设备 和复印机，只要图像形成设备被构造成使用墨粉盒将墨粉供应到显影单元。例如，本发明能 应用于仅支持单色图像形成的基于静电复印术的图像形成设备。已经描述到这里，本发明不局限于上述实施例，在所附权利要求的范围内能够作 出各种变化。也就是说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下通过合适改进的技术方法 的结合所获得的任何实施模式，应当包括在本发明的技术内。
权利要求
一种墨粉盒，包括墨粉存储部分，所述墨粉存储部分用于存储墨粉；墨粉排出部，所述墨粉排出部具有墨粉排出端口；墨粉传送螺杆，所述墨粉传送螺杆具有旋转轴和螺旋叶片，用于将所述墨粉存储部分中的墨粉传送到所述墨粉排出部；和内闸门，所述内闸门将所述墨粉存储部分和所述墨粉排出部之间分割开，其特征在于，所述内闸门被设置成能够通过与所述墨粉传送螺杆的旋转联动的方式被移动到使得在所述墨粉存储部分和所述墨粉排出端口之间产生连通的位置。
2.根据权利要求1所述的墨粉盒，其中在所述墨粉传送螺杆旋转时，所述内闸门能够 沿所述旋转轴的轴向方向移动。
3.根据权利要求1所述的墨粉盒，其中所述墨粉排出部形成有周壁，所述周壁沿所述 旋转轴的轴向方向延伸以限定近似圆柱形的内部空间，所述内部空间被形成为使得垂直于所述旋转轴的轴线的横截面大体上对应于所述内 闸门的轮廓，并且所述墨粉排出端口布置在所述周壁中。
4.根据权利要求2所述的墨粉盒，其中所述墨粉排出部形成有周壁，所述周壁沿所述 旋转轴的轴向方向延伸以限定近似圆柱形的内部空间，所述内部空间被形成为使得垂直于所述旋转轴的轴线的横截面大体上对应于所述内 闸门的轮廓，并且所述墨粉排出端口布置在所述周壁中。
5.根据权利要求3所述的墨粉盒，其中所述内部空间被形成为使得所述横截面具有至 少一个有角度的角部。
6.根据权利要求4所述的墨粉盒，其中所述内部空间被形成为使得所述横截面具有至 少一个有角度的角部。
7.一种图像形成设备，所述图像形成设备用于基于静电复印术使用墨粉形成图像，包括感光鼓，所述感光鼓用于在其表面上形成静电潜像；显影单元，所述显影单元用于通过将墨粉供应到所述感光鼓的表面上的所述静电潜像 来形成墨粉图像；墨粉盒，所述墨粉盒用于通过墨粉供应部分将墨粉供应到所述显影单元； 转印装置，所述转印装置用于将所述感光鼓的表面上的所述墨粉图像转印到记录介 质；和定影装置，所述定影装置用于将已转印的墨粉图像定影到所述记录介质， 其特征在于，使用权利要求1中限定的墨粉盒作为所述墨粉盒。
全文摘要
本发明涉及墨粉盒和使用该墨粉盒的图像形成设备。所述墨粉盒包括墨粉存储部分，所述墨粉存储部分用于存储墨粉；墨粉排出部，所述墨粉排出部具有墨粉排出端口；螺杆推运器，所述螺杆推运器具有旋转轴和螺旋叶片，用于将墨粉存储部分中的墨粉传送到墨粉排出部；和内闸门，所述内闸门将墨粉存储部分和墨粉排出部之间分割开。内闸门被设置成能够通过与螺杆推运器的旋转联动的方式被移动到使得在墨粉存储部分和墨粉排出端口之间产生连通的位置。
文档编号G03G15/08GK101943873SQ20101022055
公开日2011年1月12日 申请日期2010年6月29日 优先权日2009年7月1日
发明者石黑康之, 见原幸一 申请人:夏普株式会社