調色劑盒及使用該調色劑盒的顯影裝置和成像設備的製作方法
2023-06-21 14:01:56
專利名稱：調色劑盒及使用該調色劑盒的顯影裝置和成像設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種調色劑盒以及使用該調色劑盒的顯影裝置和成像設 備，特別是，本發明涉及一種用於使用調色劑形成圖像的成像設備如靜電 複印機、雷射印表機、傳真機等的調色劑盒以及使用該調色劑盒的顯影裝 置和成^U殳備。
背景技術：
通常，在利用靜電電子照相術的使用調色劑的成像設備諸如複印機、 傳真機等中，調色劑通過包括調色劑盒等的調色劑供給裝置供給到顯影裝 置以進行連續的圖像列印。
這種成像設備的成像過程通常包括以下步驟充電、膝光、顯影、轉 印、分離、清潔、清除電荷和定影。
更具體地，在成像過程中，被旋轉驅動的感光鼓表面被充電裝置均勻 地充電(充電步驟).如此充電的感光鼓表面用膝光裝置的雷射束照射以 形成靜電潛像(膝光步驟).隨後，感光鼓上的靜電潛像被顯影裝置顯影 以在感光鼓表面形成調色劑圖像(顯影步猓)。
感光鼓上的調色劑圖像被轉印裝置轉印到轉印介質上(轉印步驟)，然 (定影步驟)。
另一方面，在轉印步驟之後殘留在感光鼓表面的殘留調色劑用清潔裝 置清潔並用預定的收集部分收集(清潔步驟)。清潔後的感光鼓表面通過 電荷清除裝置清除殘留的電荷以準備下一次成像^Mt (電荷清除步驟)。
作為用於顯影感光鼓上的靜電g的顯影劑，通常使用僅由調色劑組 成的單組分顯影劑或者由調色劑和栽體組成的雙組分顯影劑.因為單組分 顯影劑不包括任何載體，不需要用於均勻混合調色劑和載體的攪拌機構。 因此，這種顯影裝置具有結構簡單的優點。可是，其缺點是調色劑上的靜 電荷量不太可能是穩定的。另一方面，因為雙組分顯影劑需要將調色劑和載體混合均勻的攪拌機構，因此存在顯影裝置變複雜的缺點。然而，因為 顯影劑表現出穩定的充電性能和對高速機器的適應性，所以它經常用於高
速成4IU更備和彩色成像設備。
當調色劑從雙組分顯影劑中消耗時，調色劑從調色劑盒供應到顯影裝 置，使得顯影供料器的顯影劑中的調色劑濃度不會低於預定水平.
近來，為了滿足用戶對節能和高質量的圖像列印輸出的需求，已經使
用體積平均直徑低至5 - 9 H m的具有低軟化溫度的微調色劑。儘管這種調 色劑被設計成可在低熔化溫度熔化並且在提高解析度和降低顆粒化方面 有效以實現改善的圖像質量，但是調色劑存在流動性低的問題，因此，調 色劑在調色劑盒中容易結塊。
作為解決這種調色劑結塊問題的對策的一種示例，已經公開(專利文 獻l:日本專利申請^HfNo. H10-14卯05) 了一種調色劑盒，其包括用於 將^在存儲部分的調色劑傳送到調色劑排出口的螺杆式調色劑傳送器， 其中調色劑傳送器的螺杆螺距被設計成離調色劑排出口越遠而越短。
但是，當調色劑盒被設計成較大或當大量調色劑留在調色劑盒中時， 這種常規的方法仍然存在流動性問題和其它問題.也就是說，在上述情況 下，由於重力和螺旋調色劑傳送器的旋轉，調色劑被壓縮，因此調色劑的 外部添加劑"構成調色劑核心顆粒的粘合劑樹脂中，從而調色劑的流動 性降低。
發明內容
鑑於上述常規問題設計出了本發明，因此，本發明的目的是提供一種 調色劑盒以及提供一種使用該調色劑盒的顯影裝置和成像設備，該調色劑 盒能夠防止調色劑結塊和流動性降低並且當調色劑的剩餘量4艮低時調色 劑的排出量不會降低.
為了實現上述目的，才艮據本發明的調色劑盒和4吏用該調色劑盒的顯影 裝置和成4象設備構造如下
本發明的第一方面涉及一種調色劑盒，其包括調色劑存儲部分，其 用於存儲調色劑；調色劑排出口，其用於將調色劑從所述調色劑存儲部分 排出到外面；調色劑攪拌器，其通過旋轉撹拌所述調色劑存儲部分中的調 色劑；調色劑排出裝置，其具有用於通過旋轉將所述調色劑存儲部分中的調色劑朝向所述調色劑排出口傳送的螺旋調色劑傳送部分；和隔板部分，
其用於將所述調色劑存儲部分分割成其中設置有所述調色劑攪拌器的腔 室和其中設置有所述調色劑排出裝置的腔室，其特徵在於，所述調色劑排
出裝置包括用於支撐調色劑傳送部分的調色劑排出裝置旋轉軸，並且所述 調色劑排出裝置旋轉軸形成為隨著沿其軸向離所述調色劑排出口越遠其 直徑越小。
##本發明的第二方面，優選地，所述調色劑排出裝置由螺旋推運器 形成。
根據本發明的第三方面，優選地，所述調色劑排出口設置在沿所述調 色劑排出裝置旋轉軸的軸向的一個端側處，並且所述調色劑存儲部分構造 成在所述調色劑排出裝置和所述調色劑排出口彼此相對的區域中環繞所 述調色劑排出裝置。也就是說，在所述調色劑存儲部分內可以形成通道狀 內壁部分，從而圍繞調色劑排出裝置和調色劑排出口.
根據本發明的第四方面，優選地，所述隔板部分的垂直高度等於或大 於所述調色劑排出裝置的旋轉軸高度並且等於或小於所述調色劑傳送部 分的高度.
根據本發明的第五方面，優選地，所述調色劑傳送部分形成為使得至 少 一部分螺旋的螺距隨著其沿所述調色劑排出裝置的旋轉軸的軸向離所 述調色劑排出口的距離越大而變得越大。
另外，本發明的第六方面涉及一種顯影裝置，其用於將調色劑供應到 形成有靜電脊泉的感光鼓表面以形成調色劑圖像，其中存儲補充調色劑的
特徵在於，所述調色劑盒採用上述第一至第五方面任一方面所述的調色劑 盒.
本發明的第七方面涉及一種成像設備，其基於電子照相術使用調色劑 形成圖<象，包括用於在表面上形成靜電g的感光鼓；用於給所述感光 鼓表面充電的充電器；用於在所述感光鼓表面形成靜電潛像的膝光裝置；
裝置；用於將調色劑供給到所M影裝置的調色劑盒；用於將所述感光鼓 表面的調色劑圖像轉印到記錄介質的轉印裝置；和用於定影所述記錄介質 上的調色劑圖像的定影裝置，其特徵在於，所述調色劑盒採用上述第一至
6第五方面任一方面所述的調色劑盒。
根據本發明的第 一方面，因為隨著調色劑位於離調色劑排出口更遠的
位置，調色劑被更iS^地傳送，並且隨著調色劑靠近調色劑排出口，調色 劑傳送得更慢更溫和，因此能夠抑制調色劑排出口周圍的調色劑密度和調 色劑壓力變化，從而防止調色劑排出口周圍的調色劑結塊和流動性降低。
另外，因為即佳:剩餘調色劑量降低也能夠在調色劑排出口周圍形成調色劑 池，所以能夠保持調色劑排出口周圍的調色劑密度和壓力不變，並且實現 穩定的調色劑排出，而不會降低調色劑的排出量。
根據本發明的第二方面，因為調色劑通過調色劑排出裝置的旋轉可以 平穩地傳送，所以能夠使調色劑的傳送量穩定，從而保持調色劑排出口周 圍的調色劑密度和調色劑壓力不變，並且實現穩定的調色劑排出.
根據本發明的第三方面，因為調色劑排出口周圍從頂部供應的調色劑 量被限制，所以能夠保持調色劑排出口周圍的調色劑密度和壓力不變.
根據本發明的第四方面，即使通過調色劑攪拌器供應大量的調色劑， 也能夠防止調色劑在調色劑排出口周圍被壓縮和結塊，因為堆積到高於隔 板部分的調色劑落入調色劑攪拌器側.
另外，根據本發明的笫五方面，因為調色劑隨著其離調色劑排出口越 遠而傳送得越快，所以即使剩餘調色劑量降低也能夠在調色劑排出口周圍 形成調色劑池，從而能夠實現穩定的調色劑排出，而不會降低調色劑的排 出量。
另夕卜，根據本發明的第六方面，因為從調色劑盒供應的調色劑量穩定， 所以能夠實現調色劑密度可控性極佳的顯影裝置。
最後，根據本發明的笫七方面，因為可以穩定雙組分顯影劑的調色劑 密度，所以能夠提供一種可以形成穩定圖像而不會產生灰霧和圖像密度不 均勻的成l象i殳備。
圖1的示意圖示出了使用根據本發明的調色劑盒的成像設備的具體結
構^
圖2的正視剖面圖示出了構成成像設備的調色劑盒、顯影裝置及其周圍結構；
圖3的正視剖面圖示出了調色劑盒的結構； 圖4是沿圖2的剖面Al-A2剖開的剖面圖； 圖5是沿圖2的剖面B1-B2剖開的剖面圖6是# 據本實施例的調色劑盒的示意圖，示出了當在調色劑排出裝 置側供應較大量調色劑時調色劑的輸送狀態；
圖7是^^本實施例的調色劑盒的示意圖，示出了當在調色劑排出裝 置側供應較少量調色劑時調色劑的輸送狀態；
圖8是調色劑盒的比較例的示意圖，該比較例包括具有均勻直徑的調 色劑排出裝置旋轉軸的調色劑排出裝置，該示意圖示出了當在調色劑排出 裝置側供應較大量調色劑時調色劑的輸送狀態；
圖9是調色劑盒的比較例的示意圖，該比較例包括具有均勻直徑的調 色劑排出裝置旋轉軸的調色劑排出裝置，該示意圖示出了當在調色劑排出 裝置側供應較少量調色劑時調色劑的輸送狀態；以及
圖IO的示意圖示出了根據本發明另一實施例的調色劑盒的結構.
具體實施例方式
(第一實施例)
下面將參照附圖描述本發明的最佳實施方式.
圖l是本發明一個示例性實施例的示意圖，示出了使用根據本發明的 調色劑盒的成像設備的務本結構。圖2的正視剖面圖示出了構成成^U殳備 的調色劑盒、顯影裝置及其周圍結構。圖3的正視剖面圖示出了調色劑盒 的結構。圖4是沿圖2的剖面Al-A2剖開的剖面圖。
本實施例的成像設備30包括如圖1所示，在其表面形成靜電*的 感光鼓17;用於為感光鼓17表面充電的充電器25;用於在感光鼓17表面 形成靜電潛像的膝光裝置22;用於將調色劑供給到感光鼓17表面以將靜 電潛像顯影成調色劑圖像的顯影裝置20;和用於將調色劑供給到顯影裝置 20並基於電子照相術將感光鼓17上形成的靜電潛像可視化成調色劑圖像 的調色劑盒IO。如圖2所示，根據本實施例的調色劑盒IO包括調色劑排出裝置3， 其進行旋轉以將調色劑從調色劑容器(調色劑存儲部分)1排出到其外面； 以及調色劑攪拌器8，其用於攪拌調色劑容器l內的調色劑並且構造成以 可拆卸的方式連接到安裝在成像設備30中的顯影裝置20。
下面將描述成像設備30的務昧結構。
如圖l所示，^L據本實施例的成傳i殳備30包括調色劑盒IO、顯影 裝置20、感光鼓17、充電器25、膝光裝置22、清潔裝置26、轉印裝置24、 定影裝置23、供紙盒21、紙張輸出託盤29和掃描器單元31。
感光鼓17是輥狀部件，其被軸向地支撐並且被未圖示的驅動器旋轉地 驅動，在其表面上形成靜電潛像並且從而形成調色劑圖像。作為感光鼓17， 例如，可以使用由未圖示的導電基體構成的輥狀部件，其上形成有感光層。 作為導電基體，可以使用管狀、圓柱體狀、片狀導電基體。在這些導電基 體中，優選圓柱狀導電基體。作為感光鼓17，可以採用有機感光鼓、無機 感光鼓等.
有機感光鼓可以是層疊型感光鼓，在該層疊型感光鼓中層疊有由包含 電荷產生物質的樹脂塗層構成的電荷產生層和由含有電荷輸送物質的樹 脂塗層構成的電荷輸送層，或者有M光鼓可以是單層感光鼓，在該單層 感光鼓中形成有既包含電荷產生物質又包含電荷輸送物質的單層樹脂塗 層.
無機感光鼓可以是包含選自氧化鋅、硒、非晶矽等中的一種、兩種或 多種物質的薄膜塗層.在導電基體和感光層之間可以插入底層塗層。在感 光鼓表面上可以形成主要用於保護感光鼓的表面塗層(保護塗層)。
充電器25在感光鼓17上進行電暈放電，並且採用鋸齒形充電器。除 了鋸齒形充電器之外，可以使用電荷型充電器、電刷型充電器、輥型充電 器、磁t刷型充電器和其它接觸型充電器.
儘管未圖示，電源連接到充電器25以將電壓施加到充電器25。也就 是說，充電器25適於接收來自電源的電壓施加並對感光鼓17表面充預定 極性的預定電壓。
啄光裝置22接收由掃描器單元31讀取的原作的圖像信息的輸入或外 部設備的圖<象信息的輸入，並根據圖像信息用信號光照射已經靜電充電的感光鼓17的表面。通過這個過程，在感光鼓17的表面形成對應於圖像信 息的靜電g.作為這種膝光裝置22，使用包括光源的雷射掃描系統.
雷射掃描系統是包括例如光源、多角鏡、f-e透鏡、反射鏡和其它元件 的單元。作為光源，可以使用半導體雷射器、LED (發光二極體)陣列、 電致發光(EL )器件等。
如圖2所示，顯影裝置20包括調色劑盒IO、顯影供料器ll、攪拌輥 13、顯影輥12、調節件14和調色劑濃度檢測傳感器15。
顯影供料器11是具有內部空間的大致半圓筒形結構的容器，其旋轉地
攪拌輥13被未圖示的驅動器旋轉驅動以攪拌顯影供料器11中存儲的 雙組分顯影劑。
顯影輥12是將雙組分顯影劑輸送到感光鼓17的輥狀部件，並且被未 圖示的驅動器繞其軸線旋轉驅動.顯影輥12穿過顯影供料器11的開口設 置在感光鼓17的對面，與感光鼓17隔開預定間隙。
由顯影輥12輸送的雙組分顯影劑在顯影輥12最靠近感光鼓17的區域 中與感光鼓17接觸。該接觸區域形成顯影輥隙，在此，通it^連接到顯影 輥12的未圖示的電源施加顯影偏壓給顯影輥12,調色劑從顯影輥12表面 上的顯影劑供給感光鼓17表面上的靜電潛像。
調節件14由片狀部件形成，該片狀部件平行於顯影輥12的軸向延伸 並布置成使得其頂部的一個長邊被顯影供料器11支撐在顯影輥12上方， 而底部的另一長邊定位成與顯影輥12表面隔開一定間隙。該調節件14可 以由不鏽^鋼形成，或可以由鋁、合成樹脂等形成。
調色劑濃度檢測傳感器15設置在顯影供料器11的底面上，沿豎直方 向位於攪拌輥13下方，使得它的傳感器面(頂面)15a暴露向顯影供料器 11內部。調色劑濃JL檢測傳感器15電連接到未圖示的控制器。該控制器 根據調色劑濃度檢測傳感器15的檢測結果進行控制，從而旋轉地驅動調色 劑排出裝置3並通過調色劑排出口 2將調色劑供應到顯影供料器11中。
例如，當判斷調色劑濃度檢測傳感器15的檢測結果低於設定的調色劑 濃度水平時，控制器將控制信號發i^用於旋轉驅動調色劑排出裝置3的 驅動器，以旋轉驅動該調色劑排出裝置3。調色劑濃度檢測傳感器15可以使用普通的檢測傳感器。示例包括透射 M測傳感器、反射*測傳感器、磁導率檢測傳感器等.在這些傳感器 中，優選磁導率檢測傳感器。
磁導率檢測傳感器是接^加的控制電壓並且以輸出電壓輸出調色劑 濃度檢測結果的傳感器。因為傳感器主要在輸出電壓的中間範圍是靈敏 的，因此調整施加的控制電壓以產生圍繞該範圍的輸出電壓。在市場上可 以找到這種磁導率檢測傳感器，示例包括TS-L、 TS-A和TS-K(這 些都是TDK4S司的產品的商品名).
使用磁導率傳感器的調色劑濃度檢測傳感器15連接到未圖示的電源。 該電源施加用於驅動調色劑濃度檢測傳感器15的驅動電壓和用於將調色 劑濃度的檢測結果輸出到控制器的控制電壓。從電源到調色劑濃度檢測傳 感器15的電壓施加由控制器來控制。
轉印裝置24是輥狀部件，其被未圖示的支撐結構旋轉地支撐並且以與 感光鼓17壓力接觸的方式布置，從而被未圖示的驅動裝置旋轉地驅動。
作為轉印裝置24,可以使用由直徑為例如8 — 10mm的金屬芯以及形 成在金屬芯表面的彈性導電層形成的輥狀部件。作為形成金屬芯的金屬， 可以使用不鏽鋼、鋁等.作為彈性導電層，可以使用混入有導電物質如碳 黑等的橡膠材料，例如，三元乙丙橡膠(EPDM)、發泡EPDM、發泡尿 烷等.
記錄介質通過紙張輸送輥27以與通過感光鼓17的旋轉傳送的調色劑 圖像同步的方式從供紙盒21 —次一^L輸入感光鼓17和轉印裝置24之間 的壓接部分(轉印輥隙部分)。
當記錄介質通過感光輥17和轉印裝置24之間的轉印輥隙部分時，感 光輥17表面的調色劑圖^^C轉印到記錄介質上。
未圖示的電源連接到轉印裝置24，當調色劑圖像故轉印到記錄介質上
裝置24。因此，調色劑圖M平穩地轉印到記錄介質上。
清潔單元26包括未圖示的清潔刮片和未圖示的調色劑存儲槽.清潔刮 片是平行於感光鼓17的軸向延伸的片狀部件,並且布置成4吏其一個短端側 的長邊鄰接感光鼓17的表面。該清潔刮片鄰接旋轉的感光鼓17的表面，並且在調色劑圖^^感光鼓17表面轉印到記錄介質之後清除殘留在感光 鼓17表面的調色劑和紙屑等.調色劑存儲槽是具有中空空間的容器狀部 件，臨時存##:清潔刮片清除的調色劑。如此構造的清潔單元26在調色劑 圖像轉印之後清潔感光鼓17表面.
定影單元23包括定影輥32和壓力輥33。定影輥32是被未圖示結構 旋轉支撐的輥狀部件，並且可以被未圖示的驅動器軸向旋轉.該定影輥32 中具有未圖示的加熱元件以加熱和定影從轉印輥隙部分傳送的記錄介質 上攜帶的形成未定影調色劑圖像的調色劑，從而將圖像定影到記錄介質 上。
作為定影輥32,可以使用例如由金屬芯和彈性層形成的輥狀部件。金 屬芯由諸如鐵、不鏽鋼、鋁等金屬形成。彈性層由諸如矽橡膠、氟橡膠等 彈性材料形成.當加熱元件從未圖示的電源供給電壓時，加熱元件產生熱。 加熱元件可以^^用卣素燈、紅外燈等.
壓力輥33是被未圖示的壓力元件旋轉地支撐並壓靠定影輥32的輥狀 部件。該壓力輥33被驅動以隨著定影輥32的旋轉而旋轉。定影輥32和壓 力輥33之間的壓接部分形成定影輥隙部分。
當調色劑圖像故定影輥32加熱並且定影到記錄^h質上時，壓力輥33 通過將熔化的調色劑壓到記錄介質上幫助調色劑圖像定影到記錄介質上。 壓力輥33可以使用與定影輥32具有相同結構的輥狀部件。壓力輥33中也 可以包括加熱元件。作為該加熱元件，可以使用與定影輥32中相同的加熱 元件.
在定影裝置23中，當其上轉印有的調色劑圖像的記錄介質通過定影輥 隙部分時，形成調色劑圖像的調色劑被定影和壓到記錄介質上，從而調色 劑圖^C定影到記錄介質上.其上列印有圖^f象的記錄介質通過紙張輸出輥 28排出到紙張輸出託盤29。
供紙盒21是用於容納記錄介質例如普通紙、銅版紙、彩色複印紙、 OHP (投影儀)薄膜片等的託盤。未圖示的拾取輥和傳送輥以與感光鼓17 表面的調色劑圖像的傳送同步的方式一次一張地將記錄介質傳送到轉印 輥隙部分。
掃描器單元31配備有未圖示的文件放置盤、自動翻轉文件傳送器 (RADF)等，還包括未圖示的文件讀取裝置。荷耦合裝置，在下文中稱為"CCD")的線傳感器，從而每次多行，例如，
每次10行，讀Wt4原稿臺上的原稿的圖像信息。
原稿臺由玻璃板部件形成，原稿放置在其上以從原稿讀取圖像信息。
文件掃描器包括未圖示的光源和笫一反射鏡，其以固定i!JLv以往復 方式沿著原稿臺的下側並平行於原稿臺的下側移動，用光照射放在原稿臺 上的文件的圖像表面.通過這種光照射可以得到反射光圖像.
光源是用於在放在原稿臺的原稿上發光的光發射器.
第 一反射鏡將反射光圖^L^射到^Jt組件。
該反射組件包括未圖示的第二和第三反射鏡以及光學透鏡，以將通過 文件掃描器獲得的反射光圖像聚焦到CCD線傳感器。^^射組件以v/2的速 度隨著文件掃描器的往復移動而往復。
第二和第三反射鏡朝光學透^X射該反射光圖像。光學透鏡將反射光 圖像聚焦到CCD線傳感器。CCD線傳感器包括未圖示的CCD電路，其
的電信號輸出到控制器中的圖像處理器.
圖像處理器將從文件讀取裝置或外部裝置如個人電腦等供給的圖象信 息轉換成電信號，該電信號輸出到膝光裝置22。
接下來，參照附圖詳細描述根據本實施例的調色劑盒IO。
圖5是沿圖2的剖面B1-B2剖開的剖面圖，
如圖2和3所示，調色劑盒IO包括調色劑容器l、調色劑攪拌器8、 調色劑收集葉片9、調色劑排出裝置3和調色劑排出口 2。調色劑排出裝置 3和調色劑攪拌器8構造成通過未圖示的齒輪傳輸裝置傳輸自驅動電機的 驅動力^Mt轉。
調色劑容器1是具有保持調色劑的內部空間的大致半圓筒形的容器， 並且以旋轉的方式支撐調色劑攪拌器8和調色劑排出裝置3。
另外，如圖2和4所示，調色劑容器1形成為4吏得其相對於調色劑排 出裝置3的軸向的一端是突出的，並且在突出部分中沿豎直方向在調色劑排出裝置3下面形成有矩形開口的調色劑排出口 2。
如圖1和2所示，當調色劑盒10安裝在成^象i殳備30上時，調色劑排 出口 2設置在與成像設備30的顯影裝置20相對的位置。
調色劑攪拌器8由旋轉軸8a、攪拌齒輪8b (圖4)和調色劑收集葉片 9 (圖3 ) —體形成，當驅動力通過攪拌齒輪8b傳輸時，調色劑攪拌器8 適於繞旋轉軸8a旋轉並攪拌存儲在調色劑容器1中的調色劑，
調色劑收集葉片9由厚度大約為0.5-2mm的撓性IM"苯二甲酸乙二醇 酯(PET)薄片形成，並且連接在調色劑攪拌器8的兩個縱向邊上，以便 鏟起調色劑容器1中的調色劑並將其輸送到調色劑排出裝置3.
如圖2所示，根據本實施例的調色劑盒10由調色劑排出裝置3和調色 劑攪拌器8構成，調色劑排出裝置3通it^轉將存儲在調色劑容器(調色 劑存儲部分)1中的調色劑排出到調色劑容器1外面，調色劑攪拌器8攪 拌調色劑容器1中的調色劑，調色劑容器1以可拆卸的方式連接到成〗象i殳 備30的顯影裝置20.
如圖2和4所示，調色劑排出裝置3將調色劑收集葉片9輸送的調色 劑從調色及排出口 2供應到顯影供料器11,並且調色劑排出裝置3由調色 劑排出裝置旋轉軸3a、排出裝置齒輪3b和調色劑傳送部分6構成.調色 劑排出裝置旋轉軸3a形成為隨著沿調色劑排出裝置3的旋轉軸3a的軸向 離調色劑排出口 2越遠而其直徑越小。
具體地說，如圖4所示，調色劑排出裝置旋轉軸3a形成為使得在調色 劑排出口 2附近的軸直徑3dl小於在遠離調色劑排出口 2的位置處的軸直 徑，例如，小於調色劑盒IO中間部分的軸直徑3d2。
調色劑傳送部分6由所謂的螺旋推運器形成並通過來自未圖示的驅動 電機的驅動力通過排出裝置齒輪3b旋轉，其中螺旋推運器由連續的螺旋 葉片或由螺旋線閨形成。
調色劑傳送部分6的螺旋方向設置成使得調色劑可以從調色劑排出裝 置3的一個軸向端朝調色劑排出口2傳送，如圖4所示。
在調色劑排出裝置3和調色劑攪拌器8之間設置有調色劑排出裝置隔 板(隔板部分)4，如圖4和5所示，其沿調色劑排出裝置3的軸向將調色 劑容器1的內部空間分割成調色劑排出裝置3側和調色劑攪拌器8側兩個存儲室.該調色劑排出裝置隔板4能夠使調色劑攪拌器8伊起適量的調色 劑並且在調色劑排出裝置3周圍保持適量的調色劑.
接下來，將描述在成像設備30中將調色劑從調色劑盒10供應到顯影 裝置20的操作。
當調色劑從調色劑盒10供應到顯影裝置20時，調色劑攪拌器8在調 色劑盒10中沿圖2所示箭頭E的方向旋轉，以通過收集葉片9朝調色劑 排出裝置3伊起調色劑同時攪拌調色劑容器1內的調色劑。
此時，調色劑收集葉片9旋轉，並且由於形成葉片的材料的撓性，它 們變形並且在調色劑容器l的內壁la上滑動，從而相對於旋轉方向位於下 遊側的調色劑或在圖2中位於調色劑容器1右側(靠近顯影裝置20 )和調 色劑收集葉片9上的調色劑被供應到調色劑排出裝置3側。
供給到調色劑排出裝置3側的預定量的調色劑通過調色劑排出裝置隔 板4(圖3)留在調色劑排出裝置3上，而過量的調色劑落入到調色劑攪拌 器8側。結果，能夠保持調色劑排出裝置3傳送的調色劑量均勻.
調色劑、排出口 2傳送並通過調色劑排出口 2 (圖2 )供應到顯影裝置20。
調色劑排出裝置隔板4的垂直高度優選設計成等於或大於調色劑排出 裝置3的旋轉軸的高度並等於或小於調色劑排出裝置3的高度。
理由如下也就是說，如果調色劑排出裝置隔板4形成為高於調色劑 排出裝置3的高度，則由於調色劑排出裝置3的旋轉所產生的調色劑傳送 功能以及由於調色劑的重力，調色劑的密度變得更高，因此外部添加劑強 烈地M到形成調色劑核心顆粒的粘接樹脂上，從而調色劑的流動性可能 降低。另一方面，如果調色劑排出裝置隔板4形成為低於調色劑排出裝置 3的旋轉中心的高度，則難以在調色劑排出口 2的周圍形成穩定量的調色 劑池，因此調色劑的排出量容易變化.
在本實施例中，因為調色劑排出裝置3具有由調色劑排出裝置旋轉軸 3a和連續螺旋葉片形成的調色劑傳送部分6並且構造成使得隨著調色劑排 出裝置旋轉軸3a沿其軸向離調色劑排出口 2越遠則調色劑排出裝置旋轉軸 3a的直徑變得越小或調色劑傳送部分6的葉片的截面面積越大，所以調色 劑離調色劑排出口 2的距離越大，傳送的調色劑量越大，結果，如果調色劑收集葉片9供應的調色劑量減少，則調色劑會在調色劑排出口 2周圍聚 集，因此，能夠形成穩定量的調色劑池.因此，能夠保持調色劑密度和作 用在調色劑排出口 2周圍的調色劑上的壓力不變，並且穩定>^調色劑排出 口 2排出的調色劑排出量。
現在，參照附圖來比較本實施例的調色劑盒的調色劑排出功能與具有 典型結構的常規調色劑盒的調色劑排出功能.
圖6是根據本實施例的調色劑盒的示意圖，其包括的調色劑排出裝置 構it^使得隨著調色劑排出裝置旋轉軸沿其軸向離調色劑排出口越遠，調 色劑排出裝置旋轉軸的直徑變得越小，該圖示出了在調色劑排出裝置側供 應較大量的調色劑時調色劑的傳送狀態。圖7是同一調色劑盒的示意圖， 示出了在調色劑排出裝置側供應較少量的調色劑時調色劑的傳送狀態。圖 8 ^!調色劑盒的比較例的示意圖，其包括的調色劑排出裝置具有均勻直徑 的調色劑排出裝置旋轉軸，該圖示出了在調色劑排出裝置側供應較大量調 色劑時調色劑的傳送狀態。圖9是作為相同比較例的調色劑盒的示意圖， 示出了在調色劑排出裝置側供應較少量調色劑時調色劑的傳送狀態。
首先，將描述作為調色劑盒比較例的如圖8和9所示的調色劑盒110 的調色劑排出功能，在調色劑盒110中，調色劑排出裝置103的調色劑排 出裝置旋轉軸103a具有均勻直徑的軸。
當調色劑盒110保持大量調色劑時，大量調色劑通過未圖示的調色劑 攪拌器供應到調色劑排出裝置103側，如圖8所示，並且在調色劑排出口 102(通it^口 101b)周圍形成足夠量的調色劑池。結果，能夠從調色劑 排出口 102排出穩定量的調色劑。附圖中的附圖標記104表示調色劑排出 裝置隔板，T表示被排出的調色劑.
但是，與此相反，當調色劑盒110保持更少量調色劑時，通過調色劑 攪拌器供應到調色劑排出裝置103的調色劑量降低，如圖9所示，從而在 調色劑排出口 102周圍形成小的調色劑池，結果，從調色劑排出口102排 出的調色劑量減少.
相應地，在作為比較例的調色劑盒110中，隨著調色劑盒110中的調 色劑量變化，供應到調色劑排出裝置103側的調色劑量也變化。結果，不 可能將調色劑穩定地供應到顯影裝置20，因為調色劑排出裝置103側匯集 的調色劑T101和T102 (圖8和9 )的量變化。另一方面，在本實施例的調色劑盒10中，當調色劑盒10保持較大量 的調色劑時，大量的調色劑通過調色劑攪拌器8供應到調色劑排出裝置3 側，如圖6所示。但是，因為在調色劑排出裝置3側匯集的調色劑量被調 色劑排出裝置隔板4P艮制，所以在調色劑排出口 2 (通itA口 lb)周圍形 成穩定量的調色劑池。結果，能夠保持調色劑排出裝置3傳送的調色劑量 不變，並從調色劑排出口 2排出穩定量的調色劑。
當調色劑盒1保持更少量的調色劑時，通過調色劑攪拌器8供應到調 色劑排出裝置3側的調色劑量降低，如圖7所示。但是，因為調色劑離調 色劑排出口2的距離越大，調色劑由調色劑排出裝置3傳送得越快，所以 調色劑可以聚集在調色劑傳送方向的下遊側，並且能夠在調色劑排出口 2 周圍形成穩定量的調色劑池。結果，能夠抑制調色劑密度和調色劑排出口 2周圍的調色劑壓力的變化，因此，從調色劑排出口 2排出穩定量的調色 劑。
相應地，在本實施例的調色劑盒IO中，即使供應到調色劑排出裝置3 側的調色劑量根據調色劑盒10中的調色劑量而變化並且因此調色劑排出 裝置3側匯集的調色劑Tl、 T2的量(圖6和7)變化，也可以實現向顯 影裝置20穩定供應調色劑。
根據如此構造的本實施例，因為在調色劑盒10設置的包括螺旋調色 劑傳送部分6的調色劑排出裝置3中，調色劑排出裝置旋轉軸3a形成為隨 著沿其軸向離調色劑排出口 2越遠,調色劑排出裝置旋轉軸3a的直徑越小， 因此能夠保證在離調色劑排出口 2距離更遠的區域中調色劑傳送性能較 高，並且減少了朝向調色劑排出口 2周圍區域的調色劑傳送容量。結果， 即使剩餘調色劑量降低也能夠在調色劑排出口周圍形成調色劑池，並且能 夠保持調色劑排出口周圍的調色劑密度和壓力不變，並實現穩定的調色劑 排出，而不降低調色劑的排出量。
另外，因為即使調色劑盒IO內剩餘的調色劑量降低，調色劑排出裝 置3也可以將調色劑聚集到調色劑排出口 2或其周圍以形成穩定量的調色 劑池，所以能夠實現向顯影裝置20穩定地供應調色劑，而不會減少調色劑 的排出量，
以上述方式，根據本實施例的成像設備30，因為能夠用調色劑盒IO 將調色劑穩定供應到顯影裝置20，所以能夠以穩定方式形成高質量的圖像。
另外，根據本實施例，使用鑽頭狀的螺旋推運器作為調色劑傳送部分
6能夠通過調色劑傳送部分6的旋轉使調色劑平穩傳送，因此，能夠使調 色劑傳送量穩定。
而且，##本實施例，因為在調色劑容器l內、調色劑排出口2周圍
色劑排出口 2頂部的調色劑量，所以能夠保持調色劑排出口 2周圍的調色 劑密度和壓力不變。結果，能夠穩定從調色劑排出口 2排出的調色劑量。
(第二實施例)
接下來，將描述根據本發明的調色劑盒的笫二實施例。
圖IO是示出根據本發明第二實施例的調色劑盒結構的示意圖。
如圖IO所示，第二實施例的調色劑盒50包括調色劑容器41、調色劑 攪拌器48、調色劑收集葉片49、調色劑排出裝置43和調色劑排出口42. 調色劑排出裝置43和調色劑攪拌器48構造成通過未圖示的齒輪傳輸裝置 傳輸自驅動電機的驅動力4t^轉.
與上述實施例的調色劑容器1相似，調色劑容器41是具有保持調色 劑的內部空間的半圃筒形容器部件，並且以可旋轉方式支撐調色劑攪拌器 8和調色劑排出裝置43。在調色劑排出裝置43和調色劑攪拌器48之間設 置有調色劑排出裝置隔板(隔板部分)44，其沿調色劑排出裝置43的軸向 將調色劑容器41的內部空間分割成調色劑排出裝置43側和調色劑攪拌器 48側兩個存儲室。
另外，如圖IO所示，調色劑容器41形成為使其相對於調色劑排出裝 置43軸向的一端突出，並且在該突出部分中沿豎直方向位於調色劑排出裝 置43下面形成有矩形開口的調色劑排出口 42。
調色劑攪拌器48與旋轉軸48a、攪拌齒輪48b和調色劑收集葉片49 一體形成，並且當驅動力通過攪拌齒輪48b傳輸時，調色劑攪拌器48適 於繞旋轉軸48a旋轉並攪拌存儲在調色劑容器41中的調色劑。
調色劑收集葉片49由厚度大約為0.5-2mm的撓性IM"苯二甲酸乙二 醇酯(PET)薄片形成，並且連接在調色劑攪拌器48的兩個縱向邊上，以 便伊起調色劑容器41中的調色劑並將其輸送到調色劑排出裝置43.如圖10所示，調色劑排出裝置43將由調色劑收集葉片49傳送的調 色劑>^調色劑排出口 42供應到顯影供料器11，並且調色劑排出裝置43由 調色劑排出裝置旋轉軸43a、排出裝置齒輪43b和調色劑傳送部分46構成。 調色劑排出裝置旋轉軸43a形成為沿調色劑排出裝置43的旋轉軸43a的軸 向離調色劑排出口 42越遠，其直徑越小，
另夕卜，調色劑傳送部分46形成為使得隨著其沿調色劑排出裝置43的 旋轉軸43a的軸向離調色劑排出口 42的距離越遠,其螺旋部分的螺距越大。
具體地說，在本實施例中，如圖10所示，調色劑傳送部分46形成為 使得遠離調色劑排出口 42的位置處的螺距P1大於靠近調色劑排出口 42 的位置處的螺距P2'在螺距為Pl的部分和螺距為P2的部分之間的螺距 被設計成，隨著其沿調色劑排出裝置43的旋轉軸43a軸向遠離調色劑排出 口 42而逐漸增大.
在第二實施例中，除了第一實施例的結構之外，調色劑傳送部分46 的螺距^^i更置成隨著其沿調色劑排出裝置43的軸向離調色劑排出口 42越 遠而變得越大，使得調色劑離調色劑排出口 42的距離越遠，傳輸得越快。 結果，如果由調色劑收集葉片49供應的調色劑量極度降低，則調色劑會聚 集在調色劑排出口 42周圍，因此能夠形成穩定量的調色劑池。因此，能夠 穩定從調色劑排出口 42排出的調色劑量。
儘管以舉例的方式描述了上述第一和笫二實施例，在所述示例中，本 發明的調色劑盒應用於如圖l所示的成像設備30，只要它是利用調色劑盒 將調色劑供應到顯影裝置的成像設備，則本發明可以擴展到任何其它成像 i更備等，不限於上述成〗象i更備和複印機。
如上所述，本發明不限於上述第一和第二實施例，並且可以在所附權 利要求的範圍內進行各種變形。也就是說，在不偏離本發明的精神和範圍 內通過適當變形的技術手段的組合獲得的任何實施方式應該包括在本發 明中。
權利要求
1.一種調色劑盒，包括調色劑存儲部分，其用於存儲調色劑；調色劑排出口，其用於將調色劑從所述調色劑存儲部分排出到外面；調色劑攪拌器，其通過旋轉攪拌所述調色劑存儲部分中的調色劑；調色劑排出裝置，其具有用於通過旋轉將所述調色劑存儲部分中的調色劑朝向所述調色劑排出口傳送的螺旋調色劑傳送部分；和隔板部分，其用於將所述調色劑存儲部分分割成其中設置有所述調色劑攪拌器的腔室和其中設置有所述調色劑排出裝置的腔室，其特徵在於，所述調色劑排出裝置包括用於支撐調色劑傳送部分的調色劑排出裝置旋轉軸，並且所述調色劑排出裝置旋轉軸形成為隨著沿其軸向離所述調色劑排出口越遠其直徑越小。
2. 如權利要求l所述的調色劑盒，其中所述調色劑排出裝置由螺旋推 運器形成。
3.如權利要求l所述的調色劑盒，其中所述調色劑排出口設置在沿所 述調色劑排出裝置旋轉軸的軸向的一個端側處，出口彼此相對的區城中環繞所述調色劑排出裝置,
4.如權利要求l所述的調色劑盒，其中所述隔板部分的垂直高度等於 或大於所述調色劑排出裝置的旋轉軸高度並且等於或小於所述調色劑傳 送部分的高度.
5.如權利要求l所述的調色劑盒，其中所述調色劑傳送部分形成為使 得至少一部分螺旋的螺距隨著其沿所述調色劑排出裝置的旋轉軸的軸向 離所述調色劑排出口的距離越大而變得越大。
6. —種顯影裝置，其用於將調色劑供應到形成有靜電脊泉的感光^ 面以形成調色劑圖像，其中存儲補充調色劑的調色劑盒以可拆卸方式連接 使得補充調色劑能夠從所述調色劑盒供應，其特徵在於，所述調色劑盒採 用權利要求1所述的調色劑盒。
7. —種成像設備，其基於電子照相術使用調色劑形成圖像，包括 用於在表面上形成靜電潛像的感光鼓；用於給所述感光鼓表面充電的充電器；用於在所述感光鼓表面形成靜電潛像的膝光裝置；用於將調色劑供給到感光鼓表面上的靜電潛像而形成調色劑圖像的 顯影裝置；用於將調色劑供給到所述顯影裝置的調色劑盒；用於將所述感光鼓表面的調色劑圖像轉印到記錄介質的轉印裝置；和用於定影所述記錄介質上的調色劑圖像的定影裝置，其特徵在於，所述調色劑盒採用權利要求l所述的調色劑盒。
全文摘要
本發明公開了一種調色劑盒及使用該調色劑盒的顯影裝置和成像設備。成像設備包括感光鼓、充電器、曝光裝置、顯影裝置、調色劑盒、轉印裝置和定影裝置。調色劑盒包括調色劑容器、調色劑排出口、調色劑攪拌器、具有調色劑傳送器的調色劑排出裝置。調色劑排出裝置包括用於支撐調色劑傳送部分的調色劑排出裝置旋轉軸，調色劑排出裝置旋轉軸形成為隨著其沿軸向離調色劑排出口的距離越遠其直徑越小。
文檔編號G03G15/08GK101620400SQ20091013976
公開日2010年1月6日 申請日期2009年6月30日 優先權日2008年7月1日
發明者奧田健, 石黑康之, 若林雄 申請人:夏普株式會社