用於圖像形成設備的顯影單元的製作方法

2023-05-25 13:41:16

專利名稱：用於圖像形成設備的顯影單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於圖像形成設備的顯影單元(developer unit)。
背景技術：
採用顯影單元在記錄介質上形成圖像的圖像形成設備已為人所知。所述顯影單元 經常配備有顯影裝置(developer device) 0顯影裝置具有顯影輥(developer roller)、供 給輥(supplierroller)和塗布片(spreader blade)，顯影輥用於在其表面攜帶顯影劑；供 給輥用於將顯影劑供至顯影輥；而塗布片用於將顯影劑均勻地塗布在顯影輥的表面。顯影 單元可進一步配備有顯影劑容器，用於容納即將被供至顯影裝置的顯影劑。為了以均勻的 狀態供給顯影劑，以保持一致的成像質量，顯影單元在設計上可使顯影劑在顯影裝置和顯 影劑容器之間循環。在這種顯影單元中，顯影劑容器可相對於顯影裝置設置在較高的位置 處。這樣的顯影裝置在，例如，Japanese Patent Provisional Publication(日本專利臨 時公開)No. 2009-139490中已有揭示。

發明內容
在顯影劑容器的位置高於顯影裝置的顯影單元中，顯影劑容器中的顯影劑在重力 的作用下容易下落至顯影裝置中，因此，顯影劑容器中顯影劑的壓力容易增加。增加的壓力 可能會在顯影裝置中引起問題。比如，顯影輥和供給輥可能被過度增加的壓力所損壞。再 比如，顯影劑可能會從顯影輥和塗布片之間的縫隙中洩漏。而且，障礙物可能會進入所述的 間隙。鑑於上述缺陷，本發明的優點在於，在其提供的顯影單元中，顯影劑壓力的增加得 以被防止。根據本發明的一個方面，提供一種圖像形成設備所使用的顯影劑單元，該顯影劑 單元用於在記錄紙張上形成圖像。該顯影劑單元包含顯影裝置、顯影劑容器、曲壁和運送裝 置。顯影裝置具有顯影劑承載體和顯影劑供給裝置，該顯影劑承載體在其表面上承載顯影 劑，顯影劑供給裝置將顯影劑供給到顯影劑承載體。顯影劑容器包含要被供至所述顯影裝 置的顯影劑，並且相對於顯影裝置設置在較高位置處。曲壁將顯影裝置與顯影劑容器分開， 並且朝向顯影劑容器彎曲；該曲壁上形成有饋入開口和收集開口，顯影劑通過饋入開口被 從顯影劑容器供給到顯影裝置中，顯影裝置中的顯影劑通過收集開口被回收到顯影劑容器 中。運送裝置沿著顯影劑供給裝置設置，並且被驅動繞著旋轉軸旋轉，用於將通過饋入開口 供入顯影裝置的顯影劑朝向收集開口輸送。曲壁靠近運送裝置布置，並與運送裝置的外輪 廓相適應。根據上述結構，顯影劑能被運送裝置順暢有效地朝向收集開口輸送。同時，少量但 足夠的顯影劑被供至顯影劑供給裝置。因此，要被供至顯影劑供給裝置的顯影劑的數量能 被有效地限制。因此，能夠防止顯影裝置中顯影劑的壓力過度增加。作為選擇，曲壁可以形成為截面呈弧形，且以平行於運送裝置轉軸延伸的基準線為中心。根據上述結構，運送裝置可以旋轉，但不與曲壁的內表面相干涉。曲壁內表面與運 送裝置的外輪廓之間的間隙可以較小。因此，顯影劑可被運送裝置有效輸送。作為選擇，所述基準線可以被包含在運送裝置的旋轉軌跡之內。作為選擇，所述基準線與運送裝置的轉軸重合。根據上述結構，曲壁與運送裝置的外輪廓相適配，從而能在曲壁內表面和運送裝 置的外輪廓之間保持較小的間隙。作為選擇，顯影劑容器能夠從顯影裝置上拆卸下來。曲壁設置到顯影裝置。顯影 劑容器在其靠近顯影裝置的曲壁並與該曲壁適配的位置處形成有適配壁，該適配壁與曲壁 分離地形成，且該適配壁的截面向內彎曲成弧形，且以平行於運送裝置的轉軸延伸的基準 線為中心。適配壁上形成有容器側饋入開口和容器側收集開口，容器側饋入開口與曲壁的 饋入開口連通，用於將顯影劑容器中的顯影劑供給到顯影裝置；容器側收集開口與曲壁的 收集開口連通，用於從顯影裝置中回收顯影劑。顯影劑容器上可設置有顯影劑容器間板，該 閘板能夠沿適配壁的彎曲部移動，從而遮蓋或者露出形成在適配壁中的容器側饋入開口和 容器側收集開口。根據上述結構，可以避免顯影劑容器在從顯影裝置上被卸下時，顯影劑從顯影劑 容器中洩漏。作為選擇，顯影裝置上可以設置有顯影裝置間板，該顯影裝置間板能夠沿著曲壁 的彎曲部移動，從而遮蓋或者露出顯影裝置側饋入開口和顯影裝置側收集開口。顯影裝置 閘板能夠沿著顯影劑容器間板移動。根據上述結構，可以防止顯影裝置的內部構造暴露於空氣中。作為選擇，顯影劑容器包含攪拌器，該攪拌器旋轉而掃刮適配壁的內表面，從而攪 拌顯影劑容器中的顯影劑。在攪拌器的轉動方向上，容器側饋入開口形成在相對於距離攪 拌器的轉軸最近的一點上遊位置處。在攪拌器的轉動方向上，容器側收集開口形成在相對 於該最近的一點下遊位置處。根據上述結構，顯影劑容器中的顯影劑被攪拌器所移動，落入顯影裝置中。不僅如 此，從顯影裝置中回收的顯影劑能被攪拌器從容器側收集開口的附近區域內清理掉，從而 使隨後被收集的顯影劑能夠順暢地容納在顯影劑容器中被清理過的區域內。作為選擇，饋入開口和收集開口位於相對於所述運送裝置的轉軸方向彼此偏移的 位置。根據上述結構，饋入開口與收集開口沒有排列在平行於運送裝置的轉軸的直線 上。饋入開口可以形成在某一位置，色粉被容易地通過該饋入開口輸入顯影裝置；並且收集 開口可以形成在另一不同位置，色粉被容易地通過該收集開口收回顯影劑容器中。因此，顯 影劑的流動性以及顯影劑的攪拌效率得以被提高，優於在饋入開口和收集開口相對於運送 裝置的轉軸方向具有一致位置的顯影劑單元中的顯影劑的流動性和攪拌效率。可選擇地，收集開口的朝向與豎直方向之間的第一夾角大於饋入開口的朝向與豎 直方向之間的第二夾角。根據上述結構，顯影劑能夠在顯影單元中順暢地循環。具體而言，在上述顯影單元 中，顯影劑容器位於顯影裝置的上方位置處；因此，藉助重力，顯影劑容器中的顯影劑通過容器側饋入開口自然並順利地落下到顯影裝置中。可選擇地，顯影劑承載體、顯影劑供給裝置和運送裝置各自的旋轉中心排列在垂 直於運送裝置的轉軸的直線上。根據上述結構，少量但足夠的顯影劑可通過顯影劑供給裝置和運送裝置被有效供 給至顯影劑承載體。可選擇地，平行於曲壁的靠近顯影劑容器的邊緣而延伸的第一平面比平行於運送 裝置的頂部水平而延伸的第二平面更低。根據上述結構，運送裝置實質上由曲壁圍繞，從而能夠有效地傳送顯影劑。


圖1是具有根據本發明實施例的顯影單元的多功能外圍設備(multifunction peripheraldevice，以下縮寫MFP)的截面示意圖；圖2是根據本發明實施例的MFP和顯影單元的示意圖，其中，承納盒(holder case)從機箱(chassis)中被抽出；圖3為根據本發明的實施例的顯影單元的側視截面圖，其中，第一和第二閘板處 於開啟位置；圖4A為根據本發明實施例的顯影單元的色粉盒的透視圖，其中，第一閘板處於關 閉位置；圖4B為根據本發明實施例的顯影單元的色粉盒的透視圖，其中，第一閘板處於開 啟位置；圖5顯示了根據本發明的實施例的顯影單元中循環的色粉流；圖6為根據本發明的實施例的顯影裝置的透視圖；圖7為顯影單元的側視截面圖，其中，第一和第二閘板處於關閉位置；圖8A和8B是說明根據本發明實施例的顯影單元的第一和第二閘板進行開閉運動 的示意圖；圖9A 9C顯示根據本發明的實施例的顯影單元中的色粉循環的流動。圖10是根據本發明的實施例的一體成形的顯影單元的側視截面圖，其中色粉盒 和顯影裝置彼此不可拆卸地固定在一起。
具體實施例方式以下將結合附圖描述本發明的具體實施方式
。彩色多功能外圍設備(以下簡稱 「MFP」)1代表具有本發明所述的顯影單元61的圖像形成設備。MFP的總體結構如圖1所示，MFPl配備有機箱10和平板掃描儀20。在機箱10中，MFPl設置有紙 張饋送單元30、圖像形成單元40和排出單元90。紙張饋送單元30用於沿饋送路徑饋送紙 張P;圖像形成單元40用於在被饋送的紙張P上形成圖像；排出單元90用於將其上形成有 圖像的紙張P排出。在當前的實施例中，有關MFP 1的各種方向將根據圖1中所示MFP 1的朝向被予 以指定。即圖1中讀者的右手側被指定為MFP的前側；左手側，即前側的相反側，被指定為 後。此外，靠近讀者一側被指定為左，遠離讀者一側被指定為右。不僅如此，MFP 1的豎直(上下)方向與圖1中的上下方向一致。類似的，圖2中的圖示方向也基於以上定義的MFP 1的朝向，且與圖1中所示的MFP 1的方向一致。在圖3 7中，繪圖的方向如箭頭所示。平板掃描儀20是一種已知的文件讀取器(document reader)，設置在機箱10的頂 部。平板掃描儀20發射光線到源文件(source document)上，以讀取形成於其上的圖像， 並生成代表被讀取的圖像的圖像數據。於是，源文件上的圖像得以被複製。紙張饋送單元30設置在機箱10的下部。饋紙單元30包含饋紙盤31和饋紙裝置 32，紙張P存儲在饋紙盤31中，饋紙裝置32用於逐一地將紙張P從饋紙盤31傳送至圖像 形成單元40。圖像形成單元40包含曝光部50、處理部60、轉印部70以及定影部80。曝光部50位於機箱10中的上部，包含雷射束髮射源、多角鏡(polygon mirror)、 透鏡以及反射鏡，這些都未示出。從雷射束髮射源發出的雷射束在多角鏡和反射鏡上反射 以後，經透鏡投射並掃描感光鼓61A的表面。處理部60設置在紙張饋送單元30和曝光部50之間，並包含在前後方向上沿直線 排列的四個顯影單元61以及用於保持顯影單元61的承納盒62。每個顯影單元61均包含色粉盒100和顯影裝置200。顯影盒內部包含作為顯影 劑的色粉。色粉盒100中的色粉顏色各不相同，在本實施例中，彩色圖像是由四種顏色的色 粉形成的。顯影裝置200包含感光鼓61A、充電器61B、用於運送色粉的顯影輥61C、供給輥 61D、以及塗布片61E (見圖幻。包含色粉盒100和顯影裝置200的顯影單元61將在後文詳 細描述。承納盒62可通過開口安裝在機箱10內，開口可被前蓋11封蓋。承納盒62具有 手柄62H，並且當前蓋11開啟時(見圖幻，承納盒62可藉助手柄62H被拖出機箱10。當 承納盒62處於機箱10之外時，色粉盒100可從機箱10中移除，並被更換新的色粉盒100。 顯影裝置200或者可從承納盒62中被移除，或者可以固定在承納盒62中。轉印部70設置在紙張饋送單元30和處理部60之間。轉印部70包含驅動輥71、 被動輥72、環繞驅動輥71和被動輥72延伸的環形傳送帶73、以及四個轉印輥74。傳送帶 73布置為其上、外表面與感光鼓61A接觸。轉印輥74的所處位置使其能與傳送帶73的上、 內表面相接觸，從而與感光鼓61A夾持傳送帶73。定影部80的位置靠近MFP 1的後部，並包含加熱輥81和壓力輥82。壓力輥82的 位置與加熱輥81相對，將紙張P壓靠在加熱輥81上。在圖像形成單元40中，充電器61B對感光鼓61A的表面均勻充電，感光鼓61A的 表面被從曝光部50發出的基於圖像數據的雷射束所曝光，以便在感光鼓6IA上形成靜電潛 像。在此期間，色粉盒100中的色粉通過供給輥61D被供給到顯影輥61C，並在塗布片61E 和顯影輥61C之間被均勻地塗布成具有預定厚度的一層。於是，一層色粉被顯影輥61C所 承載。當顯影輥61C上的色粉與感光鼓61A接觸時，該色粉就被供應到與形成在感光鼓 61A上的靜電潛像相對應的區域的表面上。於是，靜電潛像在感光鼓61A上被顯影為色粉圖 像。當感光鼓61A繼續轉動、且傳送帶73上傳送的紙張P抵達與感光鼓61A和轉印輥74 相對的位置處時，感光鼓61A上的色粉圖像被轉印到紙張P上。於是，一種顏色的色粉的圖 像形成在紙張P上。隨著紙張P在圖像形成單元40中被繼續傳送時，對應於其他色粉的不同顏色的圖像順次形成在紙張P上，使得彩色圖像得以形成。紙張P繼續在加熱輥81和壓 力輥82之間的定影部80中被傳送，於是彩色圖像被加熱定影在紙張P上。排出單元90包含排出導向裝置91和排出輥92。排出導向裝置91形成為將紙張 P從定影單元80引向MFP 1的上前部，排出輥92則用於將紙張P彈出排出單元90。具有 熱定影色粉圖像(thermally-fixed toner image)的紙張P沿排出導向裝置91被輸送，被 導入形成在機箱10上部的排出盤12中。顯影單元的結構以下將詳細描述包含色粉盒100和顯影裝置200的顯影單元61。首先，將描述色粉盒100。色粉盒100安裝在顯影單元61中，位於顯影裝置200的 上方且與後者毗連的位置處(見圖幻，且能夠以可拆卸的方式附接在顯影裝置200上。色 粉盒100形成為局部凹陷的圓筒狀，且具有左、右側壁101 (見圖幻。具體而言，所述圓筒 在色粉盒100附接至顯影裝置200時鄰近顯影裝置200的位置處形成有適配壁110。該適 配壁110向內凹曲為弧形，與毗連的顯影裝置200的外圍表面相適配。在截面圖(見圖3) 中，適配壁110以基準線BL為中心向內凹入，該基準線BL平行於顯影裝置200中的螺旋推 運器(auger) MO的轉軸241延伸。具體而言，當轉軸241在MFP 1中沿左右方向(即圖3 中的深度方向)側向延伸時，基準線BL包含在螺旋推運器240的螺線242、243的轉動軌跡 之內。更具體地說，如圖3所示，當從側面觀察螺旋推運器240時，基準線BL與螺旋推運器 240的轉軸C位置重合。下面將給出有關螺旋推運器MO的詳細介紹。換而言之，適配壁110形成為與顯影裝置200的局部外表面相適配。具體而言，適 配壁110隔著顯影裝置200的半管壁(half-pipe wall) 210局部環繞截面為圓形的螺旋推 運器對0。適配壁110的位置隔著半管壁210靠近螺旋推運器M0，同時，螺旋推運器MO 和半管壁210之間保有一定量的間隙，允許保存在螺旋推運器240和半管壁210的內表面 之間色粉在其中流動。適配壁110形成有第一饋入孔111和兩個第一收集孔112。第一饋入孔111是一 個開口，儲存在色粉盒100中的色粉可以通過其供給到顯影裝置200。通過第一饋入孔111 的供給色粉流以圖3中的粗體實線向下的箭頭表示。第一收集孔112為開口，顯影裝置200 中的色粉可通過其被回收並存儲在色粉盒100中。通過第一收集孔112的收集色粉流以圖 3中的粗體虛線箭頭表示。第一饋入孔111和第一收集孔112形成在沿橫向(左右方向)偏移的位置。本實 施例中所述的左右方向與螺旋推運器MO的轉軸Ml的方向一致。如圖4A和4B所示，第 一饋入孔111在左右方向上形成在適配壁110的中部區域內。每個第一收集孔112形成在 適配壁110的左或右側端部附近，且位於較低位置。此外，如圖3中的截面圖所示，第一饋入孔111形成在適配壁110中沿攪拌器140 的轉動方向處於與攪拌器140的轉軸141距離最近的最近點NP的上遊位置。同時，第一收 集孔112沿攪拌器140的轉動方向形成在最近點NP的下遊位置處。攪拌器140將在後文 做詳細描述。根據本實施例，第一收集孔112的朝向的方向D2與豎直(上下)方向DV之間的 夾角θ 2大於第一饋入孔111的朝向的方向Dl與豎直方向DV之間的夾角Θ1。因此，對應 於第一收集孔112朝向的方向D2的傾斜程度相比於對應於第一饋入孔111朝向的方向Dl的傾斜程度更貼近於水平線DH。另外，朝向Dl的傾斜程度比朝向D2的傾斜程度更貼近豎 直方向DV。色粉盒100包含第一閘板120 (見圖3、4A和4B)，該閘板120可沿適配壁110的彎 曲處滑動，用於封蓋或露出第一饋入孔111和第一收集孔112。第一間板120包含金屬板 121和一對滑片122，所述金屬板121形成為沿適配壁110凹曲，所述一對滑片122附著在 金屬板121的左右側邊緣。金屬板121形成有兩個開口 123。每個開口 123都形成在第一閘板120的左右側 邊緣附近。當第一閘板120處於關閉位置(即圖4A中所示的前部位置)時，第一饋入孔 111和第一收集孔112被金屬板121所遮蓋。當第一閘板120切換至開啟位置(即圖5B中 所示的後部位置)時，第一饋入孔111未被遮蔽，開口 123與第一收集孔112位置重合。於 是，第一收集孔112和第一饋入孔111都被露出。分別設置在金屬板121的左、右側邊緣上的滑片122由適配壁110的左、右側端部 支撐，並能夠沿著適配壁110的彎曲部相對滑動。各滑片122分別在其外周邊緣形成有多 個齒凹(dentS)lM。不僅如此，滑片122還在其內周邊緣形成有多個齒突(teeth) 125(見 圖8A和8B)。色粉盒100進一步包含間板手柄130，該手柄可以操縱第一間板120和第二閘板 220。閘板手柄130包含一對支撐件131和手柄132。支撐件131通過轉軸130A附著在側 壁101上，且能夠繞轉軸130A轉動。手柄132是平行於轉軸130A延伸的長杆，並連接左、 右支撐件131。支撐件131上形成有多個齒突134，這些齒突134在隔著轉軸130A與手柄132相 對的一側局部環繞轉軸130A。齒突134可與滑片122上的齒凹IM互鎖，從而在有使用者 操縱手柄132時，第一閘板120配合支撐件131的移動沿著適配壁110的圓周移位(見圖 8A 禾口 8B)。色粉盒100內部設置有攪拌器140，用於攪動色粉盒100中的色粉(見圖幻。攪拌 器140具有轉軸141、支撐部142以及多個翼(wing) 143 (也見圖5)。轉軸141以可轉動的 方式由左、右側壁101支撐。支撐部142從轉軸141沿徑向延伸，由柔韌薄片形成的翼143 固定在支撐部142上。攪拌器140在從電機(未示出)傳輸至轉軸141的驅動力的作用下轉動。在本實 施例中，攪拌器140如圖3中彎曲箭頭所示在色粉盒100的內部沿逆時針方向旋轉。隨著 攪拌器140的旋轉，翼143的自由端掃刮色粉盒100的內表面，包括適配壁110的內表面， 使得色粉在色粉盒100中被攪動。翼143的形狀和數量可以任意決定，只要考慮到能夠有效地將色粉盒100中的色 粉從形成有第一收集孔112的左、右端部區域朝向形成有第一饋入孔111的中間區域移動 (也請參見圖5)。這樣的攪拌器的構造已為公知，因此其詳細描述在此處予以省略。接下來，將描述顯影裝置200。顯影裝置200包含作為框體的顯影盒201以及顯影 盒201內部的顯影輥61C、供給輥61D和塗布片61E。顯影裝置200進一步包含螺旋推運器 240。顯影輥61C在其表面上攜帶色粉，並將色粉供給到形成在感光鼓61A表面上的靜 電潛像。供給輥61D將色粉供給至顯影輥61C，並且設置在更靠近顯影輥61C的前方的位置。塗布片61E限制顯影輥61C表面上攜帶的色粉的厚度。塗布片61E布置在顯影輥61C 的上方位置處，並與顯影輥61C接觸。顯影部201包含半管壁210，該半管壁210向外(朝向色粉盒100)凸曲，截面呈弧 形，以在色粉盒110安裝到顯影單元61中時與色粉盒100的適配壁110相適配。在截面圖 中，半管壁210形成為環繞截面為圓形的螺旋推運器240的一部分，並且其位置靠近螺旋推 運器對0。更具體地，半管壁210圍繞一部分螺旋推運器M0，其包括至少螺旋推運器240的 頂部分。因此，在截面中平行於半管壁210的上邊緣(即，靠近色粉盒100的邊緣)延伸的 平面Pl比平行於螺旋推運器MO的頂部水平延伸的平面P2更低(參見圖7)。換而言之， 半管壁210的位置靠近螺旋推運器M0，僅在其與螺旋推運器240之間保留少量的間隙，允 許保存在螺旋推運器240及其內表面之間的色粉在其中流動。因此，螺旋推運器240實質 上由半管壁MO圍繞，以有效地傳送色粉。螺旋推運器240面對供給輥61D的部分未被半 管壁210包圍。半管壁210形成為弧形，其外表面與適配壁110的彎曲部相適配，而且半管 壁210的彎曲還以基準線BL為圓心，該基準線BL與螺旋推運器MO的轉軸C位置重合。半管壁210形成有第二饋入孔211和第二收集孔212。當色粉盒100附接到顯影 裝置200上時，第二饋入孔211的形成位置與色粉盒100的第一饋入孔111重合，第二收集 孔212的形成位置分別與色粉盒100的第一收集孔112重合。而且，第二饋入孔211的朝向 與第一饋入孔111的朝向(即方向Dl) —致，第二收集孔212的朝向與第一收集孔112(即 方向擬)一致。換而言之，第一饋入孔111和第二饋入孔211沿同一方向Dl彼此連通，第 一收集孔112和第二收集孔212沿同一方向D2彼此連通。顯影裝置200具有第二閘板220 (見圖6)，該第二閘板220可沿半管壁210外圍表 面的彎曲部移動，從而遮蔽或者露出第二饋入孔211和第二收集孔212。第二間板220包 含金屬板221和一對轉盤222，金屬板221沿半管壁210彎曲，一對轉盤222固定到金屬板 221的左右兩側邊緣。在色粉盒100附接至顯影裝置200上時，金屬板221的位置在豎直方向上與第一 閘板120的金屬板121相重疊。金屬板221上形成有兩個開口 223，位置與第一閘板120的 開口 123相對應。當第二閘板220處於關閉位置時(見圖7)，第二饋入孔211和第二收集孔212被 金屬板221所覆蓋。當第二閘板220沿彎曲半管壁210的外圍移至開啟位置時(見圖3)， 第二饋入孔211被露出，開口 223與第二收集孔212位置重合。因此，當第一閘板120也處 於開啟位置時，第二饋入孔211與第一饋入孔111連通，第二收集孔212通過開口 223和開 口 123與第一收集孔112連通。轉盤222(見圖6)設置在顯影盒201的左右兩側。轉盤222由顯影盒201支撐為 能夠繞轉軸220A轉動。轉盤222形成為具有齒凹225，在色粉盒100附接到顯影裝置200 上時，該齒凹225與第一閘板120的齒突125互鎖(見圖8)。當色粉盒100裝入要被附接到顯影裝置200的顯影單元61時，設置在色粉盒100 的第一閘板120上的齒突125與設置在顯影裝置200的第二閘板220上的齒凹225互鎖 (見圖8A)。因此，當閘板手柄130被操縱繞轉軸130A轉動，比方說，沿逆時針方向轉動時 (見圖8)，閘板手柄130的齒突134帶動第一閘板120的互鎖齒凹IM沿順時針方向移動。 因此，第一閘板120移位，從而沿適配壁110的彎曲部滑動。
出於上述原因，第一閘板120的齒突125沿同向帶動第二閘板220的互鎖齒凹 225(即圖8中的順時針方向)，第二閘板120移位，以沿半管壁210的彎曲部滑動。因此， 根據閘板手柄130的動作，第一閘板120和第二閘板220彼此配合，共同從關閉位置移至開
啟位置。螺旋推運器240是一種輥，具有轉軸241和螺線M2J43，用於將通過第二饋入孔 211 (以及第一饋入孔111)饋入的色粉運向第二收集孔212(以及第一收集孔11 。螺旋 推運器240設置在供給輥61D上前位置處(見圖幻。轉軸Ml以可轉動的方式被顯影盒 201的左、右側壁所支撐，螺線242、243環繞轉軸Ml。螺線M3J42以轉軸241在長度方向上的中間為界，分別位於轉軸241的左、右兩 側(見圖幻。螺線M2J43的環繞方向彼此各異。因此，位於顯影裝置200中右側區域的 色粉被螺線M2向左傳輸，位於左側區域的色粉被螺旋M3向右傳輸。在本實施例中，如其在圖3中的側視截面圖所示，將顯影裝置200與色粉盒100分 開的且面向螺旋推運器MO的半管壁210，被設置在螺旋推運器240附近，以便局部環繞螺 旋推運器對0。具體而言，半管壁210的位置靠近螺旋推運器M0，但螺旋推運器240的螺 線M2J43的外圍輪廓與半管壁210的內表面之間留有少量的間隙，使得螺旋推運器240 能夠轉動，而不受半管壁210內表面的阻礙。採用這種設置，螺旋推運器240能夠與半管壁 210的內表面相配合，有效地將色粉向側向輸送。根據本實施例，顯影輥61C、供給輥61D和螺旋推運器240各自的轉軸在側視圖 (見圖3)中排列在垂直於螺旋推運器240轉軸Ml的一條直線上。具體而言，供給輥61D 的所處位置使其旋轉中心(未示出)位於連接顯影輥61C的旋轉中心(未示出)與螺旋推 運器MO的旋轉中心C的一條直線上。接下來，將描述色粉在顯影單元61內部的循環。色粉盒100中的色粉通過第一饋 入孔111和第二饋入孔211被供給至顯影裝置200，一部分顯影裝置200中的色粉被顯影輥 61C所攜帶，用以形成圖像。另一部分遺留在顯影裝置200中的色粉被螺旋推運器240向左、右兩側輸送，通過 第二收集孔212和第一收集孔112被回收到色粉盒100中。回收的色粉在色粉盒100中被 攪拌器140攪動，從而被收集在色粉盒100的中部區域內，以通過第一饋入孔111和第二饋 入孔211被再次供向顯影裝置200。在這一方面，由於第一饋入孔111與第二饋入孔112之間連通的方向Dl (見圖3) 在傾斜程度上比方向D2更加靠近豎直方向DV，所以色粉盒100中的色粉能夠藉助重力，順 暢、有效地墜入到顯影裝置200中。如圖9A所示，第一饋入孔111形成在適配壁110中沿攪拌器140的轉動方向位於 所述最近點NP上遊的位置處。隨著翼143沿圖9A中的逆時針方向轉動，翼143逐漸靠近 第一饋入孔111，下壓積聚在第一饋入孔111和翼143之間的色粉T，從而使色粉T向下墜 入到顯影裝置200中。於是，色粉T被順利地從色粉盒100供入到顯影裝置200中。不僅如此，如圖9B所示，第一收集孔112形成在適配壁110中沿攪拌器140的轉 動方向位於所述最近點NP下遊的位置處。隨著翼143沿圖9B中的逆時針方向轉動，翼143 遠離第一收集孔112，掃走積聚在第一收集孔112附近區域內的色粉T。於是，第一收集孔 112的附近區域被清理乾淨，使得來自顯影裝置200的後續色粉T能夠進入到清理後的區域中。供至顯影裝置200的色粉被螺旋推運器240向左、右兩側輸送(見圖幻，並在螺旋 推運器MO的壓力作用下聚集在螺旋推運器200左、右兩側的端部附近。稠密聚集的色粉 T(見圖9C)被由螺旋推運器240運至其左、右兩側端部附近的後續色粉經第二收集孔212 推出顯影裝置200。於是，色粉T被回收到色粉盒100中。在這一方面，由於第一收集孔112和第二收集孔212之間的連通幾乎是沿著水平 方向DH，所以顯影裝置200中的色粉T能夠被順利地移動以回收到色粉盒100中。在色粉 T受壓穿過第一收集孔112時，由於第一收集孔112的附近區域已經被翼143的轉動清理幹 淨，色粉T能夠被順暢地接收，從而回收到色粉盒100中。鑑於顯影單元61的上述結構，色粉盒100位於顯影裝置200的上方且與後者鄰近 的位置處，所以色粉能夠順暢循環，且被攪拌均勻。如上所述，根據本實施例，適配壁110和半管壁210在鄰近的位置處環繞螺旋推運 器Mo，且半管壁210和螺旋推運器240之間具有少量的間隙。因此，大部分供給至顯影裝 置200的色粉能夠被螺旋推運器240有效地沿側向輸送，少部分、但足夠量的色粉被供給至 位於螺旋推運器240後側的供給輥61D。因此，要被供應到供給輥16D的色粉數量能夠被有 效地限制。這樣，顯影裝置200內色粉的壓力可被防止過度增加。具體而言，在本實施例中，半管壁210以基準線BL為中心彎曲為弧形，後者平行於 螺旋推運器MO的轉軸Ml的軸向延伸。換言之，半管壁210的彎曲與螺旋推運器MO的 輪廓相適配，同時在半管壁210的內表面和螺旋推運器240之間留有少量的間隙。因此，螺 旋推運器240能夠有效運送色粉，遺留在顯影裝置200中的色粉壓力的過度增加得以被防 止，尤其在塗布片61E的附近區域。當遺留色粉的壓力得到控制時，對顯影輥61C和供給輥61D的過度壓力得以被防 止，色粉從顯影輥61C和塗布片61E之間間隙的洩漏也得以被防止。不僅如此，由於顯影輥 61C和塗布片61E之間卡住的障礙物所引起的阻礙也得以被防止。除了上述結構以外，螺旋推運器MO(具體而言，轉軸Ml)還可以在與第一、第二 收集孔112、212相對的位置處設置導向翼，用於更順暢地將色粉導入色粉盒100。需要注意，在顯影單元61中，第一饋入孔111和第一收集孔112沿側向(即左右 方向)形成在間隔分開的位置。與此同時，顯影裝置200配備有螺旋推運器M0，將通過第 一、第二饋入孔111、211供給的色粉向左、右方向輸送，並通過第一、第二收集孔112、212將 色粉回收到色粉盒100中。因此，色粉在色粉盒100和顯影裝置200之間的流動性得到提 高，優於第一饋入孔111和第一收集孔112沿側向形成在重合位置處的情況下色粉在色粉 盒100和顯影裝置200之間的流動性。在上述實施例中，色粉盒100配備第一閘板120，用於遮蓋或者露出第一饋入孔 111和第一收集孔112，使得色粉盒100在未附接到顯影裝置200上時，色粉從色粉盒100 中的洩漏得以被防止。此外，第一饋入孔111和第一收集孔112通過第一閘板120的單個
開/閉動作被一起覆蓋或者露出。在上述實施例中，第一閘板120和第二閘板220形成為弧形，因此，即使金屬板 121,221形成為薄板，其剛性也得以保持。此外，與可滑動的平面閘板相比，當弧形的閘板 120、220轉動時，可期待其扭曲變形量小於平面閘板的扭曲變形量。換而言之，第一閘板120和第二間板220順暢而穩定的移動得以被保持。儘管以上僅描述一種實現本發明的範例，但所屬領域的技術人員將會理解，落入 隨附的權利要求書所闡明的本發明的實質和保護範圍的變型和轉換將不計其數。應當理 解，權利要求書中所限定的主題並不局限於上述具體特徵或動作。確切地說，上述具體的特 徵和動作僅作為體現權利要求的範例形式而被予以揭示。舉例來說，適配壁110和半管閉210的形狀並不限於截面為弧形，也可由是其他形 狀，只要這些壁能夠環繞螺旋推運器240從而與之相適配。再比如，第一饋入孔111和第一收集孔112可以不必沿側向(即左右方向，該側向 為攪拌器MO的轉軸Ml的軸向)間隔形成，而是沿左右方向形成於相同位置。再比如，第一、第二饋入孔111、211和第一、第二收集孔112、212的各自的朝向不 必限定為以上實施例和附圖中所描述的情形。第一、第二饋入孔111、211可以朝向豎直方 向，並且/或者第一、第二收集孔112、212可以朝向水平方向。此外，第一饋入孔111和第一收集孔112的數量、尺寸和形狀也不限於以上實施例 中的描述。比如，單個的第一饋入孔可形成在對應於螺旋推運器MO的一個軸向端部的位 置處，而單個的第一收集孔可形成在對應於螺旋推運器240另一個軸向端部的位置處。此外，沿側向運送色粉的螺旋推運器240也可以由，比方說，卷簧來代替。根據本 發明，卷簧的軌跡也包含其卷內的區域。以上實施例中描述的具有色粉盒100的顯影單元61能夠從承納盒62中拆卸。然 而，也可以設置具有以不可拆除的方式固定到顯影裝置上的色粉盒的顯影單元61 (參見圖 10)。當色粉盒以不可拆除的方式固定到顯影裝置上時，適配壁110(連同第一閘板120)和 半管壁210(連同第二閘板220)兩者其一可以省略。不僅如此，其上將形成圖像的紙張P，例如，可以是OHP薄片。以上實施例中描述了作為圖像形成設備的MFP 1具有本發明所述的顯影單元。然 而，所述圖像形成設備，也可以是例如複印機和印表機。而且，顯影單元61的數量也不限於 四個，也可以是，例如一個。
權利要求
1.一種用於圖像形成設備的顯影單元，用於在記錄紙張上形成圖像，該顯影單元包含顯影裝置，該顯影裝置具有顯影劑承載體和顯影劑供給裝置，所述顯影劑承載體在其 表面上承載顯影劑，所述顯影劑供給裝置將顯影劑供給到所述顯影劑承載體；顯影劑容器，該顯影劑容器包含要被供至所述顯影裝置的顯影劑，並且相對於所述顯 影裝置設置在較高的位置處；曲壁，該曲壁將所述顯影裝置與所述顯影劑容器分開，並且朝向所述顯影劑容器彎曲， 所述曲壁形成有饋入開口和收集開口，顯影劑通過所述饋入開口被從所述顯影劑容器供給 到所述顯影裝置中；所述顯影裝置中的顯影劑通過所述收集開口被回收到所述顯影劑容器 中；以及運送裝置，該運送裝置沿著所述顯影劑供給裝置設置，並且被驅動而繞轉軸旋轉，以將 通過所述饋入開口供給到所述顯影裝置的顯影劑朝向所述收集開口傳輸；其中，所述曲壁靠近所述運送裝置布置，並與所述運送裝置的外輪廓相適配。
2.如權利要求1所述的顯影單元，其特徵在於所述曲壁形成為截面呈弧形，且以平行 於所述運送裝置的轉軸延伸的基準線為中心。
3.如權利要求2所述的顯影單元，其特徵在於所述基準線被包含在所述運送裝置的 旋轉軌跡之內。
4.如權利要求2或3所述的顯影單元，其特徵在於所述基準線與所述運送裝置的轉軸重合。
5.如權利要求2所述的顯影單元，其特徵在於 所述顯影劑容器能夠從所述顯影裝置上拆卸下來； 所述曲壁設置到所述顯影裝置；其中，所述顯影劑容器在靠近所述顯影裝置的所述曲壁並與所述曲壁適配的位置處形 成有適配壁，該適配壁與所述曲壁分離地形成，所述適配壁的截面向內彎曲成弧形，且以平 行於所述運送裝置的轉軸延伸的所述基準線為中心；所述適配壁上形成有容器側饋入開口和容器側收集開口，所述容器側饋入開口與所述 曲壁的所述饋入開口連通，用於將所述顯影劑容器中的顯影劑供給到所述顯影裝置，所述 容器側收集開口與所述曲壁的所述收集開口連通，用於從所述顯影裝置中回收顯影劑；並 且所述顯影劑容器上設置有顯影劑容器間板，該間板能夠沿所述適配壁的彎曲部移動， 從而遮蓋或者露出形成在所述適配壁中的所述容器側饋入開口和所述容器側收集開口。
6.如權利要求5所述的顯影單元，其特徵在於，所述顯影裝置上設置有顯影裝置間板，該顯影裝置間板能夠沿著所述曲壁的彎曲部移 動，從而遮蓋或者露出顯影裝置側饋入開口和顯影裝置側收集開口 ； 其中，所述顯影裝置間板能夠沿著所述顯影劑容器間板移動。
7.如權利要求5所述的顯影單元，其特徵在於所述顯影劑容器包含攪拌器，該攪拌器旋轉而掃刮所述適配壁的內表面，並且攪拌所 述顯影劑容器中的顯影劑；在所述攪拌器的轉動方向上，所述容器側饋入開口形成在相對於距離所述攪拌器的轉軸最近的一點上遊位置處；並且在所述攪拌器的所述轉動方向上，所述容器側收集開口形成在相對於所述最近的一點 下遊位置處。
8.如權利要求1所述的顯影單元，其特徵在於所述饋入開口和所述收集開口位於相 對於所述運送裝置的轉軸方向彼此偏移的位置。
9.如權利要求1所述的顯影單元，其特徵在於所述收集開口的朝向與豎直方向之間 的第一夾角大於所述饋入開口的朝向與豎直方向之間的第二夾角。
10.如權利要求1所述的顯影單元，其特徵在於所述顯影劑承載體、所述顯影劑供給 裝置和所述運送裝置各自的旋轉中心排列在垂直於所述運送裝置的轉軸的直線上。
11.如權利要求1所述的顯影單元，其特徵在於，平行於所述曲壁的靠近所述顯影劑容 器的邊緣而延伸的第一平面比平行於所述運送裝置的頂部水平而延伸的第二平面更低。
全文摘要
本發明提供一種用於圖像形成設備的顯影劑單元，該顯影劑單元包含顯影裝置、顯影劑容器、曲壁和運送裝置。其中，顯影裝置具有顯影劑承載體和顯影劑供給裝置。顯影劑容器相對於顯影裝置設置在較高位置處。曲壁將顯影裝置與顯影劑容器分開，且朝向顯影劑容器彎曲，並形成有饋入開口和收集開口。運送裝置沿著顯影劑供給裝置設置，用於將顯影劑輸向收集孔。曲壁靠近運送裝置布置，並與運送裝置的外圍輪廓相適配。
文檔編號G03G21/00GK102081327SQ20101058345
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者佐藤正吾 申請人:兄弟工業株式會社