專利名稱：成像設(shè)備及其色粉補(bǔ)充裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電成像設(shè)備，該設(shè)備包括可使用單組分或雙組分顯影劑的顯影部件，尤其涉及向顯影部件補(bǔ)充色粉的裝置。
在復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真裝置或類似的靜電成像裝置中，通過(guò)靜電作用在光導(dǎo)元件或圖像載體上形成潛影，然后從顯影部件輸入的色粉將其顯現(xiàn)為色粉圖像。色粉圖像從光導(dǎo)元件轉(zhuǎn)移到紙或類似的記錄介質(zhì)上，再由定影部件進(jìn)行定影。由于反復(fù)顯影使色粉逐漸耗盡，所以為彌補(bǔ)顯影劑中色粉含量的降低，色粉補(bǔ)充裝置向顯影部件補(bǔ)充色粉。這樣可以穩(wěn)定地保持一預(yù)定的色粉含量。
對(duì)于消耗相對(duì)少量色粉，即產(chǎn)生相對(duì)少量復(fù)印件的成像設(shè)備來(lái)說(shuō)，從上述補(bǔ)充裝置中補(bǔ)充色粉可以滿足要求了。但是，產(chǎn)生大量復(fù)印件或經(jīng)常使用較大幅面紙張的成像設(shè)備耗費(fèi)大量色粉。對(duì)于這樣的設(shè)備必須頻繁更換色粉罐或色粉盒，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
據(jù)此，有人建議增大色粉罐或色粉盒的容積，即增大色粉盒的尺寸。但是，增大色粉罐的尺寸會(huì)直接導(dǎo)致該設(shè)備的整個(gè)體積增大，因此必須限制這種增加。而且，只有施加相當(dāng)大的扭矩才能轉(zhuǎn)動(dòng)大體積的色粉罐，妨礙了補(bǔ)充色粉。盡管可以用泵或類似方法代替轉(zhuǎn)動(dòng)色粉罐，以帶動(dòng)色粉向其色粉出口運(yùn)動(dòng)，但這種方案會(huì)增加成本。
另一方面，象過(guò)去曾建議過(guò)的那樣，大體積的色粉罐或色粉盒可用多個(gè)色粉罐或盒代替。例如，日本專利公開特許公報(bào)No.2-277083公開了一種包括盛放多個(gè)色粉盒的色粉供給器的色粉補(bǔ)充機(jī)構(gòu)。該色粉盒自動(dòng)轉(zhuǎn)換多次，以減少更換頻率。
日本專利公開特許公報(bào)No.4-115273提出了一種包括一個(gè)存放有多個(gè)色粉盒的盒存放裝置的成像設(shè)備。當(dāng)收集空色粉盒時(shí)，所述盒存放裝置自動(dòng)將色粉從特定的一個(gè)盒中送入色粉補(bǔ)充裝置。具體地說(shuō)，當(dāng)從色粉補(bǔ)充裝置中收回一個(gè)空色粉盒之后，再將一個(gè)新色粉盒送入該補(bǔ)充裝置。接著，從盒存放裝置中拉出空盒。這種盒存放裝置可連續(xù)不斷地將色粉送入顯影部件而無(wú)需中止設(shè)備的工作。
但是，上述傳統(tǒng)方案的問(wèn)題在于，由于隨機(jī)選用多個(gè)色粉盒，所以使得色粉供給器或盒存放裝置的使用壽命不均衡。即，每個(gè)盒存放部分具有特定的使用壽命并且獨(dú)立于其它部件進(jìn)行控制，從而導(dǎo)致控制繁瑣。另一個(gè)問(wèn)題是，即將使用的盒中的色粉流動(dòng)性不良，補(bǔ)充色粉時(shí)不容易向盒的開口移動(dòng)。這樣會(huì)增加留在盒中的色粉量。而且，流動(dòng)性不好的色粉置于盒的內(nèi)壁上，更增加了留在盒中的色粉量。
上述公開特許公報(bào)No.2-277083所述的色粉供給器必須置于顯影部件旁邊，因而阻礙了使設(shè)備小型化。而且，該色粉供給器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易維修。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種包括一個(gè)大容量的色粉存放部件的色粉補(bǔ)充裝置和一個(gè)包括上述色粉補(bǔ)充裝置的成像設(shè)備，該色粉補(bǔ)充裝置無(wú)需特殊設(shè)計(jì)、操作方便而且穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種色粉補(bǔ)充裝置和一個(gè)包括上述色粉補(bǔ)充裝置的成像設(shè)備，該色粉補(bǔ)充裝置能保證存放在色粉罐中的色粉流動(dòng)性良好。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種色粉補(bǔ)充裝置和包括上述色粉補(bǔ)充裝置的成像設(shè)備，該色粉補(bǔ)充裝置不需要在顯影部件周圍有很大的空間，并保證了較高的工作效率和維修效率。
參考附圖，從下文的詳細(xì)描述中可明了本發(fā)明的上述目的及其它目的、特性和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是表示現(xiàn)有的色粉補(bǔ)充裝置及包括該色粉補(bǔ)充裝置的顯影部件的剖視圖；圖2表示本發(fā)明的成像設(shè)備的第一實(shí)施例；圖3A-1、3B-1、3C-1和3D-1是表示第一實(shí)施例中的色粉罐的正視圖，這些圖示出了色粉是如何從罐中排出的；圖3A-2、3B-2、3C-2和3D-2分別是圖3A-1至圖3D-1的剖視圖；圖4和圖5是表示第一實(shí)施例中的罐支撐機(jī)構(gòu)的剖視圖；圖6表示第一實(shí)施例中將蓋從色粉罐上移去的機(jī)構(gòu)；圖7是表示安裝在色粉罐上的制動(dòng)件的剖視圖；圖8是構(gòu)成第一實(shí)施例中的色粉傳輸部件的粉末泵的剖視圖；圖9是表示應(yīng)用于第一實(shí)施例的顯影部件的剖視圖10是表示顯影部件中的色粉補(bǔ)充部分的透視圖；圖11是表示顯影部件中的色粉補(bǔ)充部分和色粉收集裝置的剖視圖；圖12是第一實(shí)施例中的色粉筒的正視圖；圖13是該色粉筒的側(cè)視圖；圖14是表示第一實(shí)施例中的控制系統(tǒng)的框圖；圖15是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的色粉補(bǔ)充裝置的剖視圖；圖16是表示罐旋轉(zhuǎn)件和第二實(shí)施例中的色粉罐的分解透視圖。
圖17是表示安裝在軸套上的圖16中的色粉罐，以說(shuō)明第二實(shí)施例的工作過(guò)程的剖視圖。
圖18是表示第二實(shí)施例中當(dāng)彈簧卡頭將蓋從色粉罐上移走、從而使色粉流出時(shí)的剖視圖；圖19是表示第二實(shí)施例中的通道的剖視圖；圖20是表示第二實(shí)施例中的控制系統(tǒng)的框圖；圖21A至圖21C是表示第二實(shí)施例中的色粉罐在特定條件下的剖視圖；圖22是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的色粉補(bǔ)充裝置的剖視圖；圖23A和圖23B是表示第三實(shí)施例在與臂有關(guān)的特定條件下的剖視圖；圖24是表示第三實(shí)施例的控制系統(tǒng)的框圖；圖25A至圖25C是表示第三實(shí)施例的色粉罐在特定條件下的剖視圖；圖26是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的色粉補(bǔ)充裝置的分解透視圖；圖27是表示本發(fā)明第五實(shí)施例的色粉補(bǔ)充裝置的透視圖。
為更好地理解本發(fā)明，下面將簡(jiǎn)單說(shuō)明包含在一臺(tái)復(fù)印機(jī)或類似靜電照相設(shè)備中的顯影裝置。圖1示出一種與顯影裝置配合使用的傳統(tǒng)的色粉補(bǔ)充裝置。如圖所示，顯影裝置80包括顯影盒82，其中裝有色粉94和載體的混合體-顯影劑81。該盒82中設(shè)置有第一攪拌輥83、第二攪拌輥84和顯影輥85。補(bǔ)充色粉的管道86可伸入攪拌輥83的軸中。該管道86從盒子82中伸出，其末端在色粉補(bǔ)充裝置90中。
色粉補(bǔ)充裝置90帶有支撐色粉罐或色粉容器91的支撐件92、以及包括減速器的用于轉(zhuǎn)動(dòng)色粉罐91的電機(jī)93。螺旋突起95形成于色粉罐91的內(nèi)圓周表面上。當(dāng)帶有減速器的電機(jī)93轉(zhuǎn)動(dòng)由支撐件92支撐的色粉罐91時(shí)，螺旋突起95將罐91中的色粉94連續(xù)輸送到色粉出口96，色粉隨后被送入輸出管97。色粉94通過(guò)管道97和86補(bǔ)充到顯影裝置80中。在顯影裝置80中，攪拌輥83和84將顯影劑81送至顯影輥85。顯影輥85將顯影劑81送至做成鼓99的光導(dǎo)元件上，從而使鼓99上通過(guò)靜電作用而形成的潛影顯現(xiàn)出來(lái)。
色粉補(bǔ)充裝置90的問(wèn)題在于當(dāng)產(chǎn)生大量復(fù)印件或在大幅面的紙上復(fù)制圖像時(shí)，色粉94的消耗量增加并且如上所述導(dǎo)致要頻繁地、花費(fèi)時(shí)間去更換色粉罐91。為了解決上述問(wèn)題，如果增大色粉罐91的容積，設(shè)備自身的體積將增大并且需要很大的扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)罐91。甚至用多個(gè)色粉罐代替一個(gè)大色粉罐91并中斷設(shè)備的工作也存在上述問(wèn)題。
下面將描述本發(fā)明的成像設(shè)備和色粉補(bǔ)充裝置的最佳實(shí)施例。所說(shuō)的成像設(shè)備以復(fù)印機(jī)為例。應(yīng)注意每個(gè)實(shí)施例中使用特殊標(biāo)號(hào)，即，實(shí)施例中使用的同一標(biāo)號(hào)不總是表示同一部件。
參見(jiàn)圖2，它表示本發(fā)明的實(shí)施例-一臺(tái)復(fù)印機(jī)，其整體用標(biāo)號(hào)100表示。如圖所示，該復(fù)印機(jī)100總的來(lái)說(shuō)由一個(gè)自動(dòng)原稿輸入部件(ADF)110、一個(gè)曝光部件120、一個(gè)成像部件130和一個(gè)輸紙部件140組合而成，它們通過(guò)傳統(tǒng)的靜電照相工藝相互配合形成圖像。
曝光部件120由包括光源121、反射鏡122、123、124、126、127和128、和透鏡125的光學(xué)器件制成。當(dāng)光源121照射由ADF 110或用手放到玻璃板111上的原稿(未示出)時(shí)，來(lái)自原稿的最終反射光經(jīng)過(guò)上述光學(xué)器件傳播到成像部件130的光導(dǎo)鼓或圖像載體131上。圍繞鼓131放置的有充電器132、顯影裝置即顯影部件106、一對(duì)定位輥134、圖像傳送帶裝置133、鼓的清洗裝置136、定影裝置137、輸出輥138、用于雙面復(fù)印的紙張翻轉(zhuǎn)部件139。輸紙部件140包括多個(gè)盛放特定尺寸紙張的紙匣。
在圖示的實(shí)施例中，曝光部件120由模擬曝光系統(tǒng)構(gòu)成。也可使用包括激光器和偏轉(zhuǎn)器的激光光學(xué)器件以便象激光打印機(jī)那樣根據(jù)圖像信號(hào)在鼓131上形成圖像。進(jìn)而可以在ADF 110和曝光部件120之間插入一個(gè)原稿讀取裝置，以構(gòu)成數(shù)字式復(fù)印機(jī)或傳真設(shè)備。
操作時(shí)，成像操作一開始，充電器132使鼓131的表面均勻帶電。曝光部件120使帶電的鼓131表面上的圖像區(qū)域曝光，以便形成表示原稿圖像的潛影。貯存在顯影部件106中的顯影劑(單組分或雙組分式的顯影劑)將潛影顯現(xiàn)出來(lái)。從而潛影變成色粉圖像。該色粉圖像從鼓131上轉(zhuǎn)印到紙上，其中紙是從輸紙部件140輸入，經(jīng)過(guò)定位輥134送至鼓131與圖像傳送帶135之間的轉(zhuǎn)印區(qū)域。帶有色粉圖像的紙被圖像傳送帶部件133中的帶135傳輸?shù)蕉ㄓ安考?37中。該定影部件137使紙上的色粉圖像固著。此后輸出輥138將紙送至收紙臺(tái)(未示出)上。圖像轉(zhuǎn)印完成后，鼓清洗部件136除去殘留在鼓131上的色粉、紙屑和其它雜質(zhì)。包括在圖像傳送帶部件133中的清洗裝置13a也清洗帶135，以除去留在帶135上的色粉和雜質(zhì)。
撓性管400連通顯影部件106和位于復(fù)印機(jī)100外圍、貯存色粉的色粉筒300。色粉從色粉筒300經(jīng)過(guò)管400補(bǔ)充到顯影部件106中。色粉筒300是一個(gè)中空的圓柱形容器，其中裝有多個(gè)(在本實(shí)施例中是3個(gè))形狀相同、一個(gè)挨一個(gè)橫向排放著的色粉罐20。每個(gè)色粉罐20的一端設(shè)有開口即色粉出口23，而且每個(gè)色粉罐20從圖2看去，其開口23朝后。
每個(gè)罐20的開口23的直徑小于罐20的主體。如圖3A-1和圖3A2所示，罐20的帶有開口23的一端，其內(nèi)圓周面向著開口23的邊緣局部隆起，形成運(yùn)送色粉的隆起部分85。而且罐20的上述端部沿開口23的邊緣局部隆起，形成用于排出色粉的傾斜的隆起部86。進(jìn)而，如圖4所示，其中央帶有柄7b的蓋7a裝入開口23中。
參照?qǐng)D2，上述色粉筒300包括可分別容納三個(gè)色粉罐20的三個(gè)支撐部13A、13B和13C。由于支撐部13A-13C的結(jié)構(gòu)相同，因此下面的描述將以支撐部13A為例，集中說(shuō)明支撐部13A。
如圖4所示，上述支撐部13A具有外支架14、卡頭15、滑架16、彈簧17、能旋轉(zhuǎn)的內(nèi)支架18和移動(dòng)裝置19A(見(jiàn)圖6)。外支架14構(gòu)成支撐部13A的外壁。內(nèi)支架18裝入外支架14中并且內(nèi)支架18的外圓周表面上帶有齒輪齒18b。內(nèi)支架18可以容納罐20的一部分并與有開口23的那一端相鄰。如圖5所示，驅(qū)動(dòng)齒輪21位于支撐部13A中，并且與齒輪齒18b嚙合，用以驅(qū)動(dòng)內(nèi)支架18。在控制裝置1的控制下，馬達(dá)24A帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪21旋轉(zhuǎn)，控制裝置1將在下文中予以說(shuō)明。
在罐20的外圓周表面上有多個(gè)未示出的突起和凹槽，使罐20可與內(nèi)支架18同步旋轉(zhuǎn)。如圖4和圖5所示，內(nèi)支架18上裝有密封件18a，以防止色粉5從罐20與內(nèi)支架18的基座部分12之間的間隙中飛出。
如圖3A-1、3B-1、3C-1和3D-1所示，在罐20沒(méi)有開口23的那一端附近，罐20的外圓周表面上帶有一個(gè)突柄31。當(dāng)罐20旋轉(zhuǎn)時(shí)，裝在支撐部13A上的傳感器32A檢測(cè)罐20上的突柄31。突柄31和傳感器32A構(gòu)成檢測(cè)使用頻率的裝置。傳感器32A的輸出結(jié)果被送至控制裝置1。
下面參照?qǐng)D3A-1、3A-2、3B-1、3B-2、3C-1、3C-2、3D-1和3D-2說(shuō)明色粉5是如何從罐20中排放出來(lái)的。圖3A-1、3B-1、3C-1和3D-1及圖3A-2、3B-2、3C-2和3D-2分別是正視和側(cè)視(從右看)圖，說(shuō)明隆起部分85和86是如何導(dǎo)出色粉5的。圖3A-1至3D-1所示的是罐20連續(xù)依次旋轉(zhuǎn)90度的情況。箭頭K表示罐20的旋轉(zhuǎn)方向。
首先，如圖3A-1和3A-2所示，罐20肩部最大直徑處位于底部，所以色粉5被導(dǎo)向槽27導(dǎo)向罐20上述部分內(nèi)圓周的底部。如圖3B-1和3B-2所示，當(dāng)罐20在方向K上旋轉(zhuǎn)90度時(shí)，最大直徑部分和隆起部分85之間的邊界部分轉(zhuǎn)到底部。因此，在導(dǎo)向槽27的作用下，一部分色粉5到達(dá)隆起部分85上。當(dāng)罐20在方向K上再轉(zhuǎn)90度、達(dá)到圖3C-1和3C-2所示的位置時(shí)，隆起部分85像匙那樣將色粉5運(yùn)送至色粉出口23的邊緣。當(dāng)罐20再轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)90度到達(dá)圖3D-1和3D-2所示的位置時(shí)，隆起部分85上的一部分色粉轉(zhuǎn)移到傾斜的隆起部分86上，并由于隆起部分86的傾斜而經(jīng)過(guò)開口23排放出來(lái)。
如圖3C-1和3C-2所示，上述隆起部分86也象匙。罐20開口23附近部分的這種結(jié)構(gòu)可防止色粉5從出口23整塊地掉下去，即，使待排出的色粉逐漸地排出而不會(huì)在色粉筒300較低位置形成的漏斗中飛散。而且可以基本用盡罐20中的全部色粉5。另外，當(dāng)罐20旋轉(zhuǎn)時(shí)，比方說(shuō)，去掉了過(guò)多的部分的一匙色粉被運(yùn)送到開口23處。這樣，待排出的色粉5就可以恒定的量從開口23排出。
如圖4所示，使蓋7a閉合和從開口23移開該蓋7a的機(jī)構(gòu)設(shè)置在末端(從該罐20的插入方向看)。該機(jī)構(gòu)主要由上述卡頭15、滑架16、彈簧17和移動(dòng)裝置19A構(gòu)成。滑架16在支架14中可以滑動(dòng)，它由一個(gè)中空的圓柱體及一個(gè)其內(nèi)徑小于主體且外徑大于主體的壓緊部16a制成。如圖4所示彈簧17環(huán)繞滑架16的主體并總是使之偏向左。當(dāng)帶蓋7a的罐20插入支架18時(shí)，壓緊部16a將蓋7a壓向開口23。
卡頭15在滑架16的主體中可滑動(dòng)。卡頭15由外徑稍小于滑架16的內(nèi)徑的圓柱體、與滑架主體的遠(yuǎn)離罐20的那一端整體形成的齒條15a、及與滑架主體的靠近罐20的一端整體形成的撓性鉗部15b構(gòu)成。如圖所示，鉗部15b向蓋7a伸出，超過(guò)壓緊部16a的內(nèi)徑并徑向向外擴(kuò)展。齒條15a與將在后面進(jìn)行說(shuō)明的移動(dòng)裝置19A相連?？^15被移動(dòng)裝置19A驅(qū)動(dòng)，可在箭頭A所示的方向上移動(dòng)。突柄33安裝在齒條15a上而傳感器34A安裝在支撐部13A上。在移動(dòng)裝置19A的作用下，卡頭15在方向A上移動(dòng)，直到蓋7a從開口23上移開，傳感器34A檢測(cè)到突柄33。該突柄33和傳感器34A構(gòu)成計(jì)數(shù)裝置。傳感器34A檢測(cè)到突柄33后，當(dāng)突柄33再次離開其檢測(cè)范圍，即，當(dāng)卡頭15向與方向A相反的方向移動(dòng)時(shí)，傳感器34A輸出一個(gè)信號(hào)。該傳感器34A輸出的信號(hào)被送往控制裝置1。
如圖6所示，該移動(dòng)裝置19A主要由馬達(dá)19Aa、安裝在馬達(dá)19Aa輸出軸上的蝸桿19Ab、與蝸桿19Ab相嚙合的蝸輪(或斜齒輪)19Ac、及與蝸輪19Ac同軸并與齒條15a相嚙合的副齒輪19Ad構(gòu)成。當(dāng)控制裝置1順時(shí)針或逆時(shí)針驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Aa時(shí)，馬達(dá)向左或向右移動(dòng)齒條15，以便使蓋7a蓋住開口23或從開口23上移開。
如圖7所示，制動(dòng)件22a位于支架14的外側(cè)，即，在支撐件13A的靠近復(fù)印機(jī)100內(nèi)側(cè)的那一側(cè)上。當(dāng)蓋7a插入開口23時(shí)，該制動(dòng)件22a防止罐20由于彈簧17的偏壓而向后移動(dòng)。罐20的外圓周表面上設(shè)有突緣20a。制動(dòng)件22a由步進(jìn)螺桿22b和固定在支架14上的彈簧22c支撐。制動(dòng)件22a的末端帶有一個(gè)鉤，該鉤可與突緣20a咬合。選擇彈簧22c，使其彈力大于彈簧17的彈力。這樣可以避免當(dāng)蓋7a蓋住開口23時(shí)制動(dòng)件22a抬升到圖7中點(diǎn)劃線所示的位置。由于關(guān)閉蓋7a時(shí)制動(dòng)件22a擋住了罐20，所以蓋7a可可靠地塞入開口23中。只有當(dāng)非常用勁地將罐20拔出或用手指、可加入上述機(jī)構(gòu)中的杠桿及其類似物把制動(dòng)件22a退回到點(diǎn)劃線位置，才能更換罐20。
如上所述，三個(gè)色粉罐20被分別放入到色粉筒300中的三個(gè)支撐部13A至13C中。每個(gè)支撐部13A至13C都帶有各自的移走蓋的機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)罐的機(jī)構(gòu)。因此，每個(gè)罐20可相互獨(dú)立地打開或關(guān)閉。從而可以有選擇地采用從多個(gè)罐20補(bǔ)充色粉5的系統(tǒng)或是采用一個(gè)接一個(gè)依次使用罐20、直到色粉用盡的系統(tǒng)。
參照?qǐng)D2，從任一個(gè)罐20中排放出的色粉5落在色粉筒300底部的色粉傳輸通路中。如果從罐20中排出的色粉5過(guò)多，則由于色粉5的壓力將會(huì)產(chǎn)生色粉結(jié)塊的現(xiàn)象，影響傳輸。據(jù)此，用于檢測(cè)色粉5高度的色粉高度傳感器340處于色粉筒300的較低位置。根據(jù)上述傳感器340的輸出來(lái)控制罐20的打開與關(guān)閉，這樣可以防止色粉5被填充得超過(guò)預(yù)定高度。傳感器340的輸出結(jié)果也被送往控制裝置1。
粉末泵組件330位于上述色粉傳輸通路中。如圖8所示，該粉末泵組件330被制成主要由轉(zhuǎn)子331、定子332和支撐體333組成的所謂Morno泵。由驅(qū)動(dòng)軸或水平的絲杠傳輸裝置323將該轉(zhuǎn)子331連接到一個(gè)未示出的馬達(dá)或類似的驅(qū)動(dòng)源上。更準(zhǔn)確地說(shuō)，該粉末泵組件330的轉(zhuǎn)子331通過(guò)水平的絲杠傳輸裝置323連接到驅(qū)動(dòng)源上，固定的定子332圍繞該轉(zhuǎn)子331，支撐體333支撐該定子332。位于色粉筒300較低位置中的色粉5從絲杠323所在的一側(cè)進(jìn)入泵330，隨后由轉(zhuǎn)子331向通道334傳輸。
定子332和與之相對(duì)的支撐體333之間有一條1mm的縫隙，該縫隙與通道334相連通。一個(gè)未示出的空氣泵，其出口經(jīng)管道342與通道334相連通，而在支撐體333上開有進(jìn)氣口335，使得空氣可以經(jīng)上述縫隙流入到通道334中。如此設(shè)置空氣泵以便以0.5至1升/分的速率將空氣吹入通道334中的色粉5中。最終的氣流推動(dòng)色粉流5，使色粉5與空氣混和后進(jìn)入撓性管400。色粉可因此而在粉末泵組件330中更穩(wěn)定地傳輸。
如圖2所示，離開粉末泵組件330的色粉5經(jīng)管400進(jìn)入顯影部件106中的色粉補(bǔ)充部分106B，這部分將在下文述及。最好用具有很強(qiáng)的耐色粉腐蝕能力的材料制作撓性管400，如軟性氯乙烯、尼龍、特氟隆即四氟乙烯。顯影部件106與色粉筒300之間的這種撓性連接使這些部件有效地布置并且可以增大色粉筒300的體積。上述管400和粉末泵組件300構(gòu)成色粉傳輸裝置。上述控制裝置1控制該粉末泵組件330的工作。
在該實(shí)施例中，該顯影部件106是基于使用色粉和載體的混合物即雙組分式的顯影劑的磁刷顯影原理而工作的。如圖9所示，該顯影部件106由外殼106A和前面提到的色粉補(bǔ)充部分106B組成。外殼106A靠近鼓131，當(dāng)色粉補(bǔ)充部分106B安裝在外殼106A上時(shí)，該鼓131可沿箭頭A0所指的方向旋轉(zhuǎn)。
外殼106A中還裝有攪拌輥106C和槳輪106D。攪拌輥106C混和磁性或無(wú)磁性色粉5和磁性載體，從而使它們帶上相同或相反極性的電荷。槳輪106D舀起帶電的色粉與載體的混合物。補(bǔ)充輥106B1位于色粉補(bǔ)充部件106B中。當(dāng)準(zhǔn)備送向鼓131的色粉與載體的混合物中的色粉含量下降時(shí)，在控制裝置1的控制下，補(bǔ)充輥106B1旋轉(zhuǎn)，向攪拌輥106C補(bǔ)充色粉5。
多個(gè)(在本實(shí)施例中是兩個(gè))顯影輥106E和106F位于鼓131的周圍，以使得槳輪106D舀起來(lái)的顯影劑能到達(dá)輥106E和106F。在A0的方向上，顯影輥106E和106F相互平行。具體地說(shuō)，在方向A0上第一顯影輥106E處于第二顯影輥106F的上游。每個(gè)顯影輥106E和106F帶有一個(gè)套筒和一個(gè)固定在套筒中的磁輥，如圖9所示，上述套筒由一個(gè)未示出的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)而作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。該套筒由鋁、不銹鋼或類似的無(wú)磁材料制成，而上述磁輥則由例如鐵磁體、橡膠磁體或由尼龍粉末和鐵粉的混合物制成的塑料磁體構(gòu)成。上述磁體具有分布在其圓周面上的多個(gè)磁極。
漿輪106D在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中利用離心力舀起顯示劑并將其拋向第一顯影輥106E。一部分顯影劑直接落在上述顯影輥106E上。另一部分顯影劑撞在第二顯影輥106F上反彈，在磁引力的作用下落到第一顯影輥106E上。為使顯影劑從輥106F到達(dá)輥106E，槳輪106D的旋轉(zhuǎn)速率也就是離心力必須足夠大，以促使顯影劑從輥106F上反彈。
落在顯影輥106E上的顯影劑被輥106E輸送到第一顯影位置D1，在所說(shuō)的第一顯影位置D1輥106E面向鼓131，同時(shí)刮板106G負(fù)責(zé)調(diào)整顯影劑的厚度。在該顯影位置D1，顯影劑中的色粉5使鼓131上的潛影顯現(xiàn)出來(lái)，從而生成相應(yīng)的色粉圖像。離開顯影位置D1的顯影劑到達(dá)了一個(gè)顯影輥106E的磁力薄弱的位置。因此，如圖9中的虛線所示，由于輥106F的旋轉(zhuǎn)和輥106F的磁輥的作用力，顯影劑被輸送到第二顯影位置D2，在所說(shuō)的第二顯影位置D2第二顯影輥106F面向該鼓。在顯影輥106F的磁力不起作用的地方，顯影劑落到外殼106A的底部并再次被槳輪106D攪拌。
另一方面，由刮板106G從第一顯影輥106E上除去的顯影劑被一個(gè)分離器106H導(dǎo)向位于該分離器106H另一端的絲杠傳輸器106J。該絲杠傳輸器106J使顯影劑落在攪拌輥106C上并沿?cái)嚢栎?06C分布。為此，在分離器106H的上述端部開一個(gè)使顯影劑漏出的縫，該縫面向攪拌輥106C。
對(duì)兩個(gè)顯影輥106E和106F的磁輥進(jìn)行磁化處理，使它們相同的磁極在輥106E與106F彼此最接近的地方形成一個(gè)排斥的磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)迫使顯影劑從顯影輥106E移向顯影輥106F。
在攪拌輥106C附近的外殼106A上安裝一個(gè)色粉含量傳感器106K，以便檢測(cè)色粉含量或顯影劑的色粉與載體的混和比。例如，該傳感器106K根據(jù)置于顯影劑中的線圈的感應(yīng)系數(shù)的變化就可以檢測(cè)出顯影劑中的色粉含量。當(dāng)外殼106A中的顯影劑的色粉含量下降時(shí)，該傳感器106K將其輸出結(jié)果送往控制裝置1。
圖10具體示出了置于色粉補(bǔ)充部分106B中的攪拌件106M。如圖所示，該補(bǔ)充部分106B帶有一個(gè)開口106L，用以在該補(bǔ)充部分106B的一端沿?cái)嚢杓?06M的軸向補(bǔ)充色粉。色粉收集裝置200獨(dú)立于顯影部件106并且可拆卸地裝入開口106L。通過(guò)將色粉5與空氣分離，該色粉收集裝置200收集從色粉筒300經(jīng)管400傳輸來(lái)的色粉5。當(dāng)準(zhǔn)備補(bǔ)充的色粉5減少時(shí)，該色粉收集裝置200從色粉筒300補(bǔ)充色粉5。
具體地說(shuō)，如圖11所示，該色粉收集裝置200帶有一個(gè)豎直的長(zhǎng)漏斗形分離部件200A。當(dāng)在壓力作用下從色粉筒300送入的色粉5與空氣一起進(jìn)入該分離部件200A時(shí)，該分離部件200A從空氣中分離出色粉5并使之在重力作用下落入到色粉補(bǔ)充部分106B中。上述管400的一端與分離部件200A的上部相連，分離部件200A的底部設(shè)有開口200B并且該開口200B可與該色粉補(bǔ)充部分106B連通。當(dāng)通過(guò)上述管400進(jìn)入的色粉與空氣的混合物撞擊分離部件200A的內(nèi)圓周面時(shí)，由于分離部件200A的形狀與管400的位置之間的關(guān)系，該混合物呈螺旋狀流入。因此，重量大的色粉5下落而重量小的空氣上升。這樣成功地將色粉5與運(yùn)送它的空氣分離開。在該分離部件200A的頂部裝有一個(gè)只許空氣通過(guò)的過(guò)濾器201。用于在例如維修時(shí)打開或關(guān)閉該開口200B的部件202和用于移動(dòng)該部件202的機(jī)構(gòu)203設(shè)置在該分離部件200A的底部。
如圖10所示，在色粉補(bǔ)充部分106B的較低位置安裝有殘余色粉傳感器106N，且該傳感器106N是由壓電裝置構(gòu)成的。該傳感器106N通過(guò)色粉5的壓力確定該補(bǔ)充部分106B中的色粉量。當(dāng)該補(bǔ)充部分106B中的色粉5低于一預(yù)定量時(shí)，傳感器106N將其輸出結(jié)果送往控制裝置1。
罐20在該色粉筒300中一個(gè)摞一個(gè)，以減小該色粉筒300的寬度。但是，這樣也帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，即上面的罐20排出的色粉容易弄臟下面的罐20的開口23并且更換下面的罐20時(shí)色粉會(huì)飛揚(yáng)起來(lái)。鑒于此，如圖12所示，隔板302形成一個(gè)伸向色粉傳輸通路301的通道303。該隔板302能確實(shí)防止從上面的罐20排出的色粉弄臟上面的罐20的開口23。使得更換下面的罐20時(shí)操作者的手和衣服不會(huì)被色粉弄臟。
由隔板302形成的通道303容易使色粉在到達(dá)色粉傳輸通路301之前滯留并形成堆積。這部分色粉易于堵塞該色粉傳輸通路301。而且色粉尤其容易在通道303的角落形成堆積。為解決這個(gè)問(wèn)題，如圖12和圖13所示，將線材或類似的防止產(chǎn)生堆積的部件30置于通道303中的適當(dāng)位置上。每個(gè)防止產(chǎn)生堆積的部件30都固接在螺栓30a上，該螺栓30a固定在輪盤32上且該輪盤32可旋轉(zhuǎn)，與圖5中的驅(qū)動(dòng)齒輪21聯(lián)動(dòng)。從而在從罐20補(bǔ)充色粉時(shí)該防止產(chǎn)生堆積的部件30可以在上、下方向和左、右方向活動(dòng)。
由于罐20的轉(zhuǎn)動(dòng)和該防止產(chǎn)生堆積的部件30的旋轉(zhuǎn)，色粉容易在色粉筒300中飛揚(yáng)、散布。為減少色粉的這種運(yùn)動(dòng)，色粉筒300的上部開有通風(fēng)部33。該通風(fēng)部33由可更換的過(guò)濾器構(gòu)成，其中該過(guò)濾器使空氣通過(guò)，從而可濾出色粉5。
參照?qǐng)D14，下面說(shuō)明本實(shí)施例中的控制系統(tǒng)。如圖所示，雖然沒(méi)有詳細(xì)表示出來(lái)，該控制系統(tǒng)包括控制裝置1，該控制裝置1由包括CPU(中央處理器)、ROM(只讀存貯器)、RAM(隨機(jī)存取存貯器)等的傳統(tǒng)微機(jī)構(gòu)成。該控制裝置1具有控制器2和計(jì)數(shù)器3。該控制器2接收各傳感器的輸出信號(hào)并向各驅(qū)動(dòng)部件發(fā)出控制信號(hào)。該計(jì)數(shù)器3對(duì)支撐部(13A至13C)一個(gè)挨一個(gè)地一一計(jì)數(shù)反映使用頻率的檢測(cè)裝置中的傳感器的輸出信號(hào)及計(jì)數(shù)裝置中的傳感器的輸出信號(hào)。與傳感器32A相同的傳感器32B和32C、與傳感器34A相同的傳感器34B和34C、與馬達(dá)24A相同的馬達(dá)24B和24C及與馬達(dá)19Aa相同的馬達(dá)19Ba和19Ca分別屬于支撐部13B和13C，并且分別與控制裝置1相連。
根據(jù)傳感器32A至34C、色粉高度傳感器340、色粉含量傳感器106K及殘余色粉傳感器106N的輸出信號(hào)，控制裝置1向馬達(dá)24A至24C、馬達(dá)19Aa至19Ca、粉末泵組件330及補(bǔ)充輥106B1輸出控制信號(hào)。
下面將說(shuō)明補(bǔ)充色粉5的過(guò)程。顯影部件106的兩個(gè)顯影輥106E和106F將鼓131上的潛影顯現(xiàn)出來(lái)，消耗了顯影劑中的色粉5。當(dāng)外殼106A中的顯影劑的色粉含量由于這種消耗而下降時(shí)，色粉含量傳感器106K將其輸出信號(hào)送向控制裝置1。作為響應(yīng)，控制裝置1使補(bǔ)充輥106B1旋轉(zhuǎn)以便從色粉補(bǔ)充部分106B補(bǔ)充色粉5。當(dāng)外殼106中顯影劑恢復(fù)其預(yù)定的色粉含量時(shí)，控制裝置1響應(yīng)傳感器106K的最終輸出信號(hào)，使上述輥106B1停止旋轉(zhuǎn)。
在補(bǔ)充輥106B1的作用下，當(dāng)色粉補(bǔ)充部分106B中的色粉少于一預(yù)定量時(shí)，控制裝置1響應(yīng)殘余色粉傳感器106N的輸出信號(hào)而驅(qū)動(dòng)粉末泵組件330。其結(jié)果是，粉末泵組件330從色粉筒300的較低位置向該補(bǔ)充部分106B輸送色粉5。當(dāng)補(bǔ)充部分106B中的色粉超過(guò)一預(yù)定量時(shí)，該控制裝置1響應(yīng)殘余色粉傳感器106N的輸出信號(hào)，停止驅(qū)動(dòng)該粉末泵組件330。補(bǔ)充部分106B中的色粉量以這種方式保持恒定，以確保向顯影部件106補(bǔ)充色粉。
第一種從多個(gè)色粉罐20均勻地補(bǔ)充色粉5的具體過(guò)程如下。該殘余色粉傳感器106N確定有多少次檢測(cè)出補(bǔ)充部分106B中的色粉量低于一預(yù)定量，并將其與一標(biāo)準(zhǔn)值比較。當(dāng)確定的次數(shù)等于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，傳感器106N向控制裝置1傳送輸出信號(hào)，斷定色粉筒300的較低部分中缺少色粉5。作為響應(yīng)，控制裝置1讀取存貯每個(gè)分別屬于支撐部13A至13C的傳感器32A至32C的輸出次數(shù)的計(jì)數(shù)器3。然后，控制裝置1向支撐部13A至13C中具有以往累計(jì)輸出次數(shù)最少的傳感器的一個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如果輸出次數(shù)相同就向支撐部13A至13C中的任一個(gè)發(fā)出信號(hào)。最初控制裝置1向支撐部13A發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
屬于支撐部13A的馬達(dá)19Aa響應(yīng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使卡頭15沿圖4所示的方向A移動(dòng)。該卡頭15用其撓性鉗部15b夾住蓋7a的柄7b并將蓋7a從罐20中拔出來(lái)。如圖5所示，當(dāng)罐20的開口23打開時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24A經(jīng)驅(qū)動(dòng)齒輪21使內(nèi)支架18旋轉(zhuǎn)，從而使罐20也與內(nèi)支架18一起旋轉(zhuǎn)。接著，如上所述，色粉5經(jīng)開口23從罐20中排出。在罐20旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，突柄31經(jīng)過(guò)傳感器32A的次數(shù)被存貯在計(jì)數(shù)器3中。從罐20排出的色粉5被送往色粉筒300的較低位置。當(dāng)色粉高度傳感器340判斷出色粉筒300的上述位置中的色粉5已經(jīng)到達(dá)一預(yù)定高度或一預(yù)定量時(shí)，它向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)。作為響應(yīng)，控制裝置1向馬達(dá)24A發(fā)出停止工作的指令。
假如由于反復(fù)成像，外殼106A中的顯影劑的色粉含量又下降了，那么根據(jù)殘余色粉傳感器106K的輸出信號(hào)從色粉補(bǔ)充部分106B補(bǔ)充色粉5。補(bǔ)充部分106B中的色粉5低于預(yù)定量時(shí)，根據(jù)殘余色粉傳感器106N的輸出結(jié)果，將色粉筒300較低位置中的色粉5送入補(bǔ)充部分106B。當(dāng)判斷出色粉筒300較低位置中缺少色粉5時(shí)，從支撐部13A至13C中的一個(gè)補(bǔ)充色粉5。此時(shí)，由于計(jì)數(shù)器3已經(jīng)累計(jì)傳感器32A的輸出結(jié)果，所以控制裝置1向其它兩個(gè)支撐部13B和13C中的任一個(gè)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
假設(shè)控制裝置1選擇支撐部13B(僅以此為例)。于是，馬達(dá)19Ba被驅(qū)動(dòng)，以從支撐部13B所支撐的罐20上移去蓋7a。然后，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24B，從罐20中排出色粉5。此外，罐20的突柄31經(jīng)過(guò)傳感器32B的次數(shù)被存貯在計(jì)數(shù)器3中。下面的步驟與說(shuō)明支撐部13A時(shí)的步驟相同。
當(dāng)色粉筒300較低位置中的色粉5由于反復(fù)成像而耗盡時(shí)，控制裝置1向支撐部分13C發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。下面的操作與說(shuō)明支撐部13A和13B時(shí)所說(shuō)明的操作相同。這時(shí)，負(fù)責(zé)支撐部13C的馬達(dá)19Ca和24C工作。
重復(fù)上述步驟是為了均勻啟動(dòng)支撐部13A至13C。這樣做使支撐部13A至13C的使用壽命均衡，從而三次延長(zhǎng)了各次色粉更換之間的間隔。另外，這樣可以整體控制色粉筒300而無(wú)需控制單個(gè)支撐部。
當(dāng)計(jì)數(shù)器3中存貯的傳感器32A至32C中的任一個(gè)的輸出次數(shù)等于預(yù)定值時(shí)，控制裝置1操縱與上述傳感器相連的馬達(dá)19Aa至19Ca之中的一個(gè)，斷定罐20中已經(jīng)沒(méi)有色粉5。其結(jié)果是，馬達(dá)帶動(dòng)與之相連的卡頭15向與方向A相反的方向運(yùn)動(dòng)(圖5)，從而將蓋7a塞入罐20的開口23中。同時(shí)，一個(gè)表示存放在所選定的支撐部中的色粉罐20中已沒(méi)有色粉5的信息顯示在操作板(未示出)上。
也可以采用另外一種結(jié)構(gòu)，即與所選定的支撐部相連的馬達(dá)24A至24C中的任一個(gè)已啟動(dòng)一段預(yù)定的時(shí)間后，當(dāng)該色粉高度傳感器340仍不向控制裝置1發(fā)出信號(hào)時(shí)，控制裝置1斷開馬達(dá)24A至24C中有關(guān)的那個(gè)馬達(dá)，斷定罐20空了。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Aa至19Ca中有關(guān)的那個(gè)馬達(dá)，以便將蓋7a塞入罐20的開口23中，同時(shí)將上述信息顯示出來(lái)。
如果需要的話，當(dāng)所有的色粉罐20都空了或所有的表示色粉罐20的累計(jì)結(jié)果都接近表示色粉罐空了的值時(shí)，控制裝置1可將支撐部的累計(jì)結(jié)果一一初始化。
第二種從多個(gè)色粉罐20中均勻補(bǔ)充色粉5的具體步驟如下。當(dāng)斷定色粉筒300的較低位置中色粉5短缺時(shí)，與第一種步驟一樣，控制裝置1讀取計(jì)數(shù)器3，并向支撐部13A至13C中與過(guò)去累計(jì)的輸出次數(shù)最少的傳感器相關(guān)聯(lián)的那個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如前所述，如果輸出次數(shù)相同就向支撐部13A至13C中的任一個(gè)發(fā)出信號(hào)。最初，控制裝置1向支撐部13A發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
分屬支撐部13A的馬達(dá)19Aa響應(yīng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使卡頭15沿圖4所示的方向A移動(dòng)。如圖5所示，該卡頭15用其撓性鉗部15b夾住蓋7a的柄7b，并將蓋7a從罐20中拔出來(lái)。同時(shí)，傳感器34A檢測(cè)到突柄33。接著，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24A，以旋轉(zhuǎn)罐20，使色粉5經(jīng)開口23從罐20中排出。當(dāng)色粉高度傳感器340斷定色粉5已經(jīng)到達(dá)色粉筒300上述部分中的預(yù)定高度或預(yù)定量時(shí)，它向控制裝置1發(fā)出輸出信號(hào)。作為響應(yīng)，控制裝置1向馬達(dá)24A發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)的指令。
當(dāng)斷定由于反復(fù)成像色粉筒300的較低位置中色粉5短缺時(shí)，控制裝置1向支撐部13A至13C中的任一個(gè)發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
當(dāng)與選定的支撐部相連的馬達(dá)24A至24C中的一個(gè)啟動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間后，色粉高度傳感器340仍不向控制裝置1發(fā)出信號(hào)時(shí)，控制裝置1斷開馬達(dá)24A至24C中有關(guān)的那個(gè)馬達(dá)，斷定罐20已經(jīng)空了。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Aa至19Ca中有關(guān)的那個(gè)馬達(dá)，以將蓋7a塞入罐20的開口23中。同時(shí)，顯示上述信息。此時(shí)，傳感器34A響應(yīng)卡頭15的移動(dòng)，向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)，計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)該輸出信號(hào)。
假設(shè)再次斷定由于反復(fù)成像色粉筒300的較低位置中色粉5短缺。然后，控制裝置1一一讀取存貯在計(jì)數(shù)器3中的支撐體的累計(jì)結(jié)果，并向支撐部13A至13C中累計(jì)結(jié)果最少的一個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此時(shí)，可任選支撐部13B和13C中的一個(gè)。此后從色粉罐20中補(bǔ)充色粉5。在使用色粉罐20成像的過(guò)程中，可同時(shí)向空色粉罐補(bǔ)充色粉。
假設(shè)選擇了支撐部13B，而其中的罐20已經(jīng)用盡了色粉5。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Ba，將蓋7a塞入開口23，同時(shí)計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)傳感器34B的最終輸出信號(hào)。為以后的成像操作，從支撐部13C的罐20中送進(jìn)色粉5。
上述第二種步驟也能均衡支撐部13A至13C的使用壽命，并從而三次延長(zhǎng)了各次色粉更換之間的間隔。而且，可以整體控制色粉筒300而無(wú)需控制單個(gè)的支撐部。
如果需要，當(dāng)所有的罐20都均勻地用盡時(shí)，控制裝置1可使支撐部的累計(jì)結(jié)果一一初始化。這樣使累計(jì)結(jié)果數(shù)字化，從而便于控制。
雖然圖示和說(shuō)明的色粉筒300具有三個(gè)支撐部13A至13C，每個(gè)支撐部裝有各自的罐20，但是如果有2個(gè)或2個(gè)以上的支撐部，就可以滿足任何所需要的色粉罐數(shù)量。
在補(bǔ)充色粉的第一種具體步驟中，一個(gè)罐20完全空了之后，可從另一個(gè)罐20中補(bǔ)充色粉5。當(dāng)斷定由于消耗色粉筒300較低位置中色粉5短缺時(shí)，與上述步驟一樣，控制裝置1向支撐部13A至13C中與過(guò)去累計(jì)的輸出次數(shù)最少的傳感器相關(guān)聯(lián)的那個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。最初，控制裝置1向支撐部13A發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
分屬于支撐部13A的馬達(dá)19Aa響應(yīng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使卡頭15沿圖4所示的方向A移動(dòng)。接著，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24A，以旋轉(zhuǎn)罐20。最終，色粉5經(jīng)開口23從罐20中排出。在罐20旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，突柄31經(jīng)過(guò)傳感器32A的次數(shù)被存貯在該計(jì)數(shù)器3中。從罐20中排出的色粉5被送到色粉筒300的較低位置。當(dāng)色粉高度傳感器340斷定色粉筒300上述位置中的色粉5已到達(dá)預(yù)定高度或預(yù)定量時(shí)，它向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)。作為響應(yīng)，控制裝置1向馬達(dá)24A發(fā)出停止其操作的指令。
假設(shè)再次斷定由于反復(fù)成像色粉筒300較低位置中色粉5短缺。這時(shí)控制裝置1向支撐部13A發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以便從其罐20中送進(jìn)色粉5。當(dāng)馬達(dá)24A已經(jīng)啟動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間，色粉高度傳感器340仍不向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)時(shí)，控制裝置1斷開馬達(dá)24A，斷定罐20已經(jīng)是空的。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Aa，以便將蓋7a塞入色粉罐20的開口23中，同時(shí)顯示一個(gè)表示支撐部13A中的罐是空的的信息。
塞住支撐部13A中的罐20之后，控制裝置1讀取與支撐部13A至13C的傳感器32A至32C相關(guān)的并存貯在計(jì)數(shù)器3中的累計(jì)結(jié)果。然后，控制裝置1向支撐部13B和13C中累計(jì)結(jié)果最少的任意一個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
假設(shè)控制裝置1選擇支撐部13B，以此為例進(jìn)行說(shuō)明。這時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Ba，以便從支撐部13B中的罐20上移開蓋7a。然后，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24B，使色粉5從罐20中排出。計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)傳感器32B響應(yīng)突柄31的最終輸出結(jié)果。當(dāng)色粉高度傳感器340斷定已輸入預(yù)定量的色粉5時(shí)，控制裝置響應(yīng)傳感器340的最終輸出結(jié)果，使馬達(dá)24B停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
觀察顯示在操作板上的信息，操作者從支撐部13A中拔出罐20，將色粉5填充進(jìn)去，然后將其放回到支撐部13A中。即使是在這樣的更換過(guò)程中，仍然可以從支撐部13B中的罐20連續(xù)不斷地補(bǔ)充色粉5。這樣就無(wú)需中斷復(fù)印機(jī)的工作了。
當(dāng)馬達(dá)24B已啟動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間，而色粉高度傳感器340仍然未向控制裝置1發(fā)出信號(hào)時(shí)，控制裝置1切斷馬達(dá)24B，斷定罐20是空的。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Ba，以便將蓋7a塞入罐20的開口23中，同時(shí)將表示支撐部13B中的罐20是空的的信息顯示出來(lái)。
塞住支撐部13B中的罐20之后，控制裝置1讀取與支撐部13A至13C中的傳感器32A至32C有關(guān)的、并且存貯在計(jì)數(shù)器3中的累計(jì)結(jié)果。然后，控制裝置1向累計(jì)結(jié)果最少的支撐部13C發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。此后，以同樣的方法從支撐部13C中的罐20輸進(jìn)色粉5。
上述步驟可使色粉5連續(xù)不斷地輸入而無(wú)需中斷成像操作。另外，均勻使用支撐部13A至13C從而使之具有均衡的使用壽命。這樣可以整體控制色粉筒300而無(wú)需控制單個(gè)的支撐部。
當(dāng)存貯在計(jì)數(shù)器3中的傳感器32A至32C中的任一個(gè)的輸出次數(shù)等于預(yù)定值時(shí)，控制裝置1啟動(dòng)與上述傳感器相連的馬達(dá)19Aa至19Ca中的一個(gè)，斷定罐20中的色粉5已被用完。其結(jié)果是，馬達(dá)帶動(dòng)卡頭15，將蓋7a塞入罐20的開口23中。同時(shí)，上述信息可顯示在操作板上。
如果需要，當(dāng)所有的罐20都空了或關(guān)于罐20的累計(jì)結(jié)果都接近表示罐20是空的的值時(shí)，控制裝置1可將支撐部的累計(jì)結(jié)果一一初始化。
在第二種補(bǔ)充色粉的具體步驟中，一個(gè)罐20完全空了之后，從其它罐20補(bǔ)充色粉5的過(guò)程如下所述。當(dāng)斷定色粉筒300較低位置中色粉5短缺時(shí)，與第一步驟一樣，控制裝置1讀取計(jì)數(shù)器3，并向支撐部13A至13C中與以往累積輸出次數(shù)最少的傳感器相關(guān)聯(lián)的那一個(gè)支撐部發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，如上所述，如果輸出次數(shù)相同就向支撐部13A至13C中的任意一個(gè)發(fā)出信號(hào)。最初，控制裝置1向支撐部13A發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
分屬支撐部13A的馬達(dá)19Aa響應(yīng)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使卡頭15沿圖4所示的方向A運(yùn)動(dòng)。如圖5所示，卡頭15用其撓性鉗部15b夾住蓋7a的柄7b并將蓋7a從罐20中拔出來(lái)。同時(shí)，傳感器34A檢測(cè)突柄33。接著，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)24A，以旋轉(zhuǎn)罐20，從而使色粉5經(jīng)開口23從罐20中排出。當(dāng)色粉高度傳感器340斷定在色粉筒300上述位置中的色粉5已經(jīng)到達(dá)一預(yù)定高度或預(yù)定量時(shí)，它向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)。作為響應(yīng)，控制裝置1向馬達(dá)24A發(fā)出停止轉(zhuǎn)動(dòng)的指令。
當(dāng)斷定由于反復(fù)成象色粉筒300較低位置中的色粉5短缺時(shí)，從同一罐20中再次輸進(jìn)色粉5。當(dāng)馬達(dá)24A啟動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間后，色粉高度傳感器340仍不向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)時(shí)，控制裝置1斷開馬達(dá)24A，確定罐20已經(jīng)空了。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Aa，以便將蓋7a塞入罐20的開口23中，同時(shí)將表明支撐部13A中的罐20是空的的信息顯示出來(lái)。在這種情況下，傳感器34A響應(yīng)卡頭15的移動(dòng)，向控制裝置1發(fā)出其輸出信號(hào)，計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)該輸出信號(hào)。
接著，控制裝置1一一讀取存貯在計(jì)數(shù)器3中的支撐部的累計(jì)結(jié)果并向累計(jì)結(jié)果最少的支撐部13B或13C發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在這種情況下，可選擇支撐部13B和13C中的任一個(gè)。
假設(shè)選擇支撐部13B。于是，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Ba，以便將蓋7a塞入開口23，同時(shí)計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)傳感器34B的最終輸出結(jié)果。當(dāng)色粉高度傳感器340確定色粉5已增至一預(yù)定量時(shí)，控制裝置1使馬達(dá)24B停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
觀察顯示在操作板上的信息，操作者從支撐部13A中拔出罐20，用色粉5填充，然后將其放回支撐部13A中。甚至在這樣的更換過(guò)程中，可從支撐部13B的罐20中連續(xù)不斷地補(bǔ)充色粉5。這樣就無(wú)需中斷復(fù)印機(jī)的工作了。
當(dāng)馬達(dá)24B啟動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間后，色粉高度傳感器340仍不向控制裝置1發(fā)出信號(hào)時(shí)，控制裝置1中斷馬達(dá)24B，確定罐20已經(jīng)是空的。然后，控制裝置1驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19Ba，以便將蓋7a塞入罐20的開口23中，同時(shí)在操作板上顯示一條表示支撐部13B中的罐20是空的的信息。此時(shí)，計(jì)數(shù)器3計(jì)數(shù)傳感器34B的輸出結(jié)果。
此后，控制裝置1讀取與支撐部13A至13C中的傳感器32A至32C有關(guān)的、并存貯在計(jì)數(shù)器3中的累計(jì)結(jié)果。然后，控制裝置1向累計(jì)結(jié)果最小的支撐部13C發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。接著，以同樣的方法將色粉5從支撐部13C的罐20中輸進(jìn)。
上述步驟可使色粉5連續(xù)不斷地輸入而無(wú)需中斷成像操作。另外，均勻使用支撐部13A至13C，可使它們具有均衡的使用壽命。這樣可以整體控制色粉筒300而無(wú)需控制單個(gè)支撐部。
如果需要，當(dāng)所有的罐20都均勻地用盡時(shí)，控制裝置1可一一初始化支撐部的累積結(jié)果。這樣將累積結(jié)果數(shù)字化，從而便于控制。
同樣，雖然圖示和說(shuō)明的色粉筒300有三個(gè)支撐部13A至13C，每個(gè)支撐部裝有各自的色粉罐20，但是如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的支撐部，將可以提供任何所需數(shù)量的色粉罐。當(dāng)色粉筒300中有兩個(gè)色粉罐時(shí)，可在不停止運(yùn)行的情況下均勻使用支撐部，因?yàn)槭褂靡粋€(gè)罐時(shí)可向另一個(gè)罐中充填色粉。
如上所述，本發(fā)明的第一實(shí)施例具有許多前所未有的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)列舉如下。
(1)帶有響應(yīng)使用頻率的檢測(cè)裝置，可均勻使用排列在色粉筒中特定位置上的色粉罐，以均衡機(jī)械部件的磨損。
(2)使用其它色粉罐之前，先使用使用或更換的次數(shù)最少的那一個(gè)色粉罐。除了第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)之外還可使色粉筒的色粉罐存放部分均勻工作，使機(jī)械故障降到最低限度。因此，存放部分使用壽命均衡并可整體控制色粉筒。
(3)從每個(gè)色粉罐排出的色粉被送到色粉筒中的由相應(yīng)的通道組成的色粉傳輸通路中。這樣可防止從一個(gè)罐中排出的色粉弄臟另一個(gè)色粉罐。而且，由于是通過(guò)更換色粉罐來(lái)補(bǔ)充色粉的，所以色粉很容易填充進(jìn)色粉筒中。
(4)由各自的驅(qū)動(dòng)裝置旋轉(zhuǎn)每個(gè)色粉罐，以便排出色粉。在每個(gè)通道中裝有防止產(chǎn)生堆積的構(gòu)件并且它與該驅(qū)動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)。這樣防止了色粉在通道中堆積。
(5)通風(fēng)部位于通道上方，以防止色粉在色粉筒中飛揚(yáng)、散布、弄臟其它色粉罐。
第二實(shí)施例參見(jiàn)圖15，下面說(shuō)明表示第二實(shí)施例的色粉補(bǔ)充裝置。如圖所示，該色粉補(bǔ)充裝置1位于顯影部件(未示出)上方，通過(guò)通道2連通該顯影部件，以便補(bǔ)充色粉。該顯影部件基本與圖1所示的顯影部件80相同，所以不再詳細(xì)描述。
如圖所示，色粉補(bǔ)充裝置1包括第一和第二色粉罐3和4，每個(gè)色粉罐中分別裝有色粉。色粉罐3和4一個(gè)摞一個(gè)，即第一罐3位于第二罐4的下方。利用兩個(gè)罐3和4可減少色粉罐的更換頻率，從而即使在色粉消耗量很大時(shí)，也能減少更換色粉罐所用的時(shí)間和勞動(dòng)。
罐夾持件10和40分別支撐罐3和4。在補(bǔ)充色粉時(shí)罐旋轉(zhuǎn)件20和50分別旋轉(zhuǎn)罐3和4。打開/關(guān)閉件30和60分別將蓋3A和4A插入到罐3和4上或從罐3和4上移去蓋3A和4A。這些不同的部件可在控制裝置70的控制下獨(dú)立工作，控制裝置70將在下文中描述。
分別屬于罐3和4的罐夾持件10和40及打開/關(guān)閉件30和60彼此結(jié)構(gòu)相同。下面以罐夾持件10和打開/關(guān)閉件30為例集中進(jìn)行描述。同樣，由于兩罐3和4結(jié)構(gòu)相同，因此只描述罐3，表示屬于罐4的部件的標(biāo)號(hào)與罐3的標(biāo)號(hào)相似。
罐3是一個(gè)中空的圓柱體，在其圓周壁上開有一條螺旋形的凹槽3a。該螺旋形凹槽3a陷入罐3中。當(dāng)罐3旋轉(zhuǎn)時(shí)，該凹槽3a將色粉導(dǎo)向罐3上所開設(shè)的開口即色粉出口3b。當(dāng)不使用罐3時(shí)，將蓋3A塞入開口3b以防止色粉流出。在開口3b附近，環(huán)狀脊3c從罐3的圓周表面向外凸起。包括在罐夾持件10中的軸套11(將在下文中說(shuō)明)與脊3c裝配在一起。如圖16所示，罐3的底部有一個(gè)圓柱形的凸塊3d和一對(duì)矩形凸塊3e，它們可與罐旋轉(zhuǎn)件20中的連接部210(將在下文中描述)接合。凸塊3d基本位于罐3底部的中央，而兩個(gè)凸塊3e則相對(duì)凸塊3d彼此對(duì)稱。
如圖15、17和18所示，罐夾持件10裝在通道21的側(cè)壁上。罐夾持件10由與環(huán)狀脊3c裝配在一起的夾持罐3的開口3b的軸套11、及可旋轉(zhuǎn)地支撐該軸套11的支持部12構(gòu)成。軸套11的直徑大于罐3的直徑。一對(duì)凸緣11a和11b形成在軸套11的外圓周表面上并且與支持部12的內(nèi)圓周表面可滑動(dòng)地保持接觸。罐3的開口3b附近的軸套11上形成有制動(dòng)件11c，用以限定罐3的位置。該支持部12與通道2的側(cè)壁形成一體并構(gòu)成中空的圓柱形結(jié)構(gòu)，以便容納軸套11。支持部12上形成有突柄12a，突柄12a與凸緣11a嚙合，以防止軸套11滑脫。一個(gè)彈性密封件13位于罐3和軸套11之間，而另一個(gè)彈性密封件13位于軸套11和支持部12之間。
如圖17所示，打開/關(guān)閉件30安裝在與裝有罐夾持件10的那一側(cè)壁相對(duì)的通道2的另一側(cè)壁上。該打開/關(guān)閉件30具有一個(gè)夾住或釋放蓋3A的彈簧夾頭31、一個(gè)容納彈簧夾頭31的圓柱形外殼32、一個(gè)用于固定彈簧夾頭31和外殼32的主體33、一個(gè)始終將主體33壓向罐3的盤簧34、以及用于前后移動(dòng)主體33的螺線圈35。標(biāo)號(hào)36表示密封件。
如圖17和圖19所示，罩37處于通道2中打開/關(guān)閉件30的上方，從而蓋住打開/關(guān)閉件30和罐3的開口3b。罩37接收從另一個(gè)罐4落下的色粉。通道2中罩37所處的部分比通道2的其它部分寬，使得從罐4落下的色粉可以通過(guò)通道2。要注意只有打開/關(guān)閉件30和第一罐3上配備罩37。
參見(jiàn)圖15，罐旋轉(zhuǎn)件20位于罐3底部的末端。罐旋轉(zhuǎn)件20具有可與罐3底部接合的連接件21、及用于旋轉(zhuǎn)連接件21件并帶有減速器的馬達(dá)22。連接件21安裝在馬達(dá)22的輸出軸22a上，從而可以在軸22a的軸向上前后運(yùn)動(dòng)。齒輪23固定在軸22a上，它位于連接件21和馬達(dá)22之間。盤簧24夾在連接件21和齒輪23之間并將連接件21壓向罐3。
連接件21除了具有連接部210之外，還包括一個(gè)使連接部210可選擇地與馬達(dá)22嚙合或與馬達(dá)22分離的離合器211。如圖16所示，連接部210的末端設(shè)有一個(gè)凹孔210a和一對(duì)凸塊210b。凹孔210a與凸塊3d嚙合，而凸塊210b置于兩凸塊3e之間。凸塊210b與凹孔210a形成一體。凹孔210a與凸塊3d配合，當(dāng)它們彼此嚙合在一起時(shí)可固定住罐3的底部。兩凸塊3e和兩凸塊210b相互配合，當(dāng)它們相互嚙合時(shí)可將連接部210的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給罐3。離合器211是傳統(tǒng)的離合器，它可選擇地將馬達(dá)22的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給罐3或使該傳遞斷開。
如圖15所示，罐旋轉(zhuǎn)件50包括軸51，該軸頸安裝在復(fù)印機(jī)的側(cè)壁(未示出)上。連接件52安裝在軸51上，從而可以在軸51的軸向上前后運(yùn)動(dòng)。齒輪53固定在軸51上。盤簧54夾在連接件52和齒輪53之間。與連接件21一樣，連接件52包括一個(gè)可與第二罐4的底部接合的連接部520、及可選擇地將齒輪53的旋轉(zhuǎn)傳遞給連接部520的離合器521。中介輪75固定在軸76上并與齒輪23和53嚙合。軸76的軸頸也安裝在復(fù)印機(jī)的側(cè)壁上。
如圖20所示，打開/關(guān)閉件30和60的螺線圈35和65、罐旋轉(zhuǎn)件20和50的離合器211和521及罐旋轉(zhuǎn)件20的馬達(dá)22都與位于復(fù)印機(jī)中預(yù)定位置上的控制裝置70相連。與控制裝置70相連的還有安裝在顯影部件上的色粉含量傳感器71?？刂蒲b置70根據(jù)色粉含量傳感器71的輸出結(jié)果來(lái)操縱各個(gè)部件。
在工作中，第一罐3的肩部緊靠在制動(dòng)件11C上，使環(huán)狀脊3c與軸套11嚙合。其結(jié)果是，罐3的有開口3b的那一端相對(duì)軸套11定位。接著，連接部210與罐3的底部嚙合，以便夾持罐3，在這種條件下，罐3被裝入到色粉補(bǔ)充裝置上。同樣，利用軸套41和連接部520，第二罐4也被裝入到裝置1中。
此后，根據(jù)控制裝置70發(fā)出的指令，罐3和罐4中被補(bǔ)充色粉的那個(gè)罐(在本實(shí)施例中是第一罐3)被打開。具體地說(shuō)，如圖17所示，激勵(lì)螺線圈35，以移動(dòng)主體33，從而使彈簧卡頭31沿箭頭Y所指的方向移動(dòng)。因此，彈簧卡頭31夾住塞在罐3開口3b中的蓋3A。隨著彈簧卡頭31沿方向Y進(jìn)一步移動(dòng)，彈簧卡頭31將蓋3A從開口3b中拔出來(lái)。在這種情況下，罐3中的色粉就可以流出來(lái)了。
假設(shè)色粉含量傳感器71向控制裝置70發(fā)出的信號(hào)表示色粉含量低于預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)值，那么控制裝置70驅(qū)動(dòng)罐旋轉(zhuǎn)件20，即馬達(dá)22。馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)經(jīng)離合器211傳遞給連接部210，帶動(dòng)連接部210旋轉(zhuǎn)。最終，連接部210的凸塊210b處于罐3的凸塊3e之間，并帶動(dòng)罐3旋轉(zhuǎn)。罐3的螺旋形凹槽3a帶動(dòng)罐3中的色粉向開口3b運(yùn)動(dòng)。因此，色粉經(jīng)開口3b從罐3排到通道2中。
參見(jiàn)圖21A至21C，詳細(xì)描述第一和第二罐3和4的旋轉(zhuǎn)過(guò)程。圖21A表示從第一罐3向顯影部件補(bǔ)充色粉，從罐3補(bǔ)充色粉時(shí)，打開/關(guān)閉件30打開罐3，如上所述，罐旋轉(zhuǎn)件20轉(zhuǎn)動(dòng)罐3。當(dāng)馬達(dá)22使罐3旋轉(zhuǎn)時(shí)，馬達(dá)22經(jīng)過(guò)齒輪23、中介輪75和齒輪53也同時(shí)使軸51轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，罐旋轉(zhuǎn)件50的離合器521不工作，將軸51的旋轉(zhuǎn)傳遞給連接部520。從而，在從罐3補(bǔ)充色粉期間，另一個(gè)罐4也旋轉(zhuǎn)。這樣可以攪拌罐4中的色粉，這些色粉不久也將被補(bǔ)充進(jìn)去，從而防止了色粉粘結(jié)。由于罐4中的色粉被保持在所需的條件下，因此可以防止色粉粘在罐4的內(nèi)圓周面上，并可以在不久以后將色粉有效地送入顯影部件中。
圖21B表示停止從第一罐3補(bǔ)充色粉的情況。在從罐3補(bǔ)充色粉的過(guò)程中，當(dāng)色粉含量傳感器71表示出標(biāo)準(zhǔn)密度時(shí)，控制裝置70使罐旋轉(zhuǎn)件20停止工作，即不再?gòu)墓?補(bǔ)充色粉。當(dāng)使罐旋轉(zhuǎn)件20停止工作時(shí)，馬達(dá)22的旋轉(zhuǎn)以及第二罐4的轉(zhuǎn)動(dòng)也都停止了。
如圖21C所示，當(dāng)由于反復(fù)補(bǔ)充色粉，第一罐3中沒(méi)有色粉時(shí)，為繼續(xù)補(bǔ)充色粉，第二罐4代替第一罐3。從罐3補(bǔ)充色粉一段預(yù)定時(shí)間后，控制裝置70根據(jù)色粉含量確定第一罐3是否已經(jīng)空了。具體地說(shuō)，如果色粉含量傳感器71斷定補(bǔ)充色粉一段預(yù)定時(shí)間后色粉含量低于標(biāo)準(zhǔn)值，則控制裝置70斷定罐3是空的。
更換罐之前，打開/關(guān)閉件30再次將蓋3A塞入第一罐3，然后罐旋轉(zhuǎn)件20的離合器211開始工作，使連接件210與軸22a斷開。為了從第二罐4補(bǔ)充色粉，打開/關(guān)閉件60從罐4上移開蓋4A，然后罐旋轉(zhuǎn)件20啟動(dòng)其馬達(dá)22，旋轉(zhuǎn)罐4。馬達(dá)22的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)齒輪23、中介輪75和齒輪53傳遞給軸51。此時(shí)，罐旋轉(zhuǎn)件50的離合器521不工作，使軸51的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到連接部520處，從而轉(zhuǎn)動(dòng)第二罐4。由于罐旋轉(zhuǎn)件20的離合器211不工作，軸22a的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)傳遞給連接部210，所以第一罐3不轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，從第二罐4補(bǔ)充色粉時(shí)，第一罐3靜止。這樣做成功地消除了例如空罐3旋轉(zhuǎn)所帶來(lái)的嘈聲并能減少馬達(dá)22的能量消耗。
如上所述，當(dāng)兩罐3和4都空了，即當(dāng)罐3和4中的色粉都已排出時(shí)，該裝置督促操作者更換空罐。如果需要，當(dāng)兩罐3和4中的任一個(gè)空了時(shí)，該裝置會(huì)督促操作者更換空罐。
盡管圖示和所說(shuō)明的實(shí)施例是先使用第一罐3，但是也可以先用第二罐4，在這種情況下將整個(gè)罐旋轉(zhuǎn)過(guò)程的控制反過(guò)來(lái)即可。
第三實(shí)施例參考圖22描述本發(fā)明第三實(shí)施例。如圖所示，色粉補(bǔ)充裝置100位于與圖1中的顯影部件80相似的顯影部件(未示出)的上方。該裝置100利用通道102而與顯影部件相連，以便補(bǔ)充色粉。
如圖所示，該色粉補(bǔ)充裝置100包括第一和第二色粉罐103和104，每個(gè)罐中分別裝有色粉。罐103和104一個(gè)摞一個(gè)，即，第一罐103位于第二罐104的下方。罐夾持件110和140分別支撐罐103和104。補(bǔ)充色粉時(shí)，罐旋轉(zhuǎn)件120和150分別轉(zhuǎn)動(dòng)罐103和104。打開/關(guān)閉件130和160分別將蓋103A和104A裝配到罐103和104上或?qū)⑸w103A、104A從罐103和104上移走。在控制裝置170的控制下，各部件可獨(dú)立工作，控制裝置170將在下文中說(shuō)明。
由于與第一和第二罐103和104相連的各部件結(jié)構(gòu)相同，因此下面將以分屬第一罐103的部件為例集中說(shuō)明。同樣，由于兩罐103和104結(jié)構(gòu)相同，因此下面只說(shuō)明第一罐103；罐104的與罐103相同結(jié)構(gòu)的元件將用與罐103的標(biāo)號(hào)相似的標(biāo)號(hào)表示。
第一罐103是一個(gè)中空的圓柱體，其圓周壁上開有螺旋形凹槽103a。該螺旋形凹槽103a陷入罐103中。當(dāng)罐103旋轉(zhuǎn)時(shí)，凹槽103a將色粉導(dǎo)向罐103上開設(shè)的開口310b。當(dāng)不使用罐103時(shí)，蓋103A堵住開口103b，以防止色粉流出。從開口103b附近的罐103圓周表面上向外隆起一條環(huán)狀脊103c，該脊103c可與罐夾持件110中的鎖定部分113(將在下文中描述)嚙合。
一個(gè)半球形突起103d從脊103c附近的罐103的外圓周表面上凸出。突起103d高度為0.5mm，并在罐103的圓周上形成一個(gè)升高的部分。具體地說(shuō)，如圖23A所示，假設(shè)從罐103的外圓周面到突起103d頂端的高度為h。則在圖示的實(shí)施例中，高度h選定為0.5mm。但是，最好高度h大于或等于0.5mm。
如圖22所示，罐夾持件110裝在通道102的一個(gè)側(cè)壁上，它由支撐罐103的軸套111、可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐該軸套111的支持部112、及上述鎖定部分113組成。軸套111的形狀與罐103的開口103b互補(bǔ)，并可蓋住開口103b。軸套111的圓周面上有齒輪齒111a。制動(dòng)件111b從軸套111的靠近罐103的開口103b的那一部位凸起，以便限定罐103的位置。支持部112與通道102的側(cè)壁形成一體，并構(gòu)成圓柱形結(jié)構(gòu)，以便容納軸套111。鎖定部分113位于支持部112的頂部。
如圖23A所示，鎖定部分113形成臂113a，該臂113a可旋轉(zhuǎn)地安裝在支持部112上。該臂113a在罐103的軸向上延伸，支持部112經(jīng)過(guò)銷子112a和彈簧112b支撐該臂113a的中間部分。彈簧112b將臂113a的自由端壓向罐103。該臂113a的自由端形成鉤113b，該鉤113b可與罐103的脊103c嚙合并且可在罐103和突起103d的圓周面上滑動(dòng)。鉤113b的外表面上有一層低阻力涂層，使鉤113b可在罐103和突起103d上滑動(dòng)。
罐103每旋轉(zhuǎn)一周，鉤113b都會(huì)沖上突起103d然后再下落。恰在下落之后，由于彈簧112b的作用，鉤113b輕輕地撞擊罐103的圓周面。在這種意義上，鉤113成為一個(gè)隨著罐103的旋轉(zhuǎn)而敲擊罐103的敲擊裝置。
如圖22所示，打開/關(guān)閉件130為設(shè)置在與裝有罐夾持件110的通道102的側(cè)壁相對(duì)的另一側(cè)壁上。象第二實(shí)施例的打開/關(guān)閉件30一樣，打開/關(guān)閉件130包括用于夾住或釋放該蓋103A的彈簧夾頭131、及用于前后移動(dòng)卡頭131的螺線圈132。罩135與第二實(shí)施例的罩37相同，它位于通道102中以便接收從第二罐104上落下的色粉。該罩135蓋住打開/關(guān)閉件130。
罐旋轉(zhuǎn)件120設(shè)置在支持部112下方，它由馬達(dá)121和安裝在馬達(dá)121的輸出軸上的齒輪122構(gòu)成。該齒輪122與齒輪齒111a嚙合。馬達(dá)121的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)齒輪122和齒輪齒111a傳遞給軸套111，帶動(dòng)第一罐103旋轉(zhuǎn)。
如圖24所示，打開/關(guān)閉件130和160的螺線圈132和162、罐旋轉(zhuǎn)件120和150的馬達(dá)121和151與控制裝置170相連，該控制裝置170位于復(fù)印機(jī)中的預(yù)定位置上。安裝在顯影部件上的色粉含量傳感器71也與控制裝置170相連?？刂蒲b置170根據(jù)色粉含量傳感器71的輸出結(jié)果來(lái)控制各個(gè)部件。
工作時(shí)，第一罐103的環(huán)狀脊103c與鉤113b嚙合，同時(shí)第一罐103的開口部分插入軸套111。因此，罐103相對(duì)于軸套111定位。同樣，第二罐104利用軸套141和鉤143b而安裝到裝置100中。
此后，兩罐103和104中首先從中補(bǔ)充色粉的一個(gè)(本實(shí)施例中是第一罐103)的蓋103A以與第二實(shí)施例中同樣的方式移開。具體地說(shuō)，螺線圈132根據(jù)控制裝置170發(fā)出的指令而移動(dòng)彈簧卡頭131。
參考圖25A至25C，詳細(xì)描述罐103和104的轉(zhuǎn)動(dòng)及補(bǔ)充色粉的過(guò)程。圖25A表示從第一罐103補(bǔ)充色粉的情況。圖25B表示停止從第一罐103補(bǔ)充色粉的情況。圖25C表示從第二罐104補(bǔ)充色粉的情況。
假設(shè)色粉含量傳感器71的輸出結(jié)果表示由于反復(fù)顯影色粉含量低于標(biāo)準(zhǔn)值。則，如圖25A所示，控制裝置170經(jīng)馬達(dá)121帶動(dòng)第一罐103旋轉(zhuǎn)。因此，螺旋形凹槽103a使罐103中的色粉向開口103b運(yùn)動(dòng)，從而使色粉經(jīng)開口103b排到通道102中。當(dāng)?shù)谝还?03處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，即，當(dāng)馬達(dá)121工作時(shí)，馬達(dá)151保持靜止。
當(dāng)由于從第一罐103補(bǔ)充色粉，色粉含量傳感器71斷定色粉含量增至標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，控制裝置170使馬達(dá)121停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而停止從第一罐103補(bǔ)充色粉。當(dāng)中止從第一罐103補(bǔ)充色粉，即，傳感器71不向控制裝置170發(fā)出其輸出信號(hào)時(shí)，控制裝置170帶動(dòng)馬達(dá)151，從而使第二罐104轉(zhuǎn)動(dòng)一段預(yù)定時(shí)間。如果當(dāng)馬達(dá)151處于工作狀態(tài)時(shí)色粉含量傳感器71檢測(cè)出色粉含量低于標(biāo)準(zhǔn)值，則控制裝置170使馬達(dá)151停機(jī)，重新啟動(dòng)馬達(dá)121。這樣，不久后將從其中排出色粉的第二罐104在不補(bǔ)充色粉時(shí)也旋轉(zhuǎn)。這樣可以很好地?cái)嚢璧诙?04中的色粉，防止色粉粘連。
盡管圖示的實(shí)施例中，當(dāng)沒(méi)有色粉含量傳感器71的輸出信號(hào)時(shí)，為上述目的第二罐104也轉(zhuǎn)動(dòng)，但是，如果需要也可以使罐104一天轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定的幾次。
假設(shè)由于反復(fù)補(bǔ)充色粉，第一罐103中沒(méi)有色粉了。于是從第二罐104補(bǔ)充色粉。為了換罐，打開/關(guān)閉件130將蓋103A塞入第一罐103的開口，然后打開/關(guān)閉件160將蓋104A從第二罐104的開口移開。如從第一罐103補(bǔ)充色粉一樣地從第二罐104補(bǔ)充色粉。從第二罐104補(bǔ)充色粉期間，即，馬達(dá)151工作期間，馬達(dá)121不工作。
如下所述，當(dāng)?shù)谝还?03旋轉(zhuǎn)時(shí)，鎖定部分113工作。從第一罐103補(bǔ)充色粉期間，由于罐103的旋轉(zhuǎn)，突起103d接近鉤113b。鉤113b沖上突起103d(見(jiàn)圖23A)再滑下。恰在滑下之后(見(jiàn)圖23B)，鉤113b撞擊罐103的圓周面并輕輕敲擊它。罐103每轉(zhuǎn)一圈敲擊一次，使粘在罐103內(nèi)圓周面上的色粉掉下來(lái)。這樣做可盡量減少留在罐103中的色粉，從而使色粉有效地從罐103填充到顯影部件中。
當(dāng)從兩罐103和104中的任一個(gè)補(bǔ)充色粉或停止從第一罐103補(bǔ)充色粉時(shí)，兩罐103和104中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)罐靜止。即，罐103和104不會(huì)同時(shí)旋轉(zhuǎn)。這使得鎖定部分113的敲擊和鎖定部分143的敲擊不會(huì)在時(shí)間上重疊，防止了加重嘈聲。
如果需要，構(gòu)成敲擊裝置的鎖定部分113和143可用裝在罐103和104上使罐震動(dòng)的裝置代替，如果這樣做，為減少嘈音，應(yīng)逐一控制罐的敲擊時(shí)間。
另外，當(dāng)?shù)谝还藓偷诙?03和104中都沒(méi)有色粉或其中一個(gè)沒(méi)有色粉時(shí)，裝置100會(huì)督促操作者更換空罐。
如果需要，用于移動(dòng)彈簧卡頭的螺線圈可用一個(gè)由齒條、齒輪和馬達(dá)構(gòu)成的裝置來(lái)替換。
第四實(shí)施例圖26表示本發(fā)明的第4實(shí)施例，其中第一色粉罐300和第二色粉罐301在水平方向上并排放置。齒輪300a和301a分別裝在罐300和301的底部。中介輪302的軸頸安裝在復(fù)印機(jī)的側(cè)壁(未示出)上，且中介輪302與齒輪300a和301a嚙合。與第二實(shí)施例的凸塊3d和3e相同，一個(gè)圓柱形凸塊300b和一對(duì)矩形凸塊300c形成在齒輪300a的末端。同樣，一個(gè)圓柱形凸塊301b和一對(duì)矩形凸塊301c形成在齒輪301a底部的末端。
用來(lái)旋轉(zhuǎn)第一罐300的罐旋轉(zhuǎn)件303朝向罐300的底部。盡管罐旋轉(zhuǎn)件303與第一罐300相連，但如下所述，罐300和301共用該罐旋轉(zhuǎn)件303。罐旋轉(zhuǎn)件303包括一個(gè)可與第一罐300的底部嚙合的連接件304、及一個(gè)用于旋轉(zhuǎn)連接件304且?guī)в袦p速器的馬達(dá)305。連接件304安裝在馬達(dá)305的輸出軸305a上，以便在軸305a的軸向上前后移動(dòng)。盤簧306夾在連接件304和馬達(dá)305之間并且將連接件304壓向第一罐300。
工作時(shí)，連接件304與第一罐300嚙合并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使色粉從罐300補(bǔ)充到顯影部件中。第一罐300的旋轉(zhuǎn)經(jīng)齒輪300a、中介輪302和齒輪301a傳遞給第二罐301。這樣可以在從第一罐300補(bǔ)充色粉過(guò)程中很好地?cái)嚢璧诙?01中的色粉，從而防止罐301中的色粉產(chǎn)生粘結(jié)。由于兩罐300和301共用一個(gè)罐旋轉(zhuǎn)件，所以該補(bǔ)充裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。第五實(shí)施例圖27表示本發(fā)明的第5實(shí)施例。與第3實(shí)施例一樣，通過(guò)將罐的開口側(cè)固定在軸套中，使色粉罐與軸套一起旋轉(zhuǎn)。如圖所示，分別盛放第一和第二色粉罐400和402的軸套401和403分別帶有齒輪齒401a和403a。中介輪404處于軸套401和403之間并與齒輪齒401a和403a嚙合。馬達(dá)405靠近軸套401。齒輪406安裝在馬達(dá)405的輸出軸上并與齒輪齒401a嚙合。
當(dāng)馬達(dá)405轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)經(jīng)齒輪406、齒輪齒401a和中介輪404傳遞給齒輪齒403。因此，在與第4實(shí)施例一樣，在從第一罐400補(bǔ)充色粉期間，第二罐402與第一罐400一起旋轉(zhuǎn)。因此可很好地?cái)嚢璧诙?02中的色粉。
假設(shè)將第3實(shí)施例的鎖定部分113和114用于第5實(shí)施例的第一罐和第二罐400和402。于是，為減少嘈音，只有罐400和402分別裝在軸套401和403中并且它們?cè)趶较虮舜私嵌儒e(cuò)位，鎖定部分113和143才能在特定時(shí)刻各自敲擊相關(guān)的罐400或402。
總之，圖示和所說(shuō)明的第2至第5實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)。
(1)由于可設(shè)置多個(gè)色粉罐或容器，所以即使色粉消耗量很大時(shí)，罐的更換頻率即更換所用的時(shí)間和勞動(dòng)都可以降低。
(2)從任何一個(gè)罐補(bǔ)充色粉時(shí)，罐旋轉(zhuǎn)件帶動(dòng)所有的罐旋轉(zhuǎn)。即，不久后將從其中補(bǔ)充色粉的罐也轉(zhuǎn)動(dòng)，防止了其中的色粉粘結(jié)。這樣可確保色粉的流動(dòng)性并有利于有效地將色粉補(bǔ)充到顯影部件中。
(3)當(dāng)停止從一個(gè)罐中補(bǔ)充色粉時(shí)，罐旋轉(zhuǎn)件帶動(dòng)不久后將從其中補(bǔ)充色粉的另一罐旋轉(zhuǎn)一段預(yù)定的時(shí)間。這樣可順利實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)(2)。
(4)罐旋轉(zhuǎn)件防止空罐旋轉(zhuǎn)，因此消除了由空罐帶來(lái)的嘈聲并降低能量消耗。
(5)罐每轉(zhuǎn)一周，敲擊裝置敲擊罐一次，從而使粘附在罐內(nèi)圓周面上的色粉落下來(lái)。這樣可減少留在罐中的色粉量，從而有效地向顯影部件補(bǔ)充色粉。
(6)多個(gè)敲擊裝置每個(gè)在特定時(shí)刻敲擊各自的罐，從而盡量減少嘈音。
在接受本發(fā)明的教導(dǎo)后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明范圍的情況下可能進(jìn)行各種變形。
權(quán)利要求
1.一種成像設(shè)備，包括向通過(guò)靜電作用形成在圖像載體上的潛影提供色粉的顯影部件；向所述顯影部件傳輸色粉的色粉傳輸部件；至少裝有兩個(gè)色粉罐的色粉筒，每個(gè)色粉罐裝有準(zhǔn)備送入所述色粉傳輸部件的色粉；及檢測(cè)單個(gè)色粉罐的使用頻率的檢測(cè)部件；其特征在于，色粉從所選定的多個(gè)色粉罐中的一個(gè)輸入到所述色粉傳輸部件。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，在所述各個(gè)色粉罐中首先選用所述檢測(cè)部件檢測(cè)出的使用頻率最低的那個(gè)色粉罐。
3.一種成像設(shè)備，包括向通過(guò)靜電作用形成在圖像載體上的潛影提供色粉的顯影部件；向所述顯影部件傳輸色粉的色粉傳輸部件；至少裝有兩個(gè)色粉罐的色粉筒，每個(gè)色粉罐裝有準(zhǔn)備送入所述色粉傳輸部件的色粉；及檢測(cè)單個(gè)色粉罐的使用頻率的檢測(cè)部件；其特征在于，色粉從所選定的所述多個(gè)色粉罐中的任一個(gè)輸入到所述色粉傳輸部件，并且當(dāng)所選定的色粉罐空了時(shí)，選用另一個(gè)色粉罐。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在所述多個(gè)色粉罐中首先選用所述檢測(cè)部件檢測(cè)出的使用頻率最低的那個(gè)色粉罐。
5.一種成像設(shè)備，包括向通過(guò)靜電作用形成在圖像載體上的潛影提供色粉的顯影部件；向所述顯影部件傳輸色粉的色粉傳輸部件；至少裝有兩個(gè)可更換的色粉罐的色粉筒，每個(gè)色粉罐裝有準(zhǔn)備送入所述色粉傳輸部件的色粉；及確定單個(gè)色粉罐的更換頻率的計(jì)數(shù)部件；其特征在于，色粉從所選定的所述多個(gè)色粉罐中的任一個(gè)輸入到所述色粉傳輸部件。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，在所述多個(gè)色粉罐中首先選用由所述計(jì)數(shù)部件確定出的更換頻率最低的那個(gè)色粉罐。
7.一種成像設(shè)備，包括向通過(guò)靜電作用形成在圖像載體上的潛影提供色粉的顯影部件；向所述顯影部件傳輸色粉的色粉傳輸部件；至少裝有兩個(gè)可更換的色粉罐的色粉筒，每個(gè)色粉罐裝有準(zhǔn)備送入所述色粉傳輸部件的色粉；及判斷單個(gè)色粉罐的更換頻率的計(jì)數(shù)部件；其特征在于，色粉從所選定的所述多個(gè)色粉罐中的任一個(gè)輸入到所述色粉傳輸部件，并且當(dāng)所選定的色粉罐空了時(shí)，選用另一個(gè)色粉罐。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在所述多個(gè)色粉罐中首先選用由所述計(jì)數(shù)部件確定出的更換頻率最低的那個(gè)色粉罐。
9.一種成像設(shè)備，它通過(guò)顯影部件將利用靜電作用形成在圖像載體上的潛影顯現(xiàn)為色粉圖像，并將該色粉圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上，所述成像設(shè)備包括存貯將被補(bǔ)充進(jìn)所述顯影部件中的色粉的色粉筒；傳輸那些堆積在所述色粉筒的色粉傳輸部分中的色粉的色粉傳輸部件；設(shè)置在所述色粉筒中的多個(gè)色粉容器，每個(gè)容器從各自的開口向所述色粉傳輸部分排放色粉；及將色粉從多個(gè)色粉容器中的每一個(gè)輸入到所述色粉傳輸部分中的通道。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括用于驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)色粉容器中的任意一個(gè)容器、以便經(jīng)其開口排出色粉的驅(qū)動(dòng)部件。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括置于所述通道中且與所述驅(qū)動(dòng)部件聯(lián)動(dòng)的防止色粉堆積(anti-bridge)的部件。
12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，它還包括位于所述通道上方的通風(fēng)部。
13.一種向顯影部件補(bǔ)充色粉的裝置，包括多個(gè)色粉容器；及轉(zhuǎn)動(dòng)所述多個(gè)色粉容器中的任意一個(gè)容器、從而向顯影部件補(bǔ)充色粉的旋轉(zhuǎn)部件；所述旋轉(zhuǎn)部件在補(bǔ)充色粉期間轉(zhuǎn)動(dòng)所有的色粉容器。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部件可防止所述多個(gè)色粉容器中的空容器轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，還包括隨著相關(guān)色粉容器的轉(zhuǎn)動(dòng)而輕輕敲擊所述多個(gè)色粉容器中相關(guān)的一個(gè)容器的多個(gè)敲擊部件。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)敲擊部件中的每一個(gè)在特定時(shí)刻敲擊相關(guān)的色粉容器。
17.一種向顯影部件補(bǔ)充色粉的裝置，包括多個(gè)色粉容器；轉(zhuǎn)動(dòng)所述多個(gè)色粉容器中的任意一個(gè)容器、從而向顯影部件補(bǔ)充色粉的旋轉(zhuǎn)部件；其特征在于，假設(shè)補(bǔ)充色粉的色粉容器和該色粉容器之外的色粉容器分別為第一和第二色粉容器，當(dāng)從所述第一容器補(bǔ)充色粉時(shí)，所述旋轉(zhuǎn)部件防止所述第二色粉容器旋轉(zhuǎn)，而當(dāng)停止補(bǔ)充色粉時(shí)，旋轉(zhuǎn)部件帶動(dòng)所述第二色粉容器旋轉(zhuǎn)一段預(yù)定的時(shí)間。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)部件防止所述多個(gè)色粉容器中的一個(gè)空容器轉(zhuǎn)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，它還包括多個(gè)敲擊部件，該敲擊部件隨著相關(guān)色粉容器的旋轉(zhuǎn)輕輕敲擊所述多個(gè)色粉容器中相關(guān)的一個(gè)容器。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)敲擊部件在特定時(shí)刻敲擊相關(guān)的色粉容器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜電成像設(shè)備,它包括可使用單組分或雙組分顯影劑的顯影部件和向該設(shè)備中的顯影部件補(bǔ)充色粉的裝置。多個(gè)色粉罐被放置在色粉補(bǔ)充裝置中,以便從一個(gè)色粉罐向顯影部件補(bǔ)充色粉。在補(bǔ)充色粉期間旋轉(zhuǎn)部件帶動(dòng)所有的色粉罐旋轉(zhuǎn)。設(shè)置一個(gè)判斷單個(gè)色粉罐的使用頻率的裝置。將從每個(gè)色粉罐排出的色粉經(jīng)各個(gè)通道送入色粉傳輸部分。
文檔編號(hào)G03G15/08GK1193758SQ9810596
公開日1998年9月23日 申請(qǐng)日期1998年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月13日
發(fā)明者加藤俊次, 矢羽田正純, 北島有二, 楠瀨登 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光