專利名稱：色調劑供應容器和成像裝置的制作方法
技術領域：
和相關技術本發明涉及一種使用電子照相成像法或靜電記錄法的成像裝置，和與這樣的成像裝置一起使用的色調劑供應容器。本發明特別涉及諸如復印機，打印機，傳真機等這樣的成像裝置，和與這樣的成像裝置一起使用的色調劑供應容器。
在諸如電子照相復印機，打印機等成像裝置中，已經將色調劑微粉用作顯影劑。隨著成像裝置中顯影劑的消耗，用色調劑供應容器將色調劑供應至成像裝置。
由于色調劑是微粉的形式，在色調劑供給操作期間就存在以下問題，色調劑分散并污染操作者及靠近裝置的區域。因此，已經產生許多關于預防此問題的方法的建議，并且其中一些已經實際應用。根據這些建議中的一個建議，色調劑供應容器置于成像裝置(以下稱為裝置主要組件)的主要組件中，并且色調劑供應容器內的色調劑根據需要從容器中少量排放。在這種方法的情況下，難以可靠并自然地(依靠重力)排放色調劑。因此，需要對攪拌/輸送色調劑的裝置做一些規定。
日本專利申請公開7-113796中公開的色調劑供應容器整體外形上是近似的圓柱形狀。其在縱向端壁中的一個壁上設置有相對小的色調劑出口。其也配有位于容器內部的螺旋色調劑攪拌/輸送元件。此螺旋元件是外部驅動的；通過相應的容器縱向端壁，外部驅動力傳送至此螺旋元件縱端中的一端上。螺旋攪拌/輸送元件的另一端，即非驅動端，自由存在。
日本公開專利申請7-104572公開的色調劑供應容器也包含色調攪拌器，其具有許多由彈性物質形成的攪拌槳葉。在這種情況下，通過改變從旋轉軸到攪拌槳葉頭部的距離而使攪拌器槳葉形成不規則的四邊形，從而獲得在與容器軸向方向平行的輸送色調劑的力。
上述現有技術中的兩個攪拌元件的每一個的縱向端中的一端都是穿過在縱向端中的一端處的容器壁上。因此，有攪拌元件延伸出的容器壁部分需裝配一些型號的支承/密封機構。至于選樣的支承/密封機構的結構是廣泛使用的，齒輪安裝于攪拌元件的縱向端，且密封元件夾在齒輪和容器壁之間。至于密封元件，通常使用毛氈，或油封圈。
這類色調劑容器裝配在成像裝置的主要組件內。操作中，當色調劑容器內的色調劑攪拌/輸送元件由自設備主要組件一側傳送來的力驅動旋轉時，容器內的色調劑在容器內輸送，然后根據需要從色調劑出口連續少量排放。
日本公開專利申請7-44000公開了另一種現有技術的色調劑供應容器。根據此申請，色調劑供應容器為近似的圓柱形瓶子；換言之，色調劑供應容器有相當于瓶子頸部，直徑最小的色調劑出口部分；相當于瓶子的主體，容納色調劑的部分，和圓形截錐體形式的漸近部分，這相當于連接瓶子頸部和主體的瓶子連接部分。主體部分的內表面裝配有一個或多個旋脊，它們從主體的一個縱向端延伸到另一個縱向端。出口部分的向外一端設置有一個孔，色調劑通過這個孔排放。操作中，隨著色調劑供應容器旋轉，其中的色調劑通過旋脊朝向色調劑出口輸送，通過漸近部分引導(或提升)到色調劑出口，然后從排出孔排放。
日本公開專利申請10-260574也公開了一種現有技術的色調劑供應容器。此色調劑供應容器也是近似的圓柱形瓶子。換言之，它具有相當于瓶子頸部，直徑最小的色調劑出口部分；相當于瓶子的主體，容納色調劑的部分，和圓形截錐體形式的漸近部分，這相當于連接瓶子頸部和主體的瓶子連接部分。主體部分的內表面裝配有單一旋脊，或許多旋脊，它們從主體的一個縱向端延伸到另一個縱向端。出口部分的向外一端裝備有一個孔，色調劑通過這個孔排放。然而，此色調劑供應容器與前一個不同之處在于，其漸近部分包括當色調劑輸送時，將色調劑向上搜集的部分，和當色調劑向上搜集時將色調劑引導到色調劑出口的部分。
緊前面這兩個現有技術的色調劑供應容器與另兩個前面現有技術的色調劑供應容器不同之處在于它們不含攪拌元件。緊前面這兩個色調劑供應容器也裝配在成像裝置的主要組件之內。它們的不同在于，為了輸送其中的色調劑，通過來自設備主要組件側面的驅動力使色調劑供應容器本身旋轉。
然而，上述現有技術的色調劑供應容器會遇到下列問題。
首先，在日本公開專利申請7-113796和7-104572公開的現有技術色調劑供應容器的情況下，色調劑供應容器承受用于驅動攪拌元件力的部分必須設置支承/密封機構。此要求增加了零件的數量，這又導致增加裝配時間和勞動，從而增加生產成本。
而且，在如上所述的一個支承/密封機構的情況下，色調劑有可能落入支承/密封部分。如果色調劑落入支承/密封部分，色調劑顆粒可能熔化并粘合成更大的色調劑顆粒，如果它們碰巧對顯象有作用，就會嚴重影響圖像質量。這就是問題，盡管其很少出現。
其次，在日本公開專利申請7-44000和10-260574中公開的現有技術色調劑供應容器的情況下，色調劑供應容器沒有內部攪拌元件。因此，它們不會遇到上述與支和/密封機構有關的問題。然而，因為它們的內表面設置有一個或多個旋脊，它們會遇到下列問題。
由于這些色調劑供應容器不含用于攪拌其中色調劑的內部攪拌元件等，如果在裝運期間它們受到振動，或者如果它們在高溫度/濕度條件下長時間儲存，其中的色調劑有可能聚集，形成所謂的色調劑橋。沒有色調劑攪拌元件，一旦形成色調劑橋，色調劑就不能有效地排放。更具體地說，通過色調劑供應容器內表面上的旋脊將沒有破碎的色調劑橋朝出口輸送可能會堵塞色調劑出口。
發明概述本發明的主要目的是提供一種色調劑供應容器，其在色調劑輸送性能和色調劑攪拌性能方面都優于現有技術的色調劑供應容器。
本發明另一個目的是提供一種當輸送色調劑時，能夠將色調劑解聚的色調劑供應容器。
在考慮下列對本發明優選實施方案的描述，并結合附圖的基礎上，本發明的其它目的、特點和優點會變得更加明顯。
附圖簡述
圖1是本發明實施方案中成像裝置(電子照相復印圖像機)主要部件的剖視示意圖。
圖2是圖1中所示電子照相復印機的透視圖。
圖3是圖1中所示電子照相復印機的頂部透視圖，用于說明通過打開色調劑供應容器更換罩，色調劑供應容器怎樣裝配到電子照相復印機中。
圖4是本發明第一個實施方案中色調劑供應容器的透視圖，其中省略了圓柱形壁的一半兒以顯示容器的內部。
圖5(A)是本發明第一個實施方案中色調劑供應容器從復印機的正面看，位于包括容器軸線的平面的剖視圖，圖5(B)是圖5(A)中相同容器、A-A平面的剖視圖。
圖6(A)，6(B)和6(C)是本發明第一個實施方案中色調劑供應容器的剖視示意圖，其顯示了容器內的色調劑如何從容器中排放。
圖7(A)，7(B)，和7(C)是本發明第一個實施方案中色調劑輸送元件的透視圖，前視圖和左視圖。
圖8(A)和8(B)是從復印機正面看的本發明第一個實施方案中色調劑供應容器的剖視圖，和從圖8(A)中A-A面看的平面視圖，用于描述容器的各種結構零件。
圖9(A)和9(B)是從復印機正面看，內部結構零件與第一個實施方案中色調劑供應容器稍有不同的色調劑供應容器的剖視圖，和從與9(A)中A-A面看的平面視圖。
圖10是本發明第一個實施方案中色調劑供應容器的分解透視圖，用于顯示其安裝過程。
圖11(A)和11(B)是本發明色調劑供應容器的部分剖視示意圖，其中間壁接合圓柱形壁的內壁，并顯示了間壁和圓柱形壁內壁之間的位置關系。
圖12是本發明另一個實施方案中色調劑供應容器的分解透視圖，用于顯示其安裝過程。
圖13(a)和13(b)是本發明色調劑供應容器驅動力傳送部分的平面示意圖和側視圖，用于顯示其結構。
圖14(a)和14(b)是本發明另一個色調劑供應容器驅動力傳送部分的平面示意圖和側視圖，顯示了其結構。
圖15是從復印機的正面看的本發明色調劑供應容器另一個驅動力傳送部分的剖示圖，和其相鄰物。
圖16(A)，16(B)，和16(C)是本發明第二個實施方案中色調劑供應容器的透視圖、側視圖和平面視圖，其中在輸送元件一面上的傾斜筋板和在輸送元件另一面上的傾斜筋板是關于色調劑輸送元件鏡面對稱設置的。
圖17(A)，17(B)和17(C)是本發明第二介實施方案中色調劑供應容器的剖視示意圖，其顯示了當容器按順時針方向旋轉時，容器內的色調劑如何從容器中排放。
圖18(A)，18(B)和18(C)是本發明第二個實施方案中色調劑供應容器的剖視示意圖，其顯示了當容器按反時針方向旋轉時，容器內的色調劑如何從容器中排放。
圖19是在傾斜筋板結構方面，不同于第一個和第二個實施方案中輸送元件的色調劑輸送元件的透視圖。
圖20是在傾斜筋板結構方面，不同于第一個和第二個實施方案中輸送元件的另一個色調劑輸送元件的透視圖。
圖21是在傾斜筋板結構方面，不同于第一個和第二個實施方案中輸送元件的另一個色調劑輸送元件的透視圖。
圖22是在傾斜筋板結構方面，不同于第一個和第二個實施方案中輸送元件的另一個色調劑輸送元件的透視圖。
圖23是在傾斜筋板結構方面，不同于第一個和第二個實施方案中輸送元件的一色調劑輸送元件的透視圖。
圖24(A)和24(B)分別是本發明另一個實施方案中色調劑供應容器的透視部分剖視圖和剖視圖，其色調劑出口位于容器圓柱形壁中。
圖25(A)和25(B)是色調劑供應容器第一個對比例中色調劑供應容器從復印機的正面看的剖視圖，和從圖8(A)中A-A平面看的平面視圖，其色調劑輸送元件未設置孔。
圖26是現有技術色調劑供應容器的第二介對比例中色調劑供應容器的部分斷視圖，其主體的內表面裝備有一個或許多旋脊，用于描述容器的各種結構零件。
圖27是一張圖表，其顯示了第一個和第二個實施方案，和第一個時比例中的色調劑供應容器的色調劑排放性能。
優選實施方案詳述以下，將參考附圖描述本發明的優選實施方案。
首先，參考圖1，將描述成像裝置的一個實施例，即電子照相復印機的結構，它裝配了本發明的色調劑供應容器。
(電子照相成像裝置)圖1中，代碼1指的是電子照相復印機的主要部件(在下文中，將其稱為設備主要組件)。
代碼100指的是原件，其位于原件放置破璃板102上。原件101的成像信息的光學像通過光學部分103的許多鏡子和透鏡Ln聚焦在作為圖像生成元件(下文中，將其稱為感光鼓)的電子照相感光元件上。
代碼105-108指的是卡盒。按層放置在這些卡盒中的記錄介質p(下文中，將其稱為“紙p”)，紙其大小或與操作者通過圖2中所示的控制面板100a輸入的信息相匹配，或與原件的大小相匹配，這是在卡盒105-108的紙張尺寸信息的基礎上進行選擇的。順便說一下，選擇記錄介質不局限于紙。例如，根據需要，OHP等也可以用作記錄介質。
選擇的紙p通過供給/分離裝置105A-108A中相應的供給/分離裝置離開卡盒105-108中的一個，進而經過輸送部分109輸送到記錄輥110。記錄輥110進而使紙p隨感光鼓104的自轉同步輸送并使光學部分103掃描定時。代碼111和112分別指的是轉印充電設備和分離充電設備。在感光鼓104上形成的色調劑圖像通過轉印放電設備111轉印到紙p上。
接著，已經轉印上色調劑圖像的紙p，通過分離放電沒備與感光鼓104分離。
此后，通過紙輸送部分113將紙p輸送到定影部分114，其中紙p上的色調劑圖像通過加熱和壓力定形在紙p上。接下來，當復印機處于單面復印12模式時，通過反轉部分115輸送紙p，并通過放電輥116將其排放至盤117，而當處于兩面復印模式時，通過控制反轉部分115的瓣閥118，經過再供給輸送通路119和120將紙p輸送到記錄輥110，在紙p經過了與處于單面復印模式時經過的路徑相同的路徑之后，將其排放至收集盤117。
更具體地說，當處于兩面模式時，當紙p通過反轉部分115時，紙p僅僅通過放電輥116由設備主要部件部分放電。換言之，當紙p仍然由設備主要組件放電時，只要紙p的尾部一通過瓣閥118，就控制瓣閥118，同時放電輥116就逆向旋轉以將紙p送回設備主要組件中。此后，經過再供給輸送通路119和120將紙p輸送到記錄輥110。然后，紙p經與處于單面復印模式時經過的路徑相同的路徑而排放至收集盤117。
在如上所述構成的設備主要組件100中，在感光鼓104周圍還設置了顯影部分201，清理部分202，主要充電部分203等。借助于色調劑，顯影部分201將通過光學部分103曝光感光鼓104外周表面形成的靜電潛像顯影。用于向顯影部分210供給色調劑的色調劑供應容器可移動地安裝在設備主要組件的色調劑供應容器裝配部分上。
顯影部分210裝備有色調劑料倉201a和顯影設備201b。色調劑料倉201a具有用于攪拌來自于色調劑供應容器的色調劑的攪拌元件201c。
通過攪拌元件201c-攪拌之后，通過磁性輥201d將色調劑送至顯影設備201b。顯影設備201b具有顯影輥201f和色調劑發送元件201e。通過磁性輥201d，色調劑從色調劑料倉201a發送到色調劑發送的元件201e，并通過色調劑發送元件201e進一步發送到顯影輥201f。然后，通過顯影輥201f將色調劑供給至感光鼓104。
清理部分202用于去掉殘留在感光鼓104上的色調劑顆粒。主充電設備203用來給感光鼓104充電。圖2中代碼15指的是色調劑供應容器置換蓋，其構成設備主要組件100的一部分外表面。當用戶打開色調劑供應容器置換蓋15時，通過驅動系統(未示出)將色調劑供應容器床50拖至預定的位置。色調劑供應容器1位于此容器床50上。當用戶從設備主要組件中取出色調劑供應容器時，在容器床50從設備主要組件中拽出之后，用戶才能拆掉容器床50上的色調劑供應容器1。色調劑供應容器置換蓋15為放置或拆掉(置換)色調劑供應容器提供蓋子；換句話說，它打開或關閉僅僅是為放置或拆掉色調劑供應容器1。當維修設備主要組件時，是通過打開前蓋100進行的。
在容器設備主要組件未裝配容器床50的情況下，色調劑供應容器1可以直接放置在沒備主要組件中或在那里拆掉。
(實施方案1)接下來，參考圖4和5，將描述本發明第一個實施方案中的色調劑供應容器。
圖4是本發明第一個實施方案中色調劑供應容器的部分分解透視圖。圖5(A)是從復印機的正面看時，色調劑供應容器的剖視圖，圖5(B)是從圖5(A)中的A-A平面看時，色調劑供應容器的平面視圖。
(色調劑供應容器)色調劑供應容器1是搭建起來的，所以用戶可以在與容器主體縱向完全平行的方向上，從容器密封元件2一側，將其裝配到成像裝置的主要部件中。當拆掉色調劑供應容器1時，色調劑供應容器1以與其裝配方向相反的反向從設備主要組件中拖出。
如圖4和5所示，色調劑瓶1A(瓶子或容器的主體)通常是空心圓柱形的，從位于其中心位置的一個端面突出形成圓柱形部分。圓柱形部分的自由端面定為開口1a，用于向成像裝置(顯影沒備)一側排放色調劑。
在開口1a中，用于密封開口1a的密封元件2壓入配合，且密封元件2在色調劑瓶1A的軸向相對于色調劑瓶主體1A是可滑動的以自動打開和關閉開口1a。
圖4中，所示的是打開時的情況。
將描述關于色調劑瓶1A的內部結構。
色調劑瓶1A通常是圓柱形的，并且基本上冰平地置于成像裝置的主要部件中。通過密封元件2中設置的突起與下文中將描述的供料元件3嚙合，來自成像設備主要組件100的旋轉驅動力使瓶子1A旋轉。
通常是平板的形狀的供料元件3裝備在色調劑瓶1A中，并將色調劑瓶1A的內部分成兩個部分，并且其沿瓶1A的軸向延伸超出其全長。
在供料元件3的平坦部分的每一面，設置許多凸起3a(引導部分)，其相對于瓶1A的旋轉軸a-a向開口(當供料元件占據有效向下朝開口引導色調劑的位置時，即供料元件3占據圖7的(B)中的位置時)傾斜延伸。平板狀區域具有支撐傾斜凸起的功能。離開口1a最近的傾斜凸起3a的一端延伸至定義為開口1a的圓柱形部分。最后，隨著供料元件3的自轉，色調劑滑落在最近的凸起3a的表面上并到達圓柱形部分，然后經過開口1a排出。離開口1a最近的凸起3a的一端可以延至圓柱形部分的附近。
如圖5(B)所示，在供料元件3平板部分的兩面按旋轉對稱排布而沒置凸起3a，這樣隨著色調劑瓶的單向旋轉，就可以向開口1a供給色調劑。隨著供料元件與模型一起每旋轉180°，凸起提起的色調劑滑落在凸起的表面上，這樣，色調劑逐漸向開口處供給并到達開口。
因此，當供料元件與瓶子一起整體旋轉時，間歇地進行色調劑供給操作和排放操作。通過連續高速的旋轉，色調劑供給和排放操作基本上連續進行。這里，旋轉對稱的意思是基本上關于旋轉軸時稱，即供料元件3的各個面上的凸起3a基本上按180°旋轉的形式占據相同的位置。
參考圖6，7，將描述此實施方案色調劑供應容器1的色調劑排放原理。圖6是沿著圖5中的A-A得到的部分剖視圖。
色調劑瓶1A與供料元件一起按箭頭a指示的方向整體旋轉。色調劑瓶1A中，存在于底部的色調劑顆粒以點表示。供料元件3的盤狀部分設置有孔或開口，它們將在下文中描述。供料元件具有由沒有孔的盤狀部分和凸起的外部構成的汲取部分或提升部分，如圖7中3y所示。在圖6(A)中所示的狀態中，提升部分處在位于瓶子底部的色調劑粉末之內。隨著與瓶子供料元件3一起整體旋轉，浸沒于色調劑粉末中的提升部分逐漸克服重力將色調劑提起。
更具體地，在此實施方案中，是在瓶子的提升部分(圖7(A)中3y區域)和與瓶子接觸的內表面限定的空間中提升或升高色調劑。當供料元件占據朝開口(例如圖7，(B))向下引導色調劑的位置時，占據上部位置的一部分傾斜凸起定義為提升部分。
盤狀部分基本上與瓶子的內表面接觸，并延及瓶子整個長度的設置，使用瓶子的內表面可以有效地提升色調劑。
提升部分沒有提起的色調劑通過孔部分3c，因此，色調劑受到提升作用平行地攪拌。
隨著瓶子的旋轉，供料元件3汲取或提起的一部分色調劑，如圖6中的(B)所示，借助于傾斜凸起3a和一部分支撐它們(圖7(B)中的t2和圖6(B))的盤狀部分3x，通過重力朝下向開口引導。
供料元件3的提升部分提起的一部分色調劑沒有朝開口供給或引導，而是在重力作用下，通過孔部分3c落下(圖6中的(B)和圖7(B)中的t1。通過孔部分3c的落下作用與引導和供給提起的色調劑的一起使色調劑再次受到攪拌。
通過反復的上述作用，色調劑瓶1A中的色調劑在攪拌的同時逐漸向卸料口供給。最后，從上述傾斜凸起3a部分延續到開口1a，如圖6的(C)所示，通過開口1a排放色調劑。
因為盤狀部分基本上延及色調劑瓶1a的全長，并且許多傾斜凸起3a以如上所述的方式設置，色調劑可以在充分攪拌的同時有效地供給。
從垂直于旋轉軸的方向看，即當傾斜突起伸向旋轉軸上時，它們部分重疊。這樣，通過在傾斜凸起的緊前面沒置另一傾斜凸起，可以使通過傾斜起向開口推進的色調劑得以進一步推進。由此，可以有效地攪拌并供給色調劑。
利用此實施方案，通過適當地選擇供料元件3上設置的傾斜凸起3a的形狀、尺寸、排列和結構，可以提供各種色調劑排放性能。
(供料元件)將詳細描述供料元件3。供料元件3基本上延及容器的主體1A全長，從而將主體1A的內部空間分隔。在此實施方案中，供料元件3將容器的主體1A分成兩個部分，然而它也可以將空間分成三或四個部分。
優選地，供料元件3沿著軸的方向延伸出開口1a或開口1a的延長部分。原因如下。最終，通過如上所述的傾斜凸起3a的色調劑供給功能，色調劑經開口1a排放。因此，供料元件3優選的是延伸出靠近主體凸法蘭部分(端壁表面)3b的開口1a。
供料元件3與容器的主體1A一起整體旋轉，并延及容器主體1A的全長。因此，對于主體1A而言，它似乎起到了加強筋板的作用。
由于供料元件3與容器主體1A一起整體旋轉，就可以避免色調劑在供料元件3和主體1A之間摩擦導致固化。
色調劑供應容器可以具有拉長的形狀，因為通過供料元件3(像保持空心體形狀的骨架)的強化作用可以保證強度。出于同樣的理由，可以減小主體1A的壁厚，這會使主體1A成本降低并使主體1A的材料有更多的選擇。
參考圖7，將描述色調劑攪拌效應。
圖7顯示了本發明實施方案的供料元件3的透視圖(A)，和其前視圖及左視圖(B)。
供料元件3在平板部分設置了許多通孔部分3c。通過孔部分3c，色調劑瓶1A中的色調劑在供料元件3限定的空間之間基本上可以自由地運動。
因此，要通過傾斜凸起3a向開口引導并供給一定量經色調劑瓶旋轉提起的色調劑，其它提起的色調劑經孔部分3c落下。這樣，在瓶子之內會出現不同的運動。
色調劑經孔部分3c落下，由此引起的碰撞有效地分散凝結的色調劑，從而改善了瓶子中色調劑的流動性。色調劑瓶整個長度基本上都設置有孔部分3c，因此，在瓶子內部的任何部分都能很快提高色調劑的流動性，所以在更換色調劑容器之后的最初階段可以提供令人滿意的排放性能。為此，為達到排放性能標準化的預旋轉是不需要的，這樣將成像裝置的停機時間(在此周期內不能成像)減至最小。
在傳統色調劑供應容器的情況下，在瓶子的內表面形成螺旋狀凸起，這對分散凝結的色調劑沒有積極的意義，因此，必須進行旋轉直至色調劑預計已經分散到能夠排放的程度。
然而，根據此實施方案，色調劑可以在供料元件3上有效地運動并提高流動性。即使色調劑成橋并因此結快，排放色調劑也是沒有問題的。
優選地，供料元件3用塑性樹脂材料注模法制造，然而也可以用其它的方法和/或不同的材料來制造。
從重復利用容器觀點看，其材料優選的是與容器主體1A相同的材料。更詳細地說，優選的材料是ABS、PP、POM、HI-PS。在此實施方案中，使用HHI-PS。
(傾斜凸起)參考圖8，將描述對色調劑攪拌和供給性能有顯著影響的傾斜凸起3a。圖8中，θ是傾斜凸起3a相對于旋轉軸a-a的傾斜角，尺寸p是相鄰傾斜凸起3a間的間距。另外，s是通過傾斜凸起3a供給色調劑經過的距離，b是傾斜凸起3a的寬度。
傾斜凸起3a是從供料元件3的平板部分凸起形成的，因此，當色調劑瓶1A旋轉時，傾斜凸起3a似乎具有切割色調劑瓶中的色調劑粉末的作用。另外，通過傾斜凸起3a的斜度將色調劑向開口供給，這樣就起到了雙功能。
通過改變傾斜凸起3a的傾斜角θ，可以有選擇地確定色調劑供給功率。例如，改變傾斜角θ以設置陡峭的斜度，色調劑在傾斜凸起3a上滑動方式接近于垂直下落。在這種情況下，可以提高色調劑滑動作用，從而使色調劑供給數量更大，但是每傾斜凸起色調劑供給距離s小了，因此，供給速度就更小了。當改變傾斜角θ以設置較平坦排列，每傾斜凸起3a色調劑供給距離s變長，所以供給速度較高。然而，如果傾斜角θ太小，色調劑不容易滑落在傾斜凸起3a上。通過適當地選擇傾斜角θ，實現色調劑供給效率的最優設計。根據實驗，傾斜角θ優選的是30°-80°，更優選的是45°-70°。
在上述分析中，傾斜凸起形成的色調劑供給距離s假定為突向旋轉軸上的其長度。傾斜凸起(當供料元件向下朝開口(例如，圖7的(B))引導色調劑時)的靠下一面遠離瓶子表面的內部。這些結構是有利的。
這樣做，可以避免由于色調劑在傾斜凸起上滑落的慣性造成的傾斜凸起提起的色調劑超過緊前面傾斜凸起提起。這樣，可以增加每傾斜凸起色調劑供給距離。
另一方面，如圖7的(B)所示，優選的是傾斜凸起(例如，圖7的(B))靠上一面盡可能的靠近瓶子的內表面，更優選的是它與瓶子的內表面相接觸。
這樣做，提升部分提起的色調劑基本上全部通過傾斜凸起引導和供給。
這樣，可以有效地供給色調劑。
(傾斜角和凸起間距)全部傾斜凸起3a沒有必要傾斜相同的傾斜角θ。如圖9(A)所示，對于傾斜凸起3a可以與不同地設定傾斜凸起3a(傾斜角θ1，θ2，θs3)設置得不同。相似地，間距p也不必固定，但應根據傾斜凸起3a(間距一致設定p1，p2，p3)設置。
通過沒置，可以控制色調劑的排放性能。
在作為整體旋轉的傳統色調劑供應容器中，色調劑排放量根據色調劑瓶中剩余的色調劑的數量而變化，因此，很難保持恒定的排放量。這是因為在最初階段，瓶子裝滿了色調劑，因此色調劑粉末壓力高，色調劑排放量必然大，而在最后階段，瓶子中裝有少量的色調劑，與最初階段的排放量相比，色調劑排放量極小。
然而，根據此實施方案的結構，通過適當地設置傾斜角θs及其間距p，可以產生恒定的色調劑排放量。
例如，在開口1a附近的間距p設置得大以提供低的色調劑排放速度，在遠離開口1a的部分將傾斜角θ設置成小的角度以提供較高的色調劑排放速度。照這樣，例如，在色調劑瓶的軸向上可以改變供給功率。這樣做，在最初階段，可以抑制色調劑排放量大的傾向，而在最后階段正相反，色調劑供給速度變得較大。這樣，可以基本上保證色調劑排放量恒定。
(寬度)如圖9(B)所示，與傾斜角θ和間距p相似，傾斜凸起3a的寬度可選，以調整色調劑供給力。
例如，寬度b越大，提起的色調劑的數量就越大。然而，如果它太大，在制造色調劑供應容器的時候，裝色調劑就會受到影響。因此，將其設置為優選的尺寸。
通過發明人的實驗和研究，表明傾斜凸起3a的寬度優選的是色調劑瓶內徑d的約5-20％。更優選的是10-15％。
最終，寬度b延伸至卸料口的開口1a，并且比開口1a的寬度大。
如果它小于開口1a的寬度，色調劑的供給效率就降低。如果其不小于開口1a的一半就可以提供充分的實用供給性能。
在此實施方案中，它基本上與開口1a的寬度相同。
(色調劑供應容器的裝配方法)將描述本發明實施方案的色調劑供應容器1的裝配方法。
圖10是闡明裝配實施方案1的色調劑供應容器1的透視圖。此實施方案的色調劑供應容器1的結構很簡單，可以通過連接如圖10所示的五部分而進行裝配。通過注模法或吹塑法可以容易地制造容器的主體1A，通過注模法可以容易地制造密封元件2，供料元件3，法蘭元件4，裝料口和蓋板元件5。在此實施方案中，通過注模法制造所有部分。
至于連接容器主體1A和法蘭元件4的方法，可用超聲波焊接或振動焊接方法，或者可以通過熱熔粘合材料或其它的粘合材料將它們結合，這樣，可以保證密封性能。
或者，可以使用在法蘭部分的外周表面部分和圓柱端之間輕輕地壓緊嚙合的方法。在這種情況下，用膠帶等纏繞嚙合部分的外表面。那么，就可以容易地拆卸色調劑瓶，因此，可以容易地重復利用色調劑供應容器。
裝配步驟如下。首先，供料元件3插入法蘭4，這樣供料元件3的末端就夾在法蘭4內表面上設置的凸起4a之間。然后，法蘭元件4與容器的主體1A法蘭元件4連接，并將密封元件2與供料元件3的驅動傳動軸部分3d嚙合。
此后，通過色調劑填充孔4b將色調劑填充進主體，并將填充蓋板5緊壓入填充孔4b中，從而完成裝配色調劑供應容器。
運用這樣的安裝方法，應注意的是供料元件3與容器主體1A內表面相接觸的部分。如上所述，如果在供料元件3和主體內表面之間有縫隙，色調劑穿過此縫隙，造成供給效率下降，最后階段不能排放的剩余色調劑的數量增加。這不是優選的。圖11顯示了預防色調劑供給效率下降或增加剩余色調劑數量的結構的實施例。
在圖11的實施例(a)中，容器的主體具有兩個筋板式平行的凸起1e，它們沿軸的平行方向延伸，供料元件3插入凸起1e之間形成的縫隙中。此結構適合于通過注模法制造的主體。雖然供料元件3的自由端面不與容器主體1A嚙合，但是色調劑也不通過，因此不能有效地預防供給效率下降或剩余色調劑增加。對于容器的旋轉方向而言，可以只在相對供料元件3的下游側設置筋板形式的凸起1e。
圖11(b)顯示了另一個實施例，其中沿軸向設置凹進部分1f，供料元件3置于凹進部分1f中。此實施例適合于通過吹塑法制造的主體。色調劑供給效率和剩余色調劑與實施例(a)相同。
圖12說明了另一個裝配步驟實施方案。在此實施例中，供料元件3和法蘭元件4整體注模成型，然后將整個元件插入到主體1A中。這樣做，可以將部件的數量簡化為四部分。
因而，根據本發明的實施方案，可以用各種制造方法和安裝方法。另外，由于與傳統的色調劑供應容器不同，色調劑容器中的攪拌元件不旋轉，所以不存在增加攪拌所需的扭矩的問題。
對于承受t攪拌軸未使用支承元件等，減少了部分成本并可以避免由于在支承部分的滑動作用造成的色調劑顆粒凝結。
(色調劑供應容器的重復利用)將描述使用的色調劑供應容器1的重復利用。出于容易拆卸的目的，主體1A和法蘭元件4是通過膠帶連接的。拆卸操作與裝配操作相反。更詳細地說，首先拆掉密封元件2，再拆掉膠帶，從而主體1A分成如圖12所示的四個部分。用氣流清理主體1A，帶凸起3a的供料元件3，法蘭元件4，密封元件2和填充蓋板5。隨后，將它們重新裝配到容器中，填充預定量的色調劑，從而完成重復利用。
只要沒有磨損的部分，再利用率就會高。在正常的情況下，沒有要替換的部分。因為沒有復雜結構或者沒有空氣不容易到達的部分。所以此結構適于空氣凈化。因此，可以簡單而有保證地進行清理。此色調劑供給性能與新的色調劑瓶相同。
另一方面，使用的色調劑供應容器1可能被壓碎，減少材料都是有可能的。即使主體1A，供料元件3，法蘭元件4，密封元件2和填充蓋板5用不同的材料制成，那么它們也很容易分成各個部分。這有利于重復利用的情況。另外，本發明實施方案的色調劑供應容器1使供料元件3的材料有很大的選擇余地。有可能用相同的材料制造所有的部分。在那種情況下，通過超聲波焊接構建容器主體1A，所以當再利用容器主體時，它會被壓碎而不拆卸和再利用。材料優選的是聚丙烯或聚乙烯，因為包括密封元件2，都是通用的材料。
(旋轉驅動結構)將描述轉動旋轉容器主體1A的傳動驅動力的裝置。對于此裝置，可以用各種已知的機械裝置。圖13和14顯示了一個實施例。
在圖13中，凸起3f設置在法蘭部分3b的外表面上，它與設置在成像設備主要組件中的驅動傳動部分嚙合以承受旋轉驅動力。圖14顯示了另一個實施例，如此圖所示，其中在主體1A的圓周圍邊形成齒輪部分1d，齒輪部分1d與設置在成像沒備主要組件中的驅動齒輪相嚙合以承受旋轉驅動力。
在圖15中所示的實施例中，密封元件2也起旋轉驅動力傳送元件的作用。密封元2包括密封部分2c，法蘭部分2d，驅動力承受部分2e和鎖定部分2f。
密封部分2c的外徑比開口1a的內徑稍大，將其緊壓入開口1a中直到它被法蘭部分2d所擋住。
當色調劑供應容器1裝入成像裝置的主要部件100中之后，通過打開和關閉前門或操縱桿使鎖定部分11向密封元件2的中心移動。容器的主體1A向圖中的左側移動，同時鎖定部分11與密封元件2的鎖定部分2f的凹槽嚙合，從而密封元件2自動疏通。當色調劑從容器中排放而裝進主要部件中時，旋轉驅動力從成像設備主要組件的驅動裝置12傳遞到密封元件2的驅動力接受部分2e。密封元件2進一步包括從供料元件3整體延伸的非圓形軸部分3d，和沿著軸的方向滑動以與軸部分3d嚙合的相應的矩形孔2g。甚至在開口打開之后，它們也保持彼此嚙合。
通過密封元件2，旋轉驅動力傳送至供料元件3和主體1A上，從而供給和排放色調劑，通過軸部分3d，它們一起旋轉。
當要取出色調劑供應容器1時，操作相反。更詳細地說，打開前門或通過操作拉桿，容器的主體1A向前推進，這樣，密封元件2緊壓入開口1a以再密封開口1a。
密封元件2優選的是通過塑性樹脂材料注模法制造，但也可以通過其它的方法和/或其它的材料制造，或可以通過裝配分離的部件來制造。由于密封元件2緊壓入色調劑供給開口1a以將其密封，因此，需要適當的彈性度。材料優選的是聚丙烯、尼龍、高密度聚乙烯等，更優選的是低密度聚乙烯。
(實施方案2)參考圖16，將描述第二個實施方案。
在圖16中，盤狀部分另一側上的傾斜凸起3a相對于色調劑瓶1A的旋轉軸a-a呈鏡面對稱關系。
在通過色調劑瓶1A旋轉排放色調劑的傳統實施例中，為了排放色調劑(供給)要將色調劑瓶1A的旋轉方向定為一個方向。
在色調劑瓶內表面上具有螺旋狀筋板的傳統色調劑情況下，只有當瓶子按一定預定方向旋轉時，才能供給色調劑。
然而，在本發明色調劑供應容器1的情況下，圖16中所示的傾斜凸起3a按鏡面對稱方式排列的結構是可能的。用此排列，按任意的方向旋轉都可以排放色調劑。
圖17顯示了色調劑瓶1A順時針方向旋轉的情況，圖18顯示了色調劑瓶1A逆時針方向旋轉的情況。
在圖17，18中，通過這些圖中(a)和(b)所示的步驟有供料元件3的汲取或提升部分將色調劑汲出。然后，色調劑滑落在朝向開口(C)的傾斜凸起3a上。
如這些圖所示，傾斜凸起3a按鏡面對稱方式排列，按任何一個方向旋轉都可排放色調劑。然而，色調劑排放操作在按任一個方向上一個完全旋轉中只出現一次，這與第一個實施方案不同。
利用這些排列，可以達到下列有利的效果。
通過周期性地改變瓶子和供料元件的旋轉方向，在此變換基礎上產生的沖擊(促進作用)能有效地顯著提高容器中色調劑的攪拌效果。同時，有可能使沉積在瓶子內表面上的色調劑顆粒落下，因此，可以顯著減少不能用的剩余色調劑的數量。
(其它實施方案)本發明不局限于上述實施方案，也可以有各種變化。
在上述實施方案中，傾斜凸起基本上是從盤狀區域垂直地延伸，現成的傾斜凸起3a可以按圖19到圖23中所示的進行改進。
圖19中，凸起3a的側面端部彎曲成“L”型以擋住色調劑，這種情況下，滑落在傾斜凸起3a上的色調劑的數量比上述實施方案的大。
圖20，21顯示了其它的實施例，傾斜凸起3a的橫截面為半圓形，橢圓形等，即平滑彎曲橫截面，這種情況下，可以有保證地容納色調劑，從而，提高了色調劑供給力。此外，減少了沉積在表面上的色調劑的數量，這樣就減少了不能用的剩余色調劑。
如圖22和23所示，逐漸改變(減少或增加)傾斜凸起3a的寬度b，這樣可以調整色調劑供給數量。在圖22的情況下，在傾斜凸起的上部能引導并供給大量的色調劑，在下部，色調劑落下來的部分大于引導或供給的部分。這可以有效地增強色調劑攪拌效果，并調整供給色調劑的數量。
由于將傾斜凸起3a的形狀沒計為大的范圍，可以適當地設置色調劑供給數量以達到預定的色調劑排放性能強度。
開口1a(色調劑通過其排放)的位置不局限于容器主體1A的縱端表面，而是，如圖24所示，其也可以設置在主體的圓柱面中。
在這種情況下，密封元件2看作是開口1a，其包括合乎主體1A外部形狀的弧形閥2a和鍵合到閥2a內表面的墊圈2b。
密封元件2裝配在主體1A上，以在關閉開口1a的位置和打開開口1a的位置之間往復運動。裝配方法可以是這樣的方法，設置與閥2a平行的欄桿，相應地，在主體1A的開口1a周圍設置平行的欄桿引導部分以與欄桿嚙合。
密封元件2往復運動的方向可以是主體1A外周表面的方向或影響主體1A的旋轉軸。后者更為可取，因為當色調劑供應容器1沿著旋轉軸裝配到主要部件上或從主要部件上卸下時，利用密封元件2的運動，密封元件2可以在打開和關閉方向之間運動。例如，在成像裝置裝配部分的下面設置吊鉤部分以與閥嚙合。與色調劑供應容器的裝配操作相互聯系，閥從關閉位置自動地移動到打開位置。
墊圈2b優選的是用聚氨酯泡沫制造，并用雙面膠帶固定在閥2a上。墊圈可以由其它材料，例如其它泡沫材料，橡膠或其它彈性元件來制造。其可以通過其它的已知方法固定。當密封元件2裝配到容器的主體上時，通過預定規定密封開口1a將墊圈2b壓緊。
將描述上述實施方案中色調劑供應容器的色調劑排放性能實驗的結果。
(試驗1)
向第一個實施方案(圖4-7)的色調劑供應容器中填充2000g色調劑，并在高溫和高濕氣氛(溫度40℃，濕度80％)下，將色調劑供應容器底側上開口1a朝下垂直放置40天。
那么，由于吸收了水份，色調劑瓶中的色調劑粉末就具有了很差的流動性。
因為容器是以開口1a在底部而放置的，所以由于重力造成色調劑擠壓在底部。在惡劣的條件放置之后，色調劑瓶毫無振動地慢慢裝入裝置的主要部件中，然后以預定的旋轉頻率(30rpm)旋轉。旋轉色調劑瓶直到所有的色調劑都排放出為止，同時一直測量色調劑排放。
圖27顯示了色調劑排放量測量的結果。縱坐標是累積色調劑排放量(g)，橫坐標是排放色調劑所用的時間(秒)，即瓶子旋轉的時間(秒)。
(試驗2)如圖25所示，供料元件3所有的孔部分3c都是關閉的，所以瓶子的內部基本上完全分割成室。在相同的條件下進行相同的試驗。圖27顯示了測量色調劑排放量的結果。
(對比例1的結構)對于在內表面具有螺旋狀筋板的色調劑瓶，在相同的條件下進行相同的試驗。
圖27也顯示了測量色調劑排放量的結果。
正如將從圖27所理解的，對于試驗1的色調劑瓶，其供料元件3中裝備有孔部分3c，在旋轉的最初階段沒有問題。沒有孔部分(試驗2)的情況，排放性能稍差。更詳細地，直到約150秒，排放量還是稍差。
在試驗2的情況下，瓶子內部完全分割，因此，色調劑不能穿越供料元件。明顯增加的是驅動電動機的啟動扭矩。于是驅動電動機就可能有被損壞的傾向并且可能需要更換。為了避免這些，需要使用大功率的驅動電動機，這將導致成本增加。
另一方面，在已有的實施例和與色調劑瓶子一起旋轉的情況下，在最初階段，直到約200秒才有色調劑排放。隨著瓶子的連續旋轉，從開始過去200秒色調劑才開始排放。
已經證實，在試驗1和2中，即使瓶子在苛刻條件下保存并且瓶子中的色調劑成橋(雖然在試驗2中的性能比在試驗2中的性能差)，集聚物也從一開始(旋轉初期)就排放。
如上所述，本發明的實施方案具備下列有益的效果。
(1)于構成色調劑瓶的部件的數量少，所需的裝配步驟的數量也少，從而可以降低生產成本。
(2)與傳統的結構不同，沒使用支承密封裝置，減小所需的旋轉扭矩。
(3)與傳統的結構不同，沒使用支承密封裝置，可以相應減少色調劑滲漏的傾向。
(4)通過從更大的選擇范圍中選擇凸起的形狀和排列，可以容易地調整色調劑排放量和a排放速度。
(5)按任意方向旋轉都能排放色調劑的容器容易進行改進。
(6)由于在容器主體的內部設置了供料元件，加強了主體的機械強度，并可以減少容器主體的厚度。
(7)即使當瓶子中的色調劑含有大塊顆粒，也可以從旋轉的最初階段適當地排放色調劑。
(8)可以達到恒定數量的排放性能。
(9)可以將成像裝置的主要部件小型化，從而減少色調劑供應容器驅動元件的成本。
(10)可以容易地重復利用所使用的色調劑供應容器。
(11)由于色調劑攪拌效率高，在容器主體中不會產生色調劑橋。
(12)由于色調劑瓶在色調劑瓶的內側沒有螺旋狀筋板，所以利用金屬模型制造金屬模型或模子是簡單且容易的。
雖然已經參考此處公開的結構描述了本發明，但它并不限于前面的細節，而且本申請意在，包括在本發明目的內的改進和變化起著覆蓋符合下列權利要求范圍。
權利要求
1.一種可拆卸地安裝在成像裝置上的調色劑供應容器，上述調色劑供應容器包括一用于容納調色劑的可旋轉的容器體部，上述容器體部在一個縱向端部具有用于允許調色劑排放的開口部分；為了與上述容器體部一體地旋轉而設置的供料構件，它用于朝上述開口部分供給上述容器體部中的調色劑，其特征在于，上述供料構件有一基本沿上述容器體部的整個長度延伸的盤狀構件，上述盤狀構件備有突起，它們相對于上述盤狀構件的旋轉軸線傾斜，并有效地隨上述容器體部的旋轉朝上述開口部分引導調色劑，并且，上述突起沿上述容器體部的縱向設置在各自不同的位置上，至少在上述盤狀構件的一側，以用于在上述容器體部的另一縱向端部的附近朝上述開口供給調色劑。
2.如權利要求1的調色劑供應容器，其特征為，上述盤狀構件在上述突起的相鄰突起之間具有通孔，以使調色劑從上述盤狀構件下落，以攪拌調色劑。
3.如權利要求1的調色劑供應容器，其特征為，在上述盤狀構件的另一側，在縱向的不同位置上，也設置上述突起。
4.如權利要求1的調色劑供應容器，其特征為，上述突起中的一個與上述開口部分接近或相鄰。
5.如權利要求1或3的調色劑供應容器，它進一步包括一從上述開口部分延伸的中空的延伸部分，上述延伸部分在自由端有一開口，以允許調色劑的排放。
全文摘要
一種可拆卸地裝配在成像裝置上的色調劑供應容器，包括容納色調劑的主體；使色調劑從主體中排放的開口；設置于主體中的可旋轉供料元件，通過其旋轉供給色調劑；其中，供料元件包括提升部分，用于在主體中提升色調劑；引導部分，用于向下朝開口引導收集部分提起的色調劑；和下降部分，用于使提升部分提起的色調劑下落而不隨著供料元件的旋轉向開口供給。
文檔編號G03G15/08GK1661490SQ20051000784
公開日2005年8月31日 申請日期2002年2月19日 優先權日2001年2月19日
發明者山田祐介, 伴豐, 田澤文朗, 皆川浩范 申請人:佳能株式會社