CN101490629B - 显影剂供给容器 - Google Patents
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Abstract
在显影剂供给容器(1)的齿轮列(5、6)由锁定元件(7)锁定并且显影剂供给容器(1)的定位转动通过齿轮列(5、6)自显影剂接纳设备的齿轮(12)接收驱动力而自动执行的结构中,如果解除突起(5a)处于干涉锁定元件(7)的位置上,显影剂供给容器(1)的定位转动不可实现。鉴于此,齿轮(5)转动以利用显影剂供给容器(1)的插入操作通过齿轮(5)的接合部(5d)与显影剂接纳设备(10)的接合部(13a)的抵靠而对锁定元件(7)进行锁定。因此,在显影剂供给容器(1)插入完了时,齿轮列(5、6)被锁定元件(7)锁定,因此,可适当地执行显影剂供给容器(1)的定位转动。
Description
技术领域
本发明涉及一种可拆卸地安装在显影剂接纳设备中的显影剂供给容器。就显影剂接纳设备的示例而言,可列举的有诸如复印机、打印机以及传真机一类的成像设备以及可拆卸地安装在诸如上面举例的成像设备中的成像单元。
背景技术
在诸如复印机、打印机等的电子照相成像设备的领域中,已经使用了微小的粒子调色剂(显影剂)。在上述一类的成像设备的情况下,随着显影剂的消耗,可拆卸地设置在成像设备中的显影剂供给容器向成像设备补充显影剂。显影剂是极细小的粒子物质。因此,如果在显影剂补充操作中处理不当,显影剂就会飞散。因此,已提出显影剂补充方法,该方法将显影剂供给容器安放在成像设备中并通过显影剂供给容器的微小开口一点点地将显影剂排放在显影剂供给容器中。此外,这些方法中的某些方法已投入实际使用。
还提出大量圆筒状的显影剂供给容器(传统容器),其中安置有搅拌元件(排放元件)以在显影剂搅拌的同时输送之。
上述一类的显影剂供给容器设有耦接元件,以驱动安置在显影剂供给容器中的搅拌元件。传统显影剂供给容器的耦接元件这样构造,使得通过与成像设备总体组件的耦接元件相接合,自总体组件接收驱动力。
在将上述显影剂供给容器装入(插入)成像设备中完了之后,用户将会以预定角度转动显影剂供给容器。随着显影剂供给容器转动预定角度,显影剂供给容器就可执行其操作(显影剂补充操作)。也就是说,随着显影剂供给容器的转动,设在显影剂供给容器周面上的孔便与成像设备的显影剂接纳孔连通,使得给成像设备补充显影剂成为可能。
日本特开昭53-46040号公报中披露的设备被如此构造,使得诸如上述一类的转动显影剂供给容器而使之定位进行显影剂排放的操作自动执行。
具体地说,当通过与成像设备的耦接元件接合而让驱动安置在显影剂供给容器中的搅拌元件的耦接元件接收驱动力时,执行转动显影剂供给容器而使之定位进行显影剂输送的步骤。
因此,在上述官方公报披露的设备的情况下,作如下的考虑是合乎情理的,即,因为显影剂供给容器通过转动而定位进行显影剂排放,提供了一种结构配置,使显影剂供给容器的耦接元件相对于显影剂供给容器适度转动是相当困难的。换句话说,考虑到:即便在显影剂供给容器通过转动而适当定位以进行显影剂排放之后,显影剂供给容器的耦接元件仍保持在足够量的扭转载荷下,也是合理的。
也就是说,在上述官方公报披露的设备的情况下,即便在给成像设备供给显影剂(在显影剂供给容器通过转动而适当定位于成像设备中之后,执行显影剂的供给)的过程中,驱动耦接元件所需的力的大小保持得足够大。
因此,在上述官方公报披露的设备的情况下,驱动搅拌元件以给显影剂供给容器补充显影剂所需的力的大小大,因此,驱动搅拌元件用的驱动马达、驱动齿轮等承受的载荷量也大。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种可拆卸地安装在显影剂接纳设备上的显影剂供给容器,该显影剂接纳设备包括驱动装置和力施加装置,其中,所述显影剂供给容器是通过包括至少其在定位方向上的转动的定位操作而定位的,所述显影剂供给容器包括:可转动排放装置,用以将显影剂排出所述显影剂供给容器;驱动传递装置,用以将驱动力自驱动装置传递给所述排放装置;载荷施加装置,用以施加载荷而通过自驱动装置接收的驱动力在定位方向转动所述显影剂供给容器;释放装置,用以对通过自驱动装置接收的驱动力相对于所述显影剂供给容器的相对转动释放载荷的施加;以及力接收装置,用以自力施加装置接收退避所述释放装置的力而允许通过所述载荷施加装置施加载荷。
根据本发明的另一个方面,提供了一种可拆卸地安装在显影剂接纳设备上的显影剂供给容器,该显影剂接纳设备包括驱动器件和力施加器件,其中,所述显影剂供给容器是通过包括至少其在定位方向上的转动的定位操作而定位的,所述显影剂供给容器包括:可转动排放器件,用以将显影剂排出所述显影剂供给容器;驱动传递器件,用以将驱动力自驱动器件传递给所述排放器件;载荷施加器件,用以给所述驱动传递器件施加载荷而通过自驱动器件接收的驱动力在定位方向转动所述显影剂供给容器;释放器件,用以对通过自驱动器件接收的驱动力相对于所述显影剂供给容器的相对转动释放所述载荷施加器件的载荷的施加;以及力接收器件,用以自力施加器件接收退避所述释放器件的力而允许通过所述载荷施加器件施加载荷。
本发明的这些和其它目的、特征以及优点都将在结合附图考虑下面本发明优选实施例的说明时变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出了设备总体结构的成像设备的剖视图;
图2是示出了其结构的显影设备一部分的剖视图;
图3是容器正装入显影剂接纳设备中时显影剂供给容器的透视图;
图4a是显影剂接纳设备的透视图;
图4b是显影剂接纳设备的透视图;
图5a是描述显影剂接纳设备的显影剂接纳孔气密密封时设备内部的视图;
图5b是描述显影剂接纳设备的显影剂接纳孔完全打开时设备内部的视图;
图6a是用以描述容器的显影剂供给容器的透视图;
图6b是用以描述容器的显影剂供给容器的剖视图;
图6c是自显影剂供给容器的驱动力接纳侧观察的显影剂供给容器的侧视图;
图6d是用以描述齿轮的第二和第三齿轮的透视图;
图7a是自显影剂供给容器的驱动力接纳侧观察的显影剂供给容器的侧视图,示出了开启或关闭遮挡件的卡扣部;
图7b是显影剂供给容器的透视图,示出了开启或关闭遮挡件的卡扣部;
图8是显影剂供给容器的透视图;
图9a是显影剂供给容器的扭转载荷产生部的剖视图;
图9b是显影剂供给容器的扭转载荷产生部的分解图;
图10是锁定元件的透视图;
图11a是接合的锁定元件的透视图;
图11b是锁定元件解除状态的透视图;
图12a是自被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图,此时容器的锁定元件解除突起处于其锁定元件解除位置;
图12b是自被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图,此时容器的锁定元件解除突起处于其锁定元件解除位置;
图12c是自被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图,此时容器的锁定元件解除部分处于其锁定元件解除位置;
图13a是描绘显影剂供给容器定位时第一接合部与待接合的第一部分之间接合状态的示意图;
图13b是描绘显影剂供给容器定位时第一接合部与待接合的第一部分之间接合状态的示意图;
图13c是描绘显影剂供给容器定位时第一接合部与待接合的第一部分之间接合状态的示意图;
图14是描绘第一接合部与待接合的第一部分的示意图,示出了显影剂供给容器定位之后它们的位置关系;
图15是显影剂供给容器拆卸期间第一接合部与待接合的第一部分的示意图,示出了两个接合部分之间的接合状态;
图16a是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后显影剂供给容器的透视图;
图16b是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后显影剂供给容器的剖视图;
图16c是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后自驱动力接纳侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图16d是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后显影剂供给容器的剖视图;
图17a是在转动容器的步骤完了之后显影剂供给容器的透视图,转动容器的步骤是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤之后执行的;
图17b是在转动容器的步骤完了之后显影剂供给容器的剖视图,转动容器的步骤是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后执行的;
图17c是在转动容器的步骤完了之后自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图,转动容器的步骤是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后执行的;
图17d是在转动容器的步骤完了之后显影剂供给容器的剖视图,转动容器的步骤是在将显影剂供给容器装入显影剂接纳设备中的步骤完了之后执行的;
图18a是在安装容器的步骤完了之后自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图18b是在显影剂供给容器的第二齿轮与显影剂接纳设备的容器驱动齿轮接合完了之后自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图18c是在转动容器的步骤完了之后自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图18d是在锁定元件解除之前不久自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图18e是在锁定元件解除时自容器被驱动的那侧观察的显影剂供给容器的平面图;
图19是描述作用在内拉遮挡件的方向上的力的示意图;
图20是显影剂供给容器的透视图;
图21a是第二实施例中显影剂供给容器的透视图;
图21b是自容器被驱动的那侧观察的第二实施例中显影剂供给容器的平面图;
图22是第三实施例中显影剂供给容器的透视图;
图23是第四实施例中显影剂供给容器的透视图;
图24是第五实施例中显影剂供给容器的透视图;
图25是第六实施例中显影剂供给容器的粗略视图;
图26是描述第六实施例中定位显影剂供给容器的操作的视图。
具体实施方式
接着,将参照附图具体描述本发明的实施例。
(实施例1)
首先,将描述具有显影剂接纳设备的成像设备,随后将描述显影剂供给容器。顺便提及的是,在该实施例中,将由显影剂接纳设备和显影剂供给容器构成的系统称作显影剂供给系统。
(成像设备)
首先,参见图1,针对其结构,将采用了电子照相方法的复印机描述为成像设备的示例,成像设备具有显影剂接纳设备,显影剂供给容器可拆卸地安装在显影剂接纳设备中。
在该附图中,参考标记100表示电子照相复印机的总体组件(下文将称作“设备总体组件100”)。参考标记101表示原稿,其位于原稿安放玻璃台102上。静电潜像形成在电子照相感光元件104(下文将称作“感光鼓”)也即图像承载元件上,即,利用光学部的多个反射镜M和透镜Ln将与成像数据一致的光学图像聚焦在感光鼓上。该静电潜像经由显影设备和显影剂而显影成可视图像。
在本实施例中,调色剂用作显影剂。因此,它是存储在显影剂供给容器中的调色剂源,这将在后面描述。顺便提及的是,在显影设备被构造成使用含有调色剂和载体的显影剂的情况下,显影剂供给容器被构造成既存储调色剂又存储载体,于是便给显影设备供给了调色剂和载体两者。
参考标记105-108表示存储了记录介质S(下文将称作“片材”)的盒。在这些存储于盒105-108内的片材S中,最合适的片材是基于通过复印设备的控制部(液晶面板)由操作员(用户)输入的信息或原稿101的片材尺寸选择的。这里应该注意,可与成像设备一起使用的记录介质不限于纸张。例如,OHP片材等可在必要时使用。
由片材进给和分离设备105A-108A输送的片材是通过输送部109输送给一对对准辊110的,随后与感光鼓104的转动和光学部103的扫描时间同步地进一步输送。
参考标记111和112分别表示转印放电装置和分离放电装置。由显影剂形成在感光鼓104上的图像通过转印放电装置111转印到片材S上。刚转印上由显影剂形成的图像的片材S通过分离放电装置112与感光鼓104分离。
此后,片材S由输送部113进一步输送到定影部114。在定影部114中,片材S上由显影剂形成的图像经由热压而固着。在单面模式中,片材S通过排放反转部115输送,随后通过一对排放辊116排放到排放托盘117中。在多重模式中,片材S经由排放反转部115的挡板118的控制通过再进给输送部119、120输送到一对对准辊110。然后,片材S通过片材S在单面模式中输送的相同路径排放到排放托盘117中。
在双面复印模式中,片材S经由排放辊116被输送经过排放反转部115,直到片材S部分露出设备总体组件。接着,在片材S已移经挡板118后其尾端部仍被排放辊116夹紧的同时控制挡板118,并且通过排放辊116反向转动,将片材S送回到设备总体组件中。此后,借助于再进给输送部119和120将片材S输送至对准辊110。随后,片材S通过与其在单面复印模式下输送的路线相似的路线排放到排放托盘117中。
在如上所述构造的设备总体组件100中,诸如作为显影器件的显影设备、作为清洁器件的清洁部202、作为充电器件的一次充电装置等成像处理装置安置在感光鼓104周面的附近。顺便提及的是,清洁部202用于消除残留在感光鼓104上的显影剂。一次充电装置203用于使感光鼓104的周面均匀带电,以在感光鼓104上形成预期的静电图像。
(显影设备)
接着,将描述显影设备。显影设备201是通过将显影剂附着在静电潜像上而使基于原稿101的信息由光学部103形成在感光鼓104上的静电潜像显影的设备。用以将显影剂供给到显影设备201的显影剂供给容器通过操作员可拆卸地安装在设备总体组件100上。
显影设备201具有可拆卸地装有显影剂供给容器1的显影剂接纳设备10和显影装置201a。显影装置201a具有显影辊201b和显影剂发送元件201c。自显影剂供给容器1供给的显影剂由发送元件201c送至显影装置201b,由此将显影剂供给到感光鼓104。此外,参见图2,显影辊201b设有显影刮片201d,用以调节涂布在辊上的显影剂量;防漏片材201e,其与显影辊201b接触而防止显影剂通过显影辊201b与显影装置201a的壁之间的间隙泄漏。
此外,参见图3,设备总体组件100设有盖15,其用以更换显影剂供给容器并作为复印机外盖的一部分。当操作员将显影剂供给容器1装入设备总体组件100中或将其拆下时,操作员会打开该盖15并在由箭头A表示的方向上插入显影剂供给容器1以安装容器1或在与方向A相反的方向上拉出容器1以取出容器1。
(显影剂接纳设备)
参见图4a和4b,显影剂接纳设备10设有存储部10a(其内可拆卸地装有显影剂供给容器1)和显影剂接纳孔10b(用以接纳自显影剂供给容器1排放的显影剂)。通过显影剂接纳孔10b供给的显影剂被供给至上述显影装置201a以用于成像。
进而,参见图5a和5b,显影剂接纳设备设有显影装置支架13,依据显影剂供给容器1插入的方向,显影装置支架13处于显影剂接纳设备10的后部。该显影装置支架13设有接合部13a(其与显影剂供给容器1接合)和支承部13b。
此外,显影剂接纳设备10设有显影装置遮挡件11,其大致为半圆筒的形式且其曲率与显影剂供给容器1和存储部10a的相匹配。该显影装置遮挡件11与存储部10a壁的底缘所设的导向部10d接合,由此能在与存储部10a的周向平行的方向上沿着存储部10a的壁滑动,从而打开或关闭显影剂接纳孔10b。
导向部10c位于显影剂接纳孔10b的两纵向端,它们可通过显影装置遮挡件11的运动开封或密封。
在显影剂供给容器1装入存储部10a中之前,通过与显影剂接纳设备10所设的显影装置遮挡件止挡10d接触地定位,显影装置遮挡件11处于气密密封显影剂接纳孔10b的位置,由此防止显影剂回流,也即防止显影剂从显影装置流至存储部10a。
此外,为了确保显影剂遮挡件11打开以开封显影剂接纳孔10b时显影剂接纳孔10b的底缘和显影装置遮挡件11的顶缘彼此精密对准以致显影剂接纳孔10b完全打开,设有显影装置遮挡件止挡10e(图16d),以根据显影装置遮挡件11为开封而移入的最终位置调节显影装置遮挡件11。
该止挡10e还充当停止部,以在显影剂排放孔1b与显影剂接纳孔10b对准时的准确时刻停止容器本体1a的转动。也就是说,当显影装置遮挡件11的显影剂接纳孔开封运动被止挡10e阻止时,与显影装置遮挡件11接合的显影剂供给容器1的转动被后面将描述的开封突起阻止。
此外,存储部10a的一个纵向端设有驱动齿轮12,作为驱动元件(驱动装置)以自设备总体组件100所设的驱动马达传递转动驱动力。显影剂存储部10a被构造成使得该驱动齿轮12通过赋予第二齿轮6(图6)转动力而驱动显影剂排放元件4,转动力的方向与显影剂供给容器1转动以在开封显影剂接纳孔10b的方向上移动显影装置遮挡件11的方向相同,正如后面描述的。
另外,驱动齿轮12与驱动齿轮列连接,该驱动齿轮列用以转动地驱动显影装置的显影剂发送元件201c和显影辊201b、并用以驱动感光鼓104。本实施例中所用的驱动齿轮12模数为1,齿数为17。
顺便提及的是,显影剂接纳设备无需构造成上述情形。换句话说,它可构造成可拆卸地安装在成像设备中。也就是说,它可构造为成像单元。作为成像单元的示例,可列举的有设有感光元件和充电装置、清洁器等中的至少一个处理器件的处理盒,以及设有显影装置的显影盒。
(显影剂供给容器)
参见图6a,作为存储显影剂的存储部(容器体)的显影剂供给容器1的容器本体1a大致为半圆筒状。容器本体1a壁的半圆筒部设有显影剂排放孔1b,其为缝隙形状并在容器本体1a的纵向上延伸。
为了保护存储在该容器本体1a中的显影剂并防止显影剂泄漏,希望容器本体1a具有一定的刚性。在本实施例中,容器本体1a是由聚苯乙烯注塑而成的。此外,将树脂物质选择用作容器本体1a的材料,无需局限于上述类型的物质。也就是说,可使用诸如ABS的其它物质。
容器本体1a的一个端面设有手柄2,充当用户装卸显影剂供给容器1时抓握的握柄部。此外,希望该手柄2与容器本体1a一样具有一定的刚性。该手柄2通过采用与容器本体1a相同的注塑方法、由与容器本体1a相同的材料形成。
至于容器本体1a和手柄2彼此间的固定,它们可彼此机械装配、相互旋紧、彼此结合或相互焊接。也就是说,总之必要的是它们彼此固定的程度足够强以防止它们在装卸显影剂供给容器1期间松脱。在本实施例中,它们通过彼此机械接合而相互固定。
参见图6b,容器本体1a与设有第一齿轮5的纵向端壁相对的纵向端壁设有显影剂进入孔1c,其在容器本体1a填充了显影剂之后通过未示出的密封元件等密封。
进而,当显影剂供给容器处于操作位置(显影剂供给容器定位操作在操作位置结束,以让显影剂供给容器能排放显影剂)时(显影剂供给容器1在装入显影剂接纳设备中之后转动预定角度而移进操作位置),显影剂排放孔1b大致面向侧面,正如后面将描述的那样。此外,显影剂供给容器1被构造成在它装入显影剂接纳设备中时要保持成显影剂排放孔1b大致面朝上的姿态,正如后面要描述的那样。
(容器遮挡件)
参见图6a,显影剂排放孔1b保持由容器遮挡件3关闭的状态,容器遮挡件3大致为半圆筒形状,其曲率与显影剂供给容器1的周面曲率大致匹配。该容器遮挡件3与容器本体1a的两纵向端所设的导向部1d接合。这些导向部1d不仅在容器遮挡件3以滑动方式移动而开闭时引导容器遮挡件3,而且还防止容器遮挡件3与容器本体1a松脱。
此外,为了防止显影剂自显影剂供给容器1泄漏,容器遮挡件3面向显影剂排放孔1b的表面设有一密封元件(未示出)。不过,取而代之,容器本体1a靠近显影剂排放孔1b边缘的部分也可设有密封元件。显然,容器遮挡件3和容器本体1a均可设有密封元件。在本实施例中,只有容器本体1a设有密封元件。
另外,通过将树脂形成的密封薄膜焊接在靠近显影剂排放孔1b边缘的容器本体1a的部分上,显影剂排放孔1b可由密封薄膜密封,而不是如本实施例中一样给显影剂供给容器1设有容器遮挡件3。在这种情况下,显影剂排放孔1b经由密封薄膜的剥离而开封。
不过,就该结构配置而言,在更换显影剂耗尽的显影剂供给容器1时,残留在显影剂供给容器1中的显影剂尽管数量很少,但仍可能通过显影剂排放孔1b飞散。因此,希望将显影剂供给容器1构造成使得显影剂排放孔1b可由容器遮挡件3再密封。
显然,在分配(传送、运输)显影剂供给容器1期间,由于显影剂供给容器1的显影剂排放孔1b的形状和/或显影剂供给容器1填充显影剂的量方面的原因,显影剂可能会从显影剂供给容器1中泄漏,则此时显影剂供给容器1可既设有密封薄膜又设有容器遮挡件3以更可靠地密封显影剂供给容器1。
(排放元件)
显影剂供给容器1设有显影剂排放元件4,其安置在容器本体1a中。该排放元件4是可转动的显影剂排放器件(排放装置),以通过在转动搅拌显影剂的同时将显影剂输送到显影剂排放孔1b而通过显影剂排放孔1b自容器本体1a排放其中的显影剂。参见图6b,排放元件4主要由轴4a和搅拌翼4b构成。
轴4a的一个纵向端可转动地由容器本体1a支承,这样从实际角度看,轴4a就无法在其纵向上移动。另一方面,轴4a的另一纵向端与第一齿轮5连接,于是它就可与第一齿轮5同轴转动。更具体地说,两者通过附接第一齿轮5的轴部和轴4a的另一端而彼此连接在容器本体1a中。此外,为了防止显影剂沿着第一齿轮5的轴部而从容器本体1a中泄漏,轴部装配有密封元件。
另外,可通过某一元件将第一齿轮5和轴4a间接连接以便给轴4a传递驱动力,而不是如上所述使第一齿轮5和轴4a彼此连接。
轴4a对于排放元件4最好足够刚硬以松散显影剂供给容器1中的显影剂,于是显影剂在搅拌的同时便可朝显影设备输送,即便显影剂可能会结块。此外,轴4a相对于容器本体1a的阻力大小最好尽可能小。基于上述观点,在本实施例中,将聚苯乙烯用作排放元件轴4a的材料。显然,轴4a的材料选择无需局限于聚苯乙烯。也就是说,其它物质诸如聚缩醛等也可使用。
搅拌翼4b固定在轴4a上。它们用于在搅拌显影剂的同时将容器本体1a中的显影剂朝显影剂排放孔1b输送;随着轴4a的转动,搅拌翼4b输送显影剂。此外,根据容器本体1a的径向,搅拌翼4b延伸得足够远以适当地掠过容器本体1a的圆筒壁部的内表面,以便将显影剂不能从容器本体1a中排放的量降到最小。
此外,参见图6b,搅拌翼4b成形为其自由端的边缘大致以字母L的形状倾斜(图6b中以a表示的部分)。该部分a的转动时延用于朝显影剂排放孔1b输送显影剂。在本实施例中,搅拌翼4b由聚酯片材制成。显然,搅拌翼4b的材料选择无需局限于聚酯片材。也就是说,不同于聚酯的树脂也可使用,只要由这种物质制成的片材是柔韧的就行了。
考虑到上述排放元件4的结构,该结构无需局限于上述示例。也就是说,任何各种不同的结构配置都可使用,只要它能让排放元件4执行通过转动输送显影剂而将显影剂排出显影剂供给容器1的功能就行了。例如,材料、形状等可不同于那些搅拌翼4b的上述示例,或可采用不同于本实施例的输送系统。此外,在本实施例中,作为两个独立部件的第一齿轮5和排放元件4彼此附接。不过,第一齿轮5和排放元件4的轴部可由树脂一体模制而成。
(开启或关闭显影装置遮挡件的机构)
接着,将描述开启或关闭显影装置遮挡件11的机构。
参见图6c,显影剂供给容器1a设有开封突起1e和密封突起1f,它们都用于使显影装置遮挡件11移动以开启或关闭显影装置遮挡件11。这些突起1e和1f都位于容器本体1a的周面上。
开封突起1e是如下突起,在显影剂供给容器1安装后定位显影剂供给容器1的操作(显影剂供给容器1以预定角度转入操作位置的操作)时、向下推动显影装置遮挡件11(图5)而开封显影剂接纳孔10b(图5)。
密封突起1f是如下突起,在拆卸显影剂供给容器1的操作时、向上推动显影装置遮挡件11而密封显影剂接纳孔10b(显影剂供给容器1以预定角度自操作位置(供给位置)朝向显影剂供给容器1装入的位置或显影剂供给容器1拆走的位置反向转动的操作)。
如上所述,为了使显影装置遮挡件11的开闭运动与转动显影剂供给容器1的操作协调,开封突起1e和密封突起1f定位如下:
也就是说,开封突起1e和密封突起1f这样定位,使得在将显影剂供给容器1装入显影剂接纳设备10(图5)中之后不久,它们在显影装置遮挡件11转动而开封的方向上相对彼此各自位于上游和下游侧。
顺便要说的是,在本实施例中,显影剂供给容器11被构造成使得显影装置遮挡件11利用开封突起1e和密封突起1f开启或关闭。不过,它可例如构造成图7a和7b所示的那样。
具体而言,给容器本体1a提供卡扣爪1k(卡钩部),其能与显影装置遮挡件11接合或脱离。爪1k位于容器本体1a的周面上(其在容器本体1a周面上的位置与开封突起1e的大致相同)。
为了更为详细地描述,该卡扣爪1k通过自上方配合到凹槽中而与显影装置遮挡件11的接合部(凹槽)接合。显影剂供给容器1被这样构造,使得在卡扣爪1k配合(接合)到显影装置遮挡件11的凹槽(接合部)之后容器本体1a转动时,卡扣爪1k向下推动显影装置遮挡件11以打开遮挡件11或向上推动遮挡件11而关闭遮挡件11。与卡扣爪1k连接的显影装置遮挡件11的连接部11a成形为它的形状与卡扣爪1k的匹配,以确保卡扣爪1k和显影装置遮挡件11适当地彼此接合。
此外,显影剂供给容器1被这样构造,使得在显影装置遮挡件11通过容器本体1a的转动而向上拉再密封容器1之后,它不可能进一步转动,正如后面描述的那样。如果显影剂供给容器1朝向其安装(拆卸)角转动,卡扣爪1k与显影装置遮挡件11松脱,从而容许显影剂供给容器1相对于显影装置遮挡件11转动,于是再密封显影剂排放孔1b。正如从上述卡扣爪1k的说明中显然看出的,施加在卡扣爪1k上以使卡扣爪1k与显影装置遮挡件11卡扣(接合)的力的大小这样调节,使得卡扣爪1k能与显影装置遮挡件11松脱。
(驱动力传递器件)
接着,将针对其结构描述驱动力传递器件(驱动力传递装置),其将自显影剂接纳设备10接收的转动驱动力传递给显影剂排放元件4。
显影剂接纳设备10设有驱动齿轮12,作为给显影剂供给容器1传递驱动力的驱动元件。
另一方面,显影剂供给容器1设有驱动力传递器件,以通过与驱动齿轮12接合而将自驱动齿轮12接收的转动驱动力传递给显影剂排放元件4。
在本实施例中,驱动力传递器件具有齿轮列。齿轮列各齿轮的轴部与显影剂供给容器1的一个纵向端面可转动地直接附接,正如后面将详细描述的那样。
在本实施例中,在安装显影剂供给容器1之后,显影剂供给容器1将采用手柄2以预定角转动而在操作位置(供给位置)上定位。在显影剂供给容器1转动之前,驱动力传递器件和驱动齿轮12彼此间并不接合。也就是说,它们仍在显影剂供给容器1的圆周方向上彼此分离。随后,当显影剂供给容器1使用手柄2转动时,驱动力传递器件和驱动齿轮12相互面对,随后彼此接合,使得驱动力自驱动齿轮12传递给驱动力传递器件(接合状态)。
具体而言,作为驱动力传递器件而与显影剂排放元件4连接的第一齿轮5(驱动力传递第一元件)由与容器本体1a的上述纵向端面附接的轴支承,于是第一齿轮5能绕着显影剂供给容器1的转动中心(大致中心)转动。该第一齿轮5可与显影剂排放元件4同轴转动。
第一齿轮5的轴部与容器本体1a的上述纵向端面附接,于是在显影剂供给容器1以预定角度转动而定位以进行显影剂排放时,第一齿轮5的转动中心大致与显影剂供给容器1的转动中心对准。
此外,作为驱动力传递元件的第二齿轮6(驱动力传递第二元件)由容器本体1a可转动地支承,于是第二齿轮6能绕着显影剂供给容器1的转动中心轨道式转动,显影剂供给容器1的转动中心与第二齿轮6的转动中心之间保持预定间距。该第二齿轮6这样定位,使得它能与显影剂接纳设备10的驱动齿轮12接合而自驱动齿轮12将驱动力传递给第二齿轮6。也就是说,显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10这样构造,使得第二齿轮6自驱动齿轮12接收转动驱动力。进而,参见图6d,第二齿轮6被构造为步进齿轮以将转动力传递给第一齿轮5;它设有齿轮6′即第三齿轮,其与第一齿轮5接合而给第一齿轮5传递转动驱动力。
显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10被这样构造,使得驱动齿轮12传递驱动力的方向与容器本体1a转动而定位以进行其操作的方向相反,并且,第二齿轮6经与驱动齿轮12啮合而转动的方向与容器本体1a转动而定位以进行其操作的方向相同。
此外,显影剂供给容器1定位而进行显影剂排放时容器本体1a转动的方向与显影装置遮挡件11转动而开封显影剂排放孔1b的方向相同,如上所述。
也就是说,显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10被这样构造,使得当转动驱动力自驱动齿轮12输入到第二齿轮6中时,第二齿轮6、齿轮6′(第三齿轮)以及与齿轮6′(第三齿轮)接合以接收驱动力的第一齿轮5转动,因此,容器本体1a中的显影剂排放元件4转动,如上所述。
在显影剂供给容器1装入显影剂接纳设备10中之后不久,第二齿轮6与驱动齿轮12之间在容器本体1a的圆周方向上存在一定间距,如上所述。
随后,当转动显影剂供给容器1的操作由用户执行时,第二齿轮6与驱动齿轮12接合,于是驱动力可自驱动齿轮12传递给第二齿轮6。此时此刻,显影剂排放孔1b不与显影剂排放孔10b连通(显影装置遮挡件11仍关闭)。
此后,驱动力输入到显影剂接纳设备10的驱动齿轮12中,正如后面将要描述的那样。
如上所述通过在容器本体1a的圆周方向上调节第二齿轮6相对于显影剂供给容器1(开封突起1e或显影剂排放孔1b)定位的位置,第二齿轮6与驱动齿轮12之间的接合开始在上述时刻出现。这就是第二齿轮6和第一齿轮5定位成使第二齿轮6的转动中心与第一齿轮5的转动中心并不一致的原因所在。
在本实施例中,容器本体1a为中空圆筒状。因此,显影剂排放元件4的转动中心与容器本体1a的转动中心保持一致(大体一致),并且,与显影剂排放元件4直接连接的第一齿轮5与容器本体1a的转动中心保持一致(大体一致)。不过,第二齿轮6的转动中心不与第一齿轮5的一致。因此,随着显影剂供给容器1的转动,第二齿轮6通过绕着容器本体1a的转动中心轨道式地运动而与显影剂接纳设备10的驱动齿轮12接合。这就是第二齿轮6定位成其转动中心不与容器本体1a的转动中心一致的原因所在。
顺便提及的是,显影剂供给容器1可构造成使显影剂排放元件4的转动中心不与容器本体1a的保持一致。例如,显影剂供给容器1可构造成使显影剂排放元件4的转动中心朝显影剂排放孔1b(在容器本体1a的径向上)与显影剂供给容器1的转动中心错开。在这种情况下,希望第一齿轮5减小直径(半径),并且,显影剂供给容器1被构造成使第一齿轮5由与容器本体1a的纵向端壁的位置附接的轴支承,其与显影剂排放元件4的转动中心一致,但与容器本体1a的转动中心不一致。在其它方面,上述显影剂供给容器的改进型式在结构上与本实施例中的显影剂供给容器1的相同。
此外,如果显影剂供给容器1被构造成使显影剂排放元件4的转动中心不与容器本体1a的一致,则显影剂供给容器1的驱动力传递器件可仅由第二齿轮6构成,也即,不用设置第一齿轮5,由此第二齿轮6由与容器本体1a部分附接的轴支承,其以显影剂排放元件4的转动中心错开的相同方式与容器本体1a的转动中心错开。在这种情况下,第二齿轮6与显影剂排放元件4连接,使得它们同轴转动。
此外,在这种情况下,显影剂排放元件4的转动方向与上述情况的相反,因此,显影剂朝面向侧面的显影剂排放孔1b向下输送。并且在这种情况下,显影剂供给容器1最好构造成赋予显影剂排放元件4这样一种功能,即,显影剂排放元件4的转动提升显影剂供给容器1中的显影剂,并朝位于下方的显影剂排放孔1b引导提升的显影剂。
第一和第二齿轮5、6最好具有自显影剂接纳设备10完全传递驱动力的功能。在本实施例中,聚缩醛用作第一和第二齿轮5、6的材料,其通过注塑而成。
更为详细地描述,第一齿轮5的模数为0.5,齿数为60,直径为30mm,而第二齿轮6的模数为1,齿数为20,直径为20mm。此外,第三齿轮6′的模数为0.5,齿数为20,直径为10mm。第二齿轮6和第三齿轮6′的转动中心在第一齿轮5的径向上与第一齿轮5的转动中心错开20mm。
例如,第一和第二齿轮5、6的直径可分别设定为20mm、40mm,如图8所示。不过,在这样的情况下,第二齿轮6需根据其与容器本体1a的上述纵向端面的转动中心间的间距调节,以确保定位显影剂供给容器1的操作(后面将描述)按理想方式执行。
在图8所示的上述改型的情况下,因为齿轮比的变化,显影剂自显影剂供给容器1排放的速度(排放元件4的转速)高于本实施例中的(显影剂接纳设备10的驱动齿轮12的转速相同)。此外,在搅拌显影剂的同时对之进行输送所需的扭矩大小将增大。因此,希望考虑显影剂类型(比重差,其取决于性能差异,比如显影剂是否具有磁性等)、容器本体1a填充显影剂的量、驱动马达的输出等因素来设定齿轮比。
总之必要的是,为进一步提高显影剂排放速度(显影剂排放元件4的转速),提高第一齿轮5的直径并增大第二齿轮6的直径。另一方面,如果认为扭矩更重要,需做的是增大第一齿轮5的直径并减小第二齿轮6的直径。也就是说,这些因素的数值可选择成与理想的规格相适配。
顺便要说的是,在本实施例中,显影剂供给容器1被构造成其自纵向观察时第二齿轮6伸出容器本体1a的周面,如图6所示。不过,显影剂供给容器1可构造成即便其自纵向观察时第二齿轮6也不伸出容器本体1a的周面。在这样的情况下,显影剂供给容器1在可由包装材料包装的便利性方面是优越的,因此在其分配期间偶然掉落而摔坏的事件等的概率要少一些。
(组装显影剂供给容器的方法)
本实施例中组装显影剂供给容器1的方法如下:首先,显影剂排放元件4插入容器本体1a中。接着,第一齿轮和容器遮挡件3与容器本体1a附接。此后,第二齿轮6和第三齿轮6′即第二齿轮6的一体部与容器本体1a附接。然后,容器本体1a通过显影剂进入孔1c填充有显影剂。随后,显影剂进入孔1c由密封元件密封。最后,附接手柄2。
如果需要容易地组装显影剂供给容器1,给容器本体1a填充显影剂、和附接第二齿轮6、容器遮挡件3以及手柄2到容器本体1a上的这一顺序可改变。
(载荷施加器件)
本实施例中的显影剂供给容器1被构造成通过自驱动齿轮12接收驱动力而在定位容器1以进行显影剂排放的方向上自动转动。也就是说,通过载荷施加器件(载荷施加装置)给驱动力传递器件(驱动力传递装置)施加载荷,于是显影剂供给容器1通过自驱动齿轮12接收的驱动力而在定位容器1以进行显影剂排放的方向上自动转动。该结构配置将参照图9-11描述。
在本实施例中,显影剂供给容器1自其在显影剂接纳设备10中的初始位置自动转动到操作位置(显影剂供给位置)的结构配置是通过采用驱动力传递器件以给排放元件4传递转动驱动力而简化的。
也就是说,在本实施例中,使用驱动力传递器件的扭转载荷产生机构用于将来自驱动齿轮12的驱动力转化成使显影剂供给容器1自动转入到其操作位置的扭矩。
具体而言,第二齿轮6相对于容器本体1a的扭转载荷量是通过增大第一齿轮5相对于容器本体1a的扭转载荷量而增大的。
因此,当驱动力自驱动齿轮12输入到与驱动齿轮12啮合的第二齿轮6时,因为第二齿轮6被防止相对于容器本体1a转动,所以转动力在容器本体1a中产生。因此,容器本体1a朝其操作位置自动转动。
也就是说,当显影剂供给容器1自动转动时,驱动力传递器件和显影剂供给容器1处于扭矩产生机构下方,该扭矩产生机构在工作中防止(控制)驱动力传递器件和显影剂供给容器1相对彼此转动。换句话说,显影剂供给容器1处于这样的状况下,使得由驱动传递器件施加给显影剂供给容器1的扭转载荷量大于显影剂供给容器1自动转动所需的力的大小。
参见图9a和9b,第一齿轮5设有锁定元件捕获元件9(环形)。锁定元件捕获元件9构成扭转载荷施加器件的一部分。它装配在第一齿轮5的周面5c的四周并相对于第一齿轮5绕着第一齿轮5的转动轴线转动。锁定元件捕获元件9为环形齿轮的形式。
第一齿轮5装配有环圈14(所谓的O型圈),其处于第一齿轮5的周面部5c与捕获元件9的内表面9b之间,由此保持被压缩。此外,环圈14固定在第一齿轮5轴部的周面部5c上;它装配在周面5c上切割的凹槽5b中,因此,当捕获元件9相对于第一齿轮5转动时,扭转载荷(摩擦)在捕获元件9的内表面9b与压缩环圈14之间产生。
在本实施例中,捕获元件9的周边覆盖有状如圆锯的齿(捕获部9a)。不过,捕获部9a的数量可仅是一个。此外,捕获部9a可采取突起或凹槽的形状。
进而,希望将诸如橡胶、毛毡、泡沫物质、聚氨酯橡胶、弹性体等一类的弹性物质用作环圈14的材料。在本实施例中,使用硅橡胶。此外,环圈14可不采取整环的形状;缺少圆周方向部分的环圈可用作环圈14。
在本实施例中,第一齿轮5的周面5c设有沟槽5b并且环圈14通过装配在沟槽5b中而与第一齿轮5附接。不过,将环圈14保持附接在第一齿轮5上的方法不必是本实施例中应用的方法。例如,可作这样的结构配置,使得环圈14与捕获元件9而非第一齿轮5附接,于是通过使第一齿轮5的周面5c和环圈14相对彼此而产生扭矩来产生扭矩。此外,环圈14和第一齿轮5可一体模制(使用所谓的两色成型)。
参见图6c,容器本体1a设有支柱1h,其自与上述齿轮轴相同的容器本体1a的纵向端面伸出。构成扭转载荷施加器件的一部分、调整捕获元件9转动的锁定元件7由支柱1h以可变化位置的方式支承。参见图10,该锁定元件7具有锁定元件解除部7a、接合部7b以及导向部7c(锁定元件移动力接纳部)。此外,锁定元件7是一个还充当相对于容器本体1a改变(转换)第二齿轮6的扭转载荷的器件,正如后面将描述的那样。也就是说,锁定元件7还充当这样的器件,即,改变防止显影剂供给容器1和驱动力传递元件相对彼此转动所需的力的大小。
接下来,参见图11a和11b,将对锁定元件7与捕获元件9之间的关系进行描述。
参见图11a,在锁定部7b与捕获元件9的捕获部9a接合的同时,防止捕获元件9相对于容器本体1a转动。当驱动力在锁定部7b和捕获部9a处于上述状态期间自驱动齿轮12通过第二齿轮6输入到第一齿轮5中时,转动第一齿轮5所需的转动载荷(扭矩)的大小要大,因为环圈14在压缩状态下处于捕获元件9的内表面9b与第一齿轮5的轴部之间。
如上所述,通过扭转载荷施加器件赋予驱动力传递器件以扭转载荷(阻力),从而利用自驱动齿轮12接收的驱动力使显影剂供给容器1在容器1要定位的方向上转动。
参见图11b,在另一方面,在锁定部7b不与捕获元件9的捕获部9a接合期间,防止不了捕获元件9相对于容器本体1a转动。当在显影剂供给容器1处于上述状态下期间驱动力自驱动齿轮12通过第二齿轮6输入到第一齿轮5中时,捕获元件9与第一齿轮5一起转动。也即,由环圈14产生的第一齿轮5的扭转载荷的那部分并不存在,因此,转动第一齿轮5所需的扭矩大小足够小。
顺便要说的是,在本实施例中,显影剂供给容器1被这样构造,以致为了产生转动显影剂供给容器1的扭矩,环圈14位于第一齿轮5与捕获元件9之间而产生摩擦。不过,扭矩可利用不同于上述情况的结构配置而产生。例如,可使用这样的结构配置,即,使用磁极S、N之间的吸引力(磁力)和弹性螺旋弹簧的内外径变化。
(扭转载荷转换机构)
接着,将描述相对于显影剂供给容器1转换驱动力传递器件的扭转载荷量的机构。
该机构用于在通过锁定元件防止驱动力传递器件相对于容器本体1a转动的状态与驱动力传递器件脱离于锁定元件的状态之间转换驱动力传递器件的状态。
第一齿轮5设有解除突起5a(图9),作为自第一齿轮5的外表面正交突伸的锁定元件解除部(解除装置,解除器件)。该解除突起5a是这样成形和定位的,使得当第一齿轮5在容器1处于其操作位置(显影剂供给容器1已转动到其中)时相对于显影剂供给容器1转动之时,解除突起5a与锁定元件7的解除部7a保持一致。
也就是说,解除突起5a能在其锁定元件解除位置(当它相对于容器本体1a转动时,消除由扭转载荷施加器件产生的扭转载荷)与其锁定位置之间运动。解除突起5a的功能在于,当第一齿轮5转动时,通过与锁定元件7的解除部7a接触而向上推动锁定元件7。当锁定元件7被向上推动时,锁定部7b与捕获元件9的捕获部9a松开,由此迅速让第一齿轮5免受已承受的扭转载荷。
具体而言,存在有螺旋弹簧8,其一端与容器本体1a附接,而其另一端附接(钩住)在锁定元件7上。也就是说,本实施例中的锁定元件7设有触发机构,以便确保:锁定元件7在与锁定元件捕获元件9接合的方向上被显影剂接纳设备10按压时,增大在将锁定元件7压到捕获元件9上的方向(使锁定元件7与捕获元件9接合的方向)上的力大小。触发机构构造如下:螺旋弹簧8的一端与容器本体1a的两弹簧支承部的一个附接,而另一端与另一个弹簧支承部(足够远地远离第一部以保持弹簧8拉伸)附接。此外,两个弹簧支承部中的一个是可拆卸的,使得两个支承部之间的距离是可改变的。因此,如果弹簧支承活动部即便微小地偏离其中立位置,弹簧的张力使得弹簧支承活动部在偏离方向上移动。
当锁定元件7在显影剂供给容器1自动转动之后通过触发机构切换位置时,显影剂供给容器1不处于防止驱动力传递器件相对于显影剂供给容器1转动的状态。换句话说,驱动力传递器件转动显影剂供给容器1所需的扭矩大小变得足够小(无控制状态)。
如上所述,本实施例中的扭转载荷产生机构无法完全防止第一齿轮5相对于容器本体1a转动(无法完全锁定第一齿轮5)。也就是说,扭转载荷产生机构产生的扭转载荷量(转动阻力)足够小,以容许显影剂供给容器1仍保持固定在其操作位置期间第一齿轮5相对于容器本体1a转动。
顺便要说的是,在本实施例中,这样构造显影剂供给容器1,使得当由扭转载荷产生机构产生的扭转载荷不必要时,扭转载荷产生机构不产生扭转载荷。不过,也可这样配置结构,使得锁定元件7解除之后扭转载荷产生机构产生的扭转载荷量至少小于显影剂供给容器1自动转动所需的扭矩量。
(再接合锁定元件的机构)
有时出于某种未说明的理由会出现这样的情形,即,当显影剂供给容器1装入显影剂接纳设备10中时,锁定元件7的锁定部7b与捕获元件9的捕获部9a脱离。例如,可以设想,用户错碰锁定元件7而松脱锁定元件7,或临时移除显影剂供给容器1、即便显影剂供给容器1中有足够量的显影剂。因此,在本实施例中,提供了一种即便出现上述情形也能与锁定元件再接合的机构。
原则上,在全新的显影剂供给容器1定位在显影剂接纳设备10中并且显影剂接纳设备开始供给有显影剂之后,无需从显影剂接纳设备10中取出显影剂供给容器1,直到显影剂供给容器1用完了容器本体1a中的显影剂,因此,需要更换显影剂供给容器1。进而,输出全新的显影剂供给容器1,其锁定元件7定位在其初始位置(接合位置)。因此,通常,不会出现上述一类的情形。
接下来,将详细描述对锁定元件7进行再锁定的机构。
具体而言,当显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中(图4b中箭头A所示方向)时,锁定元件7的导向部7c移过显影剂接纳设备10的沟槽部10h(图4b)。该导向部7c可被称作锁定元件移动力接纳器件、锁定元件移动力接纳装置、锁定元件移动力接纳部、导向装置、干涉部、锁定元件接合杆等。当导向部7c移过沟槽部10h时,它与导向部10j接触,因此,它由导向部10j的倾斜部向上推动。当导向部7c被向上推动时,锁定元件7转动(例如,在图12a的顺时针方向上)。因此,锁定元件7的锁定部7b由捕获元件9的捕获部9a捕获。顺便要说的是,导向部10j(10k)可被称作锁定元件移动力施加元件、锁定元件移动力施加装置等。
也即,锁定元件7又再接合。换句话说,导向部7c起到转换部的功能,以将锁定元件7的状态自松脱状态转换到接合状态。
另一方面,当用户为了更换显影剂供给容器1或出于其它一些原因而自显影剂接纳设备10移除显影剂供给容器1时,锁定元件7保持脱离。当显影剂供给容器1处于该状态下时,在转动手柄2(例如图16c中的逆时针方向)之后,通过在其拆卸方向(例如与图4b中箭头A所示方向相反的方向)拉动显影剂供给容器1而拆卸显影剂供给容器1。当显影剂供给容器1转动时,锁定元件7的导向部7c与导向部10k接触且经由导向元件10k的倾斜而向上推。当导向部7c被向上推时,锁定元件7转动(例如图12a的逆时针方向),由此再接合。因此,确保了:即便当用户临时从显影剂接纳设备10中拆走显影剂供给容器1、然后试图再次插入同一显影剂供给容器1时,锁定元件7也会在显影剂供给容器1定位之前再接合。
此外,在锁定元件7通过上述机构再接合时的情况下,很少但可能出现这样的情形,即,锁定元件7的锁定部7b的顶端与捕获元件9的捕获部9b的顶端保持稳固一致,由此防止锁定元件7与捕获元件9之间接合(图11)。
不过,就本实施例而言,即便出现上述现象,锁定元件7仍处于来自弹簧8弹性的压力下。因此,确保锁定元件7再接合。也即,在用户执行定位显影剂供给容器1的操作完成之后,第一齿轮5通过来自设备总体组件的驱动齿轮12的驱动力转动。因此,锁定部7b的顶端被捕获元件9的捕获部9a握住。如上所述,只要显影剂供给容器构造成本实施例中显影剂供给容器1那样,就确保了锁定元件7的再接合,无需用户执行专门的操作。因此,转动显影剂供给容器1以使之定位的过程可自动进行,确保了显影装置遮挡件11和容器遮挡件3适当打开,因此,给显影剂接纳设备10适当地供给显影剂。
(解除突起的退避机构)
如上所述,在本实施例中,为了让显影剂供给容器1自动转入其操作位置,使用施加扭转载荷时产生的转动力(扭矩)。进而,在显影剂供给容器1定位在其操作位置之后,通过第一齿轮5所设的解除突起5a向上推动锁定元件7的解除部7a而解除扭转载荷。
不过,不管上述一类的使锁定元件7再接合的机构设置,上述目的都是可以实现的。
也就是说,正处于第一齿轮5的解除突起5a处于其锁定元件解除位置的时候。在这样的情况下,出于以下理由,锁定元件7不可能再接合,不管上述锁定元件再接合机构的存在。也就是说,当解除突起5a处于图12a-12c所示的范围内时,锁定元件7与解除突起5a之间的位置关系是这样的,使得两者彼此干涉。因此,即便锁定元件7承受了在接合锁定元件7的方向上作用的力,锁定元件7也不可能与捕获元件9完全接合。因此,显影剂供给容器1一被显影剂接纳设备10驱动,锁定元件7就被向上推动,由此与捕获元件9完全脱离。因此,就不可能产生使显影剂供给容器1转动的扭矩。
因此,在本实施例中,这样配置结构,即,在上述一类的状况下将显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中时,第一齿轮5与显影剂接纳设备10的一部分接合。这种接合使得第一齿轮5转动,于是解除突起5a就移出锁定元件解除范围,并移入其不活动位置,也即解除突起5a容许锁定元件7再接合的位置。
也就是说,提供了解除突起5a的退避机构。接着,将具体描述这一机构。
参见图5、6、9b,显影剂接纳设备10的显影装置支架13设有接合部13a(待接合的第一部分,也即让显影装置支架13接合的器件(力施加装置,力施加器件))和支承部13b(待接合的第二部分)。另一方面,显影剂供给容器的第一齿轮5设有接合部5d(作为能与待接合部分(力接收装置,力接收器件)接合的接合器件)和中央支承部5e(第二接合部)。
为更详细地描述,接合部5d和13a这样定位,以致确保:当显影剂供给容器1在作为第一齿轮5解除部的解除突起5a处于解除位置期间插入显影剂接纳设备10中时,接合部5d和13a无法彼此干涉。接合部5d大致为圆筒突起形状并自与第一齿轮5a同轴的中央支承部5e向外突伸。接合部13a相对于显影剂供给容器1插入的方向倾斜,于是当显影剂供给容器1插入时接合部13a捕获接合部5d并使第一齿轮5转动。
参见图13a-13c,当显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中时,大致为圆筒突起状的接合部5d在显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中期间与作为倾斜导向部的接合部13a接触。随着显影剂供给容器1在该状况下的进一步插入,接合部5d沿着倾斜面(图13a中的部分a),由此使得第一齿轮5转动。伴随显影剂供给容器1插入的结束,第一齿轮5转动的程度足够大至让其解除突起5a移出上述解除范围。因此,锁定元件7不与解除突起5a发生干涉,由此能通过触发机构移入它可与捕获元件9再接合的位置,从而能自动开封显影剂供给容器1。也就是说,当显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中时,接合部5d也即转动地移动第一齿轮5的第一齿轮5的一部分使处于解除位置的解除突起5a移入不活动位置。
此外,出于下列理由,接合部13a的倾斜面如此倾斜,使得当接合部5d跟着倾斜面移动时,第一齿轮5在这样的方向上转动,即,解除突起5a在与正常方向相反的方向(图12中参考字母R表示的方向)上移动。也即,在显影剂供给容器1插入期间,锁定元件7在待接合方向上移动。随着锁定元件7的移动,它受到由触发机构影响而产生的压力,由此压向捕获元件9。之后,随着显影剂供给容器1插入的结束,接合部5d和13a彼此接合,得以确保:当第一齿轮5转动时,解除突起5a移出其解除位置。随着解除突起5a移出其解除位置的进展情况,确保了锁定元件7通过触发机构移动以致它与捕获元件9再接合。
另一方面,如果解除突起5a在正常方向上(与图12所示的参考字母R所示的方向相反的方向)转动地移动,解除突起5a使处于锁定元件7压向捕获元件9的位置上的锁定元件7移入锁定元件7完全脱离捕获元件9的位置,因此,锁定元件7不可能再接合。
不过,只要设置在插入显影剂供给容器1之后在再接合锁定元件7的方向上按压锁定元件7的机构,就不会出现上述一类的问题。如果设置这样的机构,接合突起5a即将转动地移动至与接合部13a接合的方向可以是正常方向或相反方向。例如,接合部5d和13a均可成形为长斜方形。不过,如果接合部5d和13a均成形为长斜方形,需设置在显影剂供给容器1插入完了之后沿着再接合锁定元件7的方向按压锁定元件7的机构。因此,优选这样的结构配置,即,给接合部13a提供倾斜面以确保解除突起5a移出其锁定元件解除位置。
必要的是,接合部5d和接合部13a的形状这样成形,即,使第一齿轮5在解除突起5a处于其锁定元件解除位置时转动以将解除突起5a移出锁定元件解除位置所需的力尽可能小,由此第一齿轮5尽可能平稳地转动。不过,在显影剂供给容器1定位在显影剂接纳设备10中之后,自显影剂供给容器1给显影剂接纳设备10提供显影剂时,第一齿轮5转动。因此,不仅需确保解除突起5a移入容许锁定元件7再接合的范围中,而且还需防止两个接合部5d和13a不彼此干涉且由此不与除了两部分5d和13a之外的元件干涉。
因此,希望第一齿轮5所设的接合部5d尽可能小。由此将接合部5d制得小且为圆筒状。另一方面,接合部13a也即显影剂接纳设备10接合部相对于显影剂供给容器插入方向的倾斜面角度(图13中的α)越小,两部分5d和13a接合之后转动第一齿轮5所需的力就越小。不过,上述角度α越小,第一齿轮5转动量相对于显影剂供给容器1的插入量的比就越小,则需要增大接合部13a在显影剂供给容器插入方向上的尺寸,以便以预定量转动第一齿轮5。另一方面,相对于容器插入方向的角度α越大,第一齿轮5转动量相对于容器插入量所成的比就越大。不过,角度α越大,转动地移动第一齿轮5所需的力就越大,因此,插入所需的力就越大。因此,希望将接合部13a设计成确保转动第一齿轮5以致接合部5d移入容许锁定元件7再接合的范围中所需的力尽可能小,并且确保第一齿轮5尽可能平稳转动。
此外,接合部13a的倾斜面可以是平直或弯曲的,假定它可平稳地转动第一齿轮5。在本实施例中,倾斜面相对于容器插入方向的角度α被设定成大约50度,并且第一齿轮5转动的角度设定成大约40度(不小于图12a-12c中所示范围的数值)。
另外,参见图14,接合部13a的横截面为L形。显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10被这样构造,以致第一齿轮5在显影剂供给容器1定位在显影剂接纳设备10中之后转动期间,接合部5d在显影剂接纳设备10的内部空间部分(位于接合部13a倾斜部的内侧上)中转动,因此不与接合部13a发生干涉。
此外参见图14,在本实施例中,为了确保两接合部5d和13a彼此接合,第一齿轮5设有中央支承部5e,而显影装置支架13设有第二接合部13b,其这样定位,使得它在显影剂供给容器1处于显影剂接纳设备10中时将处于第一齿轮5的转动中心的附近。在容器1插入期间,支承第二接合部13b的部分前进到大致为圆筒的中央支承部5e的内部空间中;它以容许第一齿轮5自由转动的方式与第一齿轮5接合。因此,在容器1插入期间,不仅第一齿轮5在其轴线位置上得到调整,而且还在两接合部5d和13a彼此接合的量方面得到调整。进而,防止了接合量s通过两接合部5d和13a的变形(可能因两部分5d和13a相碰而引起)而减小。此外,为了防止第一齿轮5正常转动期间出现扭转载荷,在中央支承部5e与支承部13b之间设有适当间隙量。
另一方面,当给显影剂接纳设备10供给显影剂的操作完了之后将显影剂供给容器1从显影剂接纳设备10中移除时,不可能由显影剂接纳设备了解第一齿轮5的转动相位,除非将步进马达用作显影剂供给容器驱动马达,或者使用传感器控制相位。通常,也即除非显影剂供给容器1被制造成用于专门用途,第一齿轮5不受转动相位的控制,以便防止增加成本和/或防止显影剂供给容器1的控制过于复杂。此外,在本实施例中,不控制第一齿轮5的转动相位。因此,第一齿轮5的解除突起5a就可在显影剂供给容器1的转动驱动结束时处于其解除位置。
如果第一齿轮5a处于其解除位置,则接合部5d和13a定位成彼此干涉,如图14和15所示,此时显影剂供给容器1被拉出;接合部5d在容器1被拉出时随接合部13a悬起。因此,接合部13a成形为让其底面(图15中的部分b)倾斜,使得当移除容器1时,接合部5d与该倾斜面接触,且随动于该倾斜面。通过该结构配置的设置,容器1可通过转动第一齿轮5而移除,这样解除突起5a就移入其不活动位置,也即它不与接合部13a发生干涉的位置。
进而,第一齿轮5在上述情形下转动的方向是正常的。不过,锁定元件7处于它不与捕获元件9接合的位置上,因此,不与解除突起5a发生干涉。
通过上述动作,第一齿轮5转动得足够远,以能让锁定元件7再接合。因此,即便从显影剂接纳设备10中移除的显影剂供给容器1在保持于从显影剂接纳设备10中移除的状况下时再装入显影剂接纳设备10中,锁定元件7也弄成再接合。因此,产生上述扭转载荷,且因此,显影剂供给容器1是自动转动的。第一齿轮5的转动方向可与容器插入过程中的方向相同(与正常方向相反的方向)。不过,如果第一齿轮5的转动方向与容器插入过程中的相同,则接合部13a必须成形为其底面(图15中的表面b)在相反方向上倾斜,使得有必要增大接合部13a的尺寸。因此,优选本实施例中的结构配置。
(显影剂供给容器定位操作)
接着,参见图16和17,将描述定位显影剂供给容器1的操作。图16b和17b是显影剂供给容器1的剖视图,用以描述主要是显影剂排放孔1b、显影剂接纳孔10b以及显影装置遮挡件11之间的关系。图16c和17c也是显影剂供给容器1的剖视图,用以描述主要是驱动齿轮12、第一齿轮5以及第二齿轮6之间的关系。图16d和17d亦是显影剂供给容器1的剖视图,用以描述主要是显影装置遮挡件11与涉及显影装置遮挡件11运动的容器本体1a部分之间的关系。
上述显影剂供给容器定位操作意味着显影剂供给容器1以预定角度转动到其操作姿态的操作,显影剂供给容器1处于显影剂接纳设备10的托架(显影剂供给容器1装入其中或从中移出显影剂接纳设备10)中。上述显影剂接纳设备10中用来让显影剂供给容器1装入其中或从中移出显影剂接纳设备10的托架是指,显影剂接纳设备10中容许装入显影剂供给容器1或从显影剂接纳设备10中移出显影剂供给容器1的地方。此外,上述操作位置意指显影剂供给容器可在其内排放显影剂的供给位置(定位位置)。进而,当显影剂供给容器1刚好在其装入显影剂接纳设备10中之后或在其从显影剂接纳设备10中拆走之前略微自其所处的姿态转动时,通过锁定机构,使得显影剂供给容器1不可能从显影剂接纳设备10中拆走;此外,当显影剂供给容器处于上述操作姿态中时,显影剂供给容器1不可能从显影剂接纳设备10中拆卸。
接着,将按照它们执行的顺序描述使显影剂供给容器1定位的操作步骤。
(1)用户将打开显影剂供给容器更换盖15,并通过盖15开口露出的孔(图3)在箭头A所示的方向上将显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中而将显影剂供给容器1装入显影剂接纳设备10中。在显影剂供给容器1插入的过程中,显影剂接纳设备10的驱动齿轮12和显影剂供给容器1的第二齿轮仍彼此分离,如图16c所示,因此,驱动力传递变得不可能。
(2)在将显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中之后,用户将在图16b-16d中的箭头B所示的方向上转动手柄2,由此显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10以可自显影剂接纳设备10将驱动力传递到显影剂供给容器1的方式彼此连接。
具体而言,在容器本体1a在箭头B所示的方向上转动时,第二齿轮6绕着显影剂供给容器1的转动中心(排放元件4的转动中心)轨道式运动,直到它与驱动齿轮12啮合。此后,驱动力可自驱动齿轮12传递到第二齿轮6。
图18b示出了显影剂供给容器1在由用户以预定角度转动之后不久的状态。当显影剂供给容器1处于图18b所示的状态下时,显影剂供给容器1的显影剂排放孔1b仍几乎完全被容器遮挡件3密封(容器遮挡件3移动方向上显影剂排放孔1b的前缘面向显影剂接纳设备10的遮挡件止挡10d)。此外,显影剂接纳孔10b仍完全被显影装置遮挡件11遮盖,由此防止自显影剂供给容器1给显影剂接纳设备10提供显影剂。
(3)用户将关闭显影剂供给容器更换盖15。
(4)当显影剂供给容器更换盖15关闭时,驱动力自马达输入到显影剂接纳设备10的驱动齿轮12。
当驱动力输入到驱动齿轮12中时,显影剂供给容器1自动转动到其操作位置(显影剂供给位置),因为转动与驱动齿轮12啮合的第二齿轮6所需的扭矩大于通过第一齿轮5由扭转载荷产生机构转动显影剂供给容器1所需的扭矩。
顺便要说的是,在本实施例中,结构上这样设定,使得在转动显影剂供给容器1的方向上施加给显影剂供给容器1的力大于显影剂供给容器1在防止显影剂供给容器1转动的方向上自显影剂接纳设备10接收的力。因此,确保了:当驱动力传递到第二齿轮6时,显影剂供给容器1自动转动。
进而,当显影剂供给容器1转动时,显影装置遮挡件11通过开封突起1e打开。更具体地说,当容器本体1a转动时,显影装置遮挡件11通过显影剂供给容器1的开封突起1e经向下推而滑动,由此开封显影剂接纳孔10b(图16d→17d)。
另一方面,当显影装置遮挡件11在开封显影剂接纳孔10b的方向上通过容器本体1a的转动而移动时,容器遮挡件3与显影剂接纳设备10的接合部接触,由此防止进一步转动。因此,显影剂排放孔1b得以开封。
因此,通过容器遮挡件3的运动露出的显影剂排放孔1b直接面向通过显影装置遮挡件11的运动露出的显影剂接纳孔10b;也就是说,显影剂排放孔1b和显影剂接纳孔10b彼此连通(图16b→17b)。
显影装置遮挡件11在其与止挡10e(图17b)接触时停止运动,以防止显影装置遮挡件11移出显影剂排放孔1b完全露出时显影装置遮挡件11本应就位的地方。因此,显影剂接纳孔10b的底缘和显影装置遮挡件11的顶缘彼此精确对准。当与显影剂供给容器1连接的显影装置遮挡件11停止移动时,显影剂供给容器1停止自动转动。
进而,在本实施例中,显影剂排放孔1b在容器本体1a的圆周方向上相对于容器本体1a的位置得到调节,于是当显影剂供给容器1处于其操作位置时显影剂排放孔1b与显影剂接纳孔10b精确对准。
(5)驱动力持续输入到驱动齿轮12中,即便在显影剂供给容器1通过显影装置遮挡件11移入防止其进一步转动的操作位置之后。因此,第一齿轮5开始克服由扭转载荷产生机构给第一齿轮5提供的扭转载荷相对于被防止进一步转动的显影剂供给容器1转动。因此,第一齿轮5所设的解除突起5a与锁定元件7的解除部7a接触(图18d)。接着,当第一齿轮5进一步转动时,解除突起5a在图18d中箭头A所示的方向上向上推动(图18e)解除部7a,使得锁定元件7的锁定部7b与捕获元件9的捕获部9a脱离(图11b)。
因此,第一齿轮5免受已承受的扭转载荷;第一齿轮5所需的扭矩变得足够小。
此后,显影剂供给过程中通过显影剂接纳设备10(驱动齿轮12)转动驱动传递元件(第一至第三齿轮)所需的力可小一些。因此,驱动齿轮12不用承受大量扭矩(扭转载荷)。因此,就能可靠地传递驱动力。进而,确保了:即便解除突起5a处于其锁定元件解除位置,施加扭转载荷的状态也可得到恢复。顺便要说的是,在显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10构造成使驱动力传递元件所受的扭转载荷量不改变(转换)的情况下,可能出现下列问题。因此,优选本实施例中改变(转换)扭转载荷量的结构配置。
也就是说,在显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10构造成不改变作用在第一齿轮5上的扭转载荷也即维持相同量的扭转载荷的情况下,扭转载荷产生机构持续长时间地作用在第一齿轮5上,即便在容器本体1a完成转动之后,也即在显影剂排放孔1b与显影剂接纳孔10b完全对准之后。因此,驱动齿轮12仍通过第二齿轮6处在扭转载荷下,即便完成了容器本体1a的自动转动。因此,驱动齿轮12的耐久性和/或驱动力传递的可靠性将受到载荷的负面影响。当第一齿轮5持续长时间转动时,环圈14可能因转动摩擦而生热,因此,该热量也会导致驱动力传递元件劣化和/或显影剂供给容器1中的显影剂劣化。
另一方面,在本实施例中结构配置的情况下,可减少通过显影剂接纳设备10驱动驱动力传递元件所需的电力量。进而,可消除这样的需求,即,显影剂接纳设备10的齿轮列的部件例如以驱动齿轮12为首的部件需在强度和耐久性上明显大于其它部件。因此,本实施例中的结构配置可有利于减少显影剂接纳设备10的成本。此外,可防止驱动力传递元件和显影剂发生热劣化现象。
如上所述,本实施例使得显影剂供给容器1的精确定位过程得以自动进行,以确保跟在显影剂供给容器定位过程之后的显影剂供给过程适当进行,即便本实施例中的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10在自显影剂接纳设备10给显影剂供给容器1的驱动力传递元件传递驱动力的结构和操作方面简单。
也就是说,根据本实施例,采用简单的结构配置,可使显影剂供给容器1自动转动到其操作位置中,也即无需驱动马达来致力于显影剂供给容器1和与上述齿轮列分开的齿轮列的转动。因此,就可在使用性上改进显影剂供给容器1和与显影剂供给容器1兼容的成像设备10,同时确保显影剂令人满意的供给。
因此,就可防止出现这样的问题,即,供给显影剂的量不足,导致成像不能让人满意,因为它们在密度上不均匀和/或密度不够高。
此外,仅通过构造如本实施例中那样的组合,就能简单避免涉及显影剂供给容器和显影剂接纳设备组合(构造成使用驱动力传递元件以使显影剂供给容器自动转动到其操作位置)的问题。
(拆卸显影剂供给容器的操作)
接着,将描述拆卸显影剂供给容器1以更换它或出于其它一些原因的操作。
(1)首先,用户将打开显影剂供给容器更换盖15。
(2)随后,用户将通过在与图16中的箭头B所示的方向相反的方向上转动手柄2而使显影剂供给容器1自其操作位置转动到其在显影剂接纳设备10中的初始位置。也就是说,显影剂供给容器1转回到初始姿态,如图16c所示。
当显影剂供给容器1如上所述转动时,显影装置遮挡件11是通过显影剂供给容器1的密封突起1f被向上推动的,由此再密封显影剂接纳孔10b。此外,通过容器遮挡件3再密封转动移动的显影剂排放孔1b(图17b→16b)。
具体地说,容器遮挡件3与显影剂接纳设备10的止挡部(未示出)接触,由此防止进一步移动。接着,在容器遮挡件3处于上述状态下期间,显影剂供给容器1转动,由此通过容器遮挡件3再密封显影剂排放孔1b。
进而,显影剂供给容器1被构造成通过容器遮挡件导向部1d所设的上述止挡(未示出)与容器遮挡件3之间的接触来阻止用以再密封显影装置遮挡件11的显影剂供给容器1的转动。因此,确保了:在显影剂排放孔1b被容器遮挡件3完全再密封之后停止转动。
此外,通过显影剂供给容器1的转动分离第二齿轮6与驱动齿轮12之间的接合;到了显影剂供给容器1转回到其在显影剂接纳设备10中的初始位置时,第二齿轮6和驱动齿轮12彼此完全分离,由此防止了其彼此的干涉。
(3)最后,用户会从显影剂接纳设备10中取出在显影剂接纳设备10中处于其初始位置的显影剂供给容器1。
此后,用户要用已经事先准备好的全新显影剂供给容器1更换拆走的显影剂供给容器1。之后进行的操作步骤与上述“显影剂供给容器定位操作”中的相同。
另外,当从显影剂接纳设备10中除去显影剂供给容器1时,解除突起5a移入容许锁定元件7再接合的位置,如上所述。因此,确保了:即便在同一显影剂供给容器1再定位的情况下,锁定元件7也与捕获元件9接合。因此,确保了即便在同一显影剂供给容器1再定位的情况下,容器1也自动转动。
(转动显影剂供给容器的原理)
这里,参见图19,将描述转动显影剂供给容器1的原理。图19是描述该原理的视图,基于该原理,显影剂供给容器1通过“内拉”自动转动。
当第二齿轮6在与驱动齿轮12保持啮合的过程中自驱动齿轮12接收转动力时,第二齿轮6的轴部P承受归因于第二齿轮6转动的转动力f,且该转动力f作用在容器本体1a上。如果该转动力f大于阻力f(显影剂供给容器1的周面与显影剂接纳设备10之间出现的摩擦,显影剂供给容器1自显影剂接纳设备10接收阻力),容器本体1a转动。
因此,希望由第二齿轮6施加给显影剂供给容器1并通过使扭转载荷产生机构作用在第一齿轮5上而产生的扭转载荷大于显影剂供给容器1自显影剂接纳设备10接收的扭转阻力。
另一方面,希望在第一齿轮5免受转动载荷产生机构作用之后由第二齿轮6施加给显影剂供给容器1的扭转载荷至少小于显影剂供给容器1自显影剂接纳设备10接收的转动阻力。
希望上述扭转载荷与转动阻力之间的数量关系得以在驱动齿轮12开始与第二齿轮6啮合至将显影装置遮挡件11打开完毕的时段内保持。
该扭矩f的大小可这样获得,即,在驱动齿轮12与第二齿轮6啮合的过程中,沿着在开封方向上移动显影装置遮挡件11的方向测量转动(手动)驱动齿轮12所需的扭矩。具体地说,驱动齿轮12设有扭矩测量轴等,其与驱动齿轮12同轴转动。随后,通过在驱动齿轮12处于上述状态下时测量转动该扭矩测量轴所需的扭矩大小而获得上述扭矩大小。由此获得的扭矩大小是显影剂供给容器1中没有调色剂时所需的扭矩大小。
扭转转动阻力F可这样获得,即,沿着在开封显影剂排放孔1e的方向上移动显影装置遮挡件11的方向测量转动(手动)容器本体1a所需的扭矩。也即,该力F是通过在自驱动齿轮12开始与第二齿轮6啮合至显影装置遮挡件11完全打开的时段中转动容器本体1a而测量的。具体地说,驱动齿轮12从显影剂接纳设备10中拆下,且设有其转轴与容器本体1a的转动中心对准的扭矩测量轴等。接着,通过使用扭矩测量装置测量转动该扭矩测量轴所需的扭矩大小而获得扭转阻力F的大小。
在本实施例中,将Tohnichi有限公司生产的扭矩计(BTG 90 CN)用作扭矩测量装置。顺便要说的是,可将由马达和扭矩转换器构成的扭矩测量机用作扭矩测量装置,自动测量扭矩量。
接下来,将参照图19所示的模型详细描述原理。假定驱动齿轮12、第二齿轮6以及第一齿轮5节圆的半径为a、b、c,而在各齿轮中心测量的扭矩分别为A、B、C(A、B、C还分别表示图19中三个齿轮的转动中心)。此外,字母E代表“内拉”量,“内拉”是在驱动齿轮12与第二齿轮6啮合之后出现的,而字母D代表绕着其转动中心转动容器本体1a所需的扭矩。
对容器本体1a转动的需求为:
f>F
F=D/(b+c)
f=(c+2b)/(c+b)×E=(c+2b)/(c+b)×(C/c+B/b)
因此,
(c+2b)/(c+b)×(C/c+B/b)>D/(b+c)
(C/c+B/b)>D/(c+2b)
因此,为了确保容器本体1a通过“内拉”的产生而转动,希望满足上述方程式。因此,要合理地考虑增大扭矩C或B或减少扭矩D的手段。
也就是说,容器本体1a可这样转动,即,在减少容器本体1a承受的转动阻力量的同时,增大转动直接与显影剂排放元件4连接的第一齿轮5所需的扭矩和转动第二齿轮6所需的扭矩。
在本实施例中,转动第一齿轮5所需的扭矩C是通过上述扭转阻力产生机构增大的,由此增大转动第二齿轮6所需的扭矩B。
考虑到容器本体1a通过确保“内拉”产生而转动的事实,希望转动第一齿轮5所需的扭矩尽可能大。不过,如果转动第一齿轮5所需的扭矩足够大,则显影剂接纳设备10马达消耗的电力将足够大,并且齿轮必须增大物理强度和耐久性。此外,考虑到归因于第一齿轮5转动的热作用,不希望转动第一齿轮5所需的扭矩量过大。因此,希望通过调节产生于环圈14与捕获元件9的内表面9b之间的压力大小并仔细选择环圈14的材料而将上述扭矩值设定在合适的数值。
希望显影剂接纳设备10施加给显影剂供给容器1的扭转阻力(显影剂供给容器1的周面与显影剂接纳设备10的显影剂供给容器托架壁之间的摩擦)尽可能小。在本实施例中,考虑到上述观点,通过减小容器本体1a与显影剂接纳设备10的显影剂供给容器托架壁之间的接触面积(周面)、给容器本体1a的周面提供光滑性优良的密封件、或类似方法,尽可能减小摩擦。
接着,将具体描述转动第二齿轮6所需的扭矩的设定。
理想的是,考虑到施加给容器本体1a(显影剂供给容器1的周面处)所需的力(扭矩)、显影剂供给容器1的直径、第二齿轮6的直径以及第二齿轮6的偏心距,转动第二齿轮6所需的扭矩要设定在合适的值。这里,容器本体1a的转动(扭转)阻力F′、显影剂供给容器1的直径D′、第二齿轮6的偏心距(显影剂供给容器1的转动中心至第二齿轮6由轴支承的点的距离)以及第二齿轮6的直径d′之间存在下列关系:
转动第二齿轮6所需的扭矩=F′×d′×D′/(2×(2e+d′))
首先,显影剂供给容器1的扭转阻力F1′受容器本体1a的直径、密封尺寸以及密封结构的影响。不过,合理地考虑到容器直径的情况,一般将转动阻力F′设定在1N-200N的数值大小。此外,考虑到容器本体1a的直径,将第二齿轮6的直径d′设定在4mm-100mm的数值大小,并且将第二齿轮6的偏心距e设定在4mm-100mm的数值大小。这些数值要根据成像设备的尺寸和规格合适地选择。因此,在普通显影剂供给容器1的情况下,考虑上述范围的最小和最大值而计算的第二齿轮6的扭转阻力落在3.0×10-4N·m-18.5N·m的范围内。
例如,在例如本实施例中使用的显影剂供给容器的直径为60mm的情况下,扭转阻力F被认为大致是5N-100N。
因此,在本实施例的第二齿轮6的偏心距为20mm而直径为20mm的情况下,考虑到上述扭转阻力F,希望将第二齿轮6的扭转阻力设定成不小于0.05N·m且不大于1N·m。此外,考虑到各种损失、部件测量差、安全因素等,希望将第二齿轮6的扭转阻力最小值设定成大约0.1N·m,也即上述范围最小值的两倍。另外,考虑到扭转阻力产生机构的强度,希望将第二齿轮6的扭转阻力最大值设定成大约0.5N·m。也就是说,希望将第二齿轮6的扭转阻力设定成不小于0.1N·m且不大于0.5N·m。
在本实施例中,考虑到显影剂供给容器1和成像设备各元件的差异,这样构造显影剂供给容器1,使得第二齿轮6的扭转阻力落在0.15N·m-0.34N·m的范围内,包括搅拌显影剂时出现的扭转阻力(大约0.05N·m)。不过,搅拌显影剂时出现的扭转阻力(搅拌显影剂所需的扭矩)受到显影剂供给容器1中显影剂量和搅拌显影剂的结构配置的影响。因此,应适当设定第二齿轮6的扭转阻力量。
此外,在显影剂供给容器1自动转动后,断开锁定元件7,从而将扭转载荷产生机构所起的作用降至零。因此,在解除锁定元件7之后,实际上,驱动显影剂供给容器1所需的扭矩仅是搅拌显影剂(转动排放元件4)所需的扭矩。
在本实施例中,解除锁定元件7之后驱动第二齿轮6所需的扭矩大约为0.05N·m,这是搅拌显影剂所需的扭矩。
考虑到显影剂接纳设备10承受的载荷和电力消耗量,希望解除锁定元件7之后转动第二齿轮6所需的扭矩尽可能小。假定成像设备构造成与本实施例中的一样,如果归因于扭转载荷产生机构的转动显影剂供给容器1所需的扭矩部分在锁定元件7解除时不小于0.05N·m,将会自扭转载荷产生部生成热量。此外,热量会聚积并且传递到显影剂供给容器1的显影剂,由此影响显影剂。
因此,希望扭转载荷产生机构在解除锁定元件7之后产生的扭转载荷不大于0.05N·m。
此外,当第二齿轮6自驱动齿轮12接收转动力时产生的力E的方向是一个要认真考虑的因素。
为参照图19更具体地描述,在第二齿轮6的轴部中产生(以转动容器本体1a)的转动力(转矩)F等于第二齿轮6自驱动齿轮12接收的力E的一个分量。因此,要合理地考虑到,根据第二齿轮6和驱动齿轮12在彼此接合时的位置关系,转动力(扭矩)F可不产生。在图19所示模型的情况下,连接点C(作为容器本体1a的转动中心,与该模型下的第一齿轮5的转动中心一致)和点B(作为第二齿轮6的转动中心)的直线是基准线。希望该基准线与连接点B和点A(作为驱动齿轮12的转动中心)的直线之间的角度θ(自基准线(0°)沿顺时针方向测量的角度)不小于90°且不大于270°。
尤其是,希望有效利用力E的分量f,力E是当驱动力自驱动齿轮12传递给第二齿轮6时在第二齿轮6与驱动齿轮12之间啮合点处产生的,而分量f的方向平行于与第二齿轮6和驱动齿轮12之间啮合点处的容器本体1a的周面相切的直线。这就是希望将角度θ设定成不小于120°且不大于240°的原因所在。此外,为了更有效地利用力F在方向f上产生的分量(f),角度θ最好设定成接近180°。在该模型下,角度θ为180°。
在本实施例中,考虑到上述因素来确定各齿轮的定位、结构等。
顺便要说的是,实际上,因为驱动力自一个齿轮传递给另一个齿轮,损失了一定量的驱动力。不过,该模型是忽视了该损失而描述的。换句话说,不用说,显影剂供给容器1的各结构特征应考虑上述一类的损失来确定,这样显影剂供给容器1就以适当的方式自动转动。
如上所述,在本实施例中,将第一和第二齿轮5、6用作传递驱动力的器件。因此,本实施例中的驱动力传递器件结构简单,却又确保驱动力能可靠地予以传递。
进而,当使用本实施例中的显影剂供给容器1进行给显影剂接纳设备补充显影剂的测试时,没有出现与补充相关的问题,因此,就能可靠地成像。
顺便要说的是,在本实施例中,显影剂供给容器1是圆筒状的。不过,显影剂供给容器1的形状不必局限于圆筒状。例如,显影剂供给容器1可采取这样的形状,即,它的横截面状如从圆形板中去除一小部分而形成的板。在显影剂供给容器1以此形状成形的情况下,容器1的转动中心与横截面的弧形部分的中心一致,因此,就与各遮挡件的转动中心大体一致。
上述各元件的上述材料、模制方法、形状等等无需局限于本实施例。也即,它们可自由选择,只要实现上述效果即可。
(实施例2)
接着,将参照图21a和21b描述本发明的第二实施例。该实施例与第一实施例的区别之处仅在于,显影剂供给容器1的驱动力传递器件(驱动力传递装置)的结构。也即,本实施例中显影剂供给容器1的其它部件与上述第一实施例中显影剂供给容器1的相同,因此不作描述。这里,只描述本实施例中特征化的结构特征。本实施例中功能与第一实施例相同的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10的元件将分别赋予与第一实施例中对应者相同的参考标记。
参见图21a和21b,将显影剂供给容器1这样构造,即,使用四个齿轮6a、6b、6c和5将驱动力传递给输送元件4。
给第一齿轮5传递驱动力的齿轮数为奇数。此外,与驱动齿轮12啮合的齿轮6a的转动方向与显影剂供给容器1自动转动的方向相同。
此外,在本实施例中,驱动力输入到驱动齿轮12中,如在第一实施例中那样,即便显影剂供给容器1被如上所述地构造。随着驱动力的输入,容器本体1a通过与驱动齿轮12啮合的齿轮6a的驱动力而自动转动。
在显影剂供给容器1被构造成使用多个齿轮给第一齿轮5传递驱动力的情况下,这些齿轮的成本无疑明显增大了成本。因此,希望齿轮6a、6b、6c相同。
出于节约成本的考虑,优选第一实施例中的显影剂供给容器结构。
此外,在本实施例中,即便显影剂供给容器1仍处于通过第一齿轮5所设的解除突起5a防止产生扭转载荷的状态下而定位在总体组件中,锁定元件7也再接合。因此,转动显影剂供给容器1以使之定位的过程可如第一实施例中那样适当地自动化。因此,显影剂被适当地供给到总体组件。
(实施例3)
接下来,将参照图22描述第三实施例。该实施例与第一实施例的区别也仅在于,显影剂供给容器1的驱动力传递器件(驱动力传递装置)的结构。也就是说,本实施例中显影剂供给容器1的其它结构特征与上述第一实施例中显影剂供给容器1的相同,因此不作描述。这里,只描述本实施例中特征化的结构特征。本实施例中功能与第一实施例中对应者相同的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10的元件将分别赋予与第一实施例中对应者相同的参考标记。
参见图22,在本实施例中,驱动力传递器件由第一摩擦轮5、第二摩擦轮6以及第三摩擦轮构成,它们都是由其周面摩擦阻力大的材料制成的。第三摩擦轮与第二摩擦轮6同轴。显影剂接纳设备的驱动轮12也是由摩擦物质形成的摩擦轮。也就是说,使用摩擦轮代替上述第一实施例中的齿轮。
即便在将如上所述构造并由上述物质制成的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10组合的情况下,显影剂供给容器1也可如第一实施例中那样自动转动。不过,在这种情况下,第二摩擦轮6与驱动元件的摩擦轮12彼此接触以自总体组件传递驱动力。也就是说,随着摩擦轮12的转动,摩擦轮6也因为两摩擦轮12与6之间的摩擦而转动。随着驱动力的传递,两摩擦轮12和6中的至少一个弹性变形。因此,摩擦轮12的转动中心与摩擦轮6的转动中心之间的间距变化,由此使得显影剂供给容器1转动。
此外,在本实施例中,即便显影剂供给容器1仍处于通过第一齿轮5所设的解除突起5a防止产生扭转载荷的状态下而定位在显影剂接纳设备10中,锁定元件7也如第一实施例那样再接合。因此,转动显影剂供给容器1以使之定位的过程可如第一实施例中那样适当地自动化。因此,显影剂被适当地供给到显影剂接纳设备10。
(实施例4)
接下来,将参照图23描述本发明第四实施例中的显影剂供给容器1。该实施例与第一实施例的区别也仅在于,显影剂供给容器的驱动力传递器件(驱动力传递装置)的结构。也就是说,本实施例中显影剂供给容器的其它结构特征与上述第一实施例中对应者的相同。因此,将不对与第一实施例中对应者说明相同的本实施例显影剂供给容器1的部分加以描述,这里只描述在本实施例中特征化的显影剂供给容器1的结构特征。此外,本实施例中功能与第一实施例对应者相同的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10的元件将分别赋予与第一实施例中对应者相同的参考标记。
在本实施例中,只将第一齿轮5设为驱动力传递器件;不设置第二和第三齿轮6、6′。另外,这样配置结构,即,将扭转载荷施加给第一齿轮5。在显影剂供给容器1自动转动之后,锁定元件7通过第一齿轮5所设的解除突起5a得以解除。因此,显影剂排放孔1b与显影剂接纳孔10b适当连通。
本实施例不同于第一实施例,其中,在本实施例中,在安装显影剂供给容器1之后显影剂供给容器1转动的操作可完全自动进行。因此,较之第一实施例,本实施例显影剂供给容器1的使用性可进一步改善。
此外,在本实施例中,即便显影剂供给容器1仍处于通过第一齿轮5所设的解除突起5a防止产生扭转载荷的状态下而定位在显影剂接纳设备10中,锁定元件7也如第一实施例那样再接合。因此,转动显影剂供给容器1以使之定位的过程可适当地自动化。因此,显影剂被适当地供给到显影剂接纳设备10。
(实施例5)
接下来,将参照图24描述本发明第五实施例中的显影剂供给容器1。该实施例与第一实施例的区别也仅在于,显影剂供给容器的驱动力传递器件(驱动力传递装置)的结构。也就是说,本实施例中显影剂供给容器的其它结构特征与上述第一实施例中对应者的相同。因此,将不对与第一实施例中对应者说明相同的本实施例显影剂供给容器1的部分加以描述,这里只描述在本实施例中特征化的显影剂供给容器1的结构特征。此外,本实施例中功能与第一实施例对应者相同的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10的元件将分别赋予与第一实施例中对应者相同的参考标记。
在本实施例中,自驱动齿轮12传递驱动力的驱动力传递器件是由第一齿轮5、驱动力传送带16以及两个支承并拉伸带16的皮带轮构成的。此外,显影剂供给容器1被构造成将扭转载荷施加给第一齿轮。
此外,在本实施例中,为了防止驱动力传送带16相对于皮带轮转动地移动,驱动力传送带16的内面和各皮带轮的外面作了高摩擦处理。另外,为了让驱动力传送带16相对于皮带轮更难滑移,驱动力传送带16的内面和各皮带轮的外面可设有齿,以便让皮带16的齿与皮带轮的齿啮合。
在本实施例中,当显影剂供给容器1在装入显影剂接纳设备10中之后由用户转动一定角度时,驱动力传送带16的齿与显影剂接纳设备10的驱动齿轮12接合。随后,当驱动力在显影剂供给容器更换盖由用户关闭之后输入到驱动齿轮12中时,输入的驱动力转变成作用在使显影剂供给容器1转动的方向上的力,因为第一齿轮5通过锁定元件被锁定在容器本体1a上,因此得以防止相对于容器本体1a转动。
因此,容器本体1a像第一实施例中的容器本体1a那样自动转动。由此,在显影剂排放孔1b与显影剂接纳孔10b完全对准之后,锁定元件7的解除力捕获部7b被第一齿轮5的锁定元件解除部5a向上推,由此使第一齿轮5免受扭转载荷。
如在第三实施例中那样,给驱动力传送带16的接合部和驱动齿轮12的接合部设置摩擦面是切实可行的。该结构配置可与第三实施例中的结构配置实现相同的效果。
由于第一齿轮5与驱动齿轮12之间的结构可自由设计,该实施例在设计(定位)驱动力传递器件方面的自由度大,该实施例比第一实施例更为有利。
另外,在本实施例中,锁定元件7通过退避第一齿轮5所设的解除突起5a而再接合,如在第一实施例中那样。因此,转动显影剂供给容器1以使之定位的过程可适当地自动化。因此,显影剂如在第一实施例中那样被适当地供给。
(实施例6)
接下来,将参照图25和26描述本发明第六实施例中的显影剂供给容器1。该实施例的显影剂供给容器1的基本结构也与第一实施例的显影剂供给容器1的相同。因此,将不对与第一实施例中对应者说明相同的本实施例的显影剂供给容器1的部分加以描述。也就是说,只对在结构上与第一实施例对应者不同的本实施例中显影剂供给容器1的部分进行描述。此外,本实施例中功能与第一实施例对应者相同的显影剂供给容器1和显影剂接纳设备10的元件将分别赋予与第一实施例中对应者相同的参考标记。另外,本实施例是参照采用与第一实施例中用的相同的再锁定机构的显影剂供给容器1进行描述的。不过,即便本实施例是参照采用与第二实施例中用的相同的再锁定机构的显影剂供给容器1进行描述的,本实施例的说明也与下面给出的相同。
图25是本实施例中显影剂供给容器1的示意透视图。图26是顺序示出本实施例中定位显影剂供给容器1的操作步骤的视图。也即,图26a示出了插入显影剂供给容器1完了时的显影剂供给容器1,而图26b示出了其与驱动齿轮12接合以接收驱动力之后的显影剂供给容器1。图26c示出了显影剂排放孔1b通过显影剂供给容器1的转动与显影剂接纳孔10b完全连通之后的显影剂供给容器1。
至此描述的本发明各实施例中的显影剂供给容器1被这样构造,使得容器本体1a利用驱动力传递器件而自动转动。不过,本实施例中的显影剂供给容器1不同于前面所述的,因为它设有一转动筒遮挡件,其按照自动转动的方式装配在容器本体1a周围。
也就是说,本实施例中的显影剂供给容器1具有所谓的双筒结构。具体地说,它具有内筒800(充当容器本体,显影剂存储在其中)和外筒300(充当容器遮挡件,其是装配在内筒800周围的可转动元件)。
内筒800设有齿轮5和6,如第一实施例中显影剂供给容器1的容器本体1a那样。它还设有导向沟槽700、一对连接突起1e以及导向突起1g。此外,本实施例中的齿轮5的解除突起5a、接合部5d以及支柱5e、锁定元件7等在结构上都与第一实施例中的对应者相同,尽管为简明起见未在图25中示出它们。
导向沟槽700被构造成可插入设在内筒周面上的导向突起500。它在外筒相对于内筒转动时起到引导外筒的作用。此外,安装导向件1g用以在显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中时相对于显影剂接纳设备10调节显影剂供给容器1的角度和姿态。
进而,齿轮5的轴部稳固地附接在内筒中搅拌元件4的轴部上,于是齿轮5和搅拌元件4可一起转动。也就是说,这样构造显影剂供给容器1,使得齿轮5和6在由显影剂接纳设备10的齿轮12驱动时齿轮5和6难于相对于外筒300转动。因而,当齿轮5和6被齿轮12驱动时,显影剂供给容器1自动转动以定位进行显影剂排放。
在本实施例中,内筒800设有排放显影剂的孔900。此外,外筒300设有孔400(其充当显影剂出口),它与孔900连通以排放显影剂。在显影剂供给容器1插入完成后不久(图26a),内筒的孔900和外筒的孔400彼此不连通。也就是说,外筒300仍起到容器遮挡件的作用。
另外,外筒300的孔由密封薄膜600密封,密封薄膜600附接在外筒300上,于是它可在显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中之后显影剂供给容器1转动之前由用户剥离。
此外,显影剂供给容器1设有弹性密封件,它按照包围内筒800的孔900以防止显影剂漏出的方式位于内外筒800、300之间。该弹性密封件被内外筒800、300压缩预定量。
在显影剂供给容器1插入显影剂接纳设备10中之后不久,内筒的孔900与显影剂接纳设备10的显影剂接纳孔对准,而外筒300的孔400不与显影剂接纳设备10的显影剂接纳孔对准,大致铅直地面向上。
显影剂供给容器1在处于上述状况下的同时转动以定位进行显影剂排放,如在上述第一实施例中的显影剂供给容器1那样(图26a→26b→26c)。随着显影剂供给容器1的转动,仅外筒相对于仍以实际无法转动的方式附接在显影剂接纳设备10上的内筒自动转动。
也即,显影装置遮挡件是通过将显影剂供给容器1转动到其操作位置(显影剂排放位置)的操作打开的。进而,外筒800的孔900直接面向显影剂接纳设备10的显影剂接纳孔(图26c)。因此,内筒的孔400、外筒的孔900以及显影剂接纳设备10的显影剂接纳孔完全对准并连通;可给显影剂接纳设备10提供显影剂了。
本实施例中,从显影剂接纳设备10中取出显影剂供给容器1的操作与前述实施例中的相同。也就是说,外筒300是在与其转动以定位进行显影剂排放的方向相反的方向上转动的(图26c→26b→26a)。随着显影剂供给容器1的转动,再密封内筒300的孔400的操作和再密封显影剂接纳设备10的显影剂接纳孔的操作都通过外筒300的转动顺序执行。外筒的孔900仍是开封的。不过,当显影剂供给容器1从显影剂接纳设备10中移除时,内筒的孔400已被外筒再密封,此外,外筒800的孔900实际上铅直面向上。因此,显影剂供给容器1移除时显影剂飞散的量极小。
在本实施例中,孔400处于容器本体1a的圆筒壁中。不过,孔400的位置无需与本实施例中的位置相同。例如,容器遮挡件的形状可制成第一实施例中容器遮挡件的类似形状,于是当类似于第一实施例中的容器遮挡件的外筒转动离开内筒的孔900时,显影剂供给容器1变成“开封的”。也即,在这种情况下,外筒未设致力于显影剂排放的孔(400)。
鉴于上述情况,本发明已参照第一至第六实施例中的各显影剂供给容器和显影剂供给系统作了描述。不过,第一至第六实施例中显影剂供给容器和显影剂供给系统的结构特征可适宜地改变、组合和/或置换,只要这些变化落在本发明的范围内。
[工业实用性]
如上所述,根据本发明,可提供一种显影剂供给容器,较之现有技术中的显影剂供给容器,本发明的显影剂供给容器在定位以进行显影剂排放的方向上转动之后驱动显影剂排放装置所需的力要小得多。
虽然本发明已参照这里披露的结构作了描述,但绝非局限于阐述的细节,本申请要覆盖落在改进目的或下列权利要求范围内的此类改型或变化。
Claims (9)
1.一种显影剂供给容器(1),其可拆卸地安装在显影剂接纳设备上,该显影剂接纳设备包括驱动装置和力施加装置,其中,所述显影剂供给容器是通过包括至少其在定位方向上的转动的定位操作而定位的,所述显影剂供给容器包括:
可转动排放装置(4),用以将显影剂排出所述显影剂供给容器;
驱动传递装置(5,6),用以将驱动力自驱动装置传递给所述排放装置;
载荷施加装置(7,8),用以施加载荷而通过自驱动装置接收的驱动力在定位方向转动所述显影剂供给容器;
设置在所述驱动传递装置上的释放部分(5a),用以通过自驱动装置接收的驱动力相对于所述显影剂供给容器的相对转动释放载荷的施加;
设置在所述驱动传递装置上的力接收部分(5d),用以自力施加装置接收相对于所述显影剂供给容器转动所述驱动传递装置的力而允许通过退避所述释放部分而由所述载荷施加装置施加载荷。
2.如权利要求1所述的显影剂供给容器,其中,所述力接收部分利用所述显影剂供给容器插入显影剂接纳设备中的操作自力施加装置接收力。
3.如权利要求2所述的显影剂供给容器,其中,所述力接收部分利用所述显影剂供给容器从显影剂接纳设备中拆卸的操作自力施加装置接收力。
4.如权利要求3所述的显影剂供给容器,还包括移动力接收装置,用以自显影剂接纳设备的移动力施加装置接收移动力,以朝给所述驱动传递装置施加载荷的位置移动所述载荷施加装置。
5.如权利要求4所述的显影剂供给容器,其中,所述移动力接收装置利用所述显影剂供给容器插入显影剂接纳设备中的插入操作自所述移动力施加装置接收力。
6.如权利要求5所述的显影剂供给容器,其中,所述移动力接收装置利用所述显影剂供给容器从显影剂接纳设备中拆卸的操作自所述移动力施加装置接收力。
7.如权利要求6所述的显影剂供给容器,其中,所述显影剂供给容器的插入方向和拆卸方向基本平行于所述显影剂供给容器的纵向。
8.如权利要求1所述的显影剂供给容器,其中,所述驱动传递装置包括第一齿轮(5)和从所述第一齿轮的轴向端面的转动中心延伸的支柱部分(5e),所述释放部分是设置在从所述第一齿轮的所述轴向端面的转动中心偏心的位置处的突起,并且所述力接收部分是设置在所述支柱部分上的突起。
9.如权利要求1所述的显影剂供给容器,其中,所述驱动传递装置包括可转动地支承在所述显影剂供给容器上不同于其转动中心的位置处的第二齿轮(6)。
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