CN101900973B

CN101900973B - 显影剂供应单元

Info

Publication number: CN101900973B
Application number: CN201010194289.7A
Authority: CN
Inventors: 田村昌重
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: US8170452B2; JP5300599B2; CN101900973A; US20100303508A1; JP2010277007A

Abstract

本发明提供了一种显影剂供应单元，包括：存储显影剂的容器；支撑所述容器的支撑构件；传送部分，其通过被旋转地驱动而将所述容器中的显影剂朝着设置在所述容器上的开口部分传送；打开/关闭构件，其打开和关闭所述开口部分；驱动源，其包括旋转方向能够切换的输出轴；第一机构，其通过所述输出轴沿正向旋转而旋转所述传送部分；以及第二机构，其通过所述输出轴沿反向旋转而使得所述打开/关闭构件相对于所述开口部分作往复移动。

Description

显影剂供应单元

技术领域

本发明涉及显影剂补给单元，该显影剂补给单元用于具有显影剂装置以便例如以显影剂在图像承载构件上形成图像的成像设备(诸如复印机、传真机和打印机)。

背景技术

在现有的诸如复印机和打印机的电子照相式成像设备中，精细的调色剂粉末用作显影剂。这样，当电子照相式成像设备主体中的调色剂被消耗时，通过使用作为显影剂存储容器的调色剂补给容器来将调色剂补给至所述成像设备主体。由于调色剂是极其精细的粉末，所以对于调色剂补给操作来说，在调色剂补给容器放置在成像设备主体内部时，从小的开口部分少量地排放调色剂以防止调色剂散逸的方法是已知的。

例如，在日本专利申请公开第2002-318490号的图7中，提供了驱动部分20，以便在驱动部分20连接至调色剂瓶1时，沿着圆周方向旋转地驱动调色剂瓶1。驱动部分20由轴承23可旋转地支撑，并且由设置在设备主体100中的驱动马达(未示出)旋转地驱动。

当在能够补给调色剂的状态(此时，开口部分1a由于密封构件2离开调色剂瓶1而打开)下致动所述旋转驱动马达(未示出)时，旋转驱动力从设备主体100的驱动部分20传递至作为密封构件2的接合突起3的驱动力接收部分的驱动力接收面。然后，随着旋转驱动力进一步从密封构件2传递至驱动轴1b，调色剂瓶1旋转，并且传送和排放调色剂。

进一步地，在日本专利申请公开第2004-325841号的图9和图10中示出使得调色剂瓶1(或保持调色剂瓶1的瓶保持构件600)直线地往复移动的机构。通过日本专利申请公开第2002-318490号和日本专利申请公开第2004-325841号的技术，调色剂瓶1在圆周方向上的旋转驱动和调色剂瓶1在轴向上的往复驱动能够自动地执行。但是，由于必需使用两个马达作为相应的驱动源，已经出现了设备尺寸增大的问题。

在上述的现有技术中，设置有用于调色剂补给的容器旋转机构和容器能够以可拆卸的方式附接的机构。从而，对于设备简化而言，在相应驱动机构自动运行的情况下，必需要有两个马达。因此，存在尺寸增大的问题。

发明内容

为了解决此问题，设计本发明来抑止设备尺寸增大和成本增加。本发明提供具有高可靠性和高用户操作性以及显影剂存储容器附接互换性的显影剂供应单元。

根据本发明，提供一种显影剂供应单元，包括：

存储显影剂的容器；

支撑所述容器的支撑构件；

传送部分，其通过被旋转地驱动而将所述容器中的显影剂朝着设置在所述容器上的开口部分传送；

打开/关闭构件，其打开和关闭所述开口部分；

驱动源，其包括旋转方向能够切换的输出轴；

第一机构，其通过所述输出轴沿正向旋转而旋转所述传送部分；以及

第二机构，其通过所述输出轴沿反向旋转而使得所述打开/关闭构件相对于所述开口部分作往复移动。

通过结合附图对示例实施例所作的下述说明，本发明的其它特征将更加清楚。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的显影剂供应单元的立体图；

图2A、2B和2C是根据本发明所述实施例的显影剂供应单元的示意性剖视图；

图3是根据本发明所述实施例的成像设备的示例性正视图；

图4是示出根据本发明所述实施例的显影剂供应单元的驱动系统的一部分的视图；

图5是表示根据本发明所述实施例的显影剂存储容器和打开/关闭控制构件的位移的轨迹说明流程图；以及

图6是对照实例的显影剂供应单元的立体图。

具体实施方式

在下文中将结合附图以示例的方式详细说明本发明的示例性实施例。在文中，除非特别指明，下面的实施例中描述的结构元器件的尺寸、材料、形状和相对布局不限制本发明的范围。

[第一实施例]

下面将结合附图详细说明具有根据本发明的显影剂补给单元的成像设备。

图3是成像设备主体100的示意性正视图。调色剂补给单元700是存储显影剂的容器，并构成用作传送部分的显影剂供应单元，其通过被旋转地驱动而将容器中的显影剂朝着设置在所述容器上的开口部分1a传送。在调色剂补给单元700中，作为显影剂存储容器的调色剂瓶1在所述设备主体100中水平且横向地设置。从调色剂瓶1排出的作为显影剂的调色剂被给送至显影装置11，在此之前，所述调色剂存储在作为显影剂接收容器的漏斗24中。借助被给送至显影装置11的调色剂，在图像形成部分7处形成调色剂图像，其中图像形成部分7具有作为图像承载构件的感光鼓6。同时，在图像形成部分7处形成的调色剂图像被转印至从给送部分5选择性地给送的片材S并通过穿过定影部分8而被定影。然后，片材S排出至排出盘9。

图2示意性地示出待要附接至设备主体100的调色剂补给单元700。在本实施例中，作为显影剂存储容器的调色剂瓶1和打开/关闭控制构件21在作为调色剂瓶1的传送部分的旋转驱动轴1b的方向上(即在图2A和2C中箭头b、a的方向上)执行往复操作。在本实施例中，旋转驱动轴1b用作传送部分来传送调色剂瓶1中的调色剂。然而，例如还可以通过在调色剂瓶的内面处设置传送部分以及旋转所述调色剂瓶1来传送调色剂。

然后，借助于调色剂瓶1的往复操作，作为在其内存储显影剂的显影剂存储容器的调色剂瓶1附接至成像设备主体100的壳体以及从所述壳体卸下。进一步地，设置有第一驱动机构来解封和密封调色剂瓶1的开口部分1a，该第一驱动机构通过使得打开/关闭构件21与调色剂瓶1的往复操作相联动地作往复移动而实现上述解封和密封操作。相应地，第一驱动机构构造成能够使调色剂瓶1处于补给允许状态，并且构造成能够从补给状态解除并退回至瓶能够以可拆卸的方式附接的位置。

在下文中描述作为本实施例特征的打开/关闭控制构件21的操作、调色剂瓶1的移动驱动操作以及将调色剂从调色剂瓶1排出的旋转驱动操作。具体地，下面将结合附图详细说明通过采用作为单个驱动源的旋转驱动马达M所执行的驱动传递方法。

图1示出了将作为在其内存储调色剂的调色剂存储容器的调色剂瓶1附接至设备主体100的壳体及将之从设备主体100的壳体上拆下、并且解封和密封调色剂瓶1的开口部分1a的第一驱动机构A。进一步地，设置有第二驱动机构B来搅动并排放存储在调色剂瓶1内的调色剂。图1是示出用于通过使用能够同时驱动上述两个驱动机构的单一驱动源的旋转驱动马达M而执行上述操作的机构的立体图。

如图1中所示，由壳体(未示出)以能够旋转的方式沿轴向支撑的旋转轴15设有诱导凸轮14，诱导凸轮14用作使得瓶保持构件600往复移动的第二驱动机构。在设置于旋转轴15处的诱导凸轮14上形成有沿单方向旋转的整周凸轮槽14a，从而瓶保持构件600在图1中箭头j的方向上直线地往复移动。

当图4中示出的作为第二齿轮的单向离合器齿轮17被驱动时，图1中的作为第二驱动机构的诱导凸轮14将作为对调色剂补给单元700(其构成所述容器)进行支撑的支撑构件的瓶保持构件600移动至如图2B所示的成像设备主体100的第一位置(即在设备主体内)，然后将瓶保持构件600移动至如图2A所示的不同于第一位置的第二位置。图1中作为第二驱动机构的诱导凸轮14包括第二旋转轴15，第二旋转轴15安装至图4中作为第二齿轮的单向离合器齿轮17上。然后，诱导凸轮14构成凸轮机构，该凸轮机构通过与图2中固定至设备主体100、并被旋转地驱动的接合突起18相接合而执行沿着第二旋转轴15的方向(即在第二旋转轴向上)的往复移动。进一步地，通过驱动作为第二齿轮的单向离合器齿轮17，作为第二驱动机构的诱导凸轮14将作为打开/关闭构件(其用于打开和关闭图2中的开口部分)的密封构件2移动至图2B的位置，在该位置开口部分1a关闭。然后，密封构件2移动至图2A所示的位置，在该位置开口部分1a打开。通过瓶保持构件600的移动，作为打开/关闭构件的密封构件2分别相对地移动至图2B的位置以关闭开口部分1a、以及图2A的位置以打开开口部分1a。图1中省去了单向离合器齿轮17、单向离合器17a、整周齿轮10以及驱动部分20，图4中省去了诱导凸轮14、打开/关闭控制构件21以及整周齿轮21c。

进一步地，如图1中所示，驱动传递齿轮13(具有在其整个圆周上形成的齿)设置在旋转轴15上，从而和与打开/关闭控制构件21一体地形成的整周齿轮21c相配合。旋转驱动力从作为驱动源的旋转驱动马达M传递至具有整周凸轮槽21a和整周齿轮21c的打开/关闭控制构件21。图1和图4示出连接至旋转驱动马达M的输出轴的第一旋转轴16将驱动传递至整周齿轮10的构造。进一步地，通过传递至整周齿轮10的旋转驱动，旋转驱动力传递至单向离合器齿轮17、单向离合器17a、第二旋转轴15、驱动传递齿轮13和整周齿轮21c。

打开/关闭控制构件21与驱动部分20同轴地设置，并轴向地支撑成能够相对于驱动部分20旋转。因此，即使驱动部分20旋转，打开/关闭控制构件21也不会旋转。如图4中所示，作为第一驱动机构的驱动部分20设有可旋转的第一旋转轴16，以将旋转驱动传递至作为传送部分的调色剂补给单元700的旋转驱动轴1b。然后，通过将用于沿正向旋转的驱动力输入至第一旋转轴16，作为传送部分的调色剂补给单元700的旋转驱动轴1b被驱动而旋转。

图4的驱动系统图示出了从作为驱动源的旋转驱动马达M(其用于旋转驱动和将调色剂从调色剂瓶1排放)获得旋转轴15的旋转驱动的构造。作为驱动源的旋转驱动马达M以能够切换第一旋转轴16的旋转方向的方式进行致动。

作为本实施例的特征，作为驱动源的旋转驱动马达M在正、反方向上受控。采用此种构造，能够控制用于从作为容器的调色剂瓶1排放调色剂的沿圆周方向的旋转驱动，并且能够控制用于附接和拆下调色剂瓶1(即包括作为打开/关闭构件的密封构件2的打开/关闭操作)的沿着轴向的往复直线驱动。

下面将结合图4说明从旋转驱动马达M(用于从调色剂瓶1排放调色剂以及旋转驱动)获得作用在诱导凸轮14以及打开/关闭控制构件21上的旋转驱动的构造。

作为第一齿轮的整周齿轮10设置在第一旋转轴16上，第一旋转轴16连接至用于调色剂排放以及旋转驱动的旋转驱动马达M的输出轴，并且被支撑成与驱动部分20同步旋转。进一步地，轴向地支撑于旋转轴15上并与整周齿轮10配合的单向离合器齿轮17设置在旋转轴15上并设置在单向离合器17a上，从而一体地设置成单向驱动传动构件。相应地，单向离合器齿轮17设置成第二齿轮，其在整周齿轮10沿单方向旋转时施加旋转驱动，在整周齿轮10沿另一方向旋转时不施加旋转驱动。在本实施例中，当旋转驱动马达M沿着与图4中箭头n相反的方向旋转时，产生旋转，使得调色剂从调色剂瓶1排放。此时，单向离合器17a空转，从而旋转轴15将不会旋转。与之相反，当旋转驱动马达M沿着图4中箭头n的方向旋转时，单向离合器17a将旋转传递至旋转轴15。相应地，旋转轴15沿着图4中箭头m的方向旋转，使得作为图1中第二驱动机构的诱导凸轮14旋转。同时，图2中的接合突起18以不可移动的状态固定在壳体上。然后，在打开/关闭控制构件21的外圆周面上形成的整周凸轮槽21a构造成与接合突起18接合。也就是说，第一驱动机构A设置成将作为显影剂存储容器的调色剂瓶1附接至设备主体100的壳体以及将之从设备主体100的壳体上拆下，以解封和密封调色剂瓶1的开口部分1a。第一驱动机构A设有整周凸轮机构，在固定在所述壳体的不可移动位置处的接合突起18与整周凸轮槽21a的整周凸轮面接合时，所述整周凸轮机构能够沿着轴向移动。因此，通过在整周凸轮槽21a与在设备主体100的壳体上形成的不可移动的接合突起18相接合的同时旋转所述打开/关闭控制构件21，打开/关闭控制构件21沿着图1中箭头k的方向来回移动。

也就是说，在本实施例中，作为单一驱动源的旋转驱动马达M的单个旋转方向用于驱动第二驱动机构B，以搅动和排放存储在作为显影剂存储容器的调色剂瓶1内部的显影剂。并且，旋转驱动马达M的另一旋转方向用于驱动第一驱动机构A，以将调色剂瓶1附接至设备主体100的壳体以及将之从设备主体100的壳体拆下，以解封和密封调色剂瓶1的开口部分1a。

在此，本实施例包括能够将驱动力从作为单一驱动源的旋转驱动马达M选择性地传递至第一和第二驱动机构A、B的单向驱动传递构件。下面将描述作为所述单向驱动传递构件的例子的、结合了单向离合器17a的单向离合器齿轮17。然而，只要能够获得类似的效果，单向离合器17a的设置位置不限于上述说明。类似地，各驱动部分的旋转方向也不限于上述说明。

也就是说，在本实施例中，作为单一驱动源的旋转驱动马达M被沿正向或反向选择性地驱动。然后，来自作为单一驱动源的旋转驱动马达M的驱动力由作为单向驱动传递构件的、结合了单向离合器17a的单向离合器齿轮17来选择性地传递至第一和第二驱动机构A、B。采用此种构造，来自作为驱动源的旋转驱动马达M的驱动力能够仅仅被传递至第二驱动机构B(其搅动并排放存储在作为显影剂存储容器的调色剂瓶1内的显影剂)。然后，驱动力能够被传递至第一驱动机构A(其将调色剂瓶1附接至设备主体100的壳体以及将调色剂瓶1从所述壳体拆下，以及解封和密封调色剂瓶1的开口部分1a)。传递方式能够根据上述方式选择性地确定。

下面，将结合图5依序说明解除调色剂瓶1的补给状态以及退回至瓶能够以可拆卸的方式附接的位置的操作。

图5示出了随着旋转驱动马达M的操作顺序而在“能够以可拆卸的方式附接的状态”和“附接完成状态”之间转变的过程。特别地，图5示出调色剂瓶1、用于保持调色剂瓶1的瓶保持构件600、以及打开/关闭控制构件21在调色剂瓶1的旋转驱动轴1b的方向上的位移量的轨迹。

在“能够以可拆卸的方式附接的状态”下，打开/关闭控制构件21处在图5中的“接合解除位置(a)”。然后，在朝着“附接完成状态”变化的过程中，打开/关闭控制构件21向着图5中的位移量的下降的方向(即与图2B中箭头c相反的方向)移动，并且移动至图5中的“退回位置(b)”。与之相反，在从“附接完成状态”至“能够以可拆卸的方式附接的状态”的变化过程中，遵循与上述相反的轨迹。

而且，在“所述能够以可拆卸的方式附接的状态”下，调色剂瓶1处在图5中的“瓶能够以可拆卸的方式附接的位置(1)”。然后，在向“附接完成状态”移动变化的过程中，调色剂瓶1首先向着图5中的位移量的下降的方向(即图2C中箭头a的方向)移动，直到图5中的“驱动部分连接位置(2)”，并停止。然后，调色剂瓶1再向着图5中的位移量的上升的方向(即图2A中箭头b的方向)移动，并且被移动至处在“附接完成状态”的图5中的“瓶打开位置(3)”。与之相反，在从“附接完成状态”朝“能够以可拆卸的方式附接的状态”转变的过程中，遵循与上述轨迹相反的轨迹。

下面，再次按顺序具体说明在两位移轨迹中各位置处相关构件之间的关系。在从“能够以可拆卸的方式附接的状态”向“附接完成状态”转变时，首先，调色剂瓶1处在图5中的“瓶能够以可拆卸的方式附接的位置(1)”。在此位置，调色剂瓶1能够由使用者自由地附接至设备主体100以及将之从设备主体100拆下。然后，调色剂瓶1被移动至图5中的“驱动部分连接位置(2)”，保持不动并持续预定的时间。此时，调色剂瓶1的位置对应于图2B中示出的上述位置。当调色剂瓶1停止在图5中的“驱动部分连接位置(2)”(即图5中的R1，也就是“接合解除区间”)时，打开/关闭控制构件21处在图5中的“接合解除位置(a)”(即图2B中的状态)。因此，在密封构件2处形成的接合突起3与驱动部分20(其作为以能够传递驱动的方式连接至密封构件2的驱动连接部分)的接合未完成。然后，打开/关闭控制构件21移动至图5中的“退回位置(b)”，而调色剂瓶1仍然保持在图5中的“驱动部分连接位置(2)”处。因此，由于作为打开/关闭构件(用于打开和关闭开口部分1a)的密封构件2的解除突起4的按压压力解除，密封构件2和驱动部分20之间的接合在“接合区间”(即图5中的R2)内完成。之后，调色剂瓶1进一步移动至图5中的“瓶打开位置(3)”，并且密封构件2离开调色剂瓶1。因此，开口部分1a打开(即图2A中所示的状态)。

与之相反，在从“附接完成状态”向“能够以可拆卸的方式附接的状态”转变时，调色剂瓶1从图5中的开口部分1a打开的“瓶打开位置(3)”(即图2A中所示的状态)移动至图5中的“驱动部分连接位置(2)”，以密封(即关闭)开口部分1a。此后，调色剂瓶1再移动至图5中的“瓶能够以可拆卸的方式附接的位置(1)”，而打开/关闭控制构件21移动至并保持在图5中的“接合解除位置(a)”(即图5中的R1，也就是说处在“接合解除区间”内)。因此，其结果就是，调色剂瓶1能够在密封构件2和驱动部分20之间的接合被解除的状态下移动至图5中的“瓶能够以可拆卸的方式附接的位置(1)”(即从图2B转变为图2C)。

如上所述，根据本实施例，通过利用用来传送和排放存储在调色剂瓶1中的调色剂的旋转驱动马达M，解除调色剂瓶1的补给状态的操作以及退回至瓶能够以可拆卸的方式附接的位置的操作能够自动地同时进行。

因此，与复杂的齿轮系、连杆机构和关闭机构相比，由于显著的部件数量减少，因此能够实现成本降低。此外，能够抑止设备的尺寸增大。进一步地，与此同时，通过简化所述机构，能够容易地应对在使用者直接操作位置处偶然不合需要地出现的不可避免的力。进一步地，能够将增强手段抑止为最小。因此，能够获得具有高可靠性和高用户操作性的调色剂瓶1的附接互换性，同时抑止上述设备成本的增加和尺寸的增大。

在上述实施例中，复印机作为成像设备的例子。然而，本发明不限于此，例如，本发明能够应用于诸如打印机和传真机的其它成像设备。进一步地，本发明能够应用于诸如具有组合的这些功能的多功能机的其它成像设备。进一步地，本发明能够应用于下述类型的成像设备：其利用转印材料承载构件来承载诸如片材材料的转印材料，并顺次地将相应颜色的调色剂图像叠置转印至由转印材料承载构件所承载的转印材料。进一步地，本发明能够应用于下述类型的成像设备：其利用中间转印构件，顺次地将相应颜色的调色剂图像叠置转印至中间转印构件，并且将中间转印构件处承载的调色剂图像一次性地转印至转印材料。通过将本发明应用于上述成像设备，能够获得类似的效果。

在上述实施例中，具有一个显影装置的成像设备作为成像设备的例子。然而，本发明不限于此，例如本发明能够应用于具有多个显影装置、以便以不同颜色的显影剂来执行成像的成像设备。从而，本发明能够以与显影装置数量无关的方式应用并获得类似的操作效果。

[对照实例]

图6示出对照实例的示例，该示例具有下述构造：旋转轴51的端部连接至旋转驱动马达M2，旋转驱动马达M2与连接至第一旋转轴16的旋转驱动马达M1分开地设置。由于诱导凸轮55通过旋转驱动马达M2的正/反转操作而作往复旋转操作，所以瓶保持构件600由凸轮槽55a引导而直线地往复移动。图6示出连接至旋转驱动马达M2的输出轴的旋转轴51、固定至旋转轴51的齿轮22、以及与齿轮22匹配并与打开/关闭控制构件21一体地形成的齿轮21c。

旋转驱动马达M1连接至与上述的实施例相类似的驱动部分20，并且将旋转驱动施加至调色剂瓶1。在此对照实例中，调色剂瓶1在圆周方向上的旋转驱动以及调色剂瓶1在轴向上的往复驱动也能够自动地执行。然而，必需要有两个旋转驱动马达M1、M2作为相应的驱动源，这使得设备尺寸增大是不可避免的。

根据本发明，使用能够驱动搅动和排放存储在显影剂存储容器中的显影剂的第二驱动机构的单一驱动源。与此同时，将显影剂存储容器附接至壳体及将显影剂存储容器从壳体分开并解封和密封显影剂存储容器的开口部分的第一驱动机构能够由所述单一驱动源驱动。采用此种构造，能够获得具有高可靠性和高用户操作性的显影剂存储容器的附接互换性，同时抑止设备尺寸增大和成本增加。

尽管已经结合示例实施例对本发明进行了说明，但是可以理解的是，本发明不限于所公开的示例实施例。所附权利要求的范围应给予最宽的解释，以将包括所有的此种改变和等同结构和功能。

本申请要求2009年6月1日申请的日本专利申请第2009-131730号的优先权，在此将该日本专利申请全文引入。

Claims

1.一种显影剂供应单元，包括：

存储显影剂的容器；

支撑所述容器的支撑构件；

打开/关闭构件，其打开和关闭所述开口部分；

驱动源，其包括旋转方向能够切换的输出轴，通过所述输出轴沿正向旋转而旋转所述传送部分；以及

单向齿轮，当所述输出轴沿正向旋转时，来自所述输出轴的驱动力并不通过该单向齿轮进行传递，而当所述输出轴沿反向旋转时，来自所述输出轴的驱动力通过该单向齿轮进行传递；

旋转轴以及凸轮，所述旋转轴通过所述单向齿轮而旋转，而所述凸轮用来将所述旋转轴的旋转运动转化成往复移动；并且所述凸轮使得所述打开/关闭构件相对于所述开口部分往复移动。

2.按照权利要求1的显影剂供应单元，其中所述打开/关闭构件是将驱动传递至所述传送部分的驱动传递部分。

3.按照权利要求1的显影剂供应单元，进一步包括：

连接构件，其以能够传递驱动的方式连接至所述打开/关闭构件；

解除构件，其解除所述连接构件和所述打开/关闭构件之间的驱动连接；以及

第二凸轮，其将所述输出轴的旋转运动转化成往复移动；

其中所述第二凸轮使得所述解除构件在解除位置和非解除位置之间往复移动，在所述解除位置，所述连接构件和所述打开/关闭构件之间的驱动连接能够被解除；在所述非解除位置，所述连接构件和所述打开/关闭构件之间的驱动连接不被解除。

4.按照权利要求3的显影剂供应单元，其中，在所述打开/关闭构件通过所述输出轴沿反向旋转而移动至与所述连接构件驱动连接的连接位置之后，所述解除构件移动至所述非解除位置。

5.按照权利要求3的显影剂供应单元，其中，在所述打开/关闭构件和所述连接构件通过所述输出轴沿反向旋转而驱动连接之后，所述打开/关闭构件相对于所述开口部分从关闭位置移动至打开位置。