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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildausbildungsvorrichtung, die einen Tonerspeicherbehälter halten und mit diesem interagieren kann.
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Wie z. B. in der Druckschrift
US 2012/014713 A1 gezeigt ist, ist in dem Stand der Technik ein Tonerspeicherbehälter vorgeschlagen, der in Zusammenhang mit einer Drehbetätigung des Tonerspeicherbehälters einen Pumpenabschnitt hinund herbewegt, und den Toner von einem Abgabeanschluss abgibt.
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Jedoch dreht ein Benutzer manchmal eine Flasche als den Tonerspeicherbehälter sorglos in einem Zustand mit seiner/ihrer Hand, in dem die Flasche in einer eingestellten Position eingestellt ist. Eine Entwicklungsvorrichtung wird dann mit Toner von der Flasche aufgefüllt, und dies verursacht eine Variation einer Tonerkonzentration in einer Entwicklungsvorrichtung.
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Insbesondere wird dieses Problem in einem Fall einer Konfiguration bemerkenswert, in der die Entwicklungsvorrichtung direkt von der Flasche aufgefüllt wird.
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Somit ist es wünschenswert, ein unbeabsichtigtes Einfließen eines Toners in eine Entwicklungsvorrichtung zu verhindern, indem in einem Tonerspeicherbehälter ein Sperrmechanismus bereitgestellt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Bildausbildungsvorrichtung konfiguriert, einen Tonerspeicherbehälter zu halten, der ein Antriebseingangsrad aufweist, wobei die Bildausbildungsvorrichtung umfasst: einen Antriebsübertragungsmechanismus, der konfiguriert ist, einen Antrieb von einem Antriebsmotor zu dem Antriebseingangsrad des Tonerspeicherbehälters zu übertragen, wenn der Tonerspeicherbehälter an der Bildausbildungsvorrichtung montiert ist; und ein eine Drehung abriegelndes Element, das zwischen (i) einer Abriegelungsposition, in welcher der Tonerspeicherbehälter abgeriegelt ist, zu drehen, wenn der Tonerspeicherbehälter sich an einer montierten Position der Bildausbildungsvorrichtung befindet, und (ii) einer Freigabeposition, in welcher der Tonerspeicherbehälter sich drehen kann, wenn der Tonerspeicherbehälter sich an einer montierten Position an der Bildausbildungsvorrichtung befindet, bewegt werden kann.
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Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht einer Bildausbildungsvorrichtung;
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2A und 2B sind Querschnittsansichten eines Tonerspeicherbehälters;
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3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Tonerspeicherbehälters;
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4 ist eine Draufsicht der Bildausbildungsvorrichtung;
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5 ist eine Rückansicht der Bildausbildungsvorrichtung;
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6 ist eine Seitenansicht einer Nachfüllantriebsvorrichtung;
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7A und 7B sind erläuternde Ansichten eines Getriebezugs der Nachfüllantriebsvorrichtung;
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8 ist eine Ansicht, die einen Öffnungs- und Schließvorgang einer Vordertüre darstellt;
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9A und 9B sind erläuternde Ansichten eines Betriebs eines Sperrmechanismus;
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10 ist eine erläuternde Ansicht einer Flexibilität des Sperrmechanismus;
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11 ist eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Speicherbehälter und eine Antriebsvorrichtung entfernt sind; und
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12A und 12B sind Rückansichten des Speicherbehälters. Eine Bildausbildungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird beispielhaft ein Farbdrucker genannt und beschrieben werden, der ein elektrofotografisches System einsetzt.
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<Bildausbildungsvorrichtung>
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1 ist eine Querschnittsansicht der Bildausbildungsvorrichtung. In 1 ist eine Richtung rechtwinklig zu einer Blattebene eine Richtung der Vorrichtung von vorne in die Tiefe. Die Bildausbildungsvorrichtung weist eine Mehrzahl Bildausbildungsabschnitte auf, die ein Tonerbild ausbilden.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Bildausbildungsvorrichtung 200 eine sogenannte Zwischenübertragungstandembildausbildungsvorrichtung, in der die Bildausbildungsabschnitte entsprechend den vier Farben in einer Reihe an einem Zwischenübertragungsgurt 7 angeordnet sind. Das Zwischenübertragungstandemverfahren wurde zurückliegend hauptsächlich verwendet, da dieses Verfahren einer hohen Produktivität und Förderbarkeit von verschiedenen Medien entspricht.
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<Prozess, das Aufzeichnungsmaterial zu fördern>
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Ein Aufzeichnungsmaterial S wird in einen Aufzeichnungsmaterialspeicher 10 geladen und dort gespeichert. Das Aufzeichnungsmaterial S wird gemäß einer Bildausbildungszeit durch eine Zufuhrwalze 61 zugeführt, die ein Reib-Trenn-Verfahren einsetzt. Das durch die Zufuhrwalze 61 heraus zugeführte Aufzeichnungsmaterial S tritt durch einen Förderweg und wird zu einer Registrierwalze 62 gefördert. Nachdem in der Registrierwalze 62 eine Schrägzufuhrkorrektur und eine Zeitkorrektur durchgeführt wurden, wird das Aufzeichnungsmaterial S zu einem Nebenübertragungsabschnitt T2 gesendet.
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Der Nebenübertragungsabschnitt T2 ist ein Übertragungsspaltabschnitt mit einer inneren Nebenübertragungsrolle 8 und einer äußeren Nebenübertragungsrolle 9, die zueinander gerichtet sind. In dem Nebenübertragungsabschnitt T2 wird, wenn eine vorbestimmte Druckkraft und eine elektrostatische Ladevorspannung angewendet werden, ein Tonerbild auf das Aufzeichnungsmaterial absorbiert.
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<Bildausbildungsprozess>
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Mit Bezug auf den voranstehend beschrieben Prozess, das Aufzeichnungsmaterial S zu dem Nebenübertragungsabschnitt T2 zu fördern, wird ein Prozess beschrieben werden, ein in einer ähnlichen Zeit zu dem Nebenübertragungsabschnitt gesendetes Bild auszubilden. Die vier Bildausbildungsabschnitte P (Pa, Pb, Pc und Pd) sind bereitgestellt. Die Abschnitte a, b, c und d entsprechen jeweils Gelb (Y), Magenta (M), Zyan (C) und Schwarz (Bk) und weisen eine ähnliche Konfiguration auf, und deswegen werden die Beschreibungen bezüglich a bis d soweit wie notwendig ausgelassen. Jedoch ist die Anzahl der Farben nicht auf vier begrenzt, und die Anordnung der Farben muss nicht die voranstehend beschriebene Anordnung sein.
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Der Bildausbildungsabschnitt P weist einen Fotorezeptor 1 (1a bis 1d) auf. Der Bildausbildungsabschnitt P weist außerdem eine Ladevorrichtung 2 (2a bis 2d), eine Belichtungsvorrichtung 3 (3a bis 3d), eine Entwicklungsvorrichtung 100 (100a bis 100d), einen Entwicklungsbehälter 101 (101a bis 101d), eine Hauptübertragungswalze 5 (5a bis 5d) und einen um den Fotorezeptor 1 herum bereitgestellten Fotorezeptorreiniger 6 (6a bis 6d) auf.
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Gemäß der voranstehend beschriebenen Konfiguration schreitet der Bildausbildungsvorgang in der folgenden Prozedur voran. Zuerst wird der Fotorezeptor 1, dessen Oberfläche durch die Ladevorrichtung 2 im Voraus gleichförmig geladen wurde, durch eine Entwicklungsantriebsvorrichtung (nicht dargestellt) gedreht und angetrieben. Als Nächstes wird die Belichtungsvorrichtung 3 ausgehend von einem Signal einer zu dem Bildausbildungsabschnitt P gesendeten Bildinformation mit einem Laser bestrahlt. Der Laser, mit dem die Belichtungsvorrichtung 3 bestrahlt wurde, tritt geeignet durch eine Defraktionseinheit und danach wird der Fotorezeptor 1 dem Laser ausgesetzt. Entsprechend wird auf dem Fotorezeptor 1 ein elektrostatisch latentes Bild ausgebildet.
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Das auf dem Fotorezeptor 1 ausgebildete elektrostatisch latente Bild wird durch die Tonerentwicklung durch die Entwicklungsvorrichtung 100 als Tonerbild hervorgerufen. Darauffolgend werden eine vorbestimmte Druckbeaufschlagungskraft und eine elektrostatische Lastvorspannung in einem Hauptübertragungsabschnitt T1 (T1a, T1b, T1c und T1d) angewendet, der zwischen der Hauptübertragungswalze 5 und dem Zwischenübertragungsgurt 7 bereitgestellt ist. Entsprechend wird das Tonerbild auf den Zwischenübertragungsgurt 7 übertragen.
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Indes wird ein Übertragungsresttoner, der in geringer Menge auf dem Fotorezeptor 1 verbleibt, ohne auf den Zwischenübertragungsgurt 7 von dem Fotorezeptor 1 übertragen zu werden, durch den Fotorezeptorreiniger 6 wieder hergestellt. Darauffolgend bereitet sich der Fotorezeptor 1 für den nächsten Bildausbildungsprozess vor, der wieder durchzuführen ist.
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Wenn die Menge des Toners in der Entwicklungsvorrichtung 100 reduziert ist, wird der Toner von einem entsprechenden Tonerspeicherbehälter T zugeführt. Zu dieser Zeit führt eine Tonerauffüllvorrichtung 70 (70a bis 70d, siehe 5) ein Auffüllen mit Toner durch, während der Antrieb mit der entsprechenden Entwicklungsvorrichtung 100 synchronisiert wird. Der Auffüllvorgang wird später beschrieben werden.
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4 ist eine Draufsicht der Bildausbildungsvorrichtung. Wie in 4 dargestellt ist, ist der Tonerspeicherbehälter T (Ta bis Td) in einem zwischen einer Vorderseitenplatte 500 und einer Rückseitenplatte 600 der Bildausbildungsvorrichtung aufgehängten Tonerspeicherbehälterhalteelement TM (TMa bis TMd) gespeichert und in diesem gehalten. Die Tonerspeicherbehälterhalteelemente TM sind jeweils unabhängig zwischen der Vorderseitenplatte 500 und der Rückseitenplatte 600 aufgehängt. Zusätzlich ist die Entwicklungsantriebsvorrichtung mit der Rückseitenplatte 600 befestigt und an dieser installiert.
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Obwohl der Entwicklungsbehälter 101 einen Zweikomponentenentwickler speichert, in dem ein nicht magnetischer Toner und ein magnetischer Träger im Voraus miteinander vermischt wurden, kann der Entwicklungsbehälter 101 einen Einkomponentenentwickler speichern, der lediglich den magnetischen Toner oder den nicht magnetischen Toner enthält. Die vorliegende Ausführungsform beschreibt einen Fall, in dem der Zweikomponentenentwickler (Initialmittel) in dem Entwicklungsbehälter 101 gespeichert ist.
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Als Nächstes wird der Zwischenübertragungsgurt 7 beschrieben. Der Zwischenübertragungsgurt 7 ist ein endloser Gurt, der in einem Zwischenübertragungsgurtrahmen (nicht dargestellt) installiert ist. Wie in 1 dargestellt ist, wird der Zwischenübertragungsgurt 7 durch die innere Nebenübertragungswalze 8, eine Spannungswalze 17 und eine stromaufwärts liegende, als eine Antriebsübertragungseinheit dienende Nebenübertragungswalze 18 gestreckt. Der Zwischenübertragungsgurt 7 wird angetrieben, um in eine Richtung eines Pfeils R7 in der Figur zu fördern.
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Die Bildausbildungsprozesse der entsprechenden Farben in den Bildausbildungsabschnitten P, die parallel vorgenommen werden, werden zu der Zeit durchgeführt, zu der die Tonerbilder der entsprechenden Farben nacheinander ein Tonerbild einer stromaufwärts liegenden Farbe, das vorangehend auf den Zwischenübertragungsgurt 7 übertragen wurde, überlagern. Als Ergebnis wird schlussendlich auf dem Zwischenübertragungsgurt 7 ein vollständiges Farbtonerbild ausgebildet und zu dem Nebenübertragungsabschnitt T2 gefördert. Es ist anzumerken, dass der restliche Übertragungstoner, der durch den Nebenübertragungsabschnitt T2 durchgetreten ist, durch den Übertragungsreiniger 11 wiederhergestellt wird.
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<Der Nebenübertragung folgender Prozess>
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Wenn der voranstehend beschriebene Förderprozess und der Bildausbildungsprozess durchgeführt sind, werden das Aufzeichnungsmaterial S und das vollständige Farbtonerbild in der Zeit in dem Nebenübertragungsabschnitt T2 zueinander gepasst, und die Nebenübertragung wird durchgeführt. Darauffolgend wird das Aufzeichnungsmaterial S zu einer Fixiervorrichtung 13 gefördert.
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Die Fixiervorrichtung 13 gibt dem durchtretenden Aufzeichnungsmaterial S in einem durch Walzen (eine Druckwalze 14 und eine Heizwalze 15), die jeweils zueinander gerichtet sind, ausgebildeten Fixierspalt eine vorbestimmte Druck- und Wärmemenge, um auf dem Aufzeichnungsmaterial ein Tonerbild zu schmelzen und zu fixieren. Die Heizrolle 15 ist mit einem Heizer als Wärmequelle bereitgestellt, und wird gesteuert, immer eine optimale Temperatur beizubehalten.
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Das Aufzeichnungsmaterial S, das das somit darauf fixierte Bild aufweist, wird auf ein Abgabetablett 63 abgegeben. Alternativwird das Aufzeichnungsmaterial S zu einer Blattumkehr- und Fördervorrichtung gefördert (nicht dargestellt), wenn eine doppelseitige Bildausbildung erforderlich ist.
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<Tonerspeicherbehälter>
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Als Nächstes wird der durch das Tonerspeicherbehälterelement TM gehaltene Tonerspeicherbehälter T unter Verwendung der 2A und 2B beschrieben. 2A und 2B sind Querschnittsansichten des Tonerspeicherbehälters.
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Wie in 2A dargestellt ist, ist der Tonerspeicherbehälter T in einer Form eines hohlen Zylinders ausgebildet und weist einen Tonerspeicherbehälter 20 auf, in dem Toner gespeichert ist. Der Tonerspeicherbehälter T weist einen Flanschabschnitt 21 (nicht drehender Abschnitt) auf, der an einem Ende in der Längsrichtung (Entwicklerförderrichtung) des Tonerspeicherbehälters 20 bereitgestellt ist. Der Tonerspeicherbehälter 20 ist konfiguriert, relativ mit Bezug auf den Flanschabschnitt 21 drehbar zu sein.
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Der Flanschabschnitt 21 ist mit einem hohlen Abgabeabschnitt 21h bereitgestellt, wie in 2B dargestellt ist. Der Abgabeabschnitt 21h behält vorübergehend von den Inneren des Tonerspeicherbehälters 20 geförderten Toner zurück. Eine kleine Abgabeöffnung 21a ist in einem Bodenabschnitt des Abgabeabschnitts 21h ausgebildet. Die Abgabeöffnung 21a gestattet das Abgeben von Toner zu dem Äußeren des Tonerspeicherbehälters T. Die Abgabeöffnung 21a füllt nämlich die Tonervorrichtung 70 mit Toner auf.
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Ein Pumpenabschnitt 20b der vorliegenden Ausführungsform funktioniert als Einlass-/Auslassmechanismus, der abwechselnd einen Einlassvorgang und einen Auslassvorgang durch die Abgabeöffnung 21a durchführt.
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Wie in 2B dargestellt ist, ist der Pumpenabschnitt 20b zwischen dem Abgabeabschnitt 21h und einem zylindrischen Abschnitt 20k verbunden und befestigt. Der Pumpenabschnitt 20b kann nämlich zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 20k drehen. Zusätzlich ist der Pumpenabschnitt 20b der vorliegenden Ausführungsform konfiguriert, in der Lage zu sein, den Toner darin zu speichern.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird als der Pumpenabschnitt 20b eine aus Harz hergestellte Pumpe der Art mit variablem Volumen (blasebalgartige Pumpe) verwendet, die ein Volumen aufweist, das in Zusammenhang mit einer Hin- und Herbewegung variabel ist. Noch genauer wird eine blasebalgartige Pumpe verwendet, wie in 2A und 2B dargestellt ist, und eine Mehrzahl „bergmäßig gefaltete“ Abschnitte und eine Mehrzahl „talmäßig gefaltete“ Abschnitte sind abwechselnd und periodisch ausgebildet.
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Zusätzlich weist der Pumpenabschnitt 20b, wie in 2B dargestellt ist, ein Ende der Seite des Abgabeabschnitts 21h an einer inneren Oberfläche des Flanschabschnitts 21 bereitgestellt auf. Zusätzlich ist der Pumpenabschnitt 20b befestigt, um mit Bezug auf den Abgabeabschnitt 21h in einem Zustand eines Verdichtens eines ringförmigen Dichtelements 27 relativ drehbar zu sein.
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Der Tonerspeicherbehälter T ist mit einem Antriebseingangsrad 20a bereitgestellt. Das Antriebseingangsrad 20a ist in der Längsrichtung des Pumpenabschnitts 20b an einem Ende befestigt. Das Antriebseingangsrad 20a, der Pumpenabschnitt 20b, der zylindrische Abschnitt 20k sind nämlich konfiguriert, zusammen miteinander drehbar zu sein. Entsprechend wird ein derartiger Mechanismus angenommen, dass eine drehende Antriebskraft, die zu dem Antriebseingangsrad 20a eingeht, durch den Pumpenabschnitt 20b zu dem zylindrischen Abschnitt 20k (und einem Förderabschnitt 20c) übertragen wird.
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Indes ist eine Nockennut 21b über den gesamten Umfang einer inneren Umfangsoberfläche des Flanschabschnitts 21 ausgebildet. Die Nockennut 21b funktioniert als angetriebener Abschnitt, in den ein Nockenvorsprung 20d eingepasst ist. Die Nockennut 21b wird unter Verwendung von 3 beschrieben. 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Tonerspeicherbehälters.
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In 3 zeigt ein Pfeil A eine Drehrichtung des zylindrischen Abschnitts 20k (eine Bewegungsrichtung des Nockenvorsprungs 20d), ein Pfeil B zeigt eine Erstreckungsrichtung des Pumpenabschnitts 20b und ein Pfeil C zeigt eine Verdichtungsrichtung des Pumpenabschnitts 20b. Zusätzlich bildet eine Nockennut 21c einen Winkel α mit Bezug auf die Drehrichtung (Pfeil A) des zylindrischen Abschnitts 20k aus, und eine Nockennut 21d bildet einen Winkel β aus. Zusätzlich befindet sich eine Amplitude L (= Erstreckungs- und Zusammenziehungslänge des Pumpenabschnitts 20b) in der Erstreckungs- und Zusammenziehungsrichtung (Pfeile B und C) des Pumpenabschnitts 20b der Nockennut 21b.
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Noch genauer weist die Nockennut 21b, wie in 3 dargestellt ist, in der die Nockennut 21b entwickelt ist, eine Struktur auf, in der die Nockennut 21c von der Seite des zylindrischen Abschnitts 20k zu der Seite des Abgabeabschnitts 21h geneigt ist, und die Nockennut 21d, die von der Seite des Abgabeabschnitts 21h zu der Seite des zylindrischen Abschnitts 20k geneigt ist, sind abwechselnd verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist α = β eingestellt.
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Entsprechend funktioniert die Nockennut 21b des Flanschabschnitts 21, die mit dem Nockenvorsprung 20d des Tonerspeicherbehälters 20 gepaart ist, als Mechanismus der Antriebsübertragung zu dem Pumpenabschnitt 20b. Der Nockenvorsprung 20d und die Nockennut 21b wandeln nämlich die durch das Antriebseingangsrad 20a empfangene Drehantriebskraft in eine Kraft in einer Richtung um, in der der Pumpenabschnitt 20b sich hin- und herbewegend bewegt wird (eine Kraft in einer Drehrichtung des zylindrischen Abschnitts 20k), und übertragen die Kraft zu dem Pumpenabschnitt 20b.
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[Blendenöffnungs- und Schließmechanismus]
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11 ist eine Draufsicht des Tonerspeicherbehälterhalteelements TM in einem derartigen Zustand, dass eine Antriebsvorrichtung entfernt ist. Das Halteelement TM weist eine Öffnung Ma auf und ist an einer Position angeordnet, wo die Abgabeöffnung 21a des Tonerspeicherbehälters und die Öffnung Ma des Halteelements TM miteinander kommunizieren, wenn der Tonerspeicherbehälter T in einer Montageposition montiert ist.
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12A und 12B sind Rückansichten des Tonerspeicherbehälters T. Wie in 12A dargestellt ist, ist der Flanschabschnitt 21 mit einer Blende 4 bereitgestellt, die die Abgabeöffnung 21a in einer Weise öffnet und schließt, in der sie in dem Tonerspeicherbehälter T gleitfähig ist. Die Blende 4 dichtet die Tonerabgabeöffnung 21a ab, die in dem Tonerspeicherbehälter T ausgebildet ist. In der Konfiguration des vorliegenden Beispiels kann die Blende 4 in Zusammenhang mit einem Anbringungs-/Abnahmevorgang (Rutschvorgang) des Tonerspeicherbehälters T zu/von einem Hauptkörper geöffnet und geschlossen werden. Entsprechend können Tonerspeicherbehälter T an der Bildausbildungsvorrichtung montiert und von dieser demontiert werden. Im Folgenden wird eine bestimmte Konfiguration beschrieben werden.
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Wie in 12A dargestellt ist, ist ein Positionsverhältnis zwischen „einer Kommunikationsöffnung für a, die in der Blende 4 des Tonerspeicherbehälters T ausgebildet ist“ und „der Abgabeöffnung 21a, die in dem Flanschabschnitt 21 des Tonerspeicherbehälters T ausgebildet ist“ so eingestellt, dass ein Überlappen zwischen der Kommunikationsöffnung 4a und der Abgabeöffnung 21a in einem nicht installierten Zustand verhindert wird, in dem der Tonerspeicherbehälter T nicht in einem Vorrichtungskörper installiert ist. Entsprechend dichtet die Blende 4 die Abgabeöffnung 21a ab, um zu verhindern, dass Toner in dem Tonerspeicherbehälter T nach außen ausfließt. Zu dieser Zeit ist die Blende 4 in einer ersten Position K1 angeordnet, bevor der Tonerspeicherbehälter T in den Vorrichtungskörper der Bildausbildungsvorrichtung 200 eingefügt wird.
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Während der Tonerspeicherbehälter T in den Vorrichtungskörper eingefügt wird, erreicht die Blende 4 in dem rückwärtigen Bereich des Vorrichtungskörpers innerhalb des Tonerspeicherbehälters T zu der Zeit eine eingestellte Position, zu der der Tonerspeicherbehälter T in eine vorbestimmte Position eingefügt ist. In 12A und 12B ist eine Richtung eines Pfeils J1 eine Einfügerichtung, und eine Richtung eines Pfeils J2 ist eine Trennrichtung. An dieser Position gerät ein Sperrabschnitt 4b der Blende 4 des Tonerspeicherbehälters T mit einem Sperrabschnitt 300b eines Sperrelements 300, das an dem Tonerspeicherbehälterhalteelement TM befestigt ist, in Eingriff.
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Wenn der Tonerspeicherbehälter T weiter in den Vorrichtungskörper eingefügt wird, rutscht der Sperrabschnitt 4b der Blende 4 mit Bezug auf den Flanschabschnitt 21 um eine vorbestimmte Größe in die Richtung eines Pfeils S1, und die Kommunikationsöffnung 4a der Blende 4 und die Abgabeöffnung 21a, die in dem Flanschabschnitt 21 des Tonerspeicherbehälters T ausgebildet sind, kommunizieren miteinander, und der Toner kann abgegeben werden. Zu dieser Zeit ist die Blende 4 in einer zweiten Position K2 angeordnet.
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<Auffüllkonfiguration>
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Als Nächstes wird eine Auffüllkonfiguration zum Abgeben von Toner von dem Tonerspeicherbehälter T unter Verwendung von 4 bis 6 beschrieben werden. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist 4 eine Draufsicht der Bildausbildungsvorrichtung. Zusätzlich ist 5 eine Rückansicht der Bildausbildungsvorrichtung. 6 ist eine Seitenansicht der Bildausbildungsvorrichtung.
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Wie in 4 dargestellt ist, ist der Tonerspeicherbehälter T abnehmbar in dem Tonerspeicherbehälterhalteelement TM gespeichert, das durch die Vorderseitenplatte 500 und die Rückseitenplatte 600 der Bildausbildungsvorrichtung 200 gestreckt ist. Zusätzlich ist eine Einfüge- und Extraktionsseite des Tonerspeicherbehälters T durch eine Vordertür 700 (Abdeckelement) bedeckt.
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Wie in 4 und 5 dargestellt ist, ist eine Auffüllantriebsvorrichtung D (Dab und Dcd) an der Rückseitenplatte 600 installiert. Hier treibt die Auffüllantriebsvorrichtung Dab den Tonerspeicherbehälter Ta und den Tonerspeicherbehälter Tb, und die Auffüllantriebsvorrichtung Dcb treibt den Tonerspeicherbehälter Tc und den Tonerspeicherbehälter Td an.
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Die Auffüllantriebsvorrichtung D hat einen Flaschenantriebsmotor 80 (80ab und 80cd) und einen Getriebezug 40, der den Antrieb verzögert und überträgt. Wie in 6 dargestellt ist, ist ein Antriebsrad 45 in einer Endstufe des Getriebezugs installiert und an dem Tonerspeicherbehälter T antreibend mit dem Antriebseingangsrad 20a verbunden.
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Zusätzlich ist an jedem Tonerspeicherbehälterhalteelement TM ein Phasenerfassungssensor Ts (Tsa, Tsb, Tsc und Tsd) installiert, um das Erstrecken und Zusammenziehen des Pumpenabschnitts 20b (siehe 2A und 2B) des Tonerspeicherbehälters T zu erfassen.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, wird der Antrieb von dem Flaschenantriebsmotor 80 zu dem Tonerspeicherbehälter T übertragen, um einen Tonerauffüllvorgang des Tonerspeicherbehälters T zu gestatten.
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Eine Abgabe des Flaschenantriebsmotors 80 wird von der Tonerkonzentration auf dem Aufzeichnungsmaterial S usw. durch eine in 1 dargestellte CPU 50 bestimmt. Außerdem werden der Drehzeitraum, die Drehzeit und die Drehzahl des Flaschenantriebsmotors 80 ebenfalls durch die CPU 50 bestimmt. Zu dieser Zeit bestimmt die CPU 50 ausgehend von einem Wert des Phasenerfassungssensors TS eine Drehanhalteposition (Position, in der die Drehung angehalten wird) so, dass der Pumpenabschnitt 20b des Tonerspeicherbehälters T mit dem Zustand gestartet werden kann, in dem jede Tonernachfüllung zusammengezogen ist (2B). Es ist anzumerken, dass ein Zustand der Bildausbildungsvorrichtung 200 an einem Anzeigeabschnitt 60 in 1 angezeigt ist.
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Entsprechend wird eine vorbestimmte Menge von Toner stabil von dem Tonerspeicherbehälter T in die Tonernachfüllvorrichtung 70 gesendet.
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In der Tonernachfüllvorrichtung 70 wird ein von dem Tonerspeicherbehälter T zu einem Tonerspeicherabschnitt 71 (71a, 71b, 71c und 71d) geförderter und in dem Tonerspeicherabschnitt 71 gespeicherter Toner zu der Entwicklungsvorrichtung 100 zugeführt. Der Toner in dem Tonerspeicherabschnitt 71 wird durch den Antrieb eines Nachfüllvorrichtungsförderabschnitts H nachgefüllt. Noch genauer weist der Nachfüllvorrichtungsförderabschnitt H (Ha, Hb, Hc und Hd) einen Fördermotor 90 (90a, 90b, 90c und 90d) und einen Getriebezug 73 (73a, 73b, 73c und 73d) auf, der einen Antrieb des Fördermotors 90 zu jedem Abschnitt der Tonernachfüllvorrichtung 70 überträgt. Wie in 6 dargestellt ist, werden eine Schnecke 72 usw., die mit dem Getriebezug 73 verbunden sind, dann durch den Fördermotor 90 angetrieben, wodurch die Entwicklungsvorrichtung 100 mit dem Toner von dem Tonerspeicherabschnitt 71 nachgefüllt wird (siehe 1).
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<Nachfüllantriebskonfiguration>
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Eine Nachfüllantriebskonfiguration, die eine charakteristische Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform aufweist, wird im Detail unter Verwendung von 6 bis 8 beschrieben. Wie voranstehend beschrieben wurde, ist 6 eine Seitenansicht der Nachfüllantriebsvorrichtung. 7A und 7B sind erläuternde Ansichten des Getriebezugs der Nachfüllantriebsvorrichtung. 8 ist eine Ansicht, die einen Öffnungs- und Schließvorgang der Vordertür darstellt.
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7A stellt die Nachfüllantriebsvorrichtung D dar, in der die Vordertür 700, die in 8 dargestellt ist, sich in einem geöffneten Zustand befindet (Position der gestrichelten Linie in 8), und 7B stellt die Nachfüllantriebsvorrichtung D dar, in der sich die in 8 dargestellte Vordertür 700 in einem geschlossenen Zustand befindet (Position der durchgehenden Linie in 8).
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Wenn die Vordertür 700 geschlossen ist, dreht sich die Vordertür 700 in 8 in eine Richtung X1. Zu dieser Zeit schiebt die Vordertür 700 ein Ende eines Öffnungs-/Schließhebels 30 (30ab und 30cd). Somit bewegt sich der Öffnungs-/Schließhebel 30 in eine Richtung X2 in Zusammenhang mit dem Schließvorgang der Vordertür 700. Folglich wird der in 7B dargestellte Zustand durch den später beschriebenen Vorgang erlangt.
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Wie in 6 dargestellt ist, ist die Nachfüllantriebsvorrichtung D in einem derartigen Zustand installiert, dass ein Ritzel 41 (Antriebsrad), das koaxial mit dem Flaschenantriebsmotor 80 angebracht ist, mit einem Schwingrad 42 kämmt.
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Der Flaschenantriebsmotor 80 kann dann in Richtungen nach vorwärts und rückwärts drehen, und das Schwingrad 42, das mit dem Ritzel 41 kämmt, ist konfiguriert, einen der Tonerspeicherbehälter T ausgewählt anzutreiben.
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Wenn der Flaschenantriebsmotor 80 in eine Richtung dreht (z. B. in 7A und 7B in die Richtung in dem Uhrzeigersinn), schwingt das Schwingrad 42 in 7A und 7B in die rechte Richtung und kämmt mit einem Stufenrad 43 (Antriebsübertragungsrad). Wenn andererseits der Flaschenantriebsmotor 80 sich in die andere Richtung dreht (z. B. in 7A und 7B in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn), schwingt das Schwingrad 42 in 7A und 7B in die linke Richtung und kämmt mit einem Stufenrad 44 (Antriebsübertragungsrad). Wenn das Schwingrad 42 mit dem Stufenrad 43 kämmt, wird der Antrieb nicht zu der Seite des Stufenrads 44 übertragen, und wenn das Schwingrad 42 mit dem Stufenrad 44 kämmt, wird der Antrieb nicht zu der Seite des Stufenrads 43 übertragen.
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Während stromabwärts des Stufenrads 43 und des Stufenrads 44 eine vorbestimmte Untersetzung durchgeführt wird, ist der Antrieb mit dem Antriebseingangsrad 20a an dem Tonerspeicherbehälter T verbunden. Wenn das Ritzel 41, das an dem Flaschenantriebsmotor 80 angebracht ist, nämlich in 7A und 7B in die Richtung in dem Uhrzeigersinn dreht, können der Tonerspeicherbehälter Ta und der Tonerspeicherbehälter Tc betätigt werden. Wenn das Ritzel 41 in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn dreht, können indes der Tonerspeicherbehälter Tb und der Tonerspeicherbehälter Td betätigt werden.
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Wenn die Vordertür 700 in den geöffneten Zustand gerät, kann ein Benutzer den Tonerspeicherbehälter T berühren. Wie in 7A dargestellt ist, kämmt in diesem Fall ein Sperrelement 33 (ein eine Drehung unterdrückendes Element) als ein Drehungabriegelungselement mit dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44. Das Sperrelement 33 kämmt somit mit dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44, die stromaufwärts liegend des Antriebseingangsrads 20a bereitgestellt sind, und unterdrückt dabei zuverlässig den Antrieb des Tonerspeicherbehälters T.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, kann verhindert werden, dass der Tonerspeicherbehälter T unabsichtlich angetrieben wird, da in der vorliegenden Ausführungsform ein Sperrmechanismus vorhanden ist, der das Sperrelement 33 aufweist. Wie später beschrieben werden wird, kann das Sperrelement 33 sich in der vorliegenden Ausführungsform in dem Sperrmechanismus zwischen einer Abriegelungsposition, in der die Drehung des Getriebezugs 40 abgeriegelt wird, und einer gelösten Position, in der die Abriegelung der Drehung des Getriebezugs 40 freigegeben ist, bewegen, wodurch die Drehung des Tonerspeicherbehälters T gesteuert wird.
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Hier wird der Betrieb des Sperrelements 33 beschrieben. 9A und 9B sind erläuternde Ansichten des Betriebs des Sperrmechanismus. 7A und 9A und 7B und 9B entsprechen dem Betrieb des Sperrelements 33.
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Wie in 9A und 9B dargestellt ist, dreht ein Gelenkarm 31 in Zusammenhang mit der Bewegung des Öffnungs-/Schließhebels 30 in einer Richtung X3 um eine Drehmitte 311. Zu dieser Zeit wird der Gelenkarm 31 durch eine Sperrfeder 34 in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung X2 vorgespannt.
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Wenn der Gelenkarm 31 sich dreht, bewegt sich ein Rutscher 32 in einer Richtung X4 und das Sperrelement 33 bewegt sich in einer Richtung X5 (siehe 9B und 7B).
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Wenn der in 9A dargestellte Zustand in Zusammenhang mit dem Öffnungsvorgang der Vordertür 700 erlangt wird, paart sich nämlich das Sperrelement 33 mit dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44, wie in 7A dargestellt ist. Da das Stufenrad 43 und das Stufenrad 44 dann gesperrt sind, ist gleichzeitig die Drehung der Mehrzahl der Tonerspeicherbehälter T unterdrückt.
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Wenn indes der Öffnungs-/Schließhebel 30 gezwungen in die Richtung X2 geschoben wird (siehe 9A), in Zusammenhang mit dem Schließvorgang der Vordertür 700, wird der in 9B dargestellte Zustand erlangt. Das Sperrelement 33 bewegt sich in die Richtung X5, die in 7B dargestellt ist, und wird von dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44 getrennt. Entsprechend wird die Unterdrückung der Drehung des Tonerspeicherbehälters T gelöst. Das Sperren wird nämlich gelöst.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, ist der Getriebezug 40 von dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44 zu dem Antriebseingangsrad 20a (siehe 6) des Tonerspeicherbehälters T verbunden. Sogar falls z.B. während des Austauschvorgangs des Tonerspeicherbehälters T eine Drehkraft sorglos an dem Tonerspeicherbehälter T arbeitet, sind somit das Stufenrad 43 und das Stufenrad 44 durch das Sperrelement 33 fixiert, und deswegen ist es schwierig, den Tonerspeicherbehälter T zu drehen.
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Wenn die Kraft, die den Tonerspeicherbehälter T in eine normale Drehrichtung dreht (tonerabgabefähige Richtung: reguläre Drehung) auf dem Tonerspeicherbehälter T arbeitet, ist das Stufenrad 43 in 7A und 7B in die Richtung in dem Uhrzeigersinn zu drehen, und das Stufenrad 44 ist in den 7A und 7B in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Somit ist ein derartiges Verhältnis ausgebildet, dass eine Kraft in eine freie Entkommensrichtung auf das Sperrelement 33 wirkt. Entsprechend abgeriegelt das Sperrelement 33 die Drehung der Stufenräder, wie voranstehend erläutert wurde, wenn eine Kraft aufgebracht wird, die die Stufenräder in die normale Drehrichtung dreht.
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Wenn andererseits die Kraft, die den Tonerspeicherbehälter T in eine nicht normale Drehrichtung dreht (Richtung in die der Toner nicht abgegeben werden kann: umgekehrte Drehung), auf dem Tonerspeicherbehälter T arbeitet, ist das zu dem Sperrelement 33 gerichtete Stufenrad 43 in 7A und 7B in die Richtung gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, und das Stufenrad 44 ist in 7A und 7B in die Richtung in dem Uhrzeigersinn zu drehen. Somit wird ein derartiges Verhältnis ausgebildet, das eine Kraft in eine freie Bissrichtung auf das Sperrelement 33 wirkt. Entsprechend unterdrückt das Sperrelement 33 die Drehung der Stufenräder, wenn eine Kraft aufgebracht wird, die die Stufenräder in die Richtung entgegengesetzt zu der normalen Drehrichtung dreht.
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Wenn das Stufenrad 43 sich dreht, wird das Sperrelement 33 in die Richtung des Stufenrads 44 vorgespannt, und wenn das Stufenrad 44 dreht, wird das Sperrelement 33 in die Richtung des Stufenrads 43 vorgespannt. Somit wird eine eine Drehung unterdrückende Kraft höher als die in der voranstehend beschriebenen normalen Drehrichtung des Tonerspeicherbehälters T. Dies kann verhindern, dass die Nachfüllleistungsfähigkeit verringert wird, wenn ein Benutzer den Tonerspeicherbehälter T sorglos in die nicht normale Drehrichtung dreht.
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Wenn der Tonerspeicherbehälter T nämlich nicht in die nicht normale Drehrichtung gedreht wird, wird der Toner in eine Richtung gefördert, in der der Toner von der Abgabeöffnung durch eine Förderklinge getrennt wird, die in einer Flasche bereitgestellt ist, was einen solchen Zustand ergibt, dass das Nachfüllen des Toners weniger einfach durchgeführt wird, und somit kann fälschlicherweise erfasst werden, dass kein Toner vorhanden ist. Entsprechend der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform können solche Probleme, wie z. B. eine fehlerhafte Erfassung, unterdrückt werden.
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Zusätzlich unterdrückt das Sperrelement 33 die Drehung der Räder stromaufwärts des Getriebezugs 40 liegend. Sogar falls der Tonerspeicherbehälter T sorglos gedreht wird, kann z. B. ein Drehmoment durch ein Untersetzungsverhältnis reduziert werden. Entsprechend kann die Drehung des Tonerspeicherbehälters T mit einer relativ kleinen Last unterdrückt werden.
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Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist das Untersetzungsverhältnis von dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44 zu dem Antriebseingangsrad 20a des Tonerspeicherbehälters T auf 5:1 eingestellt. Es kann nämlich eine Last einer Sperrfeder reduziert werden, und die Betätigungskraft der Vordertür 700 kann im Gegenzug reduziert werden.
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10 ist eine erläuternde Ansicht, die zeigt, wie das Sperrelement 33 konfiguriert ist. Falls eine übermäßige Last auf eines aus dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44 aufgebracht wird, könnte dies die Bildausbildungsvorrichtung beschädigen. Um zu verhindern, dass durch das Sperrelement 33 eine Beschädigung verursacht wird, umfasst zumindest ein Abschnitt des Sperrelements ein flexibles Material. Wie in 10 dargestellt ist, weist ein Sperrabschnitt 331 des Sperrelements 33 einen Raum auf, in dem das Sperrelement 33 bewegt werden kann, um aufgrund seiner Flexibilität gebogen zu werden. Somit verhindert die Flexibilität des Sperrelements 33, dass das Sperrelement 33 eine übermäßige Last auf eines aus dem Stufenrad 43 und dem Stufenrad 44 aufbringt.
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Wenn darüber hinaus durch einen Benutzer ein Moment nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert auf den Tonerspeicherbehälter T aufgebracht wird, kann ein Auslassen des Zahnrads (eine Verformung des Sperrelements 33 von einer durch die durchgehende Linie in 10 dargestellten Anordnung zu einer durch die gestrichelte Linie in 10 dargestellte Anordnung) auftreten, wodurch ein abnormales Geräusch verursacht wird, so dass dem Benutzer ein abnormaler Betrieb bekannt gemacht werden kann.
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Die voranstehend beschriebene Konfiguration kann die Drehung des Tonerspeicherbehälters T aufgrund der sorglosen Bedienung eines Benutzers unterdrücken. Folglich ist es möglich, das Auftreten eines Vorrichtungsversagens und von Bildfehlern zu unterdrücken, die durch das Einströmen von Toner verursacht werden, indem verhindert wird, dass Toner von dem Tonerspeicherbehälter T in den Entwicklungsbehälter 101 einströmt. Außerdem ist es möglich, die Reduktion der Nachfüllgenauigkeit bei jedem Nachfüllen aufgrund der Änderung einer Drehstartposition des Tonerspeicherbehälters T zu unterdrücken.
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Wie voranstehend beschrieben wurde, kann die Drehung des Tonerspeicherbehälters aufgrund der fehlerhaften Bedienung eines Benutzers unterdrückt werden. Wenn zusätzlich eine hohe Last auf den Tonerspeicherbehälter aufgebracht wird, und sogar eine geringe Drehbetätigung durch einen Benutzer durchgeführt wird, wird das abnormale Geräusch erzeugt, um über die fehlerhafte Betätigung zu informieren. Folglich ist das Auftreten von Bildfehlern aufgrund des Einströmens von Toner unterdrückt, und zu der gleichen Zeit kann die Reduktion der Nachfüllgenauigkeit aufgrund der Phasenvariation während des Ausführens der Phasensteuerung unterdrückt werden.
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Obwohl das Sperrelement 33 in der vorliegenden Ausführungsform stromaufwärts eines Getriebezugs liegend vorgesehen ist, ist die vorliegende Ausführungsform nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann das Sperrelement 33 mit dem Antriebseingangsrad 20a des Tonerspeicherbehälters T kämmen, und die Drehung des Tonerspeicherbehälters T kann unterdrückt werden. In diesem Fall ist es notwendig, da ein Lastmoment von einem Nutzer direkt auf das Sperrelement 33 aufgebracht wird, wie voranstehend beschrieben wurde, eine Konfiguration zu schaffen, indem eine Vorspannkraft der Sperrfeder 34 weiter erhöht wird.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform das Sperrelement 33 des Sperrmechanismus den Antrieb der Mehrzahl der Stufenräder 43 und der Mehrzahl der Stufenräder 44 unterdrückt, ist außerdem die vorliegende Ausführungsform nicht darauf begrenzt, und eine Konfiguration kann angenommen werden, in der ein Antrieb eines einzelnen Rads unterdrückt ist.
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Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Tonerspeicherbehälter der Art mit Pumpe als ein Beispiel beschrieben wurde, ist außerdem die vorliegende Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration begrenzt. Ein beliebiger Tonerspeicherbehälter kann geeignet verwendet werden, solange er ein Zahnrad aufweist, das den Tonerspeicherbehälter dreht.
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Die vorliegende Erfindung kann in einer Bildausbildungsvorrichtung (wie z. B. einem Drucker, einer Kopiermaschine, einem Fax und einem Drucker) eingesetzt werden, die einen Tonerspeicherbehälter aufweist, der ein elektrofotografisches System verwendet.
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Gemäß der voranstehend beschriebenen Konfiguration kann ein unbeabsichtigtes Einströmen von Toner in eine Entwicklungsvorrichtung verhindert werden, und ein Auftreten von Bildfehlern, die durch das unbeabsichtigte Einströmen des Toners verursacht werden, kann unterdrückt werden.
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Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist. Der Bereich der folgenden Ansprüche soll in der breitesten Interpretation verstanden werden, damit er alle Modifikationen, äquivalente Strukturen und Funktionen umfasst.
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Um ein unbeabsichtigtes Einströmen von Toner in eine Entwicklungsvorrichtung zu verhindern und ein Auftreten von durch das unbeabsichtigte Einströmen von Toner verursachten Bildfehlern zu unterdrücken ist in einer Bildausbildungsvorrichtung, die eine Mehrzahl von Tonerspeicherbehältern und eine Nachfüllantriebsvorrichtung aufweist, mit einem Antriebsmotor 80, der den Tonerspeicherbehälter antreibt, und einem Getriebezug, der den Antrieb eines Antriebsrads 41, das an dem Antriebsmotor angebracht ist, zu dem Tonerspeicherbehälter überträgt, ein Sperrmechanismus mit einem eine Drehung abriegelnden Element 33 bereitgestellt, dass eine Drehung des Getriebezugs der Nachfüllantriebsvorrichtung unterdrückt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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