КОНТЕЙНЕР ПРОЯВИТЕЛЯ, ПРОЯВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DEVELOPER CONTAINER, DEVELOPING DEVICE, PROCESS UNIT AND IMAGE FORMING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Варианты осуществления данного изобретения относятся к контейнеру проявителя, который содержит проявитель, проявочному устройству, технологическому блоку и устройству формирования изображения, которые включают в себя контейнер проявителя.
Уровень техники
Что касается устройства формирования изображения, такого, как копировальное устройство, принтер, аппарат факсимильной связи и агрегат, представляющий собой их комбинацию, то известна структура, в соответствии с которой, например, проявочное устройство, зарядное устройство и фотопроводник выполнены как единое целое в виде блока формирования изображения, а этот блок формирования изображения съемно прикреплен к устройству формирования изображения. Такая структура принята для многих изделий ввиду ее преимущества, заключающегося в том, что пользователь может легко провести техническое обслуживание устройства путем замены одного блока другим таким же. Типы такого блока формирования изображения включают в себя блок формирования изображения, в котором контейнер проявителя, предназначенный для содержания проявителя, такого, как тонер, выполнен как единое целое с блоком формирования изображения, и блок формирования изображения, в котором контейнер проявителя выполнен отдельно от блока формирования изображения.
В первом случае, когда хранимый проявитель оказывается израсходованным, блок формирования изображения заменяют новым блоком. Преимущество в этом случае заключается в том, что вместе с опорожненным контейнером проявителя можно заменять проявочное устройство и фотопроводник, упрощая тем самым решение задач замены.
С другой стороны, в последнем случае, когда запасенный проявитель оказывается израсходованным, только контейнер проявителя заменяют новым. В этом случае, проявочное устройство и фотопроводник можно использовать непрерывно без замены при условии, что их сроки службы не истекли. Подогреваясь растущим интересом к учету воздействия на окружающую среду, основной становится конфигурация, в которой контейнер проявителя можно заменять отдельно.
В конфигурации, где контейнер проявителя прикрепляют и открепляют отдельно, может потребоваться совмещение положения выпускного отверстия контейнера проявителя с положением подающего отверстия проявочного устройства. Поэтому в общем случае на внешней поверхности контейнера проявителя предусматриваются направляющий блок для направления контейнера проявителя во время прикрепления или открепления контейнера проявителя и позиционирующий участок для позиционирования контейнера проявителя относительно основного корпуса устройства формирования изображения.
Кроме того, есть контейнер проявителя, который включает в себя шнек для транспортировки проявителя внутри контейнера проявителя и мешалку для перемешивания проявителя. В таком контейнере проявителя, движущая сила, воздействующая на шнек и мешалку, обычно получается от источника движущей силы, находящегося в основном корпусе устройства формирования изображения. Поэтому снаружи такого контейнера проявителя предусмотрены зубчатые колеса для передачи движущей силы от источника движущей силы в основном корпусе устройства формирования изображения на шнек и мешалку (см., например, патентный документ 1 (зарегистрированный патент Японии № 4283070) и патентный документ 2 (выложенную заявку на патент Японии № 2006-139069)).
Когда снаружи контейнера проявителя предусмотрены зубчатые колеса, как описано выше, может потребоваться предотвращение направления контейнера проявителя направляющим блоком во время прикрепления или открепления контейнера проявителя, чтобы тот не цеплялся за зубчатые колеса. Следовательно, на компоновку накладывается ограничение, заключающееся в том, что направляющий блок, прикрепленный к контейнеру проявителя, находится в положении, которое отстоит от положения, в котором предусмотрены зубчатые колеса. В этом случае, размеры контейнера проявителя становятся соответственно большими. Следовательно, возникает проблема, заключающаяся в том, что трудно уменьшить размеры устройства.
Ввиду вышеуказанной проблемы, задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать контейнер проявителя, который увеличивает степень свободы при проектировании компоновки направляющего блока, размеры которого можно уменьшить, а также проявочное устройство, технологический блок и устройство формирования изображения, которые включают в себя контейнер проявителя.
Раскрытие изобретения
Средства решения задачи
В одном аспекте, предложен контейнер проявителя, выполненный с возможностью съемного крепления к основному корпусу устройства формирования изображения. Контейнер проявителя включает в себя: корпус контейнера, выполненный с возможностью хранения проявителя; выпускное отверстие, выполненный с возможностью выпуска проявителя внутрь корпуса контейнера; вращающийся элемент, выполненный с возможностью приведения его во вращение в корпусе контейнера; последовательность зубчатых колес, находящихся на наружной стороне корпуса контейнера, причем эта последовательность зубчатых колес включает в себя множество зубчатых колес, конфигурация которых обеспечивает передачу крутящего момента привода на вращающийся элемент; и участок, направляющий контейнер, выполненный с возможностью направления контейнера проявителя к устройству формирования изображения в направлении, в котором контейнер проявителя крепят к устройству формирования изображения, причем участок, направляющий контейнер, направляет контейнер проявителя за счет согласования с направляющим участком стороны основного корпуса, находящимся в устройстве формирования изображения. Первое зубчатое колесо, входящее в состав последовательности зубчатых колес, выполнено с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором первое зубчатое колесо введено в зацепление со вторым зубчатым колесом и передает крутящий момент, и убранным положением, в котором первое зубчатое колесо убрано из рабочего положения. На поверхности, на которой находится участок, направляющий контейнер, часть участка, направляющего контейнер, или весь участок, направляющий контейнер, выполнен с возможностью нахождения в пределах площади проекции первого зубчатого колеса, находящегося в рабочем положении.
В вышеуказанной конфигурации, зубчатое колесо в последовательности зубчатых колес выполнено с возможностью перемещения между рабочим положением и убранным положением. Следовательно, даже если часть направляющего участка в контейнере проявителя или весь этот участок находится в пределах площади проекции зубчатого колеса, находящегося в рабочем положении, можно предотвратить цепляние направляющего участка стороны основного корпуса в основном корпусе устройства формирования изображения за последовательность зубчатых колес во время прикрепления или открепления контейнера проявителя. Кроме того, в соответствии с данным изобретением, поскольку степень свободы при проектировании компоновки участка, направляющего контейнер и находящегося в контейнере проявителя, увеличивается, можно уменьшить размеры контейнера проявителя.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен схематический чертеж конфигурации устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения;
на фиг. 2 представлено схематическое сечение проявочного устройства и картриджа тонера;
на фиг. 3 представлен внешний вид картриджа тонера;
на фиг. 4 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором верхний полукожух и крышка зубчатых колес сняты с картриджа тонера;
на фиг. 5 представлен вид сбоку, иллюстрирующий состояние, в котором крышка зубчатых колес картриджа тонера снята;
на фиг. 6 представлен вид сбоку, иллюстрирующий состояние, в котором крышка зубчатых колес картриджа тонера снята;
на фиг. 7 представлено перспективное изображение держателя зубчатого колеса;
на фиг. 8 представлено сечение картриджа тонера, причем картридж тонера рассечен в положении шнека в направлении оси шнека;
на фиг. 9А представлено сечение окрестности выпускного отверстия в состоянии, в котором выпускное отверстие открыто;
на фиг. 9B представлено сечение окрестности выпускного отверстия в состоянии, в котором выпускное отверстие закрыто;
на фиг. 10А представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором внутренний затвор открыт движущим блоком;
на фиг. 10В представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором внутренний затвор закрыт движущим блоком;
на фиг. 11 представлено перспективное изображение внутреннего затвора и движущего блока, рассматриваемых снаружи;
на фиг. 12 представлено перспективное изображение крышки зубчатых колес, рассматриваемой с передней стороны крышки зубчатых колес;
на фиг. 13 представлено перспективное изображение крышки зубчатых колес, рассматриваемой с задней стороны крышки зубчатых колес;
на фиг. 14 представлен чертеж, иллюстрирующий картридж тонера, рассматриваемый со стороны крышки зубчатых колес;
на фиг. 15 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее внутреннюю конструкцию одной из боковых стенок основного корпуса устройства формирования изображения;
на фиг. 16 представлен в увеличенном масштабе вид подающего отверстия;
на фиг. 17 представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором выпускное отверстие и подающее отверстие соединены;
на фиг. 18 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее внутреннюю конструкцию другой боковой стенки основного корпуса устройства формирования изображения;
на фиг. 19A, 19B и 19C представлены чертежи, иллюстрирующие операцию прикрепления картриджа тонера к основному корпусу устройства формирования изображения и операцию открепления картриджа тонера от этого основного корпуса;
на фиг. 20 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором зубчатое колесо передачи крутящего момента находится в рабочем положении;
на фиг. 21 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором выпускное отверстие открыто;
на фиг. 22 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором зубчатое колесо передачи крутящего момента находится в убранном положении;
на фиг. 23 представлено перспективное изображение, иллюстрирующее состояние, в котором выпускное отверстие закрыто;
на фиг. 24 представлен чертеж, иллюстрирующий положение, в котором предусмотрено возвращающее отверстие;
на фиг. 25 представлен чертеж, иллюстрирующий еще один вариант осуществления шнека;
на фиг. 26 представлен чертеж, показывающий соотношение между ширинами выпускного отверстия для проявителя, выпускного отверстия и подающего отверстия;
на фиг. 27 представлен чертеж, иллюстрирующий силу, прикладываемую к картриджу тонера;
на фиг. 28 представлено сечение картриджа тонера в состоянии, в котором картридж тонера прикреплен к основному корпусу устройства формирования изображения, рассматриваемое с нижней стороны картриджа тонера;
на фиг. 29 представлено сечение картриджа тонера в соответствии со сравнительным примером в состоянии, в котором картридж тонера прикреплен к устройству формирования изображения, рассматриваемое с нижней стороны картриджа тонера;
на фиг. 30 представлен схематический чертеж конфигурации устройства формирования изображения в соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения;
на фиг. 31 представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором верхняя крышка открыта;
на фиг. 32 представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором верхняя крышка и внутренняя крышка открыты; и
на фиг. 33 представлен чертеж, иллюстрирующий конфигурацию, где выступ основного корпуса устройства прикреплен к технологическому блоку.
Описание позиций чертежей
1Y, 1M, 1C, 1Bk Технологические блоки
2 Фотопроводник (тело, несущее скрытое (латентное) изображение)
4 Проявочное устройство
22 Внутренний затвор
23 Внутреннее отверстие
24 Возвращающее отверстие
26 Пружина растяжения (смещающий элемент)
27 Выступ внутреннего затвора
40 Кожух проявителя
41 Проявочный валик (тело, несущее проявитель)
49 Подающее отверстие
50 Картридж тонера (контейнер проявителя)
52 Выпускное отверстие
53 Шнек (транспортирующее средство)
54 Мешалка
60 Наружный затвор
62 Зубчатое колесо привода транспортировки (средство передачи движущей силы)
63 Зубчатое колесо привода перемешивания (второе средство передачи движущей силы)
65 Накрывающий участок
66 Канал транспортировки тонера (канал транспортировки проявителя)
67 Второе возвращающее отверстие
70 Корпус контейнера
71b Выступ держателя зубчатого колеса (толкаемый участок)
100 Основной корпус устройства формирования изображения
101 Выступ или горизонтальный выступ (направляющий участок стороны основного корпуса)
102 Выступ основного корпуса устройства (толкающий участок стороны основного корпуса)
109 Верхняя крышка (первая крышка)
113 Движущийся элемент
116 Внутренняя крышка (вторая крышка)
120 Участок для установки контейнеров
130 Участок для установки блоков
200 Область перемешивания
K1 Ширина внутреннего отверстия
K2 Ширина выпускного отверстия
K3 Ширина подающего отверстия
Осуществление изобретения
Ниже приводится пояснение вариантов осуществления данного изобретения на основе прилагаемых чертежей. На чертежах для иллюстрации вариантов осуществления одинаковые позиции присвоены элементам или компонентам, имеющим одинаковые функции или одинаковые формы, при условии, что их можно идентифицировать. За счет присвоения одинаковых позиций, после того, как поясняется один элемент или компонент, повторные пояснения для таких элементов или компонентов опускаются.
Первый вариант осуществления
Ниже, со ссылками на фиг. 1, поясняются общая конфигурация и операции цветного лазерного принтера в соответствии с первым вариантом осуществления данного изобретения. Вместе с тем, рассматриваемый вариант осуществления данного изобретения этим не ограничивается. Конфигурация в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления применима к одноцветному принтеру, другим принтерам, копировальному устройству, аппарату факсимильной связи и устройству формирования изображения, которое представляет собой их комбинацию.
Как показано на фиг. 1, четыре технологических блока 1Y, 1M, 1C и 1Bk съемно прикреплены к основному корпусу 100 устройства, являющегося цветным лазерным принтером (основному корпусу устройства формирования изображения), в качестве блоков формирования изображения. Технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk имеют одинаковые конфигурации, за исключением того, что технологический блок 1Y хранит желтый (Y) тонер, технологический блок 1M хранит ярко-красный (M) тонер, технологический блок 1C хранит голубой (C) тонер, а технологический блок 1Bk хранит черный (Bk) тонер. Различные цвета - желтый, ярко-красный, голубой и черный - соответствуют составляющим цветового разложения цветного изображения.
В частности, каждый из технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk включает в себя, по меньшей мере: фотопроводник 2, имеющий форму, подобную цилиндру, в качестве тела, несущего скрытое (латентное) изображение; зарядное устройство, включающее в себя зарядный валик 3 для электрической зарядки поверхности фотопроводника 2; проявочное устройство 4, которое подает тонер к скрытому изображению на фотопроводнике 2; и очищающее устройство, включающее в себя очищающий нож 5 для очистки поверхности фотопроводника 2. На фиг. 1 позиции присвоены только фотопроводнику 2, зарядному валику 3, проявочному устройству 4 и очищающему ножу 5, входящим в состав технологического блока 1Y с желтым тонером. Позиции в других технологических блоках 1M, 1C, и 1Bk опущены. Кроме того, в первом варианте осуществления в качестве проявителя используется однокомпонентный проявитель, сформированный из частиц тонера. Вместе с тем, проявитель этим не ограничивается, и проявитель может быть двухкомпонентным проявителем, сформированным из частиц тонера и частиц носителя.
Над четырьмя проявочными устройствами 4, входящими, соответственно, в состав технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk, расположены соответствующие четыре картриджа 50 тонеров. Четыре картриджа 50 тонеров используются в качестве контейнеров проявителей, которые хранят тонеры соответствующих четырех цветов, подаваемые в соответствующие проявочных устройства 4. В первом варианте осуществления, между четырьмя проявочными устройствами 4 и соответствующими четырьмя картриджами 50 тонеров находится перегородочная панель 108, входящая в состав основного корпуса 100 устройства. Четыре картриджа 50 тонеров съемно прикреплены к четырем участкам 106 для установки, выполненным на перегородочной панели 108.
В верхней окрестности картриджей 50 тонеров находится блок 6 экспонирования. Блок 6 экспонирования облучает поверхности фотопроводников 2, входящих в состав соответствующих технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk. Блок 6 экспонирования включает в себя, по меньшей мере, источник света, многоугольное зеркало, f-theta линзу и отражающее зеркало. Блок 6 экспонирования облучает поверхности соответствующих фотопроводников 2 лазерными лучами на основании данных изображения.
На верхнем участке основного корпуса 100 устройства предусмотрена верхняя крышка 109. Верхняя крышка 109 выполнена с возможностью открывания и закрывания в вертикальном направлении, когда верхнюю крышку 109 поворачивают вокруг оси 110 поворота. Вышеописанный блок 6 экспонирования крепится к верхней крышке 109. Следовательно, когда верхнюю крышку 109 открывают, блок 6 экспонирования можно отводить от верхней окрестности картриджей 50 тонеров. В этом состоянии, картриджи 50 тонеров можно прикреплять к основному корпусу 100 устройства и откреплять от него через верхний проем.
Под технологическими блоками 1Y, 1M, 1C и 1Bk находится блок 7 переноса. Технологический блок 7 включает в себя ленту 8 промежуточного переноса, которая работает в качестве переносящего тела. Лента 8 промежуточного переноса сформирована из бесконечной ленты. Лента 8 промежуточного переноса подвешена вокруг ведущего валика 9 и ведомого валика 10, которые работают в качестве несущих элементов переносящего тела. Когда ведущий валик 9, показанный на чертеже, вращается в направлении против часовой стрелки, лента 8 промежуточного переноса циркулирует (вращается) в направлении, обозначенном стрелкой на чертеже.
Четыре валика 11 основного переноса находятся в положениях, где они обращены к соответствующим четырем фотопроводникам 2. Валики 11 основного переноса оказывают нажим на внутреннюю окружную поверхность ленты 8 промежуточного переноса в соответствующих положениях. На участках, где подвергающиеся нажиму участки ленты 8 промежуточного переноса и соответствующие фотопроводники 2 контактируют друг с другом, образуются зоны контакта при основном переносе. Валики 11 основного переноса подсоединены к источнику питания (не показан), а к соответствующим валикам 11 основного переноса прикладываются заранее определенные напряжения постоянного тока (DC) и/или напряжение переменного тока (AC).
В положении, где он обращен к ведущему валику 9, расположен валик 12 вспомогательного переноса. Валик 12 вспомогательного переноса оказывает нажим на внешнюю окружную поверхность ленты 8 промежуточного переноса. На участке, где валик 12 вспомогательного переноса контактирует с лентой 8 промежуточного переноса, образуется зона контакта при вспомогательном переносе. Аналогично валикам 11 основного переноса, валик 12 вспомогательного переноса подсоединен к источнику питания (не показан), и к валику 12 вспомогательного переноса прикладывается заранее определенное напряжение постоянного тока (DC) и/или напряжение переменного тока (AC).
На внешней окружной поверхности ленты 8 промежуточного переноса на правой стороне находится блок 13 очистки ленты. К впускному отверстию контейнера 14 отработанного тонера, находящегося под блоком 7 переноса, подсоединен рукав для переноса отработанного тонера (не показан), идущий от блока 13 очистки ленты.
На нижнем участке основного корпуса 100 устройства расположена кассета 15 для подачи бумаги. В кассете 15 для подачи бумаги хранятся носители S записи, такие, как листы бумаги или листы пленки для диапроекторов (OHP). Кассета 15 для подачи бумаги включает в себя валик 16 для подачи бумаги, который посылает носители S записи, хранящиеся в кассете 15 для подачи бумаги. С другой стороны, на верхнем участке основного корпуса 100 устройства расположена пара валиков 17 для выпуска бумаги, предназначенных для выпуска носителей записи наружу. Кроме того, для укладки стопой носителей записи, выпускаемых посредством валика 17 для выпуска бумаги, на верхней крышке 109 расположен лоток 18 для выпуска бумаги.
В основном корпусе 100 устройства предусмотрен путь R транспортировки. Путь R транспортировки предназначен для транспортировки носителей S записи от кассеты 15 для подачи бумаги к лотку 18 для выпуска бумаги через зону контакта при вспомогательном переносе. На пути R транспортировки, а именно, на стороне, расположенной выше по ходу - в направлении транспортировки носителей записи - от положения валика 12 вспомогательного переноса, находится пара регистрирующих валиков 19. Эта пара регистрирующих валиков 19 представляет собой транспортный блок для транспортировки носителя записи с регулированием времени транспортировки. Кроме того, на стороне, расположенной ниже по ходу - в направлении транспортировки носителей записи - от положения валика 12 вспомогательного переноса, находится блок 20 фиксации.
Вышеописанное устройство формирования изображения работает следующим образом. А именно, когда начинается операция формирования изображения, фотопроводники 2 соответствующих технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk приводятся во вращение в направлении по часовой стрелке на фиг. 1, и поверхности фотопроводников 2 равномерно заряжаются с заранее определенной полярностью посредством соответствующих зарядных валиков 3. Блок 6 экспонирования облучает заряженные поверхности соответствующих фотопроводников 2 на основании информации изображения того документа, который считывается блоком считывания изображения (не показан), и тем самым формирует электростатические скрытые изображения на поверхностях соответствующих фотопроводников 2. При этом информация изображения, экспонируемая на соответствующий фотопроводник 2, является информацией одноцветного изображения, соответствующей информации изображения желтого цвета, информации изображения ярко-красного цвета, информации изображения голубого цвета и информации изображения черного цвета, которые формируются посредством цветового разложения информации изображения. Когда на электростатические скрытые изображения, сформированные на фотопроводниках 2 посредством соответствующих проявочных устройств 4, подают тонер, соответствующие электростатические скрытые изображения визуализируются как тонерные изображения.
После этого приводят во вращение ведущий валик 9, на котором подвешена лента 8 промежуточного переноса, и тем самым вызывают циркуляцию ленты 8 промежуточного переноса в направлении стрелки на чертеже. Кроме того, когда к соответствующим валикам 11 основного переноса прикладывают постоянные напряжения, имеющие полярности, противоположные полярности тонера при зарядке, или когда к соответствующим валикам 11 основного переноса прикладывают напряжения, к которым применяется управление по постоянному току и которые имеют полярности, противоположные полярности тонера при зарядке, в зонах контакта при основном переносе между валиками 11 основного переноса и соответствующими фотопроводниками 2 формируются электрические поля переноса. Тонерные изображения в соответствующих цветах последовательно накладываются и переносятся на ленту 8 промежуточного переноса посредством электрических полей переноса, сформированных в соответствующих зонах контакта при основном переносе. Таким образом, лента 8 промежуточного переноса поддерживает полноцветное тонерное изображение на своей поверхности. Кроме того, тонер, который не перенесен на ленту 8 промежуточного переноса и остается на соответствующих фотопроводниках 2, удаляют соответствующими очищающими ножами 5.
С другой стороны, носитель S записи, хранящийся в кассете 15 для подачи бумаги, посылают на путь R транспортировки посредством вращения посредством валика 16 для подачи бумаги. После посылки носителя S записи на путь R транспортировки, регистрирующие валики 19 корректируют время транспортировки и посылают носитель S записи в зону контакта при вспомогательном переносе между валиком 12 вспомогательного переноса и лентой 8 промежуточного переноса. При этом к валику 12 вспомогательного переноса прикладывают напряжение переноса, имеющее полярность, противоположную полярности тонерного изображения, обуславливаемой зарядкой тонера, на ленте 8 промежуточного переноса, вследствие чего в зоне контакта при вспомогательном переносе формируется электрическое поле переноса. Затем тонерное изображение, находящееся на ленте 8 промежуточного переноса, в совокупности переносят на носитель S записи посредством электрического поля переноса, сформированного в зоне контакта при вспомогательном переносе. Кроме того, после завершения переноса изображения, тонер, остающийся на ленте 8 промежуточного переноса, удаляют посредством блока 13 очистки ленты. Удаленный тонер транспортируют в контейнер 14 отработанного тонера и собирают.
Затем носитель S записи, на который перенесено тонерное изображение, транспортируют в блок 20 фиксации, а этот блок 20 фиксации фиксирует тонерное изображение на носителе S записи. Потом носитель S записи выбрасывают наружу из устройства посредством пары валиков 17 для выпуска бумаги и укладывают в стопу на лотке 18 для выпуска бумаги.
Выше пояснены операции формирования изображения, предназначенные для формирования полноцветного изображения на носителе записи. Вместе с тем, с помощью любого из четырех технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk можно формировать одноцветное изображение. Точно так же, с помощью двух или трех технологических блоков можно формировать двухцветное изображение или трехцветное изображение.
На фиг. 2 представлено схематическое сечение вышеописанного проявочного устройства и вышеописанного картриджа тонера. Как показано на фиг. 2, проявочное устройство 4 включает в себя: по меньшей мере, кожух 40 проявителя, предназначенный для хранения тонера; проявочный валик 41, который работает в качестве тела, несущего проявитель и предназначенного для того, чтобы поддерживать массу тонера; подающий валик 42, который работает в качестве тела, подающего проявитель и предназначенного для подачи тонера на проявочный валик 41; проявочный нож 43, который работает в качестве регулирующего элемента для регулирования количества тонера, подаваемого на проявочный валик 41; два шнека 44 и 45 которые работают в качестве транспортирующих средств для транспортировки тонера; и два световедущих элемента.
Внутренний участок кожуха 40 для проявителя разделен на первую область E1, соответствующую верхней стороне на чертеже, и вторую область E2, соответствующую нижней стороне на чертеже, посредством перегородочного элемента 48. На обоих концевых участках перегородочного элемента 48 (на ближней стороне и дальней стороне в направлении, перпендикулярном поверхности бумаги, согласно фиг. 2) предусмотрены отверстия 48а сообщения. А именно, первая область E1 и вторая область E2 соединены на участках, где сформированы соответствующие два отверстия 48a сообщения.
В пределах первой области Е1 заключены шнек 44 и два световедущих элемента 46 и 47. С другой стороны, в пределах второй области Е2 заключены шнек 45 и подающий валик 42. Кроме того, в отверстии второй области Е2, обращенном к фотопроводнику 2, расположены проявочный валик 41 и проявочный нож 42.
Шнек 44 включает в себя вращающийся вал 440. К внешней окружной поверхности вращающегося вала 440 прикреплен нож 441 спиральной формы. Аналогичным образом, шнек 45 включает в себя вращающийся вал 450, а к внешней окружной поверхности вращающегося вала 450 прикреплен нож 451 спиральной формы. Когда шнеки 44 и 45 вращаются, эти шнеки 44 и 45 транспортируют тонер вдоль направлений соответствующих валов 440 и 450. Направление транспортировки тонера посредством шнека 44 и направление транспортировки тонера посредством шнека 45 противоположны друг другу.
5
7
Вышеописанный проявочный валик 41 включает в себя вал, выполненный из металла, и электропроводящий каучук, расположенный вокруг вала. В первом варианте осуществления, вал имеет внутренний диаметр 6 мм, электропроводящий каучук имеет внешний диаметр 12 мм, а твердость Hs каучука (по Шору) составляет 75. Значение объемного сопротивления электропроводящего каучука регулируют так, чтобы оно находилось в пределах диапазона от примерно 10 Ом до 10 Ом. В качестве электропроводящего каучука можно использовать, например, электропроводящий уретановый каучук или силиконовый каучук. Проявочный валик 41 вращается в направлении против часовой стрелки на фиг. 2 и транспортирует проявитель, опертый на его поверхности, в положения, где он обращен к проявочному ножу 43 и фотопроводнику 2.
В качестве подающего валика 42 обычно используют губчатый валик. В качестве губчатого валика предпочтительно использовать валик, сформированный путем наклеивания пенополиуретана, состав которого откорректирован путем примешивания сажи для придания свойств полупроводника, вокруг металлического вала. В первом варианте осуществления, вал имеет внешний диаметр 6 мм, а губчатый участок имеет внешний диаметр 12 мм. Подающий валик 42 контактирует с проявочным валиком 41. Участок зоны контакта, образуемый за счет контакта подающего валика 42 с проявочным валиком 41, обычно регулируют так, чтобы его размер находился в диапазоне примерно от 1 мм до 3 мм. В первом варианте осуществления, размер зоны контакта составляет 2 мм. Подающий валик 42 вращается в направлении, противоположном направлению, в котором вращается проявочный валик 41 (направление по часовой стрелке на фиг. 2), и вследствие этого подающий валик 42 эффективно подает тонер, находящийся внутри кожуха 40 для проявителя, на поверхностный слой проявочного валика 41. В первом варианте осуществления, функция подачи мелкодисперсного тонера гарантируется за счет задания соотношения скоростей вращения между проявочным валиком 41 и подающим валиком 42, равного 1.
Проявочный нож 43 представляет собой, например, металлическую пластину, выполненную из нержавеющей стали (SUS) или аналогичного материала и имеющей толщину примерно 0,1 мм. Проявочный нож 43 на стороне его кончика контактирует с поверхностью проявочного валика 41. Параметр управления количеством тонера на проявочном валике 41 посредством проявочного ножа 43 можно считать весьма важным параметром для стабилизации проявочной характеристики и для получения качества изображения. Поэтому в обычном изделии давление упора проявочного ножа 43 относительно проявочного валика 41 строго регулируется с тем, чтобы оно находилось в пределах диапазона от 20 Н/м до 60 Н/м, а жесткое управление положением участка зоны контакта таково, что это положение находится на расстоянии 0,5 мм ± 0,5 мм от кончика проявочного ножа 43. В данном случае, эти параметры определяются произвольно в зависимости от характеристик используемого тонера, проявочного валика и подающего валика. В первом варианте осуществления, проявочный нож 43 выполнен из пластины нержавеющей стали (SUS), имеющей толщину 0,1 мм, давление упора задано составляющим 45 Н/м, положение участка зоны контакта задано составляющим 0,2 мм от кончика проявочного ножа 43, а длина (свободная длина) от опертого конца до свободного конца (кончика) проявочного ножа 43 задана составляющей 14 мм. Таким образом, на проявочном валике 14 можно формировать стабильный тонкий слой тонера.
Два световедущих элемента 46 и 47 выполнены из материала, имеющего великолепную оптическую прозрачность. Например, когда в качестве материала используют смолу, предпочтительным является использование материала акриловой смолы, обладающего высокой степенью прозрачности, или материала поликарбонатной (ПК) смолы, обладающего высокой степенью прозрачности. Кроме того, в качестве материала световедущих элементов можно использовать оптическое стекло. С помощью оптического стекла можно получить лучшую оптическую характеристику. В альтернативном варианте, можно использовать оптические волокна в качестве материалов световедущих элементов 46 и 47. Когда используют оптические волокна, увеличивается степень свободы при проектировании оптических путей, сформированных из световедущих элементов 46 и 47.
Один концевой участок световедущего элемента 46 раскрыт снаружи кожуха 40 для проявителя. Точно так же, один концевой участок световедущего элемента 47 раскрыт снаружи кожуха 40 для проявителя. В состоянии, в котором технологический блок прикреплен к основному корпусу устройства 100 формирования изображения, светоизлучающий элемент (не показан) обращен к раскрытому участку световедущего элемента 46. С другой стороны, фотодетектор (не показан) обращен к раскрытому участку световедущего элемента 47. Светоизлучающий элемент и фотодетектор крепятся к стороне основного корпуса и функционируют в качестве блока обнаружения количества тонера. В состоянии, в котором светоизлучающий элемент и фотодетектор обращены к соответствующим раскрытые участки световедущих элементов 46 и 47, образуется световой путь от светоизлучающего элемента до фотодетектора, идущий через световедущие элементы 46 и 47. А именно, свет, излучаемый из светоизлучающего элемента, направляется внутрь кожуха 40 для проявителя по световедущему элементу 46, а после этого свет направляется в фотодетектор по световедущему элементу 47. Кроме того, в кожухе 40 для проявителя предусмотрено заранее определенное пространство между концевыми участками световедущих элементов 46 и 47, обращенными друг к другу.
Картридж 50 тонера включает в себя: по меньшей мере, корпус 70 контейнера, который для хранения тонера включает в себя пространство 51 для хранения тонера; выпускное отверстие 52 для выпуска тонера внутри корпуса 70 контейнера; шнек 53 который функционирует в качестве транспортирующего средства для транспортировки тонера внутри корпуса 70 контейнера в выпускное отверстие 52; и мешалку 54, которая перемешивает тонер внутри пространства 51 для хранения тонера. Выпускное отверстие 52 расположено на нижнем участке корпуса 70 контейнера. С другой стороны, подающее отверстие 49 сформировано на соответствующем участке 106 для установки, выполненном на перегородочной панели 108, к которой прикреплен картридж 50 тонера. Подающее отверстие 49 соединено с выпускным отверстием 52.
Шнек 53 образован путем крепления лопасти 531 спиральной формы вокруг внешней окружной поверхности вращающегося вала 530. Мешалка 54 образована путем крепления деформируемой лопасти 541, имеющей планарную форму, к вращающемуся валу 540. Вращающийся вал 540 расположен параллельно вращающемуся валу 530 шнека 53. Лопасть 541 мешалки 54 выполнена из гибкого материала, такого, как пленка полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Кроме того, как показано на фиг. 2, за счет придания дугообразной формы нижней поверхности 501 корпуса 70 контейнера вдоль вращательной траектории лопасти 541, можно уменьшить количество тонера, которое не перемещается лопастью 541 и остается внутри пространства 51 для хранения тонера.
В первом варианте осуществления, картридж 50 можно индивидуально крепить к основному корпусу 100 устройства. Вместе с тем, конфигурация картриджа 50 не ограничивается этой конфигурацией. Например, картридж 50 тонера можно выполнить как единое целое с проявочным устройством 4 и фотопроводником 2, так что картридж 50 тонера можно будет заменять как технологический блок. В альтернативном варианте, картридж 50 тонера можно выполнить как единое целое с проявочным устройством 4, так что картридж 50 тонера можно заменять как блок проявления. В таком случае, картридж 50 тонера может быть прикреплен непосредственно к верхнему участку проявочного устройства 4 за счет удаления вышеописанной перегородочной панели 108 и обеспечения участка 106 для установки на верхнем участке проявочного устройства 4.
Ниже, со ссылками на фиг. 2, приводится пояснение операций проявки посредством вышеописанного проявочного устройства. Когда предписывается начать операции формирования изображения, а проявочный валик 41 и подающий валик 42 начинают вращаться, тонер подают на поверхность проявочного валика 41 посредством подающего валика 42. Когда тонер, подаваемый на проявочный валик 41, проходит через участок зоны контакта между проявочным валиком 41 и проявочным ножом 43, во время фрикционной зарядки тонера происходит регулирование слоя тонера. Когда тонер на проявочном валике 41 транспортируют в положение, где он обращен к фотопроводнику 2 (в зону проявки), происходит электростатический перенос тонера на фотопроводник 2 и формирование тонерного изображения.
Далее поясняются операции подачи тонера, предназначенные для подачи тонера в проявочное устройство. Тонер подают в проявочное устройство, когда количество тонера в кожухе 40 для проявителя становится меньше, чем заранее определенное опорное значение, или равным ему. В частности, когда количество тонера в кожухе 40 для проявителя больше, чем заранее определенное опорное значение, тонер существует в пространстве между концевыми участками обоих световедущих элементов 46 и 47, где световедущие элементы 46 и 47 обращены друг к другу. Таким образом, путь света между концевыми участками перерывается тонером, и свет не достигает фотодетектора. После этого, когда тонер в кожухе 40 для проявителя расходуется, а количество тонера становится меньшим, чем заранее определенное пороговое значение, или равным ему, тонер отсутствует в пространстве между концевыми участками двух световедущих элементов 46 и 47, где два световедущих элемента 46 и 47 обращены друг к другу, и свет проходит через пространство между концевыми участками. При обнаружении света, который проходит через пространство между концевыми участками, предписывается подача тонера.
Когда предписывается подача тонера, шнек 53 в картридже 50 тонера вращается. Затем происходит транспортировка тонера к выпускному отверстию 52, и вследствие этого тонер подается из выпускного отверстия 52 в первую область E1 в кожухе 40 для проявителя. Кроме того, в первом варианте осуществления, когда шнек 53 в картридже 50 тонера начинает вращаться, одновременно начинает вращаться мешалка 54. Тонер внутри картриджа 50 тонера перемешивается и транспортируется к шнеку 53 за счет вращения мешалки 54. После этого, когда количество тонера в кожухе 40 для проявителя становится больше, чем заранее определенное опорное значение, за счет подачи тонера (а именно, когда путь света между двумя световедущими элементами 46 и 47 перекрывается тонером), средства приведения во вращение шнека 53 и мешалки 54 останавливаются, и подача тонера прекращается.
С другой стороны, когда происходит подача тонера в кожухе 40 для проявителя, шнек 44, расположенный в первой области E1, и шнек 45, расположенный во второй области E2, вращаются, а тонер транспортируется в направлениях, противоположных друг другу, в соответствующих областях E1 и E2. Тонер, транспортируемый к концевому участку на стороне, расположенной ниже по ходу в направлении транспортировки тонера в области E1, пропускается через первое отверстие 48а сообщения, сформированное на концевом участке перегородочного элемента 48 и посылается в область E2. Точно так же, тонер, транспортируемый к концевому участку на стороне, расположенной ниже по ходу в направлении транспортировки тонера в области E2, пропускается через первое отверстие 48а сообщения, сформированное на другом концевом участке перегородочного элемента 48 и посылается в область E1. Тонер, посылаемый в область E2, транспортируется посредством шнека 45 в области E2, и тонер пропускается через второе отверстие 48а сообщения и посылается в область E1. Точно так же, тонер, посылаемый в область Е1, транспортируется посредством шнека 44 в область Е1, и тонер пропускается через первое отверстие 48а сообщения и посылается в область E2. За счет повторения этих операций, тонер циркулирует в первой области E1 и во второй области E2, и новый тонер, который подан, смешивается с тонером, который уже есть в кожухе 40 для проявителя.
Таким образом, в первом варианте осуществления, состояние тонера (доля нового тонера в имеющемся тонере) гомогенизируется, и можно предотвратить появление такого нарушения, как неоднородность цвета и замасливание.
На фиг. 3 представлен чертеж, демонстрирующий внешний вид вышеописанного картриджа тонера. Как показано на фиг. 3, корпус 70 контейнера картриджа 50 тонера включает в себя верхний полукожух 55 и нижний полукожух 56. Шнек 53 и мешалка 54 установлены во внутреннем пространстве, образованном путем соединения верхнего полукожуха 55 и нижнего полукожуха 56. В качестве способа соединения верхнего полукожух 55 и нижнего полукожуха 56 можно использовать способ сварки, такой, как вибрационная сварка или ультразвуковая сварка, или способ склеивания, предусматривающий использование двухсторонней липкой ленты или адгезионного сцепления.
На боковой поверхности, находящейся на конце в продольном направлении верхнего полукожуха 55 и нижнего полукожуха 56, расположена крышка 57 зубчатых колес. Изнутри от крышки 57 зубчатых колес установлено множество зубчатых колес в качестве блока передачи, предназначенного для передачи движущих сил на шнек 53 и мешалку 54. Зубчатые колеса накрыты крышкой 57 зубчатых колес, чтобы помешать пользователю или кому-либо еще непреднамеренно коснуться зубчатого колеса во время процесса замены картриджа 50 тонера.
Крышка 57 зубчатых колес включает в себя носитель 58 для записи информации. Носитель 58 для записи информации хранит информацию, касающуюся картриджа 50 тонера, такую, как цвет тонера, хранящегося в картридже 50 тонера. Носитель 58 для записи информации включает в себя множество соединительных клемм. Когда это множество соединительных клемм электрически соединяют с блоком считывания информации (не показан), расположенным в основном корпусе устройства 100 формирования изображения, блок считывания информации может считывать информацию, касающуюся картриджа 50 тонера, и может обновлять эту информацию, хранящуюся на носителе 58 для записи информации.
На конце картриджа 50 тонера, где предусмотрена крышка 57 зубчатых колес, расположены колпачный элемент 59 для герметизации подающего отверстия картриджа 50 тонера, предназначенного для подачи тонера в пространство 51 для хранения тонера, и наружный затвор 60 для открывания или закрывания выпускного отверстия 52 снаружи. Форма наружного затвора 60 представляет собой пластину, закругленную вдоль поверхности, где расположено выпускное отверстие 52. Колпачный элемент 59 закреплен так, что предотвращает утечку тонера через подающее отверстие картриджа 50 тонера после подачи тонера, находящегося внутри картриджа 50 тонера, через подающее отверстие. Наружный затвор 60 прикреплен с возможностью поворота к корпусу 70 контейнера. Выпускное отверстие 52 переключают между открытым состоянием и закрытым состоянием посредством поворота наружного затвора 60.
На верхней поверхности в центре - в продольном направлении - корпуса 70 контейнера расположена захватываемая ручка 61. Захватываемая ручка 61 образована, например, из гибкого элемента, который выполнен из такого материала, как полипропилен или полиуретан. Когда картридж 50 тонера заменяют, пользователь или кто-либо еще может легко прикреплять и откреплять картридж 50 тонера, держась за захватываемую ручку 61.
На фиг. 4 показано состояние, в котором верхний полукожух и крышка зубчатых колес сняты с картриджа 50 тонера. На фиг. 4, позиции 62, 63 и 64 обозначают установленное множество зубчатых колес изнутри от вышеописанной крышки 57 зубчатых колес. Среди этих зубчатых колес, зубчатое колесо, обозначенное позицией 62, представляет собой зубчатое колесо привода транспортировки, прикрепленное к вращающемуся валу 530 шнека 53, которое выступает из боковой поверхности на конце нижнего полукожуха 56. Зубчатое колесо, обозначенное позицией 63, представляет собой зубчатое колесо привода перемешивания, прикрепленное к вращающемуся валу 540 мешалки 54, которое выступает из боковой поверхности на конце нижнего полукожуха 56. Зубчатое колесо, обозначенное позицией 64, представляет собой зубчатое колесо передачи крутящего момента, которое передает крутящий момент вращения, входя в зацепление с зубчатым колесом 62 привода транспортировки и зубчатым колесом 63 привода перемешивания. Эти зубчатые колеса 62, 63 и 64 представляют собой средство передачи движущей силы для сцепления шнека 53 с мешалкой 54.
На участках, где вращающийся вал 530 шнека 53 и вращающийся вал 540 мешалки 54 пропущены через нижний полукожух 56, расположены подшипники 80 и 81 (см., например, фиг. 28). Подшипниковые элементы 80 и 81 поддерживают соответствующие вращающиеся валы 530 и 540. Подшипники 80 и 81 обладают уплотнительными функциями для предотвращения утечки тонера через участки, где вращающийся вал 530 и шнек 53 пропущены через нижний полукожух 56. Для осуществления уплотнительных функций соответствующими подшипниками 80 и 81, можно использовать, например, G-уплотнения. G-уплотнение - это уплотнение, сделанное из каучука и имеющее, по существу, G-образную форму. G-уплотнение закрепляет вал в радиальном направлении посредством упругой уплотнительной кромки, которая выполнена как единое целое с кольцевым основным телом на участке кольцевого внутреннего тела. Кроме того, при использовании подшипника, менее дорогого, чем подшипник, для которого используется G-уплотнения, можно использовать подшипник, образованный путем объединения губки, имеющей большую твердость, и каучукового подшипника, такого, как полиоксиметиленовый (ПОМ).
В первом варианте осуществления, когда картридж 50 тонера прикреплен к основному корпусу 100 устройства, зубчатое колесо 62 привода транспортировки вводится в зацепление с зубчатым колесом 105 привода стороны основного корпуса (см., например, фиг. 15), которое заключено в основном корпусе 100 устройства. Когда зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса приводится во вращение в этих условиях, зубчатое колесо 62 привода транспортировки, зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента, и зубчатое колесо 63 привода перемешивания вращаются в соответствующих направлениях, обозначенных стрелками на фиг. 4, и вследствие этого вращаются шнек 53 и мешалка 54.
Кроме того, зубчатое колесо 62 привода транспортировки в первом варианте осуществления выполнено как двухступенчатое зубчатое колесо, имеющее зубчатое колесо большого диаметра и зубчатое колесо малого диаметра. Зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента вводится в зацепление с зубчатым колесом большого диаметра, а зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса входит в зацепление с зубчатым колесом малого диаметра.
Ниже приводится дополнительное пояснение конфигурации вышеописанного картриджа 50 тонера. На фиг. 5 и 6 представлены виды сбоку, иллюстрирующие состояние картриджа 50 тонера в состоянии, в котором крышка 57 зубчатых колес картриджа тонера снята. В первом варианте осуществления, зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента выполнено с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента вводится в зацепление с другими зубчатыми колесами 62 и 63 для передачи крутящего момента, как показано на фиг. 5, и убранным положением, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента убрано из рабочего положения как показано на фиг. 6. В частности, зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента расположено в держателе 71 зубчатого колеса. Держатель 71 зубчатого колеса может поворачиваться вокруг вращающегося вала 530 шнека 53 (или зубчатого колеса 62 привода транспортировки), будучи отцентрированным на вращающемся валу 530. Положение зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента переключается между рабочим положением, которое показано на фиг. 5, и убранным положением, которое показано на фиг. 6, посредством поворотного держателя 71 зубчатого колеса.
В первом варианте осуществления, последовательность зубчатых колес образована тремя зубчатыми колесами 62, 63 и 64. Вместе с тем, последовательность зубчатых колес может быть образована двумя зубчатыми колесами или четырьмя или более зубчатыми колесами. Кроме того, между рабочим положением и убранным положением можно перемещать множество зубчатых колес, входящих в состав в последовательности зубчатых колес.
Как показано на фиг. 7, наружный затвор 60 выполнен как единое целое с держателем 71 зубчатого колеса. Следовательно, как показано на фиг. 5 и 6, когда держатель 71 зубчатого колеса поворачивается, наружный затвор 60 тоже поворачивается вокруг вращающегося вала 530 шнека 53, будучи отцентрированным на вращающемся валу 530. В этом случае, как показано на фиг. 5, наружный затвор 60 открывает выпускное отверстие 52 в состоянии, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента находится в рабочем положении. С другой стороны, как показано на фиг. 6, наружный затвор 60 закрывает выпускное отверстие 52 в состоянии, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента находится в убранным положением. Иными словами, наружный затвор выполнен сочлененным с возможностью перемещения зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента между рабочим положением и убранным положением.
Кроме того, как показано на фиг. 5 и 6, один конец пружины 72 растяжения, которая функционирует в качестве отклоняющего элемента, прицеплен на первом крючке 71a, расположенном на держателе 71 зубчатого колеса. Первый крючок 71a находится рядом с зубчатым колесом 64 передачи крутящего момента. Другой конец пружины 72 растяжения прицеплен ко второму крючку 70a, находящемуся на боковой поверхности верхнего полукожуха 55. Держатель 71 зубчатого колеса отклоняется за счет растяжения (смещающей силы) пружины 72 растяжения, отводя зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента от зубчатого колеса 63 привода перемешивания. Следовательно, в состоянии, в котором внешняя сила не действует на держатель 71 зубчатого колеса, как показано на фиг. 6, пружина 72 растяжения тянет держатель 71 зубчатого колеса кверху, и зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента оказывается в убранном положении.
Кроме того, держатель 71 зубчатого колеса включает в себя выступ 71b держателя зубчатого колеса в качестве толкаемого участка, находящийся в положении, где выступ 102 основного корпуса устройства в качестве толкающего участка стороны основного корпуса, входящий в состав участка 106 для установки, принадлежащего основному корпусу 100 устройства, контактирует с выступом 71b держателя зубчатого колеса и отжимает его (см., например, фиг. 15), когда картридж 50 тонера прикрепляют к основному корпусу 100 устройства. Форма выступа 102 основного корпуса устройства представляет собой пластину, проходящую вертикально от низа участка 106 для установки около подающего отверстия 115, как показано на фиг. 16.
На фиг. 8 представлено сечение картриджа 50 тонера, на котором картридж 50 тонера рассечен в положении шнека 53 перпендикулярно направлению вращающегося вала 530. Как показано на фиг. 8, внутри корпуса 70 контейнера имеется внутренний затвор 22. Внутренний затвор 22 предназначен для открывания и закрывания выпускного отверстия 52 изнутри. Как описано, в первом варианте осуществления принята конфигурация с двумя затворами, так что она включает в себя внутренний затвор 22 для открывания и закрывания выпускного отверстия 52 изнутри и наружный затвор 60 для открывания и закрывания выпускного отверстия 52 снаружи.
Внутренний затвор 22 выполнен имеющим цилиндрическую форму. Внутреннее отверстие 23 выполнено в периферийной стенке внутреннего затвора 22. Состояние выпускного отверстия 52 можно переключать между открытым состоянием, в котором внутреннее отверстие 23 перекрывается с выпускным отверстием 52, и закрытым состоянием, в котором периферийная стенка внутреннего затвора 22 перекрывается с выпускным отверстием 52 (состоянием, в котором внутреннее отверстие 23 не перекрывается с выпускным отверстием 52).
Изнутри от внутреннего затвора 22 находится участок, расположенный ниже по ходу в направлении транспортировки тонера шнеком 53. Внутреннее пространство внутреннего затвора 22 представляет собой канал 66 транспортировки тонера в качестве канала транспортировки проявителя, по которому шнек 53 транспортирует тонер.
Кроме того, внутренний затвор 22 включает в себя возвращающее отверстие 24 для возврата тонера, который не был выпущен из выпускного отверстия 52 изнутри от внутреннего затвора 22 (из канала 66 транспортировки тонера), внутрь пространства 51 для хранения тонера. Возвращающее отверстие 24 находится на расположенной ниже по ходу - в направлении транспортировки тонера - стороне внутреннего отверстия 23.
На внешней окружной стороне внутреннего затвора 22 находится накрывающий участок 65, имеющий форму полуцилиндра. Внутренний затвор 22 оперт так, что его можно поворачивать между накрывающим участком 65 и внутренней поверхностью корпуса 70 контейнера. В данном случае, внутренний затвор 22 может быть оперт с возможностью поворота за счет консольного расположения одного конца внутреннего затвора 22, а накрывающий участок при этом необязателен. Вместе с тем, если накрывающий участок 65 предусматривается, то внутренняя поверхность цилиндра функционирует в качестве опоры, и можно стабилизировать положение внутреннего затвора 22 при повороте. Кроме того, накрывающий участок 65 включает в себя второе возвращающее отверстие 67, которое находится в положении, соответствующем возвращающему отверстию 24 внутреннего затвора 22.
Кроме того, в пространстве между внешней окружной поверхностью внутреннего затвора 22 и внутренней окружной поверхностью накрывающего участка 65 и в пространстве между внутренней окружной поверхностью внутреннего затвора 22 и внутренней поверхностью стенки корпуса 70 контейнера расположены уплотнительные элементы 25 для предотвращения утечки тонера из этих пространств.
На фиг. 9А представлен чертеж, иллюстрирующий сечение I-I, обозначенное на фиг. 8. На фиг. 9А показано открытое состояние, в котором внутреннее отверстие 23 перекрывается с выпускным отверстием 52. С другой стороны, на фиг. 9B показано закрытое состояние, в котором внутреннее отверстие 23 не перекрывается с выпускным отверстием 52. Как показано на фиг. 9A, возвращающее отверстие 24, выполненное во внутреннем затворе 22, простирается в окружном направлении внутреннего затвора 22. Возвращающее отверстие 24 имеет проем, который больше, чем проем внутреннего отверстия 23 в окружном направлении. За счет выполнения возвращающего отверстия 24 внутреннего затвора 22 таким образом, часть возвращающего участка 24 внутреннего затвора 22 может перекрываться со вторым возвращающим отверстием 67 накрывающего участка 65, независимо от того, находится возвращающее отверстие 24 в открытом состоянии, показанном на фиг. 9A, или в закрытом состоянии, показанном на фиг. 9B.
На фиг. 10А представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором внутренний затвор 22 открыт движущим блоком. На фиг. 10В представлен чертеж, иллюстрирующий состояние, в котором внутренний затвор 22 закрыт. Кроме того, на фиг. 11 представлено перспективное изображение внутреннего затвора и движущего блока, рассматриваемых снаружи. На фиг. 10 и 11, крышка 57 зубчатых колес и зубчатые колеса, такие, как зубчатое колесо 62 привода транспортировки, отведены от картриджа 50 тонера. Далее приводится пояснение движущего блока внутреннего затвора 22 на основе фиг. 10 и 11.
Как показано на фиг. 10 и 11, привод внутреннего затвора 22 осуществляется, например, пружиной 26 растяжения, которая функционирует в качестве отклоняющего элемента, который отклоняет внутренний затвор 22, прикрепленный к картриджу 50 тонера, выступом 27 внутреннего затвора, сформированным на внутреннем затворе 22, и движущимся элементом 113, который находится на участке 106 для установки, принадлежащего основному корпусу 100 устройства и который может двигаться в горизонтальном направлении.
Выступ 27 внутреннего затвора выполнен на конце внутреннего затвора 22, который выступает из нижнего полукожуха 56. Выступ 27 внутреннего затвора выступает в осевом направлении внутреннего затвора 22. Пружина 26 растяжения прицеплена к выступу 27 внутреннего затвора и крючку 70b. Иными словами, пружина 26 растяжения находится между контейнером 50 тонера и внутренним затвором 22.
Движущийся элемент 113 представляет собой элемент продольной формы, проходящий в горизонтальном направлении. Движущийся элемент 113 прикреплен с возможностью движения к основному корпусу 100 устройства. Движущийся элемент 113 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения в горизонтальном направлении посредством движущего блока, расположенного в основном корпусе 100 устройства. В качестве движущего блока движущегося элемента 113 предпочтительно использовать устройство, имеющее малую флуктуацию величины перемещения, такое, как соленоид или кулачковый механизм. Кроме того, движущийся элемент 113 имеет выпуклый профиль 114, который может упираться в выступ 27 внутреннего затвора.
Далее, со ссылками на фиг. 10А и 10В, приводится пояснение операций открывания и закрывания внутреннего затвора 22. Как показано на фиг. 10A, когда движущийся элемент 113 движется в направлении влево на чертеже, выпуклый профиль 114 движущегося элемента 113 оказывает нажим на выступ 27 внутреннего затвора, противодействуя отклоняющей силе пружины 26 растяжения, и вследствие этого поворачивает внутренний затвор 22 в направлении по часовой стрелке на чертеже. Как следствие, внутреннее отверстие 23 располагается так, что обращено вниз на чертеже, и это внутреннее отверстие 23 открывается, как показано на фиг. 9A.
В отличие от этого, когда движущийся элемент 113 движется в направлении вправо на чертеже, как показано на фиг. 10B, никакая сила не вызывает нажим на выступ 27 внутреннего затвора. Таким образом, внутренний затвор 22 поворачивается в направлении против часовой стрелки на чертеже под действием смещающей силы пружины 26 растяжения. Вследствие этого, внутреннее отверстие 23 оказывается направленным в направлении вправо на чертеже, и это внутреннее отверстие 23 закрывается, как показано на фиг. 9B.
На фиг. 12 представлено перспективное изображение крышки 57 зубчатых колес, рассматриваемой с передней стороны. Как показано на фиг. 12, в вертикальном направлении на внешней поверхности (передней поверхности) крышки 57 зубчатых колес расположена канавка 73. Когда картридж 50 тонера прикрепляют к основному корпусу 100 устройства, канавка 73 взаимодействует с выступом 101 (см., например, фиг. 15) как участком стороны основного корпуса, выступающим горизонтально из поверхности внутренней стороны участка 106 для установки, принадлежащего основному корпусу 100 устройства, и поэтому канавка 73 функционирует, направляя картридж 50 тонера в направлении, в котором картридж 50 тонера крепят к основному корпусу 100 устройства, и функционирует, позиционируя картридж 50 тонера относительно положения основного корпуса 100 устройства. Для удобства, выступ 101 именуется ниже горизонтальным выступом 101. В частности, в канавке 73 зона от нижнего конца до части, следующей за уменьшающейся вверху шириной, представляет собой участок 73a, направляющий контейнер и имеющий функцию направления, а уменьшающаяся вверху ширина представляет собой участок 73b, позиционирующий контейнер и имеющий функцию позиционирования. Нижний конец участка 73a, направляющий контейнер, открывается книзу. Открытая ширина участка 73a, направляющего контейнер, на нижнем конце задана большой, а верхняя часть участка 73a, направляющего контейнер, выполнена так, что ее ширина постепенно уменьшается к участку 73b, позиционирующему контейнер.
Кроме того, на передней стороне крышки 57 зубчатых колес выполнена позиционирующая выпуклость 79. Позиционирующая выпуклость 79 функционирует в качестве еще одного участка, направляющего контейнер, и еще одного участка, позиционирующего контейнер, картриджа 50 тонера по отношению к участку 106 для установки, принадлежащему основному корпусу 100 устройства. Позиционирующая выпуклость 79 взаимодействует с канавкой 103 основного корпуса 103 (см., например, фиг. 15), находящейся в основном корпусе 100 устройства, и вследствие этого позиционирующая выпуклость 79 функционирует, направляя картридж 50 тонера в направлении, в котором картридж 50 тонера крепят к основному корпусу 100 устройства, и функционирует, позиционируя картридж 50 тонера относительно положения основного корпуса 100 устройства. Таким образом, в первом варианте осуществления, положение картриджа 50 тонера определяется с помощью основного корпуса 100 устройства за счет использования двух позиционирующих средств, а именно, участка 73b, позиционирующего контейнер, и позиционирующей выпуклости 79, показанных на фиг. 12.
На фиг. 13 представлено перспективное изображение крышки 57 зубчатых колес, рассматриваемой с задней стороны. Как показано на фиг. 13, на задней стороне крышки 57 зубчатых колес выступает бобышка 76 для позиционирования. Когда крышку 57 зубчатых колес прикрепляют к полукожухам 55 и 56, бобышку 76 вставляют в удлиненное отверстие 77 (см., например, прямоугольное отверстие на фиг. 5), расположенное на боковой поверхности верхнего полукожуха 55. Таким образом, крышка 57 зубчатых колес позиционируется с помощью верхнего полукожуха 55. Крышку 57 зубчатых колес крепят к полукожухам 55 и 56 посредством введения упруго деформируемых контактных элементов, находящихся на окружном краю крышки 57 зубчатых колес, в контакт с собачками, расположенными на соответствующих противолежащих частях конца полукожухов 55 и 56.
Кроме того, в задней стороне крышки 57 зубчатых колес выполнено отверстие 78. В это отверстие 78 вставлен конец вращающегося вала 530, который является частью шнека 53 и выступает из нижнего полукожуха 56. А именно, крышка 57 зубчатых колес позиционируется с помощью нижнего полукожуха 56 за счет поддержания вращающегося вала 530 с помощью отверстия 78. Таким образом, в первом варианте осуществления полукожухи 55 и 56 позиционируются вместе с крышкой 57 зубчатых колес за счет двух позиционирующих средств, а именно бобышки 76 и отверстия 78, показанных на фиг. 13. В частности, верхний полукожух 55 позиционируется вместе с крышкой 57 зубчатых колес посредством бобышки 76, показанной на фиг. 13. Точно так же, нижний полукожух 56 позиционируется вместе с крышкой 57 зубчатых колес посредством отверстия 78, показанного на фиг. 13.
Как описано выше, в первом варианте осуществления, два позиционирующих участка для позиционирования крышки 57 зубчатых колес в основном корпусе 100 устройства расположены на передней стороне крышки 57 зубчатых колес, а два позиционирующих участка для позиционирования крышки крышка 57 зубчатых колес на полукожухах 55 и 56 расположены на задней стороне крышки 57 зубчатых колес. Два позиционирующих участка на передней стороне крышки 57 зубчатых колес расположены в тех же или почти тех же местах, в которых расположены соответствующие позиционирующие участки на задней стороне крышки 57 зубчатых колес. В частности, бобышка 76, показанная на фиг. 13, расположена в окрестности задней стороны участка 73b, позиционирующего контейнер, канавки 73, показанной на фиг. 12, а отверстие 78, показанное на фиг. 13, расположено на задней стороне позиционирующей выпуклости 79, показанной на фиг. 12.
На фиг. 14 представлен чертеж, иллюстрирующий картридж 50 тонера, рассматриваемый со стороны крышки 57 зубчатых колес. На фиг. 14, площади проекций соответствующих зубчатых колес 62, 63 и 64 на внешней поверхности крышки 57 зубчатых колес, показаны пунктирными линиями. В данном случае, канавка 73 расположена на внешней поверхности крышки 57 зубчатых колес. Площадь, обозначенная ссылочным символом J, представляет собой площадь проекции зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента, которое находится в рабочем положении, а площадь, обозначенная ссылочным символом U, представляет собой площадь проекции зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента, которое находится в убранном положении. Таким образом, в первом варианте осуществления, часть участка 73a, направляющего контейнер, канавки 73 позиционируется в пределах площади J проекции зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента, которое находится в рабочем положении. В данном случае, весь участок 73a, направляющий контейнер, можно позиционировать в пределах площади J проекции зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента, которое находится в рабочем положении. С другой стороны, для позиционирования снаружи площади J проекции зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента, которое находится в рабочем положении, требуется участок 73b, позиционирующий контейнер и имеющий меньшую ширину.
Далее приводится пояснение конфигурации основного корпуса 100 устройства. Как показано на фиг. 15, в основном корпусе 100 устройства расположены множество участков 106 для установки, которые предназначены для установки картриджей 50 тонеров соответствующих цветов. Для каждого из картриджей 50 тонеров предусмотрен соответствующий участок 106 для установки. А именно, имеются четыре участка 106 для установки. На фиг. 15 показано, что два картриджа 50 тонеров установлены на соответствующих двух участках 106 для установки из числа четырех участков 106 для установки. Соответствие между картриджами 50 тонеров и участками 106 для установки определяется цветами тонера внутри соответствующих картриджей 50 тонеров.
Каждый из участков 106 для установки включает в себя выступ 102 основного корпуса устройства, выступающий кверху. Когда картридж 50 тонера прикрепляют к основному корпусу 100 устройства, выступ 102 основного корпуса устройства отжимает выступ 71b держателя зубчатого колеса (см., например, фиг. 7) держателя 71 зубчатого колеса.
На внутренней поверхности одной из боковых стенок 111, показанных на фиг. 15, расположены четыре соединительные клеммы 104 блока считывания информации. Когда картридж 50 тонера прикрепляют к основному корпусу 100 устройства, эти соединительные клеммы 104 соединяются с соответствующими соединительными клеммами носителя 58 для записи информации, расположенного в крышке 57 зубчатых колес картриджа 50 тонера.
Кроме того, горизонтальные выступы 101, которые выступают в горизонтальном направлении, расположены на внутренней поверхности боковой стенки 111 участка 106 для установки, принадлежащего основному корпусу 100 устройства. Каждый из горизонтальных выступов 101 взаимодействует с канавкой 73, находящейся в крышке 57 зубчатых колес (см., например, фиг. 12), и поэтому функционирует в качестве направляющего участка стороны основного корпуса, который направляет картридж 50 тонера в направлении, в котором картридж 50 тонера крепят к основному корпусу 100 устройства, и функционирует в качестве позиционирующего участка стороны основного корпуса для позиционирования картриджа 50 тонера в основном корпусе 100 устройства.
Кроме того, на протяжении каждого из участков 106 для установки, канавка 103 основного корпуса расположена вертикально на внутренней поверхности боковой стенки 111 основного корпуса 100 устройства и играет роль направляющего участка стороны основного корпуса и позиционирующего участка стороны основного корпуса, отличающуюся от той роли, которую играет вышеописанный горизонтальный выступ 101. Верхний конец 103a каждой из канавок 103 основного корпуса устройства открывается кверху. Позиционирующую выпуклость 79 (см., например, фиг. 12), выполненную на картридже 50 тонера, можно вставлять в верхний концевой участок 103a, который открыт. С другой стороны, на нижнем конце 103b канавки 103 основного корпуса выполнен принимающий участок для приема позиционирующей выпуклости 79. А именно, нижний конец 103b канавки 103 основного корпуса функционирует в качестве позиционирующего участка стороны основного корпуса для позиционирования позиционирующей выпуклости 79, а зона от верхнего конца 103a до нижнего конца 103b канавки 103 основного корпуса, за исключением нижнего конца 103b, функционирует в качестве направляющего участка стороны основного корпуса для направления позиционирующей выпуклости 79.
Кроме того, зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса находится в окрестности нижнего конца 103b каждой из канавок основного корпуса 103. Зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса приводится во вращение источником движущей силы, находящимся в основном корпусе 100 устройства. Кроме того, когда картридж 50 тонера прикрепляют к основному корпусу 100 устройства, зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса вводится в зацепление с зубчатым колесом 62 привода транспортировки (см., например, фиг. 5).
Движущийся элемент 113 для привода с обеспечением поворота внутреннего затвора 22 находится в основном корпусе 100 устройства. Как показано на фиг. 15, движущийся элемент 113 имеет множество выпуклых профилей 114, которые упираются в выступы 27 соответствующих картриджей 50 тонеров.
Как показано на фиг. 16, на фланце подающего отверстия 49, расположенного в основном корпусе 100 устройства, находится уплотнительный элемент 115. Следовательно, как показано на фиг. 17, в состоянии, в котором выпускное отверстие 52 и подающее отверстие 49 соединены, уплотнительный элемент 115 находится между этими двумя отверстиями 49 и 52. Таким образом, пространство между двумя отверстиями 49 и 52 оказывается герметизированным, что предотвращает распыление тонера внутри предлагаемого устройства.
На фиг. 18 представлен чертеж, иллюстрирующий внутреннюю конструкцию основного корпуса 100 устройства на стороне, противоположной той стороне, которая показана на фиг. 15. Как показано на фиг. 18, для каждого из участков 106 для установки на боковой стенке 112 расположен смещающий элемент 107. Смещающий элемент 107 отклоняет картридж 50 тонера к боковой стенке 111 (к стороне, противоположной боковой стенке 112). В первом варианте осуществления, смещающий элемент 107 образован из плоской пружины.
Ниже, со ссылками на фиг. 19A, 19B и 19C, поясняются операции прикрепления и открепления картриджа 50 тонера. Когда надо прикрепить картридж 50 тонера к основному корпусу 100 устройства, верхнюю крышку 109 (см., например, фиг. 1) основного корпуса 100 устройства открывают, так что картридж 50 тонера можно установить на участок 106 для установки. Затем картридж 50 тонера удерживают и, как показано на фиг. 19A, вставляют этот картридж 50 тонера в верхний открываемый участок основного корпуса 100 устройства по направлению к участку 106 для установки, который находится на нижней стороне.
Когда картридж 50 тонера вставляют внутрь основного корпуса 100 устройства, позиционирующую выпуклость 79, выполненную на картридже 50, сажают в канавку 103 основного корпуса, как показано на фиг. 19B. Таким образом, за счет посадки позиционирующей выпуклости 79 в канавку 103 основного корпуса, позиционирующая выпуклость 79 взаимодействует с канавкой 103 основного корпуса, и поэтому картридж 50 тонера вставляют в основной корпус 100 устройства, направляя его посредством канавки 103 основного корпуса. Когда картридж 50 тонера дополнительно продвигают вниз, горизонтальный выступ 101, находящийся в основном корпусе 100 устройства, садится в канавку 73, находящуюся на картридже 50 тонера. Таким образом, картридж 50 тонера также направляется за счет согласования между горизонтальным выступом 101 и канавкой 73.
Кроме того, когда картридж 50 тонера установлен на участке 106 для установки, как показано на фиг. 19C, позиционирующая выпуклость 79 на картридже 50 тонера упирается в нижний конец (принимающий участок) канавки 103 основного корпуса. За счет этого упора происходит выравнивание положения картриджа 50 тонера. В частности, сочленение между позиционирующей выпуклостью 79 и нижним концом канавки 103 основного корпуса приводит к регулированию движения картриджа 50 тонера вниз и движения картриджа 50 тонера в горизонтальном направлении по боковой стенке 111 (в горизонтальном направлении на фиг. 19C).
Кроме того, когда картридж 50 тонера устанавливают на участке 106 для установки, горизонтальный выступ 101 в основном корпусе 100 устройства садится на участок 73b, позиционирующий контейнер, где ширина канавки 73 мала. Позиционирование картриджа 50 тонера также происходит за счет сочленения между горизонтальным выступом 101 и участком 73b, позиционирующим контейнер. В частности, сочленение между горизонтальным выступом 101 и участком 73b, позиционирующим контейнер, приводит к регулированию движения картриджа 50 тонера в направлении вращения, предусматривающему центр на позиционирующей выпуклости 79.
Кроме того, на конце картриджа 50 тонера, который противоположен той стороне картриджа 50 тонера, где происходит позиционирование картриджа 50 тонера посредством горизонтального выступа 101 и канавки 73, смещающий элемент 107 (см., например, фиг. 18), находящийся в основном корпусе 100 устройства, отклоняет картридж тонера к боковой стенке 111, на которой находятся горизонтальный выступ 101 основного корпуса 100 устройства и подобные ему средства. Смещающая сила регулирует движение картриджа 50 тонера в направлении, перпендикулярном боковой стенке 111 основного корпуса 100 устройства (в направлении, перпендикулярном поверхности бумаги на фиг. 19C), тем самым предотвращая выход позиционирующей выпуклости 79 из канавки 103 основного корпуса и предотвращая выход горизонтального выступа 101 из зацепления с участком 73b, позиционирующим контейнер. В первом варианте осуществления, смещающий элемент 107 гарантирует, в частности, что множество соединительных клемм носителя 58 для записи информации прижаты к соответствующим соединительным клеммам на основном корпусе. А именно, смещающий элемент 107 также ответственен за гарантию электрических соединений между соединительными клеммами.
Как показано на фиг. 19C, когда картридж 50 тонера устанавливают на участок 106 для установки, выступ 102 основного корпуса устройства отжимает выступ 71b держателя зубчатого колеса. За счет этого, держатель 71 зубчатого колеса поворачивается в направлении, обозначенном стрелкой на фиг. 19С, с оказанием противодействия растяжению (отклоняющей силе) пружины 72 растяжения, а зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента находится в положении, где зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента введено в зацепление с зубчатым колесом 63 привода перемешивания. Кроме того, когда держатель 71 зубчатого колеса поворачивается, поворачивается и наружный затвор 60, который выполнен как единое целое с держателем 71 зубчатого колеса, а внешняя окружность выпускного отверстия 52 открывается. Вместе с тем, в этом случае (в случае установки картриджа 50 тонера в основном корпусе), внутренний затвор 22 поддерживается закрытым. Поясним эффект поддержания этого закрытого состояния. В последовательности осуществляемых процессов происходит открывание наружного затвора 60. Вместе с тем, существует такой момент, когда выпускное отверстие 52 картриджа 50 тонера не соединено с подающим отверстием 49 основного корпуса. В таком случае, при отсутствии конструкции с двумя затворами возможна утечка тонера вниз. Вместе с тем, поскольку внутренний затвор 22 поддерживается закрытым, тонер не утекает. Кстати, когда зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента перемещается в рабочее положение, ввиду того, что горизонтальный выступ 101 уже прошел через площадь, которая перекрывает рабочее положение, по канавке 73, получается так, что в момент, когда зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента подходит к канавке 73, зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента не мешает горизонтальному выступу 101.
Как описано выше, когда зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента перемещается в рабочее положение и вводится в зацепление с зубчатым колесом 63 привода перемешивания, шнек 53 и мешалка 54 сочленены и находятся в состоянии, в котором возможна передача привода. При этом наружный затвор 60, который выполнен как единое целое с держателем 71 зубчатого колеса, поворачивается из положения, показанного на фиг. 19B, в положение, показанное на фиг. 19C, и выпускное отверстие 52 открывается. Открытое выпускное отверстие 52 соединено с подающим отверстием 49 на стороне основного корпуса 100 устройства.
После этого открывается внутренний затвор 22. В частности, движущий блок движущегося элемента, такой, как соленоид или кулачковый механизм, движет движущийся элемент 113, запускаясь за счет закрывания верхней крышки 109. Например, когда принтер включают, движущийся элемент 113 движется по направлению влево на чертеже и открывает внутренний затвор 22, как показано на фиг. 10A. При этом открываются и внутренний затвор 22, и наружный затвор 60, а тонер можно выпускать из выпускного отверстия 52.
На фиг. 20 показано состояние, в котором зубчатое 64 колесо передачи крутящего момента находится в рабочем положении. На фиг. 21 показано состояние, в котором выпускное отверстие 52 открыто. На фиг. 20 крышка 57 зубчатых колес не показана.
Кроме того, как показано на фиг. 19C, когда картридж 50 тонера устанавливают на установочном блоке 106, зубчатое колесо 62 привода транспортировки вводится в зацепление с зубчатым колесом 105 привода стороны основного корпуса. Когда зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса в этом состоянии приводится во вращение источником движущей силы (не показан), движущая сила передается на шнек 53 и мешалку 54 посредством зубчатого колеса 62 привода транспортировки, зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента и зубчатого колеса 63 привода перемешивания, так что шнек 53 и мешалка 54 приводятся во вращение. При этом происходит подача тонера из открытого выпускного отверстия 52 в проявочное устройство через подающее отверстие 49.
Кроме того, когда картридж 50 тонера устанавливают на установочном блоке 106, соединительные клеммы носителя 58 для записи информации на стороне картриджа 50 тонера соединяются с соответствующими соединительными клеммами 104 устройства считывания информации на стороне основного корпуса 100 устройства. При этом можно считывать информацию, касающуюся картриджа 50 тонера, или можно обновлять информацию, хранимую на носителе 58 для записи информации.
Когда картридж 50 тонера извлекают из основного корпуса 100 устройства, сначала закрывается внутренний затвор 22. В частности, когда открывают верхнюю крышку 109 (см., например, фиг. 1), движущий блок движущегося элемента сообщает движение в соответствии с открыванием и, как показано на фиг. 10B, движущийся элемент 113 движется в направлении вправо на чертеже, и поэтому внутренний затвор 22 закрывается.
После этого, когда поднимают картридж 50 тонера, как показано на фиг. 19B, отжим выступа 71b держателя зубчатого колеса выступом 102 основного корпуса устройства прекращается, и держатель 71 зубчатого колеса поворачивается посредством растяжения (смещающей силы) пружины 72 растяжения и возвращается в свое исходное положение. Зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента находится в убранном положении, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента отделено от зубчатого колеса 63 привода перемешивания в соответствии с поворотом держателя 71 зубчатого колеса. Кстати, при этом горизонтальный выступ 101 проходит через площадь, которая перекрывает рабочее положение, по канавке 73. Вместе с тем, поскольку зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента уже убрано из рабочего положения по канавке 73 в тот момент, когда горизонтальный выступ 101 достигает упомянутой зоны, горизонтальный выступ 101 не мешает зубчатому колесу 64 передачи крутящего момента.
Кроме того, как показано на фиг. 19B, когда держатель 71 зубчатого колеса поворачивается в свое исходное положение, происходит соответственный поворот наружного затвора 60, и выпускное отверстие 52 закрывается. При этом внутренний затвор 22, который склонен пачкаться из-за соединения с подающим отверстием 49, закрывается наружным затвором 60. Вследствие этого уменьшается вероятность, что рука пользователя запачкается из-за контакта с участком затвора. Поскольку внутренний затвор 22 и наружный затвор 60 закрыты, значительно увеличивается сопротивление распылению тонера из выпускного отверстия 52.
На фиг. 22 показано состояние, в котором зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента находится в убранном положении. На фиг. 23 показано состояние, в котором выпускное отверстие закрыто. На фиг. 22 крышка 57 зубчатых колес не показана.
Как описано выше, поскольку в первом варианте осуществления зубчатые колеса закрыты крышкой 57 зубчатых колес, предотвращается контакт пользователя или кого-либо еще с зубчатыми колесами. Вместе с тем, поскольку часть зубчатого колеса 62 привода транспортировки раскрыта с нижнего участка крышки 57 зубчатых колес, так что зубчатое колесо 62 привода транспортировки можно ввести в зацепление с зубчатым колесом 105 привода стороны основного корпуса, возможна ситуация, в которой пользователь или кто-либо еще контактирует с зубчатым колесом 62 привода транспортировки во время процесса замены картриджа 50 тонера. Например, если пользователь или кто-либо еще вращает зубчатое колесо 62 привода транспортировки, когда картридж 50 тонера откреплен от основного корпуса 100 устройства, шнек 53 вращается, и происходит транспортировка тонера. Таким образом, если тонер засоряет внутренний затвор 22 и создается нагрузка, то возможны снижение качества тонера и поломка шнека 53 и корпуса 70 контейнера.
Вместе с тем, в первом варианте осуществления возвращающее отверстие 24 находится во внутреннем затворе 22, а второе возвращающее отверстие 67 находится на накрывающем участке 65. Таким образом, даже если тонер транспортируется посредством шнека 53, тонер сможет вернуться в пространство 51 для хранения тонера через возвращающие отверстия 24 и 67. А именно, как показано на фиг. 9B, когда картридж 50 тонера откреплен, выпускное отверстие 52 закрыто. Вместе с тем, поскольку участок возвращающего отверстия 24 внутреннего затвора перекрывается со вторым возвращающим отверстием 67 накрывающего участка 65, тонер изнутри от внутреннего затвора 22 может возвращаться через возвращающие отверстия 24 и 67. Ширина второго возвращающего отверстия 67 больше, чем ширина возвращающего отверстия 24, так что второе возвращающее отверстие 67 может перекрывать оба положения возвращающего отверстия 24 - боковое положение и нижнее положение, как показано на фиг. 9А и 9В. Таким образом, нагрузку, прикладываемую к тонеру изнутри от внутреннего затвора 22, можно уменьшить. Поэтому можно предотвратить снижение качества тонера и можно предотвратить поломку шнека 53 и корпуса 70 контейнера.
Кроме того, в первом варианте осуществления, когда картридж 50 тонера открепляют от основного корпуса 100 устройства, зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента перемещается в убранное положение, как показано на фиг. 19A. Таким образом, зубчатое колесо 62 привода транспортировки выводится из зацепления с зубчатым колесом 63 привода перемешивания. Следовательно, если пользователь или кто-либо еще вращает зубчатое колесо 62 привода транспортировки в этом состоянии, шнек 53 и мешалка 54 не приводятся в действие совместно. Поэтому предотвращается приложение к тонеру интенсивно возрастающей нагрузки, обуславливаемой избыточной подачей тонера к возвращающему отверстию 24.
Ниже подробно поясняется причина этого. Когда выпускное отверстие 52 закрыто, если шнек 53 и мешалка 54 приводятся в действие совместно, интенсивно возрастающая нагрузка на тонер может быть большей, чем сила, понижающая нагрузку посредством возвращающего отверстия 24. Количество тонера, подаваемого к возвращающему отверстию 24, может превышать возвращаемые его количества. Вместе с тем, в первом варианте осуществления, шнек 53 и мешалка 54 для тонера имеют такие конфигурации, что они не приводятся в действие совместно, когда картридж 50 тонера откреплен от основного корпуса 100 устройства. Следовательно, приложение к тонеру интенсивно возрастающей нагрузки, обуславливаемой избыточной подачей тонера к возвращающему отверстию 24, предотвращается.
Как описано выше, в соответствии с первым вариантом осуществления данного изобретения можно подавить такие недостатки, как снижение качества тонера и повреждения компонентов, обуславливаемые непреднамеренным вращением шнека 53 пользователями в состоянии, в котором картридж 50 тонера откреплен от основного корпуса 100 устройства. Следовательно, можно обеспечить высококачественное и высоконадежное устройство формирования изображения.
В вышеописанном варианте осуществления, случай, когда пользователь или кто-либо еще вращает зубчатое колесо 62 привода транспортировки, пояснен в качестве примера. Вместе с тем, когда зубчатое колесо 63 привода перемешивания не закрыто крышкой 57 зубчатых колес для удобства компоновки, можно приводить в действие, например, зубчатое колесо 63 привода перемешивания. В таком случае, мешалка вращается, а вращения шнека 53 можно избежать. Следовательно, можно предотвратить подачу тонера в окрестность выпускного отверстия 52, которая представляет собой узкое цилиндрическое пространство, и в возвращающее отверстие 24, и можно предотвратить приложение к тонеру нагрузки, которая обуславливается приведением в действие шнека 53, когда картридж 50 тонера откреплен от основного корпуса 100 устройства.
Кроме того, устройство формирования изображения в соответствии с первым вариантом осуществления демонстрирует нижеследующие функции и эффекты. Возвращающие отверстия 24 и 67 функционируют не только в состоянии, в котором картридж 50 тонера откреплен от основного корпуса 100, но и в состоянии, в котором картридж 50 тонера прикреплен к основному корпусу 100 устройства. А именно, как показано на фиг. 9A, даже когда картридж 50 тонера прикреплен к основному корпусу 100 устройства, а выпускное отверстие 52 открыто, участок возвращающего отверстия 24 внутреннего затвора 22 перекрывается со вторым возвращающим отверстием 67 накрывающего участка 65. Таким образом, тонер изнутри от внутреннего затвора 22 можно возвращать через возвращающие отверстия 24 и 67. В частности, когда выпускное отверстие 52 забивается, возможно скопление тонера и приложение нагрузки. Даже в таком случае, тонер можно возвращать в пространство 51 для хранения тонера через возвращающие отверстия 24 и 67, и поэтому можно уменьшить нагрузку, прикладываемую к тонеру. Таким образом, даже в состоянии, в котором картридж 50 тонера прикреплен к основному корпусу 100 устройства, можно подавить такие недостатки, как снижение качества тонера и повреждения компонентов.
Кроме того, положение, в котором второе возвращающее отверстие 67 сформировано на накрывающем участке 65, предпочтительно находится снаружи от области 200 перемешивания мешалки 54, как показано на фиг. 24. Когда второе возвращающее отверстие 67 находится в пределах области 200 перемешивания, в частности, когда второе возвращающее отверстие 67 находится в периферийной стенке на правой стороне накрывающего участка 65, возможен выпуск тонера из второго возвращающего отверстие 67 посредством мешалки 54. Следовательно, за счет расположения второго возвращающего отверстия 67 снаружи от области 200 перемешивания, можно плавно выпускать тонер в пространство 51 для хранения тонера через второе возвращающее отверстие 67.
Кроме того, как показано на фиг. 25, направление лопасти 153b по концевому участку шнека 53 на стороне, расположенной ниже по ходу в направлении транспортировки тонера, можно задать противоположным направлению лопасти 153 на участке шнека 53, не являющемся концевым участком, так что тонер возвращается с концевого участка шнека 53 к возвращающему отверстию 24 в направление транспортировки тонера. При этой конфигурации, на стороне, расположенной ближе к концевому участку шнека 53, чем возвращающее отверстие, создается поток. Этот поток активно возвращает тонер, который прошел через возвращающее отверстие 24, обратно в возвращающее отверстие 24. Как следствие, можно подавить накопление тонера на стороне концевого участка и избежать повреждений шнека 53 или корпуса 70 контейнера из-за нагрузки, обуславливаемой накопившимся тонером.
Кроме того, в примере, показанном на фиг. 25, первый шаг лопасти 153a на первом участке X1 между возвращающим отверстием 24 и внутренним отверстием 23 задан меньшим, чем второй шаг лопасти 153a на втором участке X2 на стороне внутреннего отверстия 23, расположенной выше по ходу в направлении транспортировки тонера. При этой конфигурации, скорость транспортировки тонера на расположенной ниже по ходу стороне выпускного отверстия 52 становится меньшей, чем скорость транспортировки тонера на расположенной выше по ходу стороне выпускного отверстия 52. Тонер, проходящий через выпускное отверстие 52, тормозится, а выход следующего тонера из выпускного отверстия 52 облегчается.
Кроме того, в первом варианте осуществления зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента выполнено с возможностью перемещения между рабочим положением, показанным на фиг. 19B и убранным положением, показанным на фиг. 19C, как пояснялось выше. Следовательно, предотвращается ситуация, в которой горизонтальный выступ 101 основного корпуса 100 устройства мешает зубчатому колесу 64 передачи крутящего момента во время операции крепления и операции открепления картриджа 50 тонера. Как следствие, часть участка 73a, направляющего контейнер, или весь участок 73a, направляющий контейнер, может находиться в рабочем положении зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента (в пределах площади J проекции, показанной на фиг. 14), тем самым увеличивая степень свободы при проектировании компоновки направляющего механизма картриджа 50 тонера по сравнению со случаями обычных конфигураций.
Например, в обычной конфигурации картриджа 50 тонера, имеющего последовательность из множества зубчатых колес 62, 63 и 64, которые соединены так, как показано на фиг. 14, требуется разместить канавку 73 на левой стороне на чертеже относительно площади проекции зубчатого колеса 62 привода транспортировки или на правой стороне на чертеже относительно площади проекции зубчатого колеса 63 привода перемешивания, чтобы расположение канавки 73 не перекрывало последовательность зубчатых колес. В альтернативном варианте, последовательность зубчатых колес можно расположить так, что канавка 73 будет перекрывать последовательность зубчатых колес, проходя по длине картриджа 50 тонера в продольном направлении Q. Вышеупомянутые два типа расположений сопровождаются увеличением размеров картриджа 50 тонера, которое не связано с вместительностью картриджа 50 тонера. Таким образом, изделие, заимствующее такую компоновку, может стать менее привлекательным.
С другой стороны, при конфигурации, соответствующей первому варианту осуществления, канавку 73 можно располагать в пространстве между площадью проекции зубчатого колеса 62 привода транспортировки и площадью проекции зубчатого колеса 63 привода перемешивания. В этой конфигурации, когда канавку 73 и последовательность зубчатых колес рассматривают в продольном направлении картриджа 50 тонера, создается такое же впечатление, как в случае, если бы канавка 73 и последовательность зубчатых колес перекрывались. При конфигурации, соответствующей первому варианту осуществления, степень свободы при проектировании компоновки направляющего механизма увеличивается, и можно уменьшить размеры картриджа 50 тонера по сравнению с картриджем тонера, имеющим обычную конфигурацию.
В частности, в конфигурации согласно первому варианту осуществления, показанной на фиг. 14, по нижеследующим причинам может потребоваться расположение канавки 73 так, чтобы последовательность зубчатых колес «проникала» в канавку 73. Во-первых, в случае конфигурации, показанной на фиг. 14, предпочтительно, чтобы положение, в котором оказывается носитель 58 для записи информации (положение, которое отстоит от выпускного отверстия 52 в диагональном направлении, когда крышке 57 зубчатых колес придана, по существу, прямоугольная форма), находилось на верхнем участке картриджа 50 тонера, который удален от выпускного отверстия 52, вследствие чего затрудняется загрязнение тонером поверхности клемм носителя 58 для записи информации. Во-вторых, предпочтительно, чтобы положение, в котором оказывается участок 73b, позиционирующий контейнер, канавки 73 находилось в окрестности носителя 58 для записи информации, чтобы повысить точность позиционирования носителя 58 для записи информации. Вследствие этого, участок 73b, позиционирующий контейнер, канавки 73 находится в зоне над последовательностью зубчатых колес. Таким образом, в компоновке, предусматривающей крепление картриджа 50 тонера к основному корпусу 100 устройства и открепление от него в вертикальном направлении, как в случае первого варианта осуществления, может потребоваться прохождение канавки 73 вниз от упомянутой зоны над последовательностью зубчатых колес. Вследствие этого, канавка 73 расположена так, как если бы последовательность зубчатых колес «проникала» в канавку 73.
В частности, применяя конфигурацию, соответствующую первому варианту осуществления, например, соответствующую конфигурация, показанной на фиг. 14, можно расположить канавку 73 в пространстве между площадью проекции зубчатого колеса 62 привода транспортировки и площади проекции зубчатого колеса 63 привода перемешивания. Следовательно, можно достичь уменьшения размеров картриджа тонера.
Кроме того, как описано выше, в конфигурации, соответствующей первому варианту осуществления, точность позиционирования носителя 58 для записи информации относительно контактных клемм устройства считывания информации, находящегося в основном корпусе 100 устройства, увеличивается за счет расположения участка 73b, позиционирующего контейнер, в окрестности носителя 58 для записи информации. При этом можно гарантировать электрическое соединение между носителем 58 для записи информации и устройством считывания информации. Помимо этого, поскольку точность позиционирования носителя 58 для записи информации повышается, можно уменьшить размеры контактных клемм носителя 58 для записи информации и размеры контактных клемм устройства считывания информации. Обычно на такие контактные клеммы наносят позолоту, чтобы предотвратить коррозию контактных клемм. Уменьшая размеры контактных клемм, можно уменьшить количество позолоты и тем самым - стоимость изготовления.
Кроме того, в первом варианте осуществления, позиционирующий блок, выполненный на передней стороне крышки 57 зубчатых колес для позиционирования картриджа 50 тонера относительно основного корпуса 100 устройства (участок 73b, позиционирующий контейнер, канавки 73 и позиционирующая выпуклость 79), и позиционирующий блок, выполненный на задней стороне крышки 57 зубчатых колес для позиционирования крышки 57 зубчатых колес относительно полукожухов 55 и 56, находятся в одних и тех же положениях или почти одних и тех же положениях на передней стороне и задней стороне крышки 57 зубчатых колес. Помимо этого, позиционирующая выпуклость 79 на передней стороне и отверстие 78 на задней стороне представляют собой основные задающие положения соответствующих позиционирующих участков основного корпуса. Участок 73b, позиционирующий контейнер, на передней стороне и бобышка 76 в окрестности положения участка 73b, позиционирующего контейнер, на задней стороне представляют собой вспомогательные задающие положения соответствующих позиционирующих участков основного корпуса. Таким образом, в первом варианте осуществления, основные задающие положения для позиционирования на передней стороне крышки 57 зубчатых колес и для позиционирования на задней стороне крышки 57 зубчатых колес находятся в одних и тех же соответствующих положениях на передней стороне и на задней стороне. Точно так же, вспомогательные задающие положения для позиционирования на передней стороне крышки 57 зубчатых колес и для позиционирования на задней стороне крышки 57 зубчатых колес находятся почти в одних и тех же соответствующих положениях на передней стороне и на задней стороне. Если поверхности чертежей согласно фиг. 19A - фиг. 19C принять за задающие плоскости, расстояние между двумя основными задающими положениями минимизируется (становится почти равным 0 мм), потому что обе центральные точки обоих основных задающих положений являются одинаковыми. Точно так же, расстояние между двумя вспомогательными задающими положениями минимизируется (становится почти равным 0 мм). Крышка 57 зубчатых колес выполнена защищающей зубчатые колеса. Вместе с тем, при вышеописанной конфигурации можно избавиться от необходимости приспособления крышки 57 зубчатых колес конкретно к изменениям в размерах во время позиционирования корпуса 70 контейнера относительно основного корпуса 100 устройства посредством крышки 57 зубчатых колес. Следовательно, даже если картриджи 50 тонеров изготавливаются в большом количестве, все изготавливаемые картриджи 50 тонеров можно точно позиционировать относительно соответствующих основных корпусов 100 устройств.
Кроме того, поскольку в первом варианте осуществления нижний конец канавки 73 картриджа 50 тонера имеет большую ширину, горизонтальный выступ 101 можно легко вставлять в канавку 73 с нижнего конца. Помимо этого, канавка 73 выполнена так, что ширина канавки 73 постепенно уменьшается к участку 73b, позиционирующему контейнер. Следовательно, горизонтальный выступ 101 можно плавно направлять к участку 73b, позиционирующий контейнер, а картридж 50 тонера можно точно позиционировать относительно основного корпуса 100 устройства посредством согласования между участком 73b, позиционирующим контейнер, имеющим малую ширину, и горизонтальным выступом 101 в положении участка 73b, позиционирующего контейнер.
Кроме того, в первом варианте осуществления, момент, когда открывается внутренний затвор 22, задают наступающим после завершения установки картриджа 50 тонера. При условии такого задания, можно предотвратить распыление тонера из картриджа 50 тонера. А именно, когда надо установить картридж 50 тонера в основном корпусе 100 устройства, наружный затвор 60 открывается в соответствии с операцией установки, а внутренний затвор 22 остается закрытым. Следовательно, распыление тонера предотвращается до того момента, пока не установится соединение между выпускным отверстием 52 и подающим отверстием 49. Момент открывания наружного затвора 60 задают как момент времени, наступающий до завершения установки картриджа 50 тонера, чтобы избежать ситуации возникновения помех между наружным затвором 60 и подающим отверстием 49 во время операции установки.
Кроме того, когда картридж 50 тонера извлекают из основного корпуса 100 устройства, внутренний затвор 22 закрывается в момент, когда картридж 50 тонера еще установлен в основном корпусе 100 устройства. Таким образом, можно предотвратить распыление внутреннего тонера во время операции извлечения. Помимо этого, поскольку наружный затвор 60 закрывается в соответствии с операцией извлечения, даже если тонер прилип внутри выпускного отверстия 52, тонер не распыляется. Таким образом, в первом варианте осуществления, за счет заимствования конструкции с двумя затворами, включающей в себя внутренний затвор 22 и наружный затвор 60, распыление тонера из выпускное отверстие 52 во время операции крепления и операции открепления картриджа 50 тонера, безусловно, предотвращается.
Кроме того, в первом варианте осуществления, когда картридж 50 тонера надо извлечь из основного корпуса 100 устройства, поскольку наружный затвор 60 автоматически закрывает выпускное отверстие 52 в соответствии с операцией извлечения, можно предотвратить утечку тонера и распыление тонера из выпускного отверстия 52, которые обуславливаются оставлением наружного затвора 60 открытым.
Кстати, уже известна конфигурация, в которой в качестве движущего блока для приведения в действие цилиндрического поворотного затвора в соответствии с операцией крепления и операцией открепления картриджа тонера принят реечно-шестереночный механизм (см., например, выложенный патент Японии № 2009-42567). Вместе с тем, в этом случае существует проблема, заключающаяся в том, что может потребоваться формирование направляющего блока картриджа тонера с высокой точностью, чтобы рейка и шестерня плавно входили в зацепление друг с другом во время операции крепления картриджа тонера.
В отличие от этого, в первом варианте осуществления достаточно того, что выступ 102 основного корпуса устройства отжимает выступ 71b держателя зубчатого колеса. В данном случае, выступ 71b держателя зубчатого колеса выполнен как единое целое с наружным затвором 60. Следовательно, положение выступа 102 основного корпуса устройства можно задавать приближенно. Кроме того, направляющий блок для направления картриджа тонера во время операции крепления может иметь простую конфигурацию. Следовательно, конфигурация, соответствующая первому варианту осуществления, проще, чем конфигурация, в которой используется обычный реечно-шестеренный механизм.
В качестве движущего блока внутреннего затвора 22 используются пружина 26 растяжения и движущийся элемент 113, показанные на фиг. 11. С другой стороны, в качестве движущего блока наружного затвора 60 используются пружина 72 растяжения и выступ 102 основного корпуса устройства, показанные на фиг. 19A-19C. А именно, в первом варианте осуществления, движущий блок внутреннего затвора 22 и движущий блок наружного затвора 60 предусмотрены как разные отдельные движущие блоки. Таким образом, в случае, если один из внутреннего затвора 22 и наружного затвора 60 не работает вследствие ошибочного срабатывания во время операции замены картриджа 50 тонера или отказа основного корпуса 100 устройства, работает другой затвор, и поэтому выпускное отверстие 52 можно закрыть. Таким образом, можно снизить вероятность распыления тонера из выпускного отверстия 52 из-за неправильной работы внутреннего затвора 22 и наружного затвора 60.
На фиг. 26 символ К1 обозначает ширину внутреннего отверстия 23, выполненного во внутреннем затворе 22. Ширина выпускного отверстия 52 обозначена символом K2. Ширина подающего отверстия 49 обозначена символом K3. Параметры K1, K2 и K3 предпочтительно удовлетворяют неравенству K1<K2<K3. Корректируя соотношение между ширинами K1, K2 и K3 отверстий, можно гарантировать подачу тонера в подающее отверстие 49.
На фиг. 27 представлен чертеж, иллюстрирующий силу, прикладываемую к картриджу 50 тонера во время передачи крутящего момента вращения. Как показано на фиг. 27, когда зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса вращается в направлении против часовой стрелки на чертеже, создается сила, действующая в направлении, обозначенном стрелкой F, в точке G передачи крутящего момента, где зубчатое колесо 105 привода стороны основного корпуса введено в зацепление с зубчатым колесом 62 привода транспортировки. Тогда вращательная нагрузка, которая прикладывается к зубчатому колесу 62 привода транспортировки во время перемешивания и транспортировки тонера, запасенного внутри картриджа 50 тонера, противодействует силе F. Вследствие этого, крутящий момент (или просто момент) в направлении, обозначенном стрелкой W, прикладывается ко всему картриджу 50 тонера. В данном случае, крутящий момент центрован на позиционирующей выпуклости 79, которая установлена на своем месте. Вместе с тем, как описано выше, поскольку движение картриджа 50 тонера в направлении вращения с центром на позиционирующей выпуклости 79 регулируется согласованием между горизонтальным выступом 101 и участком 73b, позиционирующим контейнер, канавки 73, картридж 50 тонера не поворачивается посредством этого крутящего момента. В частности, в первом варианте осуществления, длина L1 от центра позиционирующей выпуклости 79 до участка (имеется в виду один из пары участков, который входит в состав участка 73b, позиционирующего контейнер, и расположен ближе к позиционирующей выпуклости 79), на котором выступающий участок воспринимает действующую силу, примерно в 6,4 раза больше, чем длина L2 от центра позиционирующей выпуклости 79 до точки G передачи крутящего момента. Таким образом, длина L1 достаточно велика и поэтому свойство сопротивляться повороту (позиционная стабильность) картриджа 50 тонера является приемлемым. Изнутри от крышки 57 зубчатых колес предусмотрена зона прохождения, через которую проходит зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента, когда зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента перемещается. Вместе с тем, по этой зоне прохождения вертикально вниз от вышерасположенного участка 73b, позиционирующего контейнер, проходит участок 73a, направляющий контейнер, а входной участок (пространство между зубчатым колесом 62 привода транспортировки и зубчатым колесом 63 привода перемешивания), куда вставлен горизонтальный выступ 101 основного корпуса 100 устройства, находится в окрестности нижнего участка картриджа 50 тонера. При этой конфигурации, когда пользователь прикрепляет картридж 50 тонера к основному корпусу 100 устройства, пользователь может легко посадить горизонтальный выступ 101 на входной участок участка 73a, направляющего контейнер, и пользователь может плавно проводить последующие операции установки. Такое свойство сопротивляться повороту и простота крепления картриджа 50 тонера к основному корпусу 100 устройства привлекательны для воплощения позиционной взаимосвязи между позиционирующей выпуклостью 79 (а именно, центром зубчатого колеса 62 привода транспортировки, который связан с наружным затвором 60), участком 73b, позиционирующим контейнер, и участком 73а, направляющим контейнер. Перемещающий механизм устанавливает позиционную компоновку зубчатого колеса 64 передачи крутящего момента таким образом, что зубчатое колесо 64 передачи крутящего момента не мешает позиционирующей выпуклости 79, участку 73b, позиционирующему контейнер, и участку 73а, направляющему контейнер. Вариант осуществления данного изобретения разработан с перемещающим механизмом.
На фиг. 28 представлено сечение картриджа 50 тонера, когда картридж 50 тонера прикреплен к основному корпусу 100 устройства формирования изображения, рассматриваемое с нижней стороны. Как показано на фиг. 28, точка G передачи крутящего момента зубчатого колеса 62 привода транспортировки находится в положении между точкой α, местонахождение которой определено канавкой 103 основного корпуса и позиционирующей выпуклостью 79, и точкой β, местонахождение которой определено участком 73b, позиционирующим контейнер, на картридже 50 тонера и горизонтальным выступом 101 основного корпуса 100 устройства в продольном направлении Q картриджа 50 тонера (или в направлении вращающегося вала 530 шнека 53). А именно, на крышке 57 зубчатых колес позиционирующая выпуклость 79 находится на одной стороне, а участок 73b, позиционирующий контейнер, находится на противоположной стороне, а между ними находится точка G передачи крутящего момента, которую можно считать задающим положением в продольном направлении Q.
На фиг. 29 в соответствии со сравнительным примером представлено сечение картриджа тонера, прикрепленного к устройству формирования изображения, рассматриваемое с нижней стороны. В отличие от вышеописанного варианта осуществления, в сравнительном примере точка α, местонахождение которой определено канавкой 103 основного корпуса и позиционирующей выпуклостью 79, и точка β, местонахождение которой определено участком 73b, позиционирующим контейнер, на картридже 50 тонера и горизонтальным выступом 101 основного корпуса 100 устройства, находятся на одной и той же стороне (верхней стороне на чертеже) в продольном направлении Q картриджа 50 тонера относительно точки G передачи крутящего момента зубчатого колеса 62 привода транспортировки. За исключением этого, конфигурация является такой же, как конфигурация согласно вышеописанному варианту осуществления. А именно, в сравнительном примере, показанном на фиг. 29, картридж 50 тонера позиционируется по месту посредством одной стороны в продольном направлении Q.
В этом случае, когда сила, действующая в направлении, обозначенном стрелкой F, создается в точке G передачи крутящего момента за счет вращения зубчатого колеса 105 привода стороны основного корпуса, поскольку картридж 50 тонера позиционируется по месту посредством одной стороны в продольном направлении Q относительно точки G передачи крутящего момента, возможно кручение картриджа 50 тонера между одним концом и другим концом картриджа 50 тонера в продольном направлении Q. В частности, в картридже 50 тонера в соответствии с вариантом осуществления, конец, который противоположен тому концу, где находится последовательность зубчатых колес, не позиционируется по месту, а лишь отклоняется смещающим элементом 107 в продольном направлении Q. Следовательно, существует вероятность сдвига положения картриджа 50 тонера на стороне этого конца в направлении, которое пересекает продольное направление Q.
В первом варианте осуществления, участки, позиционирующие контейнер (точки α и β, положения которых определены), располагаются по обе стороны от точки G передачи крутящего момента в продольном направлении Q, как показано на фиг. 28. Следовательно, даже если картридж 50 тонера воспринимает силу F в точке G передачи крутящего момента, картридж 50 тонера может эффективно подавлять кручение картриджа 50 тонера между одним концом и другим концом в продольном направлении Q картриджа 50 тонера. При этой конфигурации, картридж 50 тонера можно с высокой точностью позиционировать относительно основного корпуса 100 устройства.
Второй вариант осуществления
На фиг. 30-33 показана конфигурация устройства формирования изображения в соответствии со вторым вариантом осуществления. Ниже приводится пояснение тех участков устройства формирования изображения в соответствии со вторым вариантом осуществления, которые отличаются от соответствующих участков устройства формирования изображения в соответствии с первым вариантом осуществления.
Как показано на фиг. 30, устройство формирования изображения включает в себя: верхнюю крышку 109 в качестве первой крышки, которая находится на верхнем участке основного корпуса 100 устройства; участок 120 для установки контейнеров, на котором можно устанавливать картриджи 50 тонеров, когда верхняя крышка 109 открыта; внутреннюю крышку 116 в качестве второй крышки, которая находится внутри основного корпуса 100 устройства (ниже участка 120 для установки контейнеров) и выполнена с возможностью открывания и закрывания; и участок 130 для установки блоков, к которому можно съемно крепить технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk, когда внутренняя крышка 116 открыта. На фиг. 31 показано состояние устройства формирования изображения, когда верхняя крышка 109 открыта. На фиг. 32 показано состояние устройства формирования изображения когда внутренняя крышка 116 открыта.
В частности, внутренняя крышка 116 крепится к основному корпусу 100 устройства, так что внутренняя крышка 116 выполнена с возможностью открывания и закрывания в вертикальном направлении, когда внутреннюю крышку поворачивают относительно основного корпуса 100 устройства, а ее центр находится на оси 117 поворота. На внутренней крышке 116 можно устанавливать картриджи 50 тонеров, хранящие желтый тонер, ярко-красный тонер, голубой тонер и черный тонер, соответственно.
Аналогично первому варианту осуществления, на верхней поверхности внутренней крышки 116 сформировано множество участков 106 для установки (см., например, фиг. 15), предназначенные для установки картриджей 50 тонеров соответствующих цветов (участки 106 для установки не показаны на фиг. 30-32). Как показано на фиг. 31, в состоянии, в котором верхняя крышка 109 открыта, картриджи 50 тонеров можно крепить к основному корпусу 100 устройства и откреплять от него.
Как и в первом варианте осуществления, открывание наружного затвора 60 согласно второму варианту осуществления также начинается путем отжимания выступа 102 основного корпуса устройства в середине операции установки картриджа 50 тонера, как описано на фиг. l9C. Кроме того, как и в первом варианте осуществления, когда верхнюю крышку 109 закрывают, внутренний затвор 22 согласно второму варианту осуществления открывается движущим элементом 113 (не показанным на фиг.30-32), который приводится в действие движущим блоком, таким, как соленоид или кулачковый механизм, как описано на фиг. 10В.
Технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk для соответствующих цветов хранятся изнутри от внутренней крышки 116 (под ней). Следовательно, когда технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk прикрепляют или открепляют, открываются и верхняя крышка 109, и внутренняя крышка 116, как показано на фиг. 32. Кроме того, у нижней поверхности внутренней крышки 116 удерживаются с возможностью поворота множества блоков 6 экспонирования (блоков светоизлучающих диодов (СИДов)), предназначенных для экспонирования соответствующих фотопроводников 2. Блоки 6 экспонирования перемещаются направляющим блоком (не показан) между ближними положениями в окрестности соответствующих фотопроводников 2 и отведенными положениями, находящимися над соответствующими ближними положениями, в соответствии с операцией открывания и операцией закрывания внутренней крышки 116, не мешая технологическим блокам 1Y, 1M, 1C и 1Bk.
При вышеописанной конфигурации, когда внутренняя крышка 116 открыта, картриджи 50 тонеров можно отводить из верхних положений соответствующих технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk, оставляя картриджи 50 тонеров прикрепленными к внутренней крышке 116. Следовательно, технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk можно прикреплять к основному корпусу устройства и откреплять от него, не снимая картриджи 50 тонеров. Таким образом, можно повысить оперативность во время процессов замены технологических блоков 50 и можно понизить вероятность распыления тонера из картриджей 50 тонеров в основной корпус 100 устройства.
С другой стороны, в том состоянии устройства формирования изображения, в котором внутренняя крышка 116 закрыта, визуальное распознавание технологических блоков 1Y, 1M, 1C и 1Bk невозможно. Следовательно, когда надо провести одновременную замену технологических блоков для соответствующих нескольких цветов, возможна ситуация, когда верхняя крышка 109 и внутренняя крышка 116 закрыты, а некоторые из технологических блоков не закреплены. В случае если технологические блоки не закреплены, тонер будет распыляться в основном корпусе 100 устройства при открывании выпускных отверстий 52 соответствующих картриджей 50 тонеров.
Чтобы предотвратить такое распыление тонера, как показано на фиг. 33, на соответствующих технологических блоках 1Y, 1M, 1C и 1Bk предусмотрены выступы 102 основного корпуса устройства для открывания соответствующих наружных затворов 60. Соответственно, во внутренней крышке 116 выполнены отверстия 118 для вставления, предназначенные для вставления соответствующих участков 102 основного корпуса устройства. При этой конфигурации, когда технологические блоки 1Y, 1M, 1C и 1Bk прикреплены к основному корпусу 100 устройства, а внутренняя крышка 116 закрыта, выступы 102 основного корпуса устройства вставлены в соответствующие отверстия 118 для вставления, выполненные во внутренней крышке 116.
При такой конфигурации, на участке, где не установлен технологический блок, нет выступа 102 основного корпуса устройства, который предназначен для открывания наружного затвора 60. Следовательно, когда внутреннюю крышку 116 закрывают без прикрепления технологического блока, наружный затвор 60 не открывается на участке, на котором технологический блок не установлен. Таким образом, распыление тонера можно предотвратить.
Каждое из отверстий 118 для вставления, выполненных во внутренней крышке 116, имеет размер, который достаточен для вставления выступа 102 основного корпуса устройства. А именно, в этом случае размер отверстия 118 для вставления можно уменьшить по сравнению со случаем, когда воплощается традиционная конфигурация, в которой заимствуется вышеописанный реечно-шестеренный механизм. Следовательно, можно гарантировать достаточную прочность внутренней крышки 116.
Второй вариант осуществления данного изобретения был пояснен выше на основе фиг. 30-33. Вместе с тем, для компонентов конфигурации, соответствующей второму варианту осуществления, которые являются такими же, как соответствующие компоненты конфигурации, соответствующей первому варианту осуществления, можно получить такие же функции и такие же эффекты.
В соответствии с вышеописанными вариантами осуществления, раскрыты, по меньшей мере, следующие конфигурации.
Контейнер проявителя съемно крепится к основному корпусу устройства формирования изображения. Контейнер проявителя включает в себя:
корпус контейнера, выполненный с возможностью хранения проявителя;
выпускное отверстие, выполненное с возможностью выпуска проявителя внутри корпуса контейнера в проявочное устройство;
вращающийся элемент, выполненный с возможностью приведения во вращение в корпусе контейнера; и
последовательность зубчатых колес, находящихся на наружной стороне корпуса контейнера, причем эта последовательность зубчатых колес включает в себя множество зубчатых колес, выполненных с возможностью передачи крутящего момента привода на вращающийся элемент,
при этом корпус контейнера включает в себя:
пространство для хранения проявителя, выполненное с возможностью хранения проявителя; и
канал транспортировки проявителя, выполненный с возможностью направления проявителя, хранимого в корпусе контейнера, к выпускному отверстию,
при этом вращающийся элемент включает в себя:
транспортирующее средство, находящееся внутри канала транспортировки проявителя, выполненное с возможностью транспортировки проявителя к выпускному отверстию; и
мешалку, находящуюся в пределах пространства для хранения проявителя, выполненную с возможностью перемешивания проявителя,
при этом последовательность зубчатых колес включает в себя средство передачи движущей силы, выполненное с возможностью сцепления транспортирующего средства с мешалкой,
при этом, когда контейнер проявителя откреплен от участка для установки, принадлежащего основному корпусу устройства формирования изображения, средство передачи движущей силы выполнено с возможностью прекращения сцепления между транспортирующим средством и мешалкой, и
при этом контейнер проявителя дополнительно включает в себя первое возвращающее отверстие, выполненное с возможностью возврата проявителя, который не выпущен из выпускного отверстия, из канала транспортировки проявителя в пространство для хранения проявителя.
Средство передачи движущей силы может включать в себя:
зубчатое колесо привода транспортировки, прикрепленное к транспортирующему средству;
зубчатое колесо привода перемешивания, прикрепленное к мешалке; и
зубчатое колесо передачи крутящего момента, выполненное с возможностью введения в зацепление с зубчатым колесом привода транспортировки и зубчатым колесом привода перемешивания и с возможностью передачи крутящего момента вращения.
Зубчатое колесо передачи крутящего момента может быть выполнено с возможностью перемещения между рабочим положением, в котором зубчатое колесо передачи крутящего момента введено в зацепление с зубчатым колесом привода перемешивания и передает крутящий момент, и убранным положением, в котором зубчатое колесо передачи крутящего момента убрано из рабочего положения.
Корпус контейнера может включать в себя:
внутренний затвор, находящийся внутри корпуса контейнера и имеющий цилиндрическую форму, причем внутренний затвор включает в себя внутреннее отверстие, находящееся на окружной стенке внутреннего затвора, выполненное с возможностью выпуска проявителя.
Когда внутренний затвор поворачивается вокруг оси цилиндрической формы, внутренний затвор выполнен с возможностью переключения между открытым состоянием, в котором внутреннее отверстие внутреннего затвора перекрывается с выпускным отверстием, и закрытым состоянием, в котором окружная стенка внутреннего затвора перекрывается с выпускным отверстием.
Первое возвращающее отверстие может находиться на окружной стенке внутреннего затвора.
Внутреннее отверстие может находиться на расположенной выше по ходу - в направлении транспортировки проявителя - стороне первого возвращающего отверстия.
Корпус контейнера может включать в себя накрывающий участок, находящийся на внешней окружной стороне внутреннего затвора, выполненный с возможностью поддерживать внутренний затвор с возможностью поворота.
На накрывающем участке может быть выполнено второе возвращающее отверстие.
Первое возвращающее отверстие может простираться в окружном направлении внутреннего затвора таким образом, что часть первого возвращающего отверстия перекрывается со вторым возвращающим отверстием независимо от того, открыто или закрыто выпускное отверстие внутренним затвором.
Второе возвращающее отверстие может находиться снаружи области перемешивания мешалки.
Контейнер проявителя может дополнительно включать в себя первый смещающий элемент, находящийся между контейнером проявителя и внутренним затвором, выполненный с возможностью приложения первой смещающей силы к внутреннему затвору в направлении закрывания выпускного отверстия. Внутренний затвор может быть расположен на участке для установки таким образом, что в него упирается движущийся элемент, расположенный с возможностью перемещения в основном корпусе устройства формирования изображения. При такой конфигурации, когда движущийся элемент упирается во внутренний затвор и заставляет внутренний затвор поворачиваться, внутренний затвор переключается в открытое состояние.
В контейнере проявителя, корпус контейнера может включать в себя наружный затвор, находящийся на внешней стороне корпуса контейнера, выполненный с возможностью открывания и закрывания выпускного отверстия.
Наружный затвор может входить в зацепление со вторым смещающим элементом, выполненный с возможностью приложения второй смещающей силы к наружному затвору в направлении закрывания выпускного отверстия.
Наружный затвор может включать в себя толкаемый участок, выполненный с возможностью толкания его толкающим участком стороны основного корпуса, находящимся на участке для установки, принадлежащем основному корпусу устройства, когда контейнер проявителя прикреплен к участку для установки.
Выпускное отверстие может быть выполнено с возможностью открывания, когда толкающий участок стороны основного корпуса толкает толкаемый участок наружного затвора и осуществляет привод наружного затвора.
Контейнер проявителя может дополнительно включать в себя:
внутренний затвор, находящийся внутри корпуса контейнера, выполненный с возможностью открывания и закрывания выпускного отверстия; и
наружный затвор, находящийся снаружи корпуса контейнера, выполненный с возможностью открывания и закрывания выпускного отверстия.
Внутреннего затвор может быть выполнен с возможностью приведения в движение посредством первого движущего блока, а наружный затвор может быть выполнен с возможностью приведения в движение посредством второго движущего блока, причем первый движущий блок и второй движущий блок отличаются друг от друга.
При такой конфигурации, когда корпус контейнера прикрепляют к основному корпусу устройства формирования изображения, наружный затвор открывается в соответствии с операцией прикрепления, и поэтому внутренний затвор открывается после завершения операции прикрепления.
Кроме того, когда корпус контейнера открепляют от основного корпуса устройства формирования изображения, внутренний затвор закрывается, когда корпус контейнера остается прикрепленным к основному корпусу, и поэтому наружный затвор закрывается в соответствии с операцией открепления.
Контейнер проявителя может дополнительно включать в себя:
наружный затвор, находящийся снаружи корпуса контейнера, выполненный с возможностью открывания и закрывания выпускного отверстия.
Наружный затвор может быть выполнен с возможностью перемещения зубчатого колеса передачи крутящего момента в рабочее положение в соответствии с операцией открывания выпускного отверстия.
Наружный затвор может быть выполнен с возможностью перемещения зубчатого колеса передачи крутящего момента в убранное положение в соответствии с операцией закрывания выпускного отверстия.
В контейнере проявителя, первая ширина K1 внутреннего отверстия, выполненного во внутреннем затворе, вторая ширина K2 выпускного отверстия и третья ширина K3 подающего отверстия проявочного устройства, выполненного с возможностью соединения с выпускным отверстием, могут удовлетворять неравенству K1 < K2 < K3.
В соответствии с вариантами осуществления, предложено проявочное устройство, которое работает в устройстве формирования изображения. Проявочное устройство включает в себя:
кожух проявителя, выполненный с возможностью хранения проявителя;
тело, несущее проявитель и выполненное с возможностью поддерживать проявитель внутри кожуха проявителя и с возможностью подачи проявителя к скрытому изображению на теле, несущем скрытое изображение, в устройстве формирования изображения;
участок для установки, сформированный на проявочном устройстве; и
контейнер проявителя, выполненный с возможностью съемного прикрепления к проявочному устройству.
При такой конфигурации, когда контейнер проявителя открепляют от участка для установки, принадлежащего проявочному устройству, средство передачи движущей силы прекращает сцепление между транспортирующим средством и мешалкой.
В соответствии с вариантами осуществления, предложен технологический блок, выполненный с возможностью съемного прикрепления к основному корпусу устройства формирования изображения. Технологический блок включает в себя:
тело, несущее скрытое изображение, выполненное с возможностью поддержания скрытого изображения на своей поверхности; и
проявочное устройство, выполненное с возможностью подачи проявителя к скрытому изображению на теле, несущем скрытое изображение.
В соответствии с вариантом осуществления, предложено устройство формирования изображения, включающее в себя:
тело, несущее скрытое изображение;
проявочное устройство, выполненное с возможностью подачи проявителя к скрытому изображению на теле, несущем скрытое изображение;
контейнер проявителя, выполненный с возможностью хранения проявителя и подачи проявителя в проявочное устройство;
участок для установки, выполненный в основном корпусе устройства формирования изображения, выполненный с возможностью установки на нем контейнера проявителя; и
зубчатое колесо привода стороны основного корпуса, находящееся в устройстве формирования изображения, выполненное с возможностью приведения в движение посредством источника движущей силы в устройстве формирования изображения,
причем последовательность зубчатых колес вводится в зацепление с зубчатым колесом привода стороны основного корпуса и передает крутящий момент посредством зубчатого колеса привода стороны основного корпуса.
В соответствии с вариантом осуществления, предложено устройство формирования изображения, включающее в себя:
технологический блок, выполненный с возможностью съемного прикрепления к основному корпусу устройства формирования изображения, причем этот технологический блок включает в себя: тело, несущее скрытое изображение, выполненное с возможностью поддержания скрытого изображения на своей поверхности, и проявочное устройство, выполненное с возможносстью подачи проявителя к скрытому изображению на теле, несущем скрытое изображение; контейнер проявителя, выполненный с возможностью хранения проявителя и подачи проявителя в проявочное устройство; и
зубчатое колесо привода стороны основного корпуса, находящееся в устройстве формирования изображения, выполненное с возможностью приведения в движение посредством источника движущей силы в устройстве формирования изображения,
причем последовательность зубчатых колес вводится в зацепление с зубчатым колесом привода стороны основного корпуса и передает крутящий момент посредством зубчатого колеса привода стороны основного корпуса.
Устройство формирования изображения может дополнительно включать в себя:
первую крышку, находящуюся в устройстве формирования изображения, выполненную с возможностью открывания и закрывания;
участок для установки контейнеров, выполненный с возможностью прикрепления и открепления контейнера проявителя, когда первая крышка открыта;
вторую крышку, находящуюся внутри устройства формирования изображения, выполненную с возможностью открывания и закрывания, причем вторая крышка находится ниже участка для установки контейнеров; и
участок для установки блоков, выполненный с возможностью прикрепления и открепления технологического блока, когда вторая крышка открыта,
при этом, когда технологический блок прикреплен к участку для установки блоков, а вторая крышка закрыта, конфигурация расположенного в технологическом блоке толкающего участка стороны основного корпуса обеспечивает вставление в участок для установки контейнеров от второй крышки.
В вышеизложенном описании - посредством вариантов осуществления - приведены пояснения контейнера проявителя, проявочного устройства, технологического блока и устройства формирования изображения. Вместе с тем, данное изобретение не ограничивается вышеописанными вариантами осуществления, и в рамках объема притязаний данного изобретения возможно воплощение различных модификаций и усовершенствований. Например, в рамках объема притязаний данного изобретения можно изменять количество компонентов, форму и положение каждого из компонентов.
Данная заявка основана на японских приоритетных заявках № 2011-164036 (подана 27 июля 2011 г.), № 2012-019940 (подана 1 февраля 2012 г.), и № 2012-019937 (подана 1 февраля 2012 г.), все содержания которых включены сюда посредством ссылки.