废墨粉容器和包含该废墨粉容器的图像形成装置的制作方法

专利名称：废墨粉容器和包含该废墨粉容器的图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及图像形成装置，例如复印机、打印机、传真机、或能够进行这些功能的至少两种的多用机；和其中使用的废墨粉容器。
背景技术：
一般地，图像形成装置例如复印机和打印机包括图像承载器，例如鼓状或带状感光器和鼓状或带状中间转印单元；和在图像转印之后移除图像承载器上剩余的任何墨粉的清洁单元。从图像承载器上移除的墨粉(即，废墨粉)被收集在废墨粉容器中。被废墨粉装满至容量(或接近容量)后，废墨粉容器从图像形成装置的主体中移除，且空废墨粉容器替换放置在装置里面。例如，一些传统方法建议在废墨粉容器的废墨粉槽中提供废墨粉输送构件，例如桨，以使废墨粉槽中的废墨粉变平。为了给废墨粉输送构件传送驱动力，在废墨粉槽中设置凸轮机构(即，驱动传送单元)。但是上述方法有许多缺点。例如，因为凸轮机构(驱动传送单元)设置在废墨粉槽的里面以运输废墨粉，所以废墨粉可能会进入凸轮机构，导致废墨粉输送构件发生故障。 当废墨粉输送构件不能正常运行时，在废墨粉容器的废墨粉槽中废墨粉不能被变平且错误地指示已装满至容量。结果，废墨粉容器的更换周期被缩短。尤其最近，为了延长废墨粉容器的更换周期，大容量的废墨粉容器被广泛使用，以充分利用除了功能区域比如图像形成单元、输纸装置、定影装置和纸输送单元外的装置内部空间。因此，如果大容量的废墨粉容器没有使用至其容量，那么就是浪费。因此，本发明的发明人认为需要这样的废墨粉容器，其能够均勻地容纳废墨粉至它的容量而不会导致废墨粉输送构件和包含该废墨粉容器的图像形成装置发生故障，这是已知方法不能做到的。

发明内容
鉴于前述，本发明的一个示例性实施方式提供了图像形成装置中使用的废墨粉容器。废墨粉容器包括废墨粉槽以容纳从图像承载器移除的废墨粉；设置在废墨粉槽上方的入口部；设置在废墨粉槽中的第一搅拌器；设置在入口部中的旋转构件；和设置在废墨粉槽外面的驱动传送单元。废墨粉槽沿图像形成装置的深度方向延伸，且第一搅拌器运输在废墨粉槽中沿深度方向积聚的废墨粉。在入口部中形成至少一个废墨粉入口，以接收流向废墨粉槽的废墨粉。旋转构件包括沿与深度方向垂直的宽度方向延伸的旋转轴。驱动传送单元从设置在入口部中的旋转构件传送驱动力到设置在废墨粉槽中的第一搅拌器，并随着旋转构件的旋转驱动第一搅拌器。在本发明的另一个示例性实施方式中，图像形成装置包括图像形成单元，以在图像承载器上形成墨粉图像；清洁单元，其在墨粉图像从图像承载器转印后，从图像承载器移除未转印的墨粉作为废墨粉；和上述的废墨粉容器。


本公开的更为完全的理解及其许多的伴随优点将容易地获得，因为通过与附图结合考虑时参看下述的详细说明能更好地理解，其中图1是图解了根据本发明的一个示例性实施方式的图像形成装置的构造的示意图；图2是包括在图1所示的图像形成单元中的图像形成单元的端轴示意图 (schematic end-on axial view)；图3是废墨粉容器沿深度方向的剖视图；图4A和4B分别是图3所示的废墨粉容器的废墨粉入口部和废墨粉槽的俯视图；图5是废墨粉容器沿宽度方向的剖视图；图6图解了设置在废墨粉槽中的第一搅拌器的运动；图7是废墨粉容器另一构造沿宽度方向的剖视图；图8图解了根据另一种示例性实施方式的废墨粉容器；和图9A和9B分别是图8所示的废墨粉容器的废墨粉入口部和废墨粉槽的俯视图。
具体实施例方式在描述附图中图解的优选实施方式时，为清楚起见，使用具体术语。但是，本专利说明书的公开并非意欲被限制在所选的具体术语，并且应当理解，每个具体要素包括以类似方式操作并达到类似结果的所有技术等同物。应当注意，本说明书中使用的术语“处理盒(process cartridge) ”表示集成的单元，其包括安置在公用单元盒中的图像承载器，和充电单元、显影装置和清洁单元的至少一个，并被设计可拆卸地安装在图像形成装置的主体中。现在参看附图，其中相同参看数字代表其若干视图中相同的或对应的部分，具体地参看图1，描述了根据本发明一种示例性实施方式的彩色图像形成装置。应当注意，附在每个参看数字后面的注脚Y、M、C和BK仅仅指它们所代表的元件用于分别形成红色、洋红色、青色和黑色图像，且下文中当不需要区别颜色时，这些注脚可被省略。参看图1，下面描述了根据第一种实施方式的图像形成装置1的构造和操作。根据本实施方式的图像形成装置1是串联彩色图像形成装置并包含多个作为图像形成单元的处理盒10Y、10MU0C和10BK，它们彼此平行布置，面向中间转印带17。在图1中，参看字符3代表文件供给装置，以发送原稿至读取原稿图像数据的文件阅读单元4 ；6代表写录单元(曝光单元)，以根据图像数据发射激光束L (图2中所示)；7 代表供纸装置，用于容纳记录介质纸P ；10Y、10M、10C和IOBK代表各自颜色(黄色、洋红色、 青色和黑色)的处理盒；17代表中间转印带，其作为多种单色墨粉图像在其上相互叠印的图像承载器；18代表二次转印辊，其将叠印的墨粉图像从中间转印带17转印到纸P上；20 代表定影装置，以定影墨粉图像在纸Pi ；观代表墨粉容器，从其中供应各自颜色墨粉到在各自处理盒10Y、10MU0C和IOBK中的显影装置13(图2中所示)和30代表废墨粉容器， 用于容纳废墨粉。参看图2，每个处理盒10Y、10MU0C和IOBK包括作为图像承载器的感光滚筒11、
充电单元12、显影装置13和清洁单元15，它们安置在公用单元盒中。当它们的使用期限届满时每个处理盒10用一个新的替换。在处理盒10Y、10MU0C和IOBK中，黄色、洋红色、青色和黑色墨粉图像在各自感光滚筒11上形成。下面描述图1中所示的图像形成装置1形成彩色图像的操作。设置在文件供给装置3中的输送辊运输放在文件台上的原稿到文件阅读单元4的曝光玻璃(接触玻璃)上。接着，文件阅读单元4光学地读取放在曝光玻璃上的原稿图像数据。更具体地，文件阅读单元4用来自未显示的照明灯发射的光扫描原稿的图像。从原稿表面反射的光通过未显示的反射镜和透镜在色感器(color sensor)上成像。色感器对于每种分解的红色、绿色和蓝色(RGB)读取原稿的彩色图像数据并将图像数据转换成电子图像信号。进一步，图像信号被传送到图像处理器(未显示)，其根据图像信号执行图像处理(例如，颜色转换、颜色校正和空间频率调整)，并从而获得黄色、洋红色、青色和黑色的图像数据。黄色、洋红色、青色和黑色的单色图像数据接着传送到写录单元6，且写录单元6 指引对应于单色图像数据的激光束L(曝光光线)到处理盒10Y、10MU0C和IOBK的各自感光滚筒11。同时，4个感光滚筒11以图2中箭头B所指顺时针旋转。如图2所示，感光滚筒 11的表面在面向充电单元12 (例如，充电辊)的位置被充电单元12均勻地充电(充电过程)。从而，感光滚筒11的表面被充电至预定的电势。当感光滚筒11的表面到达接收各自激光束L的位置时，写录单元6根据各自颜色图像数据指弓I从光源发射的激光束L到各个感光滚筒11。尽管在附图中未显示，但是激光束L被多角镜转向并通过多个透镜。接着，激光束L对于黄色、洋红色、青色和黑色通过不同的光程(曝光过程)。对应于黄色元件的激光束L被指引到处理盒IOY——其是图1中四个处理盒10中从左边起的第一个一中的感光滚筒11。以高速旋转的多角镜一未显示一使对于黄色的激光束L沿感光滚筒11旋转轴的方向(主扫描方向)转向，以便激光束L扫描感光滚筒 11的表面。从而，黄色的静电潜像在被充电单元12充电的感光滚筒11上形成。对应于青色元件的激光束L被指引到处理盒IOC——其是在图1中从左边起的第二个——中的感光滚筒11的表面，从而在其上形成对于青色的静电潜像。类似地，对应于洋红色元件的激光束L被指引到处理盒IOM——其是在图1中从左边起的第三个——中的感光滚筒11的表面，从而在其上形成对于洋红色的静电潜像。对应于黑色元件的激光束L 被指引到处理盒IOBK——其是在图1中从左边起的第四个(沿图1所示箭头A所指的方向的最上游，中间转印带17沿箭头A所指的方向旋转)——中的感光滚筒11的表面，从而在其上形成对于黑色的静电潜像。接着，每个感光滚筒11到达面向图2所示的显影装置13的位置，且显影装置13 给感光滚筒11提供相应颜色的墨粉。从而，在各自感光滚筒11上的潜像被显影成不同的单色墨粉图像(显影过程)。随后，感光滚筒11的表面到达面向作为图像承载器和中间转印构件的中间转印带17的位置。初次转印辊14被设置为在各个感光滚筒11面向中间转印带17的位置与中间转印带17的内圆周表面接触。在各个感光滚筒11上形成的墨粉图像通过初次转印辊14 被顺序地转印和相互叠印在中间转印带17上(初次转印过程)。初次转印过程后，每个感光滚筒11的表面到达面向清洁单元15的位置，清洁单元 15收集在感光滚筒11上剩余的任何墨粉，以下其简称为“未转印的墨粉”(清洁过程)。另外，每个感光滚筒11的表面经过未显示的放电设备，从而完成在各感光滚筒11 上执行的一连串图像形成过程。同时，携带叠印墨粉图像的中间转印带17的表面沿箭头A所指的方向移动并到达面向二次转印辊18的位置。二次转印辊18从中间转印带17上转印彩色墨粉图像到纸P 上(二次转印过程)。此外，中间转印带17的表面到达面向带清洁单元9的位置。带清洁单元9收集在中间转印带17上剩余的任何未转印墨粉，并从而完成在中间转印带17上执行的一连串转印过程。通过纸导轨(sheet guide)、一对套准辊19等等，纸P从供纸装置7运输到二次转印辊18。更具体地，输纸辊8从供纸装置7的纸盒发送纸P，纸P然后通过未显示的纸导轨引导至套准辊19。套准辊19发送纸P到达二次转印压区，其与在中间转印带17上形成的彩色墨粉图像同步到达。接着，携带彩色图像的纸P被运输到定影装置20。定影装置20包括彼此压靠的定影辊和压力辊，在它们之间形成压区，彩色图像在其中被定影在纸P上。定影过程之后，一对出纸辊四排出作为输出图像的纸P到堆积部位5，堆积部位5 设置在图像形成装置1的外面。从而，完成一连串图像形成过程。接下来，下面参考图2进一步详细描述图像形成单元。图2是黑色处理盒IOBK的端轴视图。其它3个处理盒10YU0M和IOC除其中使用的墨粉的颜色之外，具有与处理盒IOBK类似的构造，所以省略了它们的附图与描述。如图2所示，处理盒IOBK包括作为图像承载器的感光滚筒11 ；给感光滚筒11表面充电的充电单元12 ；显影在感光滚筒11上形成的潜像的显影装置13和清洁感光滚筒11 的清洁单元15，它们都安置在公用单元盒中。本实施方式中使用的感光滚筒11是被充电成负极性的有机感光器并包括在鼓状电传导支撑构件上形成的光敏层。例如，感光滚筒11是多层的，作为绝缘层的底层、光敏层和保护层(表面层)顺序形成在支撑构件上。光敏层包括电荷产生层和电荷运输层。充电单元12可以是充电辊，其包括电传导金属芯和覆盖在金属芯外周的具有适度电阻率的弹性层。从电源接收预定的电压，充电单元12给面向充电单元12的感光滚筒 11的表面均勻地充电。
显影装置13包括面向感光滚筒11放置的显影辊13a ；面向显影辊13a放置的第一输送螺杆13bl ；通过分隔物面向第一输送螺杆13bl放置的第二输送螺杆13 和面向显影辊13a放置的刮墨刀13c。显影辊13a包括磁辊或多个相对于显影装置13的外壳固定在适当位置中的磁体，和围绕磁体旋转的套管。磁体围绕显影辊13a圆周表面产生多个磁极， 从而显影剂(即，墨粉)被携带在显影辊13a的圆周表面上。显影装置13含有基本上由载体(载体颗粒)和墨粉(墨粉颗粒)组成的双组分显影剂。本实施方式中使用的墨粉具有较小的颗粒直径并且形状基本上是圆形。更具体地，墨粉的圆度不小于0.92。此处的圆度是通过来自希森美康公司(SYSMEX CORPORATION)的流式颗粒影像分析仪(flow-type particle image analyzer) FPLA-2000 测量的平均圆度。更具体地，作为分散剂，0. Iml至0. 5ml的表面活性剂(优选地，烷基苯磺酸盐)被加入IOOml至150ml的事先去除不纯固体物质的水中，且0. Ig至0. 5g样品(墨粉)加入混合物中。接着，包含墨粉的混合物用超声分散仪分散1至3分钟，以制备浓度为 3000至10000个/ μ 1的分散液，且墨粉的形状和分布用上述测量仪测量。例如，本实施方式中的墨粉的第一形状因子SF-I和第二形状因子SF-2都在100 至180的范围内。另外，例如，本实施方式的墨粉的体积平均颗粒直径(Dv)是3 μ m至7 μ m， 且体积平均颗粒直径(Dv)和数均颗粒直径(Dn)的比(Dv/Dn)在1. 05至1. 40的范围内。另外，墨粉的长轴(rl)和短轴(r2)的比(rl/r2)在0. 5至1. 0的范围内，墨粉的厚度(r3)和短轴(r2)的比(r3/r2)在0. 7至1. 0的范围内，其中rl彡r2彡r3。这种基本上是球形的较小颗粒直径的墨粉可如下生产具有包括氮原子在内的官能团的聚酯预聚物；聚酯；着色剂；和脱模剂被分散在有机溶剂中，从而产生墨粉材料溶液。接着，通过在包含细树脂颗粒的水介质中的墨粉材料溶液的至少一种交联和延伸反应生产墨粉。参看图2，清洁单元15包括与感光滚筒11接触放置的清洁刮板15a、输送盘管1 设置在其中的输送管16、等等。从感光滚筒11上移除并被清洁单元15收集的未转印的墨粉作为废墨粉通过输送管16运输至废墨粉容器30 (图3所示)。清洁刮板15a由橡胶例如聚氨酯橡胶形成，以与感光滚筒11的表面预定的角度放置并以预定的压力压靠感光滚筒11的表面。利用这种布置，粘附在感光滚筒11表面的任何物质例如墨粉和灰尘能被机械地移除并在清洁单元15中收集。接着，在清洁单元15中收集的未转印的墨粉作为废墨粉通过输送盘管1 设置在其中的输送管16运输并收集在废墨粉容器30中。类似地，图1中所示的带清洁单元9包括与中间转印带17接触放置的清洁刮板和输送盘管设置在其中的输送管16等等。从中间转印带17移除并在带清洁单元9中收集的未转印的墨粉被作为废墨粉通过输送管16运输至废墨粉容器30(图3所示)。接着，在带清洁单元9中收集的未转印的墨粉通过输送盘管1 设置在其中的输送管16作为废墨粉被运输并收集在废墨粉容器30中。随后进一步详细描述废墨粉容器30的构造和操作。应当注意，尽管与感光滚筒11或者中间转印带17粘附的物质除了未转印的墨粉外，还包括纸P产生的纸粉；墨粉的添加剂；当充电辊12给感光滚筒11放电时在感光滚筒 11上产生的物质(下文“放电产物”，)等等，但是这些物质在本说明书中统称作“未转印的墨粉”。下面参考图2进一步详细描述图像形成过程。
图2中显影辊13a按图2所示箭头所指逆时针旋转。在显影装置13中，随着通过间隔物布置的第一和第二输送螺杆13bl和13 的旋转，显影剂沿显影设备13的纵向—— 其与画图2的纸的表面垂直——循环，与通过墨粉供应单元供应自墨粉容器观的新鲜墨粉
混合ο从而，墨粉通过与载体摩擦充电并被载体吸附。接着，墨粉与载体一起携带在显影辊13a上。当显影剂随着显影辊13a旋转到达面向刮墨刀13c的位置时，显影辊13a上显影剂的数量被刮墨刀13c调整至适当的量，其后显影剂被运输至面向感光滚筒11的显影区域。在显影区域，显影剂中的墨粉粘附在感光滚筒11上形成的静电潜像上。更具体地，激光束L指向的形成潜像的图像区域的电势(曝光电势)与给显影辊13a施加的显影偏压的电势(显影电势)不同，且电势差产生电场。通过电场，墨粉被吸引至潜像，从而形成墨粉图像。随后，在显影过程中被附着在感光滚筒11上的大部分墨粉被转印至中间转印带 17上，且感光滚筒11表面剩余的未转印墨粉由清洁单元15中的清洁刮板1 收集。尽管未显示，设置在图像形成装置1主体中的墨粉供应单元包括可替换的瓶状墨粉容器观和加墨斗(toner hopper)。加墨斗支撑并驱动墨粉容器观，并给显影装置13提供新鲜墨粉。在本实施方式中，每个墨粉容器观包含黄色、洋红色、青色或者黑色墨粉。另外，在墨粉容器(墨粉瓶)28的内圆周表面上形成螺旋状突起。当其中的墨粉被消耗时，包含在墨粉容器观中的新鲜墨粉通过墨粉供应入口供应到显影装置13。利用位于面向感光滚筒11的反光光传感器(reflective photosensor) 和设置在第二输送螺杆13 下面的磁性传感器直接地或间接地探测显影装置13中墨粉的消耗。接着，下面进一步详细描述根据第一种实施方式的废墨粉容器30的构造与操作。参看图3至图5，废墨粉容器30包括废墨粉入口部32和废墨粉槽31。从带清洁单元9和清洁单元15流出的废墨粉通过废墨粉入口部32接收并存储在废墨粉槽31中。废墨粉槽31的形状做成像沿箭头D所示的沿废墨粉容器30或者装置主体的深度方向延伸的大体长方形盒子，箭头D所示方向在图3和图4B中是横向且与在其上画图1的纸的表面垂直。用作第一搅拌器的推送构件41设置在废墨粉槽31的里面。废墨粉入口部32设置在废墨粉槽31的上方，从废墨粉槽31突出。用作旋转构件的旋转输送螺杆51设置在废墨粉入口部32的里面。沿深度方向，废墨粉入口部32比废墨粉槽31更短。应当注意，在图3中，参看数字52代表凸轮；51a代表输送螺杆51的旋转轴；41a代表推送构件41的平面部位和41b代表推送构件41的臂。在废墨粉入口部32和废墨粉槽31之间的边界上没有设置分隔物。另外，参看图4A和5，在废墨粉入口部32中形成5个入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK和32aT，来自清洁单元9和带清洁单元15的废墨粉通过它们流入废墨粉入口部32。应当注意，在图3中，为了简单，“32a”的注脚Y、M、C和BK 被省略。5个入口 3 在废墨粉入口部32的上部形成，且输送管16分别与入口 3 相连。 另外，废墨粉入口部32包括废墨粉探测器55以探测废墨粉容器30是否被废墨粉填满至容量。更具体地，废墨粉探测器55探测在废墨粉入口部32中是否已经积聚了预定量的废墨粉。
从四个处理盒10的清洁单元15排放的和从带清洁单元9排放的未转印的墨粉被收集在上述配置的废墨粉容器30中。废墨粉槽31能容纳相对大量的废墨粉，且废墨粉入口部32能容纳额外数量的废墨粉。参看图5，处理盒IOBK的清洁单元15收集的未转印的黑色墨粉从入口 32aBK流入废墨粉入口部32，入口 32aBK在图5中是布置在废墨粉入口部32中的5个入口 3 中沿与深度方向垂直的箭头Wl和W2所示的宽度方向从右边起的第一个。与黑色墨粉的清洁单元15相连的输送管16的末端部位插入黑色墨粉的入口 32aBK中。在这种状态下，黑色废墨粉从在输送管16中形成的出口 16a(图3中所示)排放到废墨粉入口部32。相似地，处理盒IOC的清洁单元15收集的未转印的青色墨粉从入口 32aC流入废墨粉入口部32，入口 32aC在图5中是从右边起沿箭头Wl和W2所示的宽度方向的第二个入口 32a。与青色墨粉的清洁单元15相连的输送管16的末端部位插入青色墨粉的入口 32aC 中。在这种状态下，青色废墨粉从在输送管16中形成的出口 16a(图3中所示)排放到废墨粉入口部32。相似地，处理盒IOM的清洁单元15收集的未转印的洋红色墨粉从入口 32aM流入废墨粉入口部32，入口 32aM在图5中是从右边起的第三个入口 32a。与洋红色墨粉的清洁单元15相连的输送管16的末端部位插入洋红色墨粉的入口 32aM中。在这种状态下，洋红色废墨粉从在输送管16中形成的出口 16a(图3中所示)排放到废墨粉入口部32。相似地，处理盒IOY的清洁单元15收集的未转印的黄色墨粉从入口 32aY流入废墨粉入口部32，入口 32aY在图5中是从右边起第四个入口 32a。与黄色墨粉的清洁单元15 相连的输送管16的末端部位插入黄色墨粉的入口 32aY中。在这种状态下，黄色废墨粉从在输送管16中形成的出口 16a(图3中所示)排放到废墨粉入口部32。相似地，带清洁单元9收集的未转印的墨粉从入口 32aT流入废墨粉入口部32，入口 32aT在图5中是从左边起的第一个入口 32a。与带清洁单元9相连的输送管16的末端部位插入入口 32aT中。在这种状态下，废墨粉从在输送管16中形成的出口 16a(图3中所示)排放到废墨粉入口部32。从入口 323丫、32311、3加(、32381(和32311流出的废墨粉(未转印的墨粉)，在它们自身重量下，从废墨粉入口部32落下并积聚在位于废墨粉入口部32下面的废墨粉槽31中。 用作第一搅拌器的推送构件41包括横向和垂直摆动的平面部位41a。推送构件41推送积聚的墨粉到沿箭头D所指的废墨粉容器30的深度方向的远端，即，到图3中的右边。图6 中所示的虚线所指的是平面部位41a的操作区域。当整个废墨粉槽31被废墨粉填满至容量或接近容量时，从入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK和32aT流出的废墨粉则积聚在废墨粉入口部32中。当废墨粉到达接近输送螺杆51 (旋转构件)的高度时，输送螺杆51沿图4A和 5所示箭头Wl和W2所指的宽度方向——其与画图3的纸的表面垂直——运输废墨粉，使废墨粉变平。当废墨粉探测器55探测到在废墨粉入口部32中积聚预定量的废墨粉时，控制器101停止输送废墨粉到废墨粉容器30并使设置在图像形成装置1主体中的显示器报告此状态。接着，使用者或者服务人员觉察到废墨粉容器30填满废墨粉至容量，可以更换废墨粉容器30。应当注意，为了从主体中移除废墨粉容器30，使用者或者服务人员打开主体的封盖并移动废墨粉容器30至图3中的左边(至在其上画图1的纸的前边)。接着，使用者或者服务人员在主体的封盖打开时，在主体中安装新的(空的)废墨粉容器30至图3中的右边(至在其上画图1的纸的后边)。在第一种实施方式中，废墨粉入口部32被设置在废墨粉槽31的上面以增加废墨粉容器30的尺寸(容量)并延长废墨粉容器30的更换周期，充分利用除了比如图像形成单元10、写录单元6、中间转印带17(中间转印带单元)等等的功能区域外的图像形成装置 1的内部空间。另外，在第一种实施方式中，例如，使用压电传感器作为废墨粉探测器55以探测废墨粉容器30是否被废墨粉装满至容量。更具体地，当废墨粉积聚至废墨粉探测器55 (压电传感器)的位置(高度)时，废墨粉探测器55探测来自废墨粉的压力并能识别出在废墨粉入口部32中积聚的废墨粉的量已经是预定的量。相应地，废墨粉探测器55能识别出废墨粉容器30被装填至容量或者接近容量。用作旋转构件的输送螺杆51包括沿箭头Wl和W2所指的宽度方向延伸的旋转轴 51a和形状像围绕旋转轴51a的刀片状螺旋的螺纹部位51b。输送螺杆51的两个轴末端通过轴承被废墨粉入口部32的外壳旋转支撑。更具体地，如图3、4A和5中所示，凸轮52设置在输送螺杆51的旋转轴51a的沿箭头Wl和W2所指方向的每个末端部位上。凸轮52与旋转螺杆51 —起绕旋转轴51a旋转。 凸轮52可以与旋转轴51a成为一体作为单一组件或者是与旋转轴51a的分开构件。应当注意，旋转轴51a的位置，即凸轮52的旋转中心，偏离凸轮52的圆心，以便当输送螺杆51 旋转时，凸轮52可以起“凸轮”的作用。凸轮52用于驱动推送构件41 (第一搅拌器)且推送构件41的臂41b悬挂在各凸轮52上。围绕输送螺杆51的旋转轴51a的螺纹部位51b沿除旋转轴51a的轴末端部位—— 凸轮52所在位置——以外的部位延伸。螺纹部位51b被设计以沿远离凸轮52的方向运输废墨粉。更具体地，参看图5，图5中右边螺纹部位51b和左边螺纹部位51b以从轴中央部位相反的方向绕着旋转轴51a。当设置在废墨粉容器30外面并与输送螺杆51的旋转轴51a 相连的马达102(图5所示)驱动输送螺杆51沿预定方向旋转时，输送螺杆51在图5中所示的箭头Wl和W2所指的宽度方向，沿离开凸轮52至中央部位的方向运输废墨粉。相比之下，推送构件41包括设置在废墨粉槽31里面的平面部位41a和在平面部位41a的宽度方向(箭头Wl和W2所指)与末端部位相连的臂41b。此外，臂41b与平面部位41a相连的位置是沿图6中所示的箭头D所指深度方向的近侧的末端部位，所述近侧是与废墨粉入口部32接近的一侧。如图4B中所示，推送构件41的平面部位41a基本上是网格状。更具体地，当从上面或者下面看时，多个长方形透孔像花边样被垂直地和水平地布置在平面部位41a中，如图4B所示。应当注意，本说明书使用的术语“网格状”除了多个长方形透孔规则地布置在基体中的布置外，还包括其中随机布置多个透孔(不限制于长方形形状)的布置。另外，推送构件41的每个臂41b包括U形末端部位，其像吊钩一样悬挂和悬垂在输送螺杆51的凸轮52上。利用这种构造，臂41b和凸轮52之间的接触部分用作驱动传送单元以传送输送螺杆51的驱动力到推送构件41。换句话说，推送构件41通过用作驱动传送单元的接触部分从输送螺杆51接收驱动力，并随着输送螺杆51的旋转而摆动，平面部位 41a改变它相对于图6中所示箭头所指的深度方向的倾斜度。更具体地，参看图6，随着凸轮52围绕旋转轴51a偏心旋转，与臂41b连接的平面部位41a按虚线所指垂直地移动，并沿深度方向滑动。即，沿深度方向改变它的位置和它相对于深度方向的倾斜度的同时，平面部位41a摆动。当如上描述移动时，推送构件41的网格状平面部位41a逐渐地推送在废墨粉入口部32以下积聚的废墨粉到深度方向的远端(在图6中，从左边到右边)。因此，废墨粉可容纳在沿图像形成装置1的深度方向延伸的整个废墨粉槽31中，填满其空间至它的容量。在根据第一种实施方式的废墨粉容器30中，推送构件41随着上述输送螺杆51的传动被驱动。此外，从输送螺杆51传送驱动力到推送构件41的驱动传送单元(在臂41b 和凸轮52之间的接触部分)位于废墨粉槽31的外面。即，驱动传送单元位于废墨粉入口部32在宽度方向的两个末端部位。利用这种布置，在废墨粉槽31中积聚的废墨粉不太可能粘附在推送构件41和输送螺杆51之间的驱动连接部位(驱动传送单元)上。因此，推送构件41可以随着输送螺杆51的驱动可靠地驱动，防止或者减少推送构件41的故障。结果，大容量废墨粉容器30 可以被废墨粉完全填满。 尤其，在第一种实施方式中，废墨粉探测器55被设置在废墨粉入口部32沿宽度方向的中央部位，以探测废墨粉容器30是否被废墨粉填满至容量。另外，设置在输送螺杆51 上的凸轮52在5个入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK和32aT沿宽度方向的外面，位于废墨粉入口部32中沿宽度方向的每个末端部位。另外，输送螺杆51的螺纹部位51b被设计朝着废墨粉探测器55，即，沿宽度方向的中央部位，运输流过5个入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK和 32aT的废墨粉。利用这种构造，流向废墨粉入口部32的废墨粉不太可能与凸轮52 (或者传送驱动力到臂41b的驱动连接部位)直接接触，确保防止推送构件41的故障。此外，在第一种实施方式中，废墨粉探测器55位于在废墨粉入口部32里面的输送螺杆51的下面，如图3中所示。利用这种布置，在废墨粉入口部32中积聚的废墨粉到达输送螺杆51之前，废墨粉探测器55能判断废墨粉容器30将被废墨粉填满。因此，当废墨粉容器30实际上被废墨粉填满至容量时，废墨粉探测器55能探测到它。而且，可以防止在废墨粉入口部32中积聚的废墨粉直接粘附到凸轮52 (或者传送驱动力到臂41b的驱动连接部位)。进一步，参看图5，沿宽度方向从入口 32aBK或者32aT到废墨粉探测器55的距离大于沿度方向从入口 32aY、32aM或者32aC到废墨粉探测器55的距离。一般地，黑色和白色图像比彩色图像或者其它单色图像更频繁打印，且4种单色图像在中间转印带17上叠印。 因此，从入口 32aBK和从入口 32aT流出的废墨粉的数量大于从入口 32aY、32aM和32aC流出的废墨粉的数量。如果入口 32aBK和32aT沿宽度方向靠近废墨粉探测器55或者中央部位设置，那么在宽度方向上，在末端部位的废墨粉的水平可能低于在中央部位的废墨粉的水平。但是，当其中废墨粉数量较大的入口 32动1(和32#位于远离废墨粉探测器55，8卩，在沿宽度方向的每个末端时，可以克服这种不方便。在这种构造中，在废墨粉入口部32中积聚的废墨粉沿宽度方向可以被均勻地变平。因此，在废墨粉容器30被废墨粉实际填满至容量之前，能防止废墨粉探测器阳错误地认为废墨粉容器30被废墨粉填满至容量。应当注意，在第一种实施方式中，废墨粉探测器55设置在中央部位且凸轮52设置在废墨粉入口部32中沿宽度方向的末端部位中。可选地，废墨粉探测器55和凸轮52可以不同地布置，如图7所示，其图解了作为第一种实施方式的变型的废墨粉容器30-1。如图7 所示，废墨粉探测器55可以设置在末端部位且凸轮52可以设置在废墨粉入口部32-1中沿宽度方向更接近中央部位。在图7中所示的废墨粉容器30-1中，输送螺杆51A包括左螺纹部位51bl和右螺纹部位5让2，其分别设置在凸轮52的左边和右边。在这种构造中，输送螺杆51A的左和右螺纹部位51bl和5让2被设计来运输从5个入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK 和32aT流出的废墨粉远离凸轮52，并朝着废墨粉探测器55运输从5个入口 32a(图7中， 4个入口 32aY、32aM、32aC和32aBK)中的至少一个流出的废墨粉(到图7中的左边)。换句话说，在凸轮52的沿宽度方向的右边的螺纹部位5让2运输从中间转印带17收集的、从入口 32aT流出的废墨粉到图7中的右边。相比之下，在凸轮52的左边的螺纹部位51bl运输从4个入口 32aY、32aM、32aC和32BK流出的废墨粉到探测器55设置在其上的图7中的左边。还在这种构造中，流向废墨粉入口部32-1的废墨粉不太可能与凸轮52 (或者传送驱动力到臂41b的驱动连接部位)直接接触，确保推送构件41可靠地运转。如上所述，在根据第一种实施方式的废墨粉容器30中，设置在废墨粉槽31中的推送构件41随着设在位于废墨粉槽31上方的废墨粉入口部32中的输送螺杆51的传动被驱动。此外，驱动传送单元(臂41b和凸轮52)位于废墨粉槽31的外面。利用这种布置，能防止推送构件41的故障，且废墨粉能被容纳在整个大容量废墨粉容器30中。(第二种实施方式)参看图8、9A和9B，下面描述根据第二种实施方式的废墨粉容器30_2。图8是根据第二种实施方式的废墨粉容器30-2的剖视图，相当于第一种实施方式的图3。图9A是废墨粉容器30-2的废墨粉入口部32-2的俯视图，和图9B是废墨粉容器
30-2的废墨粉槽31-2的俯视图。图9A和9B分别相当于第一种实施方式中的图4A和4B。本实施方式的废墨粉容器30-2与第一种实施方式的区别在于使用两个搅拌器， 即，第一和第二搅拌器45和46，在第一种实施方式中推送构件41用作单个搅拌器。参看图8、9A和9B，与第一种实施方式类似，废墨粉容器30_2包括废墨粉槽31_2 和废墨粉入口部32-2。用作旋转构件的输送螺杆51设置在废墨粉入口部32-2中。应当注意，齿轮61设置在废墨粉容器30-2的输送螺杆51的旋转轴51a的沿箭头Wl和W2所指的宽度方向的末端部位上，在废墨粉入口部32-2外面。当马达102(图5中所示)驱动输送螺杆51时，螺纹部位51b沿箭头Wl和W2所指的方向运输废墨粉，且齿轮61与输送螺杆 51 一起旋转。与第一种实施方式不同，第一和第二搅拌器45和46代替推送构件41设置在废墨粉槽31-2中。更具体地，第一和第二搅拌器45和46分别包括棱柱形旋转轴4 和46a以及刮板4 和46b。应当注意，参考字符45bl和46bl代表沿箭头W所指的宽度方向一侧的刮板 45b和46b，和参考字符45 和46 代表沿宽度方向的另一侧的刮板4 和46b。驱动力从齿轮61直接地或者间接地传给驱动传送单元，驱动传送单元设置在第一搅拌器45的轴末端部位，位于废墨粉容器30-2沿箭头Wl和W2所指的宽度方向的末端部位，在废墨粉槽
31-2的外面。
更具体地，啮合齿轮61的从动齿轮62设置在第一搅拌器45的旋转轴4 沿废墨粉容器30-2的宽度方向的末端部位上，在废墨粉槽31-2的外面，并用作驱动连接部位或者驱动传送部位。另外，皮带轮63也设置在第一搅拌器45的旋转轴4 沿废墨粉容器30-2 的宽度方向的末端部位上，在废墨粉槽31-2的外面。相比之下，皮带轮64设置在第二搅拌器46的旋转轴46a上，第二搅拌器46位于沿箭头D所指的废墨粉槽31-2深度方向的中央部位。皮带轮64位于沿废墨粉容器30-2 的宽度方向的末端部位，类似地在废墨粉槽31-2的外面。这些皮带轮63和64以及围绕皮带轮63和64拉伸的同步皮带65用作驱动连接部位。即，来自输送螺杆51的驱动力通过齿轮61、从动齿轮62、皮带轮63、同步皮带65和皮带轮64传送至第二搅拌器46的旋转轴 46a。另外，每个在与旋转轴4 和46a的旋转方向垂直的方向上具有预定宽度的刮板4 和46a围绕第一和第二搅拌器45和46的旋转轴4 和46a设置。例如，每个刮板 45a和46a由柔性材料形成，比如塑料片材，且当在图8中逆时针旋转时，轻弹并运输与其邻近积聚的废墨粉至沿深度方向的远端(图8中右边)。刮板4 和46a材料的例子包括 Mylar 。S卩，通过驱动传送单元(61至6 接收驱动力，第一和第二搅拌器45和46随着输送螺杆51 (旋转构件)旋转，且因此刮板4 和46b分别与旋转轴4 和46a —起旋转。利用这种构造，废墨粉可以被沿深度方向轻弹离开近端至远端，且废墨粉能被均勻地分布在沿深度方向延伸的整个废墨粉槽31-2中。应当注意，在第二个实施方式中，位于沿箭头W所指宽度方向的一侧的刮板45bl 相对于旋转轴45a的旋转相位(rotational phase)与位于沿宽度方向另一侧的刮板45 的旋转相位不同，如图9B所示。类似地，位于沿宽度方向的一侧的刮板46bl相对于旋转轴 46a的旋转相位与位于沿宽度方向另一侧的刮板46 的旋转相位不同，如图9B所示。当第一和第二搅拌器45和46旋转时，这种构造能减少驱动转矩的波动。如上所述，同样在根据第二种实施方式的废墨粉容器30-2中，第一和第二搅拌器 45和46随着输送螺杆51 (旋转构件)的传动被驱动。此外，从输送螺杆51传送驱动力到第一和第二搅拌器45和46的驱动传送单元(61至6 位于废墨粉槽31-2的外面且在废墨粉入口部32-2的外面。利用这种布置，在废墨粉槽32-2中积聚的废墨粉不太可能粘附在第一和第二搅拌器45和46和输送螺杆51之间的驱动连接部位(驱动传送部位)。因此，第一和第二搅拌器45和46可随着输送螺杆51的传动被可靠地驱动，减少第一和第二搅拌器45和46的故障。结果，大容量的废墨粉容器30-2能被废墨粉完全填满。此外，在第二种实施方式中，突起48和49形成在废墨粉槽31-2的底部中，在相应于第一和第二搅拌器45和46的位置。刮板4 和46b依照它们的旋转周期与突起48和 49接触且暂时弹性地变形。因为变形的刮板4 和46a通过突起48和49时恢复到初始形状，所以刮板4 和46b轻弹并运输废墨粉的力由于刮板4 和46b的回弹力而可以增加。如上所述，在根据第二种实施方式的废墨粉容器30-2中，设置在废墨粉槽31-2中的第一和第二搅拌器45和46随着设置在位于废墨粉槽31-2上方的废墨粉入口部32-2中的输送螺杆51的传动被驱动。此外，驱动传送单元(61至6 位于废墨粉槽31-2的外面。利用这种布置，能防止第一和第二搅拌器45和46的故障，且废墨粉能容纳在整个大容量废墨粉容器30-2中。在上述实施方式中，图像形成单元的各个组件(即，感光滚筒11、充电辊12、显影装置13和清洁单元1 被放在公用单元盒如处理盒10中，以使图像形成单元小型化且便于维修工作。可选地，并非所有而是两个或者更多个组件可以放在公用单元盒如处理盒10 中。应当注意，没有必要合并感光滚筒11、充电辊12、显影装置13和清洁单元15为单个单元，且可以被安装在主体中以分别更换。在这种构造中，也能获得类似的效果。另外，尽管上面说明书涉及包括使用双组分显影剂的双组分显影装置13的图像形成装置，但上述实施方式的特征可以适应包括单组分显影剂的单组分显影装置。此外，尽管上面说明书涉及在其中形成5个入口 32aY、32aM、3^iC、32aBK和32aT 的废墨粉容器30，但是废墨粉入口的数量不限于5个。在这种构造中，也能获得类似的效果。而且，作为旋转构件，在上述实施方式中使用包含沿废墨粉容器30的宽度方向延伸的旋转轴51a和围绕旋转轴51a形成的螺纹部位51b的输送螺杆51。可选地，旋转构件可以仅仅是沿宽度方向延伸的旋转轴而没有螺纹部位。利用这种没有螺纹部位的构件，设置在废墨粉槽31中的一个或者多个搅拌器随着设置在位于废墨粉槽31上方的废墨粉入口部32中的旋转构件的旋转被驱动。在搅拌器(或者多个搅拌器)与旋转构件之间的驱动传送单元位于废墨粉槽31的外面，且能获得类似的效果。按照上述教导，许多额外的修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附的权利要求的范围内，本专利说明书的公开可以不同于本文具体描述的进行实施。上述图像形成装置的组件的数量、位置和形状不限于上述这些。
权利要求
1.图像形成装置中使用的废墨粉容器，其包括废墨粉槽，其沿所述图像形成装置的深度方向延伸，以容纳从图像承载器移除的废墨粉；入口部，其设置在所述废墨粉槽上方，在所述入口部中形成至少一个废墨粉入口以接收流向所述废墨粉槽的所述废墨粉；第一搅拌器，其设置在所述废墨粉槽中，以沿所述深度方向运输积聚在所述废墨粉槽中的所述废墨粉；旋转构件，其设置在所述入口部中，所述旋转构件包括沿与所述深度方向垂直的宽度方向延伸的旋转轴；和驱动传送单元，其设置在所述废墨粉槽的外面，以从设置在所述入口部中的所述旋转构件传送驱动力到设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器，并随着所述旋转构件的旋转驱动所述第一搅拌器。
2.根据权利要求1所述的废墨粉容器，其中当在所述废墨粉容器中积聚的所述废墨粉到达所述入口部时，设置在所述入口部中的所述旋转构件沿所述宽度方向运输在所述入口部中的所述废墨粉。
3.根据权利要求2所述的废墨粉容器，其中所述驱动传送单元包含第一凸轮，其设置在沿所述旋转构件的所述旋转轴的宽度方向的预定位置，所述旋转构件还包括螺纹部位，其位于除了设置所述第一凸轮的所述预定位置之外的位置，所述螺纹部位围绕所述旋转轴以运输所述废墨粉远离所述第一凸轮，设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器包括位于所述废墨粉槽内部的平面部位和与所述平面部位连接并挂在所述第一凸轮上的臂，和随着设置在所述入口部中的所述旋转构件旋转，位于所述废墨粉槽内部的所述第一搅拌器的所述平面部位摆动，改变沿所述深度方向的位置和相对于所述深度方向的倾斜度。
4.根据权利要求3所述的废墨粉容器，其中所述第一搅拌器的所述平面部位包含网格。
5.根据权利要求3所述的废墨粉容器，还包括废墨粉探测器，其设置在所述入口部中， 以探测在所述入口部中积聚的所述废墨粉的量是否达到预定的量，其中多个废墨粉入口在所述入口部中形成，沿所述宽度方向布置。
6.根据权利要求5所述的废墨粉容器，还包括第二凸轮，其设置在所述旋转构件的所述旋转轴上，其中所述废墨粉探测器位于所述入口部沿所述宽度方向的中央部位， 所述第一凸轮和所述第二凸轮位于所述入口部沿宽度方向的每个末端部位上，在沿所述宽度方向的所述多个废墨粉入口外面，且所述旋转构件的所述螺纹部位包括两个相对的螺纹部分，其位于无螺纹的中央部的侧面并沿相反的方向从所述无螺纹的中央部旋绕，以朝着设置了所述废墨粉探测器的所述中央部位运输从所述多个废墨粉入口流出的所述废墨粉。
7.根据权利要求5所述的废墨粉容器，其中所述废墨粉探测器位于所述入口部沿所述宽度方向的末端部位，所述第一凸轮位于所述入口部沿所述宽度方向的中央部位，和所述旋转构件的所述螺纹部位被成形以朝着所述废墨粉探测器运输从至少一个所述多个废墨粉入口流出的所述废墨粉，远离所述第一凸轮。
8.根据权利要求2所述的废墨粉容器，其中所述旋转构件还包括其螺纹围绕所述旋转轴的螺纹部位，设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器包括沿所述宽度方向延伸的旋转轴和设置在所述第一搅拌器的所述旋转轴上的刮板，所述刮板沿与所述第一搅拌器的所述旋转轴的旋转方向垂直的方向延伸，所述驱动传送单元包括齿轮，其设置在所述入口部外面并在沿所述旋转构件的所述旋转轴的所述宽度方向的末端部位中；和驱动传送器，其位于所述废墨粉槽的外面并与所述第一搅拌器的所述旋转轴的沿所述宽度方向的末端部位相连，以从所述齿轮传送驱动力到所述第一搅拌器，和随着设置在所述入口部中的所述旋转构件旋转，设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器的所述刮板与其旋转轴一起旋转，通过所述齿轮和所述驱动传送单元的所述驱动传送器接收所述驱动力。
9.根据权利要求8所述的废墨粉容器，还包括在所述废墨粉槽的内壁上的突起，以根据所述刮板的旋转周期与所述第一搅拌器的所述刮板接触，其中设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器的所述刮板用柔性材料构成并接触所述突起时暂时弹性地变形。
10.根据权利要求8所述的废墨粉容器，还包括第二搅拌器，其在所述废墨粉槽中沿所述深度方向与所述第一搅拌器平行地放置，以沿所述深度方向运输在所述废墨粉槽中的所述废墨粉，其中所述第二搅拌器包括沿所述宽度方向延伸的旋转轴和设置在所述第二搅拌器的所述旋转轴上的刮板，所述刮板沿与所述第二搅拌器的所述旋转轴的旋转方向垂直的方向延伸，所述废墨粉槽沿所述深度方向比所述入口部长且位于所述深度方向的末端部位，和所述第一搅拌器位于所述入口部的下方，且所述第二搅拌器位于沿所述深度方向的所述入口部的中央部位。
11.根据权利要求10所述的废墨粉容器，其中所述驱动传送单元还包括从动齿轮，其与所述第一搅拌器的所述旋转轴连接，以啮合设置在所述旋转构件的所述旋转轴上的所述齿轮；第一皮带轮，其与所述第一搅拌器的所述旋转轴连接；第二皮带轮，其与所述第二搅拌器的所述旋转轴连接；和同步皮带，其围绕所述第一皮带轮和所述第二皮带轮拉伸。
12.根据权利要求1所述的废墨粉容器，还包括位于在所述入口部中的所述旋转构件下方的废墨粉探测器，以探测在所述入口部中积聚的所述废墨粉的量是否达到预定的量。
13.根据权利要求1所述的废墨粉容器，还包括设置在所述入口部中的废墨粉探测器以探测在所述入口部中积聚的所述废墨粉的量是否达到预定的量，其中多个废墨粉入口在所述入口部中形成，沿所述宽度方向布置，且所述废墨粉探测器沿所述宽度方向设置为比其它废墨粉入口更远离多个废墨粉入口中流出较大量废墨粉的一个废墨粉入口。
14.图像形成装置，其包括 图像形成单元，以在图像承载器上形成墨粉图像；清洁单元，其在所述墨粉图像从所述图像承载器转印后，从所述图像承载器移除未转印的墨粉作为废墨粉；和废墨粉容器，用于容纳从所述清洁单元排放的所述废墨粉， 所述废墨粉容器包括废墨粉槽，其沿所述图像形成装置的深度方向延伸，用于容纳从图像承载器移除的废墨粉；入口部，其设置在所述废墨粉槽的上方，在所述入口部中形成至少一个废墨粉入口以接收流向所述废墨粉槽的所述废墨粉；第一搅拌器，其设置在所述废墨粉槽中，以沿所述深度方向运输在所述废墨粉槽中积聚的所述废墨粉；旋转构件，其设置在所述入口部中，包括沿与所述深度方向垂直的宽度方向延伸的旋转轴；和驱动传送单元，其设置在所述废墨粉槽的外面，以从设置在所述入口部中的所述旋转构件传送驱动力到设置在所述废墨粉槽中的所述第一搅拌器，并随着所述旋转构件的旋转驱动所述第一搅拌器。
全文摘要
本发明的名称是废墨粉容器和包含该废墨粉容器的图像形成装置。在图像形成装置中使用的废墨粉容器包括废墨粉槽，其沿图像形成装置的深度方向延伸，用于容纳从图像承载器移除的废墨粉；入口部，其设置在废墨粉槽的上方，其包括废墨粉入口以接收流向废墨粉槽的废墨粉；第一搅拌器，其设置在废墨粉槽中，以沿深度方向运输其中的废墨粉；旋转构件，其设置在入口部中，包括沿与深度方向垂直的宽度方向延伸的旋转轴；和驱动传送单元，其设置在废墨粉槽的外面，以从设置在入口部中的旋转构件传送驱动力到设置在废墨粉槽中的第一搅拌器且随着旋转构件的旋转驱动第一搅拌器。
文档编号G03G21/12GK102339007SQ201110193860
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年7月14日
发明者冈本伦哉, 唐泽信哉, 岩崎琢磨, 畔柳雄太, 雨宫贤 申请人:株式会社理光