CN1145854C - 成像设备及向其显影装置供应色粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静电成像设备，它包括可使用单组分或双组分显影剂的显影部件和向该设备中的显影部件补充色粉的装置。多个色粉罐被放置在色粉补充装置中，以便从一个色粉罐向显影部件补充色粉。在补充色粉期间旋转部件带动所有的色粉罐旋转。设置一个判断单个色粉罐的使用频率的装置。将从每个色粉罐排出的色粉经各个通道送入色粉传输部分。

Description

成像设备及向其显影装置供应色粉的方法

技术领域

本发明涉及一种静电成像设备，该设备包括可使用单组分或双组分显影剂的显影部件，尤其涉及向显影部件补充色粉的装置。

背景技术

在复印机、打印机、传真装置或类似的静电成像装置中，通过静电作用在光导元件或图像载体上形成潜影，然后从显影部件输入的色粉将其显现为色粉图像。色粉图像从光导元件转移到纸或类似的记录介质上，再由定影部件进行定影。由于反复显影使色粉逐渐耗尽，所以为弥补显影剂中色粉含量的降低，色粉补充装置向显影部件补充色粉。这样可以稳定地保持一预定的色粉含量。

对于消耗相对少量色粉，即产生相对少量复印件的成像设备来说，从上述补充装置中补充色粉可以满足要求了。但是，产生大量复印件或经常使用较大幅面纸张的成像设备耗费大量色粉。对于这样的设备必须频繁更换色粉罐或色粉盒，费时费力。

据此，有人建议增大色粉罐或色粉盒的容积，即增大色粉盒的尺寸。但是，增大色粉罐的尺寸会直接导致该设备的整个体积增大，因此必须限制这种增加。而且，只有施加相当大的扭矩才能转动大体积的色粉罐，妨碍了补充色粉。尽管可以用泵或类似方法代替转动色粉罐，以带动色粉向其色粉出口运动，但这种方案会增加成本。

另一方面，象过去曾建议过的那样，大体积的色粉罐或色粉盒可用多个色粉罐或盒代替。例如，日本专利公开特许公报No.2-277083公开了一种包括盛放多个色粉盒的色粉供给器的色粉补充机构。该色粉盒自动转换多次，以减少更换频率。

日本专利公开特许公报No.4-115273提出了一种包括一个存放有多个色粉盒的盒存放装置的成像设备。当收集空色粉盒时，所述盒存放装置自动将色粉从特定的一个盒中送入色粉补充装置。具体地说，当从色粉补充装置中收回一个空色粉盒之后，再将一个新色粉盒送入该补充装置。接着，从盒存放装置中拉出空盒。这种盒存放装置可连续不断地将色粉送入显影部件而无需中止设备的工作。

但是，上述传统方案的问题在于，由于随机选用多个色粉盒，所以使得色粉供给器或盒存放装置的使用寿命不均衡。即，每个盒存放部分具有特定的使用寿命并且独立于其它部件进行控制，从而导致控制繁琐。另一个问题是，即将使用的盒中的色粉流动性不良，补充色粉时不容易向盒的开口移动。这样会增加留在盒中的色粉量。而且，流动性不好的色粉置于盒的内壁上，更增加了留在盒中的色粉量。

上述公开特许公报No.2-277083所述的色粉供给器必须置于显影部件旁边，因而阻碍了使设备小型化。而且，该色粉供给器结构复杂，不易维修。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种包括一个大容量的色粉存放部件的色粉补充装置和一个包括上述色粉补充装置的成像设备，该色粉补充装置无需特殊设计、操作方便而且稳定可靠。

本发明的另一个目的是提供一种色粉补充装置和一个包括上述色粉补充装置的成像设备，该色粉补充装置能保证存放在色粉罐中的色粉流动性良好。

本发明的另一个目的是提供一种色粉补充装置和包括上述色粉补充装置的成像设备，该色粉补充装置不需要在显影部件周围有很大的空间，并保证了较高的工作效率和维修效率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种成像设备，包括向通过静电作用形成在图像载体上的潜影提供色粉的显影部件，其特征在于，还包括：用于向显影装置提供色粉的色粉筒，每个色粉筒装有至少两个用于存放色粉并向色粉筒供应色粉的色粉罐；色粉传输部件，每一个色粉传输部件将一个色粉筒与相应的显影装置连接起来，用于将色粉从一个色粉筒向着相应的显影装置传送；用来检测色粉筒中色粉量的传感器；以及检测单个色粉罐的使用频率的检测部件。

本发明还提供了一种向成像设备的显影装置供应色粉的方法，该成像设备包括：用于向显影装置提供色粉的色粉筒，每个色粉筒装有至少两个用于存放色粉并向色粉筒供应色粉的色粉罐；色粉传输部件，每一个色粉传输部件将一个色粉筒与相应的显影装置连接起来，用于将色粉从一个色粉筒向着相应的显影装置传送，所述方法包括步骤：通过传感器检测色粉筒中色粉量；确定色粉筒中色粉的检测量是否小于预定值；当确定色粉筒中色粉的检测量小于预定值时，比较各个色粉罐的使用频率；驱动使用频率最低的色粉罐，向相应的色粉筒供应色粉，直到在相应的色粉筒中检测到预定量的色粉。

附图说明

参考附图，从下文的详细描述中可明了本发明的上述目的及其它目的、特性和优点。

图1是表示现有的色粉补充装置及包括该色粉补充装置的显影部件的剖视图；

图2表示本发明的成像设备的第一实施例；

图3A-1、3B-1、3C-1和3D-1是表示第一实施例中的色粉罐的正视图，这些图示出了色粉是如何从罐中排出的；

图3A-2、3B-2、3C-2和3D-2分别是图3A-1至图3D-1的剖视图；

图4和图5是表示第一实施例中的罐支撑机构的剖视图；

图6表示第一实施例中将盖从色粉罐上移去的机构；

图7是表示安装在色粉罐上的制动件的剖视图；

图8是构成第一实施例中的色粉传输部件的粉末泵的剖视图；

图9是表示应用于第一实施例的显影部件的剖视图；

图10是表示显影部件中的色粉补充部分的透视图；

图11是表示显影部件中的色粉补充部分和色粉收集装置的剖视图；

图12是第一实施例中的色粉筒的正视图；

图13是该色粉筒的侧视图；

图14是表示第一实施例中的控制系统的框图；

图15是表示本发明第二实施例的色粉补充装置的剖视图；

图16是表示罐旋转件和第二实施例中的色粉罐的分解透视图。

图17是表示安装在轴套上的图16中的色粉罐，以说明第二实施例的工作过程的剖视图。

图18是表示第二实施例中当弹簧卡头将盖从色粉罐上移走、从而使色粉流出时的剖视图；

图19是表示第二实施例中的通道的剖视图；

图20是表示第二实施例中的控制系统的框图；

图21A至图21C是表示第二实施例中的色粉罐在特定条件下的剖视图；

图22是表示本发明第三实施例的色粉补充装置的剖视图；

图23A和图23B是表示第三实施例在与臂有关的特定条件下的剖视图；

图24是表示第三实施例的控制系统的框图；

图25A至图25C是表示第三实施例的色粉罐在特定条件下的剖视图；

图26是表示本发明第四实施例的色粉补充装置的分解透视图；

图27是表示本发明第五实施例的色粉补充装置的透视图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面将简单说明包含在一台复印机或类似静电照相设备中的显影装置。图1示出一种与显影装置配合使用的传统的色粉补充装置。如图所示，显影装置80包括显影盒82，其中装有色粉94和载体的混合体-显影剂81。该盒82中设置有第一搅拌辊83、第二搅拌辊84和显影辊85。补充色粉的管道86可伸入搅拌辊83的轴中。该管道86从盒子82中伸出，其末端在色粉补充装置90中。

色粉补充装置90带有支撑色粉罐或色粉容器91的支撑件92、以及包括减速器的用于转动色粉罐91的电机93。螺旋突起95形成于色粉罐91的内圆周表面上。当带有减速器的电机93转动由支撑件92支撑的色粉罐91时，螺旋突起95将罐91中的色粉94连续输送到色粉出口96，色粉随后被送入输出管97。色粉94通过管道97和86补充到显影装置80中。在显影装置80中，搅拌辊83和84将显影剂81送至显影辊85。显影辊85将显影剂81送至做成鼓99的光导元件上，从而使鼓99上通过静电作用而形成的潜影显现出来。

色粉补充装置90的问题在于当产生大量复印件或在大幅面的纸上复制图像时，色粉94的消耗量增加并且如上所述导致要频繁地、花费时间去更换色粉罐91。为了解决上述问题，如果增大色粉罐91的容积，设备自身的体积将增大并且需要很大的扭矩来驱动罐91。甚至用多个色粉罐代替一个大色粉罐91并中断设备的工作也存在上述问题。

下面将描述本发明的成像设备和色粉补充装置的最佳实施例。所说的成像设备以复印机为例。应注意每个实施例中使用特殊标号，即，实施例中使用的同一标号不总是表示同一部件。

参见图2，它表示本发明的实施例-一台复印机，其整体用标号100表示。如图所示，该复印机100总的来说由一个自动原稿输入部件(ADF)110、一个曝光部件120、一个成像部件130和一个输纸部件140组合而成，它们通过传统的静电照相工艺相互配合形成图像。

曝光部件120由包括光源121、反射镜122、123、124、126、127和128、和透镜125的光学器件制成。当光源121照射由ADF 110或用手放到玻璃板111上的原稿(未示出)时，来自原稿的最终反射光经过上述光学器件传播到成像部件130的光导鼓或图像载体131上。围绕鼓131放置的有充电器132、显影装置即显影部件106、一对定位辊134、图像传送带装置133、鼓的清洗装置136、定影装置137、输出辊138、用于双面复印的纸张翻转部件139。输纸部件140包括多个盛放特定尺寸纸张的纸匣。

在图示的实施例中，曝光部件120由模拟曝光系统构成。也可使用包括激光器和偏转器的激光光学器件以便象激光打印机那样根据图像信号在鼓131上形成图像。进而可以在ADF 110和曝光部件120之间插入一个原稿读取装置，以构成数字式复印机或传真设备。

操作时，成像操作一开始，充电器132使鼓131的表面均匀带电。曝光部件120使带电的鼓131表面上的图像区域曝光，以便形成表示原稿图像的潜影。贮存在显影部件106中的显影剂(单组分或双组分式的显影剂)将潜影显现出来。从而潜影变成色粉图像。该色粉图像从鼓131上转印到纸上，其中纸是从输纸部件140输入，经过定位辊134送至鼓131与图像传送带135之间的转印区域。带有色粉图像的纸被图像传送带部件133中的带135传输到定影部件137中。该定影部件137使纸上的色粉图像固着。此后输出辊138将纸送至收纸台(未示出)上。图像转印完成后，鼓清洗部件136除去残留在鼓131上的色粉、纸屑和其它杂质。包括在图像传送带部件133中的清洗装置13a也清洗带135，以除去留在带135上的色粉和杂质。

挠性管400连通显影部件106和位于复印机100外围、贮存色粉的色粉筒300。色粉从色粉筒300经过管400补充到显影部件106中。色粉筒300是一个中空的圆柱形容器，其中装有多个(在本实施例中是3个)形状相同、一个挨一个横向排放着的色粉罐20。每个色粉罐20的一端设有开口即色粉出口23，而且每个色粉罐20从图2看去，其开口23朝后。

每个罐20的开口23的直径小于罐20的主体。如图3A-1和图3A-2所示，罐20的带有开口23的一端，其内圆周面向着开口23的边缘局部隆起，形成运送色粉的隆起部分85。而且罐20的上述端部沿开口23的边缘局部隆起，形成用于排出色粉的倾斜的隆起部86。进而，如图4所示，其中央带有柄7b的盖7a装入开口23中。

参照图2，上述色粉筒300包括可分别容纳三个色粉罐20的三个支撑部13A、13B和13C。由于支撑部13A-13C的结构相同，因此下面的描述将以支撑部13A为例，集中说明支撑部13A。

如图4所示，上述支撑部13A具有外支架14、卡头15、滑架16、弹簧17、能旋转的内支架18和移动装置19A(见图6)。外支架14构成支撑部13A的外壁。内支架18装入外支架14中并且内支架18的外圆周表面上带有齿轮齿18b。内支架18可以容纳罐20的一部分并与有开口23的那一端相邻。如图5所示，驱动齿轮21位于支撑部13A中，并且与齿轮齿18b啮合，用以驱动内支架18。在控制装置1的控制下，马达24A带动驱动齿轮21旋转，控制装置1将在下文中予以说明。

在罐20的外圆周表面上有多个未示出的突起和凹槽，使罐20可与内支架18同步旋转。如图4和图5所示，内支架18上装有密封件18a，以防止色粉5从罐20与内支架18的基座部分12之间的间隙中飞出。

如图3A-1、3B-1、3C-1和3D-1所示，在罐20没有开口23的那一端附近，罐20的外圆周表面上带有一个突柄31。当罐20旋转时，装在支撑部13A上的传感器32A检测罐20上的突柄31。突柄31和传感器32A构成检测使用频率的装置。传感器32A的输出结果被送至控制装置1。

下面参照图3A-1、3A-2、3B-1、3B-2、3C-1、3C-2、3D-1和3D-2说明色粉5是如何从罐20中排放出来的。图3A-1、3B-1、3C-1和3D-1及图3A-2、3B-2、3C-2和3D-2分别是正视和侧视(从右看)图，说明隆起部分85和86是如何导出色粉5的。图3A-1至3D-1所示的是罐20连续依次旋转90度的情况。箭头K表示罐20的旋转方向。

首先，如图3A-1和3A-2所示，罐20肩部最大直径处位于底部，所以色粉5被导向槽27导向罐20上述部分内圆周的底部。如图3B-1和3B-2所示，当罐20在方向K上旋转90度时，最大直径部分和隆起部分85之间的边界部分转到底部。因此，在导向槽27的作用下，一部分色粉5到达隆起部分85上。当罐20在方向K上再转90度、达到图3C-1和3C-2所示的位置时，隆起部分85像匙那样将色粉5运送至色粉出口23的边缘。当罐20再转过一个90度到达图3D-1和3D-2所示的位置时，隆起部分85上的一部分色粉转移到倾斜的隆起部分86上，并由于隆起部分86的倾斜而经过开口23排放出来。

如图3C-1和3C-2所示，上述隆起部分86也象匙。罐20开口23附近部分的这种结构可防止色粉5从出口23整块地掉下去，即，使待排出的色粉逐渐地排出而不会在色粉筒300较低位置形成的漏斗中飞散。而且可以基本用尽罐20中的全部色粉5。另外，当罐20旋转时，比方说，去掉了过多的部分的一匙色粉被运送到开口23处。这样，待排出的色粉5就可以恒定的量从开口23排出。

如图4所示，使盖7a闭合和从开口23移开该盖7a的机构设置在末端(从该罐20的插入方向看)。该机构主要由上述卡头15、滑架16、弹簧17和移动装置19A构成。滑架16在支架14中可以滑动，它由一个中空的圆柱体及一个其内径小于主体且外径大于主体的压紧部16a制成。如图4所示弹簧17环绕滑架16的主体并总是使之偏向左。当带盖7a的罐20插入支架18时，压紧部16a将盖7a压向开口23。

卡头15在滑架16的主体中可滑动。卡头15由外径稍小于滑架16的内径的圆柱体、与滑架主体的远离罐20的那一端整体形成的齿条15a、及与滑架主体的靠近罐20的一端整体形成的挠性钳部15b构成。如图所示，钳部15b向盖7a伸出，超过压紧部16a的内径并径向向外扩展。齿条15a与将在后面进行说明的移动装置19A相连。卡头15被移动装置19A驱动，可在箭头A所示的方向上移动。突柄33安装在齿条15a上而传感器34A安装在支撑部13A上。在移动装置19A的作用下，卡头15在方向A上移动，直到盖7a从开口23上移开，传感器34A检测到突柄33。该突柄33和传感器34A构成计数装置。传感器34A检测到突柄33后，当突柄33再次离开其检测范围，即，当卡头15向与方向A相反的方向移动时，传感器34A输出一个信号。该传感器34A输出的信号被送往控制装置1。

如图6所示，该移动装置19A主要由马达19Aa、安装在马达19Aa输出轴上的蜗杆19Ab、与蜗杆19Ab相啮合的蜗轮(或斜齿轮)19Ac、及与蜗轮19Ac同轴并与齿条15a相啮合的副齿轮19Ad构成。当控制装置1顺时针或逆时针驱动马达19Aa时，马达向左或向右移动齿条15，以便使盖7a盖住开口23或从开口23上移开。

如图7所示，制动件22a位于支架14的外侧，即，在支撑件13A的靠近复印机100内侧的那一侧上。当盖7a插入开口23时，该制动件22a防止罐20由于弹簧17的偏压而向后移动。罐20的外圆周表面上设有突缘20a。制动件22a由步进螺杆22b和固定在支架14上的弹簧22c支撑。制动件22a的末端带有一个钩，该钩可与突缘20a咬合。选择弹簧22c，使其弹力大于弹簧17的弹力。这样可以避免当盖7a盖住开口23时制动件22a抬升到图7中点划线所示的位置。由于关闭盖7a时制动件22a挡住了罐20，所以盖7a可可靠地塞入开口23中。只有当非常用劲地将罐20拔出或用手指、可加入上述机构中的杠杆及其类似物把制动件22a退回到点划线位置，才能更换罐20。

如上所述，三个色粉罐20被分别放入到色粉筒300中的三个支撑部13A至13C中。每个支撑部13A至13C都带有各自的移走盖的机构和旋转罐的机构。因此，每个罐20可相互独立地打开或关闭。从而可以有选择地采用从多个罐20补充色粉5的系统或是采用一个接一个依次使用罐20、直到色粉用尽的系统。

参照图2，从任一个罐20中排放出的色粉5落在色粉筒300底部的色粉传输通路中。如果从罐20中排出的色粉5过多，则由于色粉5的压力将会产生色粉结块的现象，影响传输。据此，用于检测色粉5高度的色粉高度传感器340处于色粉筒300的较低位置。根据上述传感器340的输出来控制罐20的打开与关闭，这样可以防止色粉5被填充得超过预定高度。传感器340的输出结果也被送往控制装置1。

粉末泵组件330位于上述色粉传输通路中。如图8所示，该粉末泵组件330被制成主要由转子331、定子332和支撑体333组成的所谓Morno泵。由驱动轴或水平的丝杠传输装置323将该转子331连接到一个未示出的马达或类似的驱动源上。更准确地说，该粉末泵组件330的转子331通过水平的丝杠传输装置323连接到驱动源上，固定的定子332围绕该转子331，支撑体333支撑该定子332。位于色粉筒300较低位置中的色粉5从丝杠323所在的一侧进入泵330，随后由转子331向通道334传输。

定子332和与之相对的支撑体333之间有一条1mm的缝隙，该缝隙与通道334相连通。一个未示出的空气泵，其出口经管道342与通道334相连通，而在支撑体333上开有进气口335，使得空气可以经上述缝隙流入到通道334中。如此设置空气泵以便以0.5至1升/分的速率将空气吹入通道334中的色粉5中。最终的气流推动色粉流5，使色粉5与空气混和后进入挠性管400。色粉可因此而在粉末泵组件330中更稳定地传输。

如图2所示，离开粉末泵组件330的色粉5经管400进入显影部件106中的色粉补充部分106B，这部分将在下文述及。最好用具有很强的耐色粉腐蚀能力的材料制作挠性管400，如软性氯乙烯、尼龙、特氟隆即四氟乙烯。显影部件106与色粉筒300之间的这种挠性连接使这些部件有效地布置并且可以增大色粉筒300的体积。上述管400和粉末泵组件300构成色粉传输装置。上述控制装置1控制该粉末泵组件330的工作。

在该实施例中，该显影部件106是基于使用色粉和载体的混合物即双组分式的显影剂的磁刷显影原理而工作的。如图9所示，该显影部件106由外壳106A和前面提到的色粉补充部分106B组成。外壳106A靠近鼓131，当色粉补充部分106B安装在外壳106A上时，该鼓131可沿箭头A0所指的方向旋转。

外壳106A中还装有搅拌辊106C和桨轮106D。搅拌辊106C混和磁性或无磁性色粉5和磁性载体，从而使它们带上相同或相反极性的电荷。桨轮106D舀起带电的色粉与载体的混合物。补充辊106B1位于色粉补充部件106B中。当准备送向鼓131的色粉与载体的混合物中的色粉含量下降时，在控制装置1的控制下，补充辊106B1旋转，向搅拌辊106C补充色粉5。

多个(在本实施例中是两个)显影辊106E和106F位于鼓131的周围，以使得桨轮106D舀起来的显影剂能到达辊106E和106F。在A0的方向上，显影辊106E和106F相互平行。具体地说，在方向A0上第一显影辊106E处于第二显影辊106F的上游。每个显影辊106E和106F带有一个套筒和一个固定在套筒中的磁辊，如图9所示，上述套筒由一个未示出的驱动装置驱动而作逆时针旋转。该套筒由铝、不锈钢或类似的无磁材料制成，而上述磁辊则由例如铁磁体、橡胶磁体或由尼龙粉末和铁粉的混合物制成的塑料磁体构成。上述磁体具有分布在其圆周面上的多个磁极。

浆轮106D在旋转过程中利用离心力舀起显示剂并将其抛向第一显影辊106E。一部分显影剂直接落在上述显影辊106E上。另一部分显影剂撞在第二显影辊106F上反弹，在磁引力的作用下落到第一显影辊106E上。为使显影剂从辊106F到达辊106E，桨轮106D的旋转速率也就是离心力必须足够大，以促使显影剂从辊106F上反弹。

落在显影辊106E上的显影剂被辊106E输送到第一显影位置D1，在所说的第一显影位置D1辊106E面向鼓131，同时刮板106G负责调整显影剂的厚度。在该显影位置D1，显影剂中的色粉5使鼓131上的潜影显现出来，从而生成相应的色粉图像。离开显影位置D1的显影剂到达了一个显影辊106E的磁力薄弱的位置。因此，如图9中的虚线所示，由于辊106F的旋转和辊106F的磁辊的作用力，显影剂被输送到第二显影位置D2，在所说的第二显影位置D2第二显影辊106F面向该鼓。在显影辊106F的磁力不起作用的地方，显影剂落到外壳106A的底部并再次被桨轮106D搅拌。

另一方面，由刮板106G从第一显影辊106E上除去的显影剂被一个分离器106H导向位于该分离器106H另一端的丝杠传输器106J。该丝杠传输器106J使显影剂落在搅拌辊106C上并沿搅拌辊106C分布。为此，在分离器106H的上述端部开一个使显影剂漏出的缝，该缝面向搅拌辊106C。

对两个显影辊106E和106F的磁辊进行磁化处理，使它们相同的磁极在辊106E与106F彼此最接近的地方形成一个排斥的磁场。该磁场迫使显影剂从显影辊106E移向显影辊106F。

在搅拌辊106C附近的外壳106A上安装一个色粉含量传感器106K，以便检测色粉含量或显影剂的色粉与载体的混和比。例如，该传感器106K根据置于显影剂中的线圈的感应系数的变化就可以检测出显影剂中的色粉含量。当外壳106A中的显影剂的色粉含量下降时，该传感器106K将其输出结果送往控制装置1。

图10具体示出了置于色粉补充部分106B中的搅拌件106M。如图所示，该补充部分106B带有一个开口106L，用以在该补充部分106B的一端沿搅拌件106M的轴向补充色粉。色粉收集装置200独立于显影部件106并且可拆卸地装入开口106L。通过将色粉5与空气分离，该色粉收集装置200收集从色粉筒300经管400传输来的色粉5。当准备补充的色粉5减少时，该色粉收集装置200从色粉筒300补充色粉5。

具体地说，如图11所示，该色粉收集装置200带有一个竖直的长漏斗形分离部件200A。当在压力作用下从色粉筒300送入的色粉5与空气一起进入该分离部件200A时，该分离部件200A从空气中分离出色粉5并使之在重力作用下落入到色粉补充部分106B中。上述管400的一端与分离部件200A的上部相连，分离部件200A的底部设有开口200B并且该开口200B可与该色粉补充部分106B连通。当通过上述管400进入的色粉与空气的混合物撞击分离部件200A的内圆周面时，由于分离部件200A的形状与管400的位置之间的关系，该混合物呈螺旋状流入。因此，重量大的色粉5下落而重量小的空气上升。这样成功地将色粉5与运送它的空气分离开。在该分离部件200A的顶部装有一个只许空气通过的过滤器201。用于在例如维修时打开或关闭该开口200B的部件202和用于移动该部件202的机构203设置在该分离部件200A的底部。

如图10所示，在色粉补充部分106B的较低位置安装有残余色粉传感器106N，且该传感器106N是由压电装置构成的。该传感器106N通过色粉5的压力确定该补充部分106B中的色粉量。当该补充部分106B中的色粉5低于一预定量时，传感器106N将其输出结果送往控制装置1。

罐20在该色粉筒300中一个摞一个，以减小该色粉筒300的宽度。但是，这样也带来一个问题，即上面的罐20排出的色粉容易弄脏下面的罐20的开口23并且更换下面的罐20时色粉会飞扬起来。鉴于此，如图12所示，隔板302形成一个伸向色粉传输通路301的通道303。该隔板302能确实防止从上面的罐20排出的色粉弄脏上面的罐20的开口23。使得更换下面的罐20时操作者的手和衣服不会被色粉弄脏。

由隔板302形成的通道303容易使色粉在到达色粉传输通路301之前滞留并形成堆积。这部分色粉易于堵塞该色粉传输通路301。而且色粉尤其容易在通道303的角落形成堆积。为解决这个问题，如图12和图13所示，将线材或类似的防止产生堆积的部件30置于通道303中的适当位置上。每个防止产生堆积的部件30都固接在螺栓30a上，该螺栓30a固定在轮盘32上且该轮盘32可旋转，与图5中的驱动齿轮21联动。从而在从罐20补充色粉时该防止产生堆积的部件30可以在上、下方向和左、右方向活动。

由于罐20的转动和该防止产生堆积的部件30的旋转，色粉容易在色粉筒300中飞扬、散布。为减少色粉的这种运动，色粉筒300的上部开有通风部33。该通风部33由可更换的过滤器构成，其中该过滤器使空气通过，从而可滤出色粉5。

参照图14，下面说明本实施例中的控制系统。如图所示，虽然没有详细表示出来，该控制系统包括控制装置1，该控制装置1由包括CPU(中央处理器)、ROM(只读存贮器)、RAM(随机存取存贮器)等的传统微机构成。该控制装置1具有控制器2和计数器3。该控制器2接收各传感器的输出信号并向各驱动部件发出控制信号。该计数器3对支撑部(13A至13C)一个挨一个地一一计数反映使用频率的检测装置中的传感器的输出信号及计数装置中的传感器的输出信号。与传感器32A相同的传感器32B和32C、与传感器34A相同的传感器34B和34C、与马达24A相同的马达24B和24C及与马达19Aa相同的马达19Ba和19Ca分别属于支撑部13B和13C，并且分别与控制装置1相连。

根据传感器32A至34C、色粉高度传感器340、色粉含量传感器106K及残余色粉传感器106N的输出信号，控制装置1向马达24A至24C、马达19Aa至19Ca、粉末泵组件330及补充辊106B1输出控制信号。

下面将说明补充色粉5的过程。显影部件106的两个显影辊106E和106F将鼓131上的潜影显现出来，消耗了显影剂中的色粉5。当外壳106A中的显影剂的色粉含量由于这种消耗而下降时，色粉含量传感器106K将其输出信号送向控制装置1。作为响应，控制装置1使补充辊106B1旋转以便从色粉补充部分106B补充色粉5。当外壳106中显影剂恢复其预定的色粉含量时，控制装置1响应传感器106K的最终输出信号，使上述辊106B1停止旋转。

在补充辊106B1的作用下，当色粉补充部分106B中的色粉少于一预定量时，控制装置1响应残余色粉传感器106N的输出信号而驱动粉末泵组件330。其结果是，粉末泵组件330从色粉筒300的较低位置向该补充部分106B输送色粉5。当补充部分106B中的色粉超过一预定量时，该控制装置1响应残余色粉传感器106N的输出信号，停止驱动该粉末泵组件330。补充部分106B中的色粉量以这种方式保持恒定，以确保向显影部件106补充色粉。

第一种从多个色粉罐20均匀地补充色粉5的具体过程如下。该残余色粉传感器106N确定有多少次检测出补充部分106B中的色粉量低于一预定量，并将其与一标准值比较。当确定的次数等于标准值时，传感器106N向控制装置1传送输出信号，断定色粉筒300的较低部分中缺少色粉5。作为响应，控制装置1读取存贮每个分别属于支撑部13A至13C的传感器32A至32C的输出次数的计数器3。然后，控制装置1向支撑部13A至13C中具有以往累计输出次数最少的传感器的一个支撑部发出驱动信号，如果输出次数相同就向支撑部13A至13C中的任一个发出信号。最初控制装置1向支撑部13A发出驱动信号。

属于支撑部13A的马达19Aa响应该驱动信号，使卡头15沿图4所示的方向A移动。该卡头15用其挠性钳部15b夹住盖7a的柄7b并将盖7a从罐20中拔出来。如图5所示，当罐20的开口23打开时，驱动马达24A经驱动齿轮21使内支架18旋转，从而使罐20也与内支架18一起旋转。接着，如上所述，色粉5经开口23从罐20中排出。在罐20旋转过程中，突柄31经过传感器32A的次数被存贮在计数器3中。从罐20排出的色粉5被送往色粉筒300的较低位置。当色粉高度传感器340判断出色粉筒300的上述位置中的色粉5已经到达一预定高度或一预定量时，它向控制装置1发出其输出信号。作为响应，控制装置1向马达24A发出停止工作的指令。

假如由于反复成像，外壳106A中的显影剂的色粉含量又下降了，那么根据残余色粉传感器106K的输出信号从色粉补充部分106B补充色粉5。补充部分106B中的色粉5低于预定量时，根据残余色粉传感器106N的输出结果，将色粉筒300较低位置中的色粉5送入补充部分106B。当判断出色粉筒300较低位置中缺少色粉5时，从支撑部13A至13C中的一个补充色粉5。此时，由于计数器3已经累计传感器32A的输出结果，所以控制装置1向其它两个支撑部13B和13C中的任一个发出驱动信号。

假设控制装置1选择支撑部13B(仅以此为例)。于是，马达19Ba被驱动，以从支撑部13B所支撑的罐20上移去盖7a。然后，驱动马达24B，从罐20中排出色粉5。此外，罐20的突柄31经过传感器32B的次数被存贮在计数器3中。下面的步骤与说明支撑部13A时的步骤相同。

当色粉筒300较低位置中的色粉5由于反复成像而耗尽时，控制装置1向支撑部分13C发出驱动信号。下面的操作与说明支撑部13A和13B时所说明的操作相同。这时，负责支撑部13C的马达19Ca和24C工作。

重复上述步骤是为了均匀启动支撑部13A至13C。这样做使支撑部13A至13C的使用寿命均衡，从而三次延长了各次色粉更换之间的间隔。另外，这样可以整体控制色粉筒300而无需控制单个支撑部。

当计数器3中存贮的传感器32A至32C中的任一个的输出次数等于预定值时，控制装置1操纵与上述传感器相连的马达19Aa至19Ca之中的一个，断定罐20中已经没有色粉5。其结果是，马达带动与之相连的卡头15向与方向A相反的方向运动(图5)，从而将盖7a塞入罐20的开口23中。同时，一个表示存放在所选定的支撑部中的色粉罐20中已没有色粉5的信息显示在操作板(未示出)上。

也可以采用另外一种结构，即与所选定的支撑部相连的马达24A至24C中的任一个已启动一段预定的时间后，当该色粉高度传感器340仍不向控制装置1发出信号时，控制装置1断开马达24A至24C中有关的那个马达，断定罐20空了。然后，控制装置1驱动马达19Aa至19Ca中有关的那个马达，以便将盖7a塞入罐20的开口23中，同时将上述信息显示出来。

如果需要的话，当所有的色粉罐20都空了或所有的表示色粉罐20的累计结果都接近表示色粉罐空了的值时，控制装置1可将支撑部的累计结果一一初始化。

第二种从多个色粉罐20中均匀补充色粉5的具体步骤如下。当断定色粉筒300的较低位置中色粉5短缺时，与第一种步骤一样，控制装置1读取计数器3，并向支撑部13A至13C中与过去累计的输出次数最少的传感器相关联的那个支撑部发出驱动信号，如前所述，如果输出次数相同就向支撑部13A至13C中的任一个发出信号。最初，控制装置1向支撑部13A发出驱动信号。

分属支撑部13A的马达19Aa响应该驱动信号，使卡头15沿图4所示的方向A移动。如图5所示，该卡头15用其挠性钳部15b夹住盖7a的柄7b，并将盖7a从罐20中拔出来。同时，传感器34A检测到突柄33。接着，驱动马达24A，以旋转罐20，使色粉5经开口23从罐20中排出。当色粉高度传感器340断定色粉5已经到达色粉筒300上述部分中的预定高度或预定量时，它向控制装置1发出输出信号。作为响应，控制装置1向马达24A发出停止转动的指令。

当断定由于反复成像色粉筒300的较低位置中色粉5短缺时，控制装置1向支撑部13A至13C中的任一个发出驱动信号。

当与选定的支撑部相连的马达24A至24C中的一个启动一段预定时间后，色粉高度传感器340仍不向控制装置1发出信号时，控制装置1断开马达24A至24C中有关的那个马达，断定罐20已经空了。然后，控制装置1驱动马达19Aa至19Ca中有关的那个马达，以将盖7a塞入罐20的开口23中。同时，显示上述信息。此时，传感器34A响应卡头15的移动，向控制装置1发出其输出信号，计数器3计数该输出信号。

假设再次断定由于反复成像色粉筒300的较低位置中色粉5短缺。然后，控制装置1一一读取存贮在计数器3中的支撑体的累计结果，并向支撑部13A至13C中累计结果最少的一个支撑部发出驱动信号。此时，可任选支撑部13B和13C中的一个。此后从色粉罐20中补充色粉5。在使用色粉罐20成像的过程中，可同时向空色粉罐补充色粉。

假设选择了支撑部13B，而其中的罐20已经用尽了色粉5。这时，驱动马达19Ba，将盖7a塞入开口23，同时计数器3计数传感器34B的最终输出信号。为以后的成像操作，从支撑部13C的罐20中送进色粉5。

上述第二种步骤也能均衡支撑部13A至13C的使用寿命，并从而三次延长了各次色粉更换之间的间隔。而且，可以整体控制色粉筒300而无需控制单个的支撑部。

如果需要，当所有的罐20都均匀地用尽时，控制装置1可使支撑部的累计结果一一初始化。这样使累计结果数字化，从而便于控制。

虽然图示和说明的色粉筒300具有三个支撑部13A至13C，每个支撑部装有各自的罐20，但是如果有2个或2个以上的支撑部，就可以满足任何所需要的色粉罐数量。

在补充色粉的第一种具体步骤中，一个罐20完全空了之后，可从另一个罐20中补充色粉5。当断定由于消耗色粉筒300较低位置中色粉5短缺时，与上述步骤一样，控制装置1向支撑部13A至13C中与过去累计的输出次数最少的传感器相关联的那个支撑部发出驱动信号。最初，控制装置1向支撑部13A发出驱动信号。

分属于支撑部13A的马达19Aa响应该驱动信号，使卡头15沿图4所示的方向A移动。接着，驱动马达24A，以旋转罐20。最终，色粉5经开口23从罐20中排出。在罐20旋转过程中，突柄31经过传感器32A的次数被存贮在该计数器3中。从罐20中排出的色粉5被送到色粉筒300的较低位置。当色粉高度传感器340断定色粉筒300上述位置中的色粉5已到达预定高度或预定量时，它向控制装置1发出其输出信号。作为响应，控制装置1向马达24A发出停止其操作的指令。

假设再次断定由于反复成像色粉筒300较低位置中色粉5短缺。这时控制装置1向支撑部13A发出驱动信号，以便从其罐20中送进色粉5。当马达24A已经启动一段预定时间，色粉高度传感器340仍不向控制装置1发出其输出信号时，控制装置1断开马达24A，断定罐20已经是空的。然后，控制装置1驱动马达19Aa，以便将盖7a塞入色粉罐20的开口23中，同时显示一个表示支撑部13A中的罐是空的的信息。

塞住支撑部13A中的罐20之后，控制装置1读取与支撑部13A至13C的传感器32A至32C相关的并存贮在计数器3中的累计结果。然后，控制装置1向支撑部13B和13C中累计结果最少的任意一个支撑部发出驱动信号。

假设控制装置1选择支撑部13B，以此为例进行说明。这时，驱动马达19Ba，以便从支撑部13B中的罐20上移开盖7a。然后，驱动马达24B，使色粉5从罐20中排出。计数器3计数传感器32B响应突柄31的最终输出结果。当色粉高度传感器340断定已输入预定量的色粉5时，控制装置响应传感器340的最终输出结果，使马达24B停止转动。

观察显示在操作板上的信息，操作者从支撑部13A中拔出罐20，将色粉5填充进去，然后将其放回到支撑部13A中。即使是在这样的更换过程中，仍然可以从支撑部13B中的罐20连续不断地补充色粉5。这样就无需中断复印机的工作了。

当马达24B已启动一段预定时间，而色粉高度传感器340仍然未向控制装置1发出信号时，控制装置1切断马达24B，断定罐20是空的。然后，控制装置1驱动马达19Ba，以便将盖7a塞入罐20的开口23中，同时将表示支撑部13B中的罐20是空的的信息显示出来。

塞住支撑部13B中的罐20之后，控制装置1读取与支撑部13A至13C中的传感器32A至32C有关的、并且存贮在计数器3中的累计结果。然后，控制装置1向累计结果最少的支撑部13C发出驱动信号。此后，以同样的方法从支撑部13C中的罐20输进色粉5。

上述步骤可使色粉5连续不断地输入而无需中断成像操作。另外，均匀使用支撑部13A至13C从而使之具有均衡的使用寿命。这样可以整体控制色粉筒300而无需控制单个的支撑部。

当存贮在计数器3中的传感器32A至32C中的任一个的输出次数等于预定值时，控制装置1启动与上述传感器相连的马达19Aa至19Ca中的一个，断定罐20中的色粉5已被用完。其结果是，马达带动卡头15，将盖7a塞入罐20的开口23中。同时，上述信息可显示在操作板上。

如果需要，当所有的罐20都空了或关于罐20的累计结果都接近表示罐20是空的的值时，控制装置1可将支撑部的累计结果一一初始化。

在第二种补充色粉的具体步骤中，一个罐20完全空了之后，从其它罐20补充色粉5的过程如下所述。当断定色粉筒300较低位置中色粉5短缺时，与第一步骤一样，控制装置1读取计数器3，并向支撑部13A至13C中与以往累积输出次数最少的传感器相关联的那一个支撑部发出驱动信号，如上所述，如果输出次数相同就向支撑部13A至13C中的任意一个发出信号。最初，控制装置1向支撑部13A发出驱动信号。

分属支撑部13A的马达19Aa响应该驱动信号，使卡头15沿图4所示的方向A运动。如图5所示，卡头15用其挠性钳部15b夹住盖7a的柄7b并将盖7a从罐20中拔出来。同时，传感器34A检测突柄33。接着，驱动马达24A，以旋转罐20，从而使色粉5经开口23从罐20中排出。当色粉高度传感器340断定在色粉筒300上述位置中的色粉5已经到达一预定高度或预定量时，它向控制装置1发出其输出信号。作为响应，控制装置1向马达24A发出停止转动的指令。

当断定由于反复成象色粉筒300较低位置中的色粉5短缺时，从同一罐20中再次输进色粉5。当马达24A启动一段预定时间后，色粉高度传感器340仍不向控制装置1发出其输出信号时，控制装置1断开马达24A，确定罐20已经空了。然后，控制装置1驱动马达19Aa，以便将盖7a塞入罐20的开口23中，同时将表明支撑部13A中的罐20是空的的信息显示出来。在这种情况下，传感器34A响应卡头15的移动，向控制装置1发出其输出信号，计数器3计数该输出信号。

接着，控制装置1一一读取存贮在计数器3中的支撑部的累计结果并向累计结果最少的支撑部13B或13C发出驱动信号。在这种情况下，可选择支撑部13B和13C中的任一个。

假设选择支撑部13B。于是，驱动马达19Ba，以便将盖7a塞入开口23，同时计数器3计数传感器34B的最终输出结果。当色粉高度传感器340确定色粉5已增至一预定量时，控制装置1使马达24B停止转动。

观察显示在操作板上的信息，操作者从支撑部13A中拔出罐20，用色粉5填充，然后将其放回支撑部13A中。甚至在这样的更换过程中，可从支撑部13B的罐20中连续不断地补充色粉5。这样就无需中断复印机的工作了。

当马达24B启动一段预定时间后，色粉高度传感器340仍不向控制装置1发出信号时，控制装置1中断马达24B，确定罐20已经是空的。然后，控制装置1驱动马达19Ba，以便将盖7a塞入罐20的开口23中，同时在操作板上显示一条表示支撑部13B中的罐20是空的的信息。此时，计数器3计数传感器34B的输出结果。

此后，控制装置1读取与支撑部13A至13C中的传感器32A至32C有关的、并存贮在计数器3中的累计结果。然后，控制装置1向累计结果最小的支撑部13C发出驱动信号。接着，以同样的方法将色粉5从支撑部13C的罐20中输进。

上述步骤可使色粉5连续不断地输入而无需中断成像操作。另外，均匀使用支撑部13A至13C，可使它们具有均衡的使用寿命。这样可以整体控制色粉筒300而无需控制单个支撑部。

如果需要，当所有的罐20都均匀地用尽时，控制装置1可一一初始化支撑部的累积结果。这样将累积结果数字化，从而便于控制。

同样，虽然图示和说明的色粉筒300有三个支撑部13A至13C，每个支撑部装有各自的色粉罐20，但是如果有两个或两个以上的支撑部，将可以提供任何所需数量的色粉罐。当色粉筒300中有两个色粉罐时，可在不停止运行的情况下均匀使用支撑部，因为使用一个罐时可向另一个罐中充填色粉。

如上所述，本发明的第一实施例具有许多前所未有的优点，现列举如下。

(1)带有响应使用频率的检测装置，可均匀使用排列在色粉筒中特定位置上的色粉罐，以均衡机械部件的磨损。

(2)使用其它色粉罐之前，先使用使用或更换的次数最少的那一个色粉罐。除了第一个优点之外还可使色粉筒的色粉罐存放部分均匀工作，使机械故障降到最低限度。因此，存放部分使用寿命均衡并可整体控制色粉筒。

(3)从每个色粉罐排出的色粉被送到色粉筒中的由相应的通道组成的色粉传输通路中。这样可防止从一个罐中排出的色粉弄脏另一个色粉罐。而且，由于是通过更换色粉罐来补充色粉的，所以色粉很容易填充进色粉筒中。

(4)由各自的驱动装置旋转每个色粉罐，以便排出色粉。在每个通道中装有防止产生堆积的构件并且它与该驱动装置联动。这样防止了色粉在通道中堆积。

(5)通风部位于通道上方，以防止色粉在色粉筒中飞扬、散布、弄脏其它色粉罐。

第二实施例

参见图15，下面说明表示第二实施例的色粉补充装置。如图所示，该色粉补充装置1位于显影部件(未示出)上方，通过通道2连通该显影部件，以便补充色粉。该显影部件基本与图1所示的显影部件80相同，所以不再详细描述。

如图所示，色粉补充装置1包括第一和第二色粉罐3和4，每个色粉罐中分别装有色粉。色粉罐3和4一个摞一个，即第一罐3位于第二罐4的下方。利用两个罐3和4可减少色粉罐的更换频率，从而即使在色粉消耗量很大时，也能减少更换色粉罐所用的时间和劳动。

罐夹持件10和40分别支撑罐3和4。在补充色粉时罐旋转件20和50分别旋转罐3和4。打开/关闭件30和60分别将盖3A和4A插入到罐3和4上或从罐3和4上移去盖3A和4A。这些不同的部件可在控制装置70的控制下独立工作，控制装置70将在下文中描述。

分别属于罐3和4的罐夹持件10和40及打开/关闭件30和60彼此结构相同。下面以罐夹持件10和打开/关闭件30为例集中进行描述。同样，由于两罐3和4结构相同，因此只描述罐3，表示属于罐4的部件的标号与罐3的标号相似。

罐3是一个中空的圆柱体，在其圆周壁上开有一条螺旋形的凹槽3a。该螺旋形凹槽3a陷入罐3中。当罐3旋转时，该凹槽3a将色粉导向罐3上所开设的开口即色粉出口3b。当不使用罐3时，将盖3A塞入开口3b以防止色粉流出。在开口3b附近，环状脊3c从罐3的圆周表面向外凸起。包括在罐夹持件10中的轴套11(将在下文中说明)与脊3c装配在一起。如图16所示，罐3的底部有一个圆柱形的凸块3d和一对矩形凸块3e，它们可与罐旋转件20中的连接部210(将在下文中描述)接合。凸块3d基本位于罐3底部的中央，而两个凸块3e则相对凸块3d彼此对称。

如图15、17和18所示，罐夹持件10装在通道21的侧壁上。罐夹持件10由与环状脊3c装配在一起的夹持罐3的开口3b的轴套11、及可旋转地支撑该轴套11的支持部12构成。轴套11的直径大于罐3的直径。一对凸缘11a和11b形成在轴套11的外圆周表面上并且与支持部12的内圆周表面可滑动地保持接触。罐3的开口3b附近的轴套11上形成有制动件11c，用以限定罐3的位置。该支持部12与通道2的侧壁形成一体并构成中空的圆柱形结构，以便容纳轴套11。支持部12上形成有突柄12a，突柄12a与凸缘11a啮合，以防止轴套11滑脱。一个弹性密封件13位于罐3和轴套11之间，而另一个弹性密封件13位于轴套11和支持部12之间。

如图17所示，打开/关闭件30安装在与装有罐夹持件10的那一侧壁相对的通道2的另一侧壁上。该打开/关闭件30具有一个夹住或释放盖3A的弹簧夹头31、一个容纳弹簧夹头31的圆柱形外壳32、一个用于固定弹簧夹头31和外壳32的主体33、一个始终将主体33压向罐3的盘簧34、以及用于前后移动主体33的螺线圈35。标号36表示密封件。

如图17和图19所示，罩37处于通道2中打开/关闭件30的上方，从而盖住打开/关闭件30和罐3的开口3b。罩37接收从另一个罐4落下的色粉。通道2中罩37所处的部分比通道2的其它部分宽，使得从罐4落下的色粉可以通过通道2。要注意只有打开/关闭件30和第一罐3上配备罩37。

参见图15，罐旋转件20位于罐3底部的末端。罐旋转件20具有可与罐3底部接合的连接件21、及用于旋转连接件21件并带有减速器的马达22。连接件21安装在马达22的输出轴22a上，从而可以在轴22a的轴向上前后运动。齿轮23固定在轴22a上，它位于连接件21和马达22之间。盘簧24夹在连接件21和齿轮23之间并将连接件21压向罐3。

连接件21除了具有连接部210之外，还包括一个使连接部210可选择地与马达22啮合或与马达22分离的离合器211。如图16所示，连接部210的末端设有一个凹孔210a和一对凸块210b。凹孔210a与凸块3d啮合，而凸块210b置于两凸块3e之间。凸块210b与凹孔210a形成一体。凹孔210a与凸块3d配合，当它们彼此啮合在一起时可固定住罐3的底部。两凸块3e和两凸块210b相互配合，当它们相互啮合时可将连接部210的转动传递给罐3。离合器211是传统的离合器，它可选择地将马达22的转动传递给罐3或使该传递断开。

如图15所示，罐旋转件50包括轴51，该轴颈安装在复印机的侧壁(未示出)上。连接件52安装在轴51上，从而可以在轴51的轴向上前后运动。齿轮53固定在轴51上。盘簧54夹在连接件52和齿轮53之间。与连接件21一样，连接件52包括一个可与第二罐4的底部接合的连接部520、及可选择地将齿轮53的旋转传递给连接部520的离合器521。中介轮75固定在轴76上并与齿轮23和53啮合。轴76的轴颈也安装在复印机的侧壁上。

如图20所示，打开/关闭件30和60的螺线圈35和65、罐旋转件20和50的离合器211和521及罐旋转件20的马达22都与位于复印机中预定位置上的控制装置70相连。与控制装置70相连的还有安装在显影部件上的色粉含量传感器71。控制装置70根据色粉含量传感器71的输出结果来操纵各个部件。

在工作中，第一罐3的肩部紧靠在制动件11C上，使环状脊3c与轴套11啮合。其结果是，罐3的有开口3b的那一端相对轴套11定位。接着，连接部210与罐3的底部啮合，以便夹持罐3，在这种条件下，罐3被装入到色粉补充装置上。同样，利用轴套41和连接部520，第二罐4也被装入到装置1中。

此后，根据控制装置70发出的指令，罐3和罐4中被补充色粉的那个罐(在本实施例中是第一罐3)被打开。具体地说，如图17所示，激励螺线圈35，以移动主体33，从而使弹簧卡头31沿箭头Y所指的方向移动。因此，弹簧卡头31夹住塞在罐3开口3b中的盖3A。随着弹簧卡头31沿方向Y进一步移动，弹簧卡头31将盖3A从开口3b中拔出来。在这种情况下，罐3中的色粉就可以流出来了。

假设色粉含量传感器71向控制装置70发出的信号表示色粉含量低于预定的标准值，那么控制装置70驱动罐旋转件20，即马达22。马达22的旋转经离合器211传递给连接部210，带动连接部210旋转。最终，连接部210的凸块210b处于罐3的凸块3e之间，并带动罐3旋转。罐3的螺旋形凹槽3a带动罐3中的色粉向开口3b运动。因此，色粉经开口3b从罐3排到通道2中。

参见图21A至21C，详细描述第一和第二罐3和4的旋转过程。图21A表示从第一罐3向显影部件补充色粉，从罐3补充色粉时，打开/关闭件30打开罐3，如上所述，罐旋转件20转动罐3。当马达22使罐3旋转时，马达22经过齿轮23、中介轮75和齿轮53也同时使轴51转动。此时，罐旋转件50的离合器521不工作，将轴51的旋转传递给连接部520。从而，在从罐3补充色粉期间，另一个罐4也旋转。这样可以搅拌罐4中的色粉，这些色粉不久也将被补充进去，从而防止了色粉粘结。由于罐4中的色粉被保持在所需的条件下，因此可以防止色粉粘在罐4的内圆周面上，并可以在不久以后将色粉有效地送入显影部件中。

图21B表示停止从第一罐3补充色粉的情况。在从罐3补充色粉的过程中，当色粉含量传感器71表示出标准密度时，控制装置70使罐旋转件20停止工作，即不再从罐3补充色粉。当使罐旋转件20停止工作时，马达22的旋转以及第二罐4的转动也都停止了。

如图21C所示，当由于反复补充色粉，第一罐3中没有色粉时，为继续补充色粉，第二罐4代替第一罐3。从罐3补充色粉一段预定时间后，控制装置70根据色粉含量确定第一罐3是否已经空了。具体地说，如果色粉含量传感器71断定补充色粉一段预定时间后色粉含量低于标准值，则控制装置70断定罐3是空的。

更换罐之前，打开/关闭件30再次将盖3A塞入第一罐3，然后罐旋转件20的离合器211开始工作，使连接件210与轴22a断开。为了从第二罐4补充色粉，打开/关闭件60从罐4上移开盖4A，然后罐旋转件20启动其马达22，旋转罐4。马达22的转动经齿轮23、中介轮75和齿轮53传递给轴51。此时，罐旋转件50的离合器521不工作，使轴51的转动传递到连接部520处，从而转动第二罐4。由于罐旋转件20的离合器211不工作，轴22a的转动不会传递给连接部210，所以第一罐3不转动。因此，从第二罐4补充色粉时，第一罐3静止。这样做成功地消除了例如空罐3旋转所带来的嘈声并能减少马达22的能量消耗。

如上所述，当两罐3和4都空了，即当罐3和4中的色粉都已排出时，该装置督促操作者更换空罐。如果需要，当两罐3和4中的任一个空了时，该装置会督促操作者更换空罐。

尽管图示和所说明的实施例是先使用第一罐3，但是也可以先用第二罐4，在这种情况下将整个罐旋转过程的控制反过来即可。

第三实施例

参考图22描述本发明第三实施例。如图所示，色粉补充装置100位于与图1中的显影部件80相似的显影部件(未示出)的上方。该装置100利用通道102而与显影部件相连，以便补充色粉。

如图所示，该色粉补充装置100包括第一和第二色粉罐103和104，每个罐中分别装有色粉。罐103和104一个摞一个，即，第一罐103位于第二罐104的下方。罐夹持件110和140分别支撑罐103和104。补充色粉时，罐旋转件120和150分别转动罐103和104。打开/关闭件130和160分别将盖103A和104A装配到罐103和104上或将盖103A、104A从罐103和104上移走。在控制装置170的控制下，各部件可独立工作，控制装置170将在下文中说明。

由于与第一和第二罐103和104相连的各部件结构相同，因此下面将以分属第一罐103的部件为例集中说明。同样，由于两罐103和104结构相同，因此下面只说明第一罐103；罐104的与罐103相同结构的元件将用与罐103的标号相似的标号表示。

第一罐103是一个中空的圆柱体，其圆周壁上开有螺旋形凹槽103a。该螺旋形凹槽103a陷入罐103中。当罐103旋转时，凹槽103a将色粉导向罐103上开设的开口310b。当不使用罐103时，盖103A堵住开口103b，以防止色粉流出。从开口103b附近的罐103圆周表面上向外隆起一条环状脊103c，该脊103c可与罐夹持件110中的锁定部分113(将在下文中描述)啮合。

一个半球形突起103d从脊103c附近的罐103的外圆周表面上凸出。突起103d高度为0.5mm，并在罐103的圆周上形成一个升高的部分。具体地说，如图23A所示，假设从罐103的外圆周面到突起103d顶端的高度为h。则在图示的实施例中，高度h选定为0.5mm。但是，最好高度h大于或等于0.5mm。

如图22所示，罐夹持件110装在通道102的一个侧壁上，它由支撑罐103的轴套111、可转动地支撑该轴套111的支持部112、及上述锁定部分113组成。轴套111的形状与罐103的开口103b互补，并可盖住开口103b。轴套111的圆周面上有齿轮齿111a。制动件111b从轴套111的靠近罐103的开口103b的那一部位凸起，以便限定罐103的位置。支持部112与通道102的侧壁形成一体，并构成圆柱形结构，以便容纳轴套111。锁定部分113位于支持部112的顶部。

如图23A所示，锁定部分113形成臂113a，该臂113a可旋转地安装在支持部112上。该臂113a在罐103的轴向上延伸，支持部112经过销子112a和弹簧112b支撑该臂113a的中间部分。弹簧112b将臂113a的自由端压向罐103。该臂113a的自由端形成钩113b，该钩113b可与罐103的脊103c啮合并且可在罐103和突起103d的圆周面上滑动。钩113b的外表面上有一层低阻力涂层，使钩113b可在罐103和突起103d上滑动。

罐103每旋转一周，钩113b都会冲上突起103d然后再下落。恰在下落之后，由于弹簧112b的作用，钩113b轻轻地撞击罐103的圆周面。在这种意义上，钩113成为一个随着罐103的旋转而敲击罐103的敲击装置。

如图22所示，打开/关闭件130为设置在与装有罐夹持件110的通道102的侧壁相对的另一侧壁上。象第二实施例的打开/关闭件30一样，打开/关闭件130包括用于夹住或释放该盖103A的弹簧夹头131、及用于前后移动卡头131的螺线圈132。罩135与第二实施例的罩37相同，它位于通道102中以便接收从第二罐104上落下的色粉。该罩135盖住打开/关闭件130。

罐旋转件120设置在支持部112下方，它由马达121和安装在马达121的输出轴上的齿轮122构成。该齿轮122与齿轮齿111a啮合。马达121的转动经齿轮122和齿轮齿111a传递给轴套111，带动第一罐103旋转。

如图24所示，打开/关闭件130和160的螺线圈132和162、罐旋转件120和150的马达121和151与控制装置170相连，该控制装置170位于复印机中的预定位置上。安装在显影部件上的色粉含量传感器71也与控制装置170相连。控制装置170根据色粉含量传感器71的输出结果来控制各个部件。

工作时，第一罐103的环状脊103c与钩113b啮合，同时第一罐103的开口部分插入轴套111。因此，罐103相对于轴套111定位。同样，第二罐104利用轴套141和钩143b而安装到装置100中。

此后，两罐103和104中首先从中补充色粉的一个(本实施例中是第一罐103)的盖103A以与第二实施例中同样的方式移开。具体地说，螺线圈132根据控制装置170发出的指令而移动弹簧卡头131。

参考图25A至25C，详细描述罐103和104的转动及补充色粉的过程。图25A表示从第一罐103补充色粉的情况。图25B表示停止从第一罐103补充色粉的情况。图25C表示从第二罐104补充色粉的情况。

假设色粉含量传感器71的输出结果表示由于反复显影色粉含量低于标准值。则，如图25A所示，控制装置170经马达121带动第一罐103旋转。因此，螺旋形凹槽103a使罐103中的色粉向开口103b运动，从而使色粉经开口103b排到通道102中。当第一罐103处于旋转状态时，即，当马达121工作时，马达151保持静止。

当由于从第一罐103补充色粉，色粉含量传感器71断定色粉含量增至标准值时，控制装置170使马达121停止转动，从而停止从第一罐103补充色粉。当中止从第一罐103补充色粉，即，传感器71不向控制装置170发出其输出信号时，控制装置170带动马达151，从而使第二罐104转动一段预定时间。如果当马达151处于工作状态时色粉含量传感器71检测出色粉含量低于标准值，则控制装置170使马达151停机，重新启动马达121。这样，不久后将从其中排出色粉的第二罐104在不补充色粉时也旋转。这样可以很好地搅拌第二罐104中的色粉，防止色粉粘连。

尽管图示的实施例中，当没有色粉含量传感器71的输出信号时，为上述目的第二罐104也转动，但是，如果需要也可以使罐104一天转动预定的几次。

假设由于反复补充色粉，第一罐103中没有色粉了。于是从第二罐104补充色粉。为了换罐，打开/关闭件130将盖103A塞入第一罐103的开口，然后打开/关闭件160将盖104A从第二罐104的开口移开。如从第一罐103补充色粉一样地从第二罐104补充色粉。从第二罐104补充色粉期间，即，马达151工作期间，马达121不工作。

如下所述，当第一罐103旋转时，锁定部分113工作。从第一罐103补充色粉期间，由于罐103的旋转，突起103d接近钩113b。钩113b冲上突起103d(见图23A)再滑下。恰在滑下之后(见图23B)，钩113b撞击罐103的圆周面并轻轻敲击它。罐103每转一圈敲击一次，使粘在罐103内圆周面上的色粉掉下来。这样做可尽量减少留在罐103中的色粉，从而使色粉有效地从罐103填充到显影部件中。

当从两罐103和104中的任一个补充色粉或停止从第一罐103补充色粉时，两罐103和104中的一个旋转而另一个罐静止。即，罐103和104不会同时旋转。这使得锁定部分113的敲击和锁定部分143的敲击不会在时间上重叠，防止了加重嘈声。

如果需要，构成敲击装置的锁定部分113和143可用装在罐103和104上使罐震动的装置代替，如果这样做，为减少嘈音，应逐一控制罐的敲击时间。

另外，当第一罐和第二罐103和104中都没有色粉或其中一个没有色粉时，装置100会督促操作者更换空罐。

如果需要，用于移动弹簧卡头的螺线圈可用一个由齿条、齿轮和马达构成的装置来替换。

第四实施例

图26表示本发明的第4实施例，其中第一色粉罐300和第二色粉罐301在水平方向上并排放置。齿轮300a和301a分别装在罐300和301的底部。中介轮302的轴颈安装在复印机的侧壁(未示出)上，且中介轮302与齿轮300a和301a啮合。与第二实施例的凸块3d和3e相同，一个圆柱形凸块300b和一对矩形凸决300c形成在齿轮300a的末端。同样，一个圆柱形凸块301b和一对矩形凸块301c形成在齿轮301a底部的末端。

用来旋转第一罐300的罐旋转件303朝向罐300的底部。尽管罐旋转件303与第一罐300相连，但如下所述，罐300和301共用该罐旋转件303。罐旋转件303包括一个可与第一罐300的底部啮合的连接件304、及一个用于旋转连接件304且带有减速器的马达305。连接件304安装在马达305的输出轴305a上，以便在轴305a的轴向上前后移动。盘簧306夹在连接件304和马达305之间并且将连接件304压向第一罐300。

工作时，连接件304与第一罐300啮合并使之转动，从而使色粉从罐300补充到显影部件中。第一罐300的旋转经齿轮300a、中介轮302和齿轮301a传递给第二罐301。这样可以在从第一罐300补充色粉过程中很好地搅拌第二罐301中的色粉，从而防止罐301中的色粉产生粘结。由于两罐300和301共用一个罐旋转件，所以该补充装置结构简单、成本低。

第五实施例

图27表示本发明的第5实施例。与第3实施例一样，通过将罐的开口侧固定在轴套中，使色粉罐与轴套一起旋转。如图所示，分别盛放第一和第二色粉罐400和402的轴套401和403分别带有齿轮齿401a和403a。中介轮404处于轴套401和403之间并与齿轮齿401a和403a啮合。马达405靠近轴套401。齿轮406安装在马达405的输出轴上并与齿轮齿401a啮合。

当马达405转动时，其旋转经齿轮406、齿轮齿401a和中介轮404传递给齿轮齿403。因此，在与第4实施例一样，在从第一罐400补充色粉期间，第二罐402与第一罐400一起旋转。因此可很好地搅拌第二罐402中的色粉。

假设将第3实施例的锁定部分113和114用于第5实施例的第一罐和第二罐400和402。于是，为减少嘈音，只有罐400和402分别装在轴套401和403中并且它们在径向彼此角度错位，锁定部分113和143才能在特定时刻各自敲击相关的罐400或402。

总之，图示和所说明的第2至第5实施例具有下列优点。

(1)由于可设置多个色粉罐或容器，所以即使色粉消耗量很大时，罐的更换频率即更换所用的时间和劳动都可以降低。

(2)从任何一个罐补充色粉时，罐旋转件带动所有的罐旋转。即，不久后将从其中补充色粉的罐也转动，防止了其中的色粉粘结。这样可确保色粉的流动性并有利于有效地将色粉补充到显影部件中。

(3)当停止从一个罐中补充色粉时，罐旋转件带动不久后将从其中补充色粉的另一罐旋转一段预定的时间。这样可顺利实现上述优点(2)。

(4)罐旋转件防止空罐旋转，因此消除了由空罐带来的嘈声并降低能量消耗。

(5)罐每转一周，敲击装置敲击罐一次，从而使粘附在罐内圆周面上的色粉落下来。这样可减少留在罐中的色粉量，从而有效地向显影部件补充色粉。

(6)多个敲击装置每个在特定时刻敲击各自的罐，从而尽量减少嘈音。

在接受本发明的教导后，本领域的技术人员在不脱离本发明范围的情况下可能进行各种变形。

Claims (14)

1.一种成像设备，包括向通过静电作用形成在图像载体上的潜影提供色粉的显影部件，其特征在于，还包括：

用于向显影装置提供色粉的色粉筒，每个色粉筒装有至少两个用于存放色粉并向色粉筒供应色粉的色粉罐；

色粉传输部件，每一个色粉传输部件将一个色粉筒与相应的显影装置连接起来，用于将色粉从一个色粉筒向着相应的显影装置传送；

用来检测色粉筒中色粉量的传感器；以及

检测单个色粉罐的使用频率的检测部件。

2.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述检测部件为检测所述各个色粉罐的使用频率的检测器。

3.如权利要求1或2所述的成像设备，其特征在于，色粉罐是可更换的，所述检测部件为检测所述各个色粉罐的更换频率的计数装置。

4.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，对于每个色粉罐，还包括

将色粉从色粉罐输入到所述色粉传输部分中的通道。

5.如权利要求4所述的成像设备，其特征在于，它还包括用于驱动所述多个色粉罐中的任意一个、以便经其开口排出色粉的驱动部件。

6.如权利要求5所述的成像设备，其特征在于，它还包括置于所述通道中且与所述驱动部件联动的防止色粉堆积的部件。

7.如权利要求4所述的成像设备，其特征在于，它还包括位于所述通道上方的通风部。

8.如权利要求1所述的成像设备，其特征在于，它还包括

转动所述多个色粉罐中的任意一个、从而向显影部件补充色粉的旋转部件，所述旋转部件在补充色粉期间转动所有的色粉罐。

9.如权利要求8所述的成像设备，其特征在于，所述旋转部件可防止所述多个色粉罐转动。

10.如权利要求9所述的成像设备，其特征在于，还包括随着相关色粉容器的转动而轻轻敲击所述多个色粉罐中相关的一个罐的多个敲击部件。

11.如权利要求10所述的成像设备，其特征在于，所述多个敲击部件中的每一个在特定时刻敲击相关的色粉罐。

12.如权利要求8所述的成像设备，其特征在于，补充色粉的色粉罐包括第一和第二色粉罐，当从所述第一色粉罐补充色粉时，所述旋转部件防止所述第二色粉罐旋转，而当停止补充色粉时，旋转部件带动所述第二色粉罐旋转一段预定的时间。

13.如权利要求12所述的成像装置，其特征在于，所述旋转部件防止所述色粉罐转动。

14.一种向成像设备的显影装置供应色粉的方法，该成像设备包括：用于向显影装置提供色粉的色粉筒，每个色粉筒装有至少两个用于存放色粉并向色粉筒供应色粉的色粉罐；色粉传输部件，每一个色粉传输部件将一个色粉筒与相应的显影装置连接起来，用于将色粉从一个色粉筒向着相应的显影装置传送，所述方法包括步骤：

通过传感器检测色粉筒中色粉量；

确定色粉筒中色粉的检测量是否小于预定值；

当确定色粉筒中色粉的检测量小于预定值时，比较各个色粉罐的使用频率；

驱动使用频率最低的色粉罐，向相应的色粉筒供应色粉，直到在相应的色粉筒中检测到预定量的色粉。

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