CN101042557A - 色粉补给方法、色粉补给装置、显影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色粉补给装置，具有：色粉浓度传感器，检测显影槽内的色粉浓度；色粉料斗，向显影槽补给色粉；色粉盒，向色粉料斗补给色粉；和控制部，控制料斗驱动电机和盒驱动电机，使得当根据色粉浓度传感器的检测信号产生对显影槽补给色粉的色粉补给请求时，进行色粉料斗的色粉补给动作和色粉盒的色粉补给动作，这样一来，在具有纵列配置的第一和第二两段的色粉补给部的构造中，可稳定地进行对显影槽的色粉补给。

Description

色粉补给方法、色粉补给装置、显影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及到一种向显影槽补给作为显影剂的色粉的色粉补给方法、色粉补给装置、显影装置及图像形成装置。

背景技术

一直以来，复印机、打印机及传真机等电子照相方式的图像形成装置为世人所知。由于电子照相方式易于形成具有良好图像品质的图像，因此广泛应用于上述各种图像形成装置。

采用电子照相方式的图像形成装置一般情况下使含有光导电性物质的感光体的表面平均带电，在该状态的感光体的表面上，照射基于图像信息的光线并形成静电潜影，向形成的静电潜影提供色粉并使之可视化，将获得的色粉图像从感光体转印到记录介质，进一步对记录介质上的色粉图像进行加热、加压等，而定影在记录介质上。

静电潜影的显影中使用的色粉从显影装置被提供到感光体表面。显影装置具有显影槽，该显影槽在内部容纳色粉，并且具有显影辊、刮粉刀及搅拌辊。显影辊与感光体的表面接触设置，其表面承载色粉层并向静电潜影提供色粉。刮粉刀由和显影辊的表面抵接设置的板状部件构成，限制显影辊表面的色粉层的层厚。搅拌辊通过进行旋转动作，使色粉带电，并将带电状态的色粉传送到显影辊的周围。

显影装置进一步具有作为色粉补给装置的色粉料斗，该色粉料斗向上述显影槽补给色粉。

例如，在专利文献1(日本国公开实用新型公报“实开昭63-168458号(昭和63年11月2日公开)”)中，在补给槽(色粉料斗)的侧壁的上下方向上设有多个色粉量传感器，在补给槽色粉供给口上设有补给用辊。并且，根据由多个色粉量传感器检测出的补给槽内的色粉剩余量，控制补给用辊的旋转速度。

并且，在专利文献2(日本公开专利公报“特开昭62-50778(昭和62年3月5日公开)”)中，在显影槽上设有色粉浓度传感器，在色粉箱(色粉料斗)的色粉供给口上设有色粉补给辊。并且，根据色粉浓度传感器的检测结果，控制色粉补给辊的旋转。

另一方面，近些年来，从提高色粉补给到显影槽的便利性的角度出发，一般使用具有色粉盒的色粉补给装置。在这种显影装置中，如专利文献3(日本国公开专利公报“特开2001-255727(平成13年9月21日公开”)及专利文献4(日本国公开专利公报“特开平11-295975号(平成11年10月29日公开)”)所示，色粉从色粉盒补给到色粉料斗，进一步色粉从色粉料斗补给到显影槽。这种情况下，色粉料斗作为用于顺利且适量地将色粉盒补给的色粉提供到显影槽的调整器起作用。并且，一般情况下，色粉料斗为了使显影装置实现小型化，为小型且色粉容量较小的形态，另一方面，色粉盒为了减少更换频率，与色粉料斗相比为大型且色粉容量较大的形态。

在这种显影装置中，如专利文献3所述，在显影器(显影槽)上设有色粉浓度传感器，在色粉料斗上设有色粉剩余量传感器。并且，当通过色粉剩余量传感器检测到色粉料斗内的色粉不足时，从色粉盒向色粉料斗补给色粉，当通过色粉浓度传感器检测出显影器内的色粉不足时，从色粉料斗向显影器补给色粉。

如上所述，在从色粉盒(第一色粉补给单元)向色粉料斗(第二色粉补给单元)补给色粉、进一步将色粉从色粉料斗补给到显影槽的两段式的色粉补给装置中，如上述现有技术一样，在根据色粉料斗的色粉剩余量传感器的检测结果从色粉盒向色粉料斗补给色粉时，存在无法顺利向显影槽补给色粉的危险。即，存在因色粉料斗中的色粉剩余量传感器的配置位置、色粉料斗内的色粉流向等，产生正确的色粉剩余量的检测延缓、色粉剩余量的误检测的危险。或者，进行高印字原稿印刷、大量连续印刷而大量消耗色粉时，存在色粉从色粉盒向色粉料斗的补给延迟的危险。这种情况下，在显影槽中产生色粉浓度不足，对显影装置的显影动作产生障碍。该问题在为了装置的小型化而将色粉料斗小型化的构造中尤其明显。

因此，本发明的目的在于提供一种在具有纵列配置的第一和第二两段的色粉补给单元的构造中，可稳定进行对显影槽的色粉补给的色粉补给方法、色粉补给装置、显影装置及图像形成装置。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的色粉补给装置的特征在于，具有：色粉浓度传感器，检测显影槽内的色粉浓度；第一色粉补给部，向上述显影槽补给色粉；第二色粉补给部，向第一色粉补给部补给色粉；控制部，控制第一色粉补给部和第二色粉补给部，使得当根据上述色粉浓度传感器的检测信号产生向上述显影槽补给色粉的色粉补给请求时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作和第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

并且，本发明的色粉补给方法是从第一色粉补给部向显影槽补给色粉，从第二色粉补给部向第一色粉补给部补给色粉的色粉补给方法，其特征在于，当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作和第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

根据上述构造，当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给部对显影槽的色粉补给动作和第二色粉补给部对第一色粉补给部的色粉补给动作。因此，从第二色粉补给部向第一色粉补给部的色粉补给例如在不依据第一色粉补给部上设置的色粉剩余量传感器的检测结果、而在检测出显影槽的色粉浓度不足时进行，即从第一色粉补给部向显影槽补给色粉时进行。

这样一来，即使第一色粉补给部是小型且小容量的装置，也可防止从第二色粉补给部向第一色粉补给部的色粉补给延迟引起的第一色粉补给部的色粉不足，可稳定进行从第一色粉补给部到显影槽的色粉补给。

附图说明

图1是表示具有本发明的实施方式下的色粉补给装置的显影装置的示意图。

图2是表示具有图1所示的显影装置的打印机的内部构造的正视图。

图3是图1所示显影装置的透视图。

图4是图1所示色粉料斗的透视图。

图5是图4中的H-H线向视截面图。

图6是图4中的I-I线向视截面图。

图7是图4中的J-J线向视截面图。

图8是图4所示的色粉料斗具有的色粉传送螺杆的透视图。

图9(a)是图1所示补给用管具有的管部的透视图，图9(b)是同一管部的纵向截面图。

图10是表示图1所示色粉补给装置具有的控制装置的构造的框图。

图11是表示图3所示色粉盒中的色粉盒驱动时间和色粉盒中的色粉剩余量的关系的图表。

图12是表示图10所示的控制装置对色粉补给装置的控制动作的一个实施例的时序图。

图13是表示在图12所示的例子中，色粉剩余量传感器总是为Low时的控制装置的控制动作的时序图。

图14是在表示图12所示的例子中，色粉剩余量传感器总是为High时的控制装置的控制动作的时序图。

图15是表示图10所示的控制装置对色粉补给装置的控制动作的其他实施例的时序图。

图16是表示图10所示控制装置对色粉补给装置的控制动作的其他例子的时序图。

图17(a)是图3所示色粉盒的侧面图，图17(b)是同一色粉盒的正视图。

图18是图17(a)所示的色粉盒具有的色粉瓶的前端部的侧面图。

图19是在图18所示的色粉瓶的前端部上安装刮刀时的侧面图。

图20是图19所示的色粉瓶的正视图。

图21是从下面一侧观察图17所示的瓶支持部件时的透视图。

图22是(a)是构成图21所示瓶支持部件的第一框体的透视图，图22(b)是同一第二框体的透视图。

图23是图21所示的瓶支持部件的色粉排出室和色粉瓶的刮刀的配置位置的关系的说明图。

图24是图19所示的色粉瓶的前端部的概要纵向截面图。

图25是在图19所示的色粉瓶的前端部安装瓶支持部件的状态下的概要纵向截面图。

图26(a)是表示在图17所示的色粉盒中挡板部件打开的状态的说明图，图26(b)是表示同一挡板部件关闭时的状态的说明图。

具体实施方式

对本发明的实施方式之一进行如下说明。并且在本实施方式中，以将本发明的色粉补给装置适用于作为图像形成装置之一的打印机为例进行说明。

图2是表示本实施方式涉及的打印机的概要构造的图。

本打印机A用于根据外部传送的图像数据对预定的纸张(记录纸张)形成多色及单色图像。并且，打印机A如图2所示，由曝光单元1、显影装置2、感光鼓3、带电器5、清洁单元4、中间转印带单元8、定影装置12、纸张传送路径S、送纸盘10、及排纸盘15等构成。

并且，在本打印机A中处理的图像数据对应于使用黑(K)、青(C)、品红(M)、黄(Y)各色的彩色图像。因此，显影装置2(2a、2b、2c、2d)、感光鼓3(3a、3b、3c、3d)、带电器5(5a、5b、5c、5d)、清洁单元4(4a、4b、4c、4d)分别各设有四个，以形成和各色对应的四种潜影，a设定为黑、b设定为青、c设定为品红、d设定为黄，以构成四个图像站(image sation)。

感光鼓3配置(安装)到本打印机A的上部，形成和图像数据对应的静电潜影。

带电器5是用于使感光鼓3的表面平均带上预定电位的电的带电装置。另外，带电器5如图2所示，除了接触型的辊型、刷子型的带电器外，也可使用充电型的带电器。

曝光单元1如图2所示，由具有激光照射部及反射镜的激光扫描单元(LSU)构成。并且，曝光单元1除了使用LSU外，也可使用将发光元件阵列状排列的、例如EL、LED写入头。

曝光单元1具有以下功能：使带电的感光鼓3根据输入的图像数据进行曝光，从而在其表面上形成和图像数据对应的静电潜影。

显影装置2用于将各感光鼓3上形成的静电潜影通过(K、C、M、Y)色粉显影。清洁单元4用于去除、回收显影/图像转印后的感光鼓3的表面上残留的色粉。

配置在感光鼓3的上方的中间转印带单元8具有：中间转印带7、中间转印带驱动辊71、中间转印带张紧机构73、中间转印带从动辊72、中间转印辊6(6a、6b、6c、6d)、及中间转印带清洁单元9。

中间转印带驱动辊71、中间转印带张紧机构73、中间转印辊6、中间转印带从动辊72等架起中间转印带7，驱动其向箭头B方向旋转。

中间转印辊6可旋转地支持在中间转印带单元8的中间转印带张紧机构73的中间转印辊安装部上，施加用于使感光鼓3的色粉图像转印到中间转印带7上的转印偏压。

中间转印带7与各感光鼓3接触地设置。并且具有以下功能：通过将感光鼓3上形成的各色色粉图像依次重叠转印到中间转印带7，在中间转印带7上形成彩色色粉图像(多色色粉图像)。该中间转印带7使用厚100μm～150μm左右的薄膜形成为环状。

从感光鼓3到中间转印带7的色粉图像的转印由和中间转印带7的内侧接触的中间转印辊6进行。对中间转印辊6，为了转印色粉图像施加高压的转印偏压(和色粉的带电极性“-”相反极性的“+”高压)。

中间转印辊6以直径8～10mm的金属(例如不锈钢)轴为基底，其表面由导电性弹性材料(例如EPDM、发泡聚氨酯等)覆盖的辊。通过该导电性的弹性材料，可对中间转印带施加平均的高压。在本实施例中，转印电极使用辊状物，但除此以外也可使用刷子等。

如上所述，在各感光鼓3上和各色相对应的显影化的静电图像在中间转印带7上层积，成为输入到装置的图像信息。这样一来，层积的图像通过中间转印带7的旋转，由配置在下述纸张和中间转印带7的接触位置上的转印辊11转印到纸张上。

此时，中间转印带7和转印辊11以预定的辊隙压接，并且向转印辊11施加用于将色粉转印到纸张上的高压(和色粉的带电极性“-”相反极性的“+”高压)。

进一步，转印辊11为了稳定地获得上述辊隙，使转印辊11或上述中间转印带驱动辊71的任意一个为硬质材料(金属等)，另一个为弹性辊等软质材料(弹性橡胶辊、或发泡性树脂辊等)。

并且，如上所述，通过与感光鼓3的接触附着到中间转印带7的色粉、或未通过转印辊11转印到纸张上而残留到中间转印带7的色粉成为下一工序中导致色粉混色的原因，因此通过中间转印带清洁单元9去除、回收。

中间转印带清洁单元9具有和中间转印带7接触的例如作为清洁部件的清洁刮刀，清洁刮刀接触的中间转印带7从内侧由中间转印带从动辊72支持。

送纸盘10是用于存储图像形成所使用的纸张(记录纸张)的盘，设置在本打印机A的图像形成部及曝光单元1的下侧。

并且，设置在本打印机A上部的排纸盘15是用于将打印完成的纸张面朝下放置的盘。

并且，本打印机A中设有使送纸盘10的纸张经由转印辊11、定影装置12并传送到排纸盘15的、大致垂直状的纸张传送路径S。进一步，在从送纸盘10到排纸盘15的纸张传送路径S的附近，设有：拾取辊16-1、定位辊14、转印辊11、定影装置12、传送纸张的传送辊25等。

传送辊25是用于促进、辅助纸张传送的小型辊，沿纸张传送路径S设置多个。

拾取辊16设置在送纸盘10的端部，是从送纸盘10一页页将纸张提供到纸张传送路径S的抽取辊。

定位辊14用于暂时保存在纸张传送路径S中传送的纸张。并且，具有在使感光鼓3上的色粉图像的前端和纸张前端对齐的时刻，将纸张传送到转印部的功能。

定影装置12具有加热辊31及加压辊32等，它们夹持纸张旋转。加热辊31根据未图示的温度检测器的信号，由控制部设定为预定的定影温度。加热辊31与加压辊33同时对纸张进行热定影，使转印到纸张的多色色粉图像熔融、混合、压接，使纸张热定影。

并且，多色色粉图像定影后的纸张由传送辊25传送到纸张传送路径S的反转排纸路径，在反转的状态下(使多色色粉图像朝向下侧)排出到排纸盘15上。

接着详细说明纸张传送路径。本打印机A上提前设置容纳纸张的送纸盘10，并且配置手动送纸盘20，其在用户进行少量页数打印时可不用进行上述送纸盘10的开关动作。这二个盘中分别配置上述拾取辊16，将纸张一页页引导到传送路径。

从送纸盘10传送的纸张由传送路径中的传送辊25-1传送到定位辊14，在纸张前端和中间转印带7上的图像信息的前端对齐的时刻，传送到转印辊11，在纸张上写入图像信息。之后，纸张经过定影装置12从而使纸张上的未定影色粉被热熔融、固定，并经过传送辊25-2从排纸辊25-3排出到排纸盘15上(单面打印时)。

另一方面，手动送纸盘20上承载的纸张由拾取辊16-2送纸，并经过多个传送辊(25-6、25-5、25-4)到达定位辊14，之后经过和从送纸盘10送纸的纸张一样的过程排出到排纸盘15(单面打印时)。

当打印请求内容为双面打印时，如上所述结束单面打印，经过了定影装置12的纸张的后端被上述排纸辊25-3夹住，在排纸辊反向旋转并引导到传送辊(25-7、25-8)后，经过定位辊14进行反面打印，之后排出到排纸盘15。

显影装置2(2a、2b、2c、2d)具有：显影槽140(140a、140b、140c、140d)；和为了可对应高速、大量印刷，向这些显影槽140(140a～140d)分别补给色粉的色粉补给装置101(101a、101b、101c、101d)。色粉补给装置101(101a～101d)具有：色粉盒100(100a、100b、100c、100d)、色粉料斗110(110a、110b、110c、110d)、和补给用管80(80a、80b、80c、80d)。

色粉盒100a作为补给用的色粉容纳黑(K)的色粉，同样色粉盒100b容纳青(C)色粉，色粉盒100c容纳品红(M)色粉，色粉盒100d容纳黄(Y)色粉。

色粉补给装置101如图3所示，在显影槽140的正上方从上到下依次配置色粉盒100和色粉料斗110，色粉料斗110和显影槽140由上下方向配置的补给用管80连接。从色粉盒100到色粉料斗110的色粉补给、从色粉料斗110通过补给用管80对显影槽140的色粉补给均在设有补给用管80的一侧的端部进行。色粉盒100由色粉盒驱动电机150驱动，色粉料斗110由料斗驱动电机151驱动。

并且，在色粉盒100和色粉料斗110之间配置中间转印带单元8。并且，用于补给黑(K)色粉的补给用管80a将二个色粉盒100a、100a的显影剂集中为一个补给到色粉料斗110a、即显影槽140a。

色粉补给装置101的色粉料斗110具有图4至图7所示的构造。图4是表示色粉料斗110的透视图，图5是图4中的H-H线向视截面图，图6是图4中的I-I线向视截面图，图7是图4中的J-J线向视截面图。色粉料斗110如图4所示，在内部具有二个传送路径，即第一传送路径111、第二传送路径112。该第一及第二传送路径111、112被隔板113隔开，为细长的形状，在第一传送路径111中的色粉传送方向(C方向)的终端部互相连接。

在第一传送路径111的始端部上，开口有色粉接收口114，其用于将色粉盒100提供的色粉导入到色粉料斗110内。并且，第二传送路径112的色粉传送方向(D方向)的终端部中的底壁部中如图7所示，形成用于将色粉投入到补给用管80的色粉排出口115。

并且，在第一传送路径111的色粉接收口114附近的侧壁部中，设有检测该区域有无色粉的色粉剩余量传感器116。

第一及第二传送路径111、112中设有图8所示的色粉传送螺杆118。因此，从色粉接收口114取入到色粉料斗110的色粉通过色粉传送螺杆118在第一传送路径111内向C方向传送，在第一传送路径111的终端部中向第二传送路径112移动。该色粉通过色粉传送螺杆118在第二传送路径112内向D方向传送后，从色粉排出口115下落到补给用管80内。

这样一来，在色粉补给装置101中，从色粉盒100取入到色粉料斗110的色粉在第一传送路径111和第二传送路径112中向水平方向传送后，通过补给用管80提供到显影槽140。

上述色粉料斗110在本实施方式中，可容纳色粉的容量例如是30g的小容量。该容量用可打印的页数表示，则是相对于A4大小可印刷1000页左右的6％的实图像。

补给用管80具体而言具有图9(a)、(b)所示的圆形的管部81。并且，图9(a)是管部81的透视图，图9(b)是管部81的纵向截面图。

图3所示的色粉盒100是旋转型色粉瓶形式的装置，一边旋转一边将色粉补给到补给用管80。这种形式的色粉盒100可正确、容易地进行色粉补给量的控制，因此适用于通过容量小且窄小的传送路径(第一及第二传送路径111、112)传送色粉的色粉料斗110。对该色粉盒100稍后详细论述。

图1表示具有上述色粉补给装置101的显影装置2的示意图。同图所示的色粉浓度传感器160设置在显影槽140上，检测出显影槽140内的色粉浓度。

接着说明色粉补给装置101对显影槽140的色粉补给控制。色粉补给装置101表示图10所示控制装置170。该控制装置170根据色粉浓度传感器160及色粉剩余量传感器116的检测信号，控制盒驱动电机150及料斗驱动电机151的动作。

即，控制装置170作为第一控制，根据色粉剩余量传感器116的检测结果判断色粉料斗110内的色粉量不足时，使盒驱动电机150旋转，从色粉盒100向色粉料斗110补给色粉。并且，控制装置170作为第二控制，根据色粉浓度传感器160的检测结果判断显影槽140内的色粉浓度不足时，使料斗驱动电机151旋转，从色粉料斗110向显影槽140补给色粉。并且，在该第二控制中，控制装置170在使料斗驱动电机151旋转时，使盒驱动电机150旋转。具体而言，当使料斗驱动电机151旋转第一设定时间(预定时间)以上时，使盒驱动电机150旋转第二设定时间(预定时间)以上。

这样一来，在第二控制中，盒驱动电机150不依据色粉剩余量传感器116的检测结果，而与料斗驱动电机151的旋转联动，从而可使色粉料斗110总保持大致充满色粉的状态。这样一来，即使色粉料斗110小型化、且色粉容量为小容量时，也可稳定地、即不会中断地连续进行对显影槽140的色粉补给。

特别是在本实施方式中，色粉料斗110为小容量，且其构造是通过第一及第二传送路径111、112一边使色粉向水平方向传送，一边补给到显影槽140。这种情况下，从色粉接收口114提供到第一传送路径111的色粉通过色粉传送螺杆118从色粉接收口114的位置开始朝向色粉排出口115，依次在第一及第二传送路径111、112中传送。因此，在色粉料斗110中的色粉传送进行的状态下，如果从色粉盒100到色粉料斗110的色粉补给中断，则在第一及第二传送路径111、112内，易于产生色粉中断的区域。当产生这种状态时，发生从色粉料斗110到显影槽140的色粉补给暂时中断的状态，对显影槽140的色粉补给变得不稳定，其结果是，显影槽140的色粉浓度变得不稳定。

为了防止这种事态，优选使得在色粉料斗110的第一及第二传送路径111、112中，不产生色粉中断的区域，即，使第一及第二传送路径111、112的大致全部区域分别为通过预定量以上的色粉被充满的状态。因此，当料斗驱动电机151旋转且第一及第二传送路径111、112的色粉被传送时，优选不依据色粉剩余量传感器116的检测结果，使色粉盒驱动电机150旋转，从色粉盒100补给色粉，以填充色粉接收口114正下方的第一传送路径111中产生的不存在色粉的区域(以下称为色粉缺乏区域)。因此，这种情况下的盒驱动电机150的旋转虽然与料斗驱动电机151的旋转联动，但无需与料斗驱动电机151的旋转开始同步，只要比料斗驱动电机151的旋转开始时间晚些开始旋转，并且从色粉盒100可向色粉料斗110补给色粉使得不会产生色粉缺乏区域即可。

并且，补给用管80根据色粉传送螺杆118的旋转，从色粉料斗110中逐渐排出大致一定量的色粉，因此即使补给用管80的色粉通路较窄，在色粉通路内也不会产生色粉堵塞。

为了进行上述控制动作，控制装置170具有盒驱动电机控制部171、料斗驱动电机控制部172、显示装置控制部173。并且，显示控制装置173是，向表示色粉补给装置101、显影装置2的各种状态的显示装置174提供显示用数据，显示和各种状态相关的信息的装置。并且，显示装置174例如设置在打印机A具有的操作面板上。

其中，图11表示本实施方式中的色粉盒100的驱动时间(连续驱动时间)和色粉盒100内的色粉剩余量的关系。此外，色粉盒100的驱动时间相当于色粉盒100具有的下述色粉瓶的旋转时间。从同图可知，当驱动时间超过25分钟时，色粉剩余量(色粉补给量)成为不直线变化的不稳定区域。

并且，在本实施方式的色粉料斗110中，由于色粉剩余量传感器116设置在色粉接收口114附近，因此根据色粉剩余量传感器116的检测结果，通过对从色粉盒100到色粉料斗110的色粉补给控制，也有助于抑制色粉料斗110中的色粉缺乏区域。

以下对用于抑制色粉料斗110中的色粉缺乏区域的控制装置170的色粉补给控制的实施例进行说明。

(实施例1)

图12是表示控制装置170对色粉补给控制的一个实施例的时序图。其中，进行以下两种控制：

(1)当色粉剩余量传感器116的检测结果为Low(需要色粉补给)时，在其1秒后使来自色粉盒100的色粉补给动作进行5秒钟的控制(使盒驱动电机150旋转5秒钟的控制)；

(2)当料斗驱动电机151的累计旋转时间到达3秒时，使来自色粉盒100的色粉补给动作进行5秒钟的控制。

图12表示进行上述(1)、(2)的控制时的例子(CASE1-1)。

在同图中，色粉盒100的动作(a1)是控制(1)或控制(2)的动作。并且，由于两个控制下的色粉盒100的动作期间一致，因此在此不进行和各个控制对应的色粉盒100的动作。

色粉盒100的动作(a2)通过控制(2)开始。其中，在结束动作(a2)中的色粉盒100的5秒钟的动作前，色粉料斗110的累计旋转时间达到3秒，因此开始控制(2)下的下一动作(a3)。这种情况下，和动作(a3)的开始同时开始色粉盒100的动作时间计算。动作(a4)也和动作(a3)一样，在结束动作(a3)中的色粉盒100的5秒钟的动作前，由于色粉料斗110的累计旋转时间达到3秒，因此开始控制(2)下的下一个动作(a4)，色粉盒100进行完5秒钟的动作后，结束动作。

图13是表示进行上述控制(1)及(2)时的其他例子(CASE1-2)中，色粉剩余量传感器116的检测结果总为Low时的色粉补给控制的时序图。

在同图中，色粉盒100的动作(b1)通过控制(1)开始，之后在结束动作(b2)中的色粉盒100的5秒钟的动作前，由于色粉料斗110的累计旋转时间达到3秒，因此开始控制(2)的下一个动作(b2)。进一步，在结束动作(b2)中的色粉盒100的5秒钟的动作前，开始控制(1)的下一个动作(b3)，在该动作(b3)结束后，接着开始控制(2)的动作(b4)，在该动作(b4)结束前，开始控制(1)的动作(b5)。之后，在结束色粉盒100的动作(b5)中的5秒钟的动作后，进行色粉剩余量传感器116的检测结果的判断，由于检测结果为Low，因此再次进行控制(1)的动作(b6)。

图14是表示进行上述控制(1)及(2)时的其他例子(CASE1-3)中，色粉剩余量传感器116的检测结果总是High时的色粉补给控制的时序图。

在同图中，由于色粉剩余量传感器116的检测结果总为High，因此在此不进行控制(1)下的色粉盒100的动作。

色粉盒100的动作(c1)由控制(2)开始，进行色粉盒100的5秒钟的色粉补给动作。之后，当料斗驱动电机151的累计旋转时间到达3秒时，进行控制(2)的色粉盒100的动作(c2)，之后进一步同样进行控制(2)的色粉盒100的动作(c3)。

(实施例2)

图15是表示控制装置170的色粉补给控制的其他实施例的时序图。其中，取代上述控制(1)，而进行下述控制(3)。此外，控制(2)相同。即，进行以下两个控制：

(3)色粉剩余量传感器116的检测结果为Low(需要补给色粉)时，在该时刻(0秒后)下，进行使来自色粉盒100的色粉补给动作进行2秒的控制(使盒驱动电机150旋转2秒钟的控制)；

(2)当料斗驱动电机151的累计旋转时间到达3秒时，使来自色粉盒100的色粉补给动作进行5秒钟的控制。

图15表示进行上述(3)、(2)的控制时的例子(CASE2-1)。

在同图中，色粉盒100的动作(d1)通过控制(3)开始。其中，在结束动作(d1)中的色粉盒100的5秒钟的动作前，由于色粉料斗110的累计旋转时间到达3秒，开始控制(2)的下一个动作(d2)。

色粉盒100的动作(d3)由控制(2)进行。而动作(d3)的开始由控制(2)或控制(3)进行。在此，在动作(d3)结束前，开始控制(2)的下一个动作(d4)。动作(d5)也和动作(d4)一样开始。之后色粉盒100在进行5秒钟的动作后，结束动作。

图16是表示进行上述控制(3)及(2)时的其他例子(CASE3)的时序图。其中，在色粉剩余量传感器116的检测结果变为Low的时刻，进行2秒钟从色粉盒100到色粉料斗110的色粉补给动作时(控制(3))，仅以色粉盒100的旋转时间(2秒)不进行用于控制(2)的色粉料斗110的旋转累计时间的计数。这是因为，防止在从色粉盒100向色粉料斗110的色粉补给过剩。

在同图中，色粉盒100的动作(e1)通过控制(3)开始。这种情况下，不进行用于控制(2)的色粉料斗110的旋转累计时间的计数。并且，色粉盒100的动作(e2)、(e3)、(e4)分别相当于图15所示的动作(d3)、(d4)、(d5)。

在上述控制中，根据基于色粉浓度传感器160的检测结果的色粉补给请求，使料斗驱动电机151旋转，将该料斗驱动电机151的旋转作为诱因使盒驱动电机150旋转。但是，也可根据基于色粉浓度传感器160的检测结果的色粉补给请求，使料斗驱动电机151及盒驱动电机150旋转。这种情况下，例如为了填充色粉料斗110中产生的色粉缺乏区域而从色粉盒100向色粉料斗110补给色粉时，使盒驱动电机150的起动时序迟于料斗驱动电机151的起动时序。

接着详细说明色粉盒100。并且，五个色粉盒100均为相同的构造。图17(a)、(b)表示色粉盒100的构造概要。图17(a)是色粉盒100的侧面图，图17(b)是从色粉盒100的色粉补给侧端面观察的正视图。

色粉盒100如图17(a)所示，具有：容纳作为显影剂的色粉的色粉瓶200；在一个端部可旋转地支持该色粉瓶200的瓶支持部件300。

在上述瓶支持部件300的底面(向打印机A安装色粉盒100时的下表面)如图17(b)所示，形成将色粉瓶200补给的色粉排出到色粉料斗110的色粉排出口，在色粉排出口上设有用于开合它的挡板机构400。

(色粉瓶200)

上述色粉瓶200如图17(a)所示，由大致形成为圆筒状的主体部201构成。以上述主体部201的瓶支持部件300支持的一侧端部为前端部201a时，该前端部201a中形成用于排出色粉的开口部。并且，作为和主体部201的前端部201a相反一侧的端部的后端部201b被封闭。

并且，主体部201的表面上形成向旋转轴X下陷的多个槽部201c。并且，在主体部201的内部，相当于上述槽部201c的部分成为向上述旋转轴X一侧突出形状的突出部。

上述突出部之间形成的槽作为将主体部201内容纳的色粉从后端部201b引导到前端部201a的引导槽起作用。其中，上述槽部201c如图17(a)所示，主体部201以旋转轴X为中心沿顺时针的Y方向旋转时，作为重力方向的下侧在前端部201a的方向上，作为和重力方向相反一侧的方向的上侧向后端部201b方向倾斜形成。这样一来，色粉瓶200向Y方向旋转，从而使该色粉瓶200中容纳的色粉从主体部201的后端部201b向前端部201a传送。

上述前端部201a如图18所示，形成比主体部201的中央部分直径小的圆筒状。在该前端部201a的前端面201d上形成向外部突出的凸缘202、202。该凸缘202、202在色粉盒100安装到打印机A时，与盒驱动电机150嵌合。

并且，上述前端部201a的周面201e上如图19所示，设有由具有橡胶等弹性的树脂构成的板状刮刀203、203。该刮刀203、203设置在由具有伸缩性的材料(橡胶等具有弹性的树脂等)构成的环状固定部件204的表面。

上述二个刮刀203、203如图20所示，当固定部件204安装到前端部201a时，通过该前端部201a的中心O大致形成一个直线状。

并且，上述主体部201中的、与前端部201a形成阶梯的端面201g中，如图20所示，形成用于排出主体部201中容纳的色粉的瓶侧色粉排出口201h。

从上述瓶侧色粉排出口201h排出的色粉容纳在覆盖前端部201a设置的瓶支持部件300的内部。瓶支持部件300中形成用于排出容纳的色粉的支持体侧色粉排出口。

(瓶支持部件300)

上述瓶支持部件300如图17(a)(b)所示，大致形成为圆筒状，由覆盖主体部201的前端部201a而接合的第一框体301及第二框体302构成。并且，形成第一开口部300a，使前端部201a的前端部201d上设置的凸缘202至少露出。

在上述第一框体301的表面，形成用于向图2所示的打印机A安装并固定色粉盒100的第一固定部件303及第二固定部件304。在该第一固定部件303和第二固定部件304之间，如图17(b)所示，设有控制从色粉盒100补给的色粉向外部的排出的挡板机构400。

上述瓶支持部件300如图21所示，在第一框体301的底面一侧，即第一固定部件303和第二固定部件304之间，形成支持体侧色粉排出口300b。并且，该支持体侧色粉排出口300b通过上述挡板机构400开合。

上述第一框体301如图22(a)所示，在上述色粉排出口300b的附近的内周面301a上，形成用于阻止色粉的第一堰部301b，并且从该第一堰部301b开始在和支持体侧色粉排出口300b相反一侧上延伸设置壁部301c。该壁部301c与作为第一框体301的内部的一个端面的抵接面301d隔开预定的距离设置。该距离设定为比上述刮刀203的宽度宽。

上述第二框体302如图22(b)所示，与图22(a)所示的第一框体301一样，在内周面302a上形成用于阻止色粉的第二堰部302b，并且从该第二堰部302b开始延伸设置壁部302c。该壁部302c与作为第二框体302的内部的一个端面的抵接面302d隔开预定的距离设置。该距离设定为比上述刮刀203的宽度宽。

通过接合上述第一框体301和第二框体302，成为图21所示的瓶支持部件300。当第一框体301和第二框体302接合时，如图23所示，形成由第一框体301的第一堰部301b及第二框体302的第二堰部302b、及壁部301c及壁部302c包围的第一空间。其中，在本实施方式中，将上述第一空间称为用于限制色粉排出的色粉排出限制室300c。另一方面，将和上述第一空间不同的、第一堰部301b和第二堰部302b之间的其他空间(第二空间)称为色粉排出室300d，其用于暂时存储来自色粉瓶200的色粉并将其排出。

上述色粉排出限制室300c不是实际用于排出色粉的空间，作为越过第一堰部301b的刮刀203可通过的空间起作用。此外，色粉排出限制室300c中，存在若干和刮刀203一起越过第一堰部301b的色粉，但该色粉通过刮刀203的旋转移动从第二堰部302b一侧被抓取。

另一方面，色粉排出室300d作为暂时存储从色粉瓶200的瓶侧色粉排出口201h排出的色粉的空间起作用。

其中，第一堰部301b和刮刀203的抵接面301e如图23所示，为了顺利刮刀203顺利越过，向刮刀203的旋转方向(图中的箭头方向)倾斜。即，上述抵接面301e从色粉瓶200的旋转中心O的法线L开始向刮刀203的旋转方向错开倾斜。

换言之，在刮刀203的色粉传送方向的上游一侧设有第一堰部301b，该第一堰部301b的刮刀203的抵接面301e从旋转中心O的法线L开始以预定的角度β倾斜并隔开色粉排出室300d。该角度β可根据刮刀203的材料、长度等因素适当设定。

并且，上述第一堰部301b设置在从色粉排出口300b向刮刀203的旋转方向略微错开的位置上。这是因为，易于在色粉排出室300d内存储色粉。这样一来，易于将色粉存储到色粉排出室300d，因此可使从色粉排出口300b排出的色粉供给量保持一定。即，可稳定地提供色粉。

进一步，刮刀203的长度方向的长度设定为从色粉瓶200的旋转中心O开始到瓶支持部件300的内周面为止的距离，即设定得比内径略微长。这是为了不浪费地抓取色粉排出室300d内存储的色粉。

并且，第二堰部302b和第一堰部301b一样，刮刀203的抵接面302d(色粉排出限制室300c一侧的面)从旋转中心O的法线L以预定的角度β倾斜，并隔开色粉排出室300d。该角度β根据刮刀203的材料、长度等可适当设定。

(密封机构的说明)

在上述构造的色粉盒100中，色粉瓶200可旋转地由瓶支持部件300支持，因此在色粉瓶200和瓶支持部件300之间产生若干间隙。因此，如果不对色粉瓶200和瓶支持部件300之间进行适当的密封，则色粉会从瓶支持部件300的色粉排出口300b以外漏出。

因此，在本实施方式中，如图24所示，在色粉瓶200的主体部201的前端部201a上安装作为密封件起作用的二个V形环501、502。

上述V形环501安装在比刮刀203的安装位置靠近外侧的前端部201a的周面201f上，上述V形环502安装在比刮刀203的安装位置靠近内侧的前端部201a的端面201g上。

上述V形环501的安装位置的更外侧上安装有弹簧503，用于确保色粉瓶200和瓶支持部件300之间的间隙，并且使色粉瓶200的旋转顺利进行，其由板状环形部件构成。

使上述V形环501的密封片501a压接到弹簧503，并使上述V形环502的密封片502a压接到瓶支持部件300的内周面(下述)，将各个V形环501、502安装到主体部201。这样一来，使二个V形环501、502作为密封件起作用。

上述弹簧503可旋转地嵌合到主体部201的前端部201a的周面201f，并且在将瓶支持部件300安装到色粉瓶200时，在该瓶支持部件300的内周面上固定。

这样一来，弹簧503在瓶支持部件300一侧被固定，在该弹簧503的内周面上，色粉瓶200的主体部201旋转。

如图25所示，当色粉瓶200的主体部201的前端部201a被瓶支持部件300支持时，上述V形环502安装到前端部201a上，以使密封片502a与瓶支持部件300的内周面300e压接。这样一来，可防止色粉从瓶支持部件300的后端部300f一侧泄漏。

并且，在色粉瓶200的主体部201的前端部201a周面上，如图25所示，由具有弹性的树脂等构成的板状的凸缘210斜向并列设置。

(挡板机构的说明)

上述挡板机构400如图26(a)、(b)所示，在瓶支持部件300的底面上，具有可在箭头F方向及箭头R方向上滑动的板状的挡板部件401。其中，在图26(a)、(b)中，将瓶支部部件300的前端部的开口部300a或色粉瓶200的凸缘202、202突出的一侧作为前侧(F)，将其相反一侧作为后侧(R)。

图26(a)是表示上述挡板机构400的挡板部件401在箭头R方向滑动、瓶支持部件300的色粉排出口300b打开的状态的图。

图26(b)是表示上述挡板机构400的挡板部件401在箭头F方向滑动、瓶支持部件300的色粉排出口300b被关闭的状态的图。

本发明可高速且稳定地提供显影剂，因此适用于高速印刷、高速复印的图像形成装置。

本发明的色粉补给装置特征在于，具有：色粉浓度传感器，检测显影槽内的色粉浓度；第一色粉补给单元，向上述显影槽补给色粉；第二色粉补给单元，向第一色粉补给单元补给色粉；和控制单元，控制第一色粉补给单元和第二色粉补给单元，使得当根据上述色粉浓度传感器的检测信号产生对上述显影槽补给色粉的色粉补给请求时，进行第一色粉补给单元的上述色粉补给动作，并且当检测到用于进行该色粉补给的第一色粉补给单元的动作时，进行第二色粉补给单元的上述色粉补给动作。

并且，本发明的色粉补给方法是从第一色粉补给单元向显影槽补给色粉，从第二色粉补给单元向第一色粉补给单元补给色粉，其特征在于，当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给单元的上述色粉补给动作，并且检测出用于进行该色粉补给的第一色粉补给单元的动作时，进行第二色粉补给单元的上述色粉补给动作。

根据上述构造，当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给单元对显影槽补给色粉的色粉补给动作，并且检测出进行用于该色粉补给的第一色粉补给单元的动作时，进行第二色粉补给单元对第一色粉补给单元的色粉补给动作。因此，第二色粉补给单元对第一色粉补给单元的色粉补给例如不依据第一色粉补给单元上设置的色粉剩余量传感器的检测结果，而在从第一色粉补给单元向显影槽补给色粉时进行。

这样一来，即使第一色粉补给单元是小型且小容量的装置，也可防止从第二色粉补给单元向第一色粉补给单元的色粉补给延迟引起的第一色粉补给单元的色粉不足，可稳定进行从第一色粉补给单元到显影槽的色粉补给。

在上述色粉补给装置中，上述控制单元对用于色粉补给的第一色粉补给单元的动作时间进行累计，并且每当该累计的时间到达第一设定时间时，使第二色粉补给单元进行上述色粉补给动作。

根据上述构造，通过适当设定第一设定时间，可防止在第一色粉补给单元中的接收来自第二色粉补给单元的色粉的色粉接收口附近堆积大量的色粉。即，在第一色粉补给单元内，可根据传送的色粉的量从第二色粉补给单元补给色粉。

在上述色粉补给装置中，第一色粉补给单元具有：色粉接收口，接收从第二色粉补给单元补给的色粉；色粉排出口，排出补给用色粉；色粉传送路径，从上述色粉接收口到达色粉排出口，在和垂直方向交叉的方向上形成；和色粉传送部件，设置在上述色粉传送路径上，依次传送从上述色粉接收口下落到上述色粉传送路径的色粉，并从上述色粉排出口下落。

根据上述构造，使第一色粉补给单元为轻薄且小型的构造，可使色粉补给装置小型化。并且，在具有和垂直方向交叉的方向上形成的色粉传送路径的第一色粉补给单元中，可防止产生色粉传送路径中的色粉不存在或色粉不足的色粉缺乏区域，可从第一色粉补给单元稳定地向显影槽补给色粉。

在上述色粉补给装置中，上述控制单元对用于色粉补给的第一色粉补给单元的动作时间进行累计，并且每当该累计的时间到达第一设定时间时，使第二色粉补给单元进行上述色粉补给动作，第一色粉补给单元具有：色粉接收口，接收从第二色粉补给单元补给的色粉；色粉排出口，排出补给用色粉；色粉传送路径，从上述色粉接收口到达色粉排出口，在和垂直方向交叉的方向上形成；和色粉传送部件，设置在上述色粉传送路径上，依次传送从上述色粉接收口下落到上述色粉传送路径的色粉，并使其从上述色粉排出口下落，上述第一设定时间根据以下时间设定：将第一色粉补给单元的上述色粉传送路径中的上述色粉接收口正下方的区域的色粉通过上述色粉传送部件传送到该区域以外所需的时间。

根据上述构造，使第一色粉补给单元为轻薄且小型的构造，可使色粉补给装置小型化。并且，在具有和垂直方向交叉的方向上形成的色粉传送路径的第一色粉补给单元中，可防止产生色粉传送路径中的色粉不存在或色粉不足的色粉缺乏区域，可从第一色粉补给单元稳定地向显影槽补给色粉。

在上述色粉补给装置中，第二色粉补给单元具有色粉瓶，其在内部容纳色粉，一边旋转一边排出色粉。

根据上述构造，第二色粉补给单元具有色粉瓶，其在内部容纳色粉，一边旋转一边排出色粉，因此易于进行色粉补给量的控制。这样一来，第二色粉补给单元在第一色粉补给单元小型化的情况下，对该第一色粉补给单元可总是稳定地补给适量的色粉。

上述色粉补给装置具有补给用管，其一端部连接到第一色粉补给单元的上述色粉排出口，且另一端部连接到上述显影槽，并在上下方向上延伸。

根据上述构造，在通过上下方向延伸的补给用管将第一色粉补给单元的色粉补给到显影槽这种、色粉补给装置的配置空间受限的情况下，也可从第一色粉补给单元将适量的色粉稳定地提供到补给用管。

上述色粉补给装置具有：显示单元；控制该显示单元的显示控制单元；和检测上述第一色粉补给单元中的色粉剩余量的色粉剩余量检测单元，上述第二色粉补给单元具有色粉盒，上述显示控制单元在通过上述色粉剩余量检测单元检测出在一定时间以上的期间色粉剩余量不足时，使上述显示装置进行催促色粉盒更换的显示。

根据上述构造，用户易于获知色粉盒的更换时间。

以上具体说明的实施方式或实施例仅用于明确本发明的技术内容，不得限于该具体例作狭义性的解释，在本发明的主旨及权利要求所述范围之内，可作各种变更并实施。

Claims (13)

1.一种色粉补给装置，其特征在于，具有：

色粉浓度传感器，检测显影槽内的色粉浓度；

第一色粉补给部，向上述显影槽补给色粉；

第二色粉补给部，向第一色粉补给部补给色粉；和

控制部，控制第一色粉补给部和第二色粉补给部，使得当根据上述色粉浓度传感器的检测信号产生向上述显影槽补给色粉的色粉补给请求时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作和第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

2.一种色粉补给装置，其特征在于，具有：

色粉浓度传感器，检测显影槽内的色粉浓度；

第一色粉补给部，向上述显影槽补给色粉；

第二色粉补给部，向第一色粉补给部补给色粉；和

控制部，控制第一色粉补给部和第二色粉补给部，使得当根据上述色粉浓度传感器的检测信号产生向上述显影槽补给色粉的色粉补给请求时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作，并且当检测到用于进行该色粉补给的第一色粉补给部的动作时，进行第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

3.根据权利要求2所述的色粉补给装置，其特征在于，上述控制部对用于色粉补给的第一色粉补给部的动作时间进行累计，并且每当该累计的时间到达第一设定时间时，使第二色粉补给部进行上述色粉补给动作。

4.根据权利要求1或2所述的色粉补给装置，其特征在于，第一色粉补给部具有：色粉接收口，接收从第二色粉补给部补给的色粉；色粉排出口，排出补给用的色粉；色粉传送路径，从上述色粉接收口到达色粉排出口，在和垂直方向交叉的方向上形成；和色粉传送部件，设置在上述色粉传送路径上，依次传送从上述色粉接收口下落到上述色粉传送路径的色粉，并使其从上述色粉排出口下落。

5.根据权利要求2所述的色粉补给装置，其特征在于，

上述控制部，对用于色粉补给的第一色粉补给部的动作时间进行累计，并且每当该累计的时间到达第一设定时间时，使第二色粉补给部进行上述色粉补给动作，

第一色粉补给部具有：色粉接收口，接收从第二色粉补给部补给的色粉；色粉排出口，排出补给用的色粉；色粉传送路径，从上述色粉接收口到达色粉排出口，在和垂直方向交叉的方向上形成；和色粉传送部件，设置在上述色粉传送路径上，依次传送从上述色粉接收口下落到上述色粉传送路径的色粉，并使其从上述色粉排出口下落，

上述第一设定时间根据以下时间设定：通过上述色粉传送部件将第一色粉补给部的上述色粉传送路径中的上述色粉接收口正下方的区域的色粉传送到该区域以外所需的时间。

6.根据权利要求4所述的色粉补给装置，其特征在于，第二色粉补给部具有色粉瓶，该色粉瓶在内部容纳色粉，并一边旋转一边排出色粉。

7.根据权利要求4所述的色粉补给装置，其特征在于，具有补给用管，该补给用管一端部与第一色粉补给部的上述色粉排出口，且另一端部与上述显影槽连接，并在上下方向上延伸。

8.根据权利要求4所述的色粉补给装置，其特征在于，上述色粉补给部件是通过旋转动作一边搅拌色粉一边传送的色粉传送螺杆。

9.根据权利要求1或2所述的色粉补给装置，其特征在于，

具有：显示部；控制该显示部的显示控制部；和检测上述第一色粉补给部中的色粉剩余量的色粉剩余量检测部，

上述第二色粉补给部具有色粉盒，

上述显示控制部，在通过上述色粉剩余量检测部检测出在一定时间以上的期间色粉剩余量不足时，使上述显示部进行催促更换色粉盒的显示。

10.一种色粉补给方法，从第一色粉补给部向显影槽补给色粉，从第二色粉补给部向第一色粉补给部补给色粉，其特征在于，

当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作和第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

11.一种色粉补给方法，从第一色粉补给部向显影槽补给色粉，从第二色粉补给部向第一色粉补给部补给色粉，其特征在于，

当检测出显影槽的色粉浓度不足时，进行第一色粉补给部的上述色粉补给动作，并且在检测出进行用于该色粉补给的第一色粉补给部的动作时，进行第二色粉补给部的上述色粉补给动作。

12.一种显影装置，其特征在于，具有权利要求1或2所述的色粉补给装置。

13.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求12所述的显影装置。

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