CN101833267B - 显影剂残量检测设备、显影设备、处理单元以及图像形成设备 - Google Patents

显影剂残量检测设备、显影设备、处理单元以及图像形成设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种显影设备,通过在显影设备内设置能够机械地进行检测的检测部件而能够检测调色剂残量,又根据运行工作量计算装置的计算结果对之后的调色剂残量进行正确的检测。所述显影设备(2)具备搅拌输送部件(24),并且包括:收纳室(34),收纳单组分显影剂;及显影室(35),具有承载并输送显影剂的显影剂承载体(21)及向显影剂承载体(21)供给显影剂的供给辊(22)。所述显影设备(2)通过搅拌输送部件(24)的转动来把显影剂从收纳室(34)输送至显影室(35),所述显影室(35)在供给辊(22)附近设置转动的检测部件(27),通过检测部件(27)的转动来检测调色剂残量。并且根据该检测输出的残量检测控制装置,对计算伴随显影剂消耗的运行工作量之运行工作量计算装置的运行工作量的累计值进行初始化后,根据运行工作量来检测调色剂残量。

Description

显影剂残量检测设备、显影设备、处理单元以及图像形成设备
技术领域
本发明涉及一种显影剂残量检测设备、显影设备、处理单元以及图像形成设备,所述显影剂残量检测设备能够在复印机、打印机、传真机(FAX)等的电子照相方式的图像形成中检测显影设备内的调色剂残量。
背景技术
以往,在使用例如电子照相方式的图像形成设备中,为了在图像承载体表面里形成静电潜像,并使该静电潜像可视图像化,而设置收纳显影剂,并在显影过程中使显影剂向潜像承载体移动,来使静电潜像显影后形成可视图像的显影设备。
而且,图像形成设备中的显影方式大体分为双组分显影方式和单组分显影方式。双组分显影方式使用含有调色剂和磁性载体的显影剂,单组分显影方式使用不含磁性载体、由调色剂构成的显影剂。而且,单组分显影方式可以进一步分类为例如磁性单组分调色剂和非磁性单组分调色剂。
与双组分显影方式相比较,单组分显影方式不含磁性载体,而且,因为不需要混合搅拌磁性载体和调色剂,在使显影设备小型化的同时,还能进一步简化其构造。
但是,调色剂是收纳于显影设备内的消耗品,随着形成图像而被消耗并减少。因此,在显影设备中,由于调色剂的收容部被包含在显影装置的箱体内部,不能通过目视从外部来确认调色剂的残量,所以,一般地是在调色剂收容部内设置调色剂残量检测装置的传感器部。亦即,设置例如压电元件等检测显影设备内调色剂量的调色剂残量检测传感器,当显影设备的调色剂用完时,由传感器来发送信号,以表示调色剂用完。根据此表示,用户必须更换显影设备,或新补充调色剂。因此,在显影设备及配备此显影设备的处理单元中,为了检测调色剂残量,需要设置调色剂残量检测传感器。然而,对应于近年来图像形成设备本体的小型化及低价格化,要求不使用具有高价传感器的显影设备,而是使用价格便宜的设备。
作为检测调色剂残量的已有技术,在专利文献1中公开了调色剂耗尽检测设备,该调色剂耗尽检测设备使调色剂加料斗(hopper)内的残存调色剂与调色剂检测器相接触,根据调色剂的接触负荷,通过由所述调色剂检测器发出的检测信号来检测是否有调色剂,此时,该调色剂耗尽检测设备具有调色剂汲取装置,用来捞出调色剂加料斗内的残存调色剂。
另外,在专利文献2中公开了调色剂残量检测设备,该调色剂残量检测设备中设置有拉杆,该拉杆在收纳调色剂的外箱内上下移动,在向下移动时推压显影剂,伸到外箱外面的拉杆的一端的移动由检测部件27检测后,来检测获知调色剂的残量。
但是,专利文献1和2的调色剂耗尽检测设备等,是用来检测收纳调色剂的调色剂加料斗内的调色剂残量的。而不是用来检测直接用于显影的显影辊附近的调色剂残量,所以存在着调色剂残量的检测精度低的问题。另外,存在其构造尺寸大而不适应小型化的问题。
更进一步地,如调色剂检测器那样,设置有用于检测调色剂残量的可动部件,为了使其可动而存在着使构造变为复杂的问题。
另外,如果在调色剂中转动搅拌部件等的转动部件时,会发生调色剂进入转动轴和轴承之间。进入的调色剂被转动轴等的转动而产生的摩擦热熔化之后,发生粘着而产生妨碍转动轴等转动的问题。在专利文献3中,公开了粉体收纳容器,该粉体收纳容器在容器内设有转动体,包括收纳粉体的容器,和将轴端部插入设置在所述容器内壁里的轴承孔中、以该轴端部为中心可以转动的转动体,并在所述轴端部设置相对于转动体的转动方向朝返回容器内侧的方向所刻出的螺旋沟槽。在专利文献4中,公开了一种显影设备,其在用于支撑配置在上述显影设备中里的所述显影辊之转动轴的轴承部件的箱体内部、设置为与所述转动轴接触的显影剂进入防止部件,和支撑所述转动轴的轴承之间所设置的空间里填充润滑剂。
但是,在专利文献3中,并不能充分向外部排出进入轴承和轴之间的调色剂。在专利文献4中,进入的调色剂会带入油脂,当进入的调色剂量多时,并不能充分防止轴与轴承部件之间的粘着。
在这些装置之外,还有下述在调色剂收容部里设置机械的调色剂残量检测装置的提案。例如,在专利文献5中记载了,在显影设备8(该符号为该专利文献内的参照符号,以下各专利文献同此)的显影容器8a内设置搅拌调色剂5,并根据调色剂5阻力的增大而移动到直的状态里的搅拌棒11的同时,配置了能够检测搅拌棒11的移动状态的传感器12。搅拌棒11的构成是将臂底部11b和臂先端部11a进行轴连结后可以在搅拌棒11的转动方向里曲折。然后,在要报告调色剂的量的位置里,通过设置传感器12,当调色剂达到报告的量时,在传感器12的位置处搅拌棒11处于曲折的状态,传感器12检测不到搅拌棒11的先端,由此来阶段地检测显影容器8a内的调色剂残量。另外,在专利文献6里记载了,通过显影剂搬送部件之可以转动的调色剂送出部件10b,将调色剂收容部10a内的调色剂送向显影辊10d。在该调色剂送向显影辊10d的一端里设有连结到驱动源里的齿轮,在另一端里固定连结着延伸到调色剂收容部10a外部里的编码板16,更进一步地,由发光部17a和受光部17b构成的光电传感器17被设置为跨过编码板16的外周部。光电传感器根据编码板的转动来输出脉冲波,并对该脉冲波进行监视后来检测调色剂收容部10a内的调色剂耗尽以及调色剂接近耗尽。还有,在专利文献7里记载了,在调色剂容器A里设置浮子1,通过角度传感器来读取浮子1的位置,使用户能够根据浮子1的位置来把握调色剂容器A内的调色剂残量。
在上述已有技术中,所述调色剂残量检测装置对调色剂接近耗尽进行检测,仅对显影装置内的调色剂接近耗尽进行检测,是不能将调色剂残量依次正确地传达给用户的。
另外,对图像形成设备的调色剂消耗量进行依次检测的残量检测技术已有公开。作为依次检测调色剂消耗量的装置如专利文献8所提案的,是根据图像数据来进行像素计数,根据该像素计数来获得调色剂的消耗量。另外,还提案有根据图像浓度来补正像素计数,从而更正确地计算调色剂消耗量。
然而,在根据上述的依次检测装置,即图像数据来进行像素计数,根据该像素计数获得调色剂消耗量的情报的方法中,存在着因不同的图像种类(例如线的部分和孤立点的部分的差别)会发生计算调色剂消耗量误差的问题。
更进一步地,还提案有通过对上述各种检测装置进行并用,或可以阶段地检测调色剂残量,或可以更正确地把握调色剂残量的调色剂残量检测方式。例如,在专利文献9里公开了,设置检测存储在显影剂收容容器6里的调色剂7的调色剂残量检测装置9以及记忆装置60。调色剂残量检测装置9通过检测电极和显影套筒之间的静电容量来检测显影剂收容容器6内的调色剂残量,记忆装置60根据图像信号来记忆所计数的值。当调色剂残量检测装置9检测到的调色剂残量在规定值以下时,就开始计数值的计测,并根据计数值来计算调色剂残量,从而检测调色剂的接近耗尽。还有,在专利文献10里公开了,设有光学透过型传感器5和像素值计数装置2,当印刷开始时,两者同时检测调色剂残量,并当光学透过型传感器5检测到的调色剂残量在规定残量以下时,利用该结果来补正像素值计数装置2的计数累积值,从而根据补正后的计数来显示调色剂残量。
另外,在专利文献11里提案有,在图像形成单元5的调色剂收容部24中,离开供给辊29的位置里,设置由可以转动的曲柄构成的调色剂传感器拉杆25。通过设置对调色剂传感器拉杆25的曲柄偏移进行检测的传感器25a,对调色剂收容部24内的调色剂残量处于规定值以下进行检测。更进一步地,当传感器25a检测到调色剂残量处于规定值以下时,就在图像处理回路49处开始图像点的计数(点计数),并在到达一定值时就作为调色剂接近耗尽。
然而,即使在并用上述的各种检测装置的情况下,从配置各种传感器的位置,或传感器的检测,因切换到由像素计数来检测的时机不同,也不能避免在调色剂残量的计算里出现误差。还有,调色剂收容部内的机械的调色剂残量检测装置本身,会阻碍显影辊周围的调色剂的流动,或当调色剂表面存在有局部鼓胀时,就会产生检测装置不能正确检测调色剂残量的问题。
[专利文献1]实开昭62-118248号公报
[专利文献2]特开平02-20887号公报
[专利文献3]特开平11-194598号公报
[专利文献4]特开2006-098916号公报
[专利文献5]特开平10-319704号公报
[专利文献6]特开平11-84850号公报
[专利文献7]特开平11-174812号公报
[专利文献8]特开2007-298721号公报
[专利文献9]特开平9-120248号公报
[专利文献10]特开2001-183898号公报
[专利文献11]特开2006-267528号公报
发明内容
本发明鉴于上述问题,目的在于提供一种显影设备,其在显影设备内设置能够机械地进行检测的检测部件,能够以小型·简单的构成来检测第1调色剂接近耗尽,并在之后高精度地检测调色剂耗尽。
而且,提供一种显影设备,具有即使调色剂进入转动部件仍然将其向外部排出的构造,从而能够长期稳定地检测调色剂残量。
下面列举作为解决上述问题的技术方案:
1.一种显影剂残量检测设备,其包括:显影剂残量检测装置,其对显影设备内的显影剂的量减少到第1阈值为止进行检测;运行工作量计算装置,其计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量;残量检测控制装置,其将所述运行工作量计算装置的计算结果累计到记忆装置里后,根据该累计值来检测显影设备内的显影剂残量,所述显影剂残量检测装置包括检测部件,其被设置在向显影区域方向供给显影剂的供给部件附近,具有安装于转动轴,在显影设备内的空间向远离供给部件的方向上升,并在接近供给部件的方向里下降的板状部件;驱动力传送设备,在检测时,对检测部件施加使板状部件上升方向里的驱动力,来使板状部件上升和下降;传感器,其检测板状部件下降时的最低位置附近的转动状态,其特征在于:所述残量检测控制装置在所述显影剂残量检测装置根据所述传感器的输出,来检测到显影设备内的显影剂残量减少到第1阈值为止时,就对所述记忆装置所保持的累计值进行初始化,并重新开始伴随于该显影设备之显影剂消耗的运行工作量的累计,根据所得到的累计值来判断显影设备内的显影剂残量为调色剂耗尽的状态。
2.按照1所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述驱动力传送设备交互地对所述检测部件施加使板状部件上升的驱动力,和对板状部件的最低位置进行限制。
3.按照1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述检测部件的转动轴位于比供给部件的转动轴高的位置里。
4.按照1至3中任何一个所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:设置有向所述显影区域输送显影剂的显影剂承载体,所述检测部件的转动轴位于比供给部件和显影剂承载体之间的接触区域高的位置里。
5.按照1至4中任何一项所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:相对于将转动力施加到所述检测部件里的弹簧部件的弹簧力,用于转动中心轴固定的负荷为5分之1以下。
6.按照1至5中任何一项所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述检测部件具有开口。
7.按照1至6中任何一项所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述检测部件和箱体的间隙,在所述检测部件的长边轴方向之80%以上的领域中,在3mm以下。
8.按照1至7中任何一项所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述显影设备运行工作量计算装置通过对所形成的潜像的像素数进行计数,来计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量。
9.按照1至7中任何一项所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:所述显影设备运行工作量计算装置通过对所形成的潜像的图像数进行计数,来计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量。
10.一种包括显影剂残量检测设备的显影设备,其包括:显影剂残量检测装置,其对显影设备内的显影剂的量进行检测;运行工作量计算装置,其计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量;残量检测控制装置,其将所述运行工作量计算装置的计算结果累计到记忆装置里后,根据该累计值来检测显影设备内的显影剂残量,所述显影剂残量检测装置包括检测部件,其被设置在向显影区域方向供给显影剂的供给部件附近,具有安装于转动轴,在显影设备内的空间向远离供给部件的方向上升,并在接近供给部件的方向里下降的板状部件;驱动力传送设备,在检测时,对检测部件施加使板状部件上升方向里的驱动力,来使板状部件上升和下降;传感器,其检测板状部件下降时的最低位置附近的转动状态,其特征在于:所述残量检测控制装置在所述显影剂残量检测装置根据所述传感器的输出,来检测到显影设备内的显影剂残量减少到第1阈值为止时,就对所述记忆装置所保持的累计值进行初始化,并重新开始伴随于该显影设备之显影剂消耗的运行工作量的累计,根据所得到的累计值来判断显影设备内的显影剂残量为调色剂耗尽的状态。
11.按照10所述的显影设备,其包括:收纳室,其收纳由隔离板所隔离的显影剂;显影室,其具有承载显影剂并输送至显影区域的显影剂承载体,以及将显影剂提供给该显影剂承载体里的供给部件,其特征在于,所述收纳室里设置有显影剂的搅拌输送部件,以从该收纳室向所述显影室输送显影剂,并在所述显影室里设置所述检测部件,在设备的外面设置有为了根据所述检测部件的转动位置来检测显影剂残量,而将检测部件的传动状态传递到外部的传送装置。
12.按照11所述的显影设备,其特征在于:隔离所述显影室和所述显影剂收纳室的隔离部件之上端边缘的高度,与所述检测部件摇动范围的最高顶点的高度相同,或低于该顶点以规定的长度。
13.按照10至12中任何一项所述的显影设备,其特征在于:所述检测部件的转动轴的位置高于供给部件的转动轴。
14.按照10至13中任何一项所述的显影设备,其特征在于:在所述显影区域里设置输送显影剂的显影剂承载体,所述检测部件的转动轴的位置高于供给部件和显影剂承载体之间的接触区域。
15.按照10至14中任何一项所述的显影设备,其特征在于:所述检测部件的转动是与搅拌输送部件的转动同步进行的。
16.按照10至15中任意一项所述的显影设备,其特征在于:通过所述驱动力传送设备对检测部件的驱动,是由搅拌输送部件的转动来传送驱动力的。
17.按照10至16中任意一项所述的显影设备,其特征在于:在所述搅拌输送部件和所述检测部件之间设置具有中心轴以及在其两侧之拉杆的同步部件,在搅拌输送部件的转动轴里设置凸轮,通过将一侧的拉杆与该凸轮相接而使同步部件与搅拌输送部件同步地摇动,该摇动通过另一侧的拉杆传送至检测部件里后,检测部件得以被驱动。
18.按照17所述的显影设备,其特征在于:在所述同步部件的中心轴的圆柱部分里形成轴孔,该轴孔在显影设备壳体里被轴支持,在圆柱部分里设置了与轴孔相通的开口部。
19.按照18所述的显影设备,其特征在于:所述同步部件的开口部具有螺旋形状。
20.按照5至19中任何一项所述的显影设备,其特征在于:所述搅拌输送部件是根据其转动位置不同而构成搅拌功能或输送功能的,输送功能以检测部件在上升位置时进行的时机来取得同步。
21.按照9至20中任何一项所述的显影设备,其特征在于:所述搅拌输送部件具有复数个桨叶,并且其中至少一个桨叶以输送功能为主。
22.按照10至21中任何一项所述的显影设备,其中,在所述搅拌输送部件的转动轴设置圆盘,通过该圆盘,同步部件被推压向显影设备壳体侧里后被位置决定。
23.一种处理单元,其一体地支撑图像承载体和显影设备,能够对图像形成设备本体进行安装或拆卸,其特征在于包括权利要求10至22中任何一项所述的显影设备。
24.一种图像形成设备,其包括形成潜像的图像承载体,和利用调色剂来对潜像进行显影的显影设备,其特征在于包括权利要求1至9中任何一项所述的显影剂残量检测设备,或权利要求10至22中任何一项所述的显影设备,或权利要求23所述的处理单元。
发明的效果
在作为上述技术解决手段的本发明中,通过在邻接于显影部的供给辊的位置里,以及将显影剂送入供给辊的板状部件里设置显影剂残量检测功能,就可以以简单的构造来正确地检测显影设备内的显影剂残量,从而能够将调色剂接近耗尽的阈值设定到调色剂残量在几百页的程度里,并利用根据伴随显影剂消耗的运行工作量来检测调色剂残量的长处(当调色剂残量在几百页程度之后的检测精度非常之好),能够对调色剂残量或调色剂耗尽进行正确的检测。
附图说明
图1示出具备本发明的显影设备的图像形成设备的构成。
图2示出该图像形成设备的回路模块图
图3示出处理单元的构成。
图4示出本发明的一个实施例之显影设备的构成。
图5示出搅拌输送部件的形状。
图6A、图6B、图6C示出检测部件的构成。
图7示出同步部件的构成。
图8A、图8B示出具有开口部分的同步部件的形状。
图9示出显影设备内的搅拌输送部件、同步部件、检测部件组合时的状态。
图10A,图10B,图10C以及图10D示出显影设备内的搅拌输送部件、同步部件、检测部件的同步动作。
图11示出检测部件和其它构成部件之间的位置关系。
图12示出处理单元的外周表面的开口部分。
图13A,图13B示出检测部件的轴和臂的系合部。
图14示出以往的臂和轴的连接状态。
图15示出检测调色剂接近耗尽(检测部件、臂、转动部件、传感器30)的流程。
图16A,图16B用来说明把处理单元安装到图像形成设备本体里的状态。
图17是检测部件的平面图。
图18是示出把处理单元安装到图像形成设备本体里的状态的平面图。
图19A,图19B示出来自传感器30的输出信号。
图20A,图20B示出来自传感器30的输出信号。
图21A,图21B示出来自传感器30的输出信号。
图22是示出调色剂接近耗尽检测设备的动作流程的流程图。
图23示出其他实施方式的模块图。
具体实施方式
下面,基于附图来说明实施本发明的最佳实施方式。而且,本领域技术人员能够容易地在上述的范围内对本发明进行变更及修改,以及构想出其它实施方式,这些变更和修改包含在本发明的上述的范围之内,下文的说明是本发明中具体实施方式的例子,并不限定权利要求的范围。
配备本发明的显影设备的图像形成设备至少包括图像承载体、充电装置、曝光装置、显影装置、转印装置、定影装置,根据需要还可具有其它的装置,诸如放电装置、清洁装置、回收装置、控制装置等等。下面具体说明。
图1示出配备本发明的显影设备20的图像形成设备的构成。图2示出本实施方式的模块图。
如图1所示,在图像形成设备1的中央处配置处理单元2,在该处理单元2的下方配置具有供纸盒11的供纸单元10。在处理单元2的上方配置曝光设备60,该曝光设备60向作为鼓状的图像承载体的感光体3照射激光,来形成潜像。在处理单元2中设置有感光体3,在其周围设置有:充电设备40,其对感光体3的表面进行充电处理;显影设备20,其通过调色剂使在表面被曝光而形成的静电潜像可视化;清洁设备50,其去除回收在感光体3里残留的调色剂。
而且,在图像形成设备1中,分别配置:转印设备70,其将感光体3上的调色剂图像转印到记录纸上;定影设备80,其通过使转印有调色剂图像的记录纸通过成对的辊之间时加热加压,来对记录纸上的调色剂图像作定影处理。
本实施例的图像形成设备1如上所述,虽然是根据数字化后的图像信息,将图像记录在记录纸上之作为打印机功能的图像形成设备,除此之外,也能够是具有如下功能的多功能图像形成设备,如通过设置控制部来与远距离处进行发送接收图像信息之传真设备的功能,或通过设置读取原稿的读取设备及原稿输送设备后具备复印机的功能。
下面详细描述图像形成设备的各个处理过程。
对于感光体3的材质、形状、构造、大小等,可以根据目的来选择。其形状可以列举有鼓状、片状、无端带状等等。其大小能够根据图像形成设备1的大小和规格来作选择。其材质能够列举诸如无定形硅、硒、CdS、ZnO等的无机感光体,或是聚硅烷、酞多次甲基染料(Phthalopolymethine)等的有机感光体(OPC)。作为这样的有机感光体的层构成,大致分为单层构造和层叠构造。单层构造的感光体具有基体和在该基体上的单层型感光层,此外根据需要还可以有保护层、中间层、及其它层。层叠构造的感光体设置至少依次具有基体、该基体上的电荷生成层以及电荷传输层的层叠型感光层,此外根据需要还可以有保护层、中间层以及其它层。
充电过程是对感光体3表面充电的过程,由充电设备40进行,对感光体3的表面印加电压后使其均匀地充电。作为充电设备40,具有通过与感光体3接触来进行充电的接触方式,及通过与感光体3非接触地来充电的非接触方式。
作为接触方式的充电设备40,能够列举有导电性或半导电性的充电辊、磁刷、毛刷、膜、橡胶片等等。其中的充电辊与电晕放电相比,能够大幅降低臭氧的生成量,在感光体3反复使用时稳定性优良,可有效防止图像质量劣化。本实施例的充电辊41的另一个实施方式虽然没有在图中示出,然而可以具有:金属芯,其为圆柱状的导电性基体;电阻调整层,其形成于金属芯的外周面;保护层,其覆盖在电阻调整层的表面以防止泄漏。充电辊41连接至电源,被印加规定的电压。虽然电压可以仅为直流(DC)电压,但以在DC电压里叠加交流(AC)电压后所得到的电压为好。通过如此施加AC电压,能够对感光体3的表面进行更均匀的充电。
作为非接触的充电设备40,能够列举有利用电晕放电的非接触充电导线、针电极器件、相对于感光体3以微小间隙被配置的导电性或半导电性的充电辊等。电晕放电是将因空气中的电晕放电而生成的正或负离子施加到感光体3表面里的非接触的充电方法,包括具有将一定的电荷量施加到感光体3里之特性的电晕管(Corton)充电器,和具有施加一定电位之特性的栅极电晕管(Scorotron)充电器。电晕管充电器由占据放电导线周围的半空间的箱形(casing)电极,和位于大致中心位置的放电导线构成。栅极电晕管充电器通过在电晕管充电器里增加栅电极而得到,栅电极被设置在离开感光体3表面1.0-2.0mm的位置里。相对于感光体3以微小间隙来配置的充电辊通过改进充电辊使其相对于感光体3具有微小间隔后得到的。作为微小间隔,优选为10-200μm,以10-100μm为更好。
曝光过程是使被充电的感光体3表面曝光的过程,由曝光设备60进行。曝光能够通过把感光体3表面按图像图案曝光地来进行。曝光中的光学系统大致分为模拟光学系统和数字光学系统。模拟光学系统是把原稿通过光学系统直接投影到感光体3上的光学系统,数字光学系统是使图像信息作为电气信号来施加,将其变换为光信号后,对感光体3曝光并成像的光学系统。作为曝光装置,只要在被充电的感光体3表面里,能够将需要形成的图像根据信息来曝光,就能够根据目来选择。能够列举有棒透镜阵列、液晶快门光学系统、LED光学系列等各种曝光器,特别优选的是激光(LD)光学系统。
显影过程可以是通过使用具有调色剂的显影设备20来显影静电潜像后形成可视图像的过程。显影设备20使用单组分显影剂来显影。作为单组分显影剂,可以是磁性调色剂、非磁性调色剂中的任意一个。关于该显影设备20,将在后面描述。
转印过程是把可视图像转印到记录介质里的过程,其使用转印设备70来进行。转印设备70大致分为,把感光体3上的可视图像直接转印到记录介质里的转印装置,和使用中间转印体,在把可视图像一次转印到中间转印体上之后,再把可视图像二次转印到记录介质上的二次转印装置,在此,为了图像形成设备1的小型化,优选使用直接转印的转印设备70。作为转印设备70,能够列举有,采用电晕放电的电晕转印器、转印带、转印辊、压力转印辊、粘着转印器等。在此,使用的是辊方式的转印设备70。
还有,作为记录介质,虽然以普通纸为代表,然而只要是能够转印显影后的未定影图像的,就能够根据目的来选择而没有特别限制,还能够使用用于OHP的PET基体等。
定影过程通过定影设备80来使定影转印到记录介质里的可视图像。
作为定影设备80,虽然可以有多种选择,但优选使用的是具有定影部件和对定影部件进行加热之热源的定影设备80。
作为定影部件,只要是相互相接可以形成夹持(nip)部,就可以选用,可以列举的有无端状带和辊的组合、辊和辊的组合等。
定影部件为辊时,辊的金属芯优选由非弹性部件形成,以防止由于高压力而变形。作为非弹性部件,能够根据目的来选择,而没有特别限制,优选铝、铁、不锈钢、黄铜等高热传导率材料。而且,辊的表面以覆盖偏移防止层为好。作为形成偏移防止层的材料,能够根据目的来选择,而没有特别限制,例如能够列举有:RTV硅氧烷、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚树脂(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)等等。
定影过程中,通过由调色剂把图像转印到记录介质,并使转印有图像的记录介质通过夹持部,来使图像定影在记录介质上,也可以在夹持部同时进行图像在记录介质上的转印及定影。
清洁过程去除在感光体3上残留的调色剂,其由清洁设备50进行。
另外,显影设备20通过与感光体3表面相接的显影辊21,在对形成于感光体3上的静电潜像进行显影的同时并回收感光体3上的残留调色剂,就能够进行清洁而无需单独设置清洁设备50。
作为清洁设备50,只要能够去除感光体3上残留的调色剂,就可以有各种选择。清洁设备能够列举有:磁刷除垢器、静电刷除垢器、磁辊除垢器、清洁刮片、刷除垢器、网除垢器等等。其中,特别优选调色剂去除能力高、小型、廉价的清洁刮片51。作为用于清洁刮片的橡胶的材料,例如,可以列举有:尿烷橡胶、硅氧烷橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、丁二烯橡胶等等,其中,特别优选聚氨酯橡胶。
下面,对于与本实施例的图像形成设备1相对应的图像形成操作的流程进行说明。
如图1所示,感光体3在被转动驱动的同时,其表面通过使用充电辊41的充电设备40而被均匀充电,之后受到从曝光设备60发出的激光的扫描,静电潜像即在感光体3的表面上形成。该曝光扫描基于来自外部的图像信息而进行。此外,感光体3还与充电设备40、显影设备20、清洁设备50一起被配设在一体方式的处理单元2里。根据此处理单元2内的显影设备20,感光体3上的静电潜像被显影后形成可视图像。在感光体3的转动方向上,比显影设备20还要靠下游侧的位置里,配置有转印设备70。
另一方面,从供纸盒传送来的记录纸,从夹在两个辊之间的对位辊14处,以重叠于感光体3上的可视图像的时机被送去转印区域。在转印区域中,通过转印设备70把可视图像从感光体3转印到记录纸。通过转印区域的感光体3的表面,转印剩余的调色剂由鼓清洁设备50清洁。该鼓清洁设备50通过印加有清洁偏压的清洁辊来清洁转印剩余的调色剂。
形成有可视图像的记录纸被送入定影设备80。被送入的记录纸在被夹入由定影辊和加压辊的相接而形成的定影区域里的同时,被输送。记录纸上的可视图像受到定影辊所施加的热量及定影区域内所施加的压力的影响,而被定影在记录纸上。此后,从定影设备80通过排纸辊15被送入到图像形成设备1的排纸盘16里。
下面,关于处理单元进行详细描述。
图3示出处理单元2的构成。
处理单元具备感光体和至少一个处理装置,在本实施方式的处理单元2中,如图3所示,处理装置作为一个整体配备有:充电设备40,其具有对感光体3充电的充电辊41;显影设备20,其对在感光体3上形成的潜像进行显影;清洁设备50,其具有清洁刮片51,用以清洁在感光体3表面残留的调色剂。
该处理单元2可以在图像形成设备1里安装及拆卸,如图1所示,从图像形成设备1的侧面,沿着设置于图像形成设备1里的导轨等导引装置来安装。由此,由于能够在短时间内方便地进行感光体3或其它处理部件的交换,就能够缩短维护所需的时间,从而实现成本降低。而且,由于处理的各个设备和感光体3作为一个整体形成,因此还具有提高相对位置精度的优点。
图4示出作为本发明的一个实施例之显影设备的构成。
本实施例的显影设备20设有:收纳室34,其收纳单组分显影剂;显影室,其包括作为用来承载并输送对感光体3上的潜像进行显影的单组分显影剂的显影剂承载体之显影辊21、及作为向显影辊21供给单组分显影剂的供给部件之供给辊22,在收纳室34和显影室35之间形成有隔离部36。隔离部36呈山的形状,由此把显影设备20分为收纳室34和显影室35等两个室。
显影设备20在显影辊21上形成调色剂层,并通过使显影辊21上的调色剂层与感光体3相接触的方式来输送,以对感光体3上的静电潜像进行显影,即所进行的是接触单组分显影。
在收纳室34中配备搅拌输送部件24,显影设备20内的调色剂通过搅拌输送部件24的转动得到搅拌后,越过隔离部36机械地被输送到显影室35里之后,被供给到作为供给部件的供给辊22里。该供给辊22由发泡聚硅氧烷等形成,具有可挠性,通过50-500μm直径的舱形成容易承载调色剂的构造。另外,供给辊22的JIS-A硬度为较低的10°-30°,能够与显影辊21均匀地接触。
供给辊22与显影辊21以相同的方向被转动驱动,即,在两辊接触的区域中,表面相互向反方向移动。而且,两辊的线速度比(供给辊/显影辊)优选为0.5-1.5。另外,也可以使供给辊22与显影辊21以相反的方向转动,即,在两辊相面对的部分,表面相互地向相同方向移动。还有,在本实施例中,供给辊22与显影辊21以相同的方向转动,其线速度比设置为0.9。供给辊22对于显影辊21的咬入量设置为0.5-1.5mm。在本实施例中,当单元的有效宽度为240mm(A4纵长尺寸)时,所需扭矩为14.7-24.5N·cm。
显影辊21具有在导电性基体上由橡胶材料构成的表层,直径为10-30mm,表面适当粗糙化后,表面粗糙度Rz为1-4μm。优选该表面粗糙度Rz的值相对于调色剂的平均粒径为13-80%。由此,调色剂就不会埋没在显影辊21表面中而得到输送。特别是,显影辊21的表面粗糙度Rz优选在调色剂平均粒径的20-30%的范围里,以不承载带电量显著低的调色剂。作为橡胶材料,能够列举有:硅酮橡胶、丁二烯橡胶、NBR橡胶、西多林(ヒドリン)橡胶、EPDM橡胶等。另外,在显影辊21的表面,特别地为了使历经时间的品质的稳定化而优选覆盖涂层。作为涂层材料,能够列举有:硅酮类材料、铁氟龙(注册商标)类的材料等。硅酮类的材料的优点在于调色剂的带电性,铁氟龙(注册商标)类的材料的优点在于脱模性。而且,为了获得导电性,还可以使其含有碳黑等导电性材料。涂层厚度优选为5-50μm。如果偏离此范围,则容易发生易破裂等等的问题。
在供给辊22上或内部存在之规定极性(在本实施例的情况下为负极性)的调色剂,被夹入到因转动而在接触点以互为反向转动的显影辊21和供给辊22之间,通过摩擦带电作用带负电荷后得到静电力,由此并通过显影辊21的表面粗糙所得的输送作用,而被保持在显影辊21上。但是,此时的显影辊21上的调色剂层并不均匀,而是过剩地附着(1-3mg/cm2)。
这里,通过将限制调色剂层厚度的限制部件23相接,就在显影辊21上形成具有均匀层厚的调色剂薄层。限制部件23的先端相对于显影辊21的转动方向朝向下游侧,以接触限制部件23的中央部分来相接,即所谓的腹部相接,但是,限制部件也可以设定为反方向,即也能够进行边缘相接。
作为限制部件23的材料,优选SUS304等的金属,厚度为0.1-0.15mm。除了金属以外,还可以使用厚度为1-2mm的聚氨酯橡胶等的橡胶材料或硅酮树脂等硬度较高的树脂材料。另外,由于在金属以外可以通过混入碳黑等实现低电阻化,还能够在连接偏压电源之后和显影辊21之间形成电场。
在显影设备20中,如图4所示,设置了搅拌输送部件24、检测部件(转动部件)27、及同步部件26。
搅拌输送部件24设置在收纳室34中,具有如下功能:通过转动来搅拌收纳室34内的单组分显影剂的调色剂并使之带电后,再将调色剂输送去显影室35。
检测部件27检测调色剂残量,设置于显影室35中,其转动位置相应于显影室35内的调色剂的量而变化。
同步部件26用于确定搅拌输送部件24和检测部件27的转动的时机,以及用于向检测部件27传送驱动力,被设置在隔离部36的附近。
下面关于搅拌输送部件24、检测部件27、及同步部件26具体地进行说明。
在图5中示出搅拌输送部件24的构成,图6示出检测部件27的构成,图7和图8A以及图8B示出同步部件26的构成。
另外,图9示出搅拌输送部件24、检测部件27、及同步部件26被组合后的状态。
如图4、图5、及图9所示,搅拌输送部件24包括转动轴242和设置在该转动轴242里的桨叶241a及241b。在转动轴242一侧的端部里安装有凸轮25,进一步地还安装有如图9所示的圆盘243。转动轴242被安装成受到驱动马达(图中未示出)的驱动力后沿图4所示的箭头方向转动。
图5示出搅拌输送部件的形状。搅拌输送部件24配备有转动的膜状桨叶241a及241b。搅拌输送部件24通过搅拌收纳室34中的调色剂,而具有使调色剂摩擦带电的功能。而且,还具有从收纳室34向显影室35输送调色剂的功能。
搅拌输送部件24的桨叶241a及241b,虽然不能够把功能完全分离开,但是为了形成对应于不同功能的桨叶的形状,是以转动轴242为中心线呈非对称的。还有,在桨叶中设置穿孔后,在调整穿孔位置以及桨叶面积的同时,来控制输送能力、搅拌能力。
例如,以搅拌功能为主的桨叶241a为穿孔较多的形状,而以输送功能为主的桨叶241b,其穿孔较桨叶241a要少,从而确保面积并调节输送的调色剂量。
所输送的调色剂量对应于因显影而消耗的调色剂的量来决定,对消耗量作依次补充。
作为用来控制输送能力、搅拌能力的方法,还可以改变桨叶的长度(从转动轴242至桨叶周端部的长度)。例如,可以使以搅拌功能为主的桨叶241a的长度,短于以输送功能为主的桨叶241b的长度,从而来控制搅拌能力。另外,在图3以及图4中显示的桨叶241a的长度要短于桨叶241b的长度。
另外,搅拌输送部件24的桨叶数不限于2片,也可以是3片以上。包括这种情况在内,当桨叶数为复数时,其中至少1片是以输送功能为主的桨叶。
在图5所示的实施方式中,桨叶241a及241b使用具有可挠性的树脂制的膜片。因为膜具有柔韧可挠性,桨叶241b刮擦显影设备20的底部壳体后,能将收纳室34中几乎全部的调色剂输送到显影室35里。作为树脂,可以使用聚丙烯、聚乙烯等的聚烯类树脂、聚对苯二甲酸亚丁基酯、聚对苯二甲酸亚乙基酯以及聚硅氧烷树脂等。另外,叶片形状不限于膜状,也可是板状。
还有,在图9所示的搅拌输送部件24的转动轴242上,设置有圆盘243。该圆盘243将同步部件26压向显影设备壳体201,还通过圆盘243的厚度来决定同步部件26的位置。由此,就可以抑制同步部件26在轴方向上的变动,以提高转动精度,从而切实地使同轴的搅拌输送部件24和同步部件26进行旋转和转动。
如图4、图6A及图9所示,在检测部件27里设置有轴271a、271b和检测板275及系合部276。
检测板275是与调色剂相接触用来检测调色剂残量的板状物,其转动位置根据调色剂的量而不同。
轴271a及271b自由转动地被安装,而且通过在其轴端部设置的弹簧部件(图中未示出),检测板275被付势向下方向以接近供给辊22。
检测部件27的检测板275通过检测部件27的转动而在显影室35内的空间中上升及下降。上升时远离供给辊22,下降时接近供给辊22。
系合部276和检测板275一体地被设置在轴271的一侧里,其下侧与同步部件26的脚264a系合。
系合部276和检测板275相对于轴271a及271b以不同的角度被设置,系合部276位于上侧。
检测板275采用具有刚性、难以变形的材料。而具有柔韧性、容易变形的材料,即使是非磁性单组分显影剂的调色剂,也不能检测调色剂残量,因此,可以列举的材料为:ABS树脂、ACS树脂、乙烯/乙烯基单体共聚物、苯酚树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚尿烷树脂、密胺树脂、醇酸树脂等的热可塑性或热硬化性树脂。也可以使其含有作为填充剂的碳黑、二氧化硅、二氧化铝等颜料。
另外,检测板275的检测面的面积在1000-1500mm2的范围内。由于面积小的检测板能够检测更少量的调色剂,因此适宜于检测调色剂残量。为此,如果面积超过1500mm2,其对调色剂的推压力也变强,就会导致调色剂残量的检测精度降低。另外,如果面积小于1000mm2,则会发生检测板275损坏的情况。
还有,检测板275从根部到端部的幅度以在10mm以上为好。此幅度越长,越能够检测少量的调色剂残量,从而能够提高调色剂残量的检测精度。如果过长,则在检测板275的端部造成负荷,而导致损坏,而且,还使设备的小型化变得困难。另外,如图6C所示,也可以在检测板275里设置开口部。图中例示了沿检测板长度方向(轴方向),狭缝状的2个开口部形成于宽度方向中央里的情况。
同步部件26如图4、图7、图8A、图8B及图9所示,在成为轴的圆柱部分261里设置有第一拉杆263和第二拉杆264。第一拉杆263与同轴于输送搅拌部件的凸轮25相接。第二拉杆264里设置有脚264a,与检测部件27的系合部276的下侧系合。
在圆柱部分261中形成有一端封闭的轴孔262,设置于壳体201的轴的凸起部202被插入该轴孔262里,由此,同步部件26以可自由转动的方式被安装。
图8A、图8B示出在同步部件26的圆柱部分261里设置与轴孔262相通的开口部265。
设置开口部265的理由是因为,在显影设备20内收纳有调色剂,有时调色剂会进入转动的同步部件26的轴孔262和凸起部202的之间。如果调色剂进入同步部件26的轴孔262和凸起部分202之间,由于同步部件26的转动的滑擦而产生的摩擦热会熔化调色剂,当此后冷却固化时,就会使同步部件26和凸起部分262粘着,从而有可能导致不能输送调色剂及检测调色剂残量。如此,同步部件26由于长时间的使用,被调色剂粘着导致动作不良就会成为课题,有必要对此进行应对。
图8A、图8B示出具有应对上述课题之开口部265的同步部件。如图8A、图8B所示,在该同步部件26的圆柱部分261中设置有开口部265。
通过设置此开口部265,就能够排出进入到轴孔262里的调色剂。由此,就能够防止调色剂滞留在内部,从而,能够防止调色剂在内部熔解后使凸起部202和同步部件26粘着。图8A示出的开口部265形状为矩形,图8B示出的是螺旋形状。特别是,如图8B所示,通过在转动方向制作螺旋形状的开口部分265,能够迅速排出进入的调色剂,由此能够防止粘着故障的发生。
在这样的构成中,如图4所示,搅拌输送部件24受到驱动马达(未图示)的驱动力后沿箭头方向转动,在对收纳室34中的单组分显影剂之调色剂进行搅拌的同时,通过桨叶241b对收纳室34的壳体底部刮擦后,将收纳室34内的调色剂供给到显影室35里。如此,通过搅拌输送部件24,调色剂就越过隔离部36被输送到显影室35里了。
检测部件27通过同步部件26,被从搅拌输送部件24传递来的驱动力所驱动,因此而进行的调色剂残量检测就与搅拌输送部件24的输送动作的时机相同了。另外,通过排出进入到转动的同步部件26轴孔262里的调色剂,就能够进行长期稳定的调色剂接近耗尽检测了。
此时,同步部件26的第一拉杆263因为压接到同轴于输送搅拌部件的凸轮25里,同步部件26介由凸轮25,由搅拌输送部件24驱动后,沿凸轮25的形状摇动。
检测部件27的系合部276的下侧与以压接的状态系合于同步部件26的第二拉杆264的脚264a,检测部件27得以随着同步部件26的摇动而转动。具体地说就是,检测部件27向上方的移动是通过被同步部件26的第二拉杆264向上推来进行的,向下方的移动是利用使检测部件27的向下方的付势力,至该移动为第二拉杆264所阻止的位置为止来进行的。
如此,检测部件27在受到同步部件26传送的上升的驱动力的同时,被限制了最低的位置。摇动时第二拉杆264的最下端位置到不接触隔离部36的位置为止。
保持检测部件27的系合部276和检测板275之间的角度,系合部276在检测板275上方的位置里,由此,第二拉杆264的最下端位置即使在不接触隔离部36的位置时,仍然能够使检测板275向下方移动的最下端位置到供给辊22附近。通过如此地来改变检测板275和系合部276之间的位置关系,就能够改变显影室35内残留的调色剂量以何种程度时作为调色剂接近耗尽。
下面说明调色剂接近耗尽检测的状态,检测调色剂残量的检测部件27的检测板275如图4所示,其转动角度即转动的下端位置根据调色剂的量而不同。在上述的动作状态中,检测板275是朝向供给辊22转动的,此时,如果显影设备20的显影室35中有大量的调色剂,则由于在检测板275和供给辊22之间存在调色剂,检测板275的转动被阻止,其转动的角度变小,检测板275在离开供给辊22的位置里即停止转动(图4的虚线的位置)。
当显影室35中存在的调色剂的量基本没有时,检测板275的转动角度变大,直至供给辊22的位置附近或几乎接触的位置为止(图4的实线的位置)。
因此,通过检测此检测板275转动的角度的大小,即转动的下端位置的状况,就能够检测显影设备20里的调色剂残量。
下面参照图10A、图10B、图10B、图10C,来说明显影设备20内的搅拌输送动作以及调色剂检测的时机。另外,在图10A、图10B、图10B、图10C中所示的搅拌搬送部件24的桨叶中,以搅拌功能为主的桨叶241a的长度要短于以搬送功能为主的桨叶241b的长度。
在图10A中,搅拌输送部件24在调色剂补充信号被发送或图像形成动作的信号被发送的情况下开始沿箭头方向转动。当搅拌输送部件24转动时,安装在转动轴242里的凸轮25也同时转动。
同步部件26的第一拉杆263被弹簧部件266(参见图9)付势后相接到该凸轮25里。
在图10A所示的状态中,由于与第一拉杆263的凸轮25的相接位置最接近于转动轴242,第二拉杆264的位置就处于最低。检测部件27的检测板275由弹簧部件而被付势向下后,朝向下的方向里转动,由于第二拉杆264的位置处于最低,通过第二拉杆264可以移动到最低的位置为止,而其移动不会受到妨碍。因此,检测板275在调色剂量少的状态下,也可以转动到为调色剂所阻碍的位置为止,或者转动到为第二拉杆264所阻碍的最低位置为止。
图10A所示的检测板275的位置显示的是调色剂量少的情况下的位置,在此状态下,因为检测部件27的检测板275位于显影室35内的下部,就处于将显影室35封闭的状态。
随后,当搅拌输送部件24及凸轮25转动后进入图10B的状态时,由于与第一拉杆263的相接位置还是处于最接近于转动轴242的位置,所以第二拉杆264及检测板275的位置不变,检测部件27的检测板275还继续着封闭显影室35的状态。
当搅拌输送部件24从图10A的状态向图10B的状态转动时,虽然搅拌输送部件24的桨叶241a在通过隔离部36附近时,将调色剂向显影室35方向推压,但因为桨叶241a的功能以搅拌功能为主,所以,即使继续着检测板275稍稍封闭显影室35的状态,其受到的影响也小。
而且,在图10A所示的状态中,当调色剂量多时,检测部件27的检测板275的先端位于收纳室34和显影室35之间的隔离部36的上侧的位置里,显影室35处于开口的状态。
当搅拌输送部件24从图10B的状态向图10C的状态转动时,与第一拉杆263的相接位置从接近于转动轴242的位置渐渐变化到远离的位置里,由于被推压到距离转动轴242最远的位置为止,第二拉杆的位置就从最低的位置上升到最高的位置为止。检测部件27的检测板275虽然因弹簧部件而被付势向下,然而,由于第二拉杆上升,受此力的影响,检测板275还是被推压到最高的位置里。
在此状态下,因为检测部件27的检测板275的先端位于收纳室34和显影室35之间的隔离部36的上侧,所以显影室35处于开口的状态。
当搅拌输送部件24及凸轮25转动,进入图10D的状态时,由于与第一拉杆263的相接位置还是处于距离转动轴242最远的位置里,第二拉杆264及检测板275的位置不变,显影室35继续处于开口的状态。
当搅拌输送部件24从图10C的状态向图10D的状态转动时,搅拌输送部件24的桨叶241b通过隔离部36附近,将调色剂推压向显影室35方向。由于桨叶241b的功能以输送功能为主,因此调色剂被输送去开口的显影室35。
当搅拌输送部件24从图10D的状态向图10A的状态转动时,执行与当搅拌输送部件24从图10B的状态向图10C的状态转动时相反的过程,就返回到图10A的状态里。
当第二拉杆的位置处于最低的位置里,通过第二拉杆264,以检测板275向下方转动至最低位置而不被阻碍的图10A变化到图10B附近的时机,来进行调色剂接近耗尽的检测。在此实施例中,由于该时机中不易受到调色剂输送的影响,因此对检测的不良影响也小。
如此,在显影设备20中,通过使由弹簧部件266付势的同步部件26与设置在搅拌输送部件24转动轴242里的凸轮25相接,无需得到来自其它方面的其它驱动力,即可使同步部件26转动,在通过该同步部件26的转动来控制检测部件27的移动,以检测调色剂残量的同时,能够进行调色剂的输送补充。
图11示出检测部件和其它构成部件之间的位置关系。检测部件27的位置是,其转动轴271的中心位于比供给部件22和显影辊21的接触区域高的位置里。在该接触区域中,调色剂从供给部件22被供给到显影辊21里。由于检测部件27的转动轴的中心置于比接触区域高的位置里,就能够提高调色剂残量检测的精度。
另外,检测部件27的位置是,其转动轴271a及271b的中心位于比供给部件22的转动轴的中心高的位置里。供给部件22把显影室35中的单组分显影剂尽可能不残留地供给到显影辊21里。因此,就会转动至滑擦显影室35的壳体底面或以接近于滑擦的间隙来转动,如果检测部件27的转动轴271a及271b的中心低于供给部件22,则加长检测部件27的幅度变得困难。
下面对图像形成设备1中,根据检测部件的转动状况来检测调色剂接近耗尽的构成进行说明。在图6所示的检测部件27的轴271a里,安装有图12所示的臂28。图12示出处理单元2的外观的一部分。
处理单元2中,设置有处理单元壳体205。在此壳体205的一个侧面里,在臂28可以转动的范围内,形成有开口部207,臂28以从该开口部207露出的状态被配置。检测部件27的转动轴271a的端面及臂28的外侧的面被配置为与壳体205的侧外面为同一面。
由此,因为臂28及转动轴271a不从壳体205向外侧突出,在安装及拆卸处理单元2时,就能够顺利平滑地移动它。另外,在安装处理单元2时,与转动部件29(如后述的图15至图17所示)的接触能够顺利平滑地进行。
在壳体205的两侧面里分别形成有一对圆形的引导部206。该引导部206在装卸移动及安装处理单元2时,接触到本体侧壁101的导轨102(如后述的图16A、图16B所示)的上面里,并支撑处理单元2。
图13A及图13B示出检测部件27的轴271a和臂28的结合部。
在检测部件27的轴271a的端部里,形成有将圆形轴的一部分研磨平整而形成的平整部272,及从外周表面起穿过圆的中心贯通到另一侧外周表面里的沟槽273,更进一步地,在轴271a的外周表面里设置一对半球形的凸起274。
由于臂28为大致呈长方形的板状,在其一个的端部里,形成插入有轴271a的轴孔281。
在轴孔281的一部分里,形成有对应于轴271a的平整部272的平整面282,在轴孔281内侧面里设置了一对与轴271a的凸起274嵌合的半球状凹部283。
轴271a的平整部272的长度与臂28的厚度大致相同,而沟槽273的长度比臂28的厚度长。
通过这样的结构,仅将检测部件27的轴271a的先端压入臂28的轴孔281里,就能够嵌入。而且,通过平整部272和282以平面相接,及凸起274嵌合到凹部283里,就不会发生轴271a在转动方向里的滑移或轴方向上的移动。进一步地通过形成沟槽273,检测部件27的轴271a可以弹性地嵌入到臂28的轴孔281里。
图14示出以往的臂和轴的连结状态。
以往,检测部件的轴27是突出到臂28的端部的外侧的,另外,一直都是通过在突出的轴里安装C环或E环37来固定轴的。但是,因为这样,就必需设置与突出的轴相应的空间,在使处理单元小型化方面将存在问题。而且,由于安装C环等,也难以缩短时间。
在本发明的实施例中,不需要螺钉、焊接等等的接合,就能够把臂28简便地安装到检测部件27的轴271a里,由于没有突出的轴的部分,还能够实现小型化。
如上所述,检测部件27的转动状态介由安装在检测部件的轴271a里的臂28,被传递去图像形成设备1本体,在设备1本体中,通过检测转动的下端位置的状况,就能够检测显影设备20的调色剂残量了。
图15示出检测调色剂接近耗尽的图像形成设备1本体侧的结构,在设备1本体中,当把处理单元2安装于设备1本体时,设置了与安装在显影设备20的检测部件的轴271里的臂28相接合,并对应于臂28的转动而转动的转动部件29,和检测转动部件29之转动的光学传感器30。
转动部件29为板状,在水平方向里可自由转动地被安装在安装于设备1本体里的转动轴291里,通过弹簧32被付势向臂28的一侧。转动部件29与臂28相接合的面的形状对应于臂28的转动位置,转动部件29的转动角度会改变,从而使得臂28的转动被方向转换到转动部件29之水平方向的转动里。
传感器30是在上部侧里具有发光元件301,下侧里具有受光元件302的透光型光传感器30,通过托架31被安装在设备1本体的壳体(未示出)里。
当转动部件29转动时,其一部分横切发光元件301和受光元件302之间,由此,检测部件27的转动被检测。
以同轴于与检测部件27的转动轴271a,从显影设备20露出的方式被安装的臂28在转动时,通过其转动由转动部件29来传递后,就可以进行调色剂残量的检测了。
在具有调色剂的状态下,因为臂28的转动角度小,所以转动部件29的转动角度也小,在没有调色剂的状态下,转动部件29会大角度转动。当转动部件29大角度转动时,转动部件29的一部分就横切传感器30。这时,因为处于传感器30上部侧的发光元件301所发的光不能到达下侧的受光元件302里,因而能够检测显影室35里所存的调色剂残量,从而能够检测作为第1阈值的调色剂接近耗尽。另外,也可以采用不设置转动部件29,而由光学传感器直接检测臂28转动的角度的结构。
图16用于说明把处理单元2安装到图像形成设备1本体的状态。图17是图16的部分放大图。图16A示出未安装处理单元2时的转动部件29等的状态,图16B示出把处理单元2安装到图像形成设备1本体的状态。
在图16A、图16B及图17中,在用于安装形成于图像形成设备1本体里的处理单元2的空间300的两侧里,形成有图像形成设备1本体的侧壁101。在该侧壁101的外侧里配置图像形成设备1的外壳(未示出)。侧壁101中形成导轨102,用以在安装及拆卸处理单元2时引导处理单元2,并在安装后进行支撑。在侧壁101的一侧之转动部件29的全部移动范围里形成有开口部103,转动部件29就被安装在该开口部103里。
转动部件29可以在水平方向里转动,转动轴291配置在箭头所示的处理单元2的插入方向的跟前侧里。
在侧壁101的开口部103的外侧里,配置了用来检测调色剂接近耗尽的传感器30,其通过托架31被安装到侧壁101里。
转动部件29如图17所示,由弹簧部件32被付势向空间300的方向里,在没有安装处理单元2之图16A所示的状态中,其端部在稍微进入空间300内侧的同时,进入不遮挡侧壁101外侧之传感器30的光的状态里。
在这样的结构中,处理单元2沿导轨102,如箭头所示方向被插入安装。此时,转动部件29与臂28的外侧面相接,并以转动轴291为中心,向位于侧壁101外侧的传感器30的方向稍微转动。转动部件29被设定为,当不是调色剂接近耗尽的状态时,其处于不遮挡传感器30的光的位置里。但是,也可以改变转动部件29的形状及位置关系,来稍微遮挡光,这种情况时,通过调整调色剂接近耗尽检测的阈值(第1阈值),就能够区别是处理单元2安装,还是调色剂接近耗尽检测。
在图16B示出把处理单元2安装到图像形成设备1本体里的状态,转动部件29的位置示出调色剂接近耗尽的状态。
在此状态中,转动部件29从处理单元2被安装时的最初位置进一步转动,而完全遮挡传感器30的光,由此,调色剂接近耗尽就被检测到了。
当转动部件29的朝向为难以转动到与处理单元2插入方向相同的方向里时,例如,当转动部件29为抵触于处理单元2的朝向时,对于处理单元2的插入,转动部件29处于抵触状态,处理单元2的插入就不能顺利平滑地进行。在此,将转动部件29的转动轴291配置于处理单元2的插入方向的靠跟前的位置里。由此,转动部件29在处理单元2插入时就不会与其相逆,而是以相同方向转动了,处理单元2的安装因此而能够顺利平滑地进行。
还有,图18是示出把处理单元2安装到图像形成设备1本体的状态的平面图。通过图像形成设备所具有的弹簧33,把处理单元2压向图像形成设备1的里侧。由此,转动部件29和臂的距离就变短,另外,因为被一定的力所推压,就能够进行稳定的检测动作。
根据传感器30的受光部的输出信号进行信号处理后的信号,作为最终检测输出由传感器30来输出。图19A、图19B示出来自传感器30的输出信号。传感器30输出的是基于检测输出的信号。当显影设备20的显影室35里有调色剂时,如图19A所示,就输出水平L。当显影室35里没有调色剂时,通过转动部件29,由搅拌输送部件24的转动循环,传感器30的光被遮挡,因而如图19B所示地,出现了与之对应,作为信号输出的水平H的脉冲。通过预先设定信号H的强度及占空比,就能够检测与显影室35内的调色剂残量相对应的信号,进行信号处理后来生成最终的检测输出后输出。
或者,也可以由控制部500来判定传感器30的输出信号。图20是用于说明此时的传感器30之输出信号的图。这里,光学传感器采用的是反射型的光学传感器30A。另外,不设置转动部件29,而是通过光学传感器30直接对臂28的转动角度进行检测。图20A的(1)-(3)显示对应于调色剂残量之臂28的动作和摇动范围,图20B的(1′)-(3′)显示各对应所得的信号。
反射型光学传感器30A被配置在臂28的转动路径里的适当位置里,由反射型光学传感器30A的发光元件射出的光,在与臂28A相面对时被反射后由反射型光学传感器30A的受光元件来接受,然后输出水平H的信号,当臂28A偏离射出光的光轴时,就输出水平L的信号。因此,当显影设备20的显影室35里有调色剂时,就从传感器30A输出如(1′)所示的水平L的信号输出。当显影室35里没有调色剂时,通过转动部件29之搅拌输送部件24的转动循环,因为得不到传感器30的反射光,就出现了(2′)或(3′)所示的相对应的输出信号之水平H的脉冲。这里,将(3′)所示的状况判定(检测)为调色剂接近耗尽②。
还有,在调色剂的一次补充动作中,信号H仅出现2次时,因为有可能是调色剂的输送不均匀,或在显影室内有偏在,如果马上判定为调色剂接近耗尽就有可能导致精度降低。因此,例如当信号H连续2次,出现N次(例如3次)以上时,才判定其为调色剂接近耗尽,反之则以判定为不是调色剂接近耗尽为更好。
更进一步地在图21里显示变形例。在本例中,仅是臂28A的形状不同,而动作与前述相同。反射型光学传感器30A被配置在臂28先端狭窄部分的转动路径里的适当位置里,由反射型光学传感器30A射出的光,在与臂28A先端狭窄部分相面对时被反射,由反射型光学传感器30A受光并输出水平H的信号,与先端狭窄部分位置不一致时,就输出水平L的信号。在本例中,当显影设备20的显影室35里有调色剂时,作为信号输出,(1′)所示的水平L被输出。当显影室35里没有调色剂时,通过转动部件29之搅拌输送部件24的转动循环,因为得不到传感器30的反射光,就出现了(2′)或(3′)所示的相对应的输出信号之水平H的脉冲。这里,将(3′)所示的状况判定(检测)为调色剂接近耗尽②。
接着,按照图2所示的模块图,对以调色剂残量检测所涉及的电子回路为主体的构成和动作进行说明。图2中显示了将打印数据变换成可以打印的信号的图像处理部400,控制部500,以及处理单元2。
如图2所示,在本实施方式的电子照相图像形成设备中,图像处理部400包括图像展开部441、图像存储器442、图像数据输出部443和图像时钟发生装置444。在处理单元2里设置了显影剂残量检测装置之部件的调色剂残量检测装置(机构部)550,和记忆装置560。该记忆装置中记忆有调色剂残量基准值,和后述的累计计数值。调色剂残量基准值记忆了作为出厂时初期设定值之处理单元2里固有的出厂时调色剂充填量。累计计数值对应于调色剂的消耗,对使用时间情报依次累计后,改写为最新的值。另外,当显影剂残量减少到第1阈值时,就进行初始化(后述)。
图像形成设备1的控制部500在CPU526和调色剂残量检测回路528之外还包括:变频器520、连接在该变频器520里的激光521以及计数器522、时钟脉冲发生装置523、读出/写入装置524、换算装置525、显示装置527以及光学传感器30。显影剂残量检测装置之部件的调色剂残量检测回路528被连接在可以获得对应于调色剂残量检测装置(机构部)550的动作状态之输出的传感器30里。
在图2中,由主机(未图示)等输入的打印数据fv被输入到图像处理部400里,在图像展开部411里被展开成点阵(dot)数据。被展开后的打印数据储存一遍在图像存储器442里之后,在图像数据输出部433处,作为串行信号的图像信号送去控制部500。这里,图像时钟发生装置444是发生图像时钟的装置。
被送到控制部500(设备本体内)里的图像信号,由变频器520对应于图像信号fv,变频为使激光521开/关的激光输入电压之脉冲列。这里,为了对应于多值信号,而使对应于图像之中间浓度的像素的发光时间变短。如此,激光521被连接到变频器520里,根据变频后的信号来发光。
另外,在变频器520里连接有计数器522,通过该计数器522,从变频器520去激光521的输出时间,即对应于由激光521输出的激光束之对感光体(感光鼓)3的曝光时间的时间情报就得到计测了。
亦即,在计数器522里连接有水晶振子那样的时钟脉冲发生装置523,在激光发光信号的存在期间内,将时钟脉冲数计数后的值t作为时间情报来使用。这里被计测到的时钟脉冲数t,通过读出/写入装置524加算后被依次写入到安装在处理单元2内的记忆装置560里,累计值T也依次增加。
在本实施方式中,因为是通过时钟脉冲数来直接计数激光的曝光时间的,例如,对于图像的高浓度部分,就使对应于激光的1个点阵的像素的发光时间变长,并对于图像的中间浓度部分,就使对应于激光的1个点阵的像素的发光时间变短,将这些多值信号也变换成时间情报后就可以检测到调色剂消耗量了。
写入在记忆装置560内的累积时间情报(时钟脉冲的计数值t的累计值T),通过读出/写入装置524被再次读入到控制部500里后,被输入到换算装置525里。换算装置525与CPU526相连接,根据CPU526内事先设定的对于单位计数(单位时间)的调色剂消耗量,来计算所消耗的调色剂量。
亦即,累计值T根据下式(1)被变换到所使用的调色剂量N(克)里。
N(g)=T×L(g)   ...(式1)
其中,L是单位计数所消耗的调色剂量。
计算后的消耗调色剂量N被送到CPU526里,根据CPU526内制造时的调色剂充填量J(调色剂初期充填量),由式(2)来计算剩余的可打印页数,并通过显示装置527报告给用户。
K(页)=(J(g)-N(g))/S(g/页)   ...(式2)
其中,J(g)是出厂时充填在卡盒里的调色剂量;S是标准打印率(印字率)时的每1页的调色剂消耗量。
这里,如后所述,在调色剂接近耗尽检测后中,消耗调色剂量N计算(式1)之后,根据对应于第1阈值而事先预定的结束期基准值M(g),由式(3)来计算剩余的可打印页数,并通过显示装置527报告给用户。
K(页)=(M(g)-N(g))/S(g/页)   ...(式3)
在图2中,从初期至通过显影剂残量检测装置检测到调色剂残量少于第1阈值(调色剂接近耗尽),而由调色剂残量检测回路528告知为止的期间内,记忆在记忆装置560里的激光点亮时间之累计后的计数值,从处理单元开始使用开始,持续地通过读出/写入装置524被加算后依次写入到记忆装置560里,而且,由读出/写入装置524读出后,根据对应于调色剂初期充填量而被初期设定的调色剂残量基准值(出厂时的调色剂充填量),来计算对应于计数值的可能打印页数。另一方面,在检测到调色剂接近耗尽之后,累计的计数值被重置(reset),并且,调色剂残量基准值被重新设定为预先设定之规定的结束期调色剂残量基准值,以后,再依次进行通过读出/写入装置524对记忆装置560的加算写入以及读出。
下面,通过图22的流程图对调色剂接近耗尽检测动作及显影剂残量检测动作和调色剂耗尽检测动作的经过作具体说明。以下,首先详细说明通过显影剂残量检测装置进行的,至调色剂接近耗尽检测为止的动作,然后对调色剂接近耗尽检测之后,使用显影设备运行工作量计算装置所进行的,分辨率更高的调色剂残量检测以及调色剂耗尽检测作说明。
在图20所示的图像形成设备1中,通过按下复印按钮或打印开始键,就开始图像形成动作(步骤S2)。与此同时,调色剂接近耗尽检测设备的传感器30得到启动(ON)(步骤S3)。
在本实施方式的显影设备20中,通过显影剂残量检测装置即调色剂残量检测回路528来检测·显示调色剂残量。显影剂残量检测主要使用运行工作量计算装置来进行,与此并用地,通过显影剂残量检测装置来进行调色剂接近耗尽检测。在调色剂接近耗尽检测中,检测部件27设置在将调色剂供给到对感光体3上的潜像进行显影的显影辊21里之供给辊22的附近,通过该检测部件27,就能够检测显影室35,特别是供给辊22附近的调色剂残量,从而判断调色剂是否减少到规定量以下。检测部件27的转动被传递到图像形成设备1里后,调色剂残量的检测(接近耗尽检测)由图像形成设备1的传感器30来进行。在检测调色剂接近耗尽时,调色剂残量检测回路528对图19所示信号H进行检测并判定调色剂接近耗尽,所述信号对应于调色剂接近耗尽检测设备中的检测部件27的转动状态而得,是从传感器30传来的。
在步骤S4的判定中,当检测到信号H时,由于仅出现1次的信号H有可能是调色剂的输送不均匀或显影室内的偏在所致,所以不能立刻判定其为调色剂接近耗尽。因此,例如可以是当信号H连续出现N次以上才判定为调色剂接近耗尽。这里,在步骤S4处,当上述信号H在一次调色剂补充动作中出现2次时,就判定为调色剂接近耗尽。
检测到调色剂接近耗尽时,在进行后述的用于判定调色剂耗尽的检测时设定处理(步骤S5)之后,进到步骤S6对调色剂残量进行显示后,执行打印(步骤S7)。另一方面,在步骤S4处,如果没有检测到上述信号H,或该信号没有连续2次出现时,就判定为不是调色剂接近耗尽,并直接进到步骤S6后执行打印(步骤S7)。以上,首先对通过显影剂残量检测装置所执行的,到调色剂接近耗尽判定(检测)和检测时设定处理(步骤S5)为止的各个处理作了说明。
接着,对于步骤S4的判定之后,使用显影设备运行工作量计算装置通过残量检测控制装置所执行的调色剂残量检测处理作详细叙述。
以下,首先说明持续判定到不是调色剂接近耗尽时的动作。当调色剂残量被显示(在调色剂接近耗尽检测前,以%来表示现在的剩余的可打印页数)后(步骤S6),经打印(步骤S7)后,对应于激光点亮时间的时钟脉冲的计数值t1被计测(步骤S8),然后被加算写入到记忆装置560里(步骤S9)。接着,读入到现在为止的时钟脉冲之计数值的累计值T(步骤S10),该累计值T通过式1的N(g)=T×L(g)被变换到调色剂使用量N(克)里(步骤S11)。
接着,为了检测调色剂耗尽而对调色剂残量是否在规定值(最小成像规定值)以下进行判断(步骤S12)。在本实施方式中,设定为当调色剂的残量N在作为最小成像规定值之结束期基准值M′克(第2阈值)以下时,就判断为调色剂耗尽(M′<M)。在CPU526中,将由计数值变换来的调色剂的使用量N,和所设定的结束期基准值M′进行比较(步骤S12),如果是N<M′,就通过式3来计算剩余的可打印页数K(步骤S13),然后重复从步骤S4经过更新显示(步骤S6),到步骤S12为止的处理。
在步骤S4中,如果没有检测到调色剂接近耗尽,就在步骤S12中调色剂的使用量N多于结束期基准值M′克(N≥M′)的期间,重复上述的一系列动作。
在步骤S4中,如果判定到调色剂接近耗尽(调色剂残量在M克以下)时,就执行检测时设定处理(步骤S5)。在步骤S5中,首先是将到现在为止的时钟脉冲之计数值的累计值读入到控制部500里,然后根据下式4、式5来计算补正系数A。
L′(g)=(J(g)-M(g))/T  ...(式4)
其中,J(g)是出厂时充填在卡盒里的调色剂量。
A=L′/L  ...(式5)
其中,L(g)是由CPU事先设定,单位计数所消耗的调色剂量。
接着,通过CPU26来重置记忆装置60内的累计值T。
然后,在残量显示处理(步骤S6)里,向用户警告调色剂残量变少,并显示以标准打印率来计算的剩余打印可能页数为500页。之后,执行打印步骤S7,如前所述,对应于打印时激光的点亮时间的时钟脉冲的计数值t2被计测(步骤S8),在重置后的记忆装置560里重新被加算写入(步骤S9)。被写入到记忆装置560里的时钟脉冲的计数值t2的累计值T再一次被读入到设备本体120里(步骤S10),如前所述,按照式1被变换成所使用的调色剂量N(克)(步骤S11)。
这里,将由计数值变换得到的调色剂使用量N,与所设定的结束时基准值M′进行比较(步骤S12),如果是N≥M′,就通过前述式3来计算剩余的可打印页数K(步骤S13),然后重复从步骤S4到步骤S12的处理。
K(页)=(M(g)-N(g))/S(g/页)   ...(式3)
在步骤S12中,如果调色剂残量在结束时基准值M′克(N<M′),判定为调色剂耗尽时,就中止图像形成动作(步骤S14),并在监视画面里显示调色剂耗尽(步骤S15)。由此来警告用户调色剂耗尽后督促交换处理单元2。
如上所述,在本实施方式中,由于能够正确地检测调色剂接近耗尽,特别是在调色剂接近耗尽检测之后的调色剂残量监视过程中,可以比已有技术更正确地计算剩余的可以打印页数,就能够更正确地显示调色剂残量以及调色剂耗尽的检测。
另外,这种卡盒相对于设备本体的装卸机会较多,在本实施方式中,因为是将记忆装置内藏于卡盒本身,利用使用运行工作量计算装置得到的使用初期开始的打印量情报的累计值来进行补正,例如,对于一个设备本体,即使使用复数个卡盒,也能够更为正确地计算剩余的可以打印页数。至调色剂接近耗尽的检测为止,可以完全不进行调色剂残量的显示。
还有,在上述实施方式中,虽然是将激光点亮期间的计数值作为对应于印字的量之打印量情报来使用的,出于同样的考虑,作为显影设备运行工作量计算装置,也可以采用不同的构成,来利用对打印点阵数进行计数等的其他情报。
图23所示是具有其他构成的第2实施方式的模块图。与图2相同的部分付与相同的符号,并省略重复的构成或动作的说明。该实施方法的特征在于,在图像处理部400内设置了点阵计数装置430,作为对应于印字的量的情报,对图像处理部400内图像展开后的点阵数进行直接计数,然后将计数值记忆到处理单元2内的记忆装置560里。
在图23中,设置在图像处理部400内的点阵计数装置430,对来自于图像数据输出部443的串行图像信号,和根据图像时钟作为图像记录的点阵数进行计测。这里所计测到的打印(印字)点阵数的计数值被送到图像处理部400里,通过读出/写入装置524被加算写入到处理单元2内的记忆装置560里。被写入到记忆装置560里的计数值通过换算装置525被换算成所消耗的调色剂量之后,被送到CPU526里。
被写入到记忆装置560里的计数值,通过读出/写入装置524被再次读入到控制部500后被输入到换算装置525里。换算装置525里与CPU526相接,根据预先设定在CPU526内的对应于单位时间的调色剂消耗量来计算所消耗的调色剂量。计算到的消耗调色剂量被送到CPU526里,在CPU526内计算剩余的可以打印页数后,通过显示装置527来报告给用户。在对印字点阵数进行计数时,因为可以原样不动地对通过图像信号和图像时钟信号所打印的点阵数进行计数,回路的构成就比较简单,有助于降低成本。
另外,作为显影设备运行工作量计算的方法,通过对所形成的潜像的图像数(即打印页数)进行计数,来计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量。此时,也可以将打印页数记忆到上述记忆装置里,并根据对应于每一页的打印步骤之事先计算的标准调色剂消耗量,来计算所消耗的调色剂量。
另外,在上述说明中,作为通过调色剂残量检测装置的检测结果之调色剂接近耗尽的检测,虽然是将其显示后报告给用户的,但并不局限于此。在调色剂接近耗尽检测时刻,也可以不作为调色剂接近耗尽来处理,而仅执行将调色剂残量的判定切换到运行工作量计算装置里的处理,在上述运行工作量计算装置的调色剂残量判定基准过程中,设置了对大于前述第2阈值之第3阈值(例如对应于剩余页数200的阈值)来进行比较判定的处理,当判定到调色剂残量少于该第3阈值时,就作为调色剂接近耗尽的检测来显示给用户,之后,当再判定到比所述第2阈值少的时候来作为调色剂接近耗尽的检测。或者,利用调色剂残量检测装置处之根据第1阈值的检测结果,和运行工作量计算装置处之根据第3阈值检测结果等两者,来分2次显示调色剂接近耗尽。
如上所述,在本实施方式中,因为是根据调色剂残量检测装置来正确地直接检测了调色剂残量之后,根据图像打印时的调色剂消耗量的累计情报来计算剩余的可以打印页数的,与已往的仅以调色剂消耗量情报来累计从初期开始的调色剂消耗量的做法相比,在调色剂残量经过调色剂接近耗尽之后的使用结束期中,可以更正确地计算剩余的可以打印页数。
另外,在本实施方式中,虽然是在电子照相感光体的激光曝光部里附着调色剂,即对于反转显影系统进行了说明,根据同样的装置,通过计数激光的非发光时间,在激光的非发光部里附着调色剂之正规显影系统,本发明也能够适用。

Claims (24)

1.一种显影剂残量检测设备,其包括:
显影剂残量检测装置,其对显影设备内的显影剂的量减少到第1阈值为止进行检测;
运行工作量计算装置,其计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量;
残量检测控制装置,其将所述运行工作量计算装置的计算结果累计到记忆装置里后,根据该累计值来检测显影设备内的显影剂残量,
所述显影剂残量检测装置包括检测部件,其被设置在向显影区域方向供给显影剂的供给部件附近,具有安装于转动轴,在显影设备内的空间向远离供给部件的方向上升,并在接近供给部件的方向里下降的板状部件;
驱动力传送设备,在检测时,对检测部件施加使板状部件上升方向里的驱动力,来使板状部件上升和下降;
传感器,其检测板状部件下降时的最低位置附近的转动状态,其特征在于:所述残量检测控制装置在所述显影剂残量检测装置根据所述传感器的输出,来检测到显影设备内的显影剂残量减少到第1阈值为止时,就对所述记忆装置所保持的累计值进行初始化,并重新开始伴随于该显影设备之显影剂消耗的运行工作量的累计,根据所得到的累计值来判断显影设备内的显影剂残量为调色剂耗尽的状态。
2.按照权利要求1所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述驱动力传送设备交互地对所述检测部件施加使板状部件上升的驱动力,和对板状部件的最低位置进行限制。
3.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述检测部件的转动轴位于比供给部件的转动轴高的位置里。
4.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
设置有向所述显影区域输送显影剂的显影剂承载体,所述检测部件的转动轴位于比供给部件和显影剂承载体之间的接触区域高的位置里。
5.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述检测部件的转动轴包括弹簧部件,所述弹簧部件通过弹簧力将转动力施加到所述检 测部件;并且,用于固定所述转动轴的负荷为所述弹簧力的1/5以下
6.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述检测部件具有开口。
7.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述检测部件与所述显影设备的壳体之间的间隙,在所述检测部件的纵向方向之80%以上的领域中,在3mm以下。
8.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述显影设备运行工作量计算装置通过对所形成的潜像的像素数进行计数,来计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量。
9.按照权利要求1或2所述的显影剂残量检测设备,其特征在于:
所述显影设备运行工作量计算装置通过对所形成的潜像的图像数进行计数,来计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量。
10.一种包括显影剂残量检测设备的显影设备,其包括:
显影剂残量检测装置,其对显影设备内的显影剂的量进行检测;
运行工作量计算装置,其计算伴随所述显影设备的显影剂消耗的运行工作量;
残量检测控制装置,其将所述运行工作量计算装置的计算结果累计到记忆装置里后,根据该累计值来检测显影设备内的显影剂残量,
所述显影剂残量检测装置包括检测部件,其被设置在向显影区域方向供给显影剂的供给部件附近,具有安装于转动轴,在显影设备内的空间向远离供给部件的方向上升,并在接近供给部件的方向里下降的板状部件;
驱动力传送设备,在检测时,对检测部件施加使板状部件上升方向里的驱动力,来使板状部件上升和下降;
传感器,其检测板状部件下降时的最低位置附近的转动状态,其特征在于:所述残量检测控制装置在所述显影剂残量检测装置根据所述传感器的输出,来检测到显影设备内的显影剂残量减少到第1阈值为止时,就对所述记忆装置所保持的累计值进行初始化,并重新开始伴随于该显影设备之显影剂消耗的运行工作量的累计,根据所得到的累计值来判断显影设备内 的显影剂残量为调色剂耗尽的状态。
11.按照权利要求10所述的显影设备,其包括:
收纳室,其收纳由隔离板所隔离的显影剂;
显影室,其具有承载显影剂并输送至显影区域的显影剂承载体,以及将显影剂提供给该显影剂承载体里的供给部件,
其特征在于,所述收纳室里设置有显影剂的搅拌输送部件,以从该收纳室向所述显影室输送显影剂,并在所述显影室里设置所述检测部件,在设备的外面设置有为了根据所述检测部件的转动位置来检测显影剂残量,而将检测部件的转动状态传递到外部的传送装置。
12.按照权利要求11所述的显影设备,其特征在于:
隔离所述显影室和所述显影剂收纳室的隔离部件之上端边缘的高度,与所述检测部件摇动范围的最高顶点的高度相同,或低于该顶点以规定的长度。
13.按照权利要求10至12中任何一项所述的显影设备,其特征在于:
所述检测部件的转动轴的位置高于供给部件的转动轴。
14.按照权利要求10至12中任何一项所述的显影设备,其特征在于:
在所述显影区域里设置输送显影剂的显影剂承载体,所述检测部件的转动轴的位置高于供给部件和显影剂承载体之间的接触区域。
15.按照权利要求11所述的显影设备,其特征在于:
所述检测部件的转动是与搅拌输送部件的转动同步进行的。
16.按照权利要求15所述的显影设备,其特征在于:
通过所述驱动力传送设备对检测部件的驱动,是由搅拌输送部件的转动来传送驱动力的。
17.按照权利要求16所述的显影设备,其特征在于:
在所述搅拌输送部件和所述检测部件之间设置具有中心轴以及在其两侧之拉杆的同步部件,在搅拌输送部件的转动轴里设置凸轮,通过将一侧的拉杆与该凸轮相接而使同步部件与 搅拌输送部件同步地摇动,该摇动通过另一侧的拉杆传送至检测部件里后,检测部件得以被驱动。
18.按照权利要求17所述的显影设备,其特征在于:
在所述同步部件的中心轴的圆柱部分里形成轴孔,该轴孔在显影设备壳体里被轴支持,在圆柱部分里设置了与轴孔相通的开口部。
19.按照权利要求18所述的显影设备,其特征在于:
所述同步部件的开口部具有螺旋形状。
20.按照权利要求19所述的显影设备,其特征在于:
所述搅拌输送部件是根据其转动位置不同而构成搅拌功能或输送功能的,输送功能以检测部件在上升位置时进行的时机来取得同步。
21.按照权利要求20所述的显影设备,其特征在于:
所述搅拌输送部件具有多个桨叶,并且其中至少一个桨叶以输送功能为主。
22.按照权利要求21所述的显影设备,其中,
进一步包括同步部件,所述同步部件用于确定搅拌输送部件和检测部件的转动的时机,以及用于向检测部件传送驱动力;
在所述搅拌输送部件的转动轴设置圆盘,通过该圆盘,同步部件被推压向显影设备壳体,并且通过所述圆盘的厚度决定所述同步部件的位置。
23.一种处理单元,其一体地支撑图像承载体和显影设备,能够对图像形成设备本体进行安装或拆卸,其特征在于包括权利要求10至22中任何一项所述的显影设备。
24.一种图像形成设备,其包括形成潜像的图像承载体,和利用调色剂来对潜像进行显影的显影设备,其特征在于包括权利要求1至9中任何一项所述的显影剂残量检测设备,或权利要求10至22中任何一项所述的显影设备,或权利要求23所述的处理单元。 
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