CN107300842A - 粉体检测装置以及显影装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粉体检测装置以及显影装置，其中，粉体检测装置是设置于粉体的存积容器并对存积容器内的粉体进行检测的装置，并具备检测部、清扫部以及驱动部。检测部具有设置于存积容器内的检测面，并能够通过该检测面对粉体进行检测。清扫部通过沿着检测面滑动而从该检测面除去粉体。驱动部使清扫部沿着通过检测面的路径进行往复，并将使清扫部在沿着该路径的第一方向上移动的速度、与使清扫部在与第一方向相反的第二方向上移动的速度形成为彼此不同。

Description

粉体检测装置以及显影装置

技术领域

本发明涉及对显影剂等粉体进行检测的粉体检测装置、以及具备这种粉体检测装置的显影装置。

背景技术

电子照片方式的图像形成装置通过从显影装置供给的显影剂将形成于感光体鼓的静电潜像显像化。此时，显影装置从显影剂槽向显影辊汲取显影剂，并通过显影辊旋转向显影位置输送显影剂。从可拆装的盒向显影剂槽供给显影剂。

在上述图像形成装置中，存在为了稳定地从盒向显影剂槽供给显影剂，而将显影剂临时存积于料斗，并从该料斗向显影剂槽供给显影剂的技术。而且，在这种料斗中，对料斗内的显影剂进行检测的如下技术例如被提出于日本实开平6-16964号公报中。即，在料斗内设置有具有能够使光透过的检测面的箱体、和收纳于该箱体的光学传感器，并利用该光学传感器通过检测面检测显影剂。

在日本实开平6-16964号公报还提出有如下技术，即：为了防止因显影剂向检测面附着而使光学传感器的检测精度降低的情况，而使包括挠性部件等的清扫部沿着检测面滑动，由此从检测面除去显影剂。

然而，在料斗内设置的清扫部，显影剂容易附着于清扫部本身。而且，在显影剂附着于清扫部的状态被长期搁置的情况下，有在清扫部固定有显影剂，进而清扫部的功能(从检测面除去显影剂的功能)降低的担忧。

发明内容

本发明的粉体检测装置是设置于粉体的存积容器并对存积容器内的粉体进行检测的装置，其具备检测部、清扫部以及驱动部。检测部具有设置于存积容器内的检测面，并能够通过该检测面对粉体进行检测。清扫部通过沿着检测面滑动而从该检测面除去粉体。驱动部使清扫部沿着通过检测面的路径进行往复，并将使清扫部在沿着该路径的第一方向上移动的速度、与使清扫部在与第一方向相反的第二方向上移动的速度形成为彼此不同。

附图说明

图1是表示电子照片方式的图像形成装置的主要部分的示意图。

图2是从正面侧观察并示意地表示第一实施方式的显影装置所具有的料斗的立体图。

图3的(A)是料斗的俯视图，图3的(B)是着眼于粉体检测装置所具备的检测部进行表示的俯视图，图3的(C)是着眼于粉体检测装置所具备的清扫部进行表示的俯视图。

图4是图3的(A)所示的IV-IV线的剖视图。

图5是料斗的后视图。

图6A～图6C是依次表示臂部在下降期间的动作的图。

图7A～图7C是依次表示臂部在上升期间的动作的图。

图8是从正面侧观察并示意地表示第二实施方式的显影装置所具有的料斗的立体图。

图9A以及图9B分别是第三实施方式的显影装置的检测部的立体图以及主视图，图9C是图9B所示的IXc-IXc线的剖视图。

图10A以及图10B是第四实施方式的显影装置的检测面的剖视图。

图11是第五实施方式的显影装置所具有的料斗的局部剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对将本发明的粉体检测装置应用于电子照片方式的图像形成装置所具备的显影装置的实施方式进行说明。在以下进行说明的实施方式中，粉体检测装置对作为粉体的显影剂进行检测。

1、第一实施方式

1-1、图像形成装置的结构

如图1所示那样，图像形成装置基于图像数据进行电子照片方式的图像形成处理，由此向纸张Z进行图像打印。具体而言，本实施方式的图像形成装置是单色的图像形成装置，作为其主要部分，具备主工序装置1、曝光装置2、转印辊3以及定影装置4。此外，图像形成装置也可以是采用了CMYK空间等彩色空间的彩色的图像形成装置。在该情况下，在图像形成装置与所使用的彩色空间对应地设置有多个主工序装置1。

主工序装置1具有感光体鼓11、带电装置12、显影装置13以及清洁装置14。感光体鼓11是静电潜像载持体。带电装置12使感光体鼓11以其周面的电位成为规定电位的方式带电。通过来自曝光装置2的激光照射而在带电的感光体鼓11的周面形成有与图像数据对应的静电潜像。

显影装置13具有显影剂槽131、搅拌部132、显影辊133以及料斗5。经由料斗5从配设于显影剂槽131上方的盒Ct向显影剂槽131供给显影剂。此时，为了稳定地从盒Ct向显影剂槽131供给显影剂，而将显影剂临时存积于料斗5，并从该料斗5向显影剂槽131供给显影剂。另外，通过在料斗5存积显影剂，即使在盒Ct被临时取下的状态下，也能够持续向显影剂槽131供给显影剂。此外，之后叙述料斗5的具体结构。

搅拌部132对显影剂槽131内的显影剂进行搅拌并且将显影剂向显影辊133输送。在显影剂包含非磁性调色剂和磁性载体的情况下，通过搅拌部132的搅拌，使非磁性调色剂与磁性载体之间产生摩擦，通过该摩擦使非磁性调色剂带电。此外，显影剂所包含的调色剂也可以使用低温定影调色剂。

显影辊133从显影剂槽131汲取显影剂，并通过自身的旋转向显影位置输送显影剂。而且，显影辊133使附着于其周面的调色剂在显影位置向感光体鼓11的周面移动。由此，将静电潜像显像化而形成调色剂像。在显影剂包括非磁性调色剂和磁性载体的情况下，显影剂所包含的非磁性调色剂用于静电潜像的显像化。

所形成的调色剂像通过感光体鼓11旋转被输送至向纸张Z执行转印的转印位置，并在转印位置依靠转印辊3被转印于纸张Z。具体而言，转印辊3通过向自身施加偏压，而使构成调色剂像的调色剂产生静电力，利用该静电力使调色剂像向纸张Z移动。

清洁装置14除去在转印了调色剂像之后残留于感光体鼓11的周面的调色剂以及其他附着物(灰尘等)。由此，进行以下的图像形成处理的准备。

定影装置4具有加热辊41和被压接于该加热辊41的加压辊42。被转印有调色剂像的纸张Z通过加热辊41与加压辊42之间，由此对于调色剂像施加适度的热量和压力。由此，在纸张Z固定调色剂像。

1-2、料斗的结构

如图2～图4所示那样，料斗5具备存积显影剂的存积容器50。该存积容器50由相互对置的正面壁50A以及背面壁50B、将这些壁彼此连接的U字形的侧壁50C、以及上盖50D构成。另外，在存积容器50的顶部(即上盖50D)设置有供从配置于上方的盒Ct投入显影剂的投入口501。另外，在存积容器50的底部(即侧壁50C的底)设置有向配置于下方的显影剂槽131供给显影剂的排出口502。此外，在图2以及图3的(A)中，以卸下了上盖50D的状态示出了料斗5。

如图2～图4所示那样，料斗5还具备供给辊51、搅拌叶片52以及第一驱动部53。另外，在料斗5设置有对存积容器50内的显影剂(粉体)进行检测的粉体检测装置6。此外，之后叙述粉体检测装置6的具体结构。

供给辊51具有配设于存积容器50内的排出口502附近的位置的输送螺杆511、和使该输送螺杆511旋转的驱动轴512。而且，通过驱动轴512将旋转力传递至输送螺杆511，由此将存积容器50内的显影剂从排出口502排出并供给于显影剂槽131。

搅拌叶片52具有：可旋转被支承于正面壁50A以及背面壁50B的旋转轴521、和固定于旋转轴521的叶片部522。而且，通过旋转轴521将旋转力传递至叶片部522，由此搅拌存积容器50内的显影剂。

如图4以及图5所示那样，第一驱动部53具有配设于背面壁50B的外表面的三个齿轮531～533。齿轮531相对于驱动轴512以使它们的旋转的中心彼此一致的方式进行固定。齿轮532相对于旋转轴521以使它们的旋转的中心彼此一致的方式进行固定。另外，齿轮533是将齿轮531的旋转传递至齿轮532的齿轮，以与齿轮531以及532均啮合的方式被轴支承于背面壁50B。根据第一驱动部53，随着驱动轴512旋转，该旋转通过三个齿轮531～533被传递至搅拌叶片52。

1-3、粉体检测装置的结构

如图2～图4所示那样，粉体检测装置6具备检测部61、收纳部62、清扫部63以及第二驱动部64。此外，图3的(B)是着眼于检测部61以及收纳部62进行表示的俯视图，图3的(C)是着眼于清扫部63进行表示的俯视图。

检测部61是由发光元件611和受光元件612构成的光学传感器，并设置于存积容器50内的规定的高度位置。收纳部62包括收纳有发光元件611的箱体621、和收纳有受光元件612的箱体622。

箱体621、622分别具有能够使发光元件611的光透过的检测面621a、622a。而且，发光元件611以使其发光面朝向检测面621a的状态被收纳于箱体621，受光元件612以使其受光面朝向检测面622a的状态被收纳于箱体622。

箱体621、622以使发光元件611以及受光元件612各自的位置成为上述规定的高度位置的方式进行配置。具体而言，箱体621、622如下配置(参照图3的(B))。即，箱体621使其检测面621a朝向正面壁50A，箱体622使其检测面622a朝向背面壁50B。另外，箱体621、622使它们的检测面621a、622a彼此对置并且彼此分离。另外，以使从发光元件611趋向受光元件612的光在上述规定的高度位置向与正面壁50A(或者背面壁50B)大致垂直的方向传播的方式配置箱体621、622。

通过配置这种箱体621、622，发光元件611的光通过检测面621a而趋向受光元件612，受光元件612能够通过检测面622a对来自发光元件611的光进行检测。而且，在存积容器50内的显影剂达到规定的高度位置的情况下，从发光元件611趋向受光元件612的光被显影剂遮挡而未被受光元件612检测。与此相对，在存积容器50内的显影剂未达到规定的高度位置的情况下，从发光元件611趋向受光元件612的光未被显影剂遮挡而被受光元件612检测。

根据这种受光元件612的检测结果，能够判断存积容器50内的显影剂是否达到了规定的高度位置。这种判断例如通过图像形成装置所具备的控制部来执行。即，检测部61能够通过检测面621a、622a对显影剂进行检测。

清扫部63是通过沿着检测面621a、622a滑动而从该检测面621a、622a除去显影剂的部件，并具有挠性部件631、632和保持部633。此外，挠性部件631、632能够使用丁腈橡胶、聚氨酯橡胶以及硅橡胶等。

保持部633是将挠性部件631、632保持于转动轴641的部件，并以能够在转动轴641转动时通过检测面621a、622a之间的方式固定于转动轴641。在此，转动轴641是构成第二驱动部64的部件，并在箱体621、622的附近位置可转动地被支承于正面壁50A以及背面壁50B。在本实施方式中，转动轴641相对于检测面621a、622a配置于斜上方的位置(参照图4)。此外，转动轴641也可以包含于清扫部63的结构中。

在本实施方式中，保持部633是具有比检测面621a、622a间的距离小的宽度的矩形形状的平板，并以使其一边沿着转动轴641的状态固定于该转动轴641。因此，保持部633具有：能够与检测面621a对置的边缘633a、和能够与检测面622a对置的边缘633b(参照图3的(C))。

挠性部件631、632分别安装于保持部633的边缘633a、633b。挠性部件631是在通过检测面621a时以被压接于该检测面621a的状态(挠曲的状态)滑动的部件，并具有能够进行这种滑动的形状以及尺寸。另外，挠性部件632是在通过检测面622a时以被压接于该检测面622a的状态(挠曲的状态)滑动的部件，并具有能够进行这种滑动的形状以及尺寸。在本实施方式中，挠性部件631、632被设定形状以及尺寸以使各自的前端缘与检测面621a、622a线接触或者面接触。

如图4以及图5所示那样，第二驱动部64具有使清扫部63沿着通过检测面621a、622a的路径进行往复移动的机构。具体而言，第二驱动部64具有上述转动轴641、臂部642以及旋转盘643。

臂部642沿着背面壁50B的外表面进行配置。具体而言，臂部642在存积容器50外与转动轴641连结，并且相对于转动轴641大致垂直地延伸。在本实施方式中，从转动轴641的延伸方向观察(参照图4)，臂部642从转动轴641延伸的方向与清扫部63(主要是保持部633)从转动轴641延伸的方向大致一致。因此，清扫部63的绕转动轴641的姿势与臂部642的绕转动轴641的姿势对应地变化。

旋转盘643是配置于背面壁50B的外表面的齿轮。而且，旋转盘643以使其中心成为与转动轴641的中心不同的位置的方式被轴支承于背面壁50B。此外，旋转盘643以从转动轴641的延伸方向观察(参照图4)与检测面621a、622a重叠并且与齿轮532啮合的方式被轴支承于背面壁50B。因此，通过三个齿轮531～533将驱动轴512的旋转传递至旋转盘643。

在旋转盘643的与该转动轴641的中心位置不同的位置突出设置有卡合部644。本实施方式中，卡合部644是销等突起。而且，卡合部644伴随着旋转盘643旋转而绕旋转盘643的中心环绕。

另一方面，在臂部642开设有沿该臂部642的延伸方向延伸并且自由滑动地卡合有卡合部644的卡合接受部645。在本实施方式中，卡合接受部645是形成于臂部642的狭缝状的贯通孔。而且，卡合接受部645以适当的长度设置于臂部642以不阻碍旋转盘643旋转(即在旋转盘643旋转的中途卡合部644不与卡合接受部645的端部碰撞)。此外，卡合接受部645并不局限于此，也可以是凹设于臂部642的槽。

根据第二驱动部64的上述结构，臂部642可实现以下那样的动作(参照图6A～图6C以及图7A～图7C)。此外，在后视时，在臂部642的中心线L1(通过转动轴641的中心并沿臂部642的延伸方向延伸的线)通过旋转盘643的中心时，将与其中心线L1一致的线作为基准线L0。另外，使基准线L0与臂部642的中心线L1所成的角度设为中心线L1的倾斜角度θ。

通过使旋转盘643旋转，卡合部644一边绕旋转盘643的中心环绕一边在卡合接受部645内滑动。因此，臂部642使其中心线L1的倾斜角度θ与卡合部644的绕旋转盘643的中心的位置对应地变化。

作为其结果，臂部642与倾斜角度θ对应地使姿势在倾斜角度θ成为最大值θmax的姿势(参照图6A以及图7C)与倾斜角度θ成为最小值θmin的姿势(参照图6C以及图7A)之间变化(参照图6B以及图7B)。即，臂部642以规定的角度范围(θmax-θmin)绕转动轴641的中心转动。

在本实施方式中，臂部642的姿势在第一姿势(参照图6A以及图7C)与第二姿势(参照图6C以及图7A)之间变化，其中第一姿势为将臂部642抬起至中心线L1成为大致水平的姿势，第二姿势为使臂部642下降至中心线L1朝下的姿势。而且，第一姿势为倾斜角度θ成为最大值θmax的姿势，在该姿势时，中心线L1相对于卡合部644的环绕路径在上侧相接。另外，第二姿势为倾斜角度θ成为最小值θmin的姿势，在该姿势时，中心线L1相对于卡合部644的环绕路径在下侧相接。

因此，在旋转盘643旋转一圈的期间，产生臂部642从第一姿势下降至第二姿势的下降期间(参照图6A～图6C)、和臂部642从第二姿势上升至第一姿势的上升期间(参照图7A～图7C)。即，在旋转盘643旋转一圈的期间，转动轴641与臂部642的下降期间对应地正转，转动轴641与臂部642的上升期间对应地反转。

另外，根据第二驱动部64的上述结构，从转动轴641的中心至卡合部644的距离S较小的第一期间(参照图7A～图7C)与该距离S较大的第二期间(参照图6A～图6C)相比，臂部642的角度变化伴随着卡合部644的移动距离而变大。在此，距离S较小的第一期间是距离S慢慢变小，并在成为最小值后慢慢变大的期间。另外，距离S较大的第二期间是距离S慢慢变大，并在成为最大值后慢慢变小的期间。

因此，在第一期间，与第二期间相比，臂部642的旋转速度变大。即，在第一期间，与第二期间相比，转动轴641的旋转速度变大。其结果是，被保持于转动轴641的清扫部63的移动速度与臂部642的转动连动地变化。

在本实施方式中，使臂部642的下降期间与距离S较大的第二期间对应，使臂部642的上升期间与距离S较小的第一期间对应。因此，与下降期间相比，上升期间臂部642的旋转速度变大，与其连动，清扫部63上升时的移动速度也变大。即，清扫部63沿着路径上升时的移动速度变得大于清扫部63沿着路径下降时的移动速度。

这样，第二驱动部64将使清扫部63沿着路径下降时的移动速度与使清扫部63沿着路径上升时的移动速度形成为彼此不同。此外，在本实施方式中，清扫部63沿着路径下降的方向与权利要求书所记载的“第一方向”对应，清扫部63沿着路径上升的方向与权利要求书所记载的“第二方向”对应。

根据上述粉体检测装置6，清扫部63的移动速度与清扫部63移动的方向对应地变化。通过像这样使清扫部63的移动速度变化，能够将附着于清扫部63的粉体抖落。因此，能够防止显影剂附着于清扫部63的状态被长期搁置，作为其结果，能够长期维持清扫部63的功能(从检测面621a、622a除去显影剂的功能)。

2、第二实施方式

如图8所示那样，也可以在保持部633设置贯通该保持部633的开口633c。根据该结构，保持部633的表面积变小。因此，能够减少显影剂向保持部633的附着量。另外，能够使显影剂通过开口633c。因此，在使清扫部63移动时该清扫部63与存积容器50内的显影剂接触的情况下也减少向清扫部63的负荷。

此外，上述保持部633的结构不局限于具备第一实施方式中说明的第二驱动部64的粉体检测装置6，还能够应用于具备其他驱动机构的各种粉体检测装置。

3、第三实施方式

如图9A～图9C所示那样，也可以在挠性部件631所通过的路径且在检测面621a的两侧分别以与检测面621a邻接的方式设置有两个倾斜面621b、621c。具体而言，倾斜面621b、621c以在箱体621的检测面621a的两侧的区域不与挠性部件631接触的方式(或者，以即便接触，向挠性部件631的负荷也变小的方式)向背面壁50B侧后退。即，倾斜面621b、621c在挠性部件631通过该倾斜面并向检测面621a移动时，使挠性部件631弯曲而向压接状态过渡。也可以在检测面622a的两侧也设置相同的倾斜面。

根据该结构，在挠性部件631通过倾斜面621b或者621c并向检测面621a移动时，在该倾斜面从前端慢慢挠曲。其结果是，在检测面621a，挠性部件631成为将其前端部相对于行进方向朝后方拉拽的状态。该状态提高挠性部件631的功能(擦去显影剂的能力)。挠性部件632也相同。

另外，在本实施方式中，为了防止挠性部件631在通过倾斜面621b、621c时形变，而如图9B所示那样，在主视(或者后视)时，倾斜面621b、621c形成为分别沿着通过转动轴641的中心的假想线L2、L3。

此外，在挠性部件631所通过的路径上，也可以将倾斜面621b、621c的仅任一方设置于检测面621a的单侧。在挠性部件632所通过的路径上也同样，也可以仅在检测面622a的单侧设置有倾斜面。

另外，上述检测面621a、622a的结构不局限于具备第一实施方式中说明的第二驱动部64的粉体检测装置6，还能够应用于具备其他驱动机构的各种粉体检测装置。

4、第四实施方式

如图10A所示那样，也可以在检测面621a以在清扫部63通过时供挠性部件631抵接的方式设置有突起部651、652。优选上述突起部651、652在挠性部件631所通过的方向上形成于检测面621a的两端(参照图9B)。针对检测面622a也可以设置有相同的突起部。

根据该结构，在挠性部件631通过突起部651时，挠性部件631的前端部钩挂于突起部651，由于挠性部件631进一步移动而其前端部被突起部651弹开。在挠性部件631通过突起部652时也相同。而且，此时由于产生于挠性部件631的冲击，将附着于挠性部件631的显影剂抖落。挠性部件632也相同。

另外，在本实施方式中，如图10B所示那样，突起部651、652也可以采用高度不同的结构。

此外，也可以在检测面621a仅设置有突起部651、652的任一方。具体而言，也可以改变在清扫部63下降时和清扫部63上升时，最初抵接的突起部的高度。检测面622a也相同。

另外，上述检测面621a、622a的结构不局限于具备第一实施方式中说明的第二驱动部64的粉体检测装置6，还能够应用于具备其他的驱动机构的各种粉体检测装置。

5、第五实施方式

如图11所示那样，也可以在搅拌叶片52的叶片部522的前端设置使用PET薄膜等构成的扫除部523。在此，扫除部523伴随着搅拌叶片52旋转而与清扫部63接触，由此将附着于清扫部63的显影剂扫除。根据该结构，利用搅拌叶片52，能够防止显影剂向清扫部63附着。

6、其他实施方式

在上述粉体检测装置6中，例如也可以通过在旋转盘643与齿轮532之间夹设其他齿轮，来使旋转盘643反转。由此，也可以使清扫部63沿着路径下降时的移动速度大于清扫部63沿着路径上升时的移动速度。

在上述粉体检测装置6中，转动轴641的转动以及旋转量也可以由图像形成装置所具备的控制部控制。另外，第二驱动部64也可以具有齿轮的变速机构。

此外，上述粉体检测装置6的各部分结构并不局限于显影装置13，还能够应用于处理粉体的各种装置。

应该认为上述实施方式的说明在全部方面都为例示，并不受限制。本发明的范围不是通过上述实施方式而是通过权利要求书而示出的。另外，本发明的范围包括与权利要求书同等的意思以及范围内的全部变更。

Claims (7)

1.一种粉体检测装置，其设置于粉体的存积容器并对所述存积容器内的粉体进行检测，其中，具备：

检测部，其具有设置于所述存积容器内的检测面，并能够通过所述检测面对所述粉体进行检测；

清扫部，其通过沿着所述检测面滑动而从该检测面除去粉体；以及

驱动部，其使所述清扫部沿着通过所述检测面的路径进行往复，

所述驱动部将使所述清扫部在沿着所述路径的第一方向上移动的速度、与使所述清扫部在与所述第一方向相反的第二方向上移动的速度形成为彼此不同。

2.根据权利要求1所述的粉体检测装置，其中，

所述驱动部具有转动轴，所述转动轴可转动地被支承于所述存积容器，

所述清扫部在所述存积容器内被保持于所述转动轴，

所述驱动部将为了使所述清扫部在所述第一方向上移动而使所述转动轴正转的旋转速度、与为了使所述清扫部在所述第二方向上移动而使所述转动轴反转的旋转速度形成为彼此不同。

3.根据权利要求2所述的粉体检测装置，其中，

所述驱动部具有：

臂部，其在所述存积容器外与所述转动轴连结，并且相对于所述转动轴大致垂直地延伸；和

旋转盘，其以与所述转动轴的中心位置不同的位置为中心，

在所述旋转盘的与所述转动轴的中心位置不同的位置设置有卡合部，

在所述臂部设置有卡合接受部，所述卡合接受部沿该臂部的延伸方向延伸并且自由滑动地卡合有所述卡合部。

4.根据权利要求2或3所述的粉体检测装置，其中，

所述清扫部具有：

挠性部件，其在通过所述检测面时以被压接于该检测面的压接状态滑动；和

保持部，其将所述挠性部件保持于所述转动轴，

在所述保持部设置有开口。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的粉体检测装置，其中，

所述清扫部具有在通过所述检测面时以被压接于该检测面的压接状态滑动的挠性部件，

在所述路径以与所述检测面邻接的方式设置有倾斜面，所述倾斜面在所述挠性部件通过该倾斜面并向所述检测面移动时，使所述挠性部件弯曲并向所述压接状态过渡。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的粉体检测装置，其中，

所述清扫部具有在通过所述检测面时以被压接于该检测面的压接状态滑动的挠性部件，

在所述检测面设置有突起部，所述突起部在所述清扫部通过时供所述挠性部件抵接。

7.一种显影装置，其中，具备：

存积容器，其存积显影剂；

显影剂槽，其从所述存积容器被供给所述显影剂；以及

粉体检测装置，其是被应用于检测所述存积容器中的所述显影剂的权利要求1～6中任一项所述的粉体检测装置。