ES2231115T3 - Dispositivo de revelado con agitador de toner y limpiador para la ventana de deteccion de nivel. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de revelado incluyendo: una caja de revelado; un depósito de agente de revelado conectado a y colocado junto a la caja de revelado (57) y formado con un agujero (A) en comunicación con la caja de revelado, teniendo el depósito de agente de revelado una anchura que se extiende en una dirección transversal y que tiene una pared de depósito y una superficie interior que define un espacio de acumulación de agente de revelado (52); una ventana de transmisión de luz (56a, 56b) dispuesta en la pared de depósito (51a, 51b) para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz para detectar una cantidad del agente de revelado en el depósito de agente de revelado; un elemento limpiador (54) dispuesto en el depósito de agente de revelado y que puede girar a una velocidad angular constante alrededor de un eje de rotación (55) en una dirección de desplazamiento hacia arriba al pasar junto al agujero (A), pudiendo moverse el elemento limpiador (54) a una posición de limpieza en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz para limpiar la ventana de transmisión de luz, estando dividido el espacio de acumulación de agente de revelado (52) en una primera región imaginaria y una segunda región imaginaria por un plano vertical imaginario (G) que pasa a través del eje de rotación (55) y que se extiende en una dirección axial del eje de rotación, estando la primera región imaginaria en comunicación con el agujero (A), y estando colocada la segunda región imaginaria enfrente del agujero con respecto al plano vertical imaginario.

Description

Dispositivo de revelado con agitador de tóner y limpiador para la ventana de detección de nivel.

La presente invención se refiere a un dispositivo de revelado, un cartucho de proceso incluyendo el dispositivo de revelado, y un dispositivo de formación de imágenes incluyendo el dispositivo de revelado.

Los dispositivos convencionales de formación de imágenes incluyen una cámara de contención de tóner o un depósito de tóner en el que se contiene tóner y una cámara de revelado donde se ha dispuesto un rodillo de revelado. Un agujero está formado en un límite entre la cámara de contención de tóner y la cámara de revelado, de manera que el tóner sea transferido a través del agujero a la cámara de revelado. Los dispositivos convencionales de formación de imágenes están configurados para detectar la cantidad de tóner que queda en una unidad de revelado, y una vez que la cantidad restante ha llegado a un valor predeterminado o menos, indica al usuario que rellene el tóner. Hay muchas formas diferentes de detectar la cantidad de tóner restante. En un método ejemplar, se dispone ventanas de transmisión de luz en la cámara de contención de tóner de una unidad de revelado. Se dispone un elemento fotoemisor y un elemento fotorreceptor, uno enfrente de cada una de las ventanas de transmisión de luz. La cantidad de tóner que queda en la cámara de contención de tóner se detecta emitiendo luz desde el elemento fotoemisor de manera que la luz pase por ambas ventanas de transmisión de luz. La cantidad de tóner restante corresponderá a la cantidad de luz recibida por el elemento fotorreceptor. Esta técnica anterior es conocida por US-A-5 532 790, US-A-5 036 358 y US-A-5 649 264.

Sin embargo, con este método, resulta imposible detectar con exactitud la cantidad de tóner restante cuando se pega tóner a las ventanas de transmisión de luz. Por lo tanto, en la cámara de contención de tóner se dispone un elemento limpiador para limpiar la ventana de transmisión de luz. El elemento limpiador está configurado para deslizar a través y limpiar la ventana de transmisión de luz a la vez que gira integralmente con un elemento de agitación/transferencia de tóner. El elemento de agitación/transferencia de tóner está dispuesto en la cámara de contención de tóner, para agitar y transportar el tóner presente en la cámara de contención de tóner.

Los dispositivos descritos en la Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número HEI-7-56431 o la Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número HEI-9-34238 miden el tiempo desde cuando el elemento limpiador limpia la ventana de transmisión de luz a cuando el tóner que cae del elemento de agitación/transferencia de tóner bloquea el recorrido de luz. Sin embargo, como se describe en la Solicitud de Patente japonesa publicada (Kokai) número HEI-7-56431, la fluidez del tóner cambia con los cambios de las condiciones ambientales y con el tiempo de uso. En consecuencia, el tóner cae del elemento de agitación/transferencia de tóner en varios tiempos, dependiendo de la fluidez del tóner, de manera que es imposible detectar establemente la cantidad de tóner restante.

La duración del tiempo desde cuando las ventanas de transmisión de luz son limpiadas hasta que las ventanas de transmisión de luz se cubren con tóner, depende de la cantidad de tóner que cae del agitador (después de que el agitador pasa por el agujero), y de la cantidad de tóner que forma una nube en la cámara. Sin embargo, estas cantidades cambiarán con los cambios de la fluidez del tóner. Por lo tanto, la cantidad de tóner restante puede solamente detectarse con suma inestabilidad e imprecisión.

Además, los dispositivos convencionales de formación de imágenes tienen el problema de que el tóner no siempre se distribuye uniformemente por la cámara de tóner. Por ejemplo, cuando se transporta una impresora de haz láser o cuando se quita e introduce un cartucho de revelado en la impresora de haz láser para su sustitución, el tóner tiende a recogerse en un extremo de la cámara de tóner, de manera que es imposible detectar con exactitud la cantidad de tóner restante. Además, cuando el agujero desde la cámara de tóner a la cámara de revelado es más estrecho que la cámara de revelado propiamente dicha, o cuando se imprimen consecutivamente hojas de poca anchura, tal como sobres o tarjetas postales, en grandes cantidades, el tóner se consume de manera no uniforme de la cámara de tóner. Como resultado, el tóner se distribuirá de forma desigual en la cámara de tóner. Por esta razón, es difícil detectar correctamente cuánto tóner queda en la cámara de tóner.

Cuando se dispone un elemento en forma de hoja para que gire en la cámara de tóner con el fin de agitar el tóner, los extremos del elemento en forma de hoja pueden contactar deslizantemente contra las ventanas de transmisión de luz dispuestas en ambas paredes de extremo de la cámara de tóner. En tal situación, el elemento en forma de hoja daña la superficie de las ventanas de transmisión de luz de manera que la detección de la cantidad de tóner restante no puede ser realizada correctamente.

Para evitar el daño de las ventanas de transmisión de luz, el elemento en forma de hoja se puede hacer más corto que la longitud de la cámara de tóner, de manera que los extremos del elemento en forma de hoja se separen de las paredes de la cámara de tóner. Sin embargo, con esta configuración, se puede acumular tóner en el espacio entre las paredes laterales de la cámara de tóner y los extremos del elemento en forma de hoja, de manera que es imposible evitar la distribución no uniforme de tóner en algunas zonas de la cámara de tóner.

Algunos dispositivos de formación de imágenes incluyen un elemento roscado para agitar el tóner en la cámara de tóner. El elemento roscado transporta positivamente tóner en la cámara de tóner a lo largo de la dirección longitudinal de la cámara de tóner. Con esta configuración, es difícil distribuir uniformemente el tóner en ambos lados hacia arriba y hacia abajo de la dirección de transporte a lo largo del elemento roscado. Como resultado, se puede producir desviación en la acumulación de tóner.

En otro aspecto, al utilizar el sistema de revelado que utiliza tóner de un solo componente no magnético, se debe raspar el tóner entre un elemento regulador de grosor de capa y el rodillo de revelado para cargar uniformemente el tóner. En los dispositivos convencionales, la hoja reguladora de grosor de capa se suele hacer de acero inoxidable y análogos para reducir los costos de producción. Donde la hoja reguladora de grosor de capa contacta contra el rodillo de revelado, la hoja reguladora de grosor de capa aplica una presión grande sobre el aditivo externo del tóner. Esto puede empujar el aditivo externo de manera que se embeba en la partícula base del tóner, reduciendo por ello la fluidez del tóner. Cuando dicho tóner de fluidez reducida se hace volver de la cámara de revelado a la cámara de contención de tóner con circulación de tóner entre la cámara de tóner de revelado y la cámara de contención de tóner, el tiempo requerido después de que el agitador agita el tóner de fluidez reducida hasta que el tóner asienta en el suelo de la cámara de contención de tóner, puede fluctuar dependiendo de cuánto tiempo se haya usado el tóner. Esto hace difícil detectar establemente la cantidad de tóner restante. Cuando aumenta la cantidad del tóner con fluidez reducida en la cámara de contención de tóner, el tóner se puede distribuir de manera no uniforme en la cámara de contención de tóner de manera que no se puede realizar una detección fiable y exacta del tóner restante.

En otro aspecto, los dispositivos convencionales de formación de imágenes tienen que agitar fiablemente el tóner en toda la cámara de contención de tóner mediante la provisión de un elemento de agitación/transferencia de tóner. El elemento de agitación/transferencia de tóner está dispuesto de manera que deslice contra la superficie interior del suelo de la cámara de contención de tóner, con su punta en posición curvada. Además, el elemento de agitación/transferencia de tóner se forma a una anchura suficiente para contactar sustancialmente ambas paredes en extremos longitudinales de la cámara de tóner.

Sin embargo, cuando el elemento de agitación/transferencia contacta ambas superficies laterales de la cámara de contención de tóner mientras gira, las ventanas de transmisión de luz serán raspadas por el elemento de agitación/transferencia, además de ser limpiadas por el elemento limpiador. Por consiguiente, el elemento de agitación/transferencia quita tóner de las ventanas de transmisión de luz en un tiempo que coincide con el ciclo de rotación del elemento de agitación/transferencia, de manera que a veces, dependiendo de la cantidad de rozamiento, pasará luz por las ventanas de transmisión de luz en este tiempo indeseado. Dado que pasa luz por las ventanas de transmisión de luz de manera inestable, se puede producir detección inadecuada del tóner restante.

Además, en los dispositivos de revelado convencionales, los componentes del tóner pueden esparcirse en una película fina sobre la ventana de transmisión de luz. Este fenómeno se denomina "formación de película". La formación de película reduce la precisión de la detección del tóner restante porque obstruye la luz que pasa por las ventanas de transmisión de luz incluso directamente después de que el elemento limpiador limpie las ventanas de transmisión de luz. Cuando pasa luz insuficiente por las ventanas de transmisión de luz, los resultados de la detección darán la impresión de que el tóner la cámara de contención de tóner, independientemente de si hay realmente tóner entre las dos ventanas de transmisión de luz o no.

Además, a veces en los dispositivos de revelado convencionales, el elemento fotorreceptor genera una señal de salida porque se abre un recorrido de luz entre el elemento fotogenerador y el elemento fotorreceptor cuando el elemento de agitación/transferencia agita el tóner en la cámara de contención de tóner. Aunque el elemento de agitación/transferencia esté suficientemente separado de las ventanas de transmisión de luz de manera que no contacte las ventanas de transmisión de luz, el tóner cerca de las ventanas de transmisión de luz se puede transportar con el tóner agitado por el elemento de agitación/transferencia si la fluidez del tóner ha cambiado porque el tóner se ha usado durante largo tiempo, o a causa de condiciones ambientales tales como alta temperatura y alta humedad. Por lo tanto, no se puede evitar completamente la salida errónea del elemento fotorreceptor. Por esta razón, a veces el elemento fotorreceptor recibe una luz en un tiempo en el que no deberá recibir normalmente luz. Como resultado, la cantidad de tóner restante no puede ser detectada establemente.

Resumen de la invención

Un objeto de la presente invención es facilitar un dispositivo de formación de imágenes, o un dispositivo de revelado utilizado en un dispositivo de formación de imágenes, que es capaz de detectar establemente la cantidad de tóner restante, independientemente de la fluidez del tóner.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar dicho dispositivo de formación de imágenes con ventanas de transmisión de luz que se utilizan durante la detección de la cantidad de tóner restante, y dicho dispositivo de revelado utilizado en dicho dispositivo de formación de imágenes, donde se puede distribuir fiablemente tóner uniformemente en la cámara de contención de tóner y donde la cantidad de tóner restante siempre puede ser detectada con precisión.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar el dispositivo de formación de imágenes, y el dispositivo de revelado utilizado en el dispositivo de formación de imágenes, que es capaz de realizar una detección estable del tóner restante incluso cuando se utiliza tóner de un solo componente no magnético.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar el dispositivo de revelado capaz de detectar la cantidad de tóner restante con un alto grado de precisión, y capaz de limpiar correctamente la ventana de transmisión de luz a la vez que se mantiene el tóner en la cámara de contención de tóner en estado de agitación adecuada.

Otro objeto de la presente invención es evitar fiablemente la formación de película del tóner en la ventana de transmisión de luz de manera que la cantidad de tóner restante pueda ser detectada con alta precisión en el dispositivo de revelado que detecta la cantidad de tóner restante usando ventanas de transmisión de luz.

Estos y otros objetos de la presente invención se alcanzarán previendo un dispositivo de revelado incluyendo: una caja de revelado; un depósito de agente de revelado conectado a y colocado junto a la caja de revelado y formado con un agujero en comunicación con la caja de revelado, teniendo el depósito de agente de revelado una anchura que se extiende en una dirección transversal y que tiene una pared de depósito y una superficie interior que define un espacio de acumulación de agente de revelado; una ventana de transmisión de luz dispuesta en la pared de depósito para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz para detectar una cantidad del agente de revelado en el depósito de agente de revelado; un elemento limpiador dispuesto en el depósito de agente de revelado y rotativo a una velocidad angular constante alrededor de un eje de rotación en una dirección de desplazamiento hacia arriba al pasar junto al agujero, pudiendo moverse el elemento limpiador a una posición de limpieza en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz para limpiar la ventana de transmisión de luz, estando dividido el espacio de acumulación de agente de revelado en una primera región imaginaria y una segunda región imaginaria por un plano vertical imaginario que pasa por el eje de rotación y que se extiende en una dirección axial del eje de rotación, estando la primera región imaginaria en comunicación con el agujero, y estando colocada la segunda región imaginaria enfrente del agujero con respecto al plano vertical imaginario; un elemento de agitación y transferencia de agente de revelado dispuesto en el depósito de agente de revelado para agitar el agente de revelado en el depósito de agente de revelado y transferir el agente de revelado a la caja de revelado, incluyendo el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado una hoja móvil con respecto a la superficie interior del depósito de agente de revelado, pudiendo girar la hoja alrededor del eje de rotación del elemento limpiador a una velocidad angular constante igual a la velocidad angular del elemento limpiador, estando espaciada la hoja del elemento limpiador de tal manera que la hoja esté colocada en la segunda región imaginaria cuando el elemento limpiador esté en la posición de limpieza, y donde el depósito de agente de revelado tiene una anchura en dicha dirección axial e incluye paredes opuestas en extremos transversales en la dirección transversal, estando dispuesta la ventana de transmisión de luz en cada pared lateral para permitir que la luz de detección pase a través de la ventana de transmisión de luz respectiva.

En otro aspecto de la presente invención, se facilita un dispositivo de revelado incluyendo: una caja de revelado; un depósito de agente de revelado conectado a y colocado junto a la caja de revelado y formado con un agujero en comunicación con la caja de revelado, teniendo el depósito de agente de revelado una pared de depósito y una superficie interior que define un espacio de acumulación de agente de revelado; una ventana de transmisión de luz dispuesta en la pared de depósito para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz para detectar una cantidad del agente de revelado en el depósito de agente de revelado; un elemento limpiador dispuesto en el depósito de agente de revelado y rotativo a una velocidad angular constante alrededor de un eje de rotación en una dirección de desplazamiento hacia arriba al pasar junto al agujero, pudiendo moverse el elemento limpiador a una posición de limpieza en contacto deslizante con la ventana para limpiar la ventana de transmisión de luz, estando dividido el espacio de acumulación de agente de revelado en una primera región imaginaria y una segunda región imaginaria por un plano vertical imaginario que pasa por el eje de rotación y que se extiende en una dirección axial del eje de rotación, incluyendo la primera región imaginaria el agujero, y estando colocada la segunda región imaginaria enfrente del agujero con respecto al plano vertical imaginario; un elemento de agitación y transferencia de agente de revelado dispuesto en el depósito de agente de revelado para agitar el agente de revelado en el depósito de agente de revelado y transferir el agente de revelado a la caja de revelado, incluyendo el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado una hoja móvil con respecto a la superficie interior del depósito de agente de revelado, pudiendo girar la hoja alrededor del eje de rotación del elemento limpiador a una velocidad angular constante igual a la velocidad angular del elemento limpiador, estando colocada la ventana de transmisión de luz en la primera región imaginaria, y estando espaciada la hoja del elemento limpiador de tal manera que la hoja esté colocada más alta que la ventana de transmisión de luz cuando el elemento limpiador esté en la posición de limpieza; y donde el depósito de agente de revelado tiene una anchura en dicha dirección axial e incluye paredes opuestas en extremos transversales en la dirección transversal, estando dispuesta la ventana de transmisión de luz en cada pared lateral para permitir que la luz de detección pase por la ventana de transmisión de luz respectiva.

En otro aspecto de la invención, se ha previsto un cartucho de proceso montado soltablemente en un espacio de alojamiento de cartucho de un dispositivo de registro de imágenes, incluyendo el cartucho un elemento de transporte de imagen latente, un elemento de transporte de agente de revelado colocado en confrontación con el elemento de transporte de imagen latente, y el dispositivo de revelado como se ha descrito anteriormente, estando dispuestos el elemento de transporte de imagen latente y el elemento de transporte de agente de revelado en la caja de revelado. El elemento de transporte de agente de revelado está colocado en confrontación con el elemento de transporte de imagen latente.

En el cartucho de proceso, el depósito de agente de revelado se puede soltar de una caja del cartucho. En otros términos, el depósito de agente de revelado en el que se dispone el elemento limpiador y el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado y que contiene el agente de revelado puede ser una unidad separada del elemento de transporte de agente de revelado y el elemento de transporte de imagen latente. Cuando el depósito de agente de revelado se monta en la caja del cartucho, se obtiene el cartucho de proceso.

En otro aspecto de la invención, se facilita un dispositivo de registro de imágenes incluyendo medios para detectar una cantidad residual de un agente de revelado, y el dispositivo de revelado antes descrito. Los medios detectores detectan la cantidad residual del agente de revelado acumulado en el depósito de agente de revelado e incluyendo un elemento fotoemisor y un elemento fotorreceptor colocado en alineación con la ventana de transmisión de luz.

Breve descripción de los dibujos

En los dibujos:

La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra una impresora de haz láser según una primera realización de la presente invención.

La figura 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea II-II' de la figura 3.

La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra en particular elementos de emisión y recepción de luz de la figura 2 tomada a lo largo de la línea IIIa-IIIa' de la figura 2, y el dispositivo de revelado de la figura 2 tomada a lo largo de la línea IIIb-IIIb' de la figura 2.

La figura 4 es una vista en sección transversal que representa el dispositivo de revelado según se ve en la figura 3, pero con un agitador y elemento limpiador girado 180º.

La figura 5 es una vista esquemática que muestra el borde de un limpiador en contacto con una pared lateral de la cámara de contención de tóner (como se indica en línea continua) y en contacto con una ventana de transmisión de luz (como se indica en líneas de dos puntos y raya).

La figura 6 es un diagrama de bloques que representa esquemáticamente la configuración eléctrica de la impresora láser según la primera realización.

La figura 7 es un gráfico que representa cambios de la salida de voltaje de un elemento fotorreceptor, producidos por rotación del limpiador que limpia tóner de las ventanas de transmisión de luz.

La figura 8(A) es una vista en sección transversal que muestra la operación del limpiador cuando quedan diferentes niveles de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 8(B) es una vista esquemática que indica la posición de un agitador en la cámara de contención de tóner cuando el limpiador está limpiando la ventana de transmisión de luz.

La figura 9 es una vista en sección transversal que muestra posiciones relativas del limpiador y el agitador directamente después de que el limpiador limpia tóner de la ventana de transmisión de luz.

La figura 10(A) es una representación gráfica que muestra el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor, producido por la rotación del limpiador cuando queda una cantidad bastante grande de 90 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 10(B) es una vista en sección transversal que muestra el nivel de tóner en la cámara de contención de tóner cuando quedan 90 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 11(A) es una representación gráfica que muestra el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor, producido por rotación del limpiador cuando quedan 80 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 11(B) es una vista en sección transversal que muestra el nivel de tóner en la cámara de contención de tóner cuando quedan 80 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 12(A) es una representación gráfica que muestra el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor, producido por rotación del limpiador cuando solamente quedan 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 12(B) es una vista en sección transversal que muestra el nivel de tóner en la cámara de contención de tóner cuando quedan 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner.

La figura 13 es una tabla que muestra resultados de experimentos para determinar la fluidez de tóner, uniformidad del nivel de tóner, formación de película, y exactitud de la detección de tóner vacío, cuando se utiliza tóner con tipos diferentes de aditivo externo durante la impresión.

La figura 14(A) es un gráfico que representa el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor con la rotación del limpiador, cuando el agitador está separado 1 mm de las ventanas de transmisión de luz.

La figura 14(B) es un gráfico que representa el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor con la rotación del limpiador, cuando el agitador está separado 2 mm de las ventanas de transmisión de luz.

La figura 14(C) es un gráfico que representa el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor con rotación del limpiador, cuando el agitador está separado 3 mm de las ventanas de transmisión de luz.

La figura 14(D) es un gráfico que representa el cambio de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor con rotación del limpiador, cuando el agitador está separado 5 mm de las ventanas de transmisión de luz.

La figura 15 es una vista en sección transversal que muestra una impresora de haz láser según una segunda realización de la presente invención.

La figura 16 es una vista en sección transversal que muestra un dispositivo de revelado de la impresora de haz láser de la figura 15, tomada a lo largo de la línea XVI-XVI' de la figura 17.

La figura 17 es una vista en sección transversal que representa elementos de emisión y recepción de luz de la figura 16 tomada a lo largo de la línea XVIIa-XVIIa' de la figura 16, y el dispositivo de revelado de la figura 16 tomada a lo largo de la línea XVIIb-XVIIb' de la figura 16.

La figura 18 es un gráfico que muestra cambios de salida de un elemento fotorreceptor de la impresora de haz láser de la figura 15, con la rotación de un elemento limpiador.

La figura 19 es una vista en sección transversal que muestra el elemento limpiador girado a una posición para limpiar una ventana de transmisión de luz según la segunda realización.

La figura 20 es una vista en sección transversal que muestra el elemento limpiador girado lejos de la ventana de transmisión de luz según la segunda realización.

La figura 21 es una vista en sección transversal que muestra un agitador girado a una posición adyacente a la ventana de transmisión de luz según la segunda realización.

La figura 22(A) es un gráfico que representa cambios de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor de un dispositivo de revelado según una tercera realización de la presente invención.

La figura 22(B) es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado según la tercera realización.

La figura 22(C) es una vista esquemática que muestra la posición de un agitador cuando un limpiador del dispositivo de revelado de la figura 22(B) está limpiando una ventana de transmisión de luz.

La figura 23(A) es un gráfico que representa cambios de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor de un dispositivo de revelado según una cuarta realización de la presente invención.

La figura 23(B) es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado según la cuarta realización.

La figura 23(C) es una vista esquemática que muestra la posición de un agitador cuando un limpiador del dispositivo de revelado de la figura 23(B) está limpiando una ventana de transmisión de luz.

La figura 24(A) es un gráfico que representa cambios de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor de un dispositivo de revelado según un ejemplo comparativo.

La figura 24(B) es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado según el ejemplo comparativo.

La figura 24(C) es una vista esquemática que muestra la posición de un agitador cuando un limpiador del dispositivo de revelado de la figura 24(B) está limpiando una ventana de transmisión de luz.

La figura 25 es una vista en sección transversal que muestra un dispositivo de revelado según una quinta realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea XXV-XXV' de la figura 26.

La figura 26 es una vista en sección transversal que muestra elementos de emisión y recepción de luz de la figura 25 tomada a lo largo de la línea XXVIa-XXVIa' de la figura 25, y el dispositivo de revelado de la figura 25 tomada a lo largo de la línea XXVIb-XXVIb' de la figura 25.

La figura 27 es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado de la figura 25, con un elemento limpiador girado a confrontación con una ventana de transmisión de luz.

La figura 28 es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado de la figura 25, con el elemento limpiador girado pasada la ventana de transmisión de luz.

Y la figura 29 es una vista en sección transversal que muestra el dispositivo de revelado de la figura 25, con un elemento de contacto deslizante de un primer agitador girado a confrontación con la ventana de transmisión de luz.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

En la figura 1 se representa una impresora de haz láser 1 según una primera realización de la presente invención. La impresora de haz láser 1 incluye una caja 2, y una unidad alimentadora para suministrar hojas (no representadas) a la porción inferior de la caja 2. La unidad alimentadora incluye un elemento de separación por rozamiento 14, un rodillo de suministro de hoja 11, y una placa de presión de hoja 10 que es presionada hacia arriba por un muelle (no representado). La placa de presión de hoja 10 presiona las hojas hacia arriba contra el rodillo de suministro de hoja 11. La rotación del rodillo de suministro de hoja 11 separa la hoja superior en una posición entre el rodillo de suministro de hoja 11 y el elemento de separación por rozamiento 14, para suministrar hojas a un tiempo predeterminado.

Un par de rodillos de correspondencia 12 y 13 se soportan rotativamente en una posición hacia abajo a lo largo del recorrido por el que las hojas son transportadas por la rotación del rodillo de suministro de hoja 11 en la dirección indicada por una flecha en la figura 1. El par de rodillos de correspondencia 12 y 13 transporta hojas a un tiempo predeterminado a una posición de transferencia, que se define por un tambor fotosensible 20 y un rodillo de transferencia 21.

El tambor fotosensible 20 se soporta rotativamente en la caja 2, y es movido por unos medios de accionamiento (no representados) de manera que gire en una dirección indicada por una flecha. El tambor fotosensible 20 se forma a partir de un material de carga positiva, tal como un elemento fotosensible orgánico cuyo componente principal es policarbonato de carga positiva. En términos concretos, el tambor fotosensible 20 está configurado con un tambor hueco con un aluminio manguito cilíndrico como su cuerpo principal. Se ha formado una capa fotoconductora en la superficie periférica externa del manguito cilíndrico a un grosor predeterminado de, por ejemplo, aproximadamente 20 \mum. La capa fotoconductora se forma dispersando una resina fotoconductora en policarbonato.

Una unidad de carga 30 está configurada, por ejemplo, con una unidad Scorotoron de carga positiva que genera una descarga en corona desde un cable de carga, formado a partir de tunsgteno, por ejemplo.

Una unidad de exploración por láser 40 incluye un generador de láser (no representado), un espejo poligonal (espejo de cinco caras) 41 que hace girar un par de lentes 42 y 45, y espejos de reflexión 43, 44, y 46. El generador de láser genera una luz láser L para formar una imagen electrostática latente en el tambor fotosensible 20.

Una unidad de revelado 50 incluye una caja 51 formada con una cámara de contención de tóner 52 que sirve de un depósito de agente de revelado y una cámara de revelado 57. Se ha dispuesto un agitador (elemento de agitación y transferencia de agente de revelado) 53 y dos elementos limpiadores 54 en la cámara de contención de tóner 52 en rotación alrededor de un eje rotacional 55. Puesto que ambos elementos limpiadores 54 tienen la misma configuración, solamente se hará referencia a uno durante la explicación en el texto siguiente. Según la presente realización, el tóner contenido en la cámara de contención de tóner 52 es un tóner de un solo componente no magnético que tiene carga positiva y propiedades de aislamiento eléctrico. Además, dos ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, también denominadas genéricamente ventanas de transmisión de luz 56 a continuación, se han previsto en las paredes internas de la cámara de contención de tóner 52, una junto a cada extremo del eje rotacional 55.

La cámara de revelado 57 se forma más cerca del tambor fotosensible 20 que la cámara de contención de tóner 52. Un rodillo de suministro de tóner 58 y un rodillo de revelado 59 se soportan rotativamente en la cámara de revelado 57. Una hoja de regulación del grosor de capa 64 que tiene una forma elástica fina, está dispuesta en la cámara de revelado 57, para regular el tóner en el rodillo de revelado 59 a un grosor predeterminado. El tóner se suministra después por rotación del rodillo de revelado 59 para revelar la imagen electrostática latente en el tambor fotosensible 20.

El rodillo de transferencia 21 se forma a partir de un cuerpo elástico de espuma que tiene conductividad eléctrica. El cuerpo elástico de espuma se forma a partir de caucho de silicona o caucho de uretano, por ejemplo, y se soporta de forma libremente rotativa. Al rodillo de transferencia 21 se le aplica un voltaje, de manera que la imagen de tóner en el tambor fotosensible 20 sea transferida fiablemente a una hoja transportada entre el tambor fotosensible 20 y el rodillo de transferencia 21.

Se ha dispuesto una unidad de fijación 70 más hacia abajo en un recorrido de transporte de hoja, que se extiende desde el rodillo de correspondencia 12 y 13 adonde el tambor fotosensible 20 y el rodillo de transferencia 21 contactan con presión uno con otro. La unidad de fijación 70 incluye un rodillo de calor 71 y un rodillo de presión 72. El rodillo de calor 71 y el rodillo de presión 72 presionan y calientan la imagen de tóner transferida sobre la hoja, fijando por ello la imagen de tóner en la hoja. Un par de rodillos de transporte 73 y un par de rodillos de descarga 74 para transportar la hoja están dispuestos hacia abajo en el recorrido de transporte de hoja desde el rodillo de presión 72. Se ha dispuesto una bandeja de descarga 75 hacia abajo de los rodillos de descarga 74.

Se deberá observar que el rodillo de transferencia 21, la unidad de carga 30, y la unidad de revelado 50 se alojan en un cartucho de proceso 2a, que se puede sacar de la impresora de haz láser 1. Además, la unidad de revelado 50 se puede sacar libremente del cartucho de proceso 2a, y funciona como un cartucho de unidad de revelado.

En la impresora de haz láser 1 según la realización antes descrita, la superficie del tambor fotosensible 20 es cargada uniformemente por la unidad de carga 30. A continuación, la unidad de exploración por láser 40 emite la luz láser L modulada según la información de imagen, para formar la imagen electrostática latente en la superficie del tambor fotosensible 20. La imagen latente se desarrolla a una imagen visible por tóner de la unidad de revelado 50. La imagen visible formada en el tambor fotosensible 20 es transportada hacia la posición de transferencia por rotación del tambor fotosensible 20. Mientras tanto, el rodillo de suministro de hoja 11 y los rodillos de correspondencia 12 y 13 suministran una hoja a la posición de transferencia. La imagen visible de tóner en el tambor fotosensible 20 es transferida sobre la hoja por un empuje de transferencia aplicado al rodillo de transferencia 21. Se deberá observar que el tóner restante en el tambor fotosensible 20 después de la transferencia, se recoge en la cámara de revelado 57 por el rodillo de revelado 59. A continuación, la hoja con la imagen de tóner se transporta a la unidad de fijación 70. La hoja es transportada entre el rodillo de calor 71 y el rodillo de presión 72 de la unidad de fijación 70, de manera que la imagen visible en la hoja se presione y caliente, y fije sobre la hoja. La hoja se descarga sobre la bandeja de descarga 75 por el par de los rodillos de transporte 73 y el par de los rodillos de descarga 74. Esto completa las operaciones de formación de imagen.

El tóner de la cámara de contención de tóner 52 se consume durante las operaciones de formación de imagen. El tóner se debe rellenar oportunamente para evitar que se reduzca la calidad por insuficiencia de tóner. La unidad de revelado 50 según la presente realización está provista de una configuración para determinar si hay que rellenar tóner, detectando la cantidad de reducción de tóner en un tiempo apropiado. La configuración detallada se describirá con respecto a la unidad de revelado 50 y la configuración para detectar la cantidad de tóner restante, haciendo referencia a las figuras 2 a 7.

Las figuras 2 a 4 son vistas en sección transversal de la unidad de revelado 50 de la primera realización, donde la figura 3 es una vista tomada cuando el agitador 53 y el elemento limpiador 54 se colocan como se indica con las líneas de puntos y rayas en la figura 2. La caja 51 forma la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57, y también funciona como un bastidor para soportar diversos elementos de manera que la unidad de revelado 50 se pueda extraer y montar en el cartucho de tambor 2a representado en las figuras 3 y 4 mientras que los varios componentes representados en la figura 2 están dispuestos dentro de la caja 51.

El rodillo de revelado 59 que sirve de elemento de transporte de agente de revelado tiene un elemento de manguito 59b dispuesto sobre un núcleo metálico 59a, formado de acero inoxidable, por ejemplo. El elemento de manguito 59b se forma a partir de caucho de silicona conductor eléctrico que incluye partículas de carbono conductoras eléctricas. En el elemento de manguito 59b se forma una capa de recubrimiento 59c de material de caucho o resina conteniendo flúor. Se deberá observar que el rodillo de revelado 59 no tiene que tener un elemento base configurado a partir de caucho de silicona conductor eléctrico. En cambio, el elemento base se puede configurar de caucho de uretano conductor eléctrico. Aunque no se muestra en los dibujos, se ha previsto una fuente de alimentación para aplicar un voltaje predeterminado al rodillo de revelado 59 para proporcionar una diferencia predeterminada de potencial entre el rodillo de revelado 59 y el tambor fotosensible 20.

La hoja reguladora de grosor de capa 64 incluye una porción de soporte 64a formada a partir de acero inoxidable y análogos y una porción de contacto 64b. La porción de soporte 64a tiene su base fijada a la caja 51 de la unidad de revelado 50. La porción de contacto 64b se fija en el extremo de punta de la porción de soporte 64a, y se forma a partir de caucho de silicona aislante o conductor eléctrico, conductor fluorocaucho aislante o conductor eléctrico, o caucho de uretano aislante o conductor eléctrico. La porción de contacto 64b se presiona contra el rodillo de revelado 59 por la fuerza elástica de la porción de soporte 64a. La porción de contacto 64b según la presente realización se forma en forma sobresaliente, de sección transversal semicircular como se representa en la figura 2. Sin embargo, la porción de contacto 64b se podría formar en forma de placa.

El rodillo de suministro de tóner 58 incluye un elemento cilíndrico base 58b formado sobre un núcleo metálico 58a, formado a partir de acero inoxidable, por ejemplo. El elemento cilíndrico base 58b se forma a partir de un material conductor eléctrico de esponja. El rodillo de suministro de tóner 58 está dispuesto para contactar con presión el rodillo de revelado 59 por la fuerza elástica de la esponja. Se deberá observar que se puede usar otros materiales apropiados, tales como caucho de silicona conductor eléctrico o caucho de uretano, para formar el rodillo de suministro de tóner 58.

Se deberá observar que el tóner contenido en la cámara de contención de tóner 52 es un tóner de un solo componente, cargable positivamente, no magnético. Las partículas base de tóner tienen un diámetro de partícula de entre 6 micras y 10 micras, y un diámetro medio de partícula de 8 micras. Las partículas base de tóner se forman añadiendo un agente colorante conocido, tal como negro de carbón, y un agente de control de carga, tal como nigrosina, trifenilmetano, y sal de amonio cuaternario, a resina de estireno acrilo formada en esferas por polimerización de suspensión. El tóner se configura añadiendo sílice como un aditivo externo a la superficie de las partículas base de tóner. La sílice se trata por procesos hidrófobos conocidos, tal como por agente de acoplamiento de silano. Se añade sílice con un valor BET de 150 en cantidades de 1% en peso de las partículas base de tóner y se añade sílice con un valor BET de 50 a 0,5% en peso de las partículas base de tóner.

El valor BET representa el área superficial específica medida por adsorción forzada de nitrógeno, y se indica como área superficial por unidad de peso en unidades de m^{2}/g. Por consiguiente, cuanto más grande es el valor BET, menor es el diámetro de partícula, y cuanto menor es el valor BET, más grande es el diámetro de partícula. Según la presente realización, el valor BET se midió con un método normal de medición de BET, usando un FlowSorb2-2300, que es un dispositivo medidor de área superficial específica producido por Shimadzu Corporation.

El tóner es tóner de polimerización de suspensión con una forma sumamente próxima a completamente esférica. Además, el tóner tiene fluidez sumamente excelente porque se añade sílice procesada por procesos hidrófobos y con un valor BET de 150 como un aditivo externo en la cantidad de 1% en peso de las partículas base de tóner. Por esta razón, el tóner se puede cargar suficientemente por carga por rozamiento. Por lo tanto, se logra eficientemente alta transferencia de tóner, de manera que se puede formar imágenes de calidad sumamente alta. Aunque la sílice de un valor BET de 50 aumenta la fluidez del tóner menos que la sílice de un valor BET de 150, la sílice de mayor diámetro que tiene un valor BET de 50 evita que la sílice de menor diámetro con un valor BET de 150 quede embebida en las partículas base de tóner durante un largo período de uso. Por lo tanto, añadiendo también la sílice de mayor diámetro que tiene un valor BET de 50, se puede mantener buena fluidez durante un período más largo de tiempo, de manera que la eficiencia de transferencia es buena y se puede formar imágenes de calidad sumamente alta.

El agitador 53, que sirve de elemento de agitación/transferencia, incluye un elemento de soporte 53a y un elemento de contacto deslizante en forma de hoja o una hoja 53b, que está unido al extremo de punta del elemento de soporte 53a. El elemento de soporte 53a se forma a partir de resina, por ejemplo resina ABS (acrilonitrilo butadieno estireno). El elemento de contacto deslizante 53b se forma a partir de PET (tereftalato de polietileno). Como se representa en las figuras 3 y 4, el elemento de soporte 53a se forma integralmente con un eje rotacional 55, que se soporta axialmente entre paredes laterales 51a, 51b de la caja 51. Además, como se representa en la figura 4, el elemento de contacto deslizante 53b tiene una superficie de transporte con una anchura W1, es decir, una longitud en la dirección rotacional radial del eje rotacional 55. Con esta anchura W1, como se representa en la figura 2, el elemento de contacto deslizante 53b se curva cuando está en contacto deslizante con la cámara de contención de tóner 52, al menos con la porción superficial base de forma cilíndrica 52a de la cámara de contención de tóner 52. Un engranaje 63 está fijado a un extremo axial del eje rotacional 55 de manera que cuando se transmite fuerza de accionamiento rotacional desde un motor (no representado) al engranaje 63, el agitador 53 gira en la dirección indicada por una flecha en la figura 2. Entonces, el elemento de contacto deslizante 53b contacta deslizantemente contra la porción superficial base 52a de la cámara de contención de tóner 52 en una condición curvada y empuja tóner hasta el agujero A usando la superficie de transporte que tiene la anchura W1.

Dado que el elemento de contacto deslizante 53b y el elemento de soporte 53a empujan el tóner hacia arriba, se forman porciones de abertura 53c en el elemento de soporte 53a como se representa en las figuras 3 y 4 para disminuir la resistencia recibida del tóner en la superficie del elemento de soporte 53a durante la rotación. Además, el elemento de soporte 53a y el elemento de contacto deslizante 53b se hacen más cortos que la caja 51. Como se representa en la figura 3, el elemento de soporte 53a y el elemento de contacto deslizante 53b están separados de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b una distancia W2, de modo que no contactan las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. La distancia W2 se establece a un valor que alcanza un buen equilibrio entre realizar una agitación apropiada del tóner, y no afectar adversamente a la detección de la cantidad de tóner restante para permitir una precisión de detección suficiente. Según la presente realización, es deseable poner la distancia W2 a un valor dentro del rango de 3 mm a 10 mm.

El agujero A se forma en la caja 51 para conectar por fluido la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57. El agujero A se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud de la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57, es decir, a lo largo de toda la dirección transversal según se ve en la figura 3. Con esta configuración, el agitador 53 suministra tóner uniformemente a la cámara de revelado 57 a través de toda la anchura de la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57.

Las ventanas de transmisión de luz 56 son elementos transparentes formados a partir de vidrio que tiene óxido de silicio como su componente principal. Las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se pueden formar de cualquier material transparente u opaco, por ejemplo, acrilo, policarbonato o polipropileno. Como se representa en las figuras 3 y 4, las ventanas de transmisión de luz 56 incluyen una ventana de transmisión de luz 56a y una ventana de transmisión de luz 56b. La ventana de transmisión de luz 56a está unida a una pared lateral 51a de la caja 51 más próxima a los medios generadores de luz 60. La ventana de transmisión de luz 56b está unida a una pared lateral 51b de la caja 51 más próxima a los medios de recepción de luz 61. Además, como se representa en la figura 5, las ventanas de transmisión de luz 56a y 56b sobresalen ligeramente al interior de la cámara de contención de tóner 52. Con esta configuración, se forma un paso con una altura h1 entre la pared interior de la cámara de contención de tóner 52 y las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. En la presente realización, la altura h1 se establece a aproximadamente 1 mm. El paso se forma en un ángulo recto sustancial entre la superficie lateral de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y la superficie de pared interior de la cámara de contención de tóner 52. Además, cada una de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se forma con un ángulo recto sustancial entre su superficie lateral y su superficie superior.

Además, el limpiador 54b del elemento limpiador 54 está configurado para limpiar fiablemente la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Además, como se representa en la figura 2, la ventana de transmisión de luz 56b (56) está colocada más próxima al agujero A que un plano G, que se extiende verticalmente e incluye el eje central rotacional del agitador 53 y el elemento limpiador 54. El plano G se denominará a continuación la línea vertical G. En otros términos, la cámara de contención de tóner 52 está dividida por el plano G en una primera región imaginaria (lado izquierdo del plano G en la figura 2) y una segunda región imaginaria (lado derecho del plano G en la figura 2), y las ventanas de transmisión de luz están colocadas en la primera región imaginaria. Además, como se representa en las figuras 3 y 4, el cartucho de tambor 2a se forma con porciones de abertura 62a, 62b en posiciones correspondientes a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. La porción de agujero 62a permite la transmisión de luz a través de la ventana de transmisión de luz 56a a la cámara de contención de tóner 52, y la porción de agujero 62b permite la transmisión de luz desde la ventana de transmisión de luz 56b fuera de la cámara de contención de tóner 52.

El elemento limpiador 54 está configurado por un elemento de soporte 54a y un limpiador 54b. El elemento de soporte 54a se forma integralmente con el elemento de soporte 53a del agitador 53. Como se representa en la figura 4, el limpiador 54b está unido a un borde lateral del elemento de soporte 54a. El elemento de soporte 54a del elemento limpiador 54 tiene un ángulo de fase de 180 grados con el elemento de soporte 53a del agitador 53. Por lo tanto, el elemento de soporte 54a del elemento limpiador 54 se extiende desde el eje rotacional 55 en paralelo con, pero en la dirección contraria a, el elemento de soporte 53a del agitador 53. El limpiador 54b se forma a partir de caucho de uretano y está colocado de manera que, como se indica con líneas de dos puntos y raya en la figura 5, contacte la superficie de la ventana de transmisión de luz 56a (56b) en una condición curvada con una presión predeterminada por la fuerza elástica del caucho de uretano. Por consiguiente, colocando el limpiador 54b de manera que presione contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a (56b) con una presión predeterminada, el limpiador 54b no se curvará mucho cuando esté en contacto con la superficie interior de la pared lateral 51a (51b) de la cámara de contención de tóner 52 como se indica con una línea continua en la figura 5. El limpiador 54b se forma con un material de caucho de una longitud y dureza que contacte las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b con un borde de esquina, es decir, en vez de con un contacto plano de superficie con superficie. Con esta configuración, el limpiador 54b desliza contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b en asociación con la rotación del elemento de soporte 54a, y limpia tóner de la superficie de la ventana de transmisión de luz 56a (56b).

Como se representa en la figura 3, el elemento limpiador 54 tiene una anchura lateral W3 desde el borde en contacto con la ventana de transmisión de luz 56a (56b), es decir, aunque el limpiador 54b esté colocado en contacto con las ventanas de transmisión de luz 56, en el otro borde en una dirección longitudinal de la cámara de contención de tóner 52. La anchura W3 es mayor que el espacio W2 descrito anteriormente.

Como se representa en las figuras 3 y 4, los medios de emisión de luz 60 y los medios de recepción de luz 61 se colocan en lados opuestos de la unidad de revelado 50 en correspondencia con las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Los medios de emisión de luz 60 están configurados a partir de un soporte de plástico 60a unido al bastidor 2b, una chapa base 60b soportada en el soporte 60a, y un elemento fotoemisor 60c previsto en la chapa base 60b. Una lente de plástico 60d está formada integralmente con el soporte 60a en el lado que mira a la ventana de transmisión de luz 56a. Se usa un diodo fotoemisor como el elemento fotoemisor 60c. De la misma forma, los medios de recepción de luz 61 están configurados a partir de un soporte de plástico 61a unido al bastidor 2b, un elemento base 61b soportado en el soporte 61a, y un elemento fotorreceptor 61c previsto en el elemento base 61b. Una lente de plástico 61d está formada integralmente con el soporte 61a en el lado que mira a la ventana de transmisión de luz 56b. Se usa un fototransistor como el elemento fotorreceptor 61c.

Como se representa en las figuras 3 y 4, el elemento fotoemisor antes descrito 60c, la lente de plástico 60d, la porción de agujero 62a del cartucho de tambor 2a, la ventana de transmisión de luz 56a, la ventana de transmisión de luz 56b, la porción de agujero 62b del cartucho de tambor 2a, la lente de plástico 61d, y el elemento fotorreceptor 61c están alineados de forma sustancialmente lineal. Los rayos de la luz emitida por el elemento fotoemisor 60c son alineados paralelos por la lente de plástico 60d e inciden en la ventana de transmisión de luz 56a pasando por la porción de agujero 62a. Por consiguiente, cuando no hay tóner entre la ventana de transmisión de luz 56a y la ventana de transmisión de luz 56b, luz que pasa por la ventana de transmisión de luz 56a incide en la ventana de transmisión de luz 56b en el otro lado. La luz pasa por la ventana de transmisión de luz 56b e incide en la lente de plástico 61d después de pasar por la porción de agujero 62b. La luz incidente es condensada por la lente de plástico 61d y recibida por el elemento fotorreceptor 61c. Por consiguiente, aunque la cámara de contención de tóner sea bastante ancha, la luz se puede usar para detectar eficientemente la cantidad de tóner restante.

Como se representa en la figura 7, el elemento fotorreceptor 61c envía un voltaje que cambia según la cantidad de luz recibida por el elemento fotorreceptor 61c. Según la presente realización, el elemento fotorreceptor 61c envía un valor de voltaje de cerca de 5 V cuando recibe la mínima cantidad de luz, y envía un valor de voltaje de casi 0 V cuando recibe una cantidad máxima de luz. El valor del voltaje de salida cambia dentro de este rango según la luz recibida. En la presente realización, la cantidad de tóner restante se detecta de la siguiente manera. Una porción de control 200 representada en la figura 6 lee la salida del elemento fotorreceptor 61c descrito anteriormente. La porción de control 200 está formada por un microprocesador y análogos, y determina que la salida del elemento fotorreceptor 61c está a un nivel alto cuando el valor del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c es mayor que un valor umbral establecido predeterminado, y determina que la salida del elemento fotorreceptor 61c está a un nivel bajo cuando el valor del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c es inferior al valor umbral. El tiempo total de todos los períodos de nivel bajo T1 durante un período unitario medido T2 se utiliza para calcular la relación de bajo nivel en el período unitario medido T2. La cantidad de tóner restante se detecta usando este cálculo. Dado que el dispositivo de la presente realización usa las lentes de plástico 60d, 61d, aunque la cámara de contención de tóner 52 sea bastante ancha, la luz irradiada del elemento fotoemisor 60c puede ser recibida efectivamente para detectar la cantidad de tóner restante, de modo que la cantidad de tóner restante puede ser detectada con un alto grado de exactitud.

La figura 6 es un diagrama de bloques que representa la configuración esquemática de la porción de control 200 según la presente realización. La porción de control 200 incluye una CPU 210, una RAM 211 para almacenar datos, una ROM 212 para almacenar programas, y una interface de entrada/salida (E/S) 213. La ROM 212 y la RAM 211 están conectadas a la CPU 210. La CPU 210 verifica la salida del elemento fotorreceptor 61c por la interface E/S 213. Según los programas almacenados en la ROM 212, la CPU 210 mide la anchura de la señal de impulso salida del elemento fotorreceptor 61c por la E/S 213, y guarda la anchura en la RAM 211. La CPU 210 determina si el valor de anchura de pulso almacenado en la RAM 211 supera o no el valor umbral predeterminado. Cuando se determina que el valor de anchura de pulso supera el valor umbral predeterminado, la CPU 210 envía una orden de notificación para realizar un suministro adicional de tóner, por la interface E/S 213, de manera que, por ejemplo, un panel de visualización 220 visualice un mensaje indicando al usuario que rellene el tóner.

Una explicación detallada de operaciones ejemplares según la primera realización se describirá ahora centrándose en las operaciones para detectar la cantidad de tóner restante, y las operaciones del agitador 53 y el elemento limpiador 54.

En primer lugar, se explicará la situación en la que una cantidad suficiente de tóner llena la cámara de contención de tóner 52, de manera que, como se indica con la línea superior de trazos en la figura 8(A), la superficie superior del tóner restante (denominada a continuación "superficie de tóner") esté sumamente más alta que la posición de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por la rotación del agitador 53, el elemento de contacto deslizante 53b contacta deslizantemente la superficie de pared de la cámara de contención de tóner 52 a la vez que agita el tóner en la cámara de contención de tóner 52. Además, el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 transporta tóner desde la cámara de contención de tóner 52 a la cámara de revelado 57 cuando el elemento de contacto deslizante 53b llega al agujero A como se indica en línea continua en la figura 2 y pasa por el agujero A. Por otra parte, aunque el limpiador 54b del elemento limpiador 54 limpia la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b limpiadas por el limpiador 54b se cubrirán pronto de nuevo por el tóner circundante porque queda tóner suficiente entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por consiguiente, la luz emitida por el elemento fotoemisor 60c no pasará por la cámara de contención de tóner 52, de modo que no fluctuará la salida del elemento fotorreceptor 61c.

A continuación, se explicará la situación en la que la cantidad de tóner restante cae hasta que, como se indica con una línea continua en la figura 8(A), la superficie de tóner se aproxima a la posición de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. En este caso, las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b no se cubrirán con tóner inmediatamente después de ser limpiadas por el limpiador 54b. Dado que la luz de detección del elemento emisor de luz 60c tiene un eje óptico que atraviesa la cámara de contención de tóner 52, la luz de detección incide en y pasa por la ventana de transmisión de luz dispuesta en la superficie lateral transversal opuesta de la cámara de contención de tóner, donde es recibida por el elemento fotorreceptor 61c.

Cuando el limpiador 54b gira de la posición indicada en la figura 8(A) a la posición representada en la figura 9, el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 presiona con deformación la pared lateral de la cámara de contención de tóner 52. En asociación con la rotación adicional del agitador 53, el elemento de contacto deslizante 53b entra en el tóner alojado en la parte inferior de la cámara de contención de tóner 52, a la vez que contacta deslizantemente la porción superficial inferior 52a de la cámara de contención de tóner 52 en una posición curvada. Por lo tanto, la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b presiona el tóner en la dirección indicada por una flecha B en la figura 9, de manera que el tóner cubre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Cuánto tiempo las ventanas de transmisión 56a, 56b permanecen sin cubrir antes de que el elemento de contacto deslizante 53b empuje el tóner para cubrir las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, depende de la cantidad de tóner restante en la cámara de contención de tóner 52. Es decir, cuanto mayor sea la cantidad de tóner restante, menos tiempo transcurrirá antes de que se cubran las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Cuanto menor es la cantidad de tóner restante, más largo será el tiempo hasta que se cubran las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por consiguiente, cuanto mayor es la cantidad de tóner, más corto es el tiempo que el elemento fotorreceptor 61c envía el período de bajo nivel T1 representado en la figura 7. Cuanto más baja es la cantidad de tóner, más tiempo emite el elemento fotorreceptor 61c el período de nivel bajo T1 representado en la figura 7. Según la presente realización, la porción de control 200 antes descrita muestrea el valor del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c a un ciclo de muestreo predeterminado y guarda los valores de muestreo. Cuando la relación del período total de nivel bajo T1 durante el período unitario de medición predeterminado T2 excede de la relación predeterminada, se determina "tóner vacío".

Como se ha descrito anteriormente, en la unidad de revelado 50 según la primera realización, la detección estable de tóner restante se lleva a cabo utilizando el limpiador 54b del elemento limpiador 54 para limpiar la superficie de la ventana de transmisión de luz 56 a la vez que se utiliza el agitador 53 para agitar y transportar el tóner en la cámara de contención de tóner 52.

En particular, según la presente realización, la ventana de transmisión de luz 56 está dispuesta en el lado del plano vertical G más próximo al agujero A, es decir, la ventana de transmisión de luz 56 está colocada en la primera región imaginaria descrita anteriormente). Además, el limpiador 54b y el agitador 53 se configuran de manera que al tiempo en que el limpiador 54b está limpiando realmente la ventana de transmisión de luz 56 como se representa en la figura 8(A), el agitador 53 esté colocado enfrente del agujero A con respecto al plano vertical G, es decir, el agitador 53 está colocado en la segunda región imaginaria antes descrita, y está colocado encima de un plano horizontal H que pasa por un centro de la ventana de transmisión de luz 56. El plano horizontal H de la ventana de transmisión de luz se denominará "H" a continuación. Es decir, si el interior de la cámara de contención de tóner 52 está dividido en cuatro regiones I a IV por el plano vertical G y el plano horizontal H de la ventana de transmisión de luz como se representa en la figura 8(B), el agitador 53 está colocado en la región I como se indica con sombreado en la figura 8(B) cuando el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Con esta configuración, la detección de tóner restante se puede realizar de forma sumamente estable a lo largo de un período largo de uso.

A continuación, se describirá con detalle la relación posicional relativa de la ventana de transmisión de luz 56, el agitador 53, y el elemento limpiador 54 según la primera realización.

En primer lugar, cuando el agitador 53 se gira desde la posición representada en la figura 9, es decir, desde la posición opuesta del agujero A con respecto al plano vertical G, a la posición adyacente al agujero A como se representa en la figura 2, la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b empuja y mueve el tóner en la dirección indicada por la flecha B en la figura 9. Cuando el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 llega a la posición representada en la figura 2, se apilará una pila de tóner sobre la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b. Aunque el elemento de contacto deslizante de PET elástico 53b esté colocado para curvarse al contactar la porción circular superficial de la cámara de contención de tóner 52, la curvatura del elemento de contacto deslizante 53b se libera cuando el elemento de contacto deslizante 53b llega al agujero A. Cuando el elemento de contacto deslizante 53b vuelve a su forma recta original por la fuerza elástica del caucho PET, el tóner que está apilado en la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b se suministra con fuerza a la cámara de revelado 57.

Una porción del tóner permanecerá en la superficie del elemento de soporte 53a de la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b. Después de que el elemento de contacto deslizante 53b pase por el agujero A, y gire más allá de una posición horizontal, después el tóner restante caerá de la superficie del elemento de soporte 53a y la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b.

Además, directamente después de que el agitador 53 pase por el agujero A, el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 estará en contacto deslizante en una condición curvada contra una pared delantera 52b representada en la figura 2. Sin embargo, cuando el agitador 53 gira más, el elemento de contacto deslizante 53b se separa de la pared delantera 52b, de manera que de nuevo se libera la curvatura. Entonces, se dispersará el tóner adherido a la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b y el elemento de soporte 53a. Dado que el tóner es un polvo sumamente fino como se ha descrito anteriormente, cuando se libera la curvatura del elemento de contacto deslizante 53b, el tóner subirá hasta una condición parecida a una nube en la cámara de contención de tóner 52 cuando el tóner caiga del elemento de soporte 53a y la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b. Sin embargo, dado que el agitador 53 gira al lado opuesto del agujero A con respecto al plano vertical G, el tóner ya se habrá asentado y el nivel superficial de tóner estará en condición horizontal. La superficie de tóner está en particular a nivel según la primera realización, porque se utiliza tóner polimerizado, que tiene excelente fluidez. Cuando la rotación del agitador 53 progresa más hasta alcanzar la posición indicada en la figura 8(A), el limpiador 54b del elemento limpiador 54 llega a la superficie de la ventana de transmisión de luz 56. Entonces, el tóner está en una condición estable como se ha descrito anteriormente, de manera que la ventana de transmisión de luz 56 no se contamina con tóner una vez limpiada por el limpiador 54b. Se deberá observar que el tiempo de liberar la deformación del elemento de contacto deslizante 53b solamente se produce cuando el elemento de contacto deslizante 53b está en la primera región imaginaria. Por lo tanto, cuando el elemento de contacto deslizante 53b está en la segunda región imaginaria, no se produce dispersión de tóner para lograr una condición estable de los tóners.

Aunque el tóner polimerizado tiende a subir fácilmente en forma de nube como se ha descrito anteriormente, también tiene un ángulo pequeño de reposo en el elemento de contacto deslizante 53b y en el elemento de soporte 53a, de modo que solamente permanece encima de una cantidad pequeña de tóner. Por consiguiente, el tóner se habrá asentado suficientemente cuando el agitador 53 haya girado a la posición opuesta del agujero A con respecto al plano vertical G, aunque la fluidez del tóner cambie a lo largo de un período largo de uso de manera que el tóner tarde más en asentarse después de subir. Por lo tanto, la ventana de transmisión de luz 56 permanecerá limpia después de ser limpiada por el limpiador 54b.

Según la primera realización, la ventana de transmisión de luz 56 está dispuesta en el mismo lado del plano vertical G que el agujero A. Además, el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 está colocado en el lado opuesto del plano vertical G que el agujero A y en una posición más alta que la ventana de transmisión de luz al tiempo en que el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Es decir, el elemento de contacto deslizante 53b está colocado en la región I como se indica con el sombreado representado en la figura 8(B). Por lo tanto, aunque se adhiera una pequeña cantidad de tóner a la porción de contacto deslizante 53b y caiga cuando el elemento limpiador esté limpiando la ventana de transmisión de luz, no caerá en la ventana de transmisión de luz (porque las ventanas de transmisión de luz no están colocadas inmediatamente debajo de la porción de contacto deslizante 53b en esta fase), de modo que la ventana de transmisión de luz recién limpiada permanecerá limpia.

Como se ha mencionado anteriormente, la duración de tiempo desde cuando el limpiador 54b termina de limpiar la ventana de transmisión de luz 56 hasta que el elemento de contacto deslizante 53b empuja tóner para cubrir la ventana de transmisión de luz 56, depende de la cantidad de tóner existente en la órbita rotacional del elemento de contacto deslizante 53b. Es decir, cuanto mayor es la cantidad de tóner restante, más largo es el período de tiempo durante el que la ventana de transmisión de luz 56 es cubierta por el tóner, y cuanto menor es la cantidad de tóner, más corto es el período de tiempo.

La salida del elemento fotorreceptor indica cuánta luz recibe el elemento fotorreceptor. En otros términos, si el valor de salida del elemento fotorreceptor llega a un valor predeterminado o mayor, se determina que la cantidad de luz recibida de la ventana de transmisión de luz ha llegado a un valor predeterminado o más. La duración del tiempo que el valor de salida es igual o mayor que el valor predeterminado corresponde a la duración del tiempo entre una condición de recepción de luz y una condición de no recepción de luz, es decir, la duración de tiempo desde cuando el elemento limpiador limpia la ventana de transmisión de luz a cuando el tóner empujado hacia arriba por el elemento de contacto deslizante 53b cubre la ventana de transmisión de luz 56. La duración del tiempo depende de la cantidad de tóner restante en la cámara de contención de tóner. Por consiguiente, midiendo el tiempo en que la salida de voltaje del elemento fotorreceptor es el valor predeterminado o mayor, la cantidad de tóner restante siempre se puede detectar establemente, sin ninguna variación debida a cambio de la fluidez del tóner. Además, dado que el tiempo que la salida del elemento fotorreceptor es el valor predeterminado o mayor corresponde a la cantidad de tóner restante, la reducción de cantidad de tóner restante se puede determinar no sólo en una determinación binaria de si hay tóner o no, sino también de manera progresiva.

Además, dado que la ventana de transmisión de luz 56 está colocada en la primera región imaginaria, y puesto que la porción de contacto deslizante 53b del limpiador está colocada más alta que la ventana de transmisión de luz 56 cuando el limpiador 54b está en su posición de limpieza, el período de tiempo hasta que el tóner cubre la ventana de transmisión de luz 56 después de las operaciones de limpieza, depende solamente de la cantidad de tóner asentado. Por lo tanto, la detección de tóner restante se puede realizar con precisión y establemente a lo largo de un período largo de tiempo. En particular, la fluidez del tóner es sumamente alta porque se usa tóner polimerizado sustancialmente esférico como el tóner, y también se usa sílice con un diámetro de partícula pequeño (valor BET de 150) como aditivo externo. Así, se obtiene una movilidad uniforme del tóner cuando el tóner es expulsado por el elemento de contacto deslizante 53b.

Según la presente realización, también se añade al tóner sílice de gran diámetro con valor BET de 50 además de la sílice de diámetro pequeño con valor BET de 150. Si solamente se añadiese aditivo externo con un diámetro de partícula pequeño, el aditivo externo quedaría embebido en las partículas base de tóner, de manera que la fluidez de tóner disminuiría gradualmente. Sin embargo, la sílice de gran diámetro con valor BET de 50 funciona como un separador de manera que se evita que la sílice de diámetro pequeño con valor BET de 150 se embeba en las partículas base de tóner. Por lo tanto, fluidez del tóner se puede mantener en una buena condición hasta que se determina una condición de tóner vacío. Es decir, aunque la adición de la sílice de gran diámetro con valor BET de 50 da lugar a una fluidez de tóner que es inicialmente menor que si solamente se añadiese sílice de diámetro pequeño con valor BET de 150, a la larga, se puede evitar que la sílice de diámetro pequeño con valor BET de 150 se embeba en las partículas base de tóner, de manera que la fluidez de tóner se puede mantener constantemente en una buena condición. La movilidad de tóner puede ser uniforme sobre toda el área de tóner cuando es empujado hacia arriba por el elemento de contacto deslizante 53b. Por consiguiente, queda menos tóner en el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 que no se suministra a la cámara de contención de tóner 52 a través del agujero A a la cámara de revelado 57. Por lo tanto, caerá menos tóner del elemento de contacto deslizante 53b cuando se empuje hasta y por encima del agujero A por el elemento de contacto deslizante 53b. Como resultado, la salida del elemento fotorreceptor se distorsionará menos por la caída de tóner y la cantidad de tóner restante puede ser detectada incluso más exactamente. El tiempo requerido para que el tóner empujado hacia arriba asiente en la parte inferior de la cámara de contención de tóner 52 siempre se mantiene fijo. De esta forma, el comportamiento del tóner que es impulsado por el elemento de contacto deslizante 53b es estable y la cantidad de tóner restante puede ser detectada establemente y con precisión durante largos períodos de tiempo.

En la primera realización, la ventana de transmisión de luz 56 está colocada en la primera región imaginaria. Sin embargo, es posible colocar la ventana de transmisión de luz 56 en la segunda región imaginaria, es decir, enfrente del agujero A con respecto al plano vertical G. En este caso, es necesario que el elemento de contacto deslizante 53b esté colocado en la segunda región imaginaria cuando el limpiador 54 esté en confrontación con la ventana de transmisión de luz.

Con esta disposición, el tóner que es impulsado hacia arriba por el elemento de contacto deslizante 53b no cubriría las ventanas de transmisión de luz. Sin embargo, con esta configuración, las ventanas de transmisión de luz se contaminarían con el tóner que se dispersa alrededor de la cámara de contención de tóner 52 o que forma una nube cuando cae del elemento de contacto deslizante 53b. Sin embargo, con la configuración de la presente modificación, el limpiador 54 no limpia la ventana de transmisión de luz 56 cuando cae tóner o se dispersa. En cambio, el limpiador 54 limpia la ventana de transmisión de luz cuando el elemento de contacto deslizante 53b ha girado a una región que está en el lado opuesto del plano vertical G del agujero A. Entonces, el tóner se habrá asentado en la posición inferior de la cámara de contención de tóner 52. Aunque se adhiera una cantidad pequeña de tóner al elemento de contacto deslizante 53b, el tóner será expulsado por la fuerza elástica del elemento de contacto deslizante 53b, de manera que no se pegará tóner al elemento de contacto deslizante 53b cuando el elemento de contacto deslizante 53b gire al lado del plano vertical G enfrente del agujero A. Por consiguiente, aunque la fluidez del tóner cambie de manera que no caiga fácilmente del elemento de contacto deslizante 53b, que cambia el tiempo en que el tóner perturba la cámara de contención de tóner, el tóner estará en una condición suficientemente estable para cuando el elemento de contacto deslizante 53b gire a la segunda región imaginaria. Además, aunque el agitador 53 esté colocado inmediatamente encima de la ventana de transmisión de luz 56, la ventana de transmisión de luz limpiada por el limpiador 54 no se ensuciará con tóner porque el tóner no caerá del elemento de contacto deslizante 53b.

Según la primera realización, formando el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 de un elemento flexible, el tóner se agita y transporta bien. Además, el elemento limpiador 54 limpia la ventana de transmisión de luz 56 después de que el tóner movido por el agitador 53 ha sedimentado en una condición estable. Por lo tanto, la cantidad de tóner restante siempre se puede detectar con exactitud, sin variar con los cambios de fluidez del tóner.

El agitador 53 no mueve positivamente el tóner en la cámara de contención de tóner 52 en la dirección longitudinal (dirección transversal de la hoja de registro de imagen) de la cámara de contención de tóner, sino que mueve el tóner en las direcciones delantera-trasera y radial de la cámara de contención de tóner 52. Además, como tóner se usa tóner polimerizado, que tiene alta fluidez por naturaleza. Por lo tanto, cualquier desigualdad en la distribución de tóner dentro de la cámara de contención de tóner 52 se puede quitar rápidamente con sólo girar el agitador 53 dentro de la cámara de contención de tóner 52. Por consiguiente, la superficie de tóner puede volver rápidamente a una condición nivelada aunque se acumule temporalmente tóner en la cámara de contención de tóner 52 de manera no uniforme en algunas zonas de la cámara de contención de tóner 52, por ejemplo, cuando la impresora de haz láser 1 se desplaza o se quita y pone de nuevo el cartucho de revelado en la impresora de haz láser 1. La irregularidad del tóner en la cámara de contención de tóner 52 se puede evitar de manera que la cantidad de tóner restante siempre se pueda detectar de forma fiable.

El agujero A, que conecta la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57, se extiende a través de la anchura completa de la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57 de manera que el agitador 53 transporte tóner desde la cámara de contención de tóner 52 a la cámara de revelado 57 uniformemente en la dirección transversal de la cámara de contención de tóner 52 y la cámara de revelado 57, evitando por ello todo transporte no uniforme de tóner. Por consiguiente, la irregularidad del tóner en la cámara de contención de tóner 52 se puede evitar de forma incluso más fiable de manera que sea posible la detección exacta de la cantidad de tóner restante.

Además, dado que el agitador 53 agita el tóner en la cámara de contención de tóner 52, aunque se imprima sucesivamente gran cantidad de hojas de poca anchura, tales como sobres o tarjetas postales, se puede evitar fiablemente la irregularidad del tóner en la cámara de contención de tóner 52. Es decir, cuando se imprimen sucesivamente gran cantidad de hojas de poca anchura, tales como sobres o tarjetas postales, tiende a consumirse localmente tóner en las porciones de la cámara de contención de tóner 52 que corresponden a la poca anchura de las hojas impresas. Sin embargo, dado que el agitador 53 distribuye uniformemente el tóner consumido de manera no uniforme, y dado que el tóner polimerizado tiene una fluidez alta, se corregirá rápidamente toda irregularidad en la distribución de tóner en la cámara de contención de tóner 52. Según la impresora de haz láser 1 de la presente realización, la irregularidad de la distribución de tóner en la cámara de contención de tóner 52 se puede evitar fiablemente no sólo cuando el tóner se distribuye de manera no uniforme porque se desplaza la impresora de haz láser propiamente dicha o se saca o introduce un cartucho de revelado en la impresora de haz láser 1, sino también cuando se imprime sucesivamente gran cantidad de hojas de poca anchura, tales como sobres y tarjetas postales. Por lo tanto, la cantidad de tóner restante siempre puede ser detectada de forma fiable.

Al tóner suministrado desde la cámara de contención de tóner 52 a través del agujero A a la cámara de revelado 57 se le aplica una carga eléctrica por rozamiento generada donde el rodillo de suministro de tóner 58 y el rodillo de revelado 59 presionan uno contra otro. El tóner se soporta después en el rodillo de revelado 59 por electricidad estática. La rotación del rodillo de revelado 59 transporta el tóner soportado en el rodillo de revelado 59 adonde la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 presiona contra el rodillo de revelado 59. Al tóner, que incluye un aditivo externo, se le aplica además carga eléctrica por contacto con la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 y el rodillo de revelado 59. El aditivo externo recibe la presión de la porción de contacto 64b y el rodillo de revelado 59. Sin embargo, dado que la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 se forma a partir de un material elástico de caucho, la porción de contacto 64b se deforma ligeramente de modo que concuerde con la forma del aditivo externo, que sobresale ligeramente del cuerpo base del tóner. Además, dado que el rodillo de revelado 59 se forma igualmente de un material elástico de caucho como se ha descrito anteriormente, el rodillo de revelado 59 también se deforma para coincidir con la forma sobresaliente del aditivo externo. Como resultado, se reduce la presión aplicada al aditivo externo, reduciendo por ello la cantidad en que el aditivo externo se embebe en el cuerpo base de tóner.

Después de aplicar una carga eléctrica suficiente por rozamiento a la porción de contacto entre la hoja de regulación de grosor de capa 64 y el rodillo de revelado 59, el tóner pasa por la porción de presión entre la hoja de regulación de grosor de capa 64 y el rodillo de revelado 59 y llega a la región de revelado en confrontación con el tambor fotosensible 20. Una porción del tóner transportado a la región de revelado se adhiere selectivamente a la superficie del tambor fotosensible 20 según la imagen electrostática latente formada en la superficie del tambor fotosensible 20. El tóner restante vuelve a la cámara de contención de tóner 52 después de seguir un recorrido de circulación de tóner indicado con una flecha en línea de puntos en la figura 8, por la rotación del rodillo de revelado 59 y el rodillo de suministro de tóner 58. Es decir, el tóner restante se hace volver a la cámara de revelado 57 por la rotación del rodillo de revelado 59, y vuelve a la cámara de contención de tóner 52 de la cámara de revelado 57 a través del agujero A.

Dado que la fuerza de presión entre la hoja de regulación de grosor de capa 64 y el rodillo de revelado 59 no embebe el aditivo externo en el cuerpo base del tóner a hacer volver a la cámara de contención de tóner 52, aunque el tóner se utilice durante un período de tiempo largo, no se reducirá la fluidez del tóner en la cámara de contención de tóner 52. Por lo tanto, el tóner empujado hacia arriba por el agitador 53 asentará de nuevo en la parte inferior de la cámara de contención de tóner 52 después de que haya transcurrido un tiempo predeterminado. Dado que la fluidez del tóner no se reduce, el tiempo requerido para que el tóner se asiente en la cámara de contención de tóner 52 no quedará afectado por la fluidez del tóner, desde el primer uso del tóner hasta que se determina una condición de tóner vacío. Como resultado, el dispositivo de revelado 50 de la presente realización puede detectar con precisión y establemente la cantidad de tóner restante.

En particular, la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 de la presente realización se forma a partir de caucho de silicona, y por ello tiene excelentes características para cargar tóner por rozamiento. Por lo tanto, la hoja de regulación de grosor de capa 64 carga adecuadamente el tóner utilizando una fuerza de presión más baja que una hoja de regulación de grosor de capa formada a partir de algún otro material de caucho. Dado que solamente se requiere una fuerza de presión relativamente pequeña, se puede evitar que el aditivo externo quede embebido en las partículas base de tóner incluso con mayor fiabilidad.

Si la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 se forma a partir de flúor conteniendo caucho o caucho de uretano, la característica de carga por rozamiento del tóner se reduce en comparación con el empleo del caucho de silicona. En este caso, hay que presionar la hoja de regulación de grosor de capa 64 contra el rodillo de revelado 59 con una fuerza mayor que cuando se utiliza caucho de silicona. Sin embargo, incluso cuando la fuerza de presión se incrementa de esta forma, la porción de contacto 64b se deforma por la fuerza elástica del material de caucho de modo que coincida con la forma sobresaliente del aditivo externo. Por lo tanto, la cantidad que el aditivo externo se embebe en las partículas base de tóner se puede reducir a una pequeña cantidad en comparación con cuando la porción de contacto se forma a partir de un metal, tal como acero inoxidable. La cantidad de incrustación se puede reducir a una cantidad suficientemente baja de manera que el tóner permanece altamente fluido, y la cantidad de tóner restante se puede detectar establemente.

Además, es difícil quitar completamente tóner de las ventanas de transmisión de luz 56 usando un limpiador u otro elemento limpiador, cuando se usa como tóner un tóner polimerizado esférico. Puede quedar una cantidad pequeña del tóner en la ventana incluso limpiándola. Cuando el limpiador pasa sobre el tóner, el tóner puede ser movido por rozamiento con relación a la ventana 56, generando por ello la formación de película. Dado que el limpiador 54b está configurado para deslizar con una fuerza débil de presión a lo largo de la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 antes de deslizar contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, parte del aditivo externo y las partículas finas de tóner pueden operar debajo del limpiador 54b al deslizar contra la pared interior de la cámara de contención de tóner 52. El limpiador 54b se mueve a lo largo de la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 raspando al mismo tiempo dicho aditivo externo y partículas finas de tóner contra la cámara de contención de tóner 52. Si el limpiador 54b siguiese deslizando a través de la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b con tóner o aditivo externo en esta condición, el aditivo externo o tóner fino también rasparían contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, y se generaría fácilmente la formación de película.

Sin embargo, según la presente realización, se ha dispuesto un escalón con una altura predeterminada entre la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 y la superficie superior de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b como se representa en la figura 5. Además, dado que la porción de escalón se forma con un ángulo sustancialmente recto, todo aditivo externo o partículas finas de tóner capturados entre el limpiador 54b y la pared interior de la cámara de contención de tóner 52 cuando el limpiador 54b desliza a lo largo de la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52, se quitarán en gran parte en la porción de escalón y la porción en ángulo recto de la porción de escalón. Por lo tanto, la formación de película en la superficie interior de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se puede evitar fiablemente.

Dado que las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b sobresalen hacia el interior de la cámara de contención de tóner 52 desde la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52, el limpiador 54b se curva en mayor grado al deslizar a través de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b que al deslizar a través de la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Por lo tanto, el limpiador 54b desliza a través de la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b con una presión predeterminada derivada de esta curvatura elástica. Por consiguiente, poniendo la fuerza de presión del limpiador 54b contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b a un valor apropiado, el limpiador 54b presionará con una fuerza menor contra la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52, que está colocada más baja que las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Como resultado, se puede reducir la carga generada por rozamiento entre el limpiador 54b y la pared interior de la cámara de contención de tóner 52 cuando el limpiador 54b desliza contra la pared interior de la cámara de contención de tóner 52. Además, se puede evitar que se acumulen en el limpiador 54b componentes de tóner de diámetro pequeño, que son la causa de formación de película, cuando el limpiador 54b raspa contra la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Como resultado, la formación de película en las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se puede reducir incluso en mayor medida.

Para evitar que el aditivo externo y las partículas finas de tóner raspen contra la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52, que es una causa de la formación de película, es concebible diseñar el limpiador 54b y la cámara de contención de tóner 52 de manera que el limpiador 54b no contacte de ningún modo la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Sin embargo, cuando el limpiador 54b y la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 están en condición de no contacto, cuando el limpiador 54b barre la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y gira hacia el agujero A, puede caer tóner por los intervalos entre el limpiador 54b y la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Las caída de estas partículas de tóner puede ensuciar la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b inmediatamente después de limpiar las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Según la presente realización, el limpiador 54b desliza a través de la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Sin embargo, la fuerza de presión del limpiador 54b contra la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 es débil, pero suficientemente fuerte para evitar que caiga tóner entre el limpiador 54b y la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52. Con esta configuración, se puede evitar fiablemente que caiga tóner sobre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b después de haber limpiado las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b.

Según la presente realización, el limpiador 54b se forma a partir de caucho de uretano, que tiene suficiente resistencia contra la abrasión. Además, la porción de borde del limpiador 54b desliza contra la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52 y la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por lo tanto, el tóner polimerizado, que es esférico y difícil de capturar, puede ser capturado fácilmente. Por lo tanto, no quedará ninguna capa fina de tóner polimerizado en la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, de modo que la cantidad de tóner restante puede ser detectada fiablemente. Además, dado que el limpiador 54b se forma a partir de caucho de uretano, el borde del limpiador 54b no será abradido en curva durante largos períodos de uso. Como resultado, se puede mantener la capacidad del limpiador 54b de recoger tóner adecuadamente, y se puede detectar fiablemente la cantidad de tóner restante, durante largos períodos de tiempo.

Según la presente realización, se utiliza aditivos externos con gran diámetro además de aditivo externo con diámetro pequeño de partícula para contribuir a la fluidez del tóner. El aditivo externo con un diámetro de partícula grande opera como un agente de pulido para evitar de forma aún más fiable la formación de película en la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Aunque se recoge una cantidad pequeña de tóner polimerizado debajo de la porción de borde del limpiador 54b y se raspa contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, el aditivo externo con un diámetro de partícula grande opera como un agente de pulido y así quita fiablemente el tóner por raspado sobre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por consiguiente, la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se puede limpiar bien sin cambiar la característica de transmisión de luz de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por lo tanto, se puede detectar fiablemente la cantidad de tóner restante. Además, según la presente realización, las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se forman a partir de vidrio que contiene óxido de silicio como su componente principal. Por lo tanto, la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b no se rayará o dañará de otro modo, incluso cuando el aditivo externo con un diámetro de partícula grande formado a partir de un material duro, tal como sílice, contacte la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Dado que la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b sigue siendo lisa, no se dispersará la luz de detección, y la detección de la cantidad de tóner restante se puede realizar con alta precisión. Se deberá observar que aunque las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se forman totalmente de vidrio en la presente realización, la presente invención no se limita a tal configuración. Es suficiente hacer de vidrio al menos la porción de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b que se pone en contacto por el limpiador 54b.

Como se ha descrito anteriormente en la presente realización, el extremo lateral del elemento de soporte 53a y el extremo lateral del elemento de contacto deslizante 53b están espaciados de la ventana de transmisión de luz 56a, 56b por el espacio W2 en la dirección longitudinal de la cámara de contención de tóner 52, es decir, en la dirección transversal de la hoja de registro de imagen. Por lo tanto, como se describirá a continuación, no afectarán adversamente a la detección de la cantidad de tóner restante al transportar y agitar el tóner en la cámara de contención de tóner 52.

Suponiendo que la distancia W2 es cero, cuando el agitador 53 gira y se aproxima a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, los extremos laterales del elemento de soporte 53a y el elemento de contacto deslizante 53b contactarán las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y limpiarán la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. En tal caso, si la ventana de transmisión de luz 56 se cubre con tóner según la rotación del agitador 53 después de la operación de limpieza realizada por el limpiador 54, hay un peligro de que se transmita luz por las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b en el instante en que el agitador 53 limpia la ventana 56. Esto aparecerá como ruido en la señal del elemento fotorreceptor, que es una salida de nivel bajo temporal del elemento fotorreceptor cuando la salida deberá estar a un nivel alto.

Además, dado que el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 se forma a partir de PET, tiene un coeficiente de rozamiento relativamente pequeño con respecto a las ventanas de transmisión de luz 56, si las ventanas 56 se forman a partir de acrilo o policarbonato. Por consiguiente, si no se prevé un espacio W2, cuando el elemento de contacto deslizante 53b contacta las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, el tóner no se puede limpiar suficientemente de manera que no se transmite luz uniformemente por las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Esto aparecerá como ruido aleatorio. Es difícil cancelar dicho ruido intentando predecir cómo afectará el agitador 53 a la transmisión de luz. Por lo tanto, es imposible evitar la degradación y la precisión de la detección de la cantidad de tóner restante.

En contraposición a esto, dado que se prevé el espacio W2 según la presente realización de manera que el agitador 53 no limpie las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, no se producen los problemas antes descritos. Es decir, no se genera ruido en el voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c en asociación con la rotación del agitador 53. Así, es posible detectar de forma estable y fiable la cantidad de tóner restante.

Según la presente realización, el espacio W2 se establece dentro del rango de 3 mm a 10 mm. Dado que el espacio W2 es suficientemente pequeño, es decir, no más de 10 mm, el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 agita adecuadamente el tóner incluso en porciones de extremo de la cámara de contención de tóner 52 en la dirección longitudinal de la cámara de contención de tóner 52.

Por otra parte, el espacio W2 es suficientemente grande, es decir, no inferior a 3 mm, para evitar que la fuerza del agitador 53 que pasa cerca de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b quite tóner adherido a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por lo tanto, no se producirán los problemas antes descritos con respecto a la situación hipotética cuando el agitador 53 contacta las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b.

Además, dado que la anchura W3 antes descrita del elemento limpiador 54 es mayor que el espacio W2, aunque el elemento de contacto deslizante 53b no agita el tóner en el espacio W2, la región del elemento limpiador 54 y la región del elemento de contacto deslizante 53 se solaparán cuando el limpiador 54b y el elemento de contacto deslizante 53b giren de manera que el tóner en el espacio W2 sea agitado adecuadamente por el limpiador 54b.

El limpiador 54b tiene deseablemente un alto coeficiente de rozamiento con respecto a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b de manera que el limpiador 54b del elemento limpiador 54 limpie adecuadamente el tóner de la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Es decir, cuando el limpiador 54b tiene un coeficiente de rozamiento pequeño con respecto a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, no se limpiará completamente parte del tóner. El tóner restante en las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b puede interferir con la transmisión de luz por las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. El limpiador 54b, que se forma a partir de caucho de uretano, tiene un coeficiente de rozamiento suficientemente grande con respecto a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y también con respecto a tóner adherido. Como resultado, el limpiador 54b puede limpiar la mayor parte del tóner adherido a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b por raspado contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se pueden limpiar en un grado que no interfiera con la detección de la cantidad de tóner restante. Se deberá observar que el coeficiente de rozamiento aquí referido describe el coeficiente de rozamiento por unidad de área.

En contraposición a esto, es deseable que el elemento de contacto deslizante 53b tenga un coeficiente de rozamiento más bajo con respecto a la porción de suelo 52a de la cámara de contención de tóner 52 que el que tiene el limpiador 54b con respecto a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Esto es debido a que el elemento de contacto deslizante 53b debe tener un coeficiente de rozamiento pequeño con respecto a la porción de suelo 52a y a los tóners de manera que el elemento de contacto deslizante 53b pueda agitar suavemente y transportar tóner en la cámara de contención de tóner 52. Es decir, si se reduce la resistencia al deslizamiento, se puede reducir el par necesario en el agitador 53, y también se puede reducir el daño del tóner propiamente dicho. Dado que el elemento de contacto deslizante 53b se forma a partir de PET, el elemento de contacto deslizante 53b tiene un coeficiente de rozamiento suficientemente bajo con respecto al tóner y a la porción de suelo 52a de la cámara de contención de tóner 52. Por lo tanto, no se produce el problema potencial antes descrito.

En el caso de la presente realización, el limpiador del elemento limpiador 54 y el elemento de contacto deslizante 53b del agitador 53 se forman a partir de materiales diferentes. Sin embargo, es concebible formar ambos del mismo material. En este caso, puede ser difícil lograr las relaciones antes descritas del coeficiente de rozamiento para el limpiador 54b y el elemento de contacto deslizante 53b. Para ello, la fuerza de presión del limpiador 54b y el elemento de contacto deslizante 53b se puede ajustar para cumplir estos requisitos. Es decir, la configuración se puede ajustar para incrementar la fuerza de presión del limpiador 54b contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y para reducir la fuerza de presión del elemento de contacto deslizante 53b contra el elemento de suelo 52a a menos de la fuerza de presión del limpiador 54b contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Se deberá observar que la fuerza de presión aquí referida se refiere a la fuerza de presión aplicada por unidad de área.

En términos concretos, la fuerza de presión del limpiador 54b se puede incrementar suficientemente, por ejemplo, incrementando la cantidad de curvatura al raspar contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b o incrementando la resiliencia propiamente dicha del limpiador 54b. El tóner adherido a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se limpia fácilmente con dichas configuraciones. Por otra parte, la fuerza de presión del elemento de contacto deslizante 53b se puede reducir suficientemente, por ejemplo, reduciendo la cantidad de curvatura del elemento de contacto deslizante 53b al raspar contra la porción de suelo 52a de la cámara de contención de tóner 52 o reduciendo la resiliencia del elemento de contacto deslizante 53b. Con tales configuraciones, se puede evitar el daño del tóner y el aumento del par que se puede producir al incrementar la resistencia al deslizamiento.

Como se ha descrito anteriormente, según la presente realización, la detección de cantidad de tóner restante se puede realizar establemente con una precisión más alta sin sacrificar capacidad de agitar adecuadamente el tóner.

Experimento 1

A continuación se explicará un primer conjunto de experimentos realizados usando el dispositivo de la primera realización para medir la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c. En primer lugar, se llenó la cámara de contención de tóner 52 con 200 g de tóner y consecutivamente se realizó formación de imágenes. El valor de voltaje salido del elemento fotorreceptor 61c se midió cuando el tóner residual en la cámara de contención de tóner 52 llegó a 90 g, 80 g y 70 g. Además, el valor umbral para determinar los niveles bajo y alto del voltaje de salida se estableció a 3 V. Es decir, los valores de voltaje inferiores a 3 V se consideraron como nivel bajo. La frecuencia de muestreo se estableció a 6 microsegundos y el período de medición se estableció a 6 segundos. Se consideró que la cámara de contención de tóner 52 estaba vacía, condición denominada condición de tóner vacío a continuación, una vez que la relación del período total de nivel bajo durante un período de medición de 6 segundos llegó a 37%. Los resultados experimentales se muestran en las figuras 10 a 12(B). Las figuras 10(A), 11(A) y 12(A) indican cambios de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c cuando la cantidad de tóner era 90 g, 80 g, y 70 g, respectivamente. Las figuras 10(B), 11(B) y 12(B) muestran la superficie superior del tóner (es decir, la superficie de tóner) en la cámara de contención de tóner 52, cuando quedan 90 g, 80 g, y 70 g, respectivamente, de tóner en la cámara de contención de tóner. Se deberá observar que en las figuras 10 (A), 11(A) y 12(A), el nivel alto de la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c es ligeramente inferior a 5 V a causa de la influencia de la resistencia conectada al elemento fotorreceptor 61c para ajustar la sensibilidad del elemento fotorreceptor 61c.

En primer lugar, cuando quedan 90 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, como se representa en la figura 10(B), el nivel de la superficie de tóner es suficientemente alto de manera que el tóner cubre casi toda la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, aunque el limpiador limpie la ventana de transmisión de luz 56, la ventana de transmisión de luz 56 se cubrirá pronto con tóner empujado hacia arriba por el agitador 53. Por consiguiente, como se representa en la figura 10(A), la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c solamente cae a aproximadamente 4 V cada vez que la ventana de transmisión de luz 56 es limpiada por el limpiador 54b, de manera que el período de nivel bajo, donde el valor es inferior al umbral de 3 V, es cero. La presente realización está configurada para visualizar una notificación de tóner vacío en el LED del panel de visualización 220 representado en la figura 6. Sin embargo, cuando quedaban 90 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, no se realizó ninguna visualización de tóner de modo que se pudo confirmar que la detección del tóner restante se realizaba adecuadamente.

Cuando la cantidad del tóner restante era 80 g, como se representa en la figura 11(B), el nivel de la superficie de tóner es más bajo de manera que el tóner sólo cubre ligeramente la ventana de transmisión de luz 56. Por consiguiente, directamente después de que el limpiador 54b limpia la ventana de transmisión de luz 56, la luz emitida por el elemento fotoemisor 60c pasa completamente por la cámara de contención de tóner 52 y es recibida por el elemento fotorreceptor 61c. Como se representa en la figura 11(A), el voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c cae a casi 0 V cada vez que el limpiador 54b limpia la ventana 56. Sin embargo, el total del período de nivel bajo en el período de medición de 6 segundos es 1,08 segundos, que es una relación de sólo 18%. Puesto que el LED no presenta ninguna notificación de tóner vacío, se pudo confirmar que la detección de la cantidad de tóner restante se realizaba adecuadamente.

Cuando la cantidad de tóner restante era 70 g, como se representa en la figura 12(B), el nivel de la superficie de tóner estaba más bajo que la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, de la misma manera que cuando quedan 80 g de tóner como se representa en la figura 11(A), directamente después de que el limpiador 54b limpiase la ventana de transmisión de luz 56, la luz emitida por el elemento fotoemisor 60c pasa completamente por las porciones de abertura 62a y 62b, y es recibida por el elemento fotorreceptor 61c. Sin embargo, la condición de recepción de luz se mantiene más tiempo cuando solamente quedan 70 g de tóner que cuando quedan 80 g de tóner. Por consiguiente, no sólo cae el voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c a casi 0 V cada vez el limpiador 54b limpia la ventana de transmisión de luz 56, sino que también cada período de cerca de 0 V dura mucho más cuando solamente quedan 70 g de tóner, como se representa en la figura 12(A), que cuando quedan 80 g de tóner, como se representa la figura 11(A). Cuando solamente quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, el período total de nivel bajo duró 2,2 segundos del período medido de 6 segundos, que es una relación de 37%. El LED visualizó una notificación de tóner vacío, confirmando que la cantidad de tóner restante se detectó apropiadamente.

Estos resultados experimentales mostraron que la impresora de haz láser de la presente realización pudo detectar establemente y con exactitud la cantidad de tóner restante hasta que se alcanzó la condición de tóner vacío, y pudo determinar con exactitud cuándo se alcanzó una condición de tóner vacío. Además, los resultados medidos mostrados en las figuras 10(A), 10(A) y 11(A) muestran que la salida del elemento fotorreceptor 61c incluía muy poco ruido cuando la salida del elemento fotorreceptor 61c estaba a un nivel bajo. Esto es debido a que la relación posicional relativa del agitador 53 y el elemento limpiador 54 se fija de manera que el agitador 53 siempre se coloque en la segunda región imaginaria, es decir, el lado opuesto del plano vertical G al agujero A mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Es decir, el tóner que forme una nube después de que el agitador 53 suministre tóner al agujero A, ya se habrá asentado para cuando el limpiador 54b comience a limpiar la ventana de transmisión de luz 56. Dado que el tóner está en una condición estable, la superficie de la ventana de transmisión de luz 56 no se contaminará con tóner después de que la limpie el limpiador 54b.

Los experimentos antes descritos se realizaron repetidas veces y se determinó constantemente una condición de tóner vacío cuando quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52. Además, incluso cuando la cantidad inicial de tóner se incrementó a 250 g y 300 g, y se realizó repetidas veces una formación consecutiva de imágenes de la manera antes descrita, se determinó con precisión una condición de tóner vacío cuando quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52. De esta forma, en la impresora de haz láser 1 según la presente realización, se confirmó que la detección de la cantidad de tóner restante se realizaba establemente incluso durante largos períodos de uso.

El dispositivo de la primera realización puede detectar con exactitud la cantidad de tóner residual cuando la superficie de tóner ha caído ligeramente por debajo del borde superior de la ventana de transmisión de luz 56. A medida que se consume más tóner, y la superficie de tóner baja más, aumentará la duración de los períodos de salida de bajo nivel del elemento fotorreceptor 61c. Esta característica se puede usar para notificar al usuario la cantidad de tóner restante de manera gradual, de manera que el usuario conocerá mejor cuánto tóner hay en la cámara de contención de tóner 52. Por ejemplo, el usuario será capaz de determinar fácilmente si tiene que rellenar el tóner inmediatamente o en un futuro próximo, y tomar consiguientemente las medidas oportunas.

Experimento 2

Aquí se explicará un segundo conjunto de experimentos realizados para investigar en el dispositivo según la presente realización la relación del aditivo externo y la fluidez de tóner, y la relación de la fluidez de tóner, la generación de formación de película y la irregularidad de tóner.

En estos experimentos se utilizó un tóner de un solo componente no magnético cargable positivamente. El tóner incluía partículas base de tóner con un diámetro de entre 6 \mum y 10 \mum, con un diámetro medio de partícula de 8 \mum. Las partículas base de tóner se formaron añadiendo un agente de control de carga de nigrosina, negro de carbón y cera, a una resina de estireno acrilo formada en forma esférica por polimerización de suspensión. Se prepararon cuatro muestras de tóner diferentes añadiendo diferentes tipos y cantidades de sílice a las partículas base de tóner, cada una en una cantidad equivalente a 1,0% en peso de las partículas base de tóner. Se midió la fluidez de cada muestra de tóner. En la primera muestra de tóner, a las partículas base de tóner se les añadió sílice con un valor BET de 150 en una cantidad equivalente a 1,0% en peso de las partículas base de tóner. En la segunda muestra de tóner, se añadieron dos tipos de sílice a las partículas base de tóner. Es decir, se añadió sílice con un valor BET de 150 y sílice con un valor BET de 50, cada una en una cantidad equivalente a 1,0% en peso de partículas base de tóner. En la tercera muestra, solamente se añadió a las partículas base de tóner sílice con un valor BET de 50 en una cantidad equivalente a 1,0% en peso de las partículas base de tóner. En la cuarta muestra, a las partículas base de tóner se les añadió sílice con un valor BET de 150 y sílice con un valor BET de 100, cada una en una cantidad equivalente a 1,0% en peso de las partículas base de tóner.

Se utilizó un comprobador de polvo PTN fabricado por Hosokawa Micron Corporation para medir la fluidez de las muestras de tóner. Se apilaron tres tipos de tamices, con malla de 149 \mum, 74 \mum, y 44 \mum, respectivamente, a tres niveles, y se agitaron 4 g de cada muestra de tóner durante 15 segundos. El porcentaje total de tóner restante en los tres tamices se utilizó como la tasa de cohesión. La tasa de cohesión restada de 100 se utilizó como el índice para indicar la fluidez. Los resultados experimentales se muestran en la figura 13.

Además, la fluidez de las muestras de tóner también se midió subjetivamente de la siguiente manera. Usando la impresora de haz láser de la presente realización, se imprimieron 15.000 tarjetas postales sucesivamente con cada una de las muestras de tóner, mientras se observa el interior de la cámara de contención de tóner 52 para investigar la irregularidad del tóner en la cámara de contención de tóner 52. Al imprimir en las tarjetas postales de poca anchura, se consumió tóner de la cámara de contención de tóner 52 en una región que corresponde a la poca anchura de las tarjetas postales. La fluidez de tóner se determinó investigando la irregularidad del nivel de tóner en la cámara de contención de tóner 52 después de imprimir las tarjetas postales. Si el nivel de tóner es bastante irregular, esto afectará adversamente a la detección de la cantidad de tóner restante. Por lo tanto, investigando la irregularidad del tóner usando estos experimentos, se puede determinar la combinación apropiada de tóner y aditivo externo apropiada para detectar la cantidad de tóner restante.

Además, la impresión se realizó consecutivamente usando cada muestra hasta que se determinó una condición de tóner vacío. Esta vez se investigó la cantidad del tóner que quedaba en la cámara de contención de tóner 52. Se deberá observar que cuando se alojaban 70 g de nuevo tóner en la cámara de contención de tóner 52 del dispositivo de revelado utilizado en estos experimentos, los medios de recepción de luz 61 emitieron una salida de nivel bajo durante un total de 2,22 segundos durante cada período de medición de 6 segundos. En otros términos, el elemento fotorreceptor 61c emitió un nivel bajo durante 37% del tiempo cuando quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52. Por lo tanto, durante estos experimentos, el total del período de nivel bajo se calculó durante cada período de medición de 6 segundos, y se determinó una condición de tóner vacío una vez que la relación del período total de nivel bajo al período de 6 segundos llegó a 37%. Por consiguiente, suponiendo que la fluidez del tóner permanece estable, deberán quedar 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52 cuando se determine una condición de tóner vacío.

La fluidez representada en la figura 13 es el índice de cada tóner en su condición inicial. Como se representa, el índice de fluidez es 89 para el tóner que incluye aditivo externo con un valor BET de 150. Éste es mucho más alto que el índice de fluidez de 66 del tóner que incluye el aditivo externo con un valor BET de 50. Esto muestra que la fluidez de tóner se puede incrementar añadiendo aditivo externo con un valor BET de 100 o más.

El índice de fluidez es 80 para tóner incluyendo aditivo externo con un valor BET de 150 y aditivo externo con un valor BET de 50. Éste es ligeramente menor que la fluidez del tóner incluyendo solamente un aditivo externo que tiene un valor BET de 150. Esto muestra que el tóner incluyendo un aditivo externo con un valor BET de 100 o más y un aditivo externo con un valor BET de menos de 100 tiene una fluidez más baja que el tóner usando solamente un aditivo externo con un valor BET de 100 o más. Una explicación posible de esto es que el aditivo externo que tiene un valor BET de menos de 100 captura otras partículas de tóner cuando las partículas de tóner chocan entre sí.

En contraposición a esto, el índice de fluidez es 90 para tóner incluyendo aditivo externo que tiene un valor BET de 150 y aditivo externo que tiene un valor BET de 100. Este índice de fluidez es ligeramente superior que el del tóner solamente con aditivo externo que tiene un valor BET de 150. Una explicación posible de esto es que el aditivo externo que tiene un valor BET de 100 no es suficientemente grande para capturar otras partículas de tóner cuando las partículas de tóner chocan entre sí, y así se utiliza suficientemente sin impedir la fluidez del aditivo externo que tiene un valor BET de 150.

La condición de formación de película en la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, la irregularidad del tóner, y la cantidad de tóner en tóner vacío eran las siguientes para cada muestra diferente.

En primer lugar, tóner incluyendo aditivo externo con un valor BET de 150 mostró alta fluidez en su condición inicial, de modo que al principio se observó poca irregularidad en el nivel de tóner durante la impresión. Sin embargo, la irregularidad en el nivel de tóner apareció cuando se aproximaba la condición de tóner vacío. Aunque se confirmó una pequeña cantidad de formación de película en la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, la formación de película estaba dentro de un rango que todavía permitía la detección apropiada de la cantidad de tóner restante. Además, quedaban 60 g de tóner cuando se determinó la condición de tóner vacío.

Una explicación posible de la reducción de fluidez de tóner es que el aditivo externo usado tiene un diámetro de partícula pequeño y por ello se embebía en las partículas base de tóner durante largos períodos de uso. También es concebible que la formación de película se generase porque los aditivos externos de diámetro pequeño no podían quitar apropiadamente el tóner que se metía debajo del limpiador 54b y se raspaba contra las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b a lo largo de un período largo de tiempo. Además, es concebible que la precisión de la detección de la cantidad de tóner restante disminuya porque la fluidez de tóner incrementa la irregularidad del tóner.

Se confirmó que cuando se utilizaba tóner con dos tipos de aditivo externo, uno con un valor BET de 150 y otro con un valor BET de 50, la formación de película se reducía en gran medida y la impresión se podía realizar desde el comienzo de la impresión hasta alcanzar una condición de tóner vacío sin ninguna irregularidad en el nivel de tóner. Además, la cantidad del tóner restante cuando se determinó la condición de tóner vacío era 70 g, confirmando así que la detección de cantidad de tóner restante se podía mantener a un nivel de alta precisión.

El tóner que incluía aditivo externo de valor BET 50 y aditivo externo de valor BET 150 tenía una fluidez inferior a la del tóner incluyendo solamente aditivo externo con un valor BET de 150. Sin embargo, la fluidez del tóner no se redujo a lo largo de un período largo de tiempo, posiblemente porque el aditivo externo de valor BET 50 (diámetro de partícula grande) funcionó adecuadamente como un separador que evitaba fiablemente que el aditivo externo de valor BET 150 (diámetro de partícula pequeño) se embebiese en las partículas base de tóner. Además, es concebible que el tóner que se mete debajo de la porción de borde del limpiador 54b y raspa contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b se quite fiablemente por el aditivo externo de partícula grande, de manera que se podría reducir en gran medida la formación de película.

La muestra de tóner incluyendo solamente el aditivo externo de valor BET 50 tenía la fluidez inicial más baja. Por lo tanto, se observó una cantidad bastante grande de irregularidad de tóner al comienzo de la impresión. Sin embargo, había sumamente poca formación de película. Solamente quedaban 50 g de tóner cuando se determinó la condición de tóner vacío, lo que indica una baja precisión de la detección de la cantidad de tóner restante.

Es concebible que la formación de película fuese tan baja porque el aditivo externo de valor BET 50 (diámetro de partícula grande) quitaba fiablemente todo el tóner raspado sobre la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Sin embargo, cuando se utilizó solamente el aditivo externo de valor BET 50 (diámetro de partícula grande), la fluidez de tóner era sumamente baja de modo que se generaba irregularidad en el nivel de tóner.

El tóner incluyendo aditivo externo de valor BET 150 y valor BET 100 mostró la fluidez inicial más alta. Por lo tanto, había poca irregularidad en el tóner al comenzar la impresión. Sin embargo, cuando se aproximaba la condición de tóner vacío, se observó cierta irregularidad de tóner. Además, se observó una formación de película ligeramente mayor en la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b que cuando se utilizaba tóner incluyendo aditivo externo de valor BET 150 y valor BET 50. Además, quedaban 65g de tóner cuando se determinó la condición de tóner vacío, que es una precisión ligeramente reducida de la detección de cantidad de tóner restante.

Cuando se utilizaron dos tipos de aditivo externo, el aditivo externo de diámetro de película más grande suprimió algo el problema de que el aditivo externo de menor diámetro partícula se embeba en las partículas base de tóner. Sin embargo, el aditivo externo de valor BET 100 (diámetro de partícula más grande) funcionó sólo pobremente como separador, de manera que se embebió algo de aditivo externo en las partículas base de tóner. Como resultado, la fluidez del tóner es algo inferior, de manera que se genera irregularidad en el nivel de tóner y la precisión de la detección de cantidad de tóner restante es algo inferior. Además, el aditivo externo de valor BET 100 tiene menos capacidad que el aditivo externo de valor BET 50 para quitar tóner que se mete debajo de la porción de borde del limpiador 54b y se raspa contra la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b.

Por los resultados de experimentos como los descritos anteriormente se puede entender que la fluidez de tóner se puede mantener mejor en una buena condición a lo largo de un período largo de tiempo, de manera que siempre se puede realizar correctamente la detección de la cantidad de tóner restante, cuando el rodillo de revelado 59 y la porción de contacto 64b de la hoja de regulación de grosor de capa 64 se forman a partir de caucho de silicona, se usa tóner polimerizado con un diámetro medio de partícula de 8 \mum, y se incluyen dos tipos de aditivo externo, un tipo con un valor BET de 150 y el otro tipo con un valor BET de 50.

A propósito, cuando el grosor del tóner se regula usando una esquina de una pieza curvada de acero inoxidable, aumentó la irregularidad en el nivel de tóner la detección inexacta de la cantidad restante era peor que en cualquiera de las situaciones representadas en la figura 13.

Además, cuando se utilizó tóner pulverizado, la fluidez al comienzo de la impresión era peor que en cualquiera de las situaciones representadas en la figura 13, independientemente de la combinación de aditivo externo que se utilizase. Además, el nivel de tóner era incluso menos uniforme al final de los experimentos que cuando se utilizó solamente tóner con aditivo externo de valor BET 50 como se representa en la figura 13. En otros términos, no se podía realizar detección de alta precisión de la cantidad de tóner restante.

La presente invención no se limita a las combinaciones de aditivos externos mostradas descritas anteriormente. Cualquier combinación de aditivos externos es aceptable. Además, los tipos de combinado aditivos externos no se limitan a dos. Se pueden combinar más de dos tipos.

Experimento 3

A continuación, haciendo referencia a las figuras 14(A) a 14(D), se explicará un tercer conjunto de experimentos realizados para medir el valor de voltaje emitido por el elemento fotorreceptor 61c en el dispositivo según la presente realización. Los ejemplos mostrados en las figuras 14(A) a 14(D) muestran la condición del cambio de voltaje emitido por el elemento fotorreceptor 61c cuando el espacio W2 entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b y el extremo lateral del elemento de contacto deslizante 53b se cambió a 1 mm, 2 mm, 3 mm, y 5 mm, respectivamente. El resultado experimental en las figuras 14(A) a 14(D) muestra valores de voltaje del elemento fotorreceptor 61c cuando quedaban aproximadamente 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, que es aproximadamente el nivel de tóner indicado por la línea continua en las figuras 8(A) y 9(A). Se deberá observar que en las figuras 14(A) a 14(D), la razón por la que el nivel de salida más alto es inferior a 5 V es debido a la influencia de la resistencia conectada al elemento fotorreceptor 61c para regular la sensibilidad del elemento fotorreceptor 61c.

Cuando el espacio W2 se establece a 5 mm, como se representa en la figura 14(D), la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c cae a casi 0 V cada vez que el limpiador 54b limpia las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. El voltaje de salida está a un nivel alto en casi todos los demás tiempos. Aunque se puede ver una pequeña cantidad de ruido incluso durante los períodos de nivel alto, este ruido no da lugar a detección errónea si el umbral se establece, por ejemplo, a 3 V.

En contraposición a esto, cuando el espacio W2 se establece a un valor más pequeño de 1 mm, como se representa en la figura 14(A), la salida de voltaje del elemento fotorreceptor 61c tiene una gran cantidad de ruido durante los períodos de nivel alto. Este ruido puede dar lugar a pobre precisión de la detección. Como se ha descrito anteriormente, este ruido se produce por la luz que se transmite mediante las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b en el instante en que el extremo lateral del elemento de contacto deslizante 53b quita tóner de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b en asociación con la rotación del agitador 53.

Como se representa en las figuras 14(B) y 14(C), el nivel de ruido generado durante períodos de nivel alto se reduce gradualmente con el aumento de anchura del espacio W2. Sin embargo, cuando el espacio W2 es de 2 mm de ancho, la fluctuación de ruido puede alcanzar el valor umbral de 3 V. Cuando la anchura del espacio W2 se establece a 3 mm, se observa una pequeña cantidad de ruido, pero no llega al valor umbral de 3 V, de modo que la precisión de detección no se efectúa adversamente. A partir de esto se puede afirmar que es deseable establecer la anchura W2 del valor a 3 mm o más.

A continuación, se describirá una impresora de haz láser según una segunda realización haciendo referencia a las figuras 15 a 21. Como se representa en la figura 15, la impresora de haz láser según la segunda realización incluye un elemento de bloqueo de luz 80 dispuesto rotativamente alrededor de un eje rotacional 55. Otra configuración de la impresora de haz láser según la segunda realización es sustancialmente la misma que en la impresora de haz láser 1 según la primera realización. Los componentes análogos entre las realizaciones primera y segunda se indican con la misma numeración y se omite su explicación.

Como se representa en la figura 16, el elemento de bloqueo de luz 80 es un elemento en forma de hoja previsto entre el elemento de soporte 53a del agitador 53 y el elemento de soporte 54a del elemento de limpieza 54. El elemento de bloqueo de luz 80 se forma a partir de resina, tal como resina ABS. El elemento de bloqueo de luz 80 se forma integralmente con el agitador 53, el elemento limpiador 54, y el eje rotacional 55 para girar alrededor del centro axial del eje rotacional 55 con la rotación del eje rotacional 55. Como se representa en la figura 17, el elemento de bloqueo de luz 80 se prevé solamente en un extremo del eje rotacional 55, es decir, el extremo más próximo a los medios generadores de luz 60.

Como se representa en la figura 16, el elemento de bloqueo de luz 80 tiene una superficie grande de bloqueo de luz que bloquea la luz de la ventana de transmisión de luz 56b inmediatamente después de que el agitador 53 pasa por la posición de la ventana de transmisión de luz 56b (56a), y que deja de bloquear la luz inmediatamente antes de que el elemento limpiador 54 comience a limpiar la ventana de transmisión de luz 56b (56a). Según la presente realización, el tóner alojado en la cámara de contención de tóner 52 es sustancialmente el mismo que el descrito en la primera realización. La sílice utilizada como el aditivo externo tiene un diámetro medio de partícula de 10 nm y se añade en la cantidad equivalente a 0,6% en peso de las partículas base de tóner. El tóner es tóner polimerizado de suspensión que tiene una forma esférica casi perfecta. Además, la sílice se añade como aditivo externo en 0,6% en peso. La sílice tiene un diámetro medio de partícula de 10 mm y se trata para mejorar la naturaleza hidrófoba. La adición de tal sílice proporciona al tóner excelente fluidez. Por esta razón, se puede obtener suficiente cantidad de carga por carga por rozamiento. Por lo tanto, se puede obtener alta velocidad de transferencia y se puede formar imágenes de alta calidad.

Como se representa en la figura 17, se ha previsto dos porciones muescadas 53d en el elemento de contacto deslizante 53b, una en cada extremo del elemento de contacto deslizante 53b en confrontación con un extremo del agujero A. Por lo tanto, una porción del elemento de contacto deslizante 53b entre las dos porciones muescadas 53d, 53d sirve como una porción de transporte principal, que entra elásticamente en el agujero A con una acción de resorte, de manera que el tóner oscile a la cámara de revelado 57. Se deberá observar que en la figura 17, el agujero A está representado por una región completamente oscurecida.

El elemento limpiador 54 está configurado para limpiar simultáneamente ambas ventanas de transmisión de luz 56b, 56a. Además, el elemento de bloqueo de luz 80 bloquea el recorrido de luz solamente durante la última mitad del intervalo entre limpiezas consecutivas de las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a. La condición de recepción de luz del elemento fotorreceptor 61c se representa gráficamente en la figura 18.

La configuración de la segunda realización se describirá con más detalle a continuación haciendo referencia a las figuras 19 a 21. La figura 19 muestra la condición cuando el elemento limpiador 54 limpia simultáneamente las dos ventanas de transmisión de luz 56b, 56a. El período TO se utiliza para representar el período de tiempo desde la condición mostrada en la figura 19 hasta que el elemento limpiador 54 gira de nuevo 360 grados a la misma condición mostrada en la figura 19 para iniciar la operación de limpieza siguiente. El período TO se divide en un primer período medio TO/2 y un último período medio TO/2.

El elemento de bloqueo de luz 80 según la segunda realización está configurada para cubrir solamente las ventanas de transmisión de luz durante el último período medio TO/2, y no durante el primer período medio TO/2. La razón de esta configuración es que sería imposible detectar con exactitud la cantidad del tóner restante si algo distinto de tóner (tal como el elemento de bloqueo de luz 80) bloquease las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a durante la primera mitad del período TO/2. Por otra parte, durante el último período medio TO/2 hay una posibilidad de que el agitador 53 puede limpiar tóner de las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a cuando el agitador 53 pasa por las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a durante el último período medio TO/2. Si se deja pasar luz por las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a al elemento fotorreceptor durante el último período medio, resulta imposible detectar fiablemente la cantidad de tóner restante. Sin embargo, dado que el elemento de bloqueo de luz 80 según la segunda realización está dispuesto para bloquear las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a durante el último período medio TO/2, la detección exacta es posible aunque el agitador 53 pueda limpiar tóner de las ventanas de transmisión de luz 56b, 56a. Con la configuración de la presente realización, se puede detectar fiablemente la cantidad de tóner restante independientemente de condiciones ambientales o longitud de uso.

Además, el agitador 53, el elemento de bloqueo de luz 80, y el elemento limpiador 54 están dispuestos en el mismo eje rotacional 55 separado por una diferencia de fase angular fija. Por lo tanto, se puede simplificar la configuración. Además, el elemento de bloqueo de luz 80 puede bloquear la luz periódicamente a un ciclo equivalente al ciclo de limpieza realizado por el elemento limpiador 54. El elemento de bloqueo de luz 80 está dispuesto en el eje rotacional 55 en una posición inmediatamente hacia arriba del agitador 53 con respecto a la dirección rotacional del eje rotacional 55. Además, el elemento de bloqueo de luz 80 está dispuesto hacia abajo del elemento limpiador 54 en el eje rotacional 55 con respecto a la dirección rotacional del eje rotacional 55. Además, como se representa en la figura 17, el elemento de bloqueo de luz 80 está dispuesto en el extremo de punta del agujero A con respecto a la dirección axial del eje rotacional 55. Dado que el elemento de bloqueo de luz 80 está dispuesto en un área que no influye en el transporte de circulación de tóner, el elemento de bloqueo de luz 80 no hacen de una barrera que bloquea el transporte de tóner. Por lo tanto, se puede evitar la irregularidad en la cantidad de tóner transportado. El elemento de bloqueo de luz 80 se puede disponer alternativamente en una posición fuera de la posición de punta de la porción de agujero A en la dirección longitudinal del agujero A.

A continuación, se explicarán con detalle las operaciones realizadas por la tercera realización, centrándose en la detección de tóner restante, y la operación del agitador 53 y el elemento limpiador 54.

Si una cantidad suficiente de tóner llena la cámara de contención de tóner 52, es decir, cuando la superficie de tóner está más alta que las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b como se indica con línea de trazos en la figura 19, aunque el limpiador 54b del elemento limpiador 54 opere para limpiar la superficie de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, la luz emitida por el elemento fotoemisor 60c no pasa por la cámara de contención de tóner 52 porque se mantiene una cantidad suficiente de tóner entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por lo tanto, la salida del elemento fotorreceptor 61d no fluctuará.

Si el tóner se ha usado durante largo tiempo o las condiciones ambientales son pobres, es concebible que el agitador 53 transporte tóner a la proximidad de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b para proporcionar un espacio abierto entre las ventanas de transmisión de luz 56a y 56b cuando el agitador 53 pasa por la posición de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b como resultado de la rotación del agitador 53 desde la posición representada en la figura 21 a la posición representada en la figura 16. Sin embargo, como se representa en la figura 16, el elemento de bloqueo de luz 80 bloquea el recorrido de luz entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b mientras el agitador 53 se mueve desde la posición indicada en la figura 21 a la posición indicada en la figura 16. Por consiguiente, aunque el agitador 53 transporte tóner cerca de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b cuando pase el agitador, la salida del elemento fotorreceptor 61c permanecerá a un nivel alto de manera que la salida no cambiará a una condición de ruido.

A continuación, se explicarán las operaciones realizadas con el nivel de tóner cerca de la posición de las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b como se indica con una línea continua de la figura 19. También en este caso, cuando el limpiador 54b llega a la posición representada en la figura 20, la superficie de transporte del elemento de contacto deslizante 53b empuja el tóner en la dirección indicada por la flecha B en la figura 20, de manera que el tóner cubre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. La duración de tiempo que el tóner empujado hacia arriba cubre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b depende de la cantidad de tóner.

La luz pasa por las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b hasta que el agitador 53 gira a la posición representada en la figura 21. Después, según la segunda realización, el elemento de bloqueo de luz 80 como se representa en la figura 16 bloquea el recorrido de luz entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b mientras el agitador 53 gira desde la posición representada en la figura 21 a la posición representada en la figura 16. Dado que el elemento de bloqueo de luz 80 bloquea el recorrido de luz entre las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b en el mismo ciclo que el período de ciclo de limpieza del elemento limpiador 54 independientemente del nivel de la superficie de tóner, la salida del elemento fotorreceptor 61c se mantiene a un nivel alto hasta que el elemento limpiador 54 llega a las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b. Por lo tanto, habrá una división más nítida entre el período para medir la cantidad de tóner restante y el período donde no se produce esta medición, de manera que se puede detectar fiablemente la cantidad de tóner restante.

Se deberá observar que en la segunda realización el elemento de bloqueo de luz está dispuesto dentro del dispositivo de revelado 50. Sin embargo, el elemento de bloqueo de luz se puede prever en un bastidor principal del dispositivo de formación de imágenes. En este caso, un obturador que bloquea la transmisión de luz mediante las ventanas de transmisión de luz se puede prever en el bastidor principal del dispositivo de formación de imágenes y el obturador se puede configurar para abrir y cerrar las ventanas transparentes en el mismo ciclo que el ciclo de limpieza del elemento limpiador 54. Además, en las realizaciones anteriores un recorrido de luz entre el elemento fotoemisor 60c y el elemento fotorreceptor 61c es sustancialmente horizontal. Sin embargo, también está disponible el recorrido de luz que tiene una orientación vertical.

A continuación, un dispositivo de revelado según una tercera realización de la presente invención se describirá con referencia a las figuras 22(A) a 22(C). Las partes y componentes análogos se designan con los mismos números de referencia que los representados en la primera realización.

La tercera realización difiere de la primera realización en que, como se representa en la figura 22(B), el agitador 53 y el elemento limpiador 54 se orientan en la misma dirección con respecto al plano vertical G. Con esta configuración, cuando el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56, el agitador 53 está colocado encima del plano horizontal H de la ventana de transmisión de luz, es decir, el agitador 53 está colocado en una región IV como se indica con un sombreado en la figura 22(C).

El dispositivo según la tercera realización se sometió a los mismos experimentos y bajo las mismas condiciones experimentales que el dispositivo de la primera realización. Es decir, la cámara de contención de tóner 52 se llenó inicialmente de 200 g de tóner y la formación de imágenes se realizó consecutivamente hasta que solamente quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52. El valor del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c se midió mientras solamente quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, y las mediciones se muestran en la figura 22(A). La figura 22(B) muestra esquemáticamente la relación posicional entre el agitador 53, el elemento limpiador 54, y la posición de la superficie de tóner cuando el tóner llegó a 70 g. Además, de la misma manera que la figura 8(B), la figura 22(C) divide el interior de la cámara de contención de tóner 52 en cuatro regiones I a IV por el plano vertical G y el plano horizontal H de la ventana de transmisión de luz para explicar la posición del agitador 53 cuando el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56.

Según la tercera realización, el agitador 53 no empuja tóner hacia la ventana de transmisión de luz 56 mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, aparecen períodos de nivel bajo en la salida del elemento fotorreceptor como se representa en la figura 22(A), que indican detección de una condición de tóner vacío. Sin embargo, como se representa en la figura 22(B), el elemento de contacto deslizante 53b saltará de su condición curvada cuando la porción de contacto deslizante 53b se separe de la pared delantera 52b de la cámara de contención de tóner 52. Cualquier tóner en el elemento de contacto deslizante 53b se elevará a una condición parecida a una nube con la acción de resorte, y después caerá. Por consiguiente, como se representa en la figura 22(A), la salida del elemento fotorreceptor 61c de la presente realización incluirá mucho más ruido que el elemento fotorreceptor 61c del dispositivo de la primera realización como se representa en la figura 7.

A continuación, se describirá una unidad de revelado según una cuarta realización de la presente invención con referencia a las figuras 23(A) a 23(C).

La presente realización difiere de la primera realización en que, como se representa en la figura 23(B), el agitador 53 y el elemento limpiador 54 tienen un ángulo de fase de más de 180 grados. Con esta configuración, el agitador 53 se colocará en la región II como se indica con sombreado en la figura 23(C) mientras el limpiador 54b esté limpiando la ventana de transmisión de luz 56.

El dispositivo según la cuarta realización se sometió a los mismos experimentos y bajo las mismas condiciones experimentales que el dispositivo de la primera realización. Es decir, la cámara de contención de tóner 52 se llenó inicialmente con 200 g de tóner y la formación de imágenes se realizó consecutivamente hasta que solamente quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52. El valor del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c se midió mientras solamente quedaban 70 g de tóner en la cámara de contención de tóner 52, y las mediciones se muestran en la figura 23(A). La figura 23(B) muestra esquemáticamente la relación posicional entre el agitador 53, el elemento limpiador 54, y el nivel de la superficie de tóner cuando el tóner llegó a 70 g.

Con la configuración de la cuarta realización, no cae tóner del agitador 53 mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, como se representa en la figura 23(A), casi no se genera ruido en la salida del elemento fotorreceptor 61c. Sin embargo, cuando el nivel de la superficie de tóner esté directamente debajo de la ventana de transmisión de luz 56 representado por una línea continua en la figura 23(B), el agitador 53 empujará tóner hacia la ventana de transmisión de luz 56 inmediatamente después de que el limpiador 54b limpie la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, como se representa en la figura 23(A), no aparece período de nivel bajo en la salida del elemento fotorreceptor, y no se detecta una condición de tóner vacío mientras el nivel del tóner está inmediatamente por debajo de la ventana de transmisión de luz 56. Sin embargo, cuando la superficie de tóner está suficientemente por debajo de la ventana de transmisión de luz 56 como se indica con las líneas de dos puntos y raya en la figura 23(B), aparecerá un período de nivel bajo en la salida de voltaje del elemento fotorreceptor, y se puede detectar establemente una condición de tóner vacío. Por lo tanto, aunque la cuarta realización permite la detección de la cantidad de tóner restante, no es tan fácil de manejar los detalles del nivel de tóner restante como con la configuración de la primera realización.

A continuación, se describirá un ejemplo comparativo para compararlo con las realizaciones primera a cuarta haciendo referencia a las figuras 24(A) a 24(C). En este ejemplo comparativo, se utilizó un dispositivo con una configuración parecida al dispositivo de la primera realización, a excepción de que la relación posicional del agitador y el elemento limpiador difiere de la del agitador 53 y el elemento limpiador 54 en la primera realización. En particular, el ejemplo comparativo difiere de la primera realización en que, como se representa en la figura 24(B), el agitador 53 y el elemento limpiador 54 tienen un ángulo de fase de 270 grados de manera que el agitador 53 está dispuesto en la región III como se indica con sombreado en la figura 24(C) mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56.

El dispositivo del ejemplo comparativo se sometió a los mismos experimentos en las mismas condiciones que el dispositivo de la tercera realización. Los resultados experimentales del ejemplo comparativo se muestran en la figura 24(A). La figura 24(A) muestra cambios del voltaje de salida del elemento fotorreceptor 61c cuando 70 g de tóner llenan la cámara de contención de tóner.

Con la configuración del ejemplo comparativo, no cae tóner del agitador 53 mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56. Por lo tanto, como se representa en la figura 24(A), casi no se genera ruido en la salida del elemento fotorreceptor 61c. Sin embargo, dado que el agitador 53 empuja el tóner hacia arriba durante el tiempo en que el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56, aunque el limpiador 54b limpie correctamente la ventana de transmisión de luz 56, el tóner empujado hacia arriba ensuciará pronto la ventana de transmisión de luz 56 de manera que se evita que pase luz por la ventana. Por consiguiente, como se representa en la figura 24(A), no aparecerán períodos de nivel bajo en la salida del elemento fotorreceptor, y no se detectará condición de tóner vacío, hasta que casi no quede tóner en la cámara de contención de tóner. Por lo tanto, este ejemplo comparativo solamente notificará al usuario que se da la condición de tóner vacío después de que las imágenes impresas ya han empezado a palidecer.

Se deberá observar que aunque cada una de las realizaciones antes descritas describió la ventana de transmisión de luz 56 dispuesta en el mismo lado del plano vertical G que el agujero A, es decir, la primera región imaginaria, la ventana de transmisión de luz 56 se puede disponer en el lado opuesto del plano vertical G del agujero A, es decir, la segunda región imaginaria a condición de que (1) el agitador 53 esté colocado en el lado opuesto del plano vertical G que el agujero A, es decir, en la segunda región imaginaria mientras el limpiador 54b está limpiando la ventana de transmisión de luz 56, (2) la liberación de la curvatura del elemento de contacto deslizante 53b se produce solamente en la primera región imaginaria. Con esta disposición, el agitador 53 está colocado encima de la ventana de transmisión de luz 56. Sin embargo, el tóner en el elemento de contacto deslizante 53b se quitará casi completamente cuando el elemento de contacto deslizante 53b salte de su condición curvada mientras el agitador 53 está en la primera región imaginaria. Por lo tanto, la ventana de transmisión de luz 56 no se contaminará con el tóner que caiga del elemento de contacto deslizante 53b.

A continuación, se explicará un dispositivo de revelado según una quinta realización de la presente invención haciendo referencia a las figuras 25 a 29.

Como se representa en la figura 25, el dispositivo de revelado según la quinta realización tiene sustancialmente la misma configuración que el dispositivo de la segunda realización. Los componentes análogos entre las realizaciones quinta y segunda se indicarán usando la misma numeración, y se omite la explicación.

Como se representa en la figura 25, el dispositivo de revelado según la quinta realización tiene un primer agitador 90, que tiene la misma configuración que el agitador 53 de la primera realización, y también un segundo agitador 91. El segundo agitador 91 se forma integralmente con un elemento de soporte 90a del primer agitador 90, e incluye un elemento de soporte 91a y una porción de transporte o una segunda hoja 91b. El elemento de soporte 91a se forma a partir de una resina, tal como resina ABS, y gira en asociación con la rotación del elemento de soporte 90a. Como se ve mejor en la figura 26, el elemento de soporte 91a está unido en el centro longitudinal del elemento de soporte 90a (la porción central transversal de la cámara de contención de tóner 51). El elemento de transporte 91b se forma a partir de PET en forma de hoja unida al elemento de soporte 91a. Cuando gira el eje rotacional 55, el elemento de transporte 91b sube tóner en la cámara de contención de tóner 52 al agujero A antes de que lo haga la porción de contacto deslizante 90b. Por lo tanto, la configuración de la quinta realización tiene una mayor capacidad de transportar tóner desde la cámara de contención de tóner 52 a la cámara de revelado 57 en la porción central que en las porciones de extremo en la dirección longitudinal del elemento de soporte 90a.

En primer lugar, se explicará cuándo la cámara de contención de tóner 52 está llena de una cantidad suficiente de tóner, y el nivel de la superficie de tóner es más alto que las ventanas de transmisión de luz 56a, 56b, como se indica con línea de trazos en la figura 27. En este caso, como se representa en la figura 29, el elemento de transporte 91b empuja tóner hacia el agujero A antes que el primer agitador 90. Por lo tanto, primero se empuja tóner hacia arriba hacia el agujero A en el centro transversal de la cámara de contención de tóner 52. A continuación, después de que el segundo agitador 91 pasa por el agujero A, el segundo agitador 91 transporta tóner en el centro transversal de la cámara de contención de tóner 52 a la cámara de revelado 57. Entonces, el elemento de contacto deslizante 90b del primer agitador 90 empuja tóner desde toda la región transversal de la cámara de contención de tóner 52 mientras contacta la superficie interior de la cámara de contención de tóner 52, y se aproxima al agujero A. Una vez que el elemento de contacto deslizante 90b del primer agitador 90 pasa por el agujero A, se transporta a la cámara de revelado 57 tóner a lo largo de toda la región en la dirección transversal de la cámara de contención de tóner 52.

Por consiguiente, el segundo agitador 91 suministra primero tóner al centro transversal de la cámara de revelado 57. Inmediatamente después, el primer agitador 90 suministra tóner a través de toda la región transversal de la cámara de revelado 57. Por lo tanto, la presión a la que se empuja tóner a la cámara de revelado es más fuerte en el centro transversal de la cámara de revelado 57. El tóner polimerizado, que se utiliza en esta quinta realización, tiene fluidez sumamente alta como se ha descrito anteriormente. Cuando el tóner polimerizado se presiona con alta presión en el centro, el tóner situado en los extremos de la cámara de revelado 57 fluye de nuevo a la cámara de contención de tóner 52 desde los extremos del agujero A. En otros términos, el tóner circula desde el centro a los extremos transversales de la cámara de revelado 57, es decir, en la dirección longitudinal del rodillo de revelado 59. Puede circular fiablemente tóner desde porciones de extremo transversal de la cámara de revelado 57, donde la impresión consume tóner solamente en pequeñas cantidades. Como resultado, se puede realizar buena impresión sin degradación del tóner debido a acumulación en las porciones de extremo longitudinal de la cámara de revelado 57 durante largos períodos antes de que se use para impresión.

Según los experimentos, si el segundo agitador 91 se forma con menos de 1/4 de la anchura del agujero A, no circula tóner desde el centro longitudinal a las porciones de extremo longitudinal de la cámara de revelado 57. Además, si el segundo agitador 91 se forma con más de 3/4 de la anchura del agujero A, deja de circular tóner en la dirección longitudinal. Resultados experimentales demostraron que es deseable formar el segundo agitador 91 a aproximadamente 1/2 de la anchura del agujero A. En la presente realización, el segundo agitador 91 se forma a aproximadamente 4/9 de la anchura del agujero A. En experimentos realizados para investigar la relación entre las anchuras del segundo agitador 91 y el agujero A, se preparó una unidad de revelado cortando la parte superior de la cámara de contención de tóner para confirmar visualmente la circulación interna de tóner. También se realizaron pruebas de durabilidad, tal como impresión de 10.000 hojas. Al evaluar las imágenes resultantes, se observó impresión empañada en los bordes de las hojas cuando el segundo agitador tenía menos de 1/4 de la anchura del agujero A o cuando el segundo agitador era más que 3/4 de la anchura del agujero A. Se observó un ligero empañado en los bordes de hojas impresas durante las pruebas de durabilidad donde el segundo agitador tenía una anchura de 1/4 o 3/4 de la anchura del agujero A, pero en cantidades suficientemente pequeñas para permitir el uso práctico de tal impresora. Además, se observó cierta circulación de tóner cuando se utilizó tóner nuevo en un dispositivo con un segundo agitador menor que 1/4 o mayor que 3/4 de la anchura del agujero A. Sin embargo, cuando disminuye la fluidez del tóner durante las pruebas de durabilidad, a veces la circulación resulta inestable o se para. Como se ha descrito anteriormente, se entiende que es deseable formar el segundo agitador 91 a una anchura de 1/4 o más, o 3/4 o menos de la anchura del agujero A.

La configuración de la presente realización puede mejorar la circulación de tóner sin reducir la altura de una pared divisoria 53 indicada en las figuras 25, es decir, el borde inferior del agujero A entre la cámara de revelado 57 y la cámara de contención de tóner 52. Por lo tanto, siempre se suministrará tóner suficiente al rodillo de revelado 59 de manera que se pueda formar imágenes con una densidad estable.

Dado que el borde superior de la pared 53 del agujero A es más alto que un extremo superior del rodillo de suministro de tóner 58, se suprime la cantidad de tóner polimerizado que vuelve por gravedad desde la cámara de revelado 57 a la cámara de contención de tóner 52. Siempre se suministrará tóner en cantidades suficientes para el rodillo de revelado 59. Además, el tóner puede circular apropiadamente a lo largo de la anchura completa de la cámara de revelado 57, aunque el borde superior de la pared 53 del agujero A sea bajo. Por lo tanto, se puede evitar fiablemente que se aloje tóner en cavidades de la cámara de revelado 57, donde podría envejecer y deteriorarse.

Además, dado que el primer agitador 90 está configurado con una anchura más grande que la anchura del agujero A, siempre se suministrará tóner suficiente a través de toda la anchura de la cámara de revelado 57. Además, dado que circula tóner apropiadamente a lo largo de la longitud del rodillo de revelado 59, no se generará irregularidad en el suministro de tóner y no se generará irregularidad en forma de línea en la densidad de imagen durante la impresión. Además, el extremo libre del elemento de transporte 91b del segundo agitador 91 y el extremo libre del elemento de contacto deslizante 90b del primer agitador 90 se configuran para penetrar en la cámara de revelado 57 a través del agujero A al liberar la deformación del elemento de transporte 91b y el elemento de contacto deslizante 90b. Por lo tanto, se empujará adecuadamente tóner a la cámara de revelado 57 de manera que se pueda mejorar la circulación de tóner.

La porción de extremo libre del elemento de transporte 91b del segundo agitador 91 y el elemento de contacto deslizante 90b del primer agitador 90 se forman a partir de una hoja de resina de PET, y dichas hojas se hacen con un grosor de más de 50 \mum, porque resultados experimentales mostraron que se suministra tóner insuficiente a la cámara de revelado 57 cuando la hoja se hace más fina que 50 \mum. En la realización ilustrada, el elemento de contacto deslizante 90b se hace más grueso que 50 \mum, y por lo tanto, se puede suministrar tóner suficiente a la cámara de revelado 57. Además, el elemento de contacto deslizante 90b se forma más fino que 100 \mum, de otro modo el elemento de contacto deslizante 90b genera ruido cuando se libera su deformación. Se entiende por resultados experimentales que 75 \mum es el grosor óptimo del elemento de contacto deslizante 90b.

Suponiendo que el tóner se transporta más a los extremos transversales que al centro transversal de la cámara de revelado 57, el tóner suministrado desde los extremos transversales se encuentra en el centro transversal. La irregularidad de la densidad de imagen aparece en el centro transversal de imágenes impresas. Por el contrario, según la quinta realización, el tóner no choca contra sí mismo en el centro transversal, y por lo tanto, se puede evitar fiablemente la irregularidad de la densidad de imagen.

La quinta realización proporciona el segundo agitador 91 para intensificar el suministro de tóner al centro transversal del rodillo de revelado 59. Sin embargo, varias modificaciones pueden ser concebibles a este efecto. Para ejemplo, se puede prever más agitadores en el centro transversal. Además, no hay necesidad de proporcionar una pluralidad de agitadores. Por ejemplo, un solo agitador puede estar provisto de una longitud radial, es decir, la longitud del eje rotacional en el extremo libre de la porción de contacto deslizante, más larga en el centro transversal que en los extremos transversales. Alternativamente, un solo agitador puede estar provisto de la superficie de la porción de contacto deslizante maquinada en una malla, donde la malla está más abierta en los extremos transversales que en el centro transversal.

Aunque la invención se ha descrito con detalle y con referencia a sus realizaciones específicas, será evidente a los expertos en la materia que se puede hacer varios cambios y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención.

Claims (37)

1. Un dispositivo de revelado incluyendo:

una caja de revelado;

un depósito de agente de revelado conectado a y colocado junto a la caja de revelado (57) y formado con un agujero (A) en comunicación con la caja de revelado, teniendo el depósito de agente de revelado una anchura que se extiende en una dirección transversal y que tiene una pared de depósito y una superficie interior que define un espacio de acumulación de agente de revelado (52);

una ventana de transmisión de luz (56a, 56b) dispuesta en la pared de depósito (51a, 51b) para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz para detectar una cantidad del agente de revelado en el depósito de agente de revelado;

un elemento limpiador (54) dispuesto en el depósito de agente de revelado y que puede girar a una velocidad angular constante alrededor de un eje de rotación (55) en una dirección de desplazamiento hacia arriba al pasar junto al agujero (A), pudiendo moverse el elemento limpiador (54) a una posición de limpieza en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz para limpiar la ventana de transmisión de luz, estando dividido el espacio de acumulación de agente de revelado (52) en una primera región imaginaria y una segunda región imaginaria por un plano vertical imaginario (G) que pasa a través del eje de rotación (55) y que se extiende en una dirección axial del eje de rotación, estando la primera región imaginaria en comunicación con el agujero (A), y estando colocada la segunda región imaginaria enfrente del agujero con respecto al plano vertical imaginario (G);

un elemento de agitación y transferencia de agente de revelado (53) dispuesto en el depósito de agente de revelado para agitar el agente de revelado en el depósito de agente de revelado y transferir el agente de revelado a la caja de revelado, incluyendo el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado una hoja (53b) móvil con respecto a la superficie interior del depósito de agente de revelado, pudiendo girar la hoja alrededor del eje de rotación (55) del elemento limpiador (54) a una velocidad angular constante igual a la velocidad angular del elemento limpiador, estando espaciada la hoja (53b) del elemento limpiador (54) de tal manera que la hoja se coloque en la segunda región imaginaria cuando el elemento limpiador esté en la posición de limpieza; y

donde el depósito de agente de revelado tiene una anchura en dicha dirección axial e incluye paredes opuestas en extremos transversales en la dirección transversal, estando dispuesta la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) en cada pared lateral (51a, 51b) para permitir que pase luz de detección a través de las ventanas de transmisión de luz respectivas.

2. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1, donde la hoja (53b) se hace de un material flexible y se puede deformar en contacto deslizante con la superficie interior (52a) del depósito de agente de revelado, produciéndose una liberación de deformación de la hoja cuando la hoja está en la primera región imaginaria.

3. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde la ventana (56a, 56b) está colocada en la primera región imaginaria.

4. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la hoja (53b) y la superficie interior del depósito de agente de revelado (52) proporcionan un primer coeficiente de rozamiento, y el elemento limpiador (54) y la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) proporcionan un segundo coeficiente de rozamiento más alto que el primer coeficiente de rozamiento.

5. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la hoja proporciona una primera presión con respecto a la superficie interior del depósito de agente de revelado, y el elemento limpiador proporciona una segunda presión con respecto a la ventana de transmisión de luz, siendo la primera presión menor que la segunda presión.

6. Un dispositivo de revelado incluyendo:

una caja de revelado;

un depósito de agente de revelado conectado a y colocado junto a la caja de revelado y formado con un agujero (A) en comunicación con la caja de revelado, teniendo el depósito de agente de revelado una pared de depósito y una superficie interior que define un espacio de acumulación de agente de revelado (52);

una ventana de transmisión de luz (56a, 56b) dispuesta en la pared de depósito (51a, 51b) para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz para detectar una cantidad del agente de revelado en el depósito de agente de revelado;

un elemento limpiador (54) dispuesto en el depósito de agente de revelado y que puede girar a una velocidad angular constante alrededor de un eje de rotación (55) en una dirección de desplazamiento hacia arriba al pasar junto al agujero, pudiendo moverse el elemento limpiador (54) a una posición de limpieza en contacto deslizante con la ventana para limpiar la ventana de transmisión de luz, estando dividido el espacio de acumulación de agente de revelado (52) en una primera región imaginaria y una segunda región imaginaria por un plano vertical imaginario (G) que pasa por el eje de rotación (55) y que se extiende en una dirección axial del eje de rotación, incluyendo la primera región imaginaria el agujero (A), y estando colocada la segunda región imaginaria enfrente del agujero con respecto al plano vertical imaginario (G);

un elemento de agitación y transferencia de agente de revelado (53) dispuesto en el depósito de agente de revelado para agitar el agente de revelado en el depósito de agente de revelado y transferir el agente de revelado a la caja de revelado, incluyendo el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado una hoja (53b) móvil con respecto a la superficie interior del depósito de agente de revelado, pudiendo girar la hoja alrededor del eje de rotación (55) del elemento limpiador (54) a una velocidad angular constante igual a la velocidad angular del elemento limpiador, estando colocada la ventana de transmisión de luz en la primera región imaginaria, y estando espaciada la hoja (53b) del elemento limpiador (54) de tal manera que la hoja esté colocada más alta que la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) cuando el elemento limpiador esté en la posición de limpieza; y

donde el depósito de agente de revelado tiene una anchura en dicha dirección axial e incluye paredes opuestas en extremos transversales en la dirección transversal, disponiéndose la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) en cada pared lateral (51a, 51b) para permitir que pase luz de detección a través de la ventana de transmisión de luz respectiva.

7. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 6, donde el agente de revelado incluye tóners de componente único no magnéticos, y al menos dos tipos de aditivos que tienen un diámetro de partícula diferente uno de otro.

8. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores,

donde el depósito de agente de revelado tiene una anchura que se extiende en una dirección transversal de una hoja de registro de imagen, y teniendo la ventana de transmisión de luz un plano de ventana que se extiende en una dirección perpendicular a la dirección transversal, estando colocado el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado (53) espaciado de la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) una distancia predeterminada (W2) en la dirección transversal.

9. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 8, donde el elemento limpiador (54) tiene una anchura en la dirección transversal, siendo la anchura del elemento limpiador mayor que la distancia predeterminada (W2).

10. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 8 o la reivindicación 9, donde la distancia predeterminada (W2) es del orden de 3 mm a 10 mm.

11. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 6, incluyendo además un elemento de transporte de agente de revelado (59) dispuesto en la caja de revelado y teniendo una longitud longitudinal que se extiende en una dirección transversal de una hoja de registro de imagen, teniendo el agujero (A) una longitud correspondiente a la longitud longitudinal del elemento de transporte de agente de revelado, y donde el agente de revelado incluye tóners polimerizados producidos por el método de polimerización.

12. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 11, donde el agente de revelado incluye tóners de componente único no magnéticos en el que se añaden a los tóners polimerizados al menos dos tipos de aditivos externos incluyendo aditivo que tiene un valor BET inferior a 100.

13. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 11, donde el agente de revelado incluye tóners de componente único no magnéticos en el que se añaden a los tóners polimerizados al menos un primer tipo de aditivo que tiene un diámetro mínimo de partícula y un segundo tipo de aditivo que tiene un diámetro de partícula mayor que el del primer tipo de aditivo, proporcionando la adición de los aditivos primero y segundo a los tóners polimerizados una fluidez menor que una fluidez obtenida mediante la adición de solamente el primer tipo de aditivo a los tóners polimerizados.

14. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 ó 6, donde la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) sobresale hacia dentro con respecto a la pared de depósito hacia un centro del espacio de acumulación de agente de revelado (52).

15. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 14, donde el elemento limpiador (54) incluye un segmento limpiador (54b) hecho de un material elástico y en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) con una primera forma flexionada, estando también el segmento limpiador en contacto deslizante con la superficie interior del depósito de agente de revelado con una segunda forma flexionada cuyo grado de flexión es menor que el de la primera forma flexionada.

16. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 14 o la reivindicación 15, incluyendo además un elemento de transporte de agente de revelado dispuesto en la caja de revelado y que tiene una longitud longitudinal que se extiende en una dirección transversal de una hoja de registro de imagen, teniendo el agujero (A) una longitud correspondiente a la longitud longitudinal del elemento de transporte de agente de revelado, y

donde la pared de depósito del depósito de agente de revelado incluye paredes opuestas laterales (51a, 51b) en extremos transversales en la dirección transversal, estando dispuesta la ventana de transmisión de luz (56a, 56b) en cada pared lateral para permitir que pase luz de detección a través de las ventanas de transmisión de luz respectivas.

17. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 14, 15 ó 16, donde se ha dispuesto un paso inclinado en un límite entre la superficie interior del depósito de agente de revelado y la ventana de transmisión de luz.

18. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, donde el agente de revelado incluye tóners de revelado y al menos dos tipos de aditivos que tienen diámetros de partícula diferentes uno de otro, y

donde la ventana de transmisión de luz se hace de un vidrio en una porción en contacto con el elemento limpiador.

19. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 ó 6, donde el tóner de revelado incluye un tóner de componente único no magnético, e incluyendo además el dispositivo de revelado:

un elemento de transporte de agente de revelado dispuesto en la caja de revelado para transportar el agente de revelado suministrado desde el depósito de agente de revelado a la caja de revelado (57) a través del agujero (A); y

un elemento de regulación de grosor (64) dispuesto en confrontación con el elemento de transporte de agente de revelado para regular un grosor de una capa del agente de revelado formada en el elemento de transporte de agente de revelado, teniendo el elemento de regulación de grosor un segmento de presión (64b) hecho de un caucho que presiona contra el elemento de transporte de agente de revelado.

20. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 19, donde el elemento de transporte de agente de revelado se hace de un material conductor eléctrico de caucho.

21. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 19 o la reivindicación 20, donde el agente de revelado incluye tóners de revelado y al menos dos tipos de aditivos que tienen diámetros de partícula diferentes uno de otro.

22. El dispositivo de revelado según se reivindica en las reivindicaciones 7, 18 ó 21, donde los al menos dos tipos de aditivos incluyen un primer tipo de aditivo que tiene un diámetro mínimo de partícula y un segundo tipo de aditivo que tiene un diámetro de partícula mayor que el del primer tipo de aditivo, proporcionando la adición de los aditivos primero y segundo a los tóners de revelado una fluidez menor que una fluidez obtenida mediante la adición de solamente el primer tipo de aditivo a los tóners de revelado.

23. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 22, donde el segundo tipo de aditivo incluye un componente principal hecho de un material de óxido seleccionado del grupo que consta de sílice, alúmina, y óxido de titanio.

24. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 19, donde el segmento de presión (64b) se hace de un caucho de silicona.

25. El dispositivo de revelado según se reivindica en las reivindicaciones 6, 14 ó 19, donde el agente de revelado incluye tóners polimerizados producidos por un método de polimerización.

26. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 25, donde el elemento limpiador (54) incluye un segmento limpiador (54b) hecho de un material elástico y que tiene un extremo libre inclinado en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz, flexionándose el segmento limpiador en contacto deslizante con la ventana de transmisión de luz.

27. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 26, donde el segmento limpiador se hace de un caucho de uretano.

28. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 6, donde el elemento limpiador realiza limpieza de la ventana de transmisión de luz en un ciclo predeterminado, e

incluyendo además el dispositivo de revelado un elemento protector (80) dispuesto de forma móvil en el depósito de agente de revelado y que protege la ventana de transmisión de luz durante un período predeterminado en relación temporizada con el ciclo predeterminado.

29. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 28, donde el elemento protector (80) puede girar alrededor del eje de rotación (55) del elemento limpiador.

30. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 29, donde la ventana de transmisión de luz incluye una ventana lateral de emisión de luz y una ventana lateral de recepción de luz en confrontación con ella, y

donde el elemento limpiador está en contacto con la ventana lateral de emisión de luz y la ventana lateral de recepción de luz, y

donde un ciclo de limpieza comienza cuando el elemento limpiador se pone en contacto con las ventajas laterales de emisión de luz y de recepción de luz y se termina después de 360 grados de rotación desde el comienzo, definiéndose un semiciclo de limpieza delantero y un semiciclo de limpieza trasero en el ciclo de limpieza, estando el elemento protector angularmente espaciado del elemento limpiador de tal manera que el elemento protector proteja las ventanas de transmisión de luz en el semiciclo de limpieza trasero.

31. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 30, donde el elemento protector (80) está espaciado angularmente de la hoja (53b), y está colocado hacia atrás de la hoja en la dirección de rotación de la hoja y el elemento protector.

32. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 28 a 31, donde el agujero (A) tiene una sección transversal rectangular alargada, que tiene una línea de borde vertical, y el elemento protector está colocado en una posición en la línea de borde vertical o en una posición hacia fuera de la línea de borde vertical con respecto a una dirección transversal de una hoja de registro de imagen.

33. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 1 o la reivindicación 6, donde el agente de revelado incluye tóner polimerizado producido por un método de polimerización, y

donde el elemento de agitación y transferencia de agente de revelado (53) incluye además medios para promover la eficiencia de transferencia del agente de revelado desde el depósito de agente de revelado a la caja de revelado en una porción central del agujero en comparación con la eficiencia en porciones de extremo del agujero, denominándose las porciones central y de extremo en términos de una dirección transversal de una hoja de registro de imagen.

34. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 33, donde los medios de promoción (91) incluyen una hoja complementaria (91b) dispuesta rotativamente alrededor del eje de rotación (55) del elemento limpiador (54), teniendo la hoja (90b) una longitud en la dirección transversal igual o mayor que una longitud transversal del agujero (A), y teniendo la hoja complementaria (91b) una longitud en la dirección transversal menor que la longitud transversal del agujero (A), y estando colocada en su porción central.

35. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 34, donde la hoja (90b) y la hoja complementaria (91b) tienen extremos libres introducibles en el agujero cuando estas hojas pasan a través del agujero.

36. El dispositivo de revelado según se reivindica en la reivindicación 34 o la reivindicación 35 incluyendo además:

un elemento de transporte de agente de revelado dispuesto en la caja de revelado; y

un elemento de suministro de agente de revelado dispuesto en la caja de revelado y colocado entre el agujero y el elemento de transporte de agente de revelado para suministrar el agente de revelado transferido a través del agujero al elemento de transporte de agente de revelado, teniendo el elemento de suministro de agente de revelado un extremo superior; y

donde el agujero tiene una sección transversal rectangular que tiene una línea de borde horizontal más baja colocada más alta que el extremo superior del elemento de suministro de agente de revelado.

37. El dispositivo de revelado según se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 34 a 36, donde la hoja y la hoja complementaria tienen forma de hoja de resina flexible que tiene un grosor del orden de de 50 a 100 micras.