TWI474136B - 顯影裝置，包括顯影裝置的處理盒，以及包括顯影裝置的成像裝置 - Google Patents

Description

顯影裝置，包括顯影裝置的處理盒，以及包括顯影裝置的成像裝置

本發明的實施例涉及一種顯影裝置，以及利用該顯影裝置的處理盒及成像裝置，其中藉由利用支持顯影劑的顯影劑支持體，該顯影裝置在一潛影支持體上顯示一潛影。

利用電子照相方法的成像裝置已廣泛使用，例如在家庭辦公中或由一般使用者所使用。為了回應在家庭辦公或一般使用者的使用，在運行期間需要成本降低、更長壽命、小型化及穩定性。為了實現成像裝置的更長壽命，可最小化與其使用有關的功能材料的磨損。例如，對於感光體，其為影像支持體，可考慮由分別在充電過程、顯影過程、轉移過程及清潔過程中對應元件接觸而導致的表面磨損。已知提供一種用於抑制磨損的抑制測量，如用於應用潤滑劑的應用元件，用以防止感光體表面磨損。然而，隨著感光體依據裝置縮小而縮小，難以配置用於抑制磨損的抑制測量。因此，近年來，考慮了各種方法，使得可將包括潤滑組分的外部添加劑加至碳粉並且可減小該感光體表面的摩擦係數。

另一方面，為了穩定顯影裝置的長期運行，在顯影期間可供應對應於所消耗的碳粉量的碳粉的量。一旦使用顯影單元，由於儲存在顯影單元內的碳粉量減少，一殘留量檢測單元可用於檢測顯影劑的剩餘量是否大於或等於預定量。已知可基於檢測結果通過該殘留量檢測單元供應碳粉。例如，專利文獻1(日本未審查公開的申請第2011-002526號)公開了一種雙軸顯影劑循環型顯影裝置，使得兩個顯影劑傳送元件安置在儲存單組份顯影劑的顯影單元的上部分及下部分。顯影劑貯存器在上顯影劑傳送元件延伸部分的上部分處持續提供，顯影劑傳送元件延伸部分的上部為傳送方向上的上游端部分。殘留量檢測單元安置在該顯影劑貯存器處。通過安置在顯影劑貯存器側壁上的半透明檢測視窗，該殘留量檢測單元光學檢測顯影劑的表面。據此，該殘留量檢測單元確定顯影劑的殘留量。

然而，當將包括潤滑劑成分的外部添加劑加至碳粉時，碳粉顆粒之間的黏附力增加並且碳粉的黏結性增加。從而碳粉的流動性降低。當碳粉的流動性降低時，在對應顯影劑量的合適位置處該碳粉的表面傾向於凹凸不平並且無法穩定形成該碳粉的表面。因此，由殘留量檢測單元檢測的碳粉的檢測率易於變化，其中殘留量檢測單元藉由檢測視窗而檢測顯影劑的表面。例如，當顯影劑的殘留量小於或等於預定量時，該殘留量檢測單元無法檢測顯影劑的表面，或者當顯影劑的殘留量大於預定量時，該殘留量檢測單元可檢測顯影劑的表面。從而，由於碳粉的量不足，可使影像模糊，或者由於碳粉過度，可發生碳粉堵塞。

專利文獻1中公開的顯影裝置的目的為藉由簡單及便宜的結構來檢測顯影單元內顯影劑的殘留量。然而，在這種情況下，顯影裝置往往較大，因為顯影劑貯存器連續安置在上顯影劑傳送元件的延伸單元的上部分處。因此該結構不適於縮小尺寸的裝置。此外，為了檢測顯影劑的殘留量，總是需要到達顯影劑貯存器的顯影劑的量。因此，需要更多量的顯影劑，從而增加了成本。再者，當使用具有低流動性的顯影劑以回應更長壽命時，顯影單元內顯影劑的過度量可導致由轉矩負載引起的顯影劑傳送元件的破壞，或者由堵塞碳粉引起的裝置破壞。

鑒於上述問題開發本發明的實施例。實施例的目的在於提供一種顯影裝置、一種利用該顯影裝置的處理盒、以及一種利用該顯影裝置的成像裝置，其可適當檢測顯影裝置內顯影劑的量，阻止影像由於錯誤檢測而導致的模糊，防止碳粉阻塞，並可長時間保持高影像品質，當使用具有低流動性的顯影劑以回應更長壽命時。

解決問題的方法

在一方面，提供一種顯影裝置，包括：一顯影劑支持體，其支持一顯影劑並將該顯影劑傳送至面對一潛影支持體的部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件用於沿著該顯影劑支持體的軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑用於在與藉由該第一傳送元件的顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，其分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和該第二傳送路徑通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在軸線方向上的第一端部和第二端部處彼此聯通。該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並光學地檢測一成像裝置內顯影劑的量。該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積。

另一方面，提供一種處理盒，該處理盒可拆卸地連接至一成像裝置，該處理盒整體地支持一潛影支持體，該潛影支持體支持一潛影；以及選自以下的至少一單元，一充電單元，其均勻充電潛影支持體；一顯影單元，其在該潛影支持體上顯示潛影；以及一清潔單元，其清潔該潛影支持體。該處理盒包括一顯影裝置，該顯影裝置包括：一顯影劑支持體，其支持一顯影劑並傳送該顯影劑至面對一潛影支持體的部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件用於沿著該顯影劑支持體的軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑用於在與藉由該第一傳送元件的顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，其分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和該第二傳送路徑通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在軸線方向上的第一端部和第二端部處彼此聯通。該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並光學地檢測成像裝置內顯影劑的量。該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積。

再一方面，提供一種成像裝置，該成像裝置包括：一潛影支持體，其支持一潛影；以及一顯影單元，其在該潛影支持體上顯示潛影。該顯影裝置包括一顯影劑支持體，其支持一顯影劑並傳送該顯影劑至面對一潛影支持體的部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件用於沿著該顯影劑支持體的軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑用於在與藉由該第一傳送元件的顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，其分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和該第二傳送路徑通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在軸線方向上的第一端部和第二端部處彼此聯通。該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並光學地檢測成像裝置內顯影劑的量。該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積。

在實施例中，沿著顯影劑支持體的軸向方向藉由第一傳送元件傳送第一傳送路徑中的顯影劑，並且通過第二聯通埠，將該顯影劑提升至第二傳送路徑。在與第一傳送路徑中傳送方向相對的方向上藉由第二傳送元件傳送第二傳送路徑內的顯影劑，並且通過第一聯通埠該顯影劑降落並返回至第一傳送路徑。以這樣的方式，該顯影劑在第一傳送路徑與第二傳送路徑之間循環。這時，由於該顯影劑易於在安置在第二傳送路徑內的顯影劑劑量檢測單元的檢測單元周圍累積，從而第二傳送路徑內的顯影劑表面形成傾斜，進而沿著從顯影劑傳送方向上游側部分朝向顯影劑劑量檢測單元的檢測單元的方向，顯影劑表面的高度增加。因此，相對於顯影劑往往不在檢測單元附近累積的傳統結構，即使使用具有低流動性的顯影劑，也可減小檢測單元附近顯影劑表面的不平坦。因此，依據顯影劑的量，顯影劑表面可形成在更合適的位置處。因而，依據顯影劑的量，顯影劑劑量檢測單元可檢測形成在更合適位置處的顯影劑表面。

根據該實施例，依據顯影劑的量，顯影劑劑量檢測單元可檢測形成在相對於傳統情況的位置之更合適位置處的顯影劑表面。因此，即使使用具有低流動性的顯影劑，用以回應更長壽命，也可更準確地檢測裝置內顯影劑的量。因此，提供了一種顯影裝置、一種利用該顯影裝置的處理盒、以及一種利用該顯影裝置的成像裝置，從而可防止由於錯誤檢測而導致的影像模糊及碳粉的阻塞，並且利用該顯影裝置可長時間保持高影像品質。

[第一實施例]

以下，解釋應用至彩色印表機的實施例(稱為第一實施例)，其中該彩色印表機為利用電子照相方法的成像裝置。第2圖為說明根據第一實施例印表機的主要部分結構的配置圖。如第1圖所示，在該印表機中，四個成像單元10C、10Y、10M和10Bk平行排列並沿著水平延伸的中間傳動帶7通過預定距離而均勻分佈，其中四個成像單元10C、10Y、10M和10Bk分別形成黃色碳粉影像、品紅色碳粉影像、青色碳粉影像以及黑色碳粉影像。以下，尾碼C、Y、M、Bk分別表示青色、黃色、品紅色和黑色。由於除了顏色之外四個成像單元10C、10Y、10M和10Bk的結構相同，因此在下述說明中有時縮寫該等尾碼。成像單元10C、10Y、10M和10Bk分別包括對應感光體1C、1Y、1M和1Bk。每個感光體1C、1Y、1M和1Bk為一影像支持體，其在第1圖中以順時針方向旋轉。在感光體1C、1Y、1M和1Bk的周邊區域，對應的充電滾軸2C、2Y、2M和2Bk；對應的顯影裝置3C、3Y、3M和3Bk；對應的轉印滾軸5C、5Y、5M和5Bk；以及對應的清潔單元6C、6Y、6M和6Bk分別以上述順序排列。此外，對應的曝光裝置(未顯示)安置在成像單元10之上。上述充電滾軸2分別安置以接觸感光體1的表面或安置在鄰近感光體1的表面。每個充電滾軸2藉由施加一偏壓使對應的感光體1被充以預定極性及預定電壓。對於每個上述曝光裝置，一雷射二極體(Laser Diode，LD)或發光二極體(Light Emitting Diode，LED)作為一發光元件。該等曝光裝置發出對應光束L至對應的感光體1上，其中基於影像資料而調變該等光束，對應感光體由充電滾軸2充電。以這種方式，靜電潛影形成在對應感光體1上。

當利用包括碳粉的單組份顯影劑時，上述的每個顯影裝置3藉由執行接觸顯影方法顯影。如下所述，在每個顯影裝置3中，對應的顯影滾軸30安置在面對對應的感光體1的顯影裝置3的對應開口處，其中對應的顯影滾軸30支持並傳送顯影裝置3內的顯影劑至面對對應感光體1的部分。在每個顯影裝置3中，藉由施加至對應的顯影滾軸30的顯影偏壓與形成在對應的感光體1表面上的靜電潛影之間的電壓差，而使得在即將顯影的區域內之被充電的碳粉黏附至一靜電潛影。以此方式，將該等靜電潛影顯影。此外，用於供應碳粉的對應顏色至對應的顯影裝置3的碳粉供應器4連接至對應的顯影裝置3的上部分。這裏，每個顯影裝置3配置以使用單組份顯影劑。然而，每個顯影裝置3可配置以使用具有兩組分的顯影劑。此外，每個碳粉供應器4具有碳粉供應器4直接供應對應的碳粉顏色至對應的顯影裝置3內的配置。然而，每個碳粉供應器4未連接至對應的顯影裝置3的上部分，並且碳粉供應器4可具有通過安置在印表機內的供給路徑供應對應的碳粉顏色至對應的顯影裝置3的配置。

上述中間傳動帶7藉由複數個包括驅動滾軸的傳送滾軸(未顯示)而支持。在第1圖中，中間傳動帶7以順時針方向移動。該中間傳動帶7夾在每對上述轉印滾軸5與對應的感光體1之間，並且每個轉印滾軸5面對對應的感光體1。當轉印該等碳粉影像時，藉由一預定壓力以及施加至轉印滾軸5的一電壓，使得每個轉印滾軸5接觸對應的感光體1的表面。然後，在轉印滾軸5與對應的感光體1之間夾壓的轉移夾壓部分處，對應的感光體1的表面上的碳粉影像被轉移至中間傳動帶7上。感光體1上的碳粉影像藉由對應的轉印滾軸5被依次轉移至中間傳動帶7上並被疊加，其中該等碳粉影像分別被成像單元10C、10Y、10M和10Bk顯影。

再者，相對於像形成單元10C、10Y、10M和10Bk，第二轉印滾軸8安置在在中間傳動帶7的移動方向下游側。藉由第二轉印滾軸8將轉移至放置在中間傳動帶7上重疊的黃色影像、青色影像、品紅色影像和黑色影像捆裝轉移至記錄紙上。該記錄紙被傳送至固定裝置9，其中碳粉影像轉移至該記錄紙上。然後，加熱並按壓該記錄紙，碳粉影像被固定至該記錄紙上。之後，該記錄紙從紙離開口(未顯示)離開。

此外，感測器11安置在中間帶7的周邊區域。該感測器11(如光學感測器，可結合鏡面反射法及擴散反射法)測量轉移並黏附至中間帶7的碳粉的量以及在對應顏色中碳粉影像的位置。由感測器11獲得的資料用於調節影像密度及位置。此外，帶清潔單元12安置在中間傳動帶7的周邊區域。在完成第二轉移之後該帶清潔單元12清潔中間傳動帶7。帶清潔單元12包括清潔刮片12a和金屬清潔對滾軸12b。清潔刮片12a滑動接觸中間傳動帶7，從而清潔刮片12a傾斜於與中間傳動帶7移動方向相反的方向。金屬清潔對滾軸12b和清潔刮片12a擠壓中間傳動帶7。金屬清潔對滾軸12b安置在通過中間傳動帶7面對清潔刮片12a的位置。由帶清潔單元12的清潔刮片12a移除的碳粉通過傳送線圈12c轉移並儲存在廢碳粉儲存單元(未顯示)中。

第2圖為說明成像單元10結構的示意配置圖。如第2圖所示，成像單元10為一處理盒，其完整地包括感光體1、充電滾軸2、顯影裝置3、碳粉供應器4、以及清潔單元6。該成像單元10可拆卸地連接至成像裝置的主體。這裏，成像單元10可拆卸地連接至主體，但是該配置並不限於此。例如，每個感光體1、充電滾軸2、顯影裝置3、碳粉供應器4以及清潔單元6可使用一新元件替換作為一單元。

接著，詳細說明上述顯影裝置3。第3圖為說明顯影裝置3的內部配置的示意配置圖。如第2圖和第3圖所示，顯影裝置3包括下箱體32和上箱體34。下箱體32儲存碳粉，該碳粉被供應至顯影滾軸30。此外，下箱體32包括下傳送元件31，其為沿著顯影滾軸30的軸線方向傳送碳粉的第一傳送元件。下箱體32形成第一傳送路徑。上箱體34包括上傳送元件33，其置於下箱體32之上並且為在與下傳送元件31的傳送方向相對的方向上傳送儲存的碳粉的第二傳送元件。該上箱體34形成第二傳送路徑。下傳送元件31和上傳送元件33藉由例如包含在成像裝置10之主體內通過驅動傳送單元50的驅動源來驅動，該驅動傳送單元50例如包括如齒輪和聯軸器。下箱體32和上箱體34由分隔元件36分開。下箱體32和上箱體34通過第一聯通埠37和第二聯通埠38而彼此聯通，其中第一聯通埠37和第二聯通埠38分別形成在分隔元件36的軸向方向的兩端部分處。從碳粉供應器4供應至顯影裝置3的碳粉在第3圖中左方向上，藉由上傳送元件33沿著顯影滾軸30的軸向方向傳送。然後，該碳粉與內壁碰撞並通過第一聯通埠37落下。如此，該碳粉移至下箱體32。在下箱體32內的碳粉藉由下傳送元件31在第3圖中右方向上，沿著顯影滾軸30的軸向方向傳送。然後該碳粉與另一內壁碰撞並通過第二聯通埠38移至上箱體34。如此，在分隔元件36的縱向方向上，顯影裝置3內的碳粉可通過第一聯通埠37和第二聯通埠38在上箱體34與下箱體32之間循環。

此外，除了顯影滾軸30和下傳送元件31之外，上述顯影裝置3的下箱體32包括至少一進料滾軸35以及調節元件39。這裏，進料滾軸35由彈性體如海綿形成，並將下箱體32內的碳粉提供至顯影滾軸30上。調節元件39調節顯影滾軸30上的碳粉的量。進料滾軸35施加並供應碳粉至顯影滾軸30的表面上，其中當進料滾軸35旋轉時該碳粉吸附至進料滾軸35的表面。具有一值的供給偏壓可施加至該進料滾軸35，其中該供給偏壓在與碳粉充電極性相同的方向上關於顯影偏壓偏移。該供給偏壓在一方向上用於將碳粉按壓在顯影滾軸30上。這裏，在顯影滾軸30部分預充電該碳粉，其中該碳粉接觸顯影滾軸30。將顯影偏壓施加至顯影滾軸30，用以在顯影滾軸30和感光體1之間形成一電場。在第3圖中，顯影滾軸30以逆時針方向旋轉。顯影滾軸30將碳粉傳向調節元件並傳送至顯影滾軸30面對感光體1的位置處，其中該碳粉位於顯影滾軸30的表面上。藉由一預定壓力，調節元件39的自由端側滑動地接觸顯影滾軸30的表面。調節39使已藉由壓力按壓的碳粉變為一薄層，並且藉由摩擦起電添加電荷至該碳粉。具有一值的調節偏壓可施加至該調節元件30，用以支持摩擦起電，其中在與碳粉充電極性相同的方向上，該調節偏壓關於顯影偏壓偏移。藉由旋轉顯影滾軸30，已變為薄層的碳粉被傳送至顯影滾軸30面對感光體1的位置。接著，依靠施加至顯影滾軸30的顯影偏壓以及由感光體1上的靜電潛影產生的潛影電場，該碳粉移至感光體1的表面上。藉由進料滾軸35，將還未顯影在感光體1上並仍在顯影滾軸30上的碳粉自顯影滾軸30移除並恢復。藉由下傳送元件31通過第二聯通埠38，自顯影滾軸30移除的碳粉被傳送至上箱體34。

在第3圖所示的顯影裝置3中，每個下傳送元件31和上傳送元件33形成一螺旋，該螺旋在一個方向上傳送該碳粉。然而，顯影裝置3的配置並不限於此。例如，在與碳粉傳送方向相對的方向上傳送該碳粉的反向傳送單元可安置在碳粉傳送方向上的下游端部分。在下箱體32和上箱體34內碳粉傳送方向上的下游側處，該碳粉的流動受內部阻擋。然而，在與碳粉傳送方向相反的方向上，藉由利用反向傳送單元施加一反向驅動力至該碳粉，可防止該碳粉阻塞。

第4圖為說明碳粉供應器4的配置圖。如第2圖和第4圖所示，安置在顯影裝置3的上部分的碳粉供應器4包括碳粉傳送元件42，該碳粉傳送元件42將碳粉傳送至碳粉供應器4內的碳粉供應口(未顯示)。如第4圖所示，攪拌器41包括如旋轉軸41a以及撓性材料41b，如PET薄膜，該撓性材料41b固定至旋轉軸41a。該攪拌器41藉由旋轉確保填充在碳粉供應器41內的碳粉的流動性，並且將該碳粉供向碳粉傳送元件42。較佳的是，碳粉供應器4具有沿著攪拌器41的旋轉軌跡的一圓弧形，用以耗盡碳粉供應器4內的碳粉。該碳粉傳送元件42為一種由如螺旋物和線圈形成的元件。該碳粉傳送元件42連接至驅動單元(未顯示)，其中該驅動單元安置在成像裝置的主體的側面上。在碳粉傳送元件和驅動單元之間的連接及斷開係藉由已知方法來控制，例如，離合器，從而可根據需要自由地執行碳粉提供的驅動。較佳的是，藉由已知方法控制該碳粉傳送元件42，從而當安置在顯影裝置3上的光學感測器(以下描述)檢測該碳粉不足時，碳粉傳送元件42開始旋轉操作，並且當光學感測器檢測該碳粉滿載時，碳粉傳送元件42提供旋轉操作，用以穩定顯影裝置3內碳粉的量。藉由改變如驅動單元的驅動時間、碳粉傳送元件42的中徑、碳粉傳送元件42的大小以及旋轉速度，可控制由碳粉傳送元件42供應的碳粉的量。此外，藉由改變碳粉傳送元件42的驅動時間，可控制碳粉傳送元件42，以響應由如周圍環境溫度和濕度變化而導致的碳粉流動性的變化。

此外，如第3圖所示，顯影裝置3的上箱體34包括光學感測器51，該光學感測器51為一種檢測顯影裝置3內碳粉的殘餘量的顯影劑劑量檢測單元。第5圖為說明在光學感測器附近的主要配置的示意圖。如第5圖所示，在光學感測器51中，一發光感測器(未顯示)發射一光束，其中該發光感測器黏附至主體的側面部分。藉由第一光導52，發射的光束被導引至上箱體34，其中第一光導52黏附至顯影裝置3的側壁並由具有高透明度的樹脂材料形成。然後，由發光感測器發出的光通過上箱體34內的空間進入第二光導53並導至上箱體34的外部。之後，一光接收感測器將光量轉換為一電壓並檢測光的存在與否。當檢測碳粉的殘餘量時，藉由施加一電壓至該發光感測器來控制光的發射，並且藉由自光接收感測器的輸出，檢測該碳粉的存在。當碳粉或異物黏附至第一光導52的發光平面62以及第二光導53的入口平面63時，用於檢測該碳粉殘餘量的光線會被阻擋。因此，其可引起錯誤檢測。從而，較佳地包含清潔結構，該清潔結構可移除黏附至第一光導52的發光平面62以及第二光導53的入口平面63上的物質，從而在第一光導52的發光平面62以及第二光導53的入口平面63之間，清潔元件54如板狀材料黏附至上傳送元件33的旋轉軸，並且在旋轉期間該清潔元件54移除黏附的物質。

接著，為了藉由利用上述光學感測器51而正確檢測顯影裝置3內碳粉的量，重要的是在自發光感測器發光路徑上穩定形成碳粉表面。因此，在第一實施例中，藉由在其中形成碳粉表面的顯影裝置的上箱體34內的上傳送元件33的碳粉傳送速度設定為大於藉由下傳送元件31的碳粉傳送速度。藉由改變螺距、螺旋直徑以及下傳送元件31和上傳送元件33的旋轉速度，可控制下傳送元件31及上傳送元件33的傳送速度。例如，碳粉傳送速度變大與螺距成比例。這是因為每一個螺旋旋轉傳送的碳粉的量變大，從而增加該螺距。

當上傳送元件33的碳粉傳送速度大於下傳送元件31的碳粉傳送速度時，與下箱體34的最下游側末端部分的壁表面碰撞的碳粉不能快速移至下箱體32並易於累積。因此，下箱體34中碳粉表面形成傾斜，從而沿著從碳粉傳送方向上游側朝向下游側的方向，該碳粉表面的高度變大。因此，與下傳送元件31的傳送速度和上傳送元件33的傳送速度相同的情況相比，即使碳粉的流動性較低，但是該碳粉表面的不平坦降低並且該碳粉表面易於形成在一適當位置，對應於上箱體34內碳粉的殘餘量。因而，光學感測器51可檢測形成在對應於碳粉殘餘量的適當位置處的碳粉表面。

尤其，如第3圖所示，較佳的是光學感測器51安置在自上箱體34縱向軸方向上中心部分顯影劑傳送方向的下游側處的位置。這是因為當碳粉擬在光學感測器51的光路附近即光學感測器51的檢測單元附近累積時，該碳粉表面可形成在光學感測器51的檢測單元附近對應於碳粉殘餘量的適當位置。因此，該配置是較佳的。此外，當在光學感測器51的檢測單元附近碳粉擬累積時，易於利用清潔元件54執行清潔操作。

如上所述，在第一實施例中，在上箱體34內的顯影劑傳送速度設定為大於下箱體32內的顯影劑傳送速度，從而該碳粉表面形成在光學感測器51的檢測單元附近對應於碳粉殘餘量的適當位置。根據該配置，該碳粉易於在光學感測器51的檢測單元附近累積。這是藉由利用光學感測器51用於正確檢測顯影裝置3內碳粉的量的重要問題。

接著，具體解釋根據第一實施例的實例。首先，解釋了實例和對比實例中所用的碳粉生產方法。

[聚酯1的合成]

將235份雙酚A環氧乙烷2莫耳加成物、525份雙酚A環氧丙烷3莫耳加成物、205份對苯二甲酸、47份已二酸以及2份二丁基氧化錫加至一反應器中，其中該反應器具有冷卻管、攪拌器以及氮氣入口。在常壓230攝氏度下上述混合物反應8小時。接著，以從10mm Hg至15mm Hg範圍內的量減小壓力，且該反應持續反應5小時。隨後，將46份偏苯三酸酐加至該反應器中，在常壓下反應持續2小時。以這種方式，得到“聚酯1”。“聚酯1”具有2600的數量均分子量，6900的重量均分子量，44攝氏度的玻璃轉換溫度以及26的酸值。

[預聚物1的合成]

將682份雙酚A環氧乙烷2莫耳加成物、81份雙酚A環氧丙烷2莫耳加成物、283份對苯二甲酸、22份偏苯三酸酐以及2份二丁基氧化錫加至一反應器中，其中該反應器具有冷卻管、攪拌器以及氮氣入口。在常壓230攝氏度下上述混合物反應8小時。接著，以從10mm Hg至15mm Hg範圍內的量減小壓力，且該反應持續反應5小時。以這種方式，得到“中間聚酯1”。“中間聚酯1”具有2100的數均分子量，9500的重均分子量，55攝氏度的Tg，0.5的酸值以及49的羥值。隨後，將411份“中間聚酯1”、89份異佛爾酮二異氰酸酯以及500份乙酸乙酯加至反應器中，其中該反應器具有冷卻管、攪拌器以及氮氣入口。上述混合物於100攝氏度下反應5小時，得到“預聚物1”。“預聚物1”內所含遊離異氰酸酯的量為1.53%以品質計。

[母料1的製備]

首先，40份炭黑(REGAL400R，卡博特(Cabot)公司產品)、60份黏合劑樹脂以及30份水藉由亨舍爾混合器混合，其中該黏合劑樹脂為一種聚酯樹脂(RS-801，三洋化成工業公司產品，並具有10的酸值、20000的重均分子量(Mw)和64攝氏度的Tg)。接著，得到一混合物，在該混合物中水滲入顏料塊內。使用兩滾軸攪拌該混合物45分鐘，其表面溫度設為130攝氏度。然後，利用粉碎機將所得混合物粉碎為具有1mm大小的碎片。以這種方式，得到“母料1”。

[顏料/蠟分散溶液1產物(油相)]

將545份聚酯1、181份固體石蠟、1450份乙酸乙酯加至配有攪拌器和溫度計的容器內。將所得混合物攪拌並加至80攝氏度。然後，所得混合物的溫度保持在80攝氏度5小時。隨後，在1小時內將所得混合物冷卻至30攝氏度。接著，將500份母料1、100份電荷控制劑(1)以及100份乙酸乙酯加至一容器內。將所得混合物混合1小時。以這樣的方式，得到“原料溶液1”。然後，將1500份“原料溶液1”移至另一容器內，在下述條件下使用一砂磨機(Ultra Viscomill，IMEX CO.,LTD.產品)分散炭黑及蠟，其中所述條件為：每小時1億公斤的液體饋送率、6m/s的圓盤圓周速度、0.5mm鋯珠堆積至80%以體積計以及3孔型。接著，將425份聚酯1以及230份聚酯1加至其中，並在上述條件下使用砂磨機通過一次。以這樣的方式，得到“顏料/蠟分散溶液1”。之後，調節該“顏料/蠟分散溶液1”，使得“顏料/蠟分散溶液1”的固體含量(130攝氏度，30分鐘)變為50%。

[水相產生過程]

在混合並攪拌970份去離子水、40份25wt%有機樹脂微粒的水分散液(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸環氧乙烷加成物硫酸酯的鈉鹽的共聚物)、140份48.5%十二烷基二苯醚二磺酸鈉的水溶液(Elminor MON-7，三洋化成工業公司製造)以及90份乙酸乙酯之後，得到乳白色液體。這稱為“水相1”。

[乳化過程]

藉由TBk高速攪拌器(Tokushu Kika Kogyo有限公司產品)，在5000rpm下，將975份“顏料/蠟分散溶液1”及2.6份異佛爾酮二胺，作為胺，混合1分鐘，然後將88份“預聚物1”加至其中，接著在5000rpm下藉由TBk高速攪拌器(Tokushu Kika Kogyo有限公司產品)混合所得化合物1分鐘。隨後，將1200份“水相1”加至其中，藉由TBk高速攪拌器混合所得化合物20分鐘，同時將旋轉速度調節在8000rpm至13000rpm之間。以這樣的方式，得到“乳化漿1”。

[溶劑移除過程]

將“乳化漿1”加至配有攪拌器和溫度計的容器內，並在30攝氏度下進行溶劑移除過程8小時。以這樣的方式，得到“分散漿1”。

[沖洗及乾燥過程]

在減壓下過濾100份“分散漿1”之後，執行下述過程(1)至(5)。

(1)在將100份去離子水加至濾餅之後，藉由TBk高速攪拌器(12000rpm 10分鐘)混合所得混合物並過濾。濾液的顏色為乳白色。

(2)在將900份去離子水加至(1)的濾餅之後，藉由TBk高速攪拌器(12000rpm 30分鐘)混合所得混合物，同時對其進行超聲波振動。過濾所得化合物。重複該過程直至漿液的電導率小於或等於10μC/cm。

(3)將鹽酸(10%)加至(2)的漿液中，直至該漿液的pH變為4。接著，使用three-one motor混合所得混合物30分鐘。之後，過濾所得混合物。

(4)在將100份去離子水加至(3)的濾餅之後，藉由TBk高速攪拌器(12000rpm 10分鐘)混合所得混合物。接著，過濾所得混合物。重複該過程直至漿液的電導率小於或等於10μC/cm。以這樣的方式，得到“濾餅1”。

(5)藉由空氣循環乾燥器在42攝氏度下乾燥“濾餅1”48小時。然後，將乾燥的“濾餅1”藉由具有75μm目徑的篩子。以這樣的方式，得到碳粉母體。該碳粉母體具有0.974的平均圓度，6.3μm的體積平均粒徑(Dv)以及5.3μm的個數平均粒徑。此外，Dv/Dp具有1.19的粒度分佈。隨後，將1.8份疏水性二氧化矽加至100份碳粉母體，藉由Henschel混合器混合所得混合物。以這樣的方式，得到實例的碳粉。

然後，藉由執行以下過程產生碳粉(1)，其中添加潤滑劑作為額外添加劑。該碳粉母體稱為碳粉(2)，其中對該碳粉母體未實施以下過程並使用疏水性二氧化矽。在該實例中，較佳的是一種以上的無機微粒用作額外添加劑，其可增強碳粉顆粒的流動性、靜電性能、可展性及可轉移性。較佳的是藉由BET方法該無機微粒的具體表面面積在30m² /g至300m² /g的範圍內。此外，較佳的是無機微粒的初始粒徑在10nm至50nm的範圍內。

[碳粉(1)的額外添加劑]

在將1份以品質計的矽油加至100份以品質計的二氧化矽之後，藉由Henschel混合器混合所得混合物。然後在250攝氏度下硬化或潤濕所得混合物2小時。藉由應用疏水處理至所得混合物，製備碳粉(1)的額外添加劑。

<集聚度測量方法>

以下測量集聚度。作為一測量裝置(未顯示)，使用由細川密克朗株式會社製造的粉末測試儀。按下列順序將所需配件置於振動臺上：(i)振動發射(vibro-shoot)，(ii)填料(packing)，(iii)分割圈，(iv)篩子(三種)上＞中＞下，以及(v)壓力棒。這些配件藉由旋轉螺母而固定。然後運行振動臺。測量條件如下：

篩眼(上)：75μm

篩眼(中)：45μm

篩眼(下)：22μm

振幅：1mm

取樣量：2g

振動週期：10秒

在執行依據上述步驟的測量之後，藉由下列計算得到集聚度。

(a)計算(上篩子上剩餘粉末的品質(wt%))×1。

(b)計算(中篩子上剩餘粉末的品質(wt%))×6。

(c)計算(下篩子上剩餘粉末的品質(wt%))×0.2。

用由上述步驟(a)、(b)和(c)得到的總值定義集聚度(%)。

然後，改變彩色印表機(IpsioSPC310,，Ricoh公司製造)，使得顯影裝置3(實例1至實例4以及對比實例1至對比實例3)及碳粉供應器4可連接至彩色印表機，並且進行以下實驗。處理盒(顯影裝置3)連接至成像驅動馬達，從而該處理盒由成像驅動馬達驅動。碳粉供應器4藉由離合器連接至顯影裝置3的驅動源，從而該碳粉供應器4由顯影裝置3的驅動源驅動。利用該配置，藉由連接驅動源和碳粉供應器4的驅動齒輪，可提供該碳粉。如上所述，基於包含油的矽材料的存在與否，該矽材料添加作為額外添加組分，可製備兩種具有不同類型流動性的碳粉(碳粉(1)和碳粉(2))，並用於該等實驗中。

在該等實驗中，首先進行用於評估感光體耐久性的檢驗。在該審查中，執行運行測試，在該運行測試中感光體的運行距離為1000m，並且檢查感光體的薄膜厚度變化。對於薄膜厚度的測量，使用薄膜厚度測量裝置Fischer Scope MMS(Fischer Instruments K.K製造)，並確定磨損量是否小於或等於0.5μm。隨後，將碳粉提供至顯影裝置3，並且同時關於檢測顯影裝置3內剩餘碳粉量的能力執行測試。觀察自感測器的輸出。取樣頻率設為20nm，並且執行採樣4秒。二值化輸出電壓，並確定是否傳輸光線。確定的是在時間間隔期間，當光線被阻擋時該碳粉存在，其中總時間間隔大於或等於總取樣間隔的80%。顯影裝置3具有150g的最大碳粉負載能力。該感測器安置在對應於由90g碳粉理想地形成的碳粉表面的高度處。即該感測器安置在感測器可檢測由90g碳粉理想地形成的碳粉表面的位置處。利用該配置，檢測儲存在顯影裝置3內的碳粉的量，同時供應該碳粉。這裏，檢測的重量被定義為已供應至顯影裝置3直至在從顯示光線被碳粉阻擋的狀態的感測器的輸出時的碳粉的重量。為了穩定操作，確定提供的碳粉的重量是否在90±30g的範圍內。

[實例1]

在實例1中，使用碳粉(1)。具有35mm螺距的螺旋元件用作上箱體34內的上傳送元件33。具有25mm螺距的螺旋元件用作下箱體32內的下傳送元件31。光學感測器51的檢測位置位於分隔元件36的第一聯通埠37上。

[實例2]

除了將上箱體34內上傳送元件33的螺旋旋轉齒輪的齒數從45增加至48並提高上傳送元件33的旋轉速度之外，將與實例1條件相同的條件應用於實例2。

[實例3]

除了將光學感測器51的檢測位置從分隔元件36的第一聯通埠37朝向碳粉傳送方向上游側移動20mm之外，將與實例1條件相同的條件應用於實例3。

[實例4]

除了改變螺旋刀片的碳粉傳送方向上最下游側的2個螺距從而反轉傳送方向之外，將與實例1條件相同的條件應用於實例4。

[對比實例1]

除了使用碳粉(2)之外，將與實例1條件相同的條件應用於對比實例1。

[對比實例2]

除了將上箱體34內上傳送元件33的螺距以及下箱體32內下傳送元件31的螺距設為25mm之外，將與實例1條件相同的條件應用於對比實例2。

[對比實例3]

除了將上箱體34內上傳送元件33的螺旋旋轉齒輪的齒數從45降至42並減小上傳送元件33的旋轉速度之外，將與實例1條件相同的條件應用於對比實例3。

表1顯示了實驗結果。

表1的結果顯示，在根據實例1至實例4的顯影裝置3中，其中該等顯影裝置3中下箱體32內碳粉的傳送速度大於上箱體34內碳粉的傳送速度，即使使用具有低流動性的碳粉，如具有大於或等於60%的加速集聚度的碳粉，也未發現錯誤檢測，並且可長時間得到良好的影像品質而無影像模糊及碳粉阻塞。這就是說，利用根據第一實施例的顯影裝置3，即使使用具有低流動性的碳粉，如具有大於或等於60%的加速集聚度的碳粉，藉由在安置於上箱體34內的光學感測器51的檢測單元附近穩定地形成碳粉表面，可長時間得到良好的影像品質而無影像模糊及碳粉阻塞。尤其在實例3中，其中將光學感測器51的檢測位置移至分隔元件36的中心部分下游側以及第一聯通埠37上游側的位置，相對於實例1和2，顯影裝置3內剩餘的碳粉的檢測量減小。與之相比，在對比實例1中，使用碳粉(2)。未將作為額外添加劑的潤滑劑加至該碳粉(2)中。碳粉(2)的加速集聚度較小並且該碳粉(2)具有良好的流動性。然而，感光體的磨損量較大並且發現耐久性較差。此外，在對比實例2和3中，其中下箱體32內碳粉傳送速度小於或等於上箱體34內碳粉傳送速度，光學感測器附近內的碳粉表面不穩定，並且易於發生錯誤檢測。因此，在對比實例2和3中，運行穩定性不足。

此外，將含油成分加至第一實施例中使用的碳粉的額外添加成分中。以這樣的方式，藉由添加含油成分，可提高碳粉的加速集聚度。

[第二實施例]

以下，說明應用至彩色印表機的另一實施例(稱為第二實施例)，其中該彩色印表機為利用電子照相方法的成像裝置。第二實施例與上述第一實施例的區別在於關於配置的以下觀點。在第一實施例中，上箱體34中顯影劑傳送速度設置為大於下箱體32中顯影劑傳送速度，從而在對應於光學感測器51的檢測單元附近內碳粉量的適當位置處形成碳粉表面。因此，該顯影劑易於在光學感測器的檢測單元附近累積。另一方面，在第二實施例中，上箱體34內第一光導52和第二光導53之間的顯影劑傳送速度設定為小於其他部分處的顯影劑傳送速度，使得顯影劑易於在光學感測器51的檢測單元附近累積，其中第一光導52和第二光導53為光學感測器51的檢測單元。此外，在第二實施例中，定義顯影裝置3包括清潔單元，該清潔單元用於清潔第一光導52的發光平面62以及第二光導53的入口平面63。再者，在第二實施例中，在利用清潔單元清潔發光平面62和入口平面63之後，相比於其他部分的顯影劑傳送速度，藉由減小第一光導52和第二光導53之間的顯影劑傳送速度，調節至發光平面62和入口平面63之間的空間的顯影劑的進入量。以這樣的方式，提高了用於檢測顯影劑量的光學感測器51的檢測精度。由於第二實施例的其他配置幾乎相同於第一實施例的配置，因此可任意省略相似配置的解釋。此外，對於第一實施例和第二實施例之間公用的元件，假設無特別要求則使用並解釋為相同的參考數位。

首先，解釋光學感測器51附近的配置。光學感測器51為第二實施例的顯影劑檢測單元。第6圖為說明在根據第二實施例光學感測器51附近配置的主要部分的示意圖。第6圖的示意圖的角度和方向不同於已用於第一實施例解釋的第5圖的示意圖的角度和方向。第6圖為從一側壁觀察安置在上箱體34中顯影劑傳送方向下游側的光學感測器51的示意圖，其中在該側壁上提供用於暴露顯影裝置3的顯影滾軸30的開口。如第6圖所示，在第二實施例中，提供與第一實施例相似的光學感測器51。在第二實施例中，光學感測器51為一種顯影劑劑量檢測單元，用於檢測顯影裝置內碳粉的剩餘量。

在光學感測器51中，發光感測器(未顯示)發射光束61a，其中該發光感測器連接至成像裝置主體的側壁。該發射光束藉由第一光導52被導向上箱體34內部。第一光導52連接至顯影裝置3的側壁。第一光導52由具有高透明度的樹脂材料形成。自發光感測器發出的光束通過上箱體34內的空間61b進入第二光導53，其在第6圖中顯示為虛線，並且光束61c被導至上箱體34的外部。之後，光檢測器(未顯示)將光量轉換為一電壓，其中該光檢測器位於第二光導53的出口部分處。藉由轉換的輸出電壓的振幅可識別接收的光密度。利用該結構，可檢測通過空間61b的光的存在與否。這就是說，檢測碳粉的殘餘量意味著藉由改變施加至發光感測器的電流來控制發光量，並且藉由自光檢測器的輸出檢測空間61b內碳粉的存在。

為了檢測碳粉的殘餘量，重要的是第一光導52的發光平面62以及第二光導53的入口平面63總是保持清潔，用以確保該光路僅被碳粉的存在阻擋，從而可精確識別空間61b內碳粉的存在與否。例如，當碳粉或異物黏附至發光平面62或入口平面63時，由於光線可被阻擋即使空間61b內無碳粉，從而輸出電壓減小並引起錯誤檢測。因此，在第二實施例中，將清潔元件54如板狀材料黏附至上傳送元件3的旋轉軸部分，對應於光學感測器51的檢測單元。這就是說，在第二實施例中，清潔單元安置在對應於光學感測器51的檢測單元的部分處。該清潔單元藉由旋轉可移除黏附至發光平面62以及入口平面63上的物質。在第二實施例中，顯示了清潔元件54直接連接至上傳送元件33並且與用於循環碳粉的旋轉運行同步來執行發光平面62及入口平面63的清潔的配置，從而減少了元件數量，進而促進成本降低。然而，第二實施例並不限於該配置。例如，藉由引入另一旋轉軸可提供清潔單元。

當顯影裝置運行以形成一影像時，上傳送元件33由驅動傳輸單元(未顯示)旋轉，用以傳送碳粉。當上傳送元件33旋轉時，連接至上傳送元件33旋轉軸的清潔元件54隨之旋轉。這裏，清潔元件54大體上為T形。對應於T形的垂線部分的清潔元件54部分連接至上傳送元件3旋轉軸的外表面，從而清潔元件54部分垂直於軸中心。當上傳送元件33旋轉時，對應於T形水平線部分的清潔元件54部分的邊緣分別接觸發光平面62以及入口平面63，並且移除黏附至發光平面62和入口平面63的碳粉及物質。利用該配置，可確保空間61b內的光路。

在根據第二實施例的印表機中，按照下述藉由光學感測器51執行顯影劑的檢測，其中該光學感測器51為顯影劑檢測單元。這裏，第7A圖、第7B圖和第7C圖為檢測輸出波形的示意圖，其中在光接收期間，光學感測器51的輸出電壓以一定間隔安置製圖。當光線通過光學感測器51的檢測單元時，即當光線通過空間61b內的光路時，電流被阻隔，從而輸出電壓變為0V(圖表中下側)。當在空間61b內無碳粉時，即當光學感測器51的檢測單元應檢測該檢測單元內沒有碳粉時，由於存在部分時間間隔，在該等時間間隔內光線通過光路，輸出電壓具有一特性，從而0V和輸入電壓週期性交替，如第7A圖所示。另一方面，當碳粉存在於空間61b中時，即當光學感測器51的檢測單元應檢測碳粉存在於檢測單元時，輸出電壓基本等於輸入電壓，如第7B圖所示。在第二實施例中，藉由對應光線通過光路的狀態的波形在輸出波形所占的比率(以下，該比率稱為負載比)，檢測碳粉的剩餘量。

利用該配置，例如，當清潔不充分且碳粉分散於發光平面62或入口平面63時輸出波形變為第7C圖所示的波形。在這種情況下，即使空間61b內沒有碳粉，光線也可被阻擋，並且無法精確檢測對應光線通過光路的狀態的比率。

然後，利用圖式解釋在顯影裝置3的上箱體34內檢測單元附近的碳粉的流動。第8圖為說明當上游肋拱71安置在根據本發明第二實施例的顯影單元3的上箱體34內的檢測單元上游側時碳粉流動的圖式。此外，第9圖為說明當在顯影裝置3的上箱體34內的檢測單元上游區域中未提供肋拱時碳粉流動的圖式。在第二實施例中，當檢測空間61b內碳粉的量時，識別空間61b內碳粉的量，同時如上所述循環該碳粉，並且藉由連接至上傳送元件33的清潔元件54的旋轉以清潔發光平面62和入口平面63，其中該上傳送元件為第二傳送元件。這裏，在檢測單元的上游區域內主要由調節碳粉流速的上游肋拱71改變該碳粉的流速，從而減小了進入光學感測器51的檢測單元的碳粉的量。上游肋拱71為連接至上箱體34內側壁34a的阻擋元件，其中上箱體34為顯影裝置3內第二傳送路徑。此外，在光學感測器51的檢測單元附近，螺旋刀片未形成在上傳送元件33的旋轉軸周圍。因此，未形成刀片的區域內碳粉傳送速度小於其他區域內碳粉傳送速度。因而，在未形成刀片的上游肋拱71的顯影劑傳送方向的下游側部分處的碳粉傳送速度小於其他部分處的碳粉傳送速度。因此，該碳粉易於在自上游肋拱71顯影劑傳送方向上游側處累積。這就是說，碳粉易於在光學感測器51的檢測單元附近累積。這裏，光學感測器51為顯影劑劑量檢測單元。另一方面，當無上游肋拱71安置時，如第9圖所示，即當上游肋拱71未連接至上箱體34的側壁34a時，該碳粉沿著碳粉循環方向在整個區域內移動，該碳粉通常進入空間61b，即使碳粉的剩餘量由光學感測器51檢測。

這裏，利用第10A圖和第10B圖解釋在顯影裝置3的光學感測器51的檢測單元處垂直於上傳送元件33旋轉軸的截面內碳粉的移動。第10A圖和第10B圖為說明垂直於上傳送元件33旋轉軸的截面內碳粉移動的圖式。第10A圖顯示了在利用清潔元件54清潔光學感測器51的發光平面62之前該碳粉的狀態。第10B圖顯示了在利用清潔元件54清潔光學感測器51的發光平面62之後該碳粉的狀態。這裏，在光學感測器51的入口平面63側可觀察到相似的狀態。根據第10A圖和第10B圖中清潔元件54的順時針旋轉，在清潔元件54附近處的碳粉從第10A圖所示的碳粉覆蓋部分發光表面62的狀態移至第10B圖所示之沿著清潔元件54移動的狀態。因此，在檢測單元的空間61b中產生一腔。在該腔存在期間，確保接收自光源發射的光的時間。

然而，當循環型顯影裝置3具有第9圖所示的配置時，在第10B圖中垂直於紙面的方向上存在碳粉的循環流。因此，該碳粉進入由腔的形成而保護的光路，或者該光線被分散的碳粉所阻擋。因而，如第7B圖所示，檢測精確度顯著降低。另一方面，利用根據第8圖所示之第二實施例的配置，可明顯避免在檢測單元處碳粉的循環。因此，可藉由一簡單配置得到如第7A圖所示的穩定波形，並且可顯著提高檢測精確度。

藉由實驗已發現檢測精確度依據上游肋拱71的位置和高度而變化，其中上游肋拱71位於光學感測器51的檢測單元的顯影劑傳送方向上游側。然後，解釋用於評估第二實施例配置的評估實驗的實例。將65g碳粉、75g碳粉、85g碳粉以及95g碳粉加至顯影單元(顯影裝置3)，對應於下述條件。如上所述，對於每個條件，得到三次輸出波形並基於負載比評估。此外，作為顯影單元，使用相同的單元。當碳粉的量為65g時，藉由輸出整個固體影像，發現由於碳粉量的缺少而導致影像模糊。因此，評估該檢測單元是否能穩定檢測碳粉的量大於或等於75g。

表2顯示了對應於下述情況的條件，其中在該等情況中改變上游肋拱71的高度、在上游肋拱71與第一光導52的顯影劑傳送方向上游側處的稜鏡的端面之間的距離L1以及自側壁34a內壁的上游肋拱71的長度L2。此外，第11A圖和11B圖為繪製第二實施例評估實驗結果的圖式。實驗1至3的結果繪製在第11A圖中。對比實例1的結果繪製在第11B圖中。

自第11A圖顯示的結果發現，在實驗1至實驗3中，接收光波形的負載比幾乎與碳粉的充電量成比例變化，其中在實驗1至實驗3中應用第二實施例的配置。這就是說，藉由利用接收光波形的負載比，可穩定檢測顯影單元內碳粉的量。因此，藉由監控顯影單元內碳粉的量，也就是，通過接收光波形的負載比之碳粉的殘餘量並藉由控制碳粉充電操作，可穩定顯影單元內碳粉的量。以這樣的方式，藉由穩定顯影單元內碳粉的量，可防止由於碳粉短缺而導致的影像模糊以及由於過度充電量而導致的碳粉的分散。

另一方面，第11B圖所示的結果顯示，在對比實例1中，由於接收光波形的負載比錯誤較大，因此極有可能發生錯誤檢測，並且無法穩定控制顯影單元內碳粉的量。例如，對於50%的負載比，碳粉的量在65g至85g範圍內變化。此外，利用表2所示的對比實例2的條件，如備註欄所述，由於碳粉的不充分循環而導致碳粉阻塞上傳送元件33。因此，僅對比實例1的結果繪製在第11B圖中。

如上所述，利用第二實施例的配置，在殘餘量檢測期間，將在光學感測器51的檢測單元處的碳粉的循環速度設置為小於其他部分處碳粉的速度是重要的。這裏，第12圖為說明當肋拱安置在根據第二實施例的顯影裝置3的上箱體34內的檢測單元的上游側及下游側時碳粉流動的圖式。如第12圖所示，較佳的是藉由在光學感測器51的檢測單元的下游處提供下游肋拱72，將光學感測器51的檢測單元處的碳粉的循環速度設定為遠小於其他部分處碳粉的循環速度。

當僅上游肋拱71安置在光學感測器51的檢測單元的顯影劑傳送方向上游側時，碳粉的流動在檢測單元處擴散。因此，嚴格地，該碳粉進入檢測單元的空間61b。因此，藉由在顯影劑傳送方向下游側提供相似的下游肋拱72，可阻擋在光學感測器的檢測單元處的碳粉的流動，進而提高檢測精確度。降低檢測單元處碳粉的流動性可導致檢測單元處循環速度(碳粉的移動速度)的降低，且最終導致整個顯影裝置3內碳粉的循環度降低。因此，較佳的是循環速度降低的區域可設置為盡可能的小。

因而，在檢測單元的下游側，較佳的是上傳送元件33的螺旋盡可能地靠近第二光導53。當在檢測單元的下游側處的上傳送元件33的螺旋與在碳粉傳送方向下游側處的第二光導53的端面之間的距離小於或等於10mm，較佳小於或等於5mm，提高檢測精確度同時減小循環速度降低的區域的效果變好。在降低檢測單元處碳粉傳送速度反而導致在顯影裝置中形成一碳粉停留的區域。當碳粉停留的區域形成在碳粉的循環中時，由於碳粉的不足循環，該碳粉無法在縱向方向上均勻傳送。因此，由於碳粉至顯影滾軸30的的不足供給，易於發生影像缺陷，其中顯影滾軸30為顯影劑支持體。

首先，當使用具有低流動性的碳粉時，提高檢測精確度同石減小循環速度降低的區域的效果變好。這裏，如上所述，當加速集聚度用作流動性的指數時，較佳使用具有60%或更高加速集聚度的碳粉。然而，當流動度太低時，顯影裝置內碳粉的循環變慢，並且無法充分供給碳粉，從而易於發生影像缺陷。因此，較佳的是加速集聚度小於或等於95%。

如上所述，在根據第一實施例和第二實施例的顯影裝置3中，由於碳粉易於在置於上箱體34內的光學感測器51的檢測單元附近累積，上箱體34內顯影劑表面傾斜，從而顯影劑表面的高度沿著從顯影劑傳送方向上游側部分朝向顯影劑劑量檢測單元的檢測單元的方向增加。因此，即使使用具有低流動性的顯影劑用以回應更長的壽命，也可更準確地檢測裝置內顯影劑的量。從而，可提供一種顯影裝置、一種利用該顯影裝置的處理盒、以及一種利用該顯影裝置的成像裝置，進而防止由於錯誤檢測而導致的影像模糊以及碳粉的堵塞，並且利用該顯影裝置可長時間保持高影像品質。此外，相對於顯影劑容器提供在第二傳送路徑的延伸部分的上部分處的情況，該顯影劑的所需量較小，並且可在顯影劑容器檢測該顯影劑量。因此，有利於成本降低及裝置縮小化。再者，在根據第一實施例的顯影裝置3中，上傳送元件33的碳粉傳送速度大於下傳送元件的碳粉傳送速度。因此，即使使用具有低流動性的顯影劑用以回應更長壽命，安置在上箱體34內的光學感測器可檢測形成在適當位置處的碳粉表面。因此可防止由於錯誤檢測而導致的影像模糊集碳粉阻塞。此外，相對於顯影劑容器提供在第二傳送路徑的延伸部分的上部分處的情況，該顯影劑的所需量較小，並且可在顯影劑容器檢測該顯影劑量。從而有利於成本降低及裝置縮小化。此外，在根據第一實施例的顯影裝置3中，由於上傳送元件33的螺距大於下傳送元件31的螺距，上傳送元件33的碳粉傳送速度大於下傳送元件31的碳粉傳送速度。利用該配置，碳粉表面形成在對應於上箱體34內碳粉殘餘量的適當位置處。再者，在根據第一實施例的顯影裝置3中，由於上傳送元件33的旋轉速度大於下傳送元件31的旋轉速度，上傳送元件33的碳粉傳送速度大於下傳送元件31的碳粉傳送速度。利用該結構，碳粉表面形成在對應於上箱體34內碳粉殘餘量的適當位置處。利用該結構，可防止碳粉在下箱體32和上箱體34的末端部分阻塞。

此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，在殘餘量檢測系統中，其中清潔光學感測器51的發光平面62以及入口平面63並且確保自光源發出的檢測光的光傳輸時間，在光學感測器51的檢測單元附近的顯影劑傳送速度小於其他部分處的顯影劑傳送速度。以這樣的方式，在藉由清潔單元54移除檢測單元附近內的碳粉之後，藉由減小在檢測單元附近內的碳粉的循環速度，可防止碳粉進入檢測單元附近內的區域。因而，關於碳粉的殘餘量，可得到穩定的檢測輸出結果。此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，藉由移除在上箱體34內光學感測器51的檢測單元部分處的上傳送元件33的刀片，減小碳粉的驅動力。以這樣的方式，在檢測單元附近內的碳粉已藉由清潔元件54移除之後，藉由減小該碳粉的驅動力，從而減小了檢測部分處的碳粉傳送速度，並且可防止該碳粉進入檢測單元附近內的區域。因而，關於碳粉的殘餘量，可得到穩定的檢測輸出結果。再者，在根據第二實施例的顯影裝置3中，調節碳粉流動的阻擋元件提供在光學感測器51的檢測單元的碳粉傳送方向上游側。以這樣的方式，藉由提供該阻擋元件，可進一步減小在檢測部分處的碳粉的循環速度。因此，在檢測單元附近內的碳粉已藉由清潔元件54移除之後，可防止該碳粉進入檢測單元附近內的區域，其是由碳粉循環而引起。因而，關於碳粉的殘餘量，可得到穩定的檢測輸出結果。此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，該阻擋元件為連接至上箱體34的側邊34a的上游肋拱71，其中該阻擋元件調節安置在光學感測器51的檢測單元的碳粉傳送方向上游側的碳粉的流動。以這樣的方式，當阻擋元件與顯影裝置3的底架結合時，不需要額外元件，並且藉由更便宜的配置即可實現碳粉殘餘量的穩定檢測。再者，在根據第二實施例的顯影裝置3中，上游肋拱71的高度大於或等於第一光導52的高度。以這樣的方式，藉由將上游肋拱71的高度設定為大於檢測單元的高度，可防止碳粉自上部分進入檢測單元。因而，碳粉殘餘量的穩定檢測是可能的。此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，上游肋拱71被置於自碳粉傳送方向上游方向上的第一光導52距離10mm的範圍內。當碳粉循環並通過上游肋拱71時，藉由將上游肋拱71置於碳粉傳送方向上游方向上的光導52附近，可防止該碳粉進入檢測單元。因此，碳粉殘餘量的穩定檢測是可能的。再者，在根據第二實施例的顯影裝置3中，將上游肋拱71置於比上傳送元件33的旋轉軸更接近光學感測器51的檢測單元。藉由僅檢測單元附近碳粉的循環速度，上游肋拱71阻止碳粉進入檢測單元。因此，碳粉殘餘量的穩定檢測是可能的。

此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，下游肋拱72被置於光學感測器51的檢測單元的碳粉傳送方向下游側。下游肋拱72減小了光學感測器51的檢測單元處的碳粉循環速度。因此，碳粉殘餘量的穩定檢測是可能的。此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，第二阻擋元件為連接至上箱體34的側邊34a的下游肋拱72，其中該第二阻擋元件連接在光學感測器51的檢測單元的碳粉傳送方向下游側，調節碳粉的流動。以這樣的方式，藉由將第二阻擋元件與顯影裝置3的底架結合，而不需要額外元件，並且藉由更便宜的配置即可實現碳粉殘餘量的穩定檢測。再者，在根據第二實施例的顯影裝置3中，在第二光導53的碳粉傳送方向下游側上的端面與上傳送元件33的螺旋刀片的端面之間的距離小於或等於10mm。藉由以這樣的方式安置上傳送元件33的螺旋刀片，在通過光學感測器51的檢測單元之後，碳粉的循環速度可被快速恢復至除了檢測單元部分以外的部分處的循環速度。因此，可阻止由在光學感測器51的檢測單元處累積的碳粉所引起的碳粉的不足循環，由於碳粉不足循環而導致的碳粉不足供給以及影像缺陷，並且可實現穩定操作及防止影像退化。此外，在根據第二實施例的顯影裝置3中，碳粉傳送方向下游側上第二光導53的端面與上傳送元件33的螺旋刀片的端面之間的距離小於或等於10mm。以這樣的方式，由於上傳送元件33的螺旋置於盡可能接近第二光導53，在通過光學感測器51的檢測單元之後，碳粉的循環速度快速恢復至除了檢測單元部分之外的部分處的循環速度。因此，可阻止由在光學感測器51的檢測單元處累積的碳粉所引起的碳粉的不足循環，由於碳粉不足循環而導致的碳粉不足供給以及影像缺陷，並且可實現穩定操作及防止影像退化。再者，在根據第一實施例和第二實施例的顯影裝置3中，即使使用具有低流動度的碳粉，如具有加速集聚度在大於或等於60%至小於或等於95%的範圍內的碳粉，回應更長壽命，但是碳粉表面也可穩定地形成在安置在上箱體34內的光學感測器51附近。再者，在根據第一實施例和第二實施例的顯影裝置3中，藉由添加含油組分至碳粉的額外添加劑中，可擴大碳粉的加速集聚度。此外，由於根據第一實施例和第二實施例的處理盒及印表機包括上述顯影裝置3，因此可實現成本降低，延長壽命，實現縮小化，並且可提高運行穩定性。

本發明並不限於具體公開的實施例，並且在不脫離本發明的範圍內可進行變更及修飾。

本申請基於2011年3月14日提交的日本優先權申請第2011-055969號，以及2011年11月7日提交的第2011-243029號，藉由引用將其全部結合到本申請中。

1、1C、1Y、1M、1Bk．．．感光體

2、2C、2Y、2M、2Bk．．．充電滾軸

3、3C、3Y、3M、3Bk．．．顯影裝置

4、4C、4Y、4M、4Bk．．．碳粉供應器

5、5C、5Y、5M、5Bk．．．轉印滾軸

6、6C、6Y、6M、6Bk．．．清潔單元

7．．．中間傳動帶

8．．．第二轉印滾軸

9．．．固定裝置

10、10C、10Y、10M、10Bk．．．成像單元

11．．．感測器

12．．．帶清潔單元

12a．．．清潔刮片

12b．．．金屬清潔對滾軸

12c．．．傳送線圈

30、30C、30Y、30M、30Bk．．．顯影滾軸

31．．．下傳送元件

32．．．下箱體

33．．．上傳送元件

34．．．上箱體

34a．．．側壁

35．．．進料滾軸

36．．．分隔元件

37．．．第一聯通埠

38．．．第二聯通埠

39．．．調節元件

41．．．攪拌器

41a．．．旋轉軸

41b．．．撓性材料

42．．．碳粉傳送元件

50．．．驅動傳輸單元

51．．．光學感測器

52．．．第一光導

53．．．第二光導

54．．．清潔元件

61a．．．光束

61b．．．空間

61c．．．光束

62．．．發光平面

63．．．入口平面

71．．．上游肋拱

72．．．下游肋拱

第1圖為說明根據一實施例之印表機主要部分配置的配置圖；

第2圖為說明印表機之成像單元配置的示意配置圖；

第3圖為說明印表機之顯影裝置內部配置的示意配置圖；

第4圖為說明印表機之碳粉供應器配置的配置圖；

第5圖為說明根據第一實施例在顯影裝置的光學感測器附近的配置的主要部分的示意圖；

第6圖為說明根據第二實施例在顯影裝置的光學感測器附近的配置的主要部分的示意圖；

第7A圖、第7B圖和第7C圖為檢測輸出波形的示意圖，其中以固定間隔繪製光接收期間光學感測器的輸出電壓；

第8圖為說明當肋拱安置在根據本發明第二實施例顯影裝置的上箱體的檢測單元上游側時碳粉流動的圖式。；

第9圖為說明當肋拱未安置在顯影裝置的上箱體的檢測單元上游側時碳粉流動的圖式；

第10A圖和第10B圖為說明垂直於上傳送元件旋轉軸的截面內的碳粉移動的圖式；

第11A圖和11B圖為繪製第二實施例評估實驗結果的圖式；以及

第12圖為說明當肋拱安置在根據第二實施例顯影裝置之上箱體的檢測單元的上游側及下游側時碳粉移動的圖式。

1．．．感光體

2．．．充電滾軸

3．．．顯影裝置

4．．．碳粉供應器

6．．．清潔單元

30．．．顯影滾軸

31．．．下傳送元件

32．．．下箱體

33．．．上傳送元件

34．．．上箱體

35．．．進料滾軸

39．．．調節元件

41．．．攪拌器

42．．．碳粉傳送元件

Claims (18)

1. 一種顯影裝置，包括：一顯影劑支持體，配置以支持一顯影劑並配置以將該顯影劑傳送至面對一潛影支持體的一部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件配置以沿著該顯影劑支持體的一軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑配置以在與藉由該第一傳送元件的顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，配置以分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和第二傳送路徑配置以通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在該軸線方向上的一第一端部和一第二端部處彼此聯通，其中該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並配置以光學地檢測在該顯影裝置內該顯影劑的量，其中該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積，以及其中，該第二傳送元件的一第二顯影劑傳送速度大於該第一傳送元件的一第一顯影劑傳送速度。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的顯影裝置，其中該第一傳送元件為一第一螺旋，而該第二傳送元件為一第二螺旋，其中在該第一螺旋和該第二螺旋的每一個中，複數個刀片連接至一旋轉軸，並且其中該第二傳送元件的一第二螺距大於該第一傳送元件的一第一螺距。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的顯影裝置，其中該第二傳送元件的一第二旋轉速度大於該第一傳送元件的一第一旋轉速度。
4. 依據申請專利範圍第1項所述的顯影裝置，其中該第一傳送元件和該第 二傳送元件的至少其中之一包括一反向傳送單元，該反向傳送單元形成在該顯影劑傳送方向上的下游端部分，並配置以在與該顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑。
5. 依據申請專利範圍第1項所述的顯影裝置，其中該顯影劑劑量檢測單元包括：一第一光導元件，配置以將自該顯影劑劑量檢測單元輸出的光線導至位於該第二傳送路徑內的該光學檢測單元；以及一第二光導元件，配置以通過該第二傳送路徑內的一空間將來自該光學檢測單元的光導至該第二傳送路徑的外部，其中藉由連接至該第二傳送元件之一旋轉軸的一板狀材料的滑動操作，週期性清潔該第一光導元件的一發光平面以及該第二光導元件的一入口平面，其中自該第一光導元件的該發光平面發出由該第一光導元件導向的光線，並且自該發光平面發出的光線進入該第二光導元件的該入口平面，以及其中在該第一光導元件和該第二光導元件之間的部分的顯影劑傳送速度小於在除了該第一光導元件和第該二光導元件之間部分之外的該第二傳送路徑部分中的顯影劑傳送速度。
6. 依據申請專利範圍第5項所述的顯影裝置，其中該第二傳送元件為一螺旋，使得複數個刀片連接至該第二傳送元件的該旋轉軸，以及其中沒有刀片連接至該第二傳送元件的一旋轉軸的一部分，該第二傳送元件的該旋轉軸部分係對應於該第二傳送路徑中的該光學檢測單元，其中該第一光導元件的一部分以及該第二光導元件的一部分置於其中。
7. 依據申請專利範圍第6項所述的顯影裝置，其中一上游阻擋元件安置在該光學檢測單元的該顯影劑傳送方向上的一上游側，該上游阻擋元件配置以調節該顯影劑的部分流量。
8. 依據申請專利範圍第7項所述的顯影裝置，其中該上游阻擋元件為一肋 拱，形成在該第二傳送路徑的一內壁上。
9. 依據申請專利範圍第8項所述的顯影裝置，其中該上游阻擋元件上端的高度高於該第一光導元件上端的高度。
10. 依據申請專利範圍第9項所述的顯影裝置，其中將該上游阻擋元件置於自該第一光導元件的該顯影劑傳送方向上的一上游側的端面10mm內。
11. 依據申請專利範圍第10項所述的顯影裝置，其中該第一光導元件的該發光平面及該第二光導元件的該入口平面係置於該第二傳送元件的該旋轉軸與該第二傳送路徑的該內壁之間，以及其中該上游阻擋元件係置於比該第二傳送元件的該旋轉軸更接近該第二傳送路徑的該內壁，其中該發光平面與該入口平面置於該內壁之上。
12. 依據申請專利範圍第11項所述的顯影裝置，其中一下游阻擋元件安置在該光學檢測裝置的該顯影劑傳送方向上的一下游側，該下游阻擋元件配置以調節該顯影劑的部分流量。
13. 依據申請專利範圍第12項所述的顯影裝置，其中該下游阻擋元件為一肋拱，形成在該第二傳送路徑的該內壁上。
14. 依據申請專利範圍第5項所述的顯影裝置，其中在該顯影劑傳送方向之一下游側上的該第二光導元件的端面與連接至在該第二光導元件的該顯影劑傳送方向之該下游側上的該第二傳送元件的該旋轉軸的該等刀片的其中之一的端面之間的距離小於或等於10mm，其中該等刀片的其中之一係置於接近連接至在該第二光導元件的該顯影劑傳送方向之該下游側上的該第二傳送元件之該旋轉軸的該等刀片中之該第二光導元件的端面。
15. 依據申請專利範圍第1項所述的顯影裝置，其中該顯影劑為一碳粉，該碳粉具有大於或等於60%至小於或等於95%範圍內的加速集聚度。
16. 依據申請專利範圍第15項所述的顯影裝置，其中該碳粉的一額外添加劑包括一含油組分。
17. 一種處理盒，該處理盒可拆卸地連接至一成像裝置，該處理盒整體地支持：一潛影支持體，配置以支持一潛影；以及選自以下單元的至少其中之一：一充電單元，配置以均勻充電該潛影支持體；一顯影單元，配置以在該潛影支持體上顯影出該潛影；以及一清潔單元，配置以清潔該潛影支持體，其中該處理盒包括一顯影裝置，該顯影裝置包括：一顯影劑支持體，配置以支持一顯影劑並配置以傳送該顯影劑至面對該潛影支持體的一部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件配置以沿著該顯影劑支持體的一軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑配置以在與藉由該第一傳送元件的一顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，配置以分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和該第二傳送路徑配置以通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在該軸線方向上的一第一端部和一第二端部處彼此聯通，其中該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並配置以光學地檢測該成像裝置內該顯影劑的量，其中該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積，以及其中，該第二傳送元件的一第二顯影劑傳送速度大於該第一傳送元件的一第一顯影劑傳送速度。
18. 一種成像裝置，包括：一潛影支持體，配置以支持一潛影；以及一顯影單元，配置以在該潛影支持體上顯影出該潛影，其中該顯影裝置包括：一顯影劑支持體，配置以支持一顯影劑並配置以傳送該顯影劑至面對一潛影支持體的一部分；一第一傳送路徑，一第一傳送元件安置在該第一傳送路徑中，該第一傳送元件配置以沿著該顯影劑支持體的一軸線方向傳送該顯影劑；一第二傳送路徑，一第二傳送元件安置在該第二傳送路徑中，該第二傳送路徑配置以在與藉由該第一傳送元件的一顯影劑傳送方向相對的方向上傳送該顯影劑，該第二傳送元件安置在該第一傳送路徑之上；以及一分隔元件，配置以分隔該第一傳送路徑以及該第二傳送路徑，並具有一第一聯通埠和一第二聯通埠，該第一傳送路徑和該第二傳送路徑配置以通過該第一聯通埠和該第二聯通埠在軸線方向上的一第一端部和一第二端部處彼此聯通，其中該顯影裝置包括一顯影劑劑量檢測單元，該顯影劑劑量檢測單元包括一光學檢測單元，該光學檢測單元安置在該第二傳送路徑中並配置以光學地檢測該成像裝置內該顯影劑的量，其中該顯影劑造成在該顯影裝置的該顯影劑劑量檢測單元附近累積，以及其中，該第二傳送元件的一第二顯影劑傳送速度大於該第一傳送元件的一第一顯影劑傳送速度。