图像形成设备的制作方法

专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如复印机、打印机、传真机之类的图像形成设备。
背景技术：
传统上，在包含在图像形成设备中的显影装置中，通过调色剂搅拌组件添 加和搅拌调色剂。此外，在显影装置中设置调色剂量检测装置来监测所添加的 调色剂量。已经提出了用于检测调色剂量的各种调色剂量检测装置。例如，曰 本专利申请公开No. 2004-46011公开了能够通过检测施加到调色剂搅拌组件的 扭矩来检测调色剂剩余量的技术。然而，由于调色剂粘性根据图像形成设备的 周围温度的变化而改变，因此很难准确地执行检测。此外，日本专利申请公开 No. 9-54488公开一种调色剂搅拌装置，其包括用于基于调色剂的渗透性 (permeability)检测调色剂剩余量的磁传感器。
然而，调色剂搅拌装置仅用在调色剂送料斗(hopper)中，其中调色剂密 度不改变。具体地，调色剂密度改变时，很难准确地检测到调色剂的短缺。
此外，日本专利申请登记No. 3351179公开了其中当向显影装置不充分地 添加调色剂时，由调色剂搅拌组件推并转动旋转组件的技术。然后，当剩余调 色剂量减少时，旋转组件通过重力下落，并且前进到调色剂搅拌组件之前以进 行检测。此外，设置阻挡物(stopper)来接触下沉到调色剂的吃水面(draft surface)之下的旋转组件，以使调色剂检测传感器不会错误地检测。因此， 当旋转组件自然地下落并接触阻挡物时，旋转组件降低其下落速度，并且当落 到吃水面上时防止下沉到调色剂的吃水面之下。因此，调色剂吃水面可以可靠地等待调色剂搅拌组件的臂的到来。然而，由于这样的技术也采用磁传感器， 因此很难准确地检测到其中剩余调色剂的短缺。
作为即使当调色剂密度改变时也能够准确地检测调色剂剩余量的技术，已 知采用光传感器的调色剂空检测装置。例如，日本专利申请登记No. 2777906 采用这样一种结构，其中当充分添加调色剂时，检测目标组件被旋转而进行旋 转，并且被检测组件盖覆盖，并且当调色剂的量减少(短缺)时，其伸出并被 传感器检测。如该公开中的图3和4所示，在这样的结构中，当用尽调色剂时， 调色剂在检测组件29的环部分和插入到环部分中的支架28A之间的缝隙中汇 聚并附着于其中，使得检测组件29关于作为旋转中心的支架28A很难通过重 力下落。
在包括上述装置的常规结构中，当其接触调色剂吃水面，并且其自身的重 力与调色剂的阻力匹配以停止在调色剂吃水面时，或者当调色剂从旋转组件的 旋转区域上消失，并且旋转组件停止在下死点(bottom dead point)时，检 测旋转组件。然而，在前一结构中，调色剂吃水面具有不均匀性，并且旋转组 件稍稍停止在调色剂吃水面之下。由于该现象受到诸如温度、湿度的环境之类 的干扰影响，因此旋转组件的实际性能不可避免地与设计目标不同。在后一结 构中，由于在调色剂容器部分的内壁表面上大量聚集的调色剂用于阻止旋转组 件的运动，因此即使仅存在少量调色剂，也不能检测调色剂接近用尽。另外， 由于在通过下死点之后旋转组件向相反方向返回，从而导致错误的检测。

发明内容
根据上述和其它问题作出本发明，并且本发明的目的之一是提供新颖的图 像形成设备。这样的新颖的图像形成设备包括调色剂容器部分，用于容纳调色 剂，并且包括穿透调色剂容器部分以搅拌调色剂的调色剂搅拌组件。旋转组件 被附连到调色剂搅拌组件，并且围绕调色剂搅拌组件的旋转支架旋转。推压组 件，其围绕调色剂搅拌组件的旋转支架旋转来推压旋转组件。设置具有阻挡物 主体的阻挡物部分来接触旋转组件。设置光检测装置来检测临时停止在阻挡物 部分上的旋转组件。当在调色剂容器部分中剩余的调色剂减少到预定水平，并 且推压组件到达上死点时，旋转组件通过其重量从推压组件分离，并且停止在 阻挡物部分上来等待推压装置的到来。以部分沉入调色剂的曲柄(crank)状 态形成调色剂搅拌组件。在调色剂容器部分的外部，旋转组件被附连到调色剂搅拌组件。
在另一个实施例中，推压组件经由在调色剂容器部分外部的轴承 (bearing)附连到与调色剂搅拌组件附连的旋转组件。
在又一实施例中，旋转组件包括齿轮和附连到齿轮的侧表面的推压组件。 在又一实施例中，阻挡物部分包括将阻挡物主体保持在预定位置的柔性组件。


当结合附图考虑时，通过参照下面的详细说明，将对本发明拥有更完整 的理解，并且更容易理解本发明的许多附加优点，在附图中 图1图解根据本发明第一实施例的示例性图像形成设备； 图2具体图解图1的图像形成设备中包含的示例性显影装置； 图3图解包含在图2的显影装置中的调色剂搅拌组件的示例性驱动机构；
图4图解调色剂容器部分中的示例性状态，其中调色剂的吃水面被定位 在调色剂搅拌组件的旋转中心之下；
图5图解调色剂容器部分中的示例性状态，其中调色剂的吃水面被定位 在调色剂搅拌组件的旋转中心之上；
图6图解调色剂容器部分中的示例性状态，其中在旋转135度角的方向 上，旋转组件接触阻挡物，并且临时停止在上死点的下游位置；
图7图解调色剂容器部分中的示例性状态，其中在旋转45度角的方向上， 旋转组件接触阻挡物，并且临时停止在上死点的下游位置；
图8A图解当在旋转135度角的方向上，旋转组件接触阻挡物，并且临时 停止在上死点的下游位置时，光传感器的示例性输出信号；
图8B图解当在旋转45度角的方向上，旋转组件接触阻挡物，并且临时 停止在上死点的下游位置时，光传感器的示例性输出信号；和
图9图解包含在图2的显影装置中的调色剂搅拌组件的驱动机构的示例 性修改。
具体实施例方式
下面参照附图，其中相同的附图标记和标志指代等同或对应的部分，特 别在图1中描述了第一实施例。如图所示，在串联型彩色图像形成设备中相互平行地布置多个图像载置体1Y到1K (例如，分别用于黄、洋红、青和黑色)。
在中间转印带2上叠加调色剂图像来形成四色调色剂图像。在图像形成 设备的底部，布置馈纸辊轴3。当馈纸辊轴3旋转时，从馈纸盒4馈送转印纸。 通过一对运送辊轴5向二次转印夹持运送从馈纸盒馈送的转印纸。
由于将转印偏压施加到二次转印辊轴11，因此将调色剂图像从中间转印 带2转印到转印纸上，其中该转印纸被运送到中间转印带2和二次转印辊轴11 之间形成的夹持。具有转印的调色剂图像的转印纸被运送到定影装置12。在定 影装置12中，通过热和夹持压力将全彩色图像定影到转印纸上。从排纸辊轴 13将在定影装置12中经受过定影处理的转印纸排出到排纸盘部分。当要形成 黑色单色图像时，中间转印带2被机构(未示出)向附图的左下侧倾斜，使得 上悬表面与图像载置体1Y到1C分离。然后，四个图像载置体1Y到1K中，只 有图像载置体1K被旋转来形成K调色剂图像。此时，除了用于Y到K的图像 载置体1之外，显影装置7还停止它们的操作。
返回到彩色图像形成，光写入单元6包括光源、多面镜、f 6 (theta) 透镜和反射镜等(未示出)，并且根据图像数据向图像载置体1的表面发射激 光。然后，通过充电装置(其在激光照射的部分衰减)均匀充电每个图像载置 体1的表面电压，并且通过衰减在其上形成潜像。由显影装置7Y到7K显影以 这种方式形成的潜像，以形成调色剂图像。在显影装置7Y到7K中分别设置多 个调色剂添加装置8Y到8K。作为一次转印，在图像载置体1上形成的调色剂 图像被转印到中间转印带2。由于在一次转印之后图像载置体1的每个表面上 剩余调色剂，因此每个清洁装置(未示出)清洁图像载置体l的表面。然后， 通过每个润滑涂层装置，在图像载置体l的表面上的电荷被放电器消除，并且 被充电器均匀充电，由此返回到初始状态。
中间转印带2包括驱动辊轴9A、被驱动辊轴9B、张力(tension)辊轴 9C以及四个一次转印辊轴10Y到10K。中间转印带2被电机驱动的驱动辊轴9A 旋转，从而无限地行进。布置四个辊轴10Y到10K来接触中间转印带2的内表 面，同时由电源(未示出)向上述每个辊轴10Y到10K提供一次转印偏压。通 过一次转印辊轴10Y到10K将中间转印带2的内表面与图像载置体1Y到1K压 接来形成一次转印夹持。然后，通过一次转印偏压分别在图像载置体1Y到1K 与一次转印辊轴10Y到IOK之间产生一次转印电场。
作为一次转印，通过一次转印电场和夹持压力，在图像载置体1Y上形成的Y调色剂图像被转印到中间转印带2。然后Y调色剂图像被依次与图像载置 体1M到1K上形成的调色剂图像M到K叠加。利用这样的叠加，在中间转印带 2上形成四个叠加的调色剂图像。
现在，参照图2描述显影装置7和调色剂添加装置8的细节。如图所示， 调色剂添加装置8被分离地布置在显影装置7之上。因此，当在显影装置7中 剩余的调色剂量减少到低于预定水平时，可以通过用新的调色剂添加装置8替 换调色剂添加装置8来添加调色剂。然后，当在调色剂添加装置8中设置的搅 拌器(paddle) 81旋转时，调色剂经由调色剂添加装置8上形成的开口 8a和 7a被添加到显影装置7。显影装置7包括用作调色剂容器的调色剂容器部分71。 调色剂容器部分71包括用于将调色剂提供给图像载置体1的表面的显影辊轴 72、将调色剂提供给显影辊轴75的调色剂供应辊轴73以及搅拌储存在调色剂 容器部分71中的调色剂的调色剂搅拌组件74。
现在，参照图3描述用于调色剂搅拌组件74的示例性驱动机构。如图所 示，调色剂容器部分71包括被插入其中的曲柄状调色剂搅拌组件74。
调色剂搅拌组件74的曲柄部分74b在使用期间沉入调色剂。当调色剂的 量减少，并且曲柄部分74b通过最上位置，即位于12点位置上(如，上死点) 时，支架状调色剂搅拌组件74通过曲柄部分74b的重量旋转。具体地，调色 剂搅拌组件74执行日本专利申请登记No. 2777906中描述的搅拌组件和检测器 的功能。此外，由于不存在日本专利申请登记No. 2777906中所述的支架以及 环，因此，作为本实施例的特征，不产生由于调色剂的聚集和粘着导致的检测 器的旋转故障。
在该示例中，作为旋转组件的齿轮75被布置在调色剂搅拌组件74的一 部分上，该调色剂搅拌组件74从调色剂容器部分71的壁组件伸出。轴承76 被设置在齿轮75和调色剂搅拌组件74之间。具体地，尝试即使当从驱动源(未 示出)传递驱动力，通过齿轮77和齿轮75的旋转，调色剂搅拌组件74也由 于轴承76的缘故而不进行旋转。在齿轮75的一侧表面上，设置推压组件751 来推压旋转组件741。旋转组件741形成在调色剂搅拌组件74上，并且围绕调 色剂搅拌组件74的旋转支架而进行旋转。与日本专利申请登记No. 2777906中 描述的、推压与调色剂搅拌组件整体形成的检测组件的推压组件相反，本实施 例的推压组件附连到经由轴承76可自由旋转地布置在调色剂搅拌组件74上的 齿轮75。利用上述结构，调色剂搅拌组件74实现搅拌组件和检测组件的功能。当然，只要推压组件751可以围绕调色剂搅拌组件74的旋转支架进行旋转， 就可以省略齿轮75和轴承76。例如，代替齿轮75，采用由V带驱动和悬挂的 轮作为旋转组件。
推压组件751是立方片状，并且嵌入到在齿轮的一侧表面上形成凹槽内。 另外，可以通过铸模方式将推压组件751和齿轮75形成为一个整体。可以由 任何材料制成齿轮75和旋转组件741。例如，可以使用金属或塑料材料。当被 推压组件751推压时，通过推压组件751驱动旋转组件741进行旋转。当齿轮 75—旦经由齿轮77受到来自驱动源(未示出)的驱动力而进行旋转时，推压 组件751进行旋转运动，并且到达上死点。在该示例中，当调色剂容器部分71 中剩余的调色剂量减少，并且推压组件751到达上死点时，旋转组件741通过 其自身重量从推压组件分离。旋转组件741然后接触阻挡物主体141，并且在 那里停止来等待推压组件751的到达。更具体地，当在调色剂容器部分71中 剩余的调色剂量减少到预定水平时，曲柄部分74b在旋转区域中部分地与调色 剂分离，并且在其旋转期间，调色剂搅拌组件74的旋转阻力降低，调色剂搅 拌组件74通过其自身重量旋转。因此，旋转组件741从传递驱动力的推压组 件751分离，并且向下运动。然后旋转组件741接触具有柔性的阻挡物主体141。 阻挡物主体141被布置在阻挡物部分14上。除了阻挡物主体141之外，阻挡 物部分14包括线圈弹簧142(该线圈弹簧142由用于将阻挡物主体141保持在 预定位置的弹性组件制成)、沿用作阻挡物主体141的旋转中心的线圈弹簧142 的中心延伸的旋转支架以及具有连接部分144a的板部分144(该连接部分144a 支撑旋转轴143的一端并连接到旋转弹簧142的一端)。
当旋转组件741接触阻挡物主体141时，旋转组件741临时停止在阻挡 物主体141上。当旋转组件741临时停止在阻挡物主体141上时，形成在支架 状调色剂搅拌组件74的一端上的长板状屏蔽反射部分(shield reflection section) 142以垂直方向延伸。此时，光传感器15检测屏蔽反射部分742。 具体地，光检测装置由屏蔽反射部分742和光传感器15构成。当屏蔽反射部 分进入光传感器的传感区域时，从光传感器15发射的光被屏蔽反射部分742 反射，并且进入包含在光传感器15的光电二极管中。当光电二极管传感器接 收到反射光并且光电流流动时，识别出屏蔽反射部分742的存在。除了光电二 极管之外，可以采用光电晶体管。此外，要发射的光可以包括诸如氙灯、钨灯、 LED之类的各种光源发出的光。
9如上所述，当旋转组件741接触阻挡物主体141时，旋转组件741临时 停止在其上。然后，当之后齿轮75进一步旋转并且预定时间段过去时，推压 组件751追上并接触旋转组件741。然后，由以预定速度旋转的推压组件751 推压的旋转组件741通过阻挡物部分14，同时向下按压阻挡物主体141。阻挡 物主体141被线圈弹簧142保持，并且对抗其偏置力围绕旋转支架143旋转。 阻挡物主体141可以由柔性材料制成，使得旋转组件741和推压组件751可以 更容易地通过阻挡物部分14。具体地，通过采用柔性材料，当向下按压时，可 以同时向下弯曲阻挡物主体141。结果旋转组件741和推压主体751可以平滑 地通过阻挡物主体]4。然后在推压组件751通过阻挡物部分14之后，阻挡物 部分返回到原始形状。通过阻挡物部分14的推压组件751推压并转动旋转组 件741，由此再次到达上死点。
在图4中描述在调色剂容器部分71中位于调色剂搅拌组件74的旋转中 心之下的调色剂吃水面的示例性状态。如图所示，在旋转方向上，旋转组件741 临时停止在上死点下游90度的位置上。在这样的结构中，旋转组件通过重力 自由地下落，并且容易地接触阻挡物主体141。然而，如图5所示，当调色剂 吃水面位于调色剂搅拌组件74的旋转中心之上时，通过其自身重量下落的旋 转组件741停止在吃水面，并且通常不能到达阻挡物主体141。结果，旋转组 件741不能临时停止在预定位置上，使得光传感器不能检测到屏蔽反射部分 742。具体地，除非调色剂降低到预定水平，否则光传感器15不能检测到屏蔽 反射部分742。
在图6中图解了旋转组件741接触阻挡物主体141并且在旋转方向上临 时停止在上死点下游135度的位置的示例性情况。
在这样的结构中，调色剂吃水面位于相对低水平，当调色剂减少到这样 的水平时，光传感器可以检测调色剂的短缺。图7图解其中旋转组件741接触 阻挡物主体141并在旋转方向上临时停止在上死点下游45度的位置上的示例 性结构。在这样的结构中，调色剂吃水面位于相对高的水平，当添加了相对大 量的调色剂T时，光传感器检测到调色剂的短缺。在该示例中，旋转组件741 接触阻挡物主体141并临时停止的位置最好被确定为在旋转方向上上死点的下 游45到135度。因为，当位置小于45度时，甚至不能检测到调色剂的短缺。 而当位置大于135度时，在调色剂实际不足之后检测到调色剂的短缺。
由于在图像形成设备中比其他颜色的调色剂更快地消耗黑色调色剂，因此最好在高于其它颜色的调色剂的调色剂剩余水平上检测调色剂的短缺。例
如，可以在旋转方向上，在上死点的下游45度的位置上检测黑色调色剂的短 缺，同时可以在旋转方向上，在上死点的下游135度的位置上检测黄、洋红和 青色调色剂的短缺。此外，当阻挡物主体141位于图6所示的较低水平时(135 度)，来自光传感器15的输出信号的高信号(high signal)的步进宽度变得 比图8所示的、在阻挡物主体141在旋转方向上位于上死点的下游45度时更 宽。因为，临时停止时间变得比阻挡物主体141位于较高水平(如图7所示) 时的时间更长。
如上所述，在上述实施例中，阻挡物部分14包括阻挡物主体141和线圈 弹簧142等。然而，如图9所示，弹性板弹簧141A可以固定在台144A上。这 样的结构比图3所示的更简单，并且能够减少部分的数量。
甚至当密度改变时，通过使用光检测装置，上述图像形成设备可以精确 地检测剩余调色剂的短缺。
显然根据上述教学可以对本发明进行各种附加修改。因此，-将理解在所 附权利要求的范围内，可以以与这里描述的实施例不同方式实践本发明。
权利要求
1.一种图像形成设备，包括至少一个调色剂容器部分，配置来容纳调色剂；显影辊轴，配置来将调色剂从所述调色剂容器部分提供给图像载置体；调色剂搅拌组件，其穿透所述调色剂容器部分，并且配置来搅拌储存在所述调色剂容器部分中的调色剂；旋转组件，其附连到所述调色剂搅拌组件，并且配置来围绕所述调色剂搅拌组件的旋转支架旋转；推压组件，配置来围绕所述调色剂搅拌组件的旋转支架旋转，并且配置来推压所述旋转组件；阻挡物部分，具有接触所述旋转组件的阻挡物主体；光检测装置，配置来检测临时停止在所述阻挡物部分上的所述旋转组件；其中当在所述调色剂容器部分中剩余的调色剂减少到预定水平，并且所述推压组件到达上死点时，所述旋转组件通过自身重量从所述推压组件分离，并且停止在所述阻挡物部分上来等待所述推压装置的到来；其中以部分沉入调色剂的曲柄状态形成所述调色剂搅拌组件；和其中在所述调色剂容器部分的外部，所述旋转组件附连到所述调色剂搅拌组件。
2. 如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述推压组件与在所述调色剂 容器部分外部经由轴承附连到所述调色剂搅拌组件的所述旋转组件连接。
3. 如权利要求2所述的图像形成设备，其中所述旋转组件包括齿轮，其 中所述推压组件附连到所述齿轮的侧表面。
4. 如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述阻挡物部分包括配置来 将所述阻挡物主体保持在预定位置的弹性组件。
5. 如权利要求4所述的图像形成设备，其中所述阻挡物主体具有柔性。
6. 如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述阻挡物主体具有弹性组件。
7. 如权利要求l所述的图像形成设备，进一步包括可从所述调色剂容器部分拆卸的调色剂添加装置，其中当在所述调色剂容 器部分中剩余的调色剂量减少到预定水平时，用新的调色剂添加装置替换所述调色剂添加装置。
8. 如权利要求1所述的图像形成设备，其中所述旋转组件接触所述阻挡物主体，并且在旋转方向上临时停止在上死点下游大约45度到大约135度的位置上。
9. 如权利要求7所述的图像形成设备，其中所述至少一个调色剂容器包 括多个单色调色剂容器，其中当所述调色剂容器中剩余的黑色调色剂量减少到 比其它调色剂更高的水平时，替换所述黑色调色剂。
全文摘要
本发明涉及一种图像形成设备，在该图像形成设备中调色剂容器部分容纳调色剂，并且包括穿透调色剂容器部分以搅拌调色剂的调色剂搅拌组件。旋转组件被附连到调色剂搅拌组件，并且围绕调色剂搅拌组件的旋转支架旋转。推压组件围绕调色剂搅拌组件的旋转支架旋转来推压旋转组件。设置具有阻挡物主体的阻挡物部分来接触旋转组件。设置光检测装置来检测临时停止在阻挡物部分上的旋转组件。当在调色剂容器部分中剩余的调色剂减少到预定水平，并且推压组件到达上死点时，旋转组件通过其重量从推压组件分离，并且停止在阻挡物部分上来等待推压装置的到来。以部分沉入调色剂的曲柄状态形成调色剂搅拌组件。在调色剂容器部分的外部，旋转组件被附连到调色剂搅拌组件。
文档编号G03G15/08GK101561645SQ20091013500
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月15日 优先权日2008年4月15日
发明者石挂悟 申请人:株式会社理光