專利名稱：圖像形成設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及諸如復印機、打印機、傳真機之類的圖像形成設備。
背景技術：
傳統(tǒng)上，在包含在圖像形成設備中的顯影裝置中，通過調色劑攪拌組件添 加和攪拌調色劑。此外，在顯影裝置中設置調色劑量檢測裝置來監(jiān)測所添加的 調色劑量。已經提出了用于檢測調色劑量的各種調色劑量檢測裝置。例如，曰 本專利申請公開No. 2004-46011公開了能夠通過檢測施加到調色劑攪拌組件的 扭矩來檢測調色劑剩余量的技術。然而，由于調色劑粘性根據圖像形成設備的 周圍溫度的變化而改變，因此很難準確地執(zhí)行檢測。此外，日本專利申請公開 No. 9-54488公開一種調色劑攪拌裝置，其包括用于基于調色劑的滲透性 (permeability)檢測調色劑剩余量的磁傳感器。
然而，調色劑攪拌裝置僅用在調色劑送料斗(hopper)中，其中調色劑密 度不改變。具體地，調色劑密度改變時，很難準確地檢測到調色劑的短缺。
此外，日本專利申請登記No. 3351179公開了其中當向顯影裝置不充分地 添加調色劑時，由調色劑攪拌組件推并轉動旋轉組件的技術。然后，當剩余調 色劑量減少時，旋轉組件通過重力下落，并且前進到調色劑攪拌組件之前以進 行檢測。此外，設置阻擋物(stopper)來接觸下沉到調色劑的吃水面(draft surface)之下的旋轉組件，以使調色劑檢測傳感器不會錯誤地檢測。因此， 當旋轉組件自然地下落并接觸阻擋物時，旋轉組件降低其下落速度，并且當落 到吃水面上時防止下沉到調色劑的吃水面之下。因此，調色劑吃水面可以可靠地等待調色劑攪拌組件的臂的到來。然而，由于這樣的技術也采用磁傳感器， 因此很難準確地檢測到其中剩余調色劑的短缺。
作為即使當調色劑密度改變時也能夠準確地檢測調色劑剩余量的技術，已 知采用光傳感器的調色劑空檢測裝置。例如，日本專利申請登記No. 2777906 采用這樣一種結構，其中當充分添加調色劑時，檢測目標組件被旋轉而進行旋 轉，并且被檢測組件蓋覆蓋，并且當調色劑的量減少(短缺)時，其伸出并被 傳感器檢測。如該公開中的圖3和4所示，在這樣的結構中，當用盡調色劑時， 調色劑在檢測組件29的環(huán)部分和插入到環(huán)部分中的支架28A之間的縫隙中匯 聚并附著于其中，使得檢測組件29關于作為旋轉中心的支架28A很難通過重 力下落。
在包括上述裝置的常規(guī)結構中，當其接觸調色劑吃水面，并且其自身的重 力與調色劑的阻力匹配以停止在調色劑吃水面時，或者當調色劑從旋轉組件的 旋轉區(qū)域上消失，并且旋轉組件停止在下死點(bottom dead point)時，檢 測旋轉組件。然而，在前一結構中，調色劑吃水面具有不均勻性，并且旋轉組 件稍稍停止在調色劑吃水面之下。由于該現象受到諸如溫度、濕度的環(huán)境之類 的干擾影響，因此旋轉組件的實際性能不可避免地與設計目標不同。在后一結 構中，由于在調色劑容器部分的內壁表面上大量聚集的調色劑用于阻止旋轉組 件的運動，因此即使僅存在少量調色劑，也不能檢測調色劑接近用盡。另外， 由于在通過下死點之后旋轉組件向相反方向返回，從而導致錯誤的檢測。

發(fā)明內容
根據上述和其它問題作出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的之一是提供新穎的圖 像形成設備。這樣的新穎的圖像形成設備包括調色劑容器部分，用于容納調色 劑，并且包括穿透調色劑容器部分以攪拌調色劑的調色劑攪拌組件。旋轉組件 被附連到調色劑攪拌組件，并且圍繞調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉。推壓組 件，其圍繞調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉來推壓旋轉組件。設置具有阻擋物 主體的阻擋物部分來接觸旋轉組件。設置光檢測裝置來檢測臨時停止在阻擋物 部分上的旋轉組件。當在調色劑容器部分中剩余的調色劑減少到預定水平，并 且推壓組件到達上死點時，旋轉組件通過其重量從推壓組件分離，并且停止在 阻擋物部分上來等待推壓裝置的到來。以部分沉入調色劑的曲柄(crank)狀 態(tài)形成調色劑攪拌組件。在調色劑容器部分的外部，旋轉組件被附連到調色劑攪拌組件。
在另一個實施例中，推壓組件經由在調色劑容器部分外部的軸承 (bearing)附連到與調色劑攪拌組件附連的旋轉組件。
在又一實施例中，旋轉組件包括齒輪和附連到齒輪的側表面的推壓組件。 在又一實施例中，阻擋物部分包括將阻擋物主體保持在預定位置的柔性組件。


當結合附圖考慮時，通過參照下面的詳細說明，將對本發(fā)明擁有更完整 的理解，并且更容易理解本發(fā)明的許多附加優(yōu)點，在附圖中 圖1圖解根據本發(fā)明第一實施例的示例性圖像形成設備； 圖2具體圖解圖1的圖像形成設備中包含的示例性顯影裝置； 圖3圖解包含在圖2的顯影裝置中的調色劑攪拌組件的示例性驅動機構；
圖4圖解調色劑容器部分中的示例性狀態(tài)，其中調色劑的吃水面被定位 在調色劑攪拌組件的旋轉中心之下；
圖5圖解調色劑容器部分中的示例性狀態(tài)，其中調色劑的吃水面被定位 在調色劑攪拌組件的旋轉中心之上；
圖6圖解調色劑容器部分中的示例性狀態(tài)，其中在旋轉135度角的方向 上，旋轉組件接觸阻擋物，并且臨時停止在上死點的下游位置；
圖7圖解調色劑容器部分中的示例性狀態(tài)，其中在旋轉45度角的方向上， 旋轉組件接觸阻擋物，并且臨時停止在上死點的下游位置；
圖8A圖解當在旋轉135度角的方向上，旋轉組件接觸阻擋物，并且臨時 停止在上死點的下游位置時，光傳感器的示例性輸出信號；
圖8B圖解當在旋轉45度角的方向上，旋轉組件接觸阻擋物，并且臨時 停止在上死點的下游位置時，光傳感器的示例性輸出信號；和
圖9圖解包含在圖2的顯影裝置中的調色劑攪拌組件的驅動機構的示例 性修改。
具體實施例方式
下面參照附圖，其中相同的附圖標記和標志指代等同或對應的部分，特 別在圖1中描述了第一實施例。如圖所示，在串聯型彩色圖像形成設備中相互平行地布置多個圖像載置體1Y到1K (例如，分別用于黃、洋紅、青和黑色)。
在中間轉印帶2上疊加調色劑圖像來形成四色調色劑圖像。在圖像形成 設備的底部，布置饋紙輥軸3。當饋紙輥軸3旋轉時，從饋紙盒4饋送轉印紙。 通過一對運送輥軸5向二次轉印夾持運送從饋紙盒饋送的轉印紙。
由于將轉印偏壓施加到二次轉印輥軸11，因此將調色劑圖像從中間轉印 帶2轉印到轉印紙上，其中該轉印紙被運送到中間轉印帶2和二次轉印輥軸11 之間形成的夾持。具有轉印的調色劑圖像的轉印紙被運送到定影裝置12。在定 影裝置12中，通過熱和夾持壓力將全彩色圖像定影到轉印紙上。從排紙輥軸 13將在定影裝置12中經受過定影處理的轉印紙排出到排紙盤部分。當要形成 黑色單色圖像時，中間轉印帶2被機構(未示出)向附圖的左下側傾斜，使得 上懸表面與圖像載置體1Y到1C分離。然后，四個圖像載置體1Y到1K中，只 有圖像載置體1K被旋轉來形成K調色劑圖像。此時，除了用于Y到K的圖像 載置體1之外，顯影裝置7還停止它們的操作。
返回到彩色圖像形成，光寫入單元6包括光源、多面鏡、f 6 (theta) 透鏡和反射鏡等(未示出)，并且根據圖像數據向圖像載置體1的表面發(fā)射激 光。然后，通過充電裝置(其在激光照射的部分衰減)均勻充電每個圖像載置 體1的表面電壓，并且通過衰減在其上形成潛像。由顯影裝置7Y到7K顯影以 這種方式形成的潛像，以形成調色劑圖像。在顯影裝置7Y到7K中分別設置多 個調色劑添加裝置8Y到8K。作為一次轉印，在圖像載置體1上形成的調色劑 圖像被轉印到中間轉印帶2。由于在一次轉印之后圖像載置體1的每個表面上 剩余調色劑，因此每個清潔裝置(未示出)清潔圖像載置體l的表面。然后， 通過每個潤滑涂層裝置，在圖像載置體l的表面上的電荷被放電器消除，并且 被充電器均勻充電，由此返回到初始狀態(tài)。
中間轉印帶2包括驅動輥軸9A、被驅動輥軸9B、張力(tension)輥軸 9C以及四個一次轉印輥軸10Y到10K。中間轉印帶2被電機驅動的驅動輥軸9A 旋轉，從而無限地行進。布置四個輥軸10Y到10K來接觸中間轉印帶2的內表 面，同時由電源(未示出)向上述每個輥軸10Y到10K提供一次轉印偏壓。通 過一次轉印輥軸10Y到10K將中間轉印帶2的內表面與圖像載置體1Y到1K壓 接來形成一次轉印夾持。然后，通過一次轉印偏壓分別在圖像載置體1Y到1K 與一次轉印輥軸10Y到IOK之間產生一次轉印電場。
作為一次轉印，通過一次轉印電場和夾持壓力，在圖像載置體1Y上形成的Y調色劑圖像被轉印到中間轉印帶2。然后Y調色劑圖像被依次與圖像載置 體1M到1K上形成的調色劑圖像M到K疊加。利用這樣的疊加，在中間轉印帶 2上形成四個疊加的調色劑圖像。
現在，參照圖2描述顯影裝置7和調色劑添加裝置8的細節(jié)。如圖所示， 調色劑添加裝置8被分離地布置在顯影裝置7之上。因此，當在顯影裝置7中 剩余的調色劑量減少到低于預定水平時，可以通過用新的調色劑添加裝置8替 換調色劑添加裝置8來添加調色劑。然后，當在調色劑添加裝置8中設置的攪 拌器(paddle) 81旋轉時，調色劑經由調色劑添加裝置8上形成的開口 8a和 7a被添加到顯影裝置7。顯影裝置7包括用作調色劑容器的調色劑容器部分71。 調色劑容器部分71包括用于將調色劑提供給圖像載置體1的表面的顯影輥軸 72、將調色劑提供給顯影輥軸75的調色劑供應輥軸73以及攪拌儲存在調色劑 容器部分71中的調色劑的調色劑攪拌組件74。
現在，參照圖3描述用于調色劑攪拌組件74的示例性驅動機構。如圖所 示，調色劑容器部分71包括被插入其中的曲柄狀調色劑攪拌組件74。
調色劑攪拌組件74的曲柄部分74b在使用期間沉入調色劑。當調色劑的 量減少，并且曲柄部分74b通過最上位置，即位于12點位置上(如，上死點) 時，支架狀調色劑攪拌組件74通過曲柄部分74b的重量旋轉。具體地，調色 劑攪拌組件74執(zhí)行日本專利申請登記No. 2777906中描述的攪拌組件和檢測器 的功能。此外，由于不存在日本專利申請登記No. 2777906中所述的支架以及 環(huán)，因此，作為本實施例的特征，不產生由于調色劑的聚集和粘著導致的檢測 器的旋轉故障。
在該示例中，作為旋轉組件的齒輪75被布置在調色劑攪拌組件74的一 部分上，該調色劑攪拌組件74從調色劑容器部分71的壁組件伸出。軸承76 被設置在齒輪75和調色劑攪拌組件74之間。具體地，嘗試即使當從驅動源(未 示出)傳遞驅動力，通過齒輪77和齒輪75的旋轉，調色劑攪拌組件74也由 于軸承76的緣故而不進行旋轉。在齒輪75的一側表面上，設置推壓組件751 來推壓旋轉組件741。旋轉組件741形成在調色劑攪拌組件74上，并且圍繞調 色劑攪拌組件74的旋轉支架而進行旋轉。與日本專利申請登記No. 2777906中 描述的、推壓與調色劑攪拌組件整體形成的檢測組件的推壓組件相反，本實施 例的推壓組件附連到經由軸承76可自由旋轉地布置在調色劑攪拌組件74上的 齒輪75。利用上述結構，調色劑攪拌組件74實現攪拌組件和檢測組件的功能。當然，只要推壓組件751可以圍繞調色劑攪拌組件74的旋轉支架進行旋轉， 就可以省略齒輪75和軸承76。例如，代替齒輪75，采用由V帶驅動和懸掛的 輪作為旋轉組件。
推壓組件751是立方片狀，并且嵌入到在齒輪的一側表面上形成凹槽內。 另外，可以通過鑄模方式將推壓組件751和齒輪75形成為一個整體?？梢杂?任何材料制成齒輪75和旋轉組件741。例如，可以使用金屬或塑料材料。當被 推壓組件751推壓時，通過推壓組件751驅動旋轉組件741進行旋轉。當齒輪 75—旦經由齒輪77受到來自驅動源(未示出)的驅動力而進行旋轉時，推壓 組件751進行旋轉運動，并且到達上死點。在該示例中，當調色劑容器部分71 中剩余的調色劑量減少，并且推壓組件751到達上死點時，旋轉組件741通過 其自身重量從推壓組件分離。旋轉組件741然后接觸阻擋物主體141，并且在 那里停止來等待推壓組件751的到達。更具體地，當在調色劑容器部分71中 剩余的調色劑量減少到預定水平時，曲柄部分74b在旋轉區(qū)域中部分地與調色 劑分離，并且在其旋轉期間，調色劑攪拌組件74的旋轉阻力降低，調色劑攪 拌組件74通過其自身重量旋轉。因此，旋轉組件741從傳遞驅動力的推壓組 件751分離，并且向下運動。然后旋轉組件741接觸具有柔性的阻擋物主體141。 阻擋物主體141被布置在阻擋物部分14上。除了阻擋物主體141之外，阻擋 物部分14包括線圈彈簧142(該線圈彈簧142由用于將阻擋物主體141保持在 預定位置的彈性組件制成)、沿用作阻擋物主體141的旋轉中心的線圈彈簧142 的中心延伸的旋轉支架以及具有連接部分144a的板部分144(該連接部分144a 支撐旋轉軸143的一端并連接到旋轉彈簧142的一端)。
當旋轉組件741接觸阻擋物主體141時，旋轉組件741臨時停止在阻擋 物主體141上。當旋轉組件741臨時停止在阻擋物主體141上時，形成在支架 狀調色劑攪拌組件74的一端上的長板狀屏蔽反射部分(shield reflection section) 142以垂直方向延伸。此時，光傳感器15檢測屏蔽反射部分742。 具體地，光檢測裝置由屏蔽反射部分742和光傳感器15構成。當屏蔽反射部 分進入光傳感器的傳感區(qū)域時，從光傳感器15發(fā)射的光被屏蔽反射部分742 反射，并且進入包含在光傳感器15的光電二極管中。當光電二極管傳感器接 收到反射光并且光電流流動時，識別出屏蔽反射部分742的存在。除了光電二 極管之外，可以采用光電晶體管。此外，要發(fā)射的光可以包括諸如氙燈、鎢燈、 LED之類的各種光源發(fā)出的光。
9如上所述，當旋轉組件741接觸阻擋物主體141時，旋轉組件741臨時 停止在其上。然后，當之后齒輪75進一步旋轉并且預定時間段過去時，推壓 組件751追上并接觸旋轉組件741。然后，由以預定速度旋轉的推壓組件751 推壓的旋轉組件741通過阻擋物部分14，同時向下按壓阻擋物主體141。阻擋 物主體141被線圈彈簧142保持，并且對抗其偏置力圍繞旋轉支架143旋轉。 阻擋物主體141可以由柔性材料制成，使得旋轉組件741和推壓組件751可以 更容易地通過阻擋物部分14。具體地，通過采用柔性材料，當向下按壓時，可 以同時向下彎曲阻擋物主體141。結果旋轉組件741和推壓主體751可以平滑 地通過阻擋物主體]4。然后在推壓組件751通過阻擋物部分14之后，阻擋物 部分返回到原始形狀。通過阻擋物部分14的推壓組件751推壓并轉動旋轉組 件741，由此再次到達上死點。
在圖4中描述在調色劑容器部分71中位于調色劑攪拌組件74的旋轉中 心之下的調色劑吃水面的示例性狀態(tài)。如圖所示，在旋轉方向上，旋轉組件741 臨時停止在上死點下游90度的位置上。在這樣的結構中，旋轉組件通過重力 自由地下落，并且容易地接觸阻擋物主體141。然而，如圖5所示，當調色劑 吃水面位于調色劑攪拌組件74的旋轉中心之上時，通過其自身重量下落的旋 轉組件741停止在吃水面，并且通常不能到達阻擋物主體141。結果，旋轉組 件741不能臨時停止在預定位置上，使得光傳感器不能檢測到屏蔽反射部分 742。具體地，除非調色劑降低到預定水平，否則光傳感器15不能檢測到屏蔽 反射部分742。
在圖6中圖解了旋轉組件741接觸阻擋物主體141并且在旋轉方向上臨 時停止在上死點下游135度的位置的示例性情況。
在這樣的結構中，調色劑吃水面位于相對低水平，當調色劑減少到這樣 的水平時，光傳感器可以檢測調色劑的短缺。圖7圖解其中旋轉組件741接觸 阻擋物主體141并在旋轉方向上臨時停止在上死點下游45度的位置上的示例 性結構。在這樣的結構中，調色劑吃水面位于相對高的水平，當添加了相對大 量的調色劑T時，光傳感器檢測到調色劑的短缺。在該示例中，旋轉組件741 接觸阻擋物主體141并臨時停止的位置最好被確定為在旋轉方向上上死點的下 游45到135度。因為，當位置小于45度時，甚至不能檢測到調色劑的短缺。 而當位置大于135度時，在調色劑實際不足之后檢測到調色劑的短缺。
由于在圖像形成設備中比其他顏色的調色劑更快地消耗黑色調色劑，因此最好在高于其它顏色的調色劑的調色劑剩余水平上檢測調色劑的短缺。例
如，可以在旋轉方向上，在上死點的下游45度的位置上檢測黑色調色劑的短 缺，同時可以在旋轉方向上，在上死點的下游135度的位置上檢測黃、洋紅和 青色調色劑的短缺。此外，當阻擋物主體141位于圖6所示的較低水平時(135 度)，來自光傳感器15的輸出信號的高信號(high signal)的步進寬度變得 比圖8所示的、在阻擋物主體141在旋轉方向上位于上死點的下游45度時更 寬。因為，臨時停止時間變得比阻擋物主體141位于較高水平(如圖7所示) 時的時間更長。
如上所述，在上述實施例中，阻擋物部分14包括阻擋物主體141和線圈 彈簧142等。然而，如圖9所示，彈性板彈簧141A可以固定在臺144A上。這 樣的結構比圖3所示的更簡單，并且能夠減少部分的數量。
甚至當密度改變時，通過使用光檢測裝置，上述圖像形成設備可以精確 地檢測剩余調色劑的短缺。
顯然根據上述教學可以對本發(fā)明進行各種附加修改。因此，-將理解在所 附權利要求的范圍內，可以以與這里描述的實施例不同方式實踐本發(fā)明。
權利要求
1.一種圖像形成設備，包括至少一個調色劑容器部分，配置來容納調色劑；顯影輥軸，配置來將調色劑從所述調色劑容器部分提供給圖像載置體；調色劑攪拌組件，其穿透所述調色劑容器部分，并且配置來攪拌儲存在所述調色劑容器部分中的調色劑；旋轉組件，其附連到所述調色劑攪拌組件，并且配置來圍繞所述調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉；推壓組件，配置來圍繞所述調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉，并且配置來推壓所述旋轉組件；阻擋物部分，具有接觸所述旋轉組件的阻擋物主體；光檢測裝置，配置來檢測臨時停止在所述阻擋物部分上的所述旋轉組件；其中當在所述調色劑容器部分中剩余的調色劑減少到預定水平，并且所述推壓組件到達上死點時，所述旋轉組件通過自身重量從所述推壓組件分離，并且停止在所述阻擋物部分上來等待所述推壓裝置的到來；其中以部分沉入調色劑的曲柄狀態(tài)形成所述調色劑攪拌組件；和其中在所述調色劑容器部分的外部，所述旋轉組件附連到所述調色劑攪拌組件。
2. 如權利要求1所述的圖像形成設備，其中所述推壓組件與在所述調色劑 容器部分外部經由軸承附連到所述調色劑攪拌組件的所述旋轉組件連接。
3. 如權利要求2所述的圖像形成設備，其中所述旋轉組件包括齒輪，其 中所述推壓組件附連到所述齒輪的側表面。
4. 如權利要求1所述的圖像形成設備，其中所述阻擋物部分包括配置來 將所述阻擋物主體保持在預定位置的彈性組件。
5. 如權利要求4所述的圖像形成設備，其中所述阻擋物主體具有柔性。
6. 如權利要求1所述的圖像形成設備，其中所述阻擋物主體具有彈性組件。
7. 如權利要求l所述的圖像形成設備，進一步包括可從所述調色劑容器部分拆卸的調色劑添加裝置，其中當在所述調色劑容 器部分中剩余的調色劑量減少到預定水平時，用新的調色劑添加裝置替換所述調色劑添加裝置。
8. 如權利要求1所述的圖像形成設備，其中所述旋轉組件接觸所述阻擋物主體，并且在旋轉方向上臨時停止在上死點下游大約45度到大約135度的位置上。
9. 如權利要求7所述的圖像形成設備，其中所述至少一個調色劑容器包 括多個單色調色劑容器，其中當所述調色劑容器中剩余的黑色調色劑量減少到 比其它調色劑更高的水平時，替換所述黑色調色劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像形成設備，在該圖像形成設備中調色劑容器部分容納調色劑，并且包括穿透調色劑容器部分以攪拌調色劑的調色劑攪拌組件。旋轉組件被附連到調色劑攪拌組件，并且圍繞調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉。推壓組件圍繞調色劑攪拌組件的旋轉支架旋轉來推壓旋轉組件。設置具有阻擋物主體的阻擋物部分來接觸旋轉組件。設置光檢測裝置來檢測臨時停止在阻擋物部分上的旋轉組件。當在調色劑容器部分中剩余的調色劑減少到預定水平，并且推壓組件到達上死點時，旋轉組件通過其重量從推壓組件分離，并且停止在阻擋物部分上來等待推壓裝置的到來。以部分沉入調色劑的曲柄狀態(tài)形成調色劑攪拌組件。在調色劑容器部分的外部，旋轉組件被附連到調色劑攪拌組件。
文檔編號G03G15/08GK101561645SQ20091013500
公開日2009年10月21日 申請日期2009年4月15日 優(yōu)先權日2008年4月15日
發(fā)明者石掛悟 申請人:株式會社理光