显影剂残余量检测机构及印刷装置的制作方法

文档序号:2675932阅读:169来源:国知局
专利名称:显影剂残余量检测机构及印刷装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种设在印刷装置中、检测在显影器的显影槽中残余的显影材料的量的显影材料残余量检测机构。
在上述印刷装置中,对感光磁鼓的感光面进行起电·曝光,形成静电潜像,然后利用墨粉(显影材料)使其显影,生成墨粉图像(显像)。将该墨粉图像转写在纸张(记录介质普通纸或OHP纸等印刷介质)上,然后进行热固着。
此外,印刷装置的显影器一般具有显影滚筒和用于存储墨粉的墨粉槽(墨粉存储槽)。显影器当所存储的墨粉耗尽时达到使用寿命,必须更换新的显影器。
但是,在以前的印刷装置,显影器的维护(显影器的更换等)必须由专门的服务人员进行。因此,要花费成本和时间进行维护,使用者会感觉不便。
因此,现在可由使用者进行更换(安装)的盒式显影器(显影单元)已被实际应用,从而能容易地进行维护。
如上所述,显影器在所存储的墨粉耗尽时,必须更换新的显影器。因此,在显影器中一般设置用于检测墨粉残余量的墨粉残余量检测机构。
与该墨粉残余量检测机构相关的技术记载在例如特开平11-84850号公报(日本专利公开公报,
公开日1999年3月30日)。

图11是表示记载在该公报中的墨粉容器200的说明图。
如图所示,该墨粉容器200具有墨粉搅拌部件201,将堆积在墨粉容器200内部的墨粉送向显影滚筒上。在墨粉搅拌部件201一端还具有支持墨粉搅拌部件201的旋转轴202,以及通过外力使旋转轴202旋转的齿轮203。
此外,在墨粉搅拌部件201的另一端设有通过光传感器204中间的狭缝板205。
该狭缝板205是具有多个狭缝的圆盘。此外,在光传感器204上设有发光部和光检测部,狭缝板205通过发光部和光检测部之间。
因此,当狭缝板205的狭缝通过光传感器204时,光传感器204的光检测部变为ON(接收来自发光部的光)。
在该墨粉容器200中,墨粉搅拌部件201通过旋转搅拌内部的墨粉,将其一部分送到显影滚筒上。
此外,在该搅拌过程中,当墨粉搅拌部件201进入墨粉(墨粉池)时,由于受到墨粉的阻力,其旋转速度在一瞬间变慢。因此,与墨粉搅拌部件201一起旋转的狭缝板205通过光传感器204的速度也变慢。因此,光传感器204的光检测周期(与狭缝的通过周期相当)变长。
另一方面,当墨粉搅拌部件201从墨粉中脱离时,由于墨粉的阻力突然消失,旋转速度在一瞬间变快。因此,狭缝板205通过光传感器204的速度也同样变快,从而光传感器204的光检测周期变短。
此外,存储的墨粉量(墨粉残余量)越多,墨粉搅拌部件201从进入墨粉到脱离的时间就越长。
因此,在该墨粉容器200中,通过监视光传感器204的光检测周期的变化,可以推测墨粉残余量。
在上述墨粉残余量检测机构中,要求墨粉搅拌部件201在包含墨粉容器200的显影器达到使用寿命之前,即所存储的墨粉耗尽之前始终平稳地旋转。因此,要求将对墨粉搅拌部件201的不必要旋转阻力(不必要阻力除了所受到的墨粉槽的墨粉阻力之外的旋转阻力)长期保持得足够小。
其中,墨粉搅拌部件201的不必要阻力的增加,主要是由于进入墨粉搅拌部件201和墨粉容器200的轴承之间的间隙的墨粉造成的。
因此,在图11所示的墨粉容器200中,在墨粉容器200的轴承上设置环形部件(未图示)。使墨粉搅拌部件201通过环形部件的内部,由此可以密封上述间隙,防止墨粉的进入。
但是,在上述结构中存在以下问题,即由于提高了环形部件的密封性,当环形部件紧固墨粉搅拌部件201时,对墨粉搅拌部件201的初始不必要阻力(环形部件造成的阻力)变大。
此外,为了减小上述环形部件的阻力,可以考虑用摩擦力小的树脂被覆环形部件的内表面(滑动面)。但是,由于滑动面位于环形表面的内侧,所以进行合适的被覆是非常困难的,并且制造成本变高。

发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提出的,其目的是提供一种可将对墨粉搅拌部件的不必要阻力长时间保持得很小的显影材料残余量检测机构。
为了实现该目的,本发明的第一残余量检测机构(第一检测机构)即显影材料的残余量检测机构,包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;以及传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量。其构成为,在上述旋转轴位于显影槽内的内部部分上设有轴环面,在显影槽被设置上述通孔的贯通壁面和旋转轴的轴环面之间,配置由弹性材料构成的密封部件,以包围旋转轴的周围,该密封部件与上述贯通壁面和轴环面双方紧密接触。
该第一检测机构设在显影器(显影装置)中,该显影器用于复印机、打印机、传真装置等印刷装置中。
其中,显影器是利用墨粉或油墨等显影材料使静电潜像显影的装置,它具有用于存储显影材料的显影槽。第一检测机构是检测存储(积蓄)在该显影槽内的显影材料的量(残余量)的装置。
即,如上所述,在第一检测机构中,在显影槽的壁面上设有通孔,并将旋转轴插入该通孔中。使驱动系统与旋转轴的外部部分(从显影槽突出来的部分)接合,从而使旋转轴整体以其长轴为旋转中心轴而旋转。
此外,在旋转轴的内部部分(插入显影槽内部的部分)上设有搅拌部件。该搅拌部件与旋转轴一起在显影槽内旋转,从而搅拌存储在显影槽内的显影材料。
此外,该搅拌部件由于搅拌显影材料而受到显影材料的阻力,从而使自身和旋转轴的旋转状态发生变化。此外,搅拌部件所受到的阻力的大小随着残留在显影槽内的显影材料的量(残余量)而变化。因此,第一检测机构通过传感器单元,检测出旋转轴的旋转状态(旋转状态的变化),从而检测出显影材料的残余量。
此外,第一检测机构在旋转轴的内部部分上设有轴环(凸肩)面。该轴环面是以旋转轴的旋转中心轴为法线方向的环状平面,与旋转轴的侧面无间隙地接合,以包围旋转轴的周围。
此外,第一检测机构在显影槽的贯通壁面(设置插入旋转轴的通孔的壁面)和旋转轴的轴环面之间,设有由弹性材料构成的密封部件。
该密封部件可以防止显影材料从显影槽的通孔中泄漏出去,它包围在旋转轴的周围,并且与贯通壁面和轴环面双方紧密接触。
此外,优选将密封部件的两个密封面(与贯通壁面和轴环面紧密接触的平面)中的一个表面固定(接合)在贯通壁面或轴环面上。此时,另一个密封表面成为与壁面或轴环面紧密接触并摩擦的滑动面。此外,也可以将两个密封表面作为滑动面。
这样,在第一检测机构中,使平滑动面与贯通壁面和轴环面紧密接触。由此,在第一检测机构中,能容易地用摩擦力小的材料(高滑动材料)被覆滑动面。
因此,在第一检测机构中,即使为了避免显影材料进入滑动面,而用贯通壁面和轴环面紧压密封部件,来增强密封部件的密封性,也能简单地抑制对旋转轴(和搅拌部件)的旋转的不必要阻力(除了受到存储在显影槽内的显影材料的阻力以外的旋转阻力)的上升。因此,第一检测机构能容易地将不必要阻力长期保持得很小。
参照以下的说明,可以理解本发明的其他目的、特征和优点。此外,通过参照附图的以下说明,可以理解本发明的优点。
图2是表示上述数字彩色复印机的构成的说明图。
图3是表示设在图2所示的复印机中的转写单元的构成的说明图。
图4是表示图1所示的墨粉残余量检测机构中的遮光板相对于光传感器的相位的说明图。
图5(a)、(b)是表示图1所示的墨粉残余量检测机构中的光传感器的输出脉冲波形的曲线图,图5(a)是表示墨粉残余量较多时的脉冲波形的曲线图,图5(b)是表示墨粉残余量较少时的脉冲波形的曲线图。
图6是表示本实施方式的设在数字彩色复印机中的墨粉残余量检测机构的另一个构成的说明图。
图7是表示图6所示的墨粉残余量检测机构中的遮光板相对于光传感器的相位的说明图。
图8是表示设在图2所示的复印机中的墨粉残余量检测机构的另一个构成的说明图。
图9是表示设在图2所示的复印机中的墨粉残余量检测机构的另一个构成的说明图。
图10是表示设在图2所示的复印机中的墨粉残余量检测机构的另一个构成的说明图。
图11是表示现有的墨粉容器的说明图。
具体实施例方式
以下对本发明的一个实施方式进行说明。
图2是表示从正面看本实施方式的数字彩色复印机(本复印机)结构的说明图。本复印机在正面(图的前面)具有门(正面门,未图示)。通过向手前侧打开该正面门,使用者(或者服务人员)可以对其内部进行维护。
首先对本复印机的结构进行说明。如图2所示,本复印机的结构包括RADF11、扫描单元12、图像形成单元13和送纸机构14,还包括未图示的操作面板。
RADF11是本复印机的原稿传送装置,具有作为双面自动原稿传送装置(RADFRecirulating Automatic Document Feeder)的功能。
即,RADF11将设置在规定位置上的原稿传送到扫描单元12的原稿台21上。其具有这样的功能,即扫描单元12读取原稿图像之后,将原稿传送到规定的取出位置。
此外,RADF11还具有这样的功能,即在扫描单元12读取原稿图像之后,将原稿反转,再传送到原稿台21上。由此,在本复印机中,扫描单元12可以读取原稿的双面图像。
RADF11可相对于原稿台21自由开闭。因此,使用者在使用RADF1 1的过程中,可以关闭该RADF11,另一方面,通过打开RADF11,可以直接将原稿放置在原稿台21上。
扫描单元12用于读取由RADF11传送的原稿的图像,是本复印机的图像输入装置。该扫描单元12如图2所示,除了具有上述原稿台21,还具有第一扫描单元22、第二扫描单元23、光学透镜24和CCD25。
扫描单元22、23通过与原稿台21平行地往复移动,来读取放置在该原稿台21上的原稿的图像。第一扫描单元22具有曝光灯,对原稿图像进行曝光;第一反射镜,使来自原稿的反射光像向规定的方向偏转。该第一扫描单元22被设定为,相对于原稿台21下表面保持一定距离,同时以规定的扫描速度与原稿台21平行地往复移动。
此外,第二扫描单元23具有第二、第三反射镜,使通过第一反射镜被偏转的反射光像向光学透镜24所处的方向偏转。该第二扫描单元23与第一扫描单元22保持一定的速度关系,与原稿台21平行地往复移动。
光学透镜24使通过第一~第三反射镜被偏转的、来自原稿的反射光像缩小,在CCD25的规定位置上成像。
CCD25是光电转换元件(CCDCharge Coupled Device)的行传感器(line sensor),对成像的反射光像进行光电转换,生成电信号的图像信息,然后输出到图像形成单元13。
该CCD25可以读取彩色图像。即,CCD25可以根据彩色的反射光像,生成被分解为R(红)、G(绿)和B(蓝)各颜色成分的行数据(line data)的图像信息。
由该CCD25生成的图像信息还被传送到未图示的图像处理单元,进行规定的图像处理,然后输出到图像形成单元13。
图像形成单元13根据从CCD25输出的图像信息,将图像打印在纸张(记录介质)上。如图2所示,该图像形成单元13由黑色(black)图像转写单元31、黄色(yellow)图像转写单元32、红色(magenta)图像转写单元33和蓝色(cyan)图像转写单元34构成。
上述转写单元31~34实质上具有相同的结构,根据图像信息将黑色图像、黄色图像、红色图像和蓝色图像分别转写在纸张上。
图3是表示上述转写单元31~34的详细结构的说明图。如图3所示,转写单元31~34具有感光磁鼓41,还具有起电器42、LSU43、显影单元44、转写用放电器45和清除装置40,上述装置在感光磁鼓41的周围沿箭头F方向配置。
各感光磁鼓(转写磁鼓)41是在表面具有感光材料的鼓形转写滚筒,可沿箭头F方向被旋转驱动。起电器42是电晕放电器,使感光磁鼓41分别均匀起电。
LSU43是曝光装置,分别被输入图像信息中与蓝色成分、红色成分、黄色成分、黑色成分对应的像素信号。
图像信息中与黑色成分、黄色成分、红色成分和蓝色成分对应的像素信号被分别输入转写单元31~34的LSU(激光束扫描单元)43中。各LSU43根据上述图像信号,使转写单元31~34中起电的感光磁鼓41曝光,生成静电潜像。
LSU43具有未图示的LED扫描头(光学行模式扫描头(optical linehead))。该LED扫描头具有LED阵列、搭载驱动该LED阵列的驱动器的基板和使LED阵列的光汇聚的自动聚焦透镜等。此外,LED扫描头具有这样的功能,即根据上述像素信号,使LED阵列发光,从而使感光磁鼓41曝光。
此外,转写单元31~34的显影单元44分别具有黑色、黄色、红色和蓝色墨粉,其具有这样的功能,即利用上述墨粉,使在感光磁鼓41上生成的静电潜像显影,生成墨粉像。
如图3所示,各显影单元44在其墨粉槽(壳体)49的内部设有墨粉搅拌部件46、墨粉供给滚筒47和显影滚筒48。
墨粉搅拌部件46通过在墨粉槽49内旋转,可以搅拌墨粉,使其稍微带电,同时向墨粉供给滚筒47供给(使其落下)墨粉。
该墨粉搅拌部件46作为后述的墨粉残余量检测机构的一部分,具有检测墨粉槽49内的墨粉残余量的功能,对该机构在后面进行说明。
墨粉供给滚筒47在墨粉槽49内与显影滚筒48相对配置,是由圆筒状的发泡橡胶弹性材料构成的旋转滚筒。
在该墨粉供给滚筒47上施加规定的偏压,可以吸附、保持由墨粉搅拌部件46供给的墨粉。在保持墨粉的状态下,以与显影滚筒48保持0.5的转速比在与显影滚筒48旋转方向(H方向)相同的方向(G方向)上旋转,并与显影滚筒48接触,向显影滚筒48的表面供给墨粉。
显影滚筒48与感光磁鼓41相对设置,是由圆筒状的导电橡胶弹性材料构成的旋转滚筒。在保持由墨粉供给滚筒47和墨粉层限制部件4形成的墨粉层的状态下,在H方向上旋转,同时与感光磁鼓41接触。由此,使墨粉附着在感光磁鼓41的静电潜像上,从而使该静电潜像显影,形成墨粉像。
此外,该显影单元44是盒式显影装置,当墨粉槽49内的墨粉达到使用寿命时,可以更换新的显影单元44。
当更换显影单元44时,使用者(或服务人员)打开本复印机的上述正面门,向手前侧水平地拉出旧的显影单元44,然后插入新的显影单元44。
转写用放电器45是电晕放电器,用于将感光磁鼓41上的墨粉像转写在纸张上。转写用放电器45的电力(电位)由未图示的电力控制单元控制。图3所示的清除装置40在图像转写到纸张上之后除去残留在感光磁鼓41上的墨粉。
此外,为了能用图像形成单元13转写墨粉像,图2所示的送纸机构14将纸张传送到规定位置上。送纸机构14具有在转写墨粉像之后,将纸张送出到本复印机外部的功能。
如图2所示,送纸机构14包括纸盒51、取出辊52、多个传送辊53、60、挡纸辊54、挡纸前检测开关(未图示)、转写传送带机构55、固着装置56、传送方向切换门57、排纸辊58、61和传送托盘59、62。
纸盒51用于存储本复印机使用的切片(cut sheet)状纸张。取出辊52是用于从纸盒51中每次取出一张纸的捡拾辊(pickup roller)。此外,传送辊53将从纸盒51中取出的纸张送入主传送路径L,使其在该传送路径L上传送。
挡纸前检测开关用于检测由传送辊53传送的纸张是否通过主传送路径L上的规定位置,然后输出规定的检测信号。
挡纸辊54暂时保持在主传送路径L上传送的纸张。为了能使感光磁鼓41的墨粉像良好地转写在纸张上,其具有这样的功能,即根据各转写单元31~34的动作时序,将纸张送入转写传送带机构55中。
即,挡纸辊54根据挡纸前检测开关输出的检测信号,将纸张送入转写传送带机构55中。所谓的送入,是指使感光磁鼓41的墨粉像的前端压在纸张的印刷范围的前端。
如图2所示,该转写传送带机构55具有驱动辊71、从动辊72、传送带73、吸附用起电器(未图示)、除电器(未图示)和辅助辊74。
传送带73是架设在驱动辊71和从动辊72之间的皮带,通过辊子71、72向箭头Z方向摩擦驱动。其具有这样的功能,即静电吸附由挡纸辊54送入的纸张,并且将其传送到各转写单元31~34和固着装置56。
吸附用起电器是设在黑色图像转写单元31和挡纸辊54之间的刷子,用于使传送带73表面带电。即,在本复印机中,通过使传送带73带电,静电吸附纸张,可以防止纸张在传送过程中偏移。
除电器设置在蓝色图像转写单元34和固着装置56之间,通过交流电流对传送带73表面进行除电。
即,在被传送到各转写单元31~34中的纸张上,各种颜色的墨粉像分别被转写并重叠。当蓝色图像转写单元34的转写结束时,通过除电器,纸张从其前端部分开始按顺序从传送带73上被剥离,然后被导向固着装置56。
固着装置56使转写在纸张上的未固着的墨粉像热固着。然后,进行了热固着处理的纸张被传送到传送方向切换门57。
传送方向切换门57可以选择地使固着后的纸张的传送路径在向位于本复印机侧面上的排出托盘59的排出路径和副传送路径S之间切换。
向排出托盘59传送的纸张,通过排出辊58、61排出到该托盘59。
此外,副传送路径S是将纸张排出到位于图像形成单元13上部的排出托盘62的传送路径。即,被送入副传送路径S的纸张由传送辊60传送到副传送路径S上,然后由排出辊61排出到排出托盘62。
以下对本复印机的特征结构,即显影单元44中的墨粉残余量检测机构(本检测机构)进行说明。
本检测机构用于检测墨粉槽49内的墨粉残余量,并且使搅拌墨粉的墨粉搅拌部件46旋转。
图1是表示本检测机构的结构的说明图。该图1是图2、图3所示的本检测机构的左侧视图。因此,在该图中,示于B方向附近的部件位于本复印机的里侧(远离正面门一侧)。因此,示于A方向附近的部件位于靠近正面门的手前侧。
如图1所示,本检测机构除了具有上述墨粉槽49和墨粉搅拌部件46,还具有密封部件81、驱动部件82、旋转体84和光传感器85。
其中,墨粉槽49、墨粉搅拌部件46、密封部件81、驱动部件82是设在显影单元44中的部件。另一方面,旋转体84和光传感器85是设在本复印机主体中的部件。
如上所述,墨粉搅拌部件46通过在墨粉槽49内旋转,可以搅拌墨粉,使其稍微带电,同时向墨粉供给滚筒47(参照图3)供给(使其落下)墨粉。
如图1所示,墨粉搅拌部件46由搅拌板86、第一、第二侧板87、88、第一、第二旋转轴89、90构成。
搅拌板86是在墨粉槽49的几乎整个区域(A-B方向)内延伸的细长板,直接搅拌墨粉,并将墨粉的一部分送到墨粉供给滚筒47上。
第一、第二侧板87、88是其侧端部分别与搅拌板86的两端部接合的圆盘状的板。此外,第一、第二侧板87、88的板面在垂直于A-B方向的方向上扩展(板面的法线方向为A-B方向)。此外,在第一、第二侧板87、88的中央部分别具有第一、第二旋转轴89、90。
第一旋转轴89是从第一侧板87的中央部向A方向延伸的旋转轴,其前端形成球形。该第一旋转轴89在设在墨粉槽49内侧的定位轴承91内旋转。另一方面,第二旋转轴90是从第二侧板88的中央部向B方向延伸的旋转轴,在设在定位轴承91对面的贯通轴承92内旋转。
因此,墨粉搅拌部件46以上述第一、第二旋转轴89、90为中心,以A-B方向为旋转中心轴进行旋转。
此外,如图1所示,第二侧板88是在其中央部开有使第二旋转轴90贯通的孔的环状板。第二旋转轴90通过在前端形成的分叉的接合部,固定在第二侧板88上。
即,该第二侧板88是以第二旋转轴90延伸的方向为法线方向(墨粉搅拌部件46的旋转中心轴方向)、作为第二旋转轴90的轴环(凸肩)的平面(轴环面),它与第二旋转轴90的侧面无间隙地接合,以包围第二旋转轴90的周围。
墨粉搅拌部件46的构成为,第一、第二旋转轴89、90位于第一、第二侧板87、88的中央部,而搅拌板86与第一、第二侧板87、88的侧端部接合。
因此,搅拌板86位于从墨粉搅拌部件46的旋转中心轴开始向垂直于该轴的方向偏移的位置上。因此,墨粉搅拌部件46的重心从旋转轴开始偏向搅拌板86所处的一侧(向搅拌板86一侧偏重)。
因此,墨粉搅拌部件46成为使搅拌板86尽可能配置在下侧的状态。即,只要除了重力以外不作用其他外力,并且没有妨碍旋转的阻力,墨粉搅拌部件46设定自身的旋转状态(由于旋转而产生的状态),使得搅拌板86配置在尽可能低的位置上。
此外,所谓的定位轴承,是指轴承的终端封闭,旋转轴的前端不突出到轴承外部的类型的轴承。另一方面,所谓的贯通轴承,是指轴承的终端开放,旋转轴的前端突出到轴承外部的类型的轴承。
在第二旋转轴90的侧面和贯通轴承的内表面之间,设有使两者彼此不接触的足够大的间隙。
此外,如图1所示,在第二旋转轴90突出贯通轴承92的部分(墨粉槽49的外部部分)的侧面上,设有销钉93和侧翼95。
销钉93与后述的驱动部件82的突出部94接触。此外,侧翼95是在第二旋转轴90的侧面上沿旋转中心轴延伸的三角形薄板,与后述的旋转体84的接触叶片接触。
驱动部件82是包围贯通轴承92周围的环状部件。驱动部件82借助于来自未图示的驱动源的驱动力,在贯通轴承92的周围旋转。此外,在驱动部件82的B方向的侧面上设有突出部94。
该驱动部件82具有这样的功能,即,使突出部94与销钉93接触,同时旋转,从而通过设有销钉93的第二旋转轴90,使墨粉搅拌部件46整体旋转。
旋转体84不是设在显影单元44上,而是设在本复印机的主体上,如图1所示,它具有开口部97、遮光板98和平衡体(balancer)99,能以第二旋转轴90的延长线(即墨粉搅拌部件46的旋转中心轴)为中心旋转。
开口部97具有直径向A方向(向开口端)变大的孔,用于使第二旋转轴90的前端(B方向的前端)插入。
此外,在开口部97内壁的一部分上设有接触叶片96。使该接触叶片96与第二旋转轴90的侧翼95接触,从而旋转体84可以与第二旋转轴90(即墨粉搅拌部件46)一起旋转。
因此,在本检测机构中,通过驱动部件82所受的驱动力,驱动部件82、墨粉搅拌部件46和旋转体84能以墨粉搅拌部件46的第一、第二旋转轴89、90为中心,一体地旋转。
此外,旋转体84的遮光板98是设在旋转体84侧面上的扇形板(参照图4)。遮光板98随着旋转体84的旋转,通过光传感器85的发光部和受光部之间。
光传感器85是透过型光传感器,与旋转体84同样设在本复印机的主体上,具有未图示的发光部和受光部。
当发光部和受光部之间没有遮光物体时,光传感器85输出L(Low)的脉冲波,当有遮光物体时输出H(High)的脉冲波。
因此,当遮光板98通过光传感器85时,光传感器85输出H的脉冲波。
此外,本检测装置中设有控制单元(未图示),用于输入并处理来自光传感器85的脉冲波。
当从光传感器85输出的脉冲波为H的时间小于规定值时,该控制单元使本复印机的未图示的警告灯亮灯,催促使用者更换显影单元44。
平衡体99是用于使旋转体84的重心位于旋转中心轴上的配重,是设在遮光板98相反一侧的侧面(旋转体84的侧面)上、与遮光板98一起将中心轴夹在中间的板。
借助于该平衡体99,旋转体84只要不受到使其自身旋转的外力(即侧翼95受到的外力),无论是怎样的旋转状态,都能保持该状态。因此,旋转体84总是与墨粉搅拌部件46同样地旋转(当墨粉搅拌部件46停止时,由于惯性会继续旋转一会儿)。
以下,对墨粉搅拌部件46的搅拌板86和旋转体84的遮光板98之间的位置关系进行说明。图4是表示遮光板98相对于光传感器85的相位的说明图。
在本检测机构中,当遮光板98位于实线所示的位置时,搅拌板86位于墨粉搅拌部件46旋转的上死点(最高的位置,不稳平衡点)。另一方面,当遮光板98位于虚线所示的位置时,即当遮光板98通过光传感器85之后,搅拌板86位于墨粉搅拌部件46旋转的下死点(最低的位置,稳定平衡点)。
以下,对本检测机构的密封部件81及其相关部件进行说明。图1所示的密封部件81用于防止墨粉从墨粉槽49进入贯通轴承92内。
该密封部件81具有由弹性的单泡性(monofoaming)发泡材料(气泡不连在一起,独立气泡的发泡材料)构成的环形(中央开孔的圆柱形状)。在压缩状态下配置在墨粉槽49的内壁和第二侧板88之间。即,密封部件81的一个端面与墨粉槽49的内壁接合固定,以包围贯通轴承92的端部(入口的孔)和第二旋转轴90的周围。此外,其另一个端面与第二侧板88平面接触。
在密封部件81的内周面和第二旋转轴90的侧面之间,设有使两者彼此不接触的足够大的间隙。
此外,如图1所示,在密封部件81与第二侧板88的接触面上设有高滑动部件101。该高滑动部件101是通过在密封部件81端面上被覆滑动摩擦系数非常小的材料(高滑动材料树脂(聚缩醛树脂、聚烯烃树脂、酰胺纤维树脂、氟化乙烯树脂)等)而形成的。
此外,第二侧板88也同样由聚缩醛树脂、聚烯烃树脂、酰胺纤维树脂、氟化乙烯树脂等高滑动部件构成。
因此,密封部件81和第二侧板88之间的滑动摩擦力造成的阻力非常小。
此外,如上所述,密封部件81在墨粉槽49和第二侧板88之间处于被压缩的状态,所以能将第二侧板88(即墨粉搅拌部件46的整体)向墨粉槽49的A方向的内壁挤压(推压)。
墨粉搅拌部件46的A方向的端部即第一侧板87和第一旋转轴89,由聚缩醛树脂、聚烯烃树脂、酰胺纤维树脂、氟化乙烯树脂等高滑动部件构成,并且第一旋转轴89的前端(支持部前端)形成为半球形。
因此,第一旋转轴89和定位轴承91之间的滑动摩擦力造成的阻力非常小。
以下,对本检测机构的动作进行说明。
当本复印机进行印刷动作时,为了使墨粉搅拌部件46搅拌墨粉槽49的墨粉,驱动部件82借助于来自未图示的驱动源的驱动力,在贯通轴承92的周围旋转。
由此,突出部94和销钉93以及侧翼95和接触叶片96接触(啮合),从而驱动部件82、墨粉搅拌部件46和旋转体84一体地旋转。
通过该旋转,墨粉搅拌部件46反复进入·脱离堆积在墨粉槽49内的墨粉(墨粉池),对其进行搅拌。
此外,在该旋转过程中,墨粉搅拌部件46在上死点附近与墨粉不接触(从墨粉池中脱离),在从下死点到上死点之间受到驱动部件82的驱动力而旋转。此外,在从上死点到下死点之间,由于受到重力的影响较大,所以与驱动部件82脱离(即销钉93和突出部94脱离),以更快的速度向下旋转(落下旋转)。
另一方面,当受到堆积在墨粉槽49中的墨粉的阻力时,即当与墨粉接触时(进入墨粉池时),墨粉搅拌部件46由于受到的墨粉阻力较大,所以处于仅依靠重力无法旋转的状态。因此,此时总是借助于驱动部件82的驱动力而旋转移动。
因此,在本检测机构中,当墨粉槽49中的墨粉残余量较多时,墨粉搅拌部件46在到达上死点之后,几乎不会落下旋转,而是落在墨粉池上,停止旋转。然后,借助于跟随在墨粉搅拌部件46后面的驱动部件82,进入墨粉池的内部。
因此,与墨粉搅拌部件46一起旋转的旋转体84的遮光板98,与墨粉搅拌部件46一起提前一瞬落下旋转,在进入光传感器85之前,与墨粉搅拌部件46一起停止旋转,然后恢复由于驱动部件82的驱动力而产生的旋转速度。遮光板98以该旋转速度通过光传感器85的整个区域。
因此,当墨粉残余量较多时,如图5(a)所示,光传感器85输出的脉冲波的H期间较长(在该图中,为了与图5(b)比较,H期间比实际的画得较长)。
此外,当墨粉残余量逐渐减少时,墨粉搅拌部件46在到达上死点之后,落下旋转的距离变长。因此,旋转体84的遮光板98在位于光传感器85内之前,与墨粉搅拌部件46一起落下旋转,并在该位置停止旋转。遮光板98停在该位置上,直到驱动部件82追上墨粉搅拌部件46,然后遮光板98恢复由于驱动部件82的驱动力而产生的旋转速度。遮光板98以该旋转速度通过光传感器85的整个区域。
因此,在这种情况下,如图5(a)所示,光传感器85也输出较长的H脉冲波。
另一方面,当墨粉槽49内的墨粉快耗尽时,墨粉搅拌部件46到达上死点之后,落下旋转到下死点附近。因此,旋转体84的遮光板98与墨粉搅拌部件46一起落下旋转,直到其整体通过光传感器85。
因此,在这种情况下,如图5(b)所示,光传感器85输出H脉冲波的期间非常短。
控制单元当接收到如图5(b)所示的很短的脉冲波输入时,如上所述,使本复印机的未图示的警告灯亮灯,催促使用者更换显影单元44。由此,使用者可以检查出墨粉槽49内的墨粉残余量变少,从而确认显影单元44的更换时期。
如上所述,在本检测机构的第二旋转轴90的内部部分上,设有第二旋转轴90的第二侧板88。该第二侧板88是以第二旋转轴90的旋转中心轴为法线方向的环状平面,它与第二旋转轴90的侧面无间隙地接合,以包围第二旋转轴90的周围。
此外,在本检测机构的墨粉槽49的贯通壁面(设置用于插入第二旋转轴90的通孔的壁面)和第二旋转轴90的第二侧板88之间,配置有由弹性材料构成的密封部件81。
该密封部件81可以防止墨粉从墨粉槽49的通孔泄漏,它包围第二旋转轴90的周围,并与贯通壁面和第二侧板88两者紧密接触。
此外,密封部件81(密封部件81的一个密封面)与贯通壁面接合。在其与第二侧板88之间的密封面(滑动面)上有高滑动部件101。该高滑动部件101是用高滑动材料(滑动摩擦系数非常小的材料树脂等)被覆滑动面而形成的。
这样,在本检测机构中,使密封部件81的平滑动面与第二侧板88紧密接触。由此,在本检测机构中,能容易地用摩擦力小的材料(高滑动材料)被覆滑动面。
因此,在本检测机构中,即使为了避免墨粉进入滑动面,而将密封部件81紧压在贯通壁面和第二侧板88之间,来增强密封部件81的密封性,也能容易地抑制对第二旋转轴90(和搅拌板86)旋转的不必要阻力(除了受到的存储在墨粉槽49内的墨粉的阻力以外的旋转阻力)的上升。因此,本检测机构是能容易地将不必要阻力长时间保持得很小的结构。
此外,在本检测机构中,第二侧板88也由高滑动材料构成。由于第二侧板88是比贯通壁面小的部件,所以容易用高滑动材料制造(成本低)。由此,能以低的制造成本来降低不必要阻力。
在将密封部件81与贯通壁面之间的密封面作为滑动面的情况下,优选将由高滑动部件构成的环状薄板贴附在贯通壁面的滑动部分(与密封部件81的滑动面接触的部分)上。
此外,密封部件81由单泡性的发泡材料构成,该材料是具有良好的弹性、可以防止墨粉渗入或透过的材料。由此,能容易地提高密封部件81的密封性。
此外,在本检测机构中,第一旋转轴89的端部被支持在设置在与墨粉槽49的贯通壁面相对的壁面上的定位轴承91中。由此,能容易地使旋转轴的旋转稳定。
此外,在该构成中,第一旋转轴89的端部为半球形,其前端具有较小的截面积。由此,能进一步减小旋转轴89、90的不必要阻力。
此外,由于该旋转轴89的前端挤靠在轴承的接触面(壁面)上,所以密封部件81在旋转轴的第二侧板88和墨粉槽49的内壁之间被压缩(挤压)。由此,可以提高密封部件81的密封性。
此外,第一旋转轴89和定位轴承91由高滑动材料构成。由此,可以进一步减小旋转轴89、90的不必要阻力。
此外,在本检测机构中,显影器由显影单元44构成,所以能容易地进行更换。本检测机构的旋转轴89、90和搅拌板86(当然还有密封部件81)设在显影单元44上,另一方面,作为传感器单元的光传感器85和旋转体84设在本复印机的主体上。
由此,即使更换显影单元44,也能继续利用同一传感器单元,从而能降低显影单元44的成本。
此外,在本检测机构中,设有与第二旋转轴90一起旋转的遮光板98,以及将遮光板98的旋转轨道夹在其间的光传感器85。由此,可以将第二旋转轴90的旋转状态转写为遮光板98的旋转状态。因此,通过测定遮光板98的旋转状态,就能获得第二旋转轴90的旋转状态。
此外,在该构成中,遮光板98通过光传感器85中间。即,光传感器85的发光部和受光部将该遮光板98的旋转轨道(遮光板98的通过区域)的一部分夹在中间,即通过旋转的遮光板98,可以暂时遮挡从发光部到达受光部的光。
由此,在本检测机构中,通过解析光传感器的受光部的受光状态,就能获得遮光板98的旋转状态即第二旋转轴90的旋转状态。
此外,在该构成中,光传感器85和遮光板98不设在显影单元44上,而是预先设在本复印机主体上。
由此,与遮光板98设在显影单元44上、光传感器85设在本复印机主体上的构成相比,不必担心在安装显影单元时遮光板98和光传感器85之间的干涉。因此,能容易地安装显影单元44。
此外,在本检测机构中,在旋转体84上设有平衡体99,用于将重心配置在旋转中心轴上。由此,可以防止旋转体84的自重导致的旋转(不是随着第二旋转轴90的旋转)。
此外,光传感器85与反射型光传感器不同,即使遮光板98的位置稍有偏差,受光状态也不会变化。因此,即使由于显影单元44的个体差异、安装时的误差等,使显影单元44的安装位置稍有偏差的情况下,也能正确地测定第二旋转轴90的旋转状态。
当使用反射型光传感器时,代替遮光板98的是反射光的反射板。此时,为了用光传感器正确地测定旋转状态,优选将反射板和光传感器之间的距离尽可能地设定为规定值。
此外,显影单元44沿旋转轴的延伸方向(旋转轴的旋转中心轴的方向)插入本复印机中,以使墨粉槽49的插入第二旋转轴90的贯通壁面配置在本复印机的里侧。
因此,第二旋转轴90从墨粉槽49中突出来的部分(外部部分)、设在本复印机的旋转体84、光传感器85配置在远离本复印机的正面门、使用者的手够不到的位置上。由此,可以避免不熟悉的使用者损坏精密的光传感器85和第二旋转轴90的外部部分。
此外,在本检测机构的显影单元44上设有将旋转驱动力传递到第二旋转轴90的驱动部件82。该驱动部件82与第二旋转轴90伸出到墨粉槽49之外的外部部分连接。
由此,驱动部件82和将驱动力和电力传递到驱动部件82的驱动系统等装置也能配置在本复印机的里侧。因此,可以防止使用者损坏这些部件。
此外,在本检测机构的第二旋转轴90的侧面上,设有沿其旋转中心轴延伸的侧翼95。此外,在旋转体84上设有接触叶片96和遮光板98。
其中,旋转体84的接触叶片96沿旋转方向与旋转轴的侧翼95接触。因此,当第二旋转轴90旋转时,第二旋转轴90的侧翼95和旋转体84的接触叶片96接触(啮合),从而,旋转体84和第二旋转轴90一体地旋转。
此外,该旋转体84的遮光板98通过光传感器85中间(发光部和受光部之间),即传感器单元的光传感器85将遮光板98的旋转轨道夹在中间。
因此,在本检测机构中,可以将第二旋转轴90的旋转状态转写为设在旋转体84上的遮光板98的旋转状态。因此,通过测定遮光板98的旋转状态,能容易地获得第二旋转轴90的旋转状态。
此外,在本检测机构中,通过使第二旋转轴90的侧翼95和旋转体84的接触叶片96啮合(接合),可以将第二旋转轴90的旋转状态复制到旋转体84上。即,当一起旋转时,遮光板98和第二旋转轴90(搅拌板86)的旋转相位总是处于相同的状态。因此,由于能简化第二旋转轴90的旋转状态和遮光板98的旋转状态之间的对应关系,所以能容易地测定第二旋转轴90的旋转状态。
此外,在本检测机构的旋转体84上,设置用于插入第二旋转轴90的圆筒形开口部97,在该开口部97的内壁上设置上述接触叶片96。由此,在安装显影单元44时,能容易地找到第二旋转轴90的配置位置(只要将第二旋转轴90插入开口部97即可),所以能简单地安装显影单元44。即,可以吸收安装显影单元44时第二旋转轴90的位置变动。
此外,该开口部97的开口端扩大。由此,能容易地将第二旋转轴90导入开口部97的内部。
在本实施方式中,本检测机构设有与墨粉搅拌部件46一起旋转的旋转体84。但是不限于此,可以使本检测机构形成例如图6所示的构成。图7是表示本检测机构的遮光板98相对于光传感器85的相位的说明图。
如图6所示,该检测机构与图1所示的构成相比,没有了旋转体84,并且将遮光板98设置在第二旋转轴90的B方向的端部。对于墨粉残余量的检测功能,该构成与图1所示的构成完全相同。
在该构成中,驱动部件82、光传感器85等也全部位于B方向附近,所以除了开口部97这一点之外,显影单元44插入的便利性与图1的构成完全相同。此外,由于使用了密封部件81,对于墨粉的密封性与图1的构成同样良好。
在图6所示的构成中,由于不必将旋转体84配置在本复印机的主体上,所以能简化结构,进而降低制造成本。
在该构成中,在将显影单元44插入本检测机构的过程中,优选调整遮光板98和光传感器85的位置关系,使遮光板98不碰到光传感器85。
此外,在该构成中,可以将光传感器85设置在显影单元44上。由此,可以避免在插入安装显影单元44时遮光板98和光传感器85之间的干涉。
此外,在本实施方式的本检测机构中,设置了透过型光传感器的光传感器85。但是不限于此,如图8所示,可以设置反射型光传感器111,作为本检测机构的光传感器。
该检测机构与图6所示的的构成相比,配置反射型光传感器111来代替光传感器85,还配置反射板112来代替遮光板98。该反射型光传感器111与光传感器85同样具有发光部和受光部。当从发光部发出的光被反射板112反射时,该反射光到达受光部。当受光部接收到光时,该反射型光传感器111输出H的脉冲波,当受光部没有接收到光时,该反射型光传感器111输出L的脉冲波。
对于墨粉残余量的检测功能,该构成与图1所示的构成完全相同。在该构成中,驱动部件82、光传感器85等也全部位于B方向附近,并且反射型光传感器111和反射板112的位置关系简单,所以显影单元44插入的便利性比图1的构成好。此外,由于使用了密封部件81,所以对于墨粉的密封性与图1的构成同样良好。
利用该构成,可以从本复印机的上方(与A-B方向垂直的方向)插入显影单元44,而不限于B方向,所以可以减少对本复印机构造的限制。在本构成中,为了避免显影单元44个体差异造成的影响,优选使反射型光传感器111和反射板112之间的距离与各显影单元44无关地尽可能均一。
此外,在本实施方式中,本检测机构具有环状的密封部件81,夹在墨粉槽49和第二侧板88之间。但是不限于此,可以使本检测机构形成图9所示的构成。
该检测机构与图1所示的构成相比,在第二旋转轴90和贯通轴承92之间的间隙中设置密封环121,来代替密封部件81。
对于墨粉残余量的检测功能,该构成与图1所示的构成完全相同。在该构成中也具有旋转体84(开口部97),并且驱动部件82、光传感器85等也全部位于B方向附近,所以显影单元44插入安装的便利性与图1的构成相同。
此外,可以使本检测机构形成图10所示的构成。该检测机构与图9所示的构成相比,没有了旋转体84,并且将遮光板98设置在第二旋转轴90的B方向的端部。
在该构成中,驱动部件82、光传感器85等也全部位于B方向附近,所以除了开口部97这一点之外,显影单元44插入安装的便利性与图1的构成相同。
在使用密封环121的情况下,由于墨粉搅拌部件46没有被向A方向推压,所以第一旋转轴89的前端不必形成球形。
此外,在本实施方式中,使密封部件81与支持搅拌板86的第二侧板88接触。但是不限于此,可以在第二旋转轴90上设置与第二侧板88不同的轴环面,并使密封部件81与该表面接触。
此外,在本实施方式中,可以在墨粉搅拌部件46上设置第一旋转轴89和第二旋转轴90等两根旋转轴。但是不限于此,也可以仅设置一根旋转轴。在这种情况下,旋转轴延伸跨过墨粉槽49的整个区域,以使旋转轴在墨粉槽49内部部分的前端支持在定位轴承91中。
此外,在本检测机构(本复印机)中使用的墨粉可以是一种成分,也可以是两种成分。
此外,作为适用于本检测机构的各部件的高滑动部件材料,可以使用例如滑动树脂。作为这样的树脂,可以列举例如共聚物或均聚物的POM(聚缩醛)树脂、高滑动ABS(丙烯腈·丁二烯·苯乙烯)树脂或特殊苯乙烯树脂等苯乙烯类树脂、高滑动PP(聚丙烯)树脂或高滑动特殊PE(聚乙烯)树脂等烯烃类树脂、高滑动PA(聚酰胺)类树脂、PTFE(聚四氟乙烯)树脂等。
此外,作为高滑动材料,最好不使用对墨粉槽49内的墨粉产生不良影响的材料(例如需要润滑材料(润滑油等)的材料)。
此外,作为高滑动材料,优选使用滑动摩擦系数为0.3以下(最好为0.14以下)的材料。该系数是在表面厚度为0.83kg/cm2,线速度为6.2cm/sec的测定条件下,使用钢(S45c)作为相对滑动材料时的数值。
此外,作为构成密封部件81的单泡性发泡材料,可以使用例如聚烯烃发泡体、聚苯乙烯发泡体、聚氨基甲酸乙酯发泡体、聚氯乙烯发泡体、氟化橡胶发泡体等。特别是,如果使用聚氨基甲酸乙酯发泡体(氨基甲酸乙酯泡沫),则价格便宜,并且能得到更好的物理特性。
此外,在本检测机构(本复印机)中使用的显像剂一般是平均粒径为5~15μm左右的微粒。作为该微粒的制造方法,一般是将树脂和着色剂等熔融混炼之后,再进行粉碎、分级,即所谓的粉碎法。另一方面,被称为湿磨法(wet grinding method)的墨粉制造方法被提出,其中有悬浊聚合法(suspension polymerization method)或乳化聚合法(emulsion polymerization method),以及在特开平5-66600号公报(日本专利公开公报,
公开日1993年3月19日)、特开平5-119529号公报(日本专利公开公报,
公开日1993年5月18日)等中记载的转相乳化法(phase inversion emulsification method)等,上述悬浊聚合法或乳化聚合法是在存在分散稳定剂的情况下,将使着色剂和添加剂等分散的单基物(monomer)在水性介质中聚合。粘着树脂可以使用从例如聚苯乙烯和聚苯乙烯丙烯酸酯聚合体等苯乙烯类树脂、氯乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚醚多元醇树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂等中选出的一种或两种以上树脂,此外,上述粘着树脂从合成阶段开始,可以被预先分散微小的结晶性石蜡或不相容性物质。但是,在上述粘着树脂中,由于聚酯树脂或聚醚多元醇树脂的树脂弹性等热力学性质优良,所以优选将它们用于粘结树脂。从墨粉的热稳定性、保存稳定性等方面考虑,该树脂的玻化温度(Tg)优选在50~90℃范围内。
该树脂的数量平均分子量(Mn)优选在3,000~100,000范围内。如果小于3,000,则粒化困难,如果大于100,000,则在进行转相乳化时粘度变大,会对粒径和分布的控制等产生影响,这都是所不希望的。
作为用于本检测机构(本复印机)中的着色剂,迄今为止,只要是作为墨粉用材料使用的各种染料类或颜料类,就不特别限定,可以使用以下所述的有机或无机的各种、各色染料或颜料。即作为黑色的着色剂,可以列举碳黑、氧化铜、二氧化锰、苯胺黑、活性碳、无磁性铁氧体、磁性铁氧体、磁铁矿等。
作为黄色的着色剂,可以列举铬黄铬酸铅、锌铬黄、镉黄、黄色氧化铁、无机坚牢黄(mineral fast yellow)、镍钛黄(nickel titaniumyellow)、脐橙黄、萘酚黄S、永固黄G、耐晒黄…10G、联苯胺黄G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永固黄NCG和酒石黄色淀等化合物。
作为橙色的着色剂,可以列举红色铬黄铬酸铅、钼桔红、永久橙GTR、吡唑啉酮橙(pyrazolone orange)、弗尔肯橙(Vulcan orange)、阴丹士林亮橙Brilliant Orange)RK、联苯胺橙G和阴丹士林亮橙GK等化合物。
作为红色的着色剂,可以列举氧化铁红、镉红、红丹、硫化水银、镉、永久红4R、立索尔深红、吡唑啉酮红、监视红(watching red)、钙盐、色淀红C、色淀红D、亮胭脂红6B、曙红色淀、碱性蕊香红色淀B、茜素色淀和亮胭脂红3B等化合物。作为紫色的着色剂,可以列举锰紫(manganese purple)、坚牢紫(fast violet)B和龙胆紫色淀等化合物。
作为蓝色的着色剂,可以列举铁蓝、钴蓝、碱性蓝色淀、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、非金属酞菁蓝、酞菁蓝部分氯化物(phthalocyanineblue partial chloride)、坚牢天蓝色(fast sky blue)和阴丹士林蓝(Indantherne blue)BC等化合物。
作为绿色的着色剂,可以列举铬绿、氧化铬、颜料绿(pigmentgreen)B、孔雀绿色淀和终极黄绿(final yellow green)G等化合物。作为白色的着色剂,可以列举锌花、氧化钛、锑白和硫化锌等化合物。在本检测机构(本复印机)的静电潜像显影用的墨粉中,除了上述材料以外,还可以根据需要添加磁粉、污损防止剂(offset inhibitor)、起电控制剂等成分。
作为磁粉,可以列举磁铁矿、赤铁矿和各种铁氧体等。作为用于改善墨粉稳定性的污损防止剂,迄今为止,只要是用作墨粉用材料的,就不特别限定,可以使用下述的材料,例如固体石蜡、氧化固体石蜡、微晶石蜡等石蜡,廿九烷蜡(montanic wax)等矿物蜡,蜂蜡、巴西棕榈蜡等动植物蜡,聚烯烃蜡(聚乙烯、聚丙烯等)、氧化聚烯烃蜡、Fischer-Tropsch蜡等合成蜡等。上述脱模剂可以单独使用,也可以同时使用两种以上。
作为起电控制剂,可以使用从低分子化合物到高分子化合物的各种物质。例如可以使用使4级铵盐化合物(quanternary ammonium saltcompound)、苯胺黑化合物、有机金属合成体、螯形化合物和培养氨基的单体(monomer growing an amino group)单独聚合或共聚的高分子化合物等。
在增塑剂或为了进行起电调整和表面阻力调整等而添加的外添加剂中,优选使用二氧化硅粉末、氧化钛粉末和氧化铝粉末等无机粉末。为了对上述无机粉末进行疏水性和起电性控制,可以用硅基漆、各种变性硅基漆、硅油、各种变性硅油、硅烷偶联剂、具有功能团的硅烷偶联剂和其它有机硅化合物等处理剂进行处理。此外,可以使用从上述处理剂中选出的一种或两种处理剂。
作为其它的添加剂,优选使用例如聚四氟乙烯、硬脂酸锌、聚氟亚乙烯基(vinyliden polyfluorine)、硅油粒子(含有约40%的二氧化硅)等润滑油。此外,可以少量使用与墨粉粒子极性相反的白色微粒作为显影性增强剂。
此外,本发明的残余量检测机构是用于检测存储在印刷装置的显影器内的显影材料的残余量检测机构,它具有由于与旋转轴一起在显影器内旋转而受到显影材料的阻力的搅拌部件,根据搅拌部件的旋转状态,可以检测出显影器内的显影材料的残余量。
此外,在本实施方式中,将第二侧板88作为第二旋转轴90的轴环(凸肩)平面(轴环平面)。其中,可以将该第二侧板88称为凸缘(flange)、凸缘平面或凸缘型罩。
如上所述,本发明的第一残余量检测机构(第一检测机构)包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量。第一残余量检测机构的特征在于,在上述旋转轴的显影槽内的内部部分上设有轴环面,在显影槽的设置上述通孔的贯通壁面和旋转轴的轴环面之间,配置由弹性材料构成的密封部件,以包围旋转轴的周围,该密封部件与上述贯通壁面和轴环面双方紧密接触。
该第一检测机构设在显影器(显影装置)中,该显影器用于复印机、打印机、传真装置等印刷装置中。
其中,显影器是利用墨粉或油墨等显影材料使静电潜像显影的装置,它具有用于存储显影材料的显影槽。第一检测机构是检测存储(积蓄)在该显影槽内的显影材料的量(残余量)的装置。
即,如上所述,在第一检测机构中,在显影槽的壁面上设有通孔,并将旋转轴插入该通孔中。使驱动系统与旋转轴的外部部分(从显影槽突出来的部分)接合,从而使旋转轴整体以其长轴为旋转中心轴而旋转。
此外,在旋转轴的内部部分(插入显影槽内部的部分)上设有搅拌部件。该搅拌部件与旋转轴一起在显影槽内旋转,从而搅拌存储在显影槽内的显影材料。
此外,该搅拌部件由于搅拌显影材料而受到显影材料的阻力,从而使自身和旋转轴的旋转状态发生变化。此外,搅拌部件所受到的阻力的大小随着残留在显影槽内的显影材料的量(残余量)而变化。因此,第一检测机构通过传感器单元,可以检测出旋转轴的旋转状态(旋转状态的变化),从而检测出显影材料的残余量。
此外,第一检测机构在旋转轴的内部部分上设有轴环(凸肩)面。该该轴环面是以旋转轴的旋转中心轴为法线方向的环状平面,它与旋转轴的侧面无间隙地接合,以包围旋转轴的周围。
此外,第一检测机构在显影槽的贯通壁面(设有使旋转轴插入的通孔的壁面)和旋转轴的轴环面之间,设有由弹性材料构成的密封部件。
该密封部件可以防止显影材料从显影槽的通孔中泄漏出去,它包围在旋转轴的周围,并且与贯通壁面和轴环面双方紧密接触。
此外,优选将密封部件的两个密封表面(与贯通壁面和轴环面紧密接触的平面)中的一个表面固定(接合)在贯通壁面或轴环面上。此时,另一个密封表面成为与壁面或轴环面紧密接触并相对摩擦的滑动面。此外,也可以将两个密封表面作为滑动面。
这样,在第一检测机构中,使平滑动面与贯通壁面和轴环面紧密接触。由此,在第一检测机构中,能容易地用摩擦力小的材料(高滑动材料)被覆滑动面。
因此,在第一检测机构中,即使为了避免显影材料进入滑动面,而将密封部件紧压在贯通壁面和轴环面之间,来增强密封部件的密封性,也能简单地抑制对旋转轴(和搅拌部件)旋转的不必要阻力(除了受到存储在显影槽内的显影材料的阻力以外的旋转阻力)的上升。因此,第一检测机构能容易地将不必要阻力长时间保持得很小。
此外,如上所述,在第一检测机构中,优选密封部件(密封部件的一个密封表面)与贯通壁面或轴环面中的任意一个接合。并且优选在另一个密封表面(滑动面)上具有高滑动部件。这样的高滑动部件可以用高滑动材料(滑动摩擦系数非常小的材料,树脂等)被覆滑动面而形成。由此,可以使不必要阻力非常小。
此外,优选使密封部件的一个密封面与贯通壁面接合,使另一个密封面作为滑动面而与旋转轴的轴环面接触。在这种情况下,优选在旋转轴的轴环面上设置高滑动部件(轴环面由高滑动材料构成,或者用高滑动材料被覆轴环面)。
轴环面是比贯通壁面小的部件,所以易于设置滑动部件。由此,能以低制造成本来降低不必要阻力。
在将密封部件与贯通壁面之间的密封面作为滑动面的情况下,优选将由高滑动部件构成的环贴附在贯通壁面的滑动部分(与密封部件的滑动面接触的部分)上。
此外,优选密封部件由具有良好弹性、能防止显影材料渗入和透过的材料,例如单泡性的发泡材料构成。由此,能容易地提高密封部件的密封性。
此外,在第一检测机构中,优选旋转轴插入显影槽内一侧的端部(内部部分一侧的端部)被支持在定位轴承中,上述定位轴承设置在与显影槽的贯通壁面相对的壁面上。由此,能容易地使旋转轴稳定地旋转。
此外,在该构成中,优选旋转轴的上述端部的前端具有比旋转轴小的截面积。由此,能进一步减小不必要阻力。
此外,优选该旋转轴的前端被轴承的接触面(壁面)挤压得越紧,密封部件在旋转轴的轴环面和显影槽的内壁之间被压缩(挤压)得越紧。由此可以提高密封部件的密封性。
旋转轴的内部部分也可以是前端的截面积变小的纤细形状。
此外,优选旋转轴的内部部分的端部和轴承的接触面由高滑动材料构成。由此能进一步减小旋转轴的不必要阻力。
此外,旋转轴可以是一根,也可以由设在搅拌部件的两端部的两根轴构成。当由两根轴构成时,上述内部部分的端部是与从显影槽中突出来的外部部分不同的轴的前端。
此外,为了能容易地更换显影器,可以用能从印刷装置主体上装拆的显影单元构成包含显影槽的显影器。
在这种情况下,优选第一检测机构的旋转轴和搅拌部件(当然也包括密封部件)设在印刷装置的主体上,另一方面,传感器单元也设在印刷装置的主体上。由此,即使更换显影单元,也能继续利用同一传感器单元,从而能降低显影单元的成本。
此外,在这种情况下,优选配置与旋转轴一起旋转的遮光板和将遮光板的旋转轨道夹在中间的透过型光传感器。
通过该构成,传感器单元可以将旋转轴的旋转状态转写为遮光板的旋转状态。因此,可以通过测定遮光板的旋转状态,获得旋转轴的旋转状态。
此外,在该构成中,优选遮光板通过透过型光传感器的中间。
所谓的透过型光传感器,是指设有产生光的发光部和接收该光的受光部的传感器。在该构成中,透过型光传感器的发光部和受光部将上述遮光板的旋转轨道(遮光板的通过区域)的一部分夹在中间,即通过旋转的遮光板,可以暂时阻挡从发光部发出的光到达受光部。
由此,通过解析透过型光传感器的受光部的受光状态,传感器单元可以获得遮光板的旋转状态,即旋转轴的旋转状态。
此外,在该构成中,透过型光传感器和遮光板不是设置在显影单元上,而是预先设置在印刷装置的主体上。
由此,与遮光板设置在显影单元上、透过型光传感器设在印刷装置主体上的构成相比,不必担心在安装显影单元时遮光板和光传感器之间的干涉。因此,能容易地安装显影单元。
此外,透过型光传感器与反射型光传感器不同,即使遮光板的位置稍有偏差,受光状态也不会变化。因此,即使由于显影单元的个体差异、安装时的误差等,使显影单元的安装位置稍有偏差的情况下,也能正确地测定旋转轴的旋转状态。
当使用反射型光传感器时,代替遮光板的是反射光的反射板。此时,为了用光传感器正确地测定旋转状态,优选将反射板和光传感器之间的距离尽可能地设定为规定值。
此外,优选显影单元沿旋转轴的延伸方向(旋转轴的旋转中心轴的方向)插入安装在印刷装置中,以使显影槽的插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
这里所谓的印刷装置的里侧,是指安装显影单元的方向的下游侧。即,在安装显影单元时,通常首先打开印刷装置的门,将显影单元推入到规定位置上。所谓的印刷装置的里侧,是指从印刷装置的门到印刷装置内部的较远侧(推入方向的下游侧)。
在该构成中,旋转轴从显影槽中突出来的部分(外部部分)和设在印刷装置中的传感器单元等,配置在远离印刷装置的门、使用者的手够不到的位置上。由此,可以避免不熟悉的使用者损坏精密的光传感器和旋转轴的外部部分。
此外,在构成中,优选显影单元设有将旋转驱动力传递到旋转轴的驱动部件。优选该驱动部件与旋转轴伸出到显影槽之外的外部部分连接。
由此,驱动部件和将驱动力和电力传递到驱动部件的驱动系统等装置也能配置在印刷装置的里侧。因此,可以防止使用者损坏这些部件。
本发明的第二残余量检测机构(第二检测机构)包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量。第二残余量检测机构的特征在于,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆的、包含显影槽的显影单元上,另一方面,上述传感器单元设在印刷装置的主体上,在上述旋转轴的侧面上设有沿旋转中心轴延伸的侧翼,此外,上述传感器单元具有在与旋转轴相同的旋转中心轴上旋转的旋转体和透过型光传感器,上述旋转体包括接触叶片,沿旋转方向与旋转轴的侧翼接触;遮光板,通过传感器单元的透过型光传感器中间。
该第二检测机构与第一检测机构同样,设在用于印刷装置的显影器上,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内存储的显影材料的量(残余量)。
此外,在第二检测机构中,包含显影槽的显影器由上述显影单元构成。显影单元包含旋转轴和搅拌部件,另一方面,传感器单元设在印刷装置的主体上。由此,即使更换显影单元,也能继续利用同一传感器单元。
此外,在第二检测机构中,在旋转轴的侧面上设有沿其旋转中心轴延伸的侧翼。
在传感器单元上设有在与旋转轴相同的旋转中心轴上旋转的旋转体和透过型光传感器。该旋转体具有接触叶片和遮光板。
旋转体的遮光板沿旋转方向与旋转轴的侧翼接触。因此,当旋转轴旋转时,旋转轴的侧翼和旋转体的接触叶片接触(啮合),从而旋转体和旋转轴一体地旋转。
此外,该旋转体的遮光板与第一检测机构的遮光板同样通过传感器单元的透过型光传感器中间(发光部和受光部之间),即,传感器单元的透过型传感器将遮光板的旋转轨道夹在中间。
因此,在第二检测机构中,传感器单元可以将旋转轴的旋转状态转写为设在旋转体上的遮光板的旋转状态。因此,通过测定遮光板的旋转状态,可以获得旋转轴的旋转状态。
此外,在第二检测机构中,通过使旋转轴的侧翼和旋转体的接触叶片啮合(接合),可以将旋转轴的旋转状态转写到旋转体上。即当一起旋转时,遮光板和旋转轴(搅拌部件)的旋转相位总是处于相同的状态。因此由于能简化旋转轴的旋转状态和遮光板的旋转状态之间的对应关系,所以能容易地测定旋转轴的旋转状态。
此外,在第二检测机构中,透过型光传感器和遮光板不是设置在显影单元上,而是预先设置在印刷装置主体上。因此减小了安装显影单元时遮光板和光传感器干涉的可能性。因此,能容易地安装显影单元。
优选在旋转体上设置平衡体,使旋转体的重心配置在旋转中心轴上。由此,可以防止旋转体的自重导致的旋转(不是随着旋转轴的旋转)。
在第二检测机构中,也优选显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽被插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
在该构成中,旋转轴的突出部分(外部部分)和设在印刷装置中的传感器单元等,配置在远离印刷装置的门、使用者的手够不到的位置上。由此,可以避免不熟悉的使用者损坏精密的光传感器和旋转轴的外部部分。
此外,在第二检测机构中,优选显影单元设有将旋转驱动力传递到旋转轴的驱动部件。优选该驱动部件与旋转轴伸出到显影槽之外的外部部分连接。
由此,驱动部件和将驱动力和电力传递到驱动部件的驱动系统等装置也可以配置在印刷装置的里侧。因此,可以防止使用者损坏这些部件。
此外,在第二检测机构中,优选在传感器单元的旋转体上设置用于插入旋转轴的圆筒形开口部,在该开口部的内壁上设置上述接触叶片。由此,在安装显影单元时,能容易地找到旋转轴的配置位置(只要将旋转轴插入开口部即可),所以能简单地安装显影单元。
此外,优选该开口部的开口端扩大,由此能容易地将旋转轴导入其内部。
本发明的第三残余量检测机构(第三检测机构)包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量。第三残余量检测机构的特征在于,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆的、包含显影槽的显影单元上,此外,该显影单元具有将旋转驱动力传递到旋转轴的驱动部件,该驱动部件与旋转轴伸出到显影槽之外的外部部分连接,该显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽的旋转轴突出来的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
该第三检测机构与第一、第二检测机构同样,设在用于印刷装置的显影器中,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内存储的显影材料的量(残余量)。
此外,在第三检测机构中与第二检测机构同样,包含显影槽的显影器由上述显影单元构成。显影单元包含旋转轴和搅拌部件。
此外,在第三检测机构中,优选传感器单元设在印刷装置的主体上。由此,即使更换显影单元,也能继续利用同一传感器单元。
此外,在第三检测机构中,显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽被插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
在该构成中,旋转轴的突出部分(外部部分)和设在印刷装置中的传感器单元等,配置在远离印刷装置的门、使用者的手够不到的位置上。由此,可以避免不熟悉的使用者损坏精密的光传感器和旋转轴的外部部分。
此外,在第三检测机构中,显影单元设有将旋转驱动力传递到旋转轴的驱动部件。该驱动部件与旋转轴伸出到显影槽之外的外部部分连接。
由此,驱动部件和将驱动力和电力传递到驱动部件的驱动系统等装置也可以配置在印刷装置的里侧。因此,可以防止使用者损坏这些部件。
此外,本发明的印刷装置具有上述第一~第三任意一个残余量检测机构。由此,可以实现能抑制墨粉泄漏造成的不必要阻力、容易地测定旋转轴的旋转状态、避免使用者损坏残余量检测机构的印刷装置。
此外,本发明涉及一种复印机、打印机等使用电子照相技术、在记录介质上形成图像的电子照相图像形成装置的显影装置,更具体地讲,涉及一种检测显影器内的显影剂残余量的显影剂残余量检测机构。
此外,打印机或复印机等图像形成装置对由起电器使其均匀起电的图像保持体进行选择曝光,形成潜像,然后显影器通过显影剂使上述潜像显影,并且将该显影剂形成的图像转写在记录介质上,从而进行图像记录。在上述装置中,显影器的维护由专门的服务人员进行,这给使用者带来了不便,因此,通过将显影器做成盒状,由使用者将该显影器装入装置主体中,从而可以更换由于显影剂消耗等而达到使用寿命的显影器,容易地进行维护。在上述显影器中,当预先装入的显影器内的显影剂耗尽时,必须更换新的显影器,但一般设置显影剂残余量检测机构,当显影器内的显影剂剩余量少时,对此进行检测。
此外,现有的装置存在以下问题。即显影剂残余量检测机构所要求的功能是,在显影器快达到使用寿命之前,即显影器内的显影剂快耗尽之前,显影剂残余量检测部件(送墨部件)由于重力而平稳地自由落下。即,对于显影剂残余量检测部件,在初期和经过一段时间之后,必须使除了显影剂以外的旋转阻力保持得很小。在初期,必须减小显影剂残余量检测部件和滑动部件之间的滑动摩擦阻力,经过一定时间后,不能使显影剂进入信号检测部件(送墨部件的旋转轴)和显影器之间的接合部。
在图11的例子中,通过在显影剂残余量检测部件和显影器之间设置沿轴向的间隙,可以减小初始的滑动摩擦阻力,通过在信号检测部件和显影器之间的接合部插入环状的弹性密封部件,可以防止显影剂进入。但是在该构成中,如果为了确保环状弹性密封部件的密封性而使弹性密封部件的内周面与信号检测部件紧密地嵌合,则会使对显影剂残余量检测部件的初始旋转阻力变大。另一方面,如果为了减小对显影剂残余量检测部件的初始旋转阻力而使弹性密封部件的内周面和信号检测部件的嵌合变弱,则经过一段时间之后,显影剂会进入,从而使旋转阻力逐渐增大。即,难以在初期和经过一段时间之后,将对显影剂残余量检测部件的除了显影剂之外的旋转阻力保持得很小。
此外,本发明的目的是提供一种显影剂残余量检测机构,在初期和经过一段时间之后,都能将对显影剂残余量检测部件的除了显影剂之外的旋转阻力保持得很小。此外,本发明的目的是提供一种显影剂残余量检测机构,当更换显影器时,也能得到稳定的检测信号,并且可使图像形成装置小型化。
此外,对于图1所示的本检测机构,也可以进行如下说明。即,第二旋转轴90由啮合部(第二旋转轴90的A方向的端部)、销钉93和侧翼95形成,与第二侧板88啮合。
旋转体84由遮光板98、开口部97和接触叶片96形成,与第二旋转轴90啮合。第二旋转轴90通过销钉93和驱动部件82的突出部94啮合,从而与墨粉搅拌部件46一体地旋转。旋转体84通过接触叶片96和第二旋转轴90的侧翼95啮合,从而与第二旋转轴90同步即与墨粉搅拌部件46同步地旋转。通过在旋转体84上设置开口部97,可以由显影单元44(与图像保持体)的离开/接近动作吸收第二旋转轴90的位置变动。
遮光板98是扇形的遮光板,通过透过型光传感器的光传感器85监视其通过时间。当光没有被遮挡时,由透过型光传感器构成的光传感器85输出L(Low),当光被遮挡时输出H(Hight)。
光传感器85和遮光板98配置在本复印机主体上,随着旋转体84的旋转,即墨粉搅拌部件46的旋转而输出脉冲波。
图4是遮光板98相对于光传感器85的相位图。侧翼95和接触叶片96在墨粉搅拌部件46从上死点向下死点移动期间,被设定为设在旋转体84上的遮光板98通过光传感器85的相位。用实线表示的遮光板98的位置是快落下之前的位置(上死点),用虚线表示的遮光板98的位置是落下之后的位置(下死点)。
在墨粉槽49内的墨粉足够多的情况下,由于墨粉搅拌部件46受到墨粉的阻力,所以遮光板98几乎等速地旋转,输出图5(a)所示的大致等间隔、等宽度的脉冲波。
当墨粉槽49内的墨粉变少时,墨粉搅拌部件46受到的墨粉的阻力变小,墨粉搅拌部件46由于偏重,当越过上死点时,由于重力而落下,遮光板98从图4的实线位置向虚线位置的旋转速度变快,输出图5(b)所示的H的脉冲宽度比图5(a)短的脉冲波。通过监视图5(a)(b)的脉冲宽度,可以检测出墨粉槽49内的墨粉残余量减少,获知显影器的更换时期。
根据以上构成,可以将光传感器85和遮光板98配置在本复印机的主体上,即使更换墨粉槽49时,光传感器85和遮光板98的位置关系也不改变,从而得到稳定的检测信号输出,并且在将能得到更稳定的检测信号输出的透过型光传感器用作光传感器85时,也可以将墨粉槽向本复印机主体的插拔方向设定为图像保持体的旋转轴方向,从而可以减小墨粉槽49插拔所需要的截面积,使本复印机小型化。
此外,在本检测机构中,在形成为圆盘状的第二侧板88和墨粉槽49内壁之间配置密封部件(弹性密封部件)81。密封部件81由单泡性的发泡材料制成,贴附在墨粉槽49的内壁上,并且在贴附面的相反一侧的表面上设置高滑动部件101。
密封部件81沿轴向被压缩,并向另一端侧挤压墨粉搅拌部件46。在密封部件81的内周面和第二旋转轴90的嵌合部设有彼此不接触的足够大的间隙。另一方面,另一端的第一侧板87和第一旋转轴89由聚缩醛树脂、聚烯烃树脂、酰胺纤维树脂和氟化乙烯树脂等的高滑动部件制成,第一旋转轴89的前端(支持部前端)形成半球形。
通过形成以上结构,可以减小在初期墨粉搅拌部件46和滑动部件之间的滑动摩擦阻力,并且能防止经过一段时间后,显影剂进入第二旋转轴90和墨粉槽49之间的接合部,从而可以将旋转阻力保持得很小,并且直到墨粉槽49内的显影剂耗尽,都能保持稳定的检测性能。
此外,可以用以下的第四~第十四检测机构和第一图像形成装置来说明本发明。即,第四检测机构即显影装置的显影剂残余量检测机构,由显影剂残余量检测部件构成,该检测部件由被显影器支持的、具有偏重的旋转体构成,并且在搅拌显影器内的显影剂的同时,检测该显影剂的残余量。在上述显影剂残余量检测部件的与上述显影器外部之间具有啮合部一侧的端部侧面和上述显影器内壁之间配置弹性密封部件,从而向另一端侧挤压上述显影剂残余量检测部件。由此,可以抑制经过一段时间后显影剂残余量检测部件的旋转阻力逐渐增大。
此外,第五检测机构与第四检测机构相比,其构成为,在上述弹性密封部件和上述残余量检测部件的端部侧面之间的接触部上,上述弹性密封部件侧面和上述显影剂残余量检测部件的端部侧面其中至少一个上具有高滑动部件。由此,可以减小上述弹性密封部件在初期对显影剂残余量检测部件的旋转阻力。
此外,第六检测机构与第四或第五检测机构相比,其构成为,上述弹性密封部件贴附在上述显影器内壁上。由此,可以防止显影剂从上述弹性密封部件和上述显影器内壁之间进入信号检测部件和显影器之间的接合部,从而可以抑制经过一段时间之后旋转阻力逐渐增大。
此外,第七检测机构与第四~第六检测机构的任意一个相比,其构成为,上述弹性密封部件是单泡性的发泡材料。由此,可以防止显影剂从上述弹性密封部件进入信号检测部件和显影器之间的接合部,从而可以抑制经过一段时间之后旋转阻力逐渐增大。
此外,第八检测机构与第四~第七检测机构的任意一个相比,其构成为,上述另一端侧具有包括支持部的支持部件,该支持部被支持在显影器内,其截面积向着轴端变小。由此,可以减小上述支持部对显影剂残余量检测部件的初始旋转阻力。此外,第九检测机构与第四~第七检测机构的任意一个相比,其构成为,被支持在上述显影器内的上述支持部由高滑动部件构成。由此,可以进一步减小上述支持部对显影剂残余量检测部件的初始旋转阻力。
此外,第十检测机构即显影装置的显影剂残余量检测机构由以下部分构成显影剂残余量检测部件,由被支持在图像形成装置的显影器内、具有偏重的旋转体构成,搅拌显影器内的显影剂,同时检测该显影剂的残余量;和信号检测部件,与上述显影剂残余量检测部件的旋转动作相关联。其构成为,与上述显影剂残余量检测部件啮合的啮合部件和上述信号检测部件具有可根据上述显影器向上述图像形成装置的插拔动作而离合的啮合部,并且在上述图像形成装置主体上设置上述信号检测部件和根据上述信号检测部件的动作而产生检测信号的信号发生部件。由此,可以不受上述显影器向上述图像形成装置的安装位置的个体差异,而得到稳定的输出信号。
此外,第十一检测机构与第十检测机构相比,其构成为,上述啮合部可在上述显影剂残余量检测部件的旋转轴方向上离合。由此,可以将上述显影器向上述图像形成装置的插拔方向设定为图像保持体的旋转轴方向,从而可以减小插拔显影器所需要的截面积,使上述图像形成装置小型化。
此外,第十二检测机构与第十或第十一检测机构相比,其构成为,在上述显影器安装在上述图像形成装置的规定位置上,设在上述啮合部件上的突起部与设在上述信号检测部件上的突起部在上述显影剂残余量检测部件的旋转方向上啮合。由此,可以使图像形成动作时的上述显影剂残余量检测部件和上述信号检测部件的相位关系与上述显影器向上述图像形成装置安装时的相位关系无关,将其保持为规定的相位关系。
此外,第十三检测机构与第十二检测机构相比,在上述显影剂残余量检测部件从上死点向下死点移动期间,通过将上述突起部设定为设在上述信号检测部件上的信号检测部通过信号发生部件的相位,从而能可靠地检测出上述显影器内的显影剂残余量变少。
此外,第十四检测机构与第十~第十三检测机构的任意一个相比,其构成为,上述啮合部和上述信号检测部件的任意一个都具有圆锥形的啮合开口部。由此,可以吸收上述显影器向上述图像形成装置插拔时,伴随着上述显影器与图像保持体的离开/接合动作而产生的上述显影剂残余量检测部件的位置变动,从而能可靠地使上述显影剂残余量检测部件和上述信号检测部件啮合。
此外,第一图像形成装置具有第四~第十四检测机构的任意一个。
记载在发明的详细说明中的具体实施方式
或实施例仅是为了说明本发明的技术内容。因此,本发明不能被限定在这些具体实施例而被狭义地解释。即,本发明在其实质和权利要求项的范围内,可以进行各种变更。
权利要求
1.一种显影材料的残余量检测机构,包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;以及传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量,在上述旋转轴位于显影槽内的内部部分上设有轴环面,在显影槽被设置上述通孔的贯通壁面和旋转轴的轴环面之间,配置由弹性材料构成的密封部件,以包围旋转轴的周围,该密封部件与上述贯通壁面和轴环面双方紧密接触。
2.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述密封部件与上述贯通壁面和轴环面中的任意一个接合,并且在与另一个的紧密接触表面上设有高滑动部件。
3.根据权利要求2所述的残余量检测机构,上述高滑动部件的滑动摩擦系数为0.3以下。
4.根据权利要求2所述的残余量检测机构,上述密封部件与上述贯通壁面接合。
5.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述密封部件由单泡性的发泡材料构成。
6.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述旋转轴插入显影槽内一侧的端部被支持在定位轴承内,上述定位轴承设置在显影槽的与贯通壁面相对的壁面上,上述端部的前端具有比旋转轴小的截面积。
7.根据权利要求6所述的残余量检测机构,上述端部由高滑动材料构成。
8.根据权利要求7所述的残余量检测机构,构成上述端部的高滑动材料的滑动摩擦系数为0.3以下。
9.根据权利要求6所述的残余量检测机构,上述端部为半球形。
10.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆、包含显影槽的显影单元上,另一方面,上述传感器单元设在印刷装置的主体上,上述传感器单元包括遮光板,与旋转轴一起旋转;以及透过型光传感器,将遮光板的旋转轨道夹在中间。
11.根据权利要求10所述的残余量检测机构,上述显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽被插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
12.根据权利要求11所述的残余量检测机构,上述显影单元具有向旋转轴传递旋转驱动力的驱动部件,该驱动部件与旋转轴伸出显影槽之外的外部部分连接。
13.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆、包含显影槽的显影单元上,另一方面,上述传感器单元设在印刷装置的主体上,上述传感器单元具有与旋转轴一起旋转的反射板和反射型光传感器,上述反射型光传感器具有发光部;以及受光部,当从发光部发出的光被反射板反射时,接收反射光。
14.根据权利要求1所述的残余量检测机构,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆、包含显影槽的显影单元上,另一方面,上述传感器单元设在印刷装置的主体上,在上述旋转轴的侧面上设有沿旋转中心轴延伸的侧翼,此外,上述传感器单元具有与旋转轴在同一旋转中心轴上旋转的旋转体和透过型光传感器,上述旋转体具有沿旋转方向与旋转轴的侧翼接触的接触叶片和通过传感器单元的透过型光传感器中间的遮光板。
15.根据权利要求14所述的残余量检测机构,上述旋转体具有平衡体,用于使其自身的重心配置在旋转中心轴上。
16.根据权利要求14所述的残余量检测机构,上述显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽被插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
17.根据权利要求16所述的残余量检测机构,上述旋转体具有用于插入旋转轴的开口部,在该开口部的内壁上设有上述接触叶片。
18.根据权利要求17所述的残余量检测机构,上述开口部的开口端扩大。
19.根据权利要求16所述的残余量检测机构,上述显影单元具有向旋转轴传递旋转驱动力的驱动部件,该驱动部件与旋转轴伸出显影槽之外的外部部分连接。
20.一种显影材料的残余量检测机构,包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;以及传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆、包含显影槽的显影单元上,另一方面,上述传感器单元设在印刷装置的主体上,在上述旋转轴的侧面上设有沿旋转中心轴延伸的侧翼,此外,上述传感器单元具有与旋转轴在同一旋转中心轴上旋转的旋转体和透过型光传感器,上述旋转体具有沿旋转方向与旋转轴的侧翼接触的接触叶片和通过传感器单元的透过型光传感器中间的遮光板。
21.根据权利要求20所述的残余量检测机构,上述旋转体具有平衡体,用于使其自身的重心配置在旋转中心轴上。
22.根据权利要求20所述的残余量检测机构,上述显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽被插入旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
23.根据权利要求22所述的残余量检测机构,上述旋转体具有用于插入旋转轴的开口部,在该开口部的内壁上设有上述接触叶片。
24.根据权利要求23所述的残余量检测机构,上述开口部的开口端扩大。
25.根据权利要求22所述的残余量检测机构,上述显影单元具有向旋转轴传递旋转驱动力的驱动部件,该驱动部件与旋转轴伸出显影槽之外的外部部分连接。
26.一种显影材料的残余量检测机构,包括旋转轴,插入设在显影器的显影槽上的通孔中,该显影器使用在印刷装置中;搅拌部件,设在上述旋转轴上,并与该旋转轴一起在显影槽内旋转,从而受到存储在显影槽内的显影材料的阻力;以及传感器单元,根据上述旋转轴的旋转状态,检测出显影槽内残留的显影材料的量,上述旋转轴和搅拌部件设在可从印刷装置的主体上装拆、包含显影槽的显影单元上,此外,上述显影单元具有向旋转轴传递旋转驱动力的驱动部件,该驱动部件与旋转轴伸出显影槽之外的外部部分连接,上述显影单元沿旋转轴插入安装在印刷装置中,使得显影槽上伸出旋转轴的贯通壁面配置在印刷装置的里侧。
27.一种印刷装置,具有根据权利要求1至26任意一项所述的残余量检测机构。
全文摘要
在本检测机构中,在墨粉槽的第二旋转轴的贯通壁面和第二旋转轴的第二侧板之间设有用于防止墨粉泄漏的由弹性材料构成的密封部件。这样,由于使密封部件的平滑动面与第二侧板紧密接触,所以能容易地用高滑动部件被覆滑动面。因此,即使为了避免墨粉进入滑动面,而通过贯通壁面和第二侧板紧压密封部件,来增强密封部件的密封性,也能容易地抑制对第二旋转轴旋转的不必要阻力。由此,可以提供一种将对墨粉搅拌部件的不必要阻力长时间保持得很小的显影材料的残余量检测机构。
文档编号G03G15/08GK1467581SQ0312340
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月6日 优先权日2002年6月7日
发明者井上淳志, 西野俊夫, 吉田涉, 沟口二三十, 加藤圭二, 大越俊秀, 三十, 二, 夫, 秀 申请人:夏普株式会社
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