专利名称：电摄影成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电摄影成像装置。
本申请中，电摄影成像装置是指采用电摄影成像系统在记录介质上形成图像的装置。它包括，例如，电摄影复印机，电摄影打印机(激光束打印机，LED打印机等等)，传真机，字处理机等等。
本发明之前，彩色激光束打印机的典型结构如下。其上加有电压的充电辊，以预定的接触压力与感光鼓接触，均匀地给感光鼓的圆周表面充电，以便能形成潜像。
感光鼓的充电圆周表面利用包括激光二极管的扫描部分曝光。更具体地说，激光二极管向多面镜发射受过图像数据信号调制的激光束，多面镜使激光束偏转。被偏转的激光束投射向多面镜，从而，使激光束在感光鼓1的母线方向上扫描，同时，激光束经过成像镜头和偏转镜聚焦在感光鼓1的圆周表面上；扫描激光束投射到感光鼓1的圆周表面上。
结果，利用经过图像数据信号调制的激光束在感光鼓1的圆周表面上形成许多相应于原稿图像的不同原色成分的静电潜像。
潜像显影转台包括用于使相应于品红色潜像显影的显影单元，用于使相应于青色潜像显影的显影单元，用于使相应于黄色潜像显影的显影单元，以及用于使相应于黑色潜像显影的显影单元。
在潜像显影操作过程中，含有相应于待显影的潜像的彩色调色剂的潜像显影单元(以下称显影单元)，停在这样一个位置(以下称显影位置)，在这个位置，显影单元的潜像显影辊(以下称显影辊)的圆周表面和感光鼓1的圆周表面之间的距离最小，也就是说，小到极细微。
当显影单元移向显影位置时，显影辊与成像装置主体的高压电源连接，因此，用以显影潜像的偏压(以下称显影偏压)加到显影单元上。同时，显影辊与驱动部件啮合，驱动部件与成像装置的主体侧的驱动电源连接。
在将显影辊旋转驱动、同时将显影偏压加到显影辊时，感光鼓上的潜像被显影成调色剂图像。
显影单元取显影盒形式，该显影盒由作为潜像显影部件的显影辊和调色剂存储部分构成一体。盒式显影单元可以使使用者自己维护成像装置，而不依赖服务人员，因此，装置的可操作性大大提高了。因此，盒式显影单元(以下称显影盒)被广泛用作电摄影成像装置的显影单元。
本发明对传统技术作了进一步的改进。
本发明的首要目的是提供一种可以在记录介质上形成所希望的图像电摄影成像装置。
本发明的另一个目的是提供一种可在潜像显影之前分散用于使静电潜像显影的粉状调色剂的电摄影成像装置。
本发明的另一个目的是提供一种电摄影成像装置，它的显影单元驱动马达不必产生象本发明之前的装置必须产生的那样大的扭矩来转动显影单元。
本发明的另一个目的是提供一种电摄影成像装置，其特征在于更换一个或多个显影单元后，显影转台的间歇旋转程序马上重复几次，在这个程序中，潜像显影转台旋转，然后暂时停止。
本发明的另一个目的是提供一种电摄影成像装置，其特征在于显影单元装配在潜像显影转台中，与本发明之前的装置相比，驱动显影单元所需要的初始扭矩更小。
结合附图，通过以下对本发明最佳实施例的说明，本发明的所有目的、特点和优点，会更加清楚。
图1是本发明中彩色激光束打印机的纵剖面图。
图2是把显影单元安装到打印机主体上的方法的透视图。
图3是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图4是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图5是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图6是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图7是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图8是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图9是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图10是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图11是把显影单元安装到主体上的方法的透视图。
图12是处在图像显影位置的显影单元的剖面图。
图13是一个联锁开关的侧视图。
图14是把显影单元放到显影转台上合适位置的方法的透视图。
图15是说明装运包装中显影单元的位置的剖面图，以及同一显影单元安装到打印机主体中后的位置的剖面图。
图16是本发明第一实施例中，显影转台的旋转程序的序列图。
图17是第一实施例中，显影转台的旋转程序的序列图。
图18是本发明的第一实施例中，显影转台的旋转程序的流程图。
图19是驱动显影单元所必须的扭矩的曲线图。
图20是本发明的第一实施例中的打印系统的方框图。
下面，参照附图，描述本发明的彩色图像成像装置。
实施例1(成像装置的一般结构)首先，参照图1描述电摄影彩色图像成像装置的一般结构，图1是彩色激光束打印机(即彩色图像成像装置的一种典型形式)的纵剖面图。
彩色激光束打印机的成像部分包括以预定的恒速转动的载像部件15(例如，电摄影感光鼓)、固定安装的黑色显影单元21B，以及三个可旋转的彩色显影单元黄色显影单元20Y，品红色显影单元20M，青色显影单元20C。
在成像部分之下，安装着图像转印中间部件9(以下称中间转印部件)，它临时容纳着重叠地转印到中间转印部件上的不同颜色的彩色调色剂图像，然后将这些调色剂图像转印到由记录介质供给部件送来的记录介质2上。当彩色调色剂图像被转印到记录介质2上之后，记录介质2被送到定影部件25，在这里，彩色调色剂图像被固定到记录介质2上。然后，记录介质2由排纸辊34、35和36排出，送到位于打印机上侧的排纸部分37。记录介质2包括普通纸张、OHP纸张等等。
旋转彩色显影单元和固定黑色显影单元可以单独地安装进打印机主体18，或从中移走。
下面，按照逻辑程序，详细地描述成像装置的各个部分的结构。(载像部件单元)感光鼓单元13由载像部件15(以下称感光鼓)、清洁部件、充电部件和清洁部件支架14构成一体，支架14兼作感光鼓15的支架。鼓单元13以可以拆卸的方式安装在打印机主体18上，结果，在感光鼓15的寿命耗尽后，鼓单元13容易更换。
这个实施例中的感光鼓15由直径62mm的铝质圆筒和敷设在铝质圆筒的圆周表面上的一层有机电摄影导材料构成。它由兼作感光鼓支架的清洁部件支架14以可旋转的方式支撑着。
沿着感光鼓15的圆周表面，安装着清洁刮板16和作为充电部件的初级充电部件17。在从未示出的马达传递到感光鼓15的一个轴端即图1中后面的那端的驱动力的作用下，感光鼓15与成像操作同步反时针转动。清洁刮板16与感光鼓15的圆周表面接触，以清除调色剂图像转印后遗留在感光鼓15的圆周表面上的调色剂颗粒。(充电部件)充电部件17是采用接触型充电法的充电部件。它包括作为充电部件的导电充电辊，充电辊与感光鼓15接触。通过将电压加到导电辊上的方式使感光鼓15的圆周表面均匀地充电。(曝光部件)感光鼓15被扫描部分30曝光。更具体地说，图像信号被提供给激光二极管，激光二极管把经图像信号调制的激光束投射到多面镜31上。多面镜31在扫描马达的作用下高速旋转，因而，经图像信号调制的激光束作扫描移动。作扫描移动的激光束穿过成像镜头32，偏转镜33使它偏转朝向以预定的恒速转动的感光鼓15的圆周表面。结果，以反映图像信号的方式使感光鼓15的圆周表面曝光，从而，在感光鼓15的圆周表面上形成了反映图像数据的静电潜像。(潜像显影构件)这个实施例的潜像显影系统(以下称显影系统)包括三个旋转潜像显影单元，它们是黄色潜像显影单元20Y，品红色潜像显影单元20M，青色潜像显影单元20C，它们相应地使黄色、品红色和青色潜像显影；一个固定显影单元21B，它使黑色潜像显影。在彩色图像成像操作中，中间转印部件9每转动一次，显影转台23就旋转一次，以把黄色潜像显影单元20Y、品红色潜像显影单元20M、青色潜像显影单元20C和黑色潜像显单元20B，以所述的程序放置到合适的潜像显影位置，在这里，潜像被显影成成相应的彩色图像。(黑色潜像显影单元)黑色潜像显影单元21B是一个静止单元，或叫不转动单元，它以可拆卸的方式被安装在打印机主体18中，它的安装方式使得黑色潜像显影单元21B的显影辊21BS的圆周表面离感光鼓15的圆周表面的距离极细微(大约300μm)。黑色潜像显影单元21B把相应于原稿图像的黑色成份的潜像显影成黑色调色剂图像。它包括黑色调色剂存储部分和显影辊21BS。
如图1所示，在黑色潜像显影单元21B中，调色剂由安装在黑色调色剂存储部分中的调色剂传送部件21BT传送给显影辊21BS。传送到显影辊21BS附近的调色剂，由以一定的压力与显影辊21BS的圆周表面接触的显影刮板21BB在顺时针转动的显影辊21BS的圆周表面上涂上一层，当调色剂涂到显影辊21BS上时，调色剂被摩擦充电。
然后，当用于显影潜像的偏压(以下称显影偏压)加到显影辊21BS上时，调色剂层上的调色剂颗粒以反映静电潜图像的方式从显影辊21BS跳到感光鼓15的圆周表面上(跳跃显影)；相反，感光鼓15的圆周表面上的潜像被显影成调色剂图像。
考虑到调色剂消耗，黑色潜像显影单元21BS的调色剂容纳部分被设定为相当于15000张图像(以JIS标准，按A4纸考虑，调色剂覆盖4％)的调色剂容量，它大约是其它显影单元20Y、20M、20C的调色剂容量的两倍以上。
为黑色潜像显影单元21B设置如上描述那样大的调色剂容量可以减小使用者更换黑色潜像显影单元21B的频率，也可降低每次打印的成本。
黑色潜像显影单元21B的安装点位于作为曝光部件的激光扫描器部分30与包括显影单元20Y、20M和20C的显影转台23之间。这样放置黑色潜像显影单元21B，即使在单元20Y、20M或20C旋转时调色剂漏出的情况下，也可以防止调色剂散布远到比如激光扫描器部分的光学部件的地方；换句话说，即使调色剂漏出，也可以防止漏出的调色剂粘附到多面镜31、成像镜头32、偏转镜33等等上，从而不干扰潜像的形成。因此，可以输出清晰的图像。(彩色显影单元)三个显影单元20Y、20M和20C中的每一个都存储大约相当于7000幅图像的调色剂(以JIS标准，按A4纸，调色剂覆盖4％计)，它们以可拆卸的方式被显影转台23支持着，而转台可绕轴22旋转。
在成像操作过程中，被显影转台23支撑着的显影单元20Y、20M和20C在显影转台23转动时绕轴22旋转。然后，即将用来使潜像显影的显影单元到达显影单元的圆周表面与感光鼓15的圆周表面之间的距离最小的一点，显影转台停止转动。显影单元，例如，存储黄色调色剂的黄色潜像显影单元20Y，它的显影辊20YS的轴端部装配垫圈20YK(图14)，垫圈与显影辊20YS同轴。垫圈的外径略大于显影辊20YS的外径。由于垫圈20YK保持与感光鼓15的圆周表面接触，所以确保在显影辊20YS和感光鼓15之间有一个微小的间隙(大约300μm)，以便把感光鼓15上的静电潜像显影成调色剂图像。在感光鼓15和显影辊20YS之间保持细缝的布置，也适用于其它颜色的显影单元。
参照图12描述显影单元20Y，图12说明黄色潜像显影单元20Y，该显影单元在到达感光鼓15的圆周表面和显影辊20YS之间的距离最小的位置后保持不动。在显影单元20Y中，黄色调色剂由安装在容器内部的调色剂传送部件20YT传送给调色剂涂敷辊20YR。涂敷辊如图中箭头所指的方向顺时针旋转，调色剂被传送到涂敷辊20YR的附近后，调色剂被涂敷辊20YR，以及以预定的压力与显影辊20YS的圆周表面接触的刮板20YB，涂到显影辊20YS的圆周表面上，同时，调色剂被涂敷辊20YR和刮板20YB磨擦充电。
然后，在将显影偏压加到位于其中已形成潜像的感光鼓15附近的显影辊20YS上时，反映潜像的调色剂图像就形成在感光鼓15上。这种用于黄色潜像显影单元20Y的潜像显影系统也适用于品红色潜像显影单元20M和青色潜像显影单元20C。黄色潜像显影单元20Y包括显影辊20YS和用于存储黄色调色剂的的存储部分。同样地，品红色潜像显影单元20M包括显影辊20MS和用于存储品红色调色剂的存储部分，青色潜像显影单元20C包括显影辊20CS和用于存储青色调色剂的存储部分。
在显影转台旋转，显影单元的显影辊到达潜像显影点时，显影辊与安装在打印机主体内的高电压和驱动齿轮38连接，因此，把专门供给每个显影辊的电压加到显影辊上，显影辊被驱动旋转。(图像转印中间部件)要形成单张彩色图像，图像转印中间部件9(下面，中间转印部件)四次接受调色剂图像；四个调色剂图像(黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像)，每个调色剂图像都由专用于特定颜色的显影单元形成，因而，它们颜色互不相同，它们被重叠地转印到中间转印部件9上。在图像转印操作中，中间转印部件9，如图中所示的顺时针方向，与感光鼓15的边周速度同步转动。彩色调色剂图像重叠地转印到中间转印部件9上之后，记录介质2被送到中间转印辊9与电压加于其上的转印辊10之间的界面，然后，当记录介质2在界面上传送时，它被中间转印辊9和转印辊10压紧，立即以重叠的方式将中间转印辊9上的不同颜色的彩色调色剂图像转印到记录介质2上。
这个实施例中的中间转印辊9包括直径186mm的铝质圆筒12和覆盖在铝质圆筒12圆周表面上的弹性层11。用作弹性层11的材料是电阻值在中等范围内的海绵、橡胶等等。中间转印部件9被旋转地支撑着，并由与转印部件9形成整体的齿轮(未画出)驱动。(清洁部件)清洁部件是一个用以清除调色剂(废调色剂)的部件，这些调色剂是在调色剂图像，即由显影部件形成在感光鼓15的圆周表面上的可见图像，被转印到中间转印部件9之后，遗留在感光鼓15的圆周表面上的调色剂。从感光鼓15上被清除的调色剂存储在清洁部件的废调色剂箱14中。废调色剂箱14的容量设计成比感光鼓的寿命(相当于大约50000张图像)中估计要产生的废调色剂的总量还大；由于废调色剂箱14与清洁部件支架形式一个整体，该支架也支持着感光鼓15，在感光鼓15到达使用寿命、更换一个新的感光鼓时，旧的废调色剂箱14自动地更换成新的。在本实施例中，清洁刮板16用作清洁部件。(记录介质供应部分)记录介质供应部分是一个用来向成像部分传送记录介质2的部分。它主要包括供纸盒1，它存储着一些记录介质；供纸辊3；供纸辊4；抑制辊5，用以防止一次送进两张或多张记录介质；记录介质导向器6；和定位辊8。
在成像操作过程中，供纸辊3与成像操作同步地被驱动旋转，因此，供纸盒1中的记录介质2，由供纸辊3分成一张一张地从供纸盒中取出送进打印机主体。然后，记录介质2被记录介质导向器6导向输纸辊7，然后被输纸辊7传送到定位辊8。
定位辊8以预定的周期间歇地旋转，结果使得记录介质2和调色剂图像在后面的成像步骤(也就是图像转印步骤)中互相对准；换句话说，定位辊8暂时地停止，以便暂时中止向前传送记录介质2，然后，定位辊8又旋转，把记录介质2传向中间转印辊9。(图像转印部分)图像转印部分包括作为图像转印部件转印辊10。转印辊10包括金属轴和一层包在金属轴的圆周表面上的电阻值在中等范围内的泡沫弹性材料。转印辊被驱动旋转，并且也能绕支撑转印辊10的部件的轴在顶位置和底位置之间旋转。
当四幅彩色调色剂图像都被转印到中间转印部件9上时，也就是说，当中间转印部件9旋转多次以便接收四个调色剂图像时，转印辊10保持在图中实线所画的底位置，它与中间转印部件9分开，结果使得调色剂图像不受干扰。
四幅调色剂图像都被转印到中间转印部件9上之后，与彩色调色剂图像被转印到记录介质2上的时间同步，转印辊10被未画出的部件比如凸轮移到图中虚线所画的顶位置；换句话说，转印辊10被压向中间转印部件9，同时记录介质2被夹在转印辊10和中间转印部件9之间。与转印辊10移向顶位置同时，偏压开始加到转印辊10上，因此，中间转印部件9上的调色剂图像转印到记录介质2上。
由于中间转印部件9和转印辊10都被驱动，夹在两个部件之间的记录介质2以预定的速度，在图中向左传送，也就是说向在其中进行下一个成像过程的热定影部件25传送。(图像定影装置)由显影部件20和21在感光鼓15上形成的调色剂图像经过中间转印部件9被转印到记录介质2上。热定影部件25是一个用加热的办法固定已经转印到记录介质2上的调色剂图像的部件。如图1所示，热定影部件25包括用于加热记录介质2的定影辊26和用于把记录介质2压向定影辊26的压力辊27。两个辊都是中空的，分别包含加热器28和29。它们被驱动旋转，传送记录介质2。
因此，当带有调色剂图像的记录介质2被定影辊26和压力辊27传送时，热量和压力加到调色剂图像和记录介质2上，因此，调色剂图像就固定到记录介质2上了。(彩色显影单元的安装)现在参照图2-图11说明把本实施例的显影单元安装到打印机主体中的方法。首先，使用者绕竖直枢轴39a转动作为装置主体18的前盖的前门将其打开。在前门后面的空间中，安装着作为显影单元盖的门43，门的底边用铰链43a固定在装置的主体18上(图4)。打开这个显影单元盖43，安装彩色成份显影单元。应该注意，前门39打开时，打印机操作自动停止；固定在前门39上的凸出物40松开图13中所示的联锁开关41，结果，在24V电压下运行的装置主体18的电路被中断了。
参照图13，凸出物40以可水平移动的方式被安装在装置主体18上。在水平方向它还受张力弹簧48的压力作用。凸出物40的右手端与可旋转的杠杆49的一端接触，该杠杆用销钉49a安装在装置主体上。杠杆49的另一端压着固定到装置主体18上的联锁开关41的致动弹簧41a，因此，它受到来自致动弹簧41a的压力作用。
当操作者克服弹簧48的作用，关上前门39时，凸出物40被前门39推动，因而它向右移动，反过来又推动杠杆49。结果，杠杆49绕销钉49a反时针转动，并且推动致动弹簧41a，打开联锁开关41。结果，装置主体开始通电。相反，当操作者打开前门39时，凸出物40受弹簧48的作用向左移，使杠杆49在致动弹簧41a的压力作用下，绕销钉49a顺时针转动到图13中双点划线所画的位置。结果，关闭联锁开关41，因此，装置主体18被切断电源。
显影单元盖43上设有透明窗43b，因此操作者可以确认显影单元本体。当所希望的显影单元处在可经过开口43c移走的位置时，操作者可以按如图3所示的位于显影单元盖43下面的按钮47，以使显影转台23转动，把所需要的单元移到该单元可以被移走的位置。
如图4所示，直到显影转台23停在所需要的单元可以被更换的位置后，操作者打开显影单元盖43，曝露出装配有显影单元的显影转台部分。然后，操作者沿图5中箭头所示的方向，按下放松杆46。放松杆46是一个防止显影单元在显影单元移出显影转台的方向上移动的部件。它以可转动的方式安装到显影转台23上，它与显影单元框架的后部接触，防止显影单元向前移动。这里要注意，当打开显影单元盖43更换显影单元时，显影转台23自动地锁上；固定到显影单元盖43上的凸出物44释放图13所示的联锁开关42，从而激活显影转台止动器电磁线圈(未示出)。
还是参照图13，由凸出物44推动的杆44a被安装在主体18上，所采用的方式使得它可以竖直移动并受到来自拉力螺旋弹簧55向上压力的作用。当杆44a处在最高位置时，它不压迫联锁开关42的致动器42a，而当它处在最低位置时，它压迫联锁开关42的致动器42a。
当操作者克服弹簧55的力，关上显影单元盖43时，凸出物44向下推动杆44a，联锁开关42被关闭。接下去，当显影单元盖43被打开时，凸出物44从杆44a移开，使杆44a可以在弹簧55的力的作用下向上移动，结果，联锁开关42被打开。联锁开关42通过导线与前面提到的电磁线圈连接。
例如，假设显影单元20Y(显影单元20M或显影单元20C)中的调色剂密度由于运输中产生振动而变得极高，然后，如果把这种状态的显影单元安装到主体18中，那么，驱动显影单元所必需的初始扭矩变得相当高，如图19中线51所示。如果驱动显影单元必需的初始扭矩超过了装置主体18的马达的最大允许扭矩，尽管由于初始转动使调色剂密度降低，因而显影辊和／或调色剂传送部件最终达到它的预定速度，但显影辊和／或调色剂传送部件在它们开始转动时不能平稳地转动。
因此，为了防止所述的的问题，在把彩色显影单元20Y(彩色显影单元20M，或彩色显影单元20C)安装到装置主体18上之前，操作者必须摇匀显影单元，如图6所示那样。接下去，沿图7中箭头所示的方向剥去显影单元20Y的调色剂封条20YP。摇匀显影单元20Y和剥去调色剂封条20YP，使显影单元20Y中的调色剂准备好可以供给显影辊20YS。当调色剂封条剥去后，显影单元20Y必须处在显影辊20YS在上侧的状态。
如图8中箭头所示的方向插入彩色显影单元(20Y，20M，或20C)。插入该彩色显影单元必须将它保持在这样的位置，使得显影辊20YS能够到达如图14所示的顶侧。当作为显影辊20YS的壳体的一部分前壁形成的凸出物20YZ与显影转台23的凸缘45接触上时，显影单元20Y的插入操作就完成了。然后，操作者按图9中所示的箭头方向，使杠杆46复位，以防止显影单元20Y会偶然从前面出来，然后关闭显影单元盖43，就完成了显影单元的安装。要把三个显影单元20Y，20M和20C都装到显影转台23的显影单元空间23A中，所述的安装过程就要重复三次。
在制造显影单元20Y的工厂里，显影单元20Y装箱运输时，它要处在如图15中所示的显影辊20YS的底侧的状态。如果处在这样的状态的显影单元20Y，在运输途中受到振动或遇到似类的情况时，显影单元20Y中的调色剂压紧靠近在显影辊20YS上面的调色剂封条20YP；调色剂密度增加。
然而，在本实施例中，当撕下调色剂封条20YP把显影单元20Y装进装置主体18时，显影单元20Y的状态与运输途中显影单元20Y的状态在竖直方向上是相反的；两个状态在竖直方向相差180度。由于显影单元20Y处在显影辊20YS在上侧的状态时，调色剂室20YU中压紧的调色剂可能会自然散开，因此，即使操作者忘记摇显影单元20Y或没有摇匀，也可防止用来驱动显影单元20Y所必需的初始扭矩明显地增加。
关于本实施例中调色剂的特性作些补充说明。本实施例中用的调色剂具有如下特性。如果把本实施例中用的一定数量的调色剂放到一个瓶子中并摇动，瓶中的调色剂的密度变得极高。然后，如果把该瓶子倒过来一定时间，瓶中的调色剂仅在3-10秒内就会松散开。换句话说，本实施例中用的调色剂是这样的调色剂，它很容易压紧，也很容易松散开。
这个实施例正是基于调色剂的这个特性。因此，显影转台和显影单元采用这样的结构，当操作者安装新的显影单元时，使显影单元保持显影辊在上侧的状态一段预定的时间。然而，这种结构布置并不能保证显影单元中压紧的调色剂100％地松散开。因此，在本实施例中，显影转台按下面的程序旋转。(显影转台的旋转程序)参照图16和图17，描述显影转台的旋转程序。显影转台按如下程序旋转；A-B-D-E-F。
图16(A)说明显影单元20Y和显影转台23处于这样一种状态，显影单元20Y已完全安装到显影转台23中。此时打印机不是处于静止状态(即在预定长度的时间内或更长的时间内打印机不被使用的备用状态)。开始对热定影部件25进行温度控制。
图16(B)说明显影单元20Y和显影转台23处于这样一种状态，在该状态下显影转台23已经开始转动，检测显影单元20Y的静止位置，以便确定已被安装到显影转台23中的显影单元20Y的位置。更具体地说，显影转台23按图中箭头所示的顺时针方向连续旋转多次，并停在静止位置(显影单元20Y移到图像显影位置之前停留的位置)。在静止位置，检查显影单元20Y的本体(颜色)；更具体地，一个传感器(未画出)探测附着在显影单元20Y的侧壁上的颜色标签。
然后，探测显影单元20Y中的调色剂量。当探测到的调色剂量小于预定的值(Mg)时，用于驱动显影单元20Y必须的扭矩就很小，因而，不执行后面的步骤。有两种情况会使探测到的调色剂量小于预定的值一种情况是，由于某种原因，安装了一半或更多的调色剂已经用掉的显影单元20Y，另一种情况是，开始时显影单元20Y就没有装满调色剂。
第一种情况可以通过预先探测显影单元20Y中调色剂量来探测。这可以由以下方法探测一种方法是，显影单元一安装到显影转台就马上探测调色剂的静电电容量，另一种方法是，用压电部件探测显影单元20Y中调色剂的密度，还有其它类似的方法。第二种情况可以由以下方法探测，在显影单元20Y的侧壁上固定有反映最初装进显影单元20Y中的调色剂量的部件，用装置主体18的一个传感器(未画出)来探测这个部件。
然而，探测显影单元20Y中剩余调色剂量的步骤可以省略。省略这步时，不管显影单元20Y中的调色剂量如何，都执行后面的步骤。换句话说，省略了探测显影单元20Y中调色剂量的步骤，就可以省略用于探测显影单元20Y中的调色剂量来确定是否执行后面的步骤的这个系统。然而，在本实施例中，设置了用以判断显影单元20Y的调色剂量是否大于形成满意的图像所必须的最小量的调色剂量探测系统。然后，探测热定影部件25的温度。当探测到的热定影部件25的温度低于预定值时，执行后续步骤，但当探测到的热定影部件25的温度高于预定值时，不执行后续步骤。热定影部件25的温度是由与定影辊26接触的热敏电阻(未画出)来探测的。
图16(C)说明显影单元20Y和显影转台23处于这样一种状态，显影转台23已经转到参考停止位置，并停止预定长的时间，从这个位置，本实施例的显影转台开始间歇旋转程序。在这个参考停止位置上，显影单元20Y处在这样的状态，即如图16(A)所示显影辊20YS处在上侧。换句话说，显影单元20Y处在这样的位置，在该位置，显影单元20Y可以从显影转台23中移走。
图16(D)说明显影单元20Y和显影转台23，它们的状态是，显影转台23已经转了120多度，然后，在那里停预定长的时间。
图16(E)说明显影单元20Y和显影转台23处于这样一种状态，显影转台23已经转了120多度，然后，在那里停预定长的时间。
图16(F)说明显影单元20Y和显影转台23处于这样一种状态，显影转台23已转回原位，也就是，显影单元20Y在移到图像显影位置之前停留的位置。经过所述的步骤，显影转台23转动了多次，驱动力从装置主体18传到了显影辊20YS。
所述的程序按照图18中给出的流程图来进行。
在本实施例中，可以看出，只要显影转台23在参考停止位置停留的时间设定为六秒或更多，显影单元20Y中的调色剂就可以如图15所示充分地松散开。
在显影转台23按所述的程序旋转后，驱动显影单元20Y所必须的扭矩在图19中用曲线52表示。从图中可以明显地看出，显影转台23按所述的程序旋转后，驱动显影单元20Y所必须的初始扭矩决不会超过马达所能输出的最大扭矩53。
用调色剂封条20YP密封的显影单元20Y被操作者用手动方式有力地摇晃，同时该显影单元由操作者拿着，使它保持这样一种位置，使得显影辊20YS处在图15(B)所示的的底侧的位置；调色剂封条20YP被除去；解封的显影单元20Y被安装到显影转台23上；显影转台执行所述的的间歇旋转程序。曲线52表示在进行过所述的程序之后驱动显影单元20Y所必须的扭矩。从曲线52可以明显看出，驱动显影单元20Y所必须的初始扭矩并不明显地比显影辊20YS处在上侧的时的扭矩高。当显影单元20Y处于显影辊20YS在图15所示的底侧这一状态下，操作者事先不人工摇动，也就是它不受到强烈的振动，而直接把显影单元安装到显影转台23上时，驱动显影单元20Y所必须的扭矩由曲线52a表示。在曲线52a表示的试验中，不执行所述的的间歇转动步骤，但驱动显影单元20Y所必须的最初扭矩相对地小一些。
如曲线51所示，当操作者按照显影辊20YS在上侧的状态拿着经手动摇晃过的显影单元20Y把它安装到显影转台23上，但不执行间歇旋转步骤时，驱动显影单元20Y所必须的最初扭矩超过马达能承受的最大扭矩53。实施例2下面，参照图17，描述本发明的第二个实施例。在图中，与第一个实施例中相同的部件用同一个符号标注，以避免同一描述的重复。
在第一个实施例中，显影转台23转动时，显影辊20YS从感光鼓15的旁边过去，装配在显影辊20YS的轴端的垫圈20YK，一个接一个地与感光鼓15的圆周表面接触。因此，如果垫圈20YK与感光鼓15之间的接触冲击太大，涂在显影辊20YS的圆周表面的那层调色剂就可能部分地受到扰动。
第二个实施例与第一个实施例的参考停止位置的定位不同。本实施例的参考停止位置是图17(C)所示的位置，在这里，显影辊20YS的圆周表面与感光鼓15的圆周表面的距离最小，也就是说，在这里感光鼓15上的潜像被显影。为了使显影转台23停在参考停止位置，在显影转台23停在参考位置之前，它的旋转速度就降低了。因此，显影辊20YS的垫圈20YK与感光鼓15的圆周表面接触时发生的冲击就减小了。因此，就可以防止涂在显影辊20YS的圆周表面的那层调色剂受到如上所述的扰动。然而，显影单元20Y处在参考停止位置的姿态并不是显影辊20YS正好在上侧，因此，显影单元20Y必须比第一实施例保持静止更长的时间，换句话说，显影转台23必须比第一实施例保持静止更长的时间。在本实施例中，需要八秒或更长的时间。从上面的描述可以很明显地看出，在本实施例中，停止在原位的显影转台23转到参考停止位置，并在那里停止大约八秒钟。然后，显影转台旋转大约120度，并停止大约八秒钟。此后，显影转台23又旋转大约120度，并停止大约八秒钟。然后，显影转台23又旋转120度，并停止大约八秒钟。进行这样的旋转程序是为了松散开显影单元中的调色剂。
在以上那些实施例中，是参考电摄影彩色图像成像装置来描述本发明。但是，不用说，当本发明用于单色图像成像装置时，也能达到所述的同样的效果。
而且，在以上那些实施例中，显影单元插入显影转台的方向与感光鼓的母线方向相同。但是，显影单元也可垂直于感光鼓母线方向插入显影转台，显然，当本发明用于这样的图像成像装置时，也能达到所述的同样的效果。
另外，在以上那些实施例中，是参考黄色显影单元20Y来描述本发明的。但是，很显然，上面参照显影单元20Y的描述也适用于其它显影单元20M和20C。
另外，即使在显影转台中安装用于黑色成分的显影单元，也能达到以上那些实施例中参照用于黄色成分的显影单元所描述的同样的效果。
本发明适用的显影单元包括黑色成分显影单元，以及彩色成分显影单元。为了使显影单元适合于本发明，显影单元只包括调色剂存储部分和图像显影部件(例如，显影辊)；除包括调色剂存储部分和图像显影部件外，显影单元还可以包括电摄影感光部件、充电部件、和清洁部件中的任一个或全部。显影单元指整体地包括这些部件的单元，它以可拆卸的方式被安装在成像装置的主体的显影转台上。
换句话说，本发明适用的结构不限于前面实施例所描述的结构。例如，本发明适用于这样的成像装置，在该装置中，单个彩色成分显影单元或单个黑色成分显影单元可拆卸地安装在显影转台上。
下面，参照方框图20，描述前面实施例中装置的总的操作程序。
在方框图中，参数100表示控制部分，它控制整个装置。控制部分100包括CPU，比如微处理器；ROM，为CPU存储控制程序，比如图18中流程图说明的程序；RAM，用作CPU的工作区，临时存储各种数据；和类似部件。
控制部分100接收来自以下各部分的信号，这些部分是传感器组101；联锁开关41，用于探测前门39的开关情况(图2)；联锁开关42，用于探测显影单元盖43的开关情况(图3)；传感器S3，用于探测热定影部件25的温度(图1)；一个传感器(卡纸传感器)，用于探测在记录介质传送过程中发生的记录介质卡住现像(未画出)；和类似传感器。控制部分100也从主机102比如计算机和字词处理机中接收图像数据等等。基于这些电信号和图像数据等等，如上所述，控制部分100控制感光鼓15的旋转和各种成像过程记录介质2的传送过程102；曝光过程103；充电过程104；显影过程105；转印过程106；定影过程107，以及显影转台23的旋转。
下面是前面实施例的概述。用于在记录介质上形成图像的成像装置包括载像部件(例如，电摄影感光鼓15)；可旋转的显影转台(23)；显影单元安装空间(23A)，在其中以可拆卸的方式安装有用于显影在载像部件上形成的潜像的显影单元(例如，彩色成分显影单元20Y，20M和20C)；和控制部分(100)，它执行显影转台间歇旋转程序，在该程序中，显影转台(23)转过预定的角度后，临时停止，在更换显影单元后，它马上重复旋转预定次。
执行显影转台间歇旋转程序之前，控制部分先执行这一程序，显影转台(23)旋转直到它到达参考停止位置。
前面提到的参考停止位置是这样一个位置，在这个位置上，显影单元的显影辊和作为载像部件的感光鼓(15)之间的距离变得最小。
当热定影部件(25)的温度低于预定的温度时，控制部分(100)执行间歇旋转程序，而当热定影部件(25)的温度高于预定的温度时，不执行间歇旋转程序。热定影部件(25)是用加热的方法，把已转印到记录介质(2)上的调色剂图像固定到记录介质(2)上的一种部件。
更换了要更换的显影单元后，控制单元首先使显影转台(23)旋转到参考停止位置，然后，执行显影转台间歇旋转程序。
控制部分通过检测用于遮盖从中通过更换显影单元空间(23A)中的显影单元的开口(43)的盖(例如，显影单元盖43)曾被打开和关闭，以及前门被关闭的方式，控制部分就可以判断显影单元更换过程完成了。判断显影单元更换过程完成后，控制部分执行显影转台非间歇旋转程序。
显影单元按以下方式更换首先，打开前盖；然后，打开遮盖从中通过更换显影单元安装空间(23A)中的显影单元的开口(43)的盖；然后，更换要更换的显影单元。通过探测到前门(39)关闭了，控制部分(100)判断所有想换的显影单元都被更换了，然后，控制部分(100)执行显影转台非间歇旋转程序，在这一程序，显影转台(23)的预定点旋转到参考点。之后，控制部分(23)执行显影转台间歇旋转程序。
此外，成像装置的主体上有一个按钮(47)。按下按钮(47)，显影转台(23)就旋转预定的角度，因此，安装在显影转台(23)中的几个显影单元中的一个就移到显影单元可从开口(43c)移走的位置。
前面的实施例的效果如下(1)即使在操作者把显影单元安装进成像装置的主体时没有充分地摇晃显影单元，也可防止驱动显影单元所必须的初始扭矩明显地变高。因此，驱动系统不会受到突然增加的扭矩的作用，从而可以稳定地进行成像。
此外，不必把当前使用的显影单元马达或驱动器转换成更大的，因此，可以防止主体的尺寸增大，也可防止装置成本增加。
(2)当热定影部件的温度高于预定的温度时，不执行显影转台间歇旋转程序。例如，操作者错误地关闭装置主体的电源开关或在出现故障(例如卡纸)时拔去主体的电源后，热定影部件的温度很高，因而，不执行显影转台间歇旋转程序。因此，可在较短时间内达到备用状态。
另一方面，在操作者错误地关闭电源或拔掉装置电源后，操作者也可以更换显影单元。这不太常见。然而，即使在这种情况下，如果热定影部件的温度低于预定值，也执行显影转台间歇旋转程序，因此，可以防止驱动显影单元所必须的初始扭矩明显增大。
(3)当显影单元中的调色剂量小于预定值时，不执行显影转台间歇旋转程序。因此，成像装置可以在较短时间内进入备用状态。
(4)显影单元停止的位置是图像显影位置，在显影单元停止在图像显影位置之前，驱动显影转台的马达的转速可以充分地降低。因此，显影辊和电摄影感光鼓接触时产生的冲击可以减小。因此，显影辊上涂的调色剂层不受扰动。因此，可以防止成像装置在成像操作开始时形成不正常的图像。
如上所述，根据本发明，显影转台间歇旋转可以使聚集在显影单元的调色剂松散开。
尽管已参照在这里公开的结构对本发明作了说明，但是本发明不限于所描述的这些内容，本申请意在覆盖包括在以下权利要求书所要求保护的范围内的所有的改进和变化。
权利要求
1.一种用于在记录材料上形成图像的成像装置，包括载像部件；可旋转的显影转台；显影单元安装部件，用于在所述的显影转台上以可拆卸的方式安装用于使形成在所述的载像部件上的静电潜像显影的显影单元；更换显影单元后执行间歇旋转操作的控制器，在此间歇旋转操作中，所述的的显影转台重复地旋转和停止。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于在间歇旋转操作之前，所述的控制器使所述的显影转台旋转，直到所述的的显影转台的预定部分到达参考位置为止。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述的参考位置是这样的位置，使得所述的显影单元中所包含的显影辊面对作为电摄影感光部件的载像部件。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于当热定影部件的温度低于预定的温度时，所述的控制器执行间歇旋转操作，当该温度高于预定的温度时，不执行所述的间歇旋转操作，在其中，所述的热定影部件用加热的方法把调色剂图像从所述的的载像元件上固定到带有被转印的调色剂图像的记录材料上。
5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于当更换所述的显影转台中的显影单元时，所述的控制器使所述的显影转台旋转到参考停止位置，然后，执行所述的间歇旋转操作。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于所述的控制器在根据以下过程检测出更换了显影单元之后执行所述的旋转操作，所述的过程指的是遮盖更换安装在所述的显影单元安装部分上的显影单元的开口的盖被打开，然后关闭，然后关闭前门。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于当显影单元要被更换时，打开前门，然后打开用于遮盖更换所述的显影转台上的所述的显影单元的开口的盖，然后更换显影单元，在其中，所述的控制器通过探测所述的前门的关闭来探测到所有显影单元安装到所述的显影单元固定部分的操作的完成，然后，控制器使所述的显影转台旋转，直到所述的显影转台的预定部分到达参考停止位置，随后，执行间歇旋转操作。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于主体上装有一个开关，该开关用于使所述的显影转台旋转预定的角度，把所述的显影转台上的所述的显影单元中的一个移到可以从所述的开口处拆卸下来的位置。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于几个所述的显影单元包括一个黄色显影单元，该单元具有用黄色调色剂使静电潜像显影的黄色显影部件和用于容纳黄色调色剂的黄色调色剂容纳部分；一个青色显影单元，该单元具有用青色调色剂使静电潜像显影的青色显影部件和用于容纳青色调色剂的青色调色剂容纳部分；一个品红色显影单元，该单元具有用品红色调色剂使静电潜像显影的品红色显影部件和用于容纳品红色调色剂的品红色调色剂容纳部分。
10.一种在记录材料上形成图像的成像装置，包括载像部件；可旋转的显影转台；显影单元固定部件，它在所述的显影转台上，可拆卸地固定对形成在所述的载像部件上的静电潜像进行显影的显影单元；热定影部件，用于在所述的载像部件上形成图像并且转印到记录材料上之后，用热的方法，把调色剂图像固定在记录材料上。可打开的部件，当所述的显影单元安装到所述的显影转台上或从其上拆卸下来时，该部件打开和关闭；控制器，用于在所述的可打开的部件关上后，使所述的显影转台旋转预定的角度，所述的显影转台旋转预定的角度后，如果满足预定的条件，该控制器也用于执行间歇旋转操作，其特征在于所述的显影转台重复地旋转和停止。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于在间歇旋转操作之前，所述的控制器使所述的显影转台旋转，直到所述的显影转台的预定部分到达参考位置。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述的参考位置是这样的位置，在这个位置上，包含在所述的显影单元中的显影辊面对所述的作为电摄影感光部件的载像部件。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于所述的预定条件是所述的热定影部件的温度低于预定的温度，当温度高于预定的温度时，不执行所述的间歇旋转操作。
14.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于当更换所述的显影转台中的显影单元时，所述的控制器使所述的显影轮转器旋转到参考停止位置，然后执行所述的间歇旋转操作。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于所述的控制器在根据以下过程检测出更换了显影单元之后执行所述的旋转操作，所述的过程指的是遮盖更换安装在所述的显影单元安装部分上的显影单元的开口的盖被打开，然后关闭，然后关闭前门。
16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于当准备更换显影单元时，打开前门，然后打开用于遮盖更换所述的显影转台上的所述的显影单元的开口的盖，然后更换显影单元，在其中，所述的控制器通过探测所述的前门的关闭来探测到所有显影单元固定到所述的显影单元固定部分的操作的完成，然后，控制器使所述的显影转台旋转，直到所述的显影转台的预定部分到达参考停止位置，随后，执行间歇旋转操作。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于主体上装有一个开关，该开关用于使所述的显影转台旋转预定的角度，把所述的显影转台上的所述的显影单元中的一个移到可以从所述的开口处拆卸下来的位置。
18.根据权利要求10所述的装置，其特征在于几个所述的显影单元包括一个黄色显影单元，该单元具有用黄色调色剂使静电潜像显影的黄色显影部件和用于容纳黄色调色剂的黄色调色剂容纳部分；一个青色显影单元，该单元具有用青色调色剂使静电潜像显影的青色显影部件和用于容纳青色调色剂的青色调色剂容纳部分；一个品红色显影单元，该单元具有用品红色调色剂使静电潜像显影的品红色显影部件和用于容纳品红色调色剂的品红色调色剂容纳部分。
19.一种用于在记录材料上形成多色图像的多色图像成像装置，包括载像部件；热定影部件，用于在已经接受了形成在所述的载像部件上的调色剂图像的记录材料上，固定调色剂图像；显影单元固定部分，它用于把用不同的颜色，显影形成在所述的载像部件上的静电潜像的几个显影单元，可拆卸地固定在可旋转的显影转台上；可开闭的单元盖，相对于所述的显影单元固定部件，用于装卸所述的显影单元；开／关探测部件，用于探测所述的单元盖的开关情况；主体盖；开／关探测部件，用于探测所述的主体盖的开关情况；以及控制器，如果所述的单元盖打开和关闭，并且所述的热定影部件的温度低于预定温度，该控制器用于在所述的可打开的部件关上后使所述的显影转台旋转预定的角度，到参考停止位置，所述的显影转台旋转预定的角度后，如果满足预定的条件，该控制器也用于执行间歇旋转操作，其特征在于所述的显影转台在预定的持续时间内重复进行旋转和停止。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于所述的参考停止位置是这样的位置，所述的显影单元中的显影辊面对电摄影感光鼓。
21.根据权利要求19、20所述的装置，其特征在于当更换所述的显影转台的显影单元时，所述的控制器使所述的显影转台旋转到参考停止位置，然后，执行所述的间歇旋转操作。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于所述的控制器根据以下过程检测出更换了显影单元之后执行所述的旋转操作，所述的过程指的是遮盖更换安装在所述的显影单元安装部分上的显影单元的开口的盖被打开，然后关闭，然后关闭前门。
23.根据权利要求19所述的装置，其特征在于主体上装有一个开关，该开关用于使所述的显影转台旋转预定的角度，把所述的显影转台上的所述的显影单元中的一个移到可以从所述的开口处拆卸下来的位置。
24.根据权利要求19所述的装置，其特征在于几个所述的显影单元包括一个黄色显影单元，该单元具有用黄色调色剂使静电潜像显影的黄色显影部件和用于容纳黄色调色剂的黄色调色剂容纳部分；一个青色显影单元，该单元具有用青色调色剂使静电潜像显影的青色显影部件和用于容纳青色调色剂的青色调色剂容纳部分；一个品红色显影单元，该单元具有用品红色调色剂使静电潜像显影的品红色显影部件和用于容纳品红色调色剂的品红色调色剂容纳部分。
全文摘要
本发明公开了一种在记录材料上形成图像的成像装置。该装置包括载像部件;可旋转的显影转台;显影单元安装部件,用于在显影转台中以可拆卸的方式安装使形成在载像部件上的静电潜像显影的显影单元;以及用以在更换显影单元后执行间歇旋转操作的控制器,在其中,显影转台重复地旋转和停止。
文档编号G03G21/14GK1205457SQ9810350
公开日1999年1月20日 申请日期1998年6月30日 优先权日1997年6月30日
发明者矶部裕顺, 小林和典 申请人:佳能株式会社