专利名称：图象形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图象形成设备，例如电摄影式复印机或打印机。
采用粉末显影剂(调色剂)的电摄影式图象形成设备通常作为计算机或工作站的输出设备。这种图象形成设备设有感光鼓，感光鼓在转动时其上形成静电潜象；显影装置，其向形成在感光鼓上的静电潜象提供显影剂；和图象形成部件，其通过将显影图象转移到记录媒体上而在记录媒体上形成图象。所述图象形成设备一般还包括设置成可向图象形成部件发送记录媒体(纸)的送纸部件，和设在与送纸部件相对一侧上且跨越图象形成部件的接纸部件。于是形成记录媒体输送通路将记录媒体从送纸部件移向接纸部件。
通常，从图象形成设备的前面看，记录媒体输送通路沿横向延伸。感光鼓的转轴轴线几乎垂直于记录媒体输送通路伸展。此外，显影装置上设有用于向感光鼓提供显影剂的显影辊。当显影辊转动时便将显影剂提供到感光鼓上。将显影辊的转轴设置成使其与感光鼓的转轴近似平行地延伸。借助于这些设置成彼此近似平行的转轴，可从显影辊向感光鼓提供均量的显影剂。
这样一些图象形成设备即是所谓的蛤壳型图象形成设备。蛤壳型图象形成设备具有沿与记录媒体传输通路垂直交叉的方向设在设备一个端部(后侧部)上的转轴，和沿与该转轴相对的垂直交叉方向设在另一端部(前侧部)上的开关部件。因此蛤壳型图象形成设备的主体设置成能够通过打开和关闭开关部件分成上结构体和下结构体的形式。在蛤壳型图象形成设备中，通过打开开关部件可以使记录媒体传输通路大范围暴露。这样有利于使用者在发生例如卡纸的情况下进行故障检修。
在蛤壳型电摄影图象形成设备中，通常将感光鼓和显影装置设置在上结构体内而将纸盒盘和定影装置设置在下结构体内。当将下结构体固定时上结构体的前部成为能借助于阻尼器向上推的形式，所述阻尼器中密封有空气或类似物。
就装在蛤壳型电摄影图象形成设备上结构体内的感光鼓和显影装置而言，当向上转动上结构体时，感光鼓和显影装置随之倾斜。在这种情况下，包含在显影装置中的显影剂将向下运动并随显影装置的倾斜聚集在一侧上。显影剂在一侧上聚集将导致从显影辊施加到感光鼓上的显影剂的量沿显影辊的转轴轴线方向不能均匀施加。这种不能均匀施加显影剂的情况会引起在鼓上显影的图象密度不均匀而且最终导致形成在记录媒体上的图象质量下降。
从上述问题出发，本发明的目的是提供一种图象形成设备，这种图象形成设备能够防止因显影剂向一侧聚集而引起的图象质量下降。
为了达到上述目的，按照本发明的图象形成设备包括第一壳体；第二壳体，第二壳体可以围绕转轴在将第二壳体相对于第一壳体关闭时的关闭位置和将第二壳体相对于第一壳体向上打开时的打开位置之间转动；和显影装置，其用显影剂对形成在图象承载部件上的静电图象进行显影，显影装置设置在第二壳体的内部并且包含围绕转轴转动以便承载显影剂并将显影剂转移到显影位置上的显影剂承载件和容纳显影剂的显影剂容器，显影剂承载件转轴的轴向与第二壳体的转轴轴向相交叉，其中第二壳体从关闭位置转到打开位置时的角度不大于显影剂静置的角度。
通过以下结合附图对本发明优选实施例所作的详细描述将使本发明的上述和其它目的及特征更加明显。
图1是表示作为本发明实施例的一个图象形成设备实例的复印机的外观透视图。
图2是表示图1所示复印机的内部结构的示意图。
图3是表示图1中所示复印机的侧视图，所述复印机处于上结构体被上推其前门打开时的状态。
图4是表示本发明另一个实施例的复印机的侧视图，其处于上结构体被上推其前门打开时的状态。
图5-图8是表示在显影剂不均匀消耗的情况下当打开上结构体时显影剂在显影装置中运动的方式的示意图。
下面将参照
本发明的优选实施例。
图1表示作为本发明实施例的一个图象形成设备实例的复印机的外观透视图。
参照图1，按照作为本发明图象形成设备一个实例设置的复印机10设有压稿板12。压稿板12以可打开和关闭的形式设置在复印机顶部。操作面板显示部分14设置在复印机10顶部的前侧以便输入复印张数等信息。含有多张纸张的通用纸盒16设置成可插入复印机10主体前侧和从复印机10主体前侧取出的形式。矩形手动送纸盘18(见图2)设置在复印机10的右侧壁上以便于对小尺寸记录纸例如明信片等进行手动送纸。如图2所示，手动送纸盘18设置成可绕其下侧部分18a沿箭头C所示方向转动的形式而且可打开到两点点划线所示位置，在该位置上可将小尺寸记录媒体(纸)放在其上。接纸盘20设在复印机10的左侧壁上用于放置每张形成了图象的记录纸。
矩形前门22以通过使前门22绕其下侧部分22a转动向前打开前门22的形式固定到复印机10的前侧上。因此，通过打开前门22可以看到复印机10的内部。此外，在前门22保持打开的情况下，当与前门22相邻设置的一对挂钩释放时，如图3所示，借助一对阻尼器80(见图3)的排斥力将在复印机10中作为第二壳体的上结构体100的前部(其中设有图2中所示的光学系统28、感光鼓32等)推向上方。如图3所示，由于上结构体100的前部被推向上方，所以将复印机10分成上结构体100和下结构体200(其中包含通用纸盒16等)。
下面将参照图2描述用图1中所示复印机10形成图象的过程。
图2示意性地示出了复印机的内部结构。在图2中，用与图1中所示相同的参考标号表示所有与图1中相同的零部件。
放置原稿的玻璃板26设在原稿压板12的下面并按使原稿24的图象面向下的方式将原稿24放置在玻璃板上。原稿24用原稿压板12按压固定就位。用设有公知光源灯(未示出)的光学系统28读取记录在原稿24上的图象。然后如虚线A所示获取所述承载着信息的光，所述信息为记录在原稿24上的图象。由充电器30均匀充电的感光鼓32受图象承载光照射后形成静电潜象。借助于显影装置50提供的显影剂(调色剂)将静电潜象显影成显影图象。同时，将记录纸等记录媒体从通用纸盒16送出后沿箭头B所示方向输送。然后，在转印充电器36处将由此获得的显影图象转印到记录媒体上。
为了将显影图象转印到记录媒体上，通过输送装置38将记录媒体输送到定影装置40。在定影装置40处，记录媒体在由加热辊42和压辊44夹紧的状态被传送。在这种状态下，使显影图象在记录媒体上定影。带有经定影的显影图象的记录媒体由接纸盘20接收并容置。此外，在图象转印之后，由清除装置46将感光鼓32上残留的调色剂刮离感光鼓32。另外，还可以通过手动送纸盘18输送记录媒体。在本实例中，用与上述相同的方式使图象形成在从手动送纸盘18输送的记录媒体上。
下面将参照图3详细描述装在复印机中的显影装置50。
图3是表示复印机10的侧视图，所述复印机处于上结构体100向上推起且前门22打开的状态。在图3中，左侧对应于复印机10的前面而右侧对应于复印机10的后面。在图3中，用与图1和图2中相同的标号表示所有与图1及图2中相同的零部件。
参照图3，如上所述，复印机10是一种分成上结构体100和下结构体200的蛤壳型复印机。通过使上结构体100围绕设在后面作为转轴的铰链104转动可以打开上结构体100和使其与下结构体200分开。显影装置50设在上结构体100内。显影装置50包括装有粉末状显影剂52的显影剂容器54和将显影剂容器54中包含的显影剂52供给感光鼓32(见图2)的显影辊56。显影辊56在围绕转轴56a转动的同时向感光鼓32提供显影剂，所述转轴56a的轴向与上结构体100的转轴(铰链104)轴向垂直(或交叉)。
下面将描述显影剂52的特性。
显影剂52的静置角度不小于20°且不大于65°。在进行测试时，用下列方式测量静置角度。
测量装置粉末测试器PT-N(Hosokawa Micron有限公司)；和测量方法与手动操作粉末测试器PT-N的说明中所述静置角的测量方法相一致。
测量静置角的条件如下。使用的筛眼尺寸为710μm，振动时间是180sec，振幅不大于2mm。在温度为23℃和湿度为60％的环境下将显影剂52的样品原封不动地放置一夜。然后，同样在温度为23℃和湿度为60％的环境下用上述测量装置测量样品的静置角。反复进行五次测量。通过对这样获得的测量值进行算术平均来确定显影剂52的静置角。应注意的是，显影剂52的静置角随显影剂52使用环境的温度和湿度而变，或随显影剂52的使用条件和使用状况而变。通常，环境湿度越低和显影剂52越新，其静置角越小。
通常，显影剂52以平坦的形式分布在显影剂容器54的内部。然而，由于上结构体100的开关操作可能会使显影剂52移动并聚集到显影剂容器54内的一侧。这种聚集到一侧的显影剂52使从显影辊56供给感光鼓32(见图2)的显影剂52沿转轴56a轴向分布的量变得不均匀。因此，由于显影辊56的转动驱动而出现在显影辊附近的显影剂52的状态随其位置而变化，从而导致显影辊56上的显影剂52的层出现不均匀装填和不均匀涂覆。在此情况下，由于阻碍了显影剂均匀分布，所以在显影图象中可能会出现密度不均匀、图画局部后拖等现象。此外，如果显影剂52极端地位于一侧，则在显影辊56的上侧部分显影辊56上将不会形成显影剂层。此后，在显影图象中将可能出现所谓的白色跳格现象。结果，降低了由此获得的图象质量。为了避免上述问题，复印机10将用下述方式进行显影以防止这种显影剂52出现在一侧的现象。
在上结构体100前侧(图3中所示的左侧)的下部形成锁定孔62。下结构体200前侧(图3中所示的左侧)的下部装有钩形件64而且该钩形件设计成与锁定孔62相适配。锁定孔62和钩形件64共同构成锁定机构60，该锁定机构可以将上结构体100和下结构体200锁在一起。当关闭上结构体100时，钩形件64进入锁定孔62使上结构体100和下结构体200合成一体。
在上结构体100后侧(图3中所示的右侧)的下部设有止动件70，其使得当转动上结构体100将其打开时，使上结构体100的打开角(开角)θ保持不变。将开角θ设定为15°±1°。
在上结构体100和下结构体200之间设有阻尼器80以便防止上结构体100产生突然的打开和关闭动作。每一个阻尼器80上都设有压缩螺旋弹簧82。在打开上结构体100时，通过将钩形件64从锁定孔62中释放可打开锁定机构60。打开锁定机构60后，在阻尼器80的排斥力作用下上结构体100在缓慢围绕转轴(铰链)104转动的同时以帮助用户打开上结构体100的方式慢慢打开。在起减速器作用的阻尼器80的作用下，上结构体100的转动速度很慢，这种转动方式可防止包含在显影剂容器54中的显影剂52不均匀地聚集在显影剂容器54内的一侧上。在打开和关闭上结构体100的过程中，阻尼器80减小了传递到显影剂容器54上的振动。此外，阻尼器80还起到在相对于下结构体200打开上结构体100时防止上结构体100倾倒的防倾倒装置的作用。
就以上述方式设置的复印机10而言，在出现例如卡纸等故障的情况下，可通过放开锁定机构60而打开上结构体100。在这种情况下，可以使上结构体100低速转动，这是因为通过阻尼器80使上结构体100转动的速度慢下来。因此，包含在显影剂容器54中的显影剂52在显影剂容器54中移动时不会出现不均匀地聚集在一侧上的现象。
如上所述，既使当上结构体100转到完全打开的状态时，上结构体100的开角θ在止动器70的作用下仍然限制在15°±1°的范围。该开角θ比显影剂52静置角的最小值20°要小。因此，既使当完全打开上结构体100时，显影剂52也不会处于堆积聚集到显影剂容器54内一侧的状态。
在关闭上结构体100时，用户从上方推动上结构体100。在这种情况下，阻尼器80有效地防止了上结构体100过猛地关闭。因此，当关闭上结构体100时包含在显影剂容器54中的显影剂52不会因振动而致紊乱或不均匀地聚集到一侧上。
在上述复印机10中，当打开和关闭上结构体100时，显影剂52不会紊乱或移向显影剂容器54内的一侧。此外，当上结构体100完全打开时显影剂52不会堆积移向显影剂容器54内的一侧。结果，从显影辊56供给到感光鼓32(见图2)上的显影剂52的量在转轴56a的轴向上均匀分布，因此可以防止因所供给的显影剂52的量不均匀而导致的图象质量下降。
下面将参照图4说明本发明另一个实施例的复印机110。
图4是表示复印机110的侧视图，所述复印机处于上结构体100向上推起且前门22打开的状态。在图4中，左侧对应于复印机110的前面而右侧对应于复印机110的后面。在图4中，用与图3中相同的标号表示所有与图3中所示相同的元器件。
图4中所示复印机110的特征在于设有一个用于检测显影剂容器54中包含的显影剂52剩余量的剩余量检测传感器90。剩余量检测传感器90是剩余量检测器的一个实例。剩余量检测传感器90在显影剂容器54中的固定区域位于打开上结构体100时的上部位置。
剩余量检测传感器90的信号输出随存在于显影剂容器54内可被剩余量检测传感器90检测到的区域内的显影剂52的量而变化。将来自剩余量检测传感器90的信号送到复印机110的控制部件(未示出)。设置控制部件是为了让用户通过例如操作面板显示部件14(见图1)上显示的状态知道显影剂52的剩余量已经很少。
就按上述方式设置的复印机110而言，在出现卡纸等故障的情况下，可通过解开锁定机构60打开上结构体100。在这种情况下，由于受阻尼器80的作用上结构体100的转速减慢，从而使上结构体100慢速转动，所以包含在显影剂容器54中的显影剂52不会因打开上结构体100的操作而在显影剂容器54中运动和不均匀地聚集到一侧上。
在显影剂52的静置角不小于25°的情况下，假设设置止动件70并在上结构体100完成转动后使上结构体100的全开角θ达到25°，此时显影剂52的状态不会塌陷成聚集到显影剂容器54内的一侧上。
在上述实施例中，由于剩余量检测传感器90在显影剂容器45中的固定区域处在打开上结构体100时的上侧，所以在显影剂52的剩余量变得很少时也可以没有任何滞后地进行检测。因而，可以防止显影图象质量的下降。
下面将详细描述当打开上结构体100时剩余量检测传感器90在显影剂容器54中的设置区域处于上侧的实例。
剩余量检测传感器90可以采用公知的传感器，例如压电元件、电磁传感器等。优选将剩余量检测传感器90设置在显影剂容器54变成上侧的部分，具体讲是设置在打开上结构体100时其变成上侧的侧面。在本实施例的装有显影装置50的复印机110中，在用设置到显影辊56中部的每个记录部件(纸)连续进行形成图象宽度比最大可送纸宽度窄的图象形成操作(例如当复印机110的最大送纸尺寸为A3而连续输送B5纸的情况)的情况下，仅在与完成图象形成操作的面积相对应的区域内消耗显影剂52。因此，包含在显影剂容器54中的显影剂52的剩余量大量地置于一侧。这样，包含在显影剂容器54中的显影剂52便会根据显影剂52静置角的不同而形成图5-图7中所示的凹陷。在这种情况下，当打开复印机110的上结构体100时，在凹陷上(即，在靠近剩余量检测传感器90的一侧)堆积的显影剂52将以大于显影剂52静置角的角度倾斜，从而使堆积的显影剂52塌陷而且使处于显影剂容器54上部的显影剂52几乎成均匀状(参见图6和图8)。因此，虽然在有限范围内消耗了显影剂52，但是通过打开上结构体100的操作可以使设在上部的剩余量检测传感器90对显影剂52的消耗程度进行检测。正如从图5-图8中所能看到的那样，在上部区域设置剩余量检测传感器90可以使传感器在既使是在最大可送纸宽度的任何范围内集中消耗显影剂52的情况下检测到显影剂52消耗程度，而不必借助于搅拌机构使显影剂52沿转轴56a运动。因此，可以简化图象形成设备的结构配置和减小其尺寸及重量。此外，有利的是能够防止因显影剂层52的一侧堆积状态而导致的显影图象不均匀。而且，当剩余量检测传感器90检测到已不存在显影剂52时，可以向显影剂容器54添加显影剂52。
在上述实施例中，虽然以图象形成设备为例对电摄影型复印机进行了描述，但是很显然本发明还可用于其它设备。例如，如果将本发明用于电摄影型传真机，则能够防止因上侧的区域没有显影剂而导致的图象上出现白色跳格的现象，从而可得到极佳效果。
就用于上述显影装置的显影剂而言，优选使用单组分磁显影剂。
如果使双组分显影剂，则为了使调色剂和显影剂载体的混合比不变，而需要在显影装置中设置混合和搅拌调色剂以及载体的空间，仅存放调色剂的空间，和每次从调色剂存放空间转移少量调色剂的装置。因此，由于显影装置所需的转矩变大，所以使图象形成设备的结构变得复杂而且尺寸变大。因而，在蛤壳型图象形成设备中，将上结构体向上推时的重量变大，而且需要增加阻尼器或类似物的升举力。如果增加阻尼器的升举力，则支承部分必须具有较高的刚性，这样将会不适宜地增加图象形成设备整体的尺寸和重量。此外，由于关闭上结构体时需要很大的力来抵制阻尼器，所以在操作性上会出现问题。
另一方面，在图象形成设备使用单组分磁性显影剂作为显影剂的情况下，可以设定显影装置的一部分作为容纳调色剂的空间而且与使用双组分显影剂的显影装置相比可以简化搅拌机构。因此，在显影装置中仅需要很小的转矩，而且可减小显影装置和整个图象形成设备的重量。所以，在蛤壳型图象形成设备中，由于阻尼器的升举力很小，所以可以极佳地将整个图象形成设备设置得尺寸小和重量轻。
权利要求
1.图象形成设备包括第一壳体；第二壳体，第二外壳可以围绕转轴在将第二壳体相对于第一壳体关闭时的关闭位置和将第二壳体相对于第一壳体向上打开时的打开位置之间转动；和显影装置，其用显影剂对形成在图象承载部件上的静电图象进行显影，所述显影装置设置在所述第二壳体的内部并且包含围绕转轴转动以便承载显影剂并将所述显影剂转移到显影位置上的显影剂承载件和容纳所述显影剂的显影剂容器，所述显影剂承载件转轴的轴向与第二壳体的转轴轴向相交叉，其中第二壳体从关闭位置转到打开位置时的角度不大于显影剂静置的角度。
2.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于可相对于所述第一壳体并跨越记录材料传送通道打开所述第二壳体。
3.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于所述显影装置进一步包括设在所述显影剂容器中用于检测所述显影剂量的检测部件，所述检测部件的设置位置靠近当所述第二壳体处于打开位置时所述显影剂承载件转轴轴向两端部的上端部处。
4.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于进一步包括减速装置，其用于减小所述第二壳体从关闭位置转向打开位置时的速度。
5.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于所述减速装置是阻尼器。
6.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于进一步包括防倾倒装置，其在所述第二壳体处于打开位置时防止所述第二壳体倒向关闭位置。
7.根据权利要求6所述的图象形成设备，其特征在于所述防倾倒装置是阻尼器。
8.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于所述显影剂是单组分磁性显影剂。
9.根据权利要求1所述的图象形成设备，其特征在于所述图象承载部件设在所述第二壳体的内部。
全文摘要
图象形成设备包括:下结构体;上结构体,所述上结构体可以围绕转轴在将上结构体相对于下结构体关闭时的关闭位置和将上结构体相对于下结构体向上打开时的打开位置之间转动;和显影装置,其用显影剂对形成在感光鼓上的静电图象进行显影。显影装置设置在上结构体的内部并且包含围绕转轴转动以便承载显影剂并将显影剂转移到显影位置上的显影辊和容纳显影剂的显影剂容器。显影辊转轴的轴向与上结构体的转轴轴向相交叉,上结构体从关闭位置转到打开位置时的角度不大于显影剂静置时的角度。
文档编号G03G21/16GK1258025SQ9912632
公开日2000年6月28日 申请日期1999年10月12日 优先权日1998年10月12日
发明者青木文孝, 细井敦 申请人:佳能株式会社, 可比雅株式会社