专利名称：显像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显像装置，用在例如静电复印机或激光打印机之类的图像形成设备中，用以将静电潜像显像成为色料图像。更具体地说，涉及一种装有色料检测器的显像装置，该检测器用于检测磁性色料消耗是否还有足够的数量。
众所周知，例如静电复印机或激光打印机之类的图像形成设备在光敏元件上形成静电潜像并将这种潜像显像成为色料图像。用于将静电潜像显像成为色料图像的显像装置的典型实例包含显像用容器、显像剂涂布器装置和色料供给装置。显像用容器容纳显像剂，显像剂可以是包含载体颗粒和色料的所谓双成份显像剂或者是仅由色料构成的单成份显像剂。显像剂涂布器装置将包含在显像剂容器内的显像剂传输到显像区，在该处将显像剂涂布到要显像的静电潜像处，因此，将静电潜像利用色料变成色料图像。色料供给装置根据盛放在显像剂容器中的色料的消耗情况将色料提供到显像用容器。色料供给装置通常装有色料检测装置用于检测色料是否还有足够的数量。当在色料供给装置中的色料的数量降低时，色料检测装置检测降低情况，并示警告之使用人已必须向色料供给装置补充色料。惯用的色料检测装置是光断续器。这种色料检测装置包括光发射元件和光接收元件。当在色料供给装置中具有足够数量的色料时，在光发射元件和光接收元件之间的光通道被光料挡住。当在色料供给装置中的色料的数量降低时，由光发射元件发出的光由光接收元件接收，因此，检测到在色料供给装置中的色料已经降低。
如使用被称为光断续器的色料供给装置，由一透明元件限定的检测位置需要在色料检测装置另外形成。色料检测装置的光发射元件和光接收元件置于该检测位置的两侧。当在检测位置呈现足够的数量的色料时，光发射元件和光接收元件之间的光通道被光料挡住。当在检测位置没有足够数量的色料时，光接收元件接收来自光发射元件的光。此外，如果色料附着到限定检测位置的透明元件的内表面，光发射元件和光接收元件之间的光通道被挡住，虽然在该检测位置没有足够数量的色料。因此，还应当提供一个用于清洁该限定检测位置的透明元件内表面的清洁装置。
如果盛放在显像用容器中的显像剂是一种包含载体颗料和色料的双成份显像剂，当在显像剂中的色料比例即色料浓度降低时，显像剂的磁阻通常会增加。按照这种观点，利用一种其输出电压随磁阻变化的磁导型检测器来检测显像剂中的色料浓度。如果所用的色料是磁性色料，则可能打算用导磁性检测器来代替被称为光断续器的色料检测装置以便检测色料本身。然而，采用用于检测色料本身的磁导型检测器会遇到如下需解决的问题；正如本技术领域熟练人员所公知的，磁导型检测器的输出电压随温度的变化以及磁阻的变化而变化。与包含载体颗粒的显像剂磁性强度相比，色料的磁性强度相当低。因此，由于环境温度的变化，试图根据磁导型检测器的输出电压的绝对值来检测色料很可能引起错误的检测结果。为了检测在色料供给装置的预定区域是否还有足够数量的色料，还需要将磁导型检测器的导磁性检测表面处于色料供给装置的预定区域。然而如色料附着到所在的导磁性检测表面，则可能进行这样的错误的检测，即由于色料附着到导磁性检测表面，即使当在预定的区域不再有足够数量的色料，也会当为还有足够数量的色料。
正如在序号为56384/95的日本公开的专利文本中所述，已经提出一种作为双成份显像剂的色料，其包含按重量计为0.1～0.5％的替代相对较贵的CCA[电荷(charge)控制剂]的磁性材料，例如磁铁粉。这种被称为较少CCA的色料的色料是一种所谓的具有轻微磁性的微磁色料。如果被检测的色料是一种微磁色料，当将磁导型检测器用于色料检测时，前述遇到的问题以非常强烈的方式呈现。
本发明的主要目的是提供一种新颖和改进的显像装置，其中利用磁导型检测器可以适当地检测在预定区域中是否还有足够数量的磁性色料，它可以完全消除错误检测。
我们已通过实验研究磁性色料特别是微磁色料与磁导型检测器的检测特性之间的相互关系。因此，发现通过使色料周期性地流向磁导型检测器的导磁性检测表面，利用该检测器检测表面用于检测是否还有足够数量的色料并处于预定区域，以及通过分析来自磁导型检测器的需鉴别的输出信号，就可达到上述主要目的。
即本发明提供一种用于实现上述主要目的的显像装置，这种显像装置装有色料检测装置，用于检测在预定区域是否还有足够数量的磁性色料，其中色料检测装置包含一个具有置于预定区域的导磁性检测表面的磁导型检测器；周期性流动装置，用于使出现在预定区域中的色料周期性地流向磁导型检测器的导磁性检测表面；以及一个测定装置，用于分析来自磁导型检测器的输出信号，以便测定在预定区域是否还有足够数量的色料。
色料的典型实例是按重量计包含0.1～5.0％的磁性材料的微磁色料。最好，磁导型检测器是这样一种检测器，它的输出电压随着磁阻变化，以及测定装置根据该输出电压的变化的幅值进行测定。另外，测定装置根据在预定的时间周期的过程中的输出电压的积分进行测定。最好，周期性流动装置由一旋转流动元件构成，当被驱动旋转时，使其前端部与磁导型检测器的导磁性检测表面周期性地相对摩擦，并且旋转流动元件的旋转中心轴线与磁导型检测器的导磁性检测表面平行延伸。另外，旋转流动元件由塑料膜例如聚乙烯聚酸酯膜构成。最好磁导型检测元件的导磁性检测表面与水平面按倾斜角θ倾斜，0°≤θ≤90°，特别是30°≤θ≤60°，并且旋转流动元件的前端部沿与磁导型检测器的导磁性检测表面由下到上相对摩擦的方向旋转。可以配置一个清洁装置，其作用在沿旋转方向的旋转流动元件的后表面上，因此去除已经附着的色料。最好，清洁装置包含被驱动旋转的旋转清洁元件。最好，旋转清洁元件的旋转中心轴线平行于旋转流动元件的旋转中心轴线延伸，旋转清洁元件的旋转方向与旋转流动元件的旋转方向相反，旋转清洁元件的前端部作用在沿旋转方向的旋转流动元件的后表面上。最好旋转清洁元件也由塑料膜例如聚乙烯聚酞酸酯膜构成。最好，该预定区处在磁性色料传输通道中，并且由于与在预定区的上游侧和下游侧之间的色料传输差别相关的至少一个因素使得在预定区中引起色料滞留，由于配置在预定区上游侧的上游侧色料传输装置的传输能力大于配置在预定区下游侧的下游侧色料传输装置的传输能力，或者由于在预定区色料传输方向突然改变，都可产生这种色料滞留。最好，在预定区形成一个用于构成一个色料容器的沉降区，以及周期性流动装置也作用在存在于沉降区的色料上。在一个优选实施例中，显像装置包含显像用容器；显像剂涂布器装置，用于将存放在显像用容器中的显像剂涂布到需显像的静电潜像上；以及色料供给装置，用于将磁性色料提供到显像用容器中。色料提供装置包括内部形成有色料传输通道的加料容器，该通道具有色料入口和与显像用容器相通的色料出口；以及传输装置，用于将微性色料传输通过色料传输通道。该预定区处于形成在加料容器中的色料传输通道中。存放在显像用容器中的显像剂是一种包含载体颗粒和磁性色料的双成份显像剂。色料提供装置包括以可换方式安装的色料盒。容纳在色料盒中的磁性色料经过色料入口提供到加料容器。
根据本发明的显像装置，色料周期性地流向磁导型导磁性检测表面，以便周期性地改变磁导型检测器的输出信号。此外，磁导型检测器的输出信号的绝对值本身并不作依据，而是在需要的场合分析输出信号。因此，根据在预定的时间阶段的输出电压中的变化的幅值，或根据在预定的时间阶段的输出电压的积分来测定是否还有足够数量的色料。因此，即使由于环境温度的变化使磁导型检测器的输出信号变化，也不会发生错误检测。此外，色料周期性地流向磁导型检测器的导磁性检测表面，可以有效地避免色料附着到磁导型检测器的导磁性检测表面。因此，也能有效地避免由于色料附着到导磁性检测表面引起的错误检测。此外，如果在本发明的显像装置中重新补充不符合规定的色料(例如基本上非磁性的或显著高磁性的色料)，色料检测装置就不能测定是否还有足够的色料。因此，使用人可以进行识别是否已经错误地重新补充不符合规定的色料。
图1是表示根据本发明构成的显像装置的一个优选实施例的一部分的透视图；图2是表示图1中所示的显像装置中的注料容器的断面图；图3是表示在图1中所示的显像装置中的色料检测装置的示意方块图；图4是与图2相似的断面图，表示在图1中的显像装置中的盛放足够数量色料的注料容器；图5是与图2相似的断面图，表示在图1中的显像装置中的盛放不足数量色料的注料容器；图6是表示在图1所示的显像装置中根据磁导型检测器输出电压所测量的数据实例的记录图；图7是与图2相似的断面图，表示在图1中的显像装置中的清洁装置的作用原理。
下面参照附图详细介绍根据本发明构成的显像装置的各优选实施例。
参阅图1和2，所示显像装置具有显像用容器2和用于向显像用容器2提供色料的色料供给装置4。如在图2中示意表示的显像剂涂布器装置6配置在显像用容器2中。显像剂涂布器装置6包括旋转套筒元件和一置于旋转套筒元件中的静止磁性元件。显像剂涂布器装置6将盛放在显像用容器2中的显像剂传输到显像区8，同时使显像剂保持在旋转套筒元件的圆周表面上将显像剂附着到在转鼓10的圆周表面上形成的静电潜像上，以便使该静电潜像显像成为色料图像，该显像剂可以是包含载体颗粒和色料的双成份的显像剂。在显像用容器2中，配置有显像剂搅动/传输装置(未表示)，用于搅动显像剂使色料带电以及用于将显像剂经过所需传输通道进行传输。还配置有色料浓度检测装置(未表示)，用于检测在显像用容器2内部的显像剂中的色料浓度。当显像剂中的色料浓度下降低于预定值时，色料供给装置4起动，利用色料供给装置4将色料提供到显像用容器2中。色粉浓度检测装置可以由磁导型检测器构成，它的输出电压根据显像剂的磁阻变化。显像用容器2和配置在显像容器2中的显像剂涂布器装置6、显像剂搅动装置和色料浓度检测装置并不构成根据本发明构成的所示显像装置的新颖特征。它们的结构可以是公知的形式，因此，在本说明书中略去对它们的结构的细节。
参照图1和2，色料供给装置4由注料容器12和色料盒14构成。注料容器12包括一整体近于长方形的箱形容器壳体16。容器壳体16具有4个侧壁18，20，22和24，以及底壁26。参阅图2会了解，除了下文要介绍的沉降区以外，底壁26的主体部分的上表面具有两个位置彼此邻近的弧形部分28和30。在底壁26上，形成一个直立的间隔壁32，延伸在两个弧形部分28和30之间。该间隔壁32在底壁26上纵向延伸(垂直图2的页面)，不过在容器壳体16的纵向相对的端部处没有间隔壁32。按照这种方式，在容器壳体16中限定了由间隔壁32分开的色料传输通道34和36，它们彼此平行延伸。使这些色料传输通道34和36在容器壳体16的二相对的端部处横向沟通，即这些部分不存在间隔壁32。在色料传输通道36的中间部分，在底壁26中形成色料出口38。这个色料出口38与置于注料容器12下方的显像用容器2的内侧相通。正如将要进一步详细介绍的，由注料容器12将色料经过色料出口38进入显像用容器2。注料容器12的上表面用一基本平直的上板40盖住。在与色料传输通道34的一个端部相对应的位置处，上板40其中形成有一个色料入口42。
在形成在注料容器12中的色料传输通道34和36中，配置总体用44表示的传输装置44。这一传输装置44包括沿色料传输通道34延伸的转轴46和沿色料传输通道36延伸的转轴48。转轴46和48以可旋转方式安装在注料容器12的侧壁18和20之间。转轴46和48经过适当的传动机构(未表示)例如传动齿轮连接到电动机(未表示)上可驱动。当电动机通电时，转轴46按箭头50所示的方向被驱动旋转，同时转轴48按箭头52所示的方向被驱动旋转。圆盘47和49形成在转轴46的相对的二端。在转轴46的主体部分上即在除去二相对的部分的部分上，形成连续延伸的螺旋形叶片54，在转轴46的每个端部处，形成由转轴4 6的圆周表面径向扩展的单一矩形的转移件56或58。转移件56或58的轴向外端连接到圆盘47或49的内表面。在另一转轴48的二相对端处也形成圆盘59和61。在转轴48的主体部分上即在除了二相对的端部的部分上形成两个螺旋形叶片60和62。在螺旋形叶片60和螺旋形叶片62之间，按照彼此90°角间隔形成由转轴48的圆周表面径向扩展的4个转移件64。4个转移件64形成的位置对应于色料出口38形成的位置，这4个转移件64位于色料出口38的上方。在转轴48的每个端部，形成从转轴48的圆周表面径向扩展的单一矩形的转移件66或68。转移件66或68的轴向外端连接到圆盘59或61的内表面。在转轴48的一个端部处，除了转移件66外，形成两个在近于180°角度的范围内延伸的短的螺旋形叶片70和72。这两个短的螺旋形叶片70和72相对于转移件66配置在径向相反的侧面。
如由图1清楚地表示，色料供给装置4的色料盒14形状为中空的容器，以可替换的方式安装在注料容器12的上方。在色料盒14的底面中，形成色料供给孔(未表示)。这个色料供给孔在色料盒14安装在所需位置之前已用一适当的密封元件密封。当将色料盒14安装在所需位置上时，解除色料供给孔的密封，使其与注料容器12的上板40中形成的色料入口42相通。在色料盒14中，还配置一个用于将其中容纳的色料传输到色料供给孔的色料传输装置(未表示)。这种色料传输装置可由旋转的螺旋叶片或类似装置构成。容纳在色料盒14中的色料经过在色料盒14中形成的色料供给孔和在注料容器12中形成的色料入口落入注料容器12中。在注料容器12中，当电动机(未表示)通电时，转轴46和48沿箭头52和52所示的方向被驱动旋转。这时，通过色料入口42落入的色料由于形成在转轴46的一个端部的转移件56的作用而被推入色料传输通道34。然后，色料由于形成在转轴46上的螺旋叶片54的作用，沿着色料传输通道34按箭头74所示的方向传输。在注料容器12的另一端部处，由于转轴46上形成的转移件58的作用，色料由色料传输通道34按箭头76所示方向转移到色料传输通道36中。在色料传输通道中，由于形成在转轴48上的螺旋形叶片70，72和60的作用，色料沿按箭头78所示的方向朝色料出口38传输。然后，在形成在转轴48上的转移件64的作用下，向下推动色料并经过色料出口38落下，提供到显像用容器2中。没有经过色料出口38落下的色料由于形成在转轴48上的螺旋形叶片62的作用沿箭头78的方向继续传输。然后，由于形成在转轴48上的转移叶68的作用，在注料容器12的一个端部处这部分色料由色料传输通道36转移到色料传输通道34中。
一种色料的优选实例公开在序号为56384/95的日本公开专利文件中，这种色料盛放在色料盒14中，由色料盒14中适当排出的色料通过形成在注料容器12中的色料传输通道34和36传输并提供到显像用容器2中。这种色料包含按重量计0.1～5.0％的磁性材料例如磁铁粉，它取代相对较贵的CCA[电荷(charge)控制剂]。这种色料通常称为较少CCA的色料，是一种所谓的微磁色料，这是由于具有包含的磁性材料所形成的轻微磁性。
在根据本发明构成的显像装置中，重要的是所配置的色料检测装置80，该装置检测在注料容器12内部的上述预定区域内是否还有足够数量的色料。参照图1和2，色料检测装置80包括相对色料传输通道36的一个端部配置的磁导型检测器82。更详细地讲，圆形开孔84形成在到注料容器12的侧壁24的底壁26中。磁导型检测器82的前端部位于在开孔84中，磁导型检测器82的圆形前端面即导磁性检测表面86处于通到开孔84的色料传输通道36中。最好，所设置的导磁性检测表面86对于水平面按倾斜角θ倾斜，0°≤θ≤90°，尤其是30°≤θ≤60°。磁导型检测器82的一个优选实施例是差分式传感器型的磁导型检测器(TS0524LB，TDK)，可用作一种高灵敏度的磁导型检测器。这种磁导型检测器82的输出电压根据在导磁性检测表面86附近的磁阻变化。即当接近导磁性检测表面86有相当大数量的磁性材料时，形成低的磁阻，磁导型检测器82产生相对高的输出电压，而当接近导磁性检测表面86处只有相当少量的磁性材时，形成高的磁阻，磁导型检测器82产生相对低输出电压。
参照图1和图2，周期性流动装置88和清洁装置90相对于磁导型检测器82配置在注料容器12中。在所述实施例中的周期性流动装置88由固定到该形成在转轴48一个端部处的转移件66上的旋转流动元件92组成。这个旋转元件92最好由适当的塑料膜例如聚乙烯对酞酸酯膜构成。旋转流动元件92是转轴48沿径向延伸的长方形件，其由通过适当方法例如粘接固定的根部延伸到由按箭头52所示的旋转方向看为转移件66的前侧表面。将旋转流动元件92的延伸长度设置得明显大于从转轴48的中心线到磁导型检测器82的导磁性检测表面86的长度。如将要详细介绍的，当转轴48沿箭头52的方向旋转驱动时，旋转流动元件92也相应地旋转驱动，据此，它的前端部分由下到上与磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对摩擦。转轴48和磁导型检测器82的导磁性检测表面86平行。因此，构成周期性流动装置88的旋转流动元件92的旋转中心轴线和磁导型检测器82的导磁性检测表面86平行。清洁装置90由固定到该形成在转轴46的一个端部上的转移件58上的旋转清洁元件94构成。这个旋转清洁元件94最好也由适当的塑料膜例如聚乙烯聚酞酸酯构成。旋转清洁元件94是一个转轴46径向延伸的长方形件，它从利用适当的方法例如粘接固定的根部延伸到转移件58。将旋转清洁元件94的延伸长度设置得明显大于从转轴46的中心轴线到在色料传输通道34和色料传输通道36之间的边界区的长度。正如下面将更详细介绍的，当转轴46沿箭头50的方向旋转驱动时，旋转清洁元件94也相应地旋转驱动，据此，它的前端部分沿旋转方向作用在构成周期性流动装置88的旋转流动元件92的后表面，转轴46和转轴48彼此平行。因此，构成周期性流动装置88的旋转流动元件92的旋转中心轴线和构成清洁装置90的旋转清洁元件94的旋转中心轴线彼此平行。转轴46的旋转方向和转轴48的旋转方向彼此平行。转轴46的旋转方向和转轴48的旋转方向彼此相反。因此，构成周期性流动装置88的旋转流动元件92的旋转方向和构成清洁装置90的旋转清洁元件94的旋转方向彼此相反。
正如由图2清楚表示的，在注料容器12的一个端部处没有间隔壁32。此外，另外的各部分向下凹陷的沉降区(depression)96形成在与配置磁导型检测器82，周期性流动装置88和清洁装置90的区域相对应的位置处。这一沉降区96是通过将底壁26的上表面没有形成为具有两个弧形部分的形状而是形成为该两个弧形部分的最下部组成的向下凹陷的单一的弧形来限定的。构成周期性流动装置88的旋转流动元件92的前端部按照这样的长度设置，即使其也与沉降区96的表面相对摩擦。
如在图3中示意表示的，来自磁导型检测器82的输出信号送到可以由微处理器构成的测定装置98。测定装置98分析所需位置的磁导型检测器82的输出信号，并测定在注料容器12的预定位置处即在色料传输通道36的一个端部是否还有足够数量的色料。更确切地说，由于在色料盒14中还剩有色料，当根据由注料容器12向显像用容器2提供的色料，由色料盒14将色料提供到注料容器12中时，足够数量的色料100存在于注料容器12的色料传输通道34和36中，如图4所示。在这种状态下，当转轴48按箭头52的方向旋转时，在装在转轴48上的旋转流动元件92构成的周期性流动装置88作用在存在于色料传输通道36的一个端部处的色料。因此，周期性流动装置88使色料周期性地即按每次旋转产生流动，同时将其由下向上压住磁导型检测器82的导磁性检测表面。当旋转流动元件92的前端部与磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对摩擦时，色粉100压住导磁性检测表面。由于由磁导型检测器82检测的磁阻相当低，磁导型检测器82的输出电压相当高。当旋转流动元件92的前端部已经通过磁导型检测器82的导磁性检测表面86时，作用在导磁性检测表面86上的色粉100的压力消失了，因而磁导型检测器82的输出电压降低了。然而，参照图4易于理解，当在注料容器12中存在足够数量的色料100时，接近导磁性检测表面86也会存在大量的色料100，即使是在旋转流动元件92的前端部分已经通过导磁性检测表面86之后。因此，在旋转流动元件92的前端部在导磁性检测表面86旁边通过之后，磁导型检测器82的输出电压下降是相对小的。另一方面，当在色料盒14中的色料100基本上用光时，以及即使在此之后由注料容器12连续地向显像用容器12提供色料100时，在注料容器12中的色料100的数量明显地减少，如图5所示。在这种状态下，当转轴48沿箭头52的方向旋转时，置于转轴48上的旋转流动元件92的前端部使色料100流动，使色料压住磁导型检测器82的导磁性检测表面86。这时，磁导型检测器82的输出电压由于色料的这种情况而相对高。然而参照图5易于理解，直接在旋转流动元件92的前端部通过导磁性检测表面86之后，靠近导磁性检测表面86只有少量的色料100，因而磁导型检测器82的输出电压显著地下降。
图6表示通过进行如下实验得到的磁导型检测器82的输出电压数据的实例在实验中，使用如图1和图2所示形状的注料容器12，充有如前所述的微磁色料。然后，连续地旋转转轴46和48，以将色料100由注料容器12经过色料出口38排出。没有经过色料入口42向注料容器12提供色料100。因此随着时间的流逝，在注料容器12中的色料100的数量逐渐降低。图6中的实际数据表明在时间点T1，在注料容器12中有在相当大量的色料100。在直到T1的时间阶段的过程中，由于旋转流动元件92使色料100周期性地流动，磁导型检测器82的输出电压中变化的幅值L1相对小。在由T1到时间点T2的时间段的过程中，磁导型检测器82的输出电压中的变化的幅值逐渐地增加。在经T2之后，磁导型检测器82的输出电压中的变化的幅值稳定在相对高的数值下。在经过T2后，在配置磁导型检测器82的区域内存在的色料100的数量明显降低，对应于图5中所示的状态。
参照图3连同图4到图6，测定装置98分析来自磁导型检测器82的输出电压，即根据在注料容器12中的色料100的数量的如图6所示变化的输出电压并进行测定，由图6中的实测数据的实例清楚地看出，当在注料容器12中存在足够数量的色料100时，由于转轴48的旋转，磁导型检测器82的输出电压中的变化的幅值L1相对小。当在注料容器12中的色粉100的数量明显降低时，相反，由于转轴48的旋转磁导型检测器82输出电压中的变化的幅值L2相对大。由这一事实看来，当转轴48旋转以及周期性流动装置88使色料周期性地流动时，测定装置98分析输出电压中的变化的幅值并进行测定。例如，测定装置98对于输出电压的每个波形计算最大值和最小值之间的差值L。当这一L已经连续超过一个预定阈值为预定次数(例如3次)时，测定装置98产生色料需重新补充的信号，表明在注料容器12已无足够数量的色料100，即在注料容器12中的色料100的数量已经明显降低了。如果需要，可以让测定装置98在预定的时间阶段中例如说10秒(根据在图6中的实测数据的实例，时间间隔由D1表示为10秒)，计算磁导型检测器82的输出电压的最大值和最小值之间的差值L，然后，测定装置98测定这个差值L是否大于预定的阈值，当差值L大于预定阈值时，测定装置98产生要重新补充的信号，表明在注料容器12已无足够数量的色粉100。由测定装置98产生的色料补充信号起动示警装置102，可选一示警灯，告之使用人已经需要重新补充色料，换句话说，已经需要用一个新的来替换色料盒14。
根据各种实验，上述差分式传感器类型的磁导型检测器82的输出电压及环境温度影响。当环境温度上升时，磁导型检测器82的输出电压增加，图6所示的整个输出波形趋于向上移动，如果色粉100是一种微磁色料以及色粉的磁阻相对高，磁导型检测器82输出电压的绝对值相对小。如果根据磁导型检测器82输出电压的绝对值进行测定，由于环境温度的影响很可能形成错误的检测，然而由于环境温度的波动磁导型检测器82输出电压的变化是这样的，即使图6中所示的整个输出波形会上下移动。因此，在预定的时间阶段内输出电压的变化的幅值的变化(最大值和最小值之间的差值)相对小，即使是在环境温度变化时。如前所述，因而，在转轴48旋转以及周期性流动装置88周期性地使色料流动的同时，测定在预定时间阶段的磁导型检测器82输出电压的变化的幅值。这种操作程序使得检测在注料容器12中是否还有足够的色料100能够不会产生错误。
在前述实施例中，测定装置98通过对磁导型检测器82输出电压的变化幅值进行分析来进行测定。另外，可以在预定的时期内例如10秒根据磁导型检测器82输出电压的积分测定是否还有足够数量的色料100。在这种情况下，同样也使由于环境温度变化产生的误差的可能性消除或明显降低。参照图6可易于看出。
为了可靠地避免利用色料检测装置80检测色料100是产生错误，应当注意，在根据本发明构成的所示显像装置中应采用如下的技术结构。
正如参照图2已经介绍的，磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对水平面按倾斜角θ倾斜，0°＜θ≤90°，特别是30°≤θ≤60°。旋转流动元件92适于与磁导型检测器82的导磁性检测表面86从下到上相对摩擦。由于采用这种结构，能够充分可靠地避免色料100附着到或滞留在磁导型检测器82的导磁性检测表面上，避免对磁导型检测器82的输出电压产生有害的影响。如果磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对于水平面按照大于90°的倾斜角倾斜，或如果旋转流动元件92由下向上与磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对摩擦，则色料100过分压住磁导型检测器82的导磁性检测表面86并有趋势，尽管是轻微的，向该表面附着或滞留在其上。
由图2易于理解，由于旋转流动元件92与磁导型检测器82的导磁性检测表面86相对摩擦，旋转流动元件92产生弹性变形，呈朝向旋转方向突出的凸形状。当旋转流动元件92已经通过磁导型检测器82的导磁性检测表面86时，其形状至少部分地朝直延伸，弹性复原。实验表明，由于旋转流动元件92的上述状况，在旋转流动元件92的弹性复原的过程中沿旋转方向附着到旋转流动元件92的前表面上的色料100被消散。因此，色料100很少会附着到旋转流动元件92上。然而在沿旋转流动元件92的旋转方向的后表面上，很可能由于没有提供清洁装置90，会有一些色料100附着到这一表面上，对磁导型检测器82的输出电压产生有害的影响。在所述实施例中，参照图7显然可理解，当转轴46与转轴48一起旋转时，置于转轴46上的旋转清洁元件94作用在沿旋转方向的旋转流动元件92的后表面上。因此，这一前端部分清除了正要附着到该后表面上的色料100，因此充分地防止色料附着到沿旋转方向的旋转流动元件92的后表面上。如果色料100要附着到沿旋转方向的旋转流动元件92的前表面上，作用在沿旋转方向的旋转流动元件92的前表面上的旋转清洁元件92可以装在转轴46上，附加到或取代旋转清洁元件94。
参照图1和2，还应对磁导型检测器82在加料容器12中配置的位置予以注意。根据实验，磁导型检测器82的导磁性检测表面86最好位于在色粉100趋于滞留的色料传输通道34和36中位置处。如果将磁导型检测器的导磁性检测表面86配置在色料传输通道34和36中的色料良好传输的位置处，由于色粉100的良好传输，会偶然产生色料100的明显的空白区。这种空白区导致色料100形成高的视在磁阻，因此可能会对磁导型检测器82的输出电压产生有害影响。相反，在色料滞留的位置，色料滞留使色料100受压，充分抑制了空白区的发生。因此对磁导型检测器82输出电压的有害影响被充分抑制。为了对色料100在磁导型检测器82的导磁性检测表面86的滞留位置定位，取得与色料100的传输相关的，反映由这一位置的上游侧和下游侧之间的差别的至少一种因素参数是重要的。在所述实施例中，在磁导型检测器82的导磁性检测表面86所处的色料传输通道36的上游侧端部，色料100由色料传输通道34的下游侧端部横向转移；在色料传输通道36的上游侧端部处的，形成在转轴48上的螺旋形叶片是短的螺旋形叶片70和72。因此，在色料传输通道36的上游侧端部处的色料传输能力稍少于在其上游侧的传输能力。因此，使得色料100滞留在色料传输通道36的上游侧端部。无需说，一种参数，例如色料传输方向，色料传输容量或色料传输通道的横截面可以按照与所述实施例不同的方式适当地加以改变，以使色料100滞留在预定的位置，并将磁导型检测器82的导磁性检测表面86置于这个位置。例如，可以由色料盒14提供稍微过量的色料100经过色料入口42进入注料容器12，以使色料100滞留在注料容器12中的色料传输通道34的上游侧端部处，即低于色料入口42处，并可将磁导型检测器82的导磁性检测表面86置于这个位置。
在所述实施例中，然而还应当注意，其他各部分向下凹陷形成的沉降区96形成在注料容器12中的配置磁导型检测器82，周期性流动装置88和清洁装置90的一个端部处。正如本技术领域中的熟练人员所公知的那样，复印机通常遇到的实际情况是，甚至在色料供给装置4中不再有足够数量的色料，因而色料不再提供到显像用容器2之后，仍要重复进行显像。因此，当在显像用容器2中的色料浓度已经降低到预定值之下时，示警装置(未表示)，可选示警灯，被通电，示警告之使用人这样一种情况，使用人不能再继续进行复印操作。然而，作为权宜之计，允许使用人进行单次单张的复印操作。对于这种单次进行的单张复印操作，如果在注料容器12中没有形成该沉降区96，将会产生如下的问题，由于在显像用容器2中的色粉浓度低于预定值，按照进行的复印操作，在注料容器12中的转轴46和48旋转，在注料容器12中的色料100数量变得很少。因此，即使构成周期性流动装置88的旋转流动元件92被驱动旋转，色料100也不会流到磁导型检测器82的导磁性检测表面86。因此，磁导型检测器82的输出电压不高。维持在低输出。因此，在预定的时间阶段内输出电压的变化的幅值是一个小的数值，低于预定的数值。在这样的状态下，色料检测装置80中的测定装置98可以测定出在注料容器12有足够数量的色料。当上述沉降区96形成在注料容器12中时，另一方面，沉降区96构成为一个色料容器。即，即使当在注料容器12中色料的数量很少时，在沉降区96中的色料100也不可能向下游侧传输。因此在沉降区96中总是留有一些色料100。当转轴48旋转以便转动该旋转流动元件92时，旋转流动元件92作用在沉降区96中的色料100上，使其周期性地流到磁导型检测器82的导磁性检测表面86。因此，磁导型检测器82的输出电压是充分脉动的，据此，测定装置98正确地测定在注料容器12中已无足够数量的色料100。
在参照附图已经详细介绍了本发明的一些优选实施例，应理解，本发明并不局限于此，在不脱离本发明的构思和范围的前提下可以进行各种变化和改进。
权利要求
1.一种显像装置，装有色料检测装置，用于检测在预定的区域中是否还有足够数量的磁性色料，其中，所述色粉检测装置包含一磁导型检测器，它的导磁性检测表面处于所述预定的区域；周期性流动装置，用于使存在于所述预定区域中的色料周期性地流向所述磁导型检测器的所述导磁性检测表面；以及测定装置，用于分析来自所述磁导型检测器的输出信号，以便测定在所述预定区域中是否还有足够数量的色料。
2.如权利要求1所述的显像装置，其中该色料是一种按重量计包含0.1-5.0％的磁性材料的微磁色料。
3.如权利要求1所述的显像装置，其中所述的磁导型检测器是一种输出电压随磁阻变化类型的，并且所述测定装置根据输出电压中的变化的幅值进行测定。
4.如权利要求1所述的显像装置，其中所述的磁导型检测器是一种输出电压随磁阻变化的类型的检测器，以及所述测定装置根据在预定的时间阶段的输出电压的积分进行测定。
5.如权利要求1所述的显像装置，其中所述的周期性流动装置由一旋转流动元件构成，当其被驱动旋转时，使前端部与所述磁导型检测器的导磁性检测表面相对摩擦。
6.如权利要求5所述的显像装置，其中所述旋转流动元件的旋转中心轴线与所述磁导型检测器的导磁性检测表面平行延伸。
7.如权利要求6所述的显像装置，其中所述的旋转流动元件由塑料膜构成。
8.如权利要求5所述的显像装置，其中所述的磁导型检测器的导磁性检测表面与水平面按倾斜角θ倾斜，0＜θ≤90°，并且所述旋转流动元件的前端部沿一与所述磁导型检测器的所述导磁性检测表面从下到上相对摩擦的方向旋转。
9.如权利要求8所述的显像装置，其中所述的倾斜角θ为30°≤θ≤60°。
10.如权利要求8所述的显像装置，其中将配置一个作用在沿旋转方向的所述旋转流动元件的后表面上的清洁装置，以便消除已经附着的色料。
11.如权利要求10所述的显像装置，其中所述的清洁装置包含以旋转方式驱动的旋转清洁元件，所述旋转清洁元件的旋转中心轴线平行于所述旋转流动元件的旋转中心轴线延伸，所述旋转清洁元件的旋转方向与所述旋转流动元件的旋转方向相反，所述旋转清洁元件的前端部作用在沿旋转方向的所述旋转流动元件后表面上。
12.如权利要求11所述的显像装置，其中所述的旋转清洁元件是由塑料膜构成的。
13.如权利要求1所述的显像装置，其中所述的预定位置处在磁性色料传输通道中，由于与在所述预定区域的上游侧和下游侧之间的色粉传输差别相关的至少一个因素作用使色粉滞留在所述预定区内。
14.如权利要求13所述的显像装置，其中所述色粒滞留是由于配置在所述预定区域的上游侧的上游侧色粉传输装置的能力大于配置在所述预定区域下游侧的下游侧色粉传输装置的能力引起的。
15.如权利要求13所述的显像装置，其中所述色料滞留是由于在所述预定区域中色料传输方向的突然改变引起的。
16.如权利要求1所述的显像装置，其中在所述预定区域形成一个用于构成一个色料容器的沉降区，并且所述周期性流动装置也作用在所述沉降区内存在的色料。
17.如权利要求1所述的显像装置，其中包含一显像用容器；显像剂涂布器布置，用于将存在于所述显像用容器中的显像剂涂布到需显像的静电潜像上；以及色料供给装置，用于将磁性色粉提供到所述显像用容器中；以及其中所述色料提供装置包括注料容器，在其内部形成有一个具有色料入口和一与所述显像用容器相通的色料出口的色料传输通道；以及传输装置，用于将磁性色料传输通过所述色料传输通道；以及所述预定区域处在形成在所述运料容器内的所述色料传输通道内。
18.如权利要求17所述的显像装置，其中存放在所述显像用容器中的显像剂是一种包含载体和磁性色粉的双成分显像剂。
19.如权利要求17所述的显像装置，其中所述的色料供给装置包括一色料盒，其以可换方式安装，容纳在所述色料盒中的磁性色粉经过所述色粉入口提供到所述注料容器。
全文摘要
一种显像装置装有色料检测装置，能够正确地检测是否还有足够数量的磁性色料。色料检测装置包含具有置于预定区域的导磁性检测表面的磁导型检测器；周期性流动装置，用于将存放于预定区域的色料周期性地流向磁导型检测器的导磁性检测表面；以及测定装置，用于分析来自磁导型检测器的输出信号。
文档编号G01N27/72GK1158440SQ9612075
公开日1997年9月3日 申请日期1996年11月28日 优先权日1995年11月29日
发明者冈岛新三, 田中胜也, 石谷优典, 本田浩二, 河野信明 申请人:三田工业株式会社