專利名稱：剩余墨粉檢測裝置和具有其的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剩余墨粉檢測裝置，其檢測在，例如，電記錄器或電記錄器圖像形成裝置的墨粉盒中剩余的墨粉量，本發(fā)明還涉及具有該剩余墨粉檢測裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
電記錄器或電記錄器圖像形成裝置的公知實例包括復(fù)印機、打印機、傳真機等。在這種圖像形成裝置中，在感光基底上形成靜電潛像，并且從顯影裝置提供墨粉以在感光基底上形成墨粉圖像，之后在感光基底上以墨粉顯影靜電潛像。之后，將墨粉圖像從感光基底轉(zhuǎn)印到記錄紙的紙張上，并且通過將熱量和壓力加到記錄紙的紙張而將墨粉圖像定影到記錄紙的紙張。
因為在這種圖像形成裝置中消耗墨粉，需要補充墨粉。例如，將漏斗安裝在顯影裝置上并且將墨粉盒可卸地裝配在漏斗上，使得可以令墨粉從墨粉盒落到漏斗，之后從漏斗將墨粉提供給顯影裝置。
另外，檢測在墨粉盒中剩余的墨粉量并且當存在很少剩余墨粉時給出指示，建議替換墨粉盒，由此預(yù)先防止墨粉提供的中斷。
例如在JP H07-56431A中公開了使用由發(fā)光元件和光接收元件構(gòu)成的剩余墨粉傳感器檢測墨粉盒的剩余墨粉的技術(shù)。更為具體的說，在墨粉盒的底部附近提供垂直凹進部分，并且彼此相對布置兩對發(fā)光元件和光接收元件以將垂直凹進部分夾在中間。當存在足夠墨粉時墨粉在垂直凹進部分中存在，并且因此每一發(fā)光元件的光線由墨粉阻擋，使得光線不由光接收元件接收。另外，當墨粉量減少并且在垂直凹進部分中不存在墨粉時，光接收元件接收來自發(fā)光元件的光線。因此，當存在墨粉時和當不存在墨粉時光接收元件的輸出電平不同，并且可以基于光接收元件的輸出電平確定不存在剩余墨粉。
另外，在這里將彈性部件附著到攪拌在墨粉盒中的墨粉的攪拌器軸，并且使得彈性部件由攪拌器軸的旋轉(zhuǎn)通過垂直凹進部分，使得發(fā)光元件的光輻射表面和光接收元件的入射光線表面由彈性部件清潔。
但是，對于在JP H07-56431A中公開的裝置，即使彈性部件通過垂直凹進部分以清潔發(fā)光元件的光輻射表面和光接收元件的入射光線表面，發(fā)光元件和光接收元件的入射光線表面總是污染，這是因為在清潔之后墨粉立即從上面落進垂直凹進部分，并且因此在確定剩余墨粉量上造成錯誤。
另外，當存在很少的剩余墨粉時，發(fā)生攪拌墨粉的重復(fù)動作并且使得墨粉濺起并之后落進垂直凹進部分，并且因此墨粉水平不一致且在確定剩余墨粉量方面不規(guī)律。
考慮上述現(xiàn)有問題設(shè)計本發(fā)明，并且它的目的是提供可以總是精確地確定剩余墨粉量的剩余墨粉檢測裝置和具有其的圖像形成裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目的，在根據(jù)本發(fā)明的剩余墨粉檢測裝置中，將剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件可卸地裝配到墨粉盒，并且基于當發(fā)光元件放射光線時光接收元件的光接收輸出檢測在墨粉盒中剩余的墨粉量；其中將一對凹口具有垂直間隔地形成在墨粉盒的側(cè)壁上，并將各個透光窗口布置在突出進入墨粉盒的凹口的相對的上表面和下表面上，并且剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件被插入凹口，使得剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件經(jīng)凹口的透光窗口面對彼此。
通過本發(fā)明，在突出進入墨粉盒的凹口的相對的上表面和下表面上布置各個透光窗口，并且將剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件插入凹口使得剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件經(jīng)凹口的透光窗口面對彼此。以這種方式，形成其中發(fā)光元件的光線通過凹口的透光窗口入射在光接收元件上的光路。當在墨粉盒中剩余足夠的墨粉時，在透光窗口之間的空間存在墨粉，并且阻擋光路使得光線不入射在光接收元件上。另外，當在墨粉盒中剩余很少墨粉時，在透光窗口之間的空間不存在墨粉，并且光線經(jīng)光路入射在光接收元件上。為了這個原因，可以基于在光接收元件接收的光線的輸出電平確定墨粉盒中剩余的墨粉。
另外，因為垂直布置凹口，即使墨粉從上面落下，上側(cè)的凹口用作屋頂使得防止墨粉直接落在凹口之間的空間上，并且難以污染凹口的透光窗口。以這種方式，可以總是精確地確定剩余墨粉。另外，因為墨粉沒有直接落在凹口之間的空間上，在這個空間中保持墨粉水平穩(wěn)定，并且可以執(zhí)行非常精確的剩余墨粉確定。
另外，在本發(fā)明中，可以提供清掃部件，其通過間歇通過透光窗口的表面之間來清掃透光窗口。
在這個情況中，可以從凹口的透光窗口除去污染并且可以總是精確地確定剩余墨粉。
另外，在本發(fā)明中，清掃部件還可以和攪拌在墨粉盒中的墨粉的攪拌部件的攪拌運動一起工作，并且間歇地通過透光窗口的表面之間。
在這個情況中，使得清掃部件和攪拌部件的攪拌運動一起工作，并且因此不需要布置單獨的機構(gòu)以移動清掃部件。
另外，在本發(fā)明中，清掃部件可以通過在基本水平的方向上通過透光窗口的表面之間來清掃透光窗口的表面。
在這個情況中，因為清掃部件基本水平的通過凹口的透光窗口之間，并且清掃凹口的透光窗口，由清掃部件保持在凹口之間的空間中的墨粉均勻，并且可以除去在凹口的透光窗口上的污染，使得可以執(zhí)行甚至更為精確的剩余墨粉確定。
另外，在本發(fā)明中，清掃部件可以包括透明材料，且支撐清掃部件的支撐結(jié)構(gòu)的寬度可以比從發(fā)光元件到光接收元件的光路的寬度更窄。
在這個情況中，因為由透明材料形成清掃部件，并且因為支撐清掃部件的支撐結(jié)構(gòu)的寬度可以比從發(fā)光元件到光接收元件的光路的寬度更窄，不由清掃部件和支撐結(jié)構(gòu)完全阻擋光路，并且可以確定剩余墨粉。
而且，在本發(fā)明中，清掃部件可以是柔性膜。
在這個情況中，因為清掃部件是具有柔性的膜，當存在足夠墨粉時，清掃部件浸入，受到大的阻力并且在形狀上彎曲，并且當存在很少墨粉時，部分的形狀恢復(fù)。使用其，當存在足夠墨粉時，因為清掃部件的形狀改變阻礙清掃部件靠近凹口的透光窗口，因此防止因為和清掃部件的滑動接觸而發(fā)生的凹口的透光窗口表面的磨損。并且當存在很少墨粉時，因為清掃部件的形狀恢復(fù)，清掃部件和凹口的透光窗口表面滑動接觸，并且可以由清掃部件的滑動接觸清掃凹口的透光窗口表面。另外，如果清掃部件是柔性膜，即使在清掃部件和凹口的透光窗口表面滑動接觸時，僅輕微摩擦這些透光窗口的表面，并且難以磨損透光窗口表面。另外，如果清掃部件是柔性膜，在清掃部件和凹口的透光窗口表面之間存在很小的摩擦。為了這個原因，如果使得清掃部件和攪拌部件的攪拌運動一起工作，可以抑制加到攪拌部件的負載增加，并且在攪拌部件的攪拌運動中不存在不均勻性。
另外，在本發(fā)明中，可以設(shè)置墨粉盒的深度比圖像形成裝置中的顯影裝置的深度更短，并且可以設(shè)置墨粉盒的高度和墨粉盒的深度更長。
在這個情況中，因為將墨粉盒的深度設(shè)置得比圖像形成裝置中的顯影裝置的深度更短，易于使用攪拌部件的攪拌使得墨粉盒中的墨粉均勻，并且這減少了墨粉的惡化，從而使得可以執(zhí)行剩余墨粉的精確確定。另外，因為設(shè)置墨粉盒的高度比墨粉盒的深度要長，可以保持墨粉盒的容量。應(yīng)該注意，當比較墨粉盒的深度和顯影裝置的深度時，優(yōu)選地墨粉盒的深度充分短于顯影裝置的深度。
另外，在本發(fā)明中，可以將墨粉盒布置在圖像形成裝置的可打開-可關(guān)閉的前門附近。
在這個情況中，因為將墨粉盒布置在圖像形成裝置的可打開-可關(guān)閉的前門附近，當將這種短深度墨粉盒布置在圖像形成裝置的前門附近時，非常容易執(zhí)行墨粉盒替換。
另外，在本發(fā)明中，可以將剩余墨粉傳感器布置在攪拌墨粉盒中的墨粉的攪拌部件的攪拌中心的下方，并且可以將剩余墨粉傳感器布置在攪拌墨粉盒中的墨粉的攪拌部件的攪拌中心的正下方。
在這個情況中，因為將剩余墨粉傳感器布置在攪拌部件的攪拌中心的下方或正下方，在墨粉盒中的墨粉由攪拌部件攪拌，使得墨粉在攪拌中心下方或者正下方落下。為了這個原因，即使存在非常少的墨粉，可以由剩余墨粉傳感器執(zhí)行可靠的檢測。
另外，在本發(fā)明中，可以將發(fā)光元件和光接收元件裝配到墨粉盒，并且基于當發(fā)光元件放射光線時光接收元件的光接收輸出檢測墨粉盒中的剩余墨粉，其中使得柔性膜通過發(fā)光元件的發(fā)光面和光接收元件的光接收面附近，使得發(fā)光面和光接收面由柔性膜清掃。
根據(jù)本發(fā)明，不顧發(fā)光元件的發(fā)光面和光接收元件的光接收面的布置，使得柔性膜通過發(fā)光面和光接收面附近，使得發(fā)光面和光接收面由柔性膜清掃。柔性膜輕微摩擦發(fā)光面和光接收面，并且從發(fā)光面和光接收面除去污染而不引起發(fā)光面和光接收面的磨損。
另一方面，在本發(fā)明的另一方面中，向圖像形成裝置提供根據(jù)本發(fā)明的上述剩余墨粉檢測裝置，其中一前一后地布置多個墨粉盒和將墨粉盒可卸地裝配在其中的多個顯影裝置，并且將墨粉盒布置在可打開-可關(guān)閉的前門附近。
在本發(fā)明中，因為可以使得墨粉盒靠近前門，可以實現(xiàn)圖像形成裝置的小型化。具體地說，如果設(shè)置墨粉盒的高度h長于墨粉盒的深度t，并且因此使得墨粉盒的寬度甚至更窄，可以小型化墨粉盒使得可以進一步小型化圖像形成裝置。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實例1的側(cè)視圖。
圖2是在除去狀態(tài)中的如圖1所示的圖像形成裝置的墨粉盒的側(cè)視圖。
圖3是示出了從前面看，在將墨粉盒裝配進顯影裝置之前的狀態(tài)的透視圖。
圖4是示出了從后面看，在裝配之前的墨粉盒的顯影裝置的透視圖。
圖5是示出了從后面看，在裝配之后的墨粉盒的顯影裝置的透視圖。
圖6是示出了從側(cè)面看，在裝配之前的墨粉盒的顯影裝置的縱向截面圖。
圖7是示出了從側(cè)面看，在裝配之后的墨粉盒的顯影裝置的縱向截面圖。
圖8是示出了從前面看，在裝配之后的墨粉盒的顯影裝置的放大橫截面圖。
圖9是從前面看，顯影裝置的放大透視圖。
圖10(a)和10(b)是墨粉盒的清掃部件的頂視圖和側(cè)視圖。
圖11是附著到墨粉盒的攪拌部分的柔性膜的放大的前視圖。
圖12是示出了隨著墨粉盒的攪拌部件的攪拌通過透明盤之間的空間的柔性膜片的前視圖。
圖13(a)到13(d)是示出了當附著/移去墨粉盒時，由墨粉盒的清掃部件清除的剩余墨粉傳感器的發(fā)光部分的發(fā)光面和光接收部分的光接收面的前視圖。
圖14(a)到14(c)是用于描述由剩余墨粉傳感器檢測在墨粉盒中的剩余墨粉的前視圖。
圖15是示出了在本實例的圖像形成裝置中的剩余墨粉檢測裝置的框圖。
圖16是示出了用于修正剩余墨粉傳感器的修正數(shù)據(jù)表D的概念視圖。
圖17是示出了隨著墨粉盒的攪拌部件旋轉(zhuǎn)的柔性膜的旋轉(zhuǎn)周期T和剩余墨粉傳感器的檢測周期Ts的視圖。
圖18(a)和18(b)是示出了當附著/移去墨粉盒時剩余墨粉傳感器的檢測輸出的變化的視圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考附圖以實例的方式描述本發(fā)明。
實例1圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實例1的側(cè)視圖。本實例的圖像形成裝置是在記錄紙的紙張上記錄彩色圖像的彩色激光打印機，并且向其提供曝光單元1，圖像形成站Pa、Pb、Pc和Pd，中間轉(zhuǎn)印帶單元2，定影單元3，紙運輸系統(tǒng)4，供紙盤5，以及卸紙盤6。
通過這個圖像形成裝置，可以將記錄紙的紙張載入并存儲在供紙盤5中，之后由拾取輥7-1一張一張地從供紙盤5中撤出，并且由運輸輥4-1運輸?shù)綄瘦?。作為選擇地，將記錄紙的紙張載入手動操作盤9，之后由拾取輥7-2撤出并由運輸輥4-4到4-6運輸?shù)綄瘦?。對準輥8停止記錄紙的紙張，調(diào)整記錄紙的紙張的前邊緣，并且以其中記錄紙的紙張的前邊緣重疊在中間轉(zhuǎn)印帶單元2的中間轉(zhuǎn)印帶11上形成的墨粉圖像的前邊緣的時序，將記錄紙的紙張運輸?shù)酱渭夀D(zhuǎn)印輥12。
圖像形成站Pa、Pb、Pc和Pd分別形成黑色(K)、青色(C)、洋紅(M)和黃色(Y)的墨粉圖像，并且將每一顏色的墨粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶單元2的中間轉(zhuǎn)印帶11。例如，分別向圖像形成站Pa、Pb、Pc和Pd提供顯影裝置21a到21d、墨粉盒22a到22d、感光鼓23a到23d、充電裝置24a到24d、以及清除單元25a到25d。
感光鼓23a到23d經(jīng)中間轉(zhuǎn)印帶11壓在各個主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d上并且隨著中間轉(zhuǎn)印帶11以等于中間轉(zhuǎn)印帶11的圓周速度旋轉(zhuǎn)，中間轉(zhuǎn)印帶11在箭頭B的方向上旋轉(zhuǎn)移動。另外，主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d也隨著中間轉(zhuǎn)印帶11以等于中間轉(zhuǎn)印帶11的圓周速度旋轉(zhuǎn)，中間轉(zhuǎn)印帶11在箭頭B的方向上旋轉(zhuǎn)移動。
充電裝置24a到24d是接觸感光鼓23a到23d的輥類型或刷類型裝置，或充電器類型裝置，并且均勻充電感光鼓23a到23d的表面。
向曝光單元1提供向各個感光鼓23a到23d輻射激光的激光源1a以及引導(dǎo)激光到各個感光鼓23a到23d上的多個鏡子1b。將激光輻射到各個感光鼓23a到23d的表面上，同時以圖像數(shù)據(jù)預(yù)先調(diào)制激光，使得在各個感光鼓23a到23d的表面上形成各個靜電潛像。
應(yīng)該注意，可以將其中比如EL和LED這樣的發(fā)光元件被布置為陣列的寫入頭用作發(fā)光元件1。
墨粉盒22a到22d分別裝有黑色、黃色、洋紅和青色墨粉。顯影裝置21a到21d通過使得從墨粉盒22a到22d提供的這些各個顏色的墨粉附著到在感光鼓23a到23d上的靜電潛像上，而在感光鼓23a到23d的表面上形成這些各個顏色的墨粉圖像。這些墨粉圖像被從感光鼓23a到23d轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11并重疊。
向中間轉(zhuǎn)印帶單元2提供中間轉(zhuǎn)印帶11、主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d、驅(qū)動支撐輥31、從動支撐輥32、以及次級轉(zhuǎn)印輥33。中間轉(zhuǎn)印帶11通過被纏繞在驅(qū)動支撐輥31和從動支撐輥32周圍而被可旋轉(zhuǎn)的支撐，并且主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d和次級轉(zhuǎn)印輥33被按壓在中間轉(zhuǎn)印帶11上。
中間轉(zhuǎn)印帶11由，例如，厚度在100μm～150μm范圍內(nèi)的合成樹脂膜制成。支撐次級轉(zhuǎn)印輥33使得其可以側(cè)向移動，并且當它向右移動時，其和驅(qū)動支撐輥31將中間轉(zhuǎn)印帶11夾在中間并且形成咬夾區(qū)域。驅(qū)動支撐輥31完成次級轉(zhuǎn)印輥33的備份輥的角色并且使得在主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d和感光鼓23a到23d之間的各個咬夾區(qū)域旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動下游，使得中間轉(zhuǎn)印帶11被拉動并使得其在箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)移動。以這種方式，穩(wěn)定保持咬夾區(qū)域。
應(yīng)該注意，優(yōu)選的主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d和感光鼓23a到23d之一由硬材料制成，并且另一由柔性材料制成，以更為穩(wěn)定地在主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d和感光鼓23a到23d之間形成各個咬夾區(qū)域。
主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d的每一個由，例如，直徑在8mm到10mm范圍的金屬軸制成，且其周圍由導(dǎo)電彈性材料(比如EPDM和聚氨酯泡沫)覆蓋。通過夾在在主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d和感光鼓23a到23d之間的咬夾區(qū)域中的中間轉(zhuǎn)印帶11，將具有和墨粉的充電極性相反的極性的偏壓加到主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d，使得各個電場通過中間轉(zhuǎn)印帶11作用在感光鼓23a到23d的表面上的墨粉上，并且吸引感光鼓23a到23d的表面上的墨粉，并且將其轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11上。以這種方式，將多種顏色的墨粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11上并重疊。
應(yīng)該注意可以使用刷子等代替輥作為主要轉(zhuǎn)印輥26a到26d。
清潔單元34包括，例如，和中間轉(zhuǎn)印帶11的表面滑動接觸的清潔葉片，并且其除去在中間轉(zhuǎn)印帶11的表面剩余的墨粉，以防止下一個打印的圖像的缺陷，比如圖像不清。
以這種方式，與中間轉(zhuǎn)印帶11的旋轉(zhuǎn)移動相一致，轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶11上并在其上重疊的每個顏色的墨粉圖像被運輸?shù)皆隍?qū)動支撐輥31和次級轉(zhuǎn)印輥33之間的咬夾區(qū)域。之后，將由對準輥8運輸?shù)挠涗浖埖募垙埖那斑吘壓驮谥虚g轉(zhuǎn)印帶11上的多種顏色的墨粉圖像的前邊緣重疊，并且重疊多種顏色的墨粉圖像和記錄紙的紙張使得多種顏色的墨粉圖像被轉(zhuǎn)印到記錄紙的紙張。
之后，將記錄紙的紙張運輸?shù)蕉ㄓ皢卧?，并且在這里夾在壓力輥3a和熱量輥3b之間。以這種方式，用熱量融化在記錄紙的紙張上的彩色墨粉，并將其混合，從而使得彩色墨粉圖像附著到記錄紙的紙張上作為彩色圖像。
通過紙運輸系統(tǒng)4將記錄紙的紙張運輸?shù)叫都埍P6，并且在這里面朝下卸下。
應(yīng)該注意還可以僅使用圖像形成站Pa以形成單色圖像，并且將單色圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶單元2的中間轉(zhuǎn)印帶11。就像對于彩色圖像的，將單色圖像從中間轉(zhuǎn)印帶11轉(zhuǎn)印到記錄紙的紙張，并且使得其附著到記錄紙的紙張。
另外，當不僅在記錄紙的紙張的前表面而是在兩個表面上執(zhí)行打印時，在記錄紙的紙張的前表面上由定影單元3定影之后，且當紙運輸系統(tǒng)4的運輸輥4-3運輸記錄紙的紙張時，可以使得運輸輥4-3停止并之后反向旋轉(zhuǎn)。經(jīng)紙運輸系統(tǒng)4的反向路徑4r倒轉(zhuǎn)記錄紙的紙張的前后，并且一旦記錄紙的紙張的前后倒轉(zhuǎn)則將記錄紙的紙張引導(dǎo)到對準輥8，并以和記錄紙的紙張的前側(cè)相同的方式將圖像記錄并定影到記錄紙的紙張的后側(cè)，之后將記錄紙的紙張卸到卸紙盤6。
還注意到，通過本實例的圖像形成裝置，每一墨粉盒22a到22d可以被從顯影裝置21a到21d卸下，如圖2所示，使得可以通過以新的替換每個墨粉盒22a到22d來補充彩色墨粉。
下面是墨粉盒22a到22d的描述。圖3是示出了從前面看，當將墨粉盒22(使用22作為墨粉盒22a到22d的共同參考數(shù)字)裝配到顯影裝置21(使用21作為顯影裝置21a到21d的共同參考數(shù)字)之前的狀態(tài)的透視圖。另外，圖4是示出了從后面看，在裝配之前墨粉盒22和顯影裝置21的透視圖。另外，圖5是示出了從后面看，在裝配之后墨粉盒22和顯影裝置21的透視圖。圖6是示出了從側(cè)面看，在裝配之前墨粉盒22和顯影裝置21的縱向截面圖，并且圖7是示出了從側(cè)面看，在裝配之后墨粉盒22和顯影裝置21的縱向截面圖，圖8是示出了從前面看，在裝配之后墨粉盒22和顯影裝置21的放大橫截面圖，并且圖9是從前面看，顯影裝置21的放大透視圖。
雖然使得墨粉盒22的深度t充分短于顯影裝置1的深度T，但使得它的高度h充分長于它的深度t以保證其中的容量。通過縮短墨粉盒22的深度t，當從圖像形成裝置的前側(cè)裝配墨粉盒22時，墨粉盒22不和圖像形成裝置的內(nèi)部元件互相干涉。另外，因為當打開圖像形成裝置的前門時，墨粉盒22在最接近的側(cè)面，易于替換墨粉盒22。
如圖8所示，向墨粉盒22提供在底部的墨粉提供端口22f和在墨粉提供端口22f的周界的凸緣22g。另外，向顯影裝置21提供在它的頂部的墨粉接收入口21f和在墨粉接收入口21f的兩側(cè)的引導(dǎo)溝槽21g。如圖9所示，將引導(dǎo)板41插入引導(dǎo)溝槽21g并且通過彈簧(在附圖中沒有示出)向著圖像形成裝置的近側(cè)(箭頭C的方向)將力加到引導(dǎo)板41，使得引導(dǎo)板41的邊緣41a和墨粉接收入口21f的邊緣接觸，且引導(dǎo)板41關(guān)閉顯影裝置21。
在裝配墨粉盒22中，將墨粉盒22放置在顯影裝置21的頂部，并且通過向著墨粉盒的內(nèi)部(圖3的箭頭D的方向)滑動墨粉盒22，墨粉盒22的凸緣22g插入顯影裝置21的引導(dǎo)溝槽21g，使得通過由墨粉盒22的凸緣22推動來打開引導(dǎo)板41，并且墨粉盒22的墨粉提供端口22f和顯影裝置21的墨粉接收入口21f重疊。之后，如圖7所示，通過推動和移去密封墨粉盒22的墨粉提供端口22f的兩折的密封42，可以從墨粉盒22將墨粉提供給顯影裝置22，其中墨粉通過墨粉盒22的墨粉提供端口22f和顯影裝置21的墨粉接收入口21之間。
當在墨粉盒22中不再有任何墨粉時，可以使得墨粉盒22向著圖像形成裝置的前面滑動并移去墨粉盒。
以這種方式，可以裝配和移去墨粉盒22，并且能夠執(zhí)行替換。
另外，在墨粉盒22的內(nèi)壁上形成上凹口22i和下凹口22j，并且提供的清潔部件43在上凹口22i和下凹口22j之間延伸。在墨粉盒22的內(nèi)側(cè)，上凹口22i和下凹口22j向內(nèi)突出。將透明板44(在本發(fā)明中作為輕型鑄造窗口提到)附著到上凹口22i的下表面，并且將透明板45(在本發(fā)明中作為輕型鑄造窗口提到)附著到下凹口22j的上表面，使得透明板44和45彼此相對布置，并且在透明板44和45之間提供空間S1。
圖10(a)和10(b)是清潔部件43的頂視圖和側(cè)視圖。在圖10(a)和10(b)中可以清楚的看出，清潔部件43是這樣的一對支撐片43b在墨粉盒22的內(nèi)壁上突出，并且彈性片43a由支撐片43b支撐，由此提供在彈性片43a和墨粉盒22的內(nèi)壁之間的空間S2。
另外，在墨粉盒22中，驅(qū)動軸46由一對軸軸承47可旋轉(zhuǎn)的支撐，并且在驅(qū)動軸46處固定地支撐攪拌部件48。驅(qū)動軸46的一端從墨粉盒22的側(cè)壁突出，在那個端面形成交叉形狀的溝槽46a。攪拌部件48包括桿48a，其被以基本矩形的形式組合固定。平行于驅(qū)動軸46的桿48a之一突出到墨粉盒22的內(nèi)壁附近并且將柔性膜片49(在本發(fā)明中作為清掃部件提到)附著到桿48a的這一端。如圖11所放大顯示的，在桿48a的一端形成裂縫48b并且將柔性膜片49插入裂縫48b，并將其以附著材料固定，同時柔性膜片49垂直地交叉由桿48a的旋轉(zhuǎn)軌道限定的柱形表面。
當驅(qū)動軸46旋轉(zhuǎn)時，使得攪拌部件48旋轉(zhuǎn)，因此攪拌在墨粉盒22中的墨粉。另外，柔性膜片49也隨著攪拌部件48的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。當這個情況發(fā)生時，突出到墨粉盒22的內(nèi)壁附近的桿48a在旋轉(zhuǎn)的同時通過在透明板44和45之間的空間S1，如圖12所示，并且柔性膜片49也通過空間S1。
另一方面，在顯影裝置21之上的圖像形成裝置的主要側(cè)面布置盒驅(qū)動部分51。在盒驅(qū)動部分51中驅(qū)動軸52作為樞軸，并且驅(qū)動軸52的截面形狀端52a突出到圖像形成裝置的近側(cè)。驅(qū)動軸52由馬達和齒輪單元(在附圖中沒有示出)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。另外，將剩余墨粉傳感器53附著到盒驅(qū)動部分51的內(nèi)壁。
向剩余墨粉傳感器53提供固定到盒驅(qū)動部分51的內(nèi)壁的基座部分54，發(fā)光部分55和光接收部分56，其中發(fā)光部分55和光接收部分56彼此相對布置，并從基座部分54突出。發(fā)光部分55容納發(fā)光二極管57，并且發(fā)光二極管57的光線被輻射向光接收部分56。光接收部分56容納光電晶體管58，并且來自發(fā)光二極管57的光線由光電晶體管58接收。
當如上所述，墨粉盒22被放置在顯影裝置21的頂部，之后滑動向圖像形成裝置的內(nèi)部并且裝配使得墨粉盒22的墨粉提供端口22f和顯影裝置21的墨粉接收入口21f重疊時，盒驅(qū)動部分51的驅(qū)動軸52的截面形狀端52a和墨粉盒22的驅(qū)動軸46的截面形狀溝槽46a耦合，使得驅(qū)動軸52和驅(qū)動軸46鏈接并且剩余墨粉傳感器53的發(fā)光部分55和光接收部分56在墨粉盒22的上凹口22i和下凹口22j耦合。
之后，當驅(qū)動軸52的截面形狀端52a和驅(qū)動軸46的截面形狀溝槽46a耦合時，驅(qū)動軸52和驅(qū)動軸46鏈接，同時驅(qū)動軸52的旋轉(zhuǎn)被傳輸?shù)津?qū)動軸46。因此，當旋轉(zhuǎn)驅(qū)動盒驅(qū)動部分51的驅(qū)動軸52時，墨粉盒22的驅(qū)動軸46旋轉(zhuǎn)，使得攪拌部件48也旋轉(zhuǎn)。由攪拌部件48的旋轉(zhuǎn)攪拌墨粉盒22內(nèi)的墨粉，并且柔性膜片49也旋轉(zhuǎn)，周期性的通過在透明板44和45之間的空間S1。
另外，當剩余墨粉傳感器53的發(fā)光部分55和光接收部分56在墨粉盒22的上凹口22i和下凹口22j耦合時，發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57和光接收部分56的光電晶體管58通過上凹口22i的透明板44和下凹口22j的透明板45和空間S1面對彼此。
當將墨粉盒22放置在顯影裝置21的頂部，之后滑動向圖像形成裝置的內(nèi)部并且如上所述的裝配時，剩余墨粉傳感器53的發(fā)光部分55的發(fā)光面和光接收部分56的光接收面滑動接觸清潔部件43的彈性片43a，如圖13(a)到13(d)所示。并且由彈性片43a刮掉在發(fā)光面和光接收面上污染的墨粉。為了這個原因，由發(fā)光部分55和光接收部分56執(zhí)行墨粉檢測，這將在下面描述，并且其不由在發(fā)光部分55的發(fā)光面和光接收部分56的光接收面上的污染阻礙。
因為剩余墨粉傳感器53的發(fā)光部分55的發(fā)光面和光接收部分56的光接收面滑動接觸清潔部件43的彈性片43a，發(fā)光部分55的發(fā)光面、光接收部分56的光接收面和彈性片43a經(jīng)歷摩擦生電。當以和墨粉相反的極性充電發(fā)光部分55的發(fā)光面和光接收部分56的光接收面時，墨粉易于粘附到發(fā)光面和光接收面。相反的，當以和墨粉相同的極性充電發(fā)光部分55的發(fā)光面和光接收部分56的光接收面時，阻礙墨粉粘附到發(fā)光面和光接收面。另外，當以和墨粉相同的極性充電清潔部件43的彈性片43a時，墨粉易于粘附到彈性片43a，使得發(fā)光面和光接收面上的墨粉被很好地清除。相反，當以和墨粉相反的極性充電清潔部件43的彈性片43a時，阻礙墨粉粘附到彈性片43a。為了這個原因，選擇用于發(fā)光部分55的發(fā)光面、光接收部分56的光接收面和彈性片43a的材料使得發(fā)光面和光接收面經(jīng)歷摩擦生電到和墨粉相同的極性，并且彈性片43a經(jīng)歷摩擦生電到和墨粉相反的極性。
當在這里如圖14(a)所示在墨粉盒22中存在足夠墨粉，并且在透明板44和45之間的空間S1充滿墨粉時，在空間S1中的墨粉阻擋來自發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57的光線，并且光接收部分56的光電晶體管58沒有接收到光線。另外，柔性膜片49隨著攪拌部件48旋轉(zhuǎn)，并且由于當它浸入墨粉時接收墨粉的阻力而在桿48a的兩側(cè)彎曲，實質(zhì)上形成兩折的情況。為了這個原因，當通過在透明板44和45之間的空間S1時，柔性膜片49不接觸透明板44和45，并且墨粉相對于滑動接觸柔性膜片49的透明板44和45沒有摩擦，這允許透明板44和45的表面不經(jīng)歷摩擦。
當如圖14(b)所示，在墨粉盒22中的墨粉的量減少并且墨粉水平在透明板44和45之間時，因為下側(cè)透明板44由墨粉覆蓋，在一定程度上由在空間S1中的墨粉吸收來自發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57的光線，并且由光接收部分56的光電晶體管58接收弱的光線。另外，當柔性膜片49通過在透明板44和45之間的空間S1時，桿48a的兩側(cè)都彎曲，同時下側(cè)邊緣使得墨粉均勻，并且上側(cè)邊緣和透明板44的表面滑動接觸，由此刮掉在這個表面上污染的墨粉。
另外，當如圖14(c)所示，在墨粉盒22中的墨粉的量進一步減少并且墨粉水平在下側(cè)透明板44處或以下時，不再有任意墨粉在空間S1中，并且來自發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57的光線通過透明板44和45，并且這個光線由光接收部分56的光電晶體管58接收。因此，幾乎所有來自發(fā)光二極管57的光線由光電晶體管58接收而沒有減弱。另外，當柔性膜片49通過在透明板44和45之間的空間S1時，桿48a的兩側(cè)都彎曲，并且兩側(cè)邊緣都和透明板44和45的表面滑動接觸，使得刮掉在這些表面上污染的墨粉。為了這個原因，來自發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57的光線不由在透明板44和45的表面上的污染減弱，并且來自發(fā)光二極管57的光線由光電晶體管58可靠的接收。另外，由攪拌部件48的旋轉(zhuǎn)攪拌剩余的很少的墨粉，并且雖然墨粉濺起并之后落下，落在透明板44和45附近的墨粉由向內(nèi)突出到墨粉盒22的上凹口22i阻擋，并且因此透明板44和45的表面不由落下的墨粉污染。換句話說，上凹口22i履行防止墨粉落在透明板44和45上的屋頂?shù)慕巧?br> 因為柔性膜片49滑動接觸透明板44和45的表面，柔性膜片49和透明板44和45經(jīng)歷摩擦生電。當以和墨粉相反的極性充電透明板44和45時，墨粉易于粘附到透明板44和45。相反的，當以和墨粉相同的極性充電透明板44和45時，阻礙墨粉粘附到透明板44和45。為了這個原因，選擇用于柔性膜片49和透明板44和45的材料使得透明板44和45經(jīng)歷摩擦生電到和墨粉相同的極性。用于柔性膜片49的材料的實例包括比如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺和聚酰胺這樣的材料。因此，需要根據(jù)柔性膜片49的材料建立用于透明板44和45的材料。作為選擇的，和此相反，可以在確定用于透明板44和45的材料之后，根據(jù)透明板44和45的材料建立用于柔性膜片49的材料。
以這種方式，當在墨粉盒22中的墨粉水平超過下側(cè)透明板45時，光線不由光電晶體管58接收，并且當墨粉水平在透明板44和45之間時，由光電晶體管58接收弱的光線，并且當墨粉水平在下側(cè)透明板45處或以下時，幾乎所有來自發(fā)光二極管57的光線由光電晶體管58接收而沒有減弱。為了這個原因，可以基于在光電晶體管58接收的光線的輸出電平確定在墨粉盒22中剩余的墨粉的水平。
另外，當在墨粉盒22中的墨粉水平在下側(cè)透明板45處或以下時，由柔性膜片49刮掉在透明板44和45表面上的污染，并且上凹口22i用作用于透明板44和45的屋頂，由此防止墨粉落在透明板44和45上，并且因此不由在透明板44和45表面上的污染減弱來自發(fā)光部分55的發(fā)光二極管57的光線，使得可以通過剩余墨粉傳感器53可靠的執(zhí)行剩余墨粉的水平的檢測。
另外，因為墨粉沒有落在透明板44和45之間的空間S1中，在控制S1中的墨粉的水平保持穩(wěn)定。另外，柔性膜片49在基本水平的方向上通過空間S1，并且因此在空間S1中的墨粉保持均勻。并且因為設(shè)置墨粉盒22的深度t充分短于顯影裝置21的深度T，易于以來自攪拌部件48的攪拌來保持在墨粉盒22中的墨粉均勻，使得在墨粉盒22的整個墨粉中存在很少的偏差。為了這個原因，可以由剩余墨粉傳感器53可靠的執(zhí)行剩余墨粉水平的檢測。
另外，將剩余墨粉傳感器53布置在攪拌部件48的攪拌中心的正下方，并且因此由攪拌部件48攪拌在墨粉盒22中的墨粉，使得它落在攪拌中心的正下方，由此使得墨粉水平在剩余墨粉傳感器53附近穩(wěn)定。為了這個原因，即使當存在非常少的剩余墨粉時，也可以由剩余墨粉傳感器53執(zhí)行可靠的檢測。應(yīng)該注意即使將剩余墨粉傳感器53布置在攪拌中心下而不在攪拌部件48的攪拌中心的正下方，也可以獲得實質(zhì)上相同的效果。
此外，即使柔性膜片49滑動接觸透明板44和45的表面，也僅是輕刷這些表面并且難以磨損這些表面。而且，能夠減少在柔性膜片49和這些表面之間的摩擦，并且抑制加到攪拌部件48的負載增加，由此消除攪拌部件48的旋轉(zhuǎn)不均勻性的發(fā)生。
圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的剩余墨粉檢測裝置的框圖。在這個剩余墨粉檢測裝置中，發(fā)光二極管57a和光電晶體管58a，發(fā)光二極管57b和光電晶體管58b，發(fā)光二極管57c和光電晶體管58c，以及發(fā)光二極管57d和光電晶體管58d分別是用于檢測在墨粉盒22a、22b、22c和22d中剩余墨粉的剩余墨粉傳感器53。
控制部分61提供單獨的驅(qū)動控制用于發(fā)光二極管57a到57d，經(jīng)有線OR接收光電晶體管58a到58d的光接收輸出，并且基于光電晶體管58a到58d的光接收輸出電平檢測在墨粉盒22a到22d中剩余墨粉的水平。而且，除了調(diào)節(jié)發(fā)光二極管57a到57d的驅(qū)動電流，控制部分61調(diào)節(jié)光電晶體管58a到58d的負載阻抗，并且因此修正并保持每一剩余墨粉傳感器53的墨粉檢測敏感性一致。通過補償在發(fā)光二極管57a到57d以及光電晶體管58a到58d的特性中的不均勻性，并補償因為發(fā)光二極管的發(fā)光面和晶體管的光接收面的磨損引起的在發(fā)光二極管和晶體管之間光線傳輸效率的減少，來執(zhí)行這些修正以防止剩余墨粉水平的檢測精確性降低。
這里，每個發(fā)光二極管57a到57d和各個晶體管62a到62d相關(guān)聯(lián)并且和其串聯(lián)連接。發(fā)光二極管57a到57d的陽極由線63共同連接，且晶體管62a到62d的發(fā)射極也被共同連接，并且晶體管62a到62d的基極經(jīng)各個線64a到64d連接到控制部分61的端子Sy、Sm、Sc和Sk?？刂撇糠?1經(jīng)線64a到64d選擇并打開任意一個晶體管62a到62d。當選擇并打開任意一個晶體管62a到62d時，在所選晶體管和晶體管的發(fā)光二極管之間的串聯(lián)電路變?yōu)镺N。
控制部分61產(chǎn)生對應(yīng)于額定驅(qū)動電流的占空比的矩形波輸出，并且從端子PWM輸出矩形波電壓到平滑電路65。平滑電路65由多種電阻、電容和第一操作放大器66構(gòu)成。平滑電路65平滑矩形波輸出并且輸出矩形波輸出的平均電壓到第二操作放大器67。除了在非反相輸入端子接收來自平滑電路65的電壓，第二操作放大器67在反相輸入端子接收來自在ON狀態(tài)的所選晶體管和發(fā)光二極管的串聯(lián)電路的電壓，并且輸出在非反相輸入端子和反相輸入端子的電壓之間的差值。這使得對應(yīng)于來自控制部分61的端子PWM的矩形波輸出的占空比的額定驅(qū)動電流沿著所選的、ON狀態(tài)的晶體管和發(fā)光二極管的串聯(lián)電路流動，使得發(fā)光二極管以對應(yīng)于額定驅(qū)動電流的光強度放射光線。就是說，當從控制部分61的端子PWM輸出矩形波輸出時，由平滑電路65產(chǎn)生矩形波輸出的平均電壓，之后這個電壓在第二操作放大器67經(jīng)歷電壓-電流轉(zhuǎn)換，并且產(chǎn)生對應(yīng)于矩形波輸出的占空比的額定驅(qū)動電流，之后額定驅(qū)動電流在所選的、ON的晶體管和發(fā)光二極管的串聯(lián)電路上流動，使得發(fā)光二極管以對應(yīng)于額定驅(qū)動電流的光強度放射光線。因此，能夠通過調(diào)節(jié)來自端子PWM的矩形波輸出的占空比而控制發(fā)光二極管的光強度。
另外，光電晶體管58a到58d的發(fā)射極由線68和有線OR連接，晶體管72a到72d分別和電阻71a到71d相關(guān)聯(lián)并串聯(lián)連接，電阻71a到71d連接線68，晶體管72a到72d的發(fā)射極連接，并且晶體管72a到72d的基極分別經(jīng)各個線73a到73d連接到控制部分61的端子G0、G1，G2和G3。
控制部分61經(jīng)線73a到73d選擇性的打開晶體管72a到72d的0到4。以這種方式，晶體管71a到71d的0到4選擇性的插入線68和地之間以調(diào)節(jié)在線68和地之間的電阻值，并且設(shè)置光電晶體管58a到58d的阻抗負載。例如，通過設(shè)置電阻71a到71d的電阻值R3、R2、R1和R0的比率在8∶4∶2∶1，并且選擇性插入電阻71a到71d的0到4，來調(diào)節(jié)在線68和地之間的阻值。
通過這種電路配置，如上所述，控制部分61經(jīng)平滑電路65和第二操作放大器67輸出額定驅(qū)動電流，而且選擇性的打開任意晶體管62a到62d，使得驅(qū)動電流流過所選晶體管和發(fā)光二極管的串聯(lián)電路，并且引起剩余墨粉傳感器53之一的這個發(fā)光二極管放射光線。當這個情況發(fā)生時，根據(jù)其中設(shè)置剩余墨粉傳感器55的墨粉盒中的剩余墨粉的水平確定由剩余墨粉傳感器55的光電晶體管接收的光線的電平?？刂撇糠?1在端子A/D經(jīng)線68的有線OR接收剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出，并且監(jiān)控該光接收輸出，由此基于光接收輸出確定在墨粉盒中剩余墨粉的水平。
之后，基于比如如圖16所示的修正數(shù)據(jù)表D，控制部分61修正每個分開的剩余墨粉傳感器53的墨粉檢測敏感性，之后基于剩余墨粉傳感器53的檢測輸出確定剩余墨粉的水平。如上所述，這些修正包括調(diào)節(jié)發(fā)光二極管57a到57d的驅(qū)動電流，調(diào)節(jié)光電晶體管58a到58d的負載阻抗，并因此修正每個剩余墨粉傳感器53的墨粉檢測敏感性并使其保持一致。更為具體的說，基于修正數(shù)據(jù)表D，控制部分61獲得對應(yīng)于剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管的驅(qū)動電流的占空比，之后產(chǎn)生并輸出占空比的矩形波輸出，從而使得驅(qū)動電流通過平滑電路65和第二操作放大器67流到發(fā)光二極管。同時，基于修正數(shù)據(jù)表D，控制部分61選擇晶體管72a到72d的0到4，之后打開已經(jīng)選擇的那些晶體管72a到72d，并且設(shè)置剩余墨粉傳感器53的阻值。結(jié)果，能夠使用剩余墨粉傳感器53精確確定在每個墨粉盒22a到22d中的剩余墨粉水平，而沒有不均勻性。
另外，控制部分61在固定周期中以相同的剩余墨粉傳感器53重復(fù)檢測規(guī)定次數(shù)，并且在獲得各個檢測結(jié)果之后，提取相同的多個檢測結(jié)果并且移去不同的檢測結(jié)果，之后基于相同的多個檢測結(jié)果確定在墨粉盒中剩余的墨粉水平。例如，如圖17的視圖所示，隨著攪拌部件48一起旋轉(zhuǎn)的柔性膜片49的旋轉(zhuǎn)周期被給定為T，剩余墨粉傳感器53的檢測周期被給定為Ts，并且Ts＝7T/6，其中設(shè)置剩余墨粉傳感器53的檢測在固定周期7T重復(fù)6次，之后移去不同的一次檢測結(jié)果以提取應(yīng)該相同的5次檢測結(jié)果，并且基于五次的檢測結(jié)果確定在墨粉盒中的剩余墨粉水平。作為選擇地，當Ts＝7T/8時，其中將剩余墨粉傳感器53的檢測設(shè)置為在固定周期7T重復(fù)8次，移去不同的一次檢測結(jié)果以提取應(yīng)該相同的7次檢測結(jié)果，并且基于七次的檢測結(jié)果確定在墨粉盒中的剩余墨粉水平。
這是因為，由于當柔性膜片49通過在透明板44和45之間的空間S1且在剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管和光電晶體管之間的光路由柔性膜片49阻擋時，難以以剩余墨粉傳感器53檢測剩余墨粉，而通過輕微改變?nèi)嵝阅て?9的旋轉(zhuǎn)周期T和剩余墨粉傳感器53的檢測周期Ts，并增加當柔性膜片49沒有通過空間S1時執(zhí)行的剩余墨粉傳感器55的檢測次數(shù)，以及當柔性膜片49通過空間S1時減少剩余墨粉傳感器53的檢測次數(shù)，并且另外，通過提取相同的多個檢測結(jié)果并移去不同的一次檢測結(jié)果，僅獲得柔性膜片49沒有通過空間S1時的檢測結(jié)果。以這種方式，能夠精確確定剩余墨粉的水平。
每次連續(xù)選擇每個顯影裝置21a到21d的剩余墨粉傳感器55時重復(fù)這種確定。之后，當控制部分61確定剩余墨粉的水平在墨粉盒22a到22d之一中低時，關(guān)于其中剩余墨粉水平變低的墨粉盒的顏色的墨粉圖像開始對打印點的數(shù)量(對應(yīng)于該彩色墨粉的消耗量)計數(shù)，并且當打印點的數(shù)量到達預(yù)先定義的值時，假定在那個墨粉盒中不再有任意墨粉，并且通過在不再具有墨粉的墨粉盒的指示器單元(沒有在附圖中示出)上的指示，或通過從揚聲器(沒有在附圖中示出)發(fā)出聲音消息，而催促替換墨粉盒，因此預(yù)先防止墨粉提供的中斷。
下面是圖16的修正數(shù)據(jù)表D的描述。首先，設(shè)置修正數(shù)據(jù)表D到在將圖像形成裝置從工廠載運時的初始設(shè)置。這是為了補償剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管和光電晶體管的特性的不均勻性。
例如，當斷開墨粉盒22a到22d時，控制部分61連續(xù)選擇每個顯影裝置21a到21d的剩余墨粉傳感器53。每次選擇剩余墨粉傳感器53，將驅(qū)動電流發(fā)送到剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管，并且當控制部分接收剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出時，通過改變矩形波輸出的占空比而改變驅(qū)動電流，并且通過導(dǎo)通和關(guān)斷晶體管72a到72d來改變剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的阻抗負載，使得可以將光電晶體管的光接收輸出電平調(diào)整到額定值。之后，當光接收輸出電平變?yōu)轭~定值時獲得晶體管72a到72d的占空比和ON/OFF狀態(tài)，并且在修正數(shù)據(jù)表D中記錄晶體管72a到72d的這些占空比和ON/OFF狀態(tài)。以這種方式，在修正記錄表D中記錄矩形波輸出的占空比和晶體管72a到72d的ON/OFF狀態(tài)，用于修正和保持顯影裝置21a到21d的每個剩余墨粉傳感器53的墨粉檢測敏感性均勻。
另外，即使在由用戶購買之后也可以在墨粉盒替換期間更新修正數(shù)據(jù)表D。通過補償由剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管的發(fā)光面和光電晶體管的光接收面的磨損引起的在發(fā)光二極管和晶體管之間光傳輸效率的減少，來執(zhí)行這些修正以防止剩余墨粉水平的檢測精確性下降。
例如，當控制部分61確定在墨粉盒22a中不存在剩余墨粉時，以這種方式催促墨粉盒替換，即，在沒有剩余墨粉的墨粉盒22a的指示器單元(在附圖中沒有示出)顯示指示，或通過從揚聲器(在附圖中沒有示出)發(fā)出聲音消息。當這個情況發(fā)生時，為了替換墨粉盒22a，需要用戶遵循以下步驟用戶打開圖像形成裝置的前門，移去墨粉盒22a，并且在顯影裝置21a上安裝新的墨粉盒22a。之后，當控制部分61使用限位開關(guān)(在附圖中沒有示出)并且檢測圖像形成裝置的前門已經(jīng)打開時，假定已經(jīng)替換確定沒有剩余墨粉的墨粉盒22a，并且使得顯影裝置21a的剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管連續(xù)放射光線，同時連續(xù)監(jiān)控這個剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出。
通過移去墨粉盒22a，還從墨粉盒22a移去剩余墨粉傳感器53。在這個移去期間，如圖13(d)、(c)、(b)和(a)所示，在剩余墨粉傳感器53的光電晶體管和發(fā)光二極管之間的光路通過在透明板44和45之間的空間S1，并且臨時由墨粉盒22a的內(nèi)壁22e阻擋，之后再次通過清潔部件43的空間S2，再次由清潔部件43的彈性片43a阻擋，之后它繼續(xù)通到圖像形成裝置的外部。根據(jù)此，剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出從高電平改變到低電平，之后到高電平、到低電平，并且到高電平，如圖18(a)所示。之后，當控制部分61檢測關(guān)于被監(jiān)控的剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出的如圖18(a)的改變圖形時，假定已經(jīng)移去墨粉盒22a。
之后，安裝新的墨粉盒22a使得在墨粉盒22a中放置剩余墨粉傳感器53。當這個情況發(fā)生時，如圖13(a)、(b)、(c)和(d)所示，在剩余墨粉傳感器53的光電晶體管和發(fā)光二極管之間的光路通到圖像形成裝置的外部，由清潔部件43的彈性片43a阻擋，之后立刻通過清潔部件43的空間S2，由墨粉盒22a的內(nèi)壁22e阻擋，且之后再次由在透明板44和45之間的空間S1阻擋。根據(jù)此，剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出從高電平改變到低電平，之后到高電平，到低電平，如圖18(b)所示。之后，在移去墨粉盒22a之后，當控制部分61檢測如圖18(b)所示的第一低電平的時間t1時，假定開始安裝新的墨粉盒22a，在下一個高電平的時間t2執(zhí)行監(jiān)控剩余墨粉傳感器53的修正。這個修正包括改變對應(yīng)于剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管的驅(qū)動電流的矩形波輸出的占空比，以晶體管72a到72d的ON和OFF改變剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的阻抗負載使得可以將光電晶體管的光接收輸出電平調(diào)整為額定值，之后當光接收輸出電平變?yōu)轭~定值時獲得矩形波輸出的占空比和晶體管72a到72d的ON/OFF狀態(tài)，并且將這些矩形波輸出的占空比和晶體管72a到72d的ON/OFF狀態(tài)記錄在修正數(shù)據(jù)表D中。
應(yīng)該注意，不僅對于墨粉盒22a，而且對于另外的墨粉盒22b到22d，一旦確定在墨粉盒中不存在剩余墨粉，當圖像形成裝置的前門打開時，在墨粉盒的附著/移去期間執(zhí)行剩余墨粉傳感器的修正。
另外，基于如圖18(a)所示的剩余墨粉傳感器53的光接收輸出的變化圖形檢測墨粉盒的移去，但是還能夠布置單獨的傳感器和限位開關(guān)等，以檢測每個墨粉盒的墨粉盒移去。在這個情況中，能夠不顧是否確定不存在剩余墨粉，而使得附著到墨粉盒的顯影裝置的剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管從檢測到移去墨粉盒的時間連續(xù)放射光線，并且連續(xù)監(jiān)控剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的光接收輸出，同時在附著墨粉盒時的時間t2期間執(zhí)行剩余墨粉傳感器的修正。
以這種方式，通過本實例，剩余墨粉傳感器53的發(fā)光部分55和光接收部分56耦合到墨粉盒22的上凹口22i和下凹口22j，使得發(fā)光二極管57和光電晶體管58通過透明板44和45相互面對。這形成其中來自發(fā)光二極管57的光線經(jīng)透明板44和45入射在光電晶體管58上的光路。之后，當在墨粉盒22中墨粉的水平超過下側(cè)透明板45時，光電晶體管58沒有接收到光線，并且當墨粉的水平在透明板44和45之間時，由光電晶體管58接收弱的光線，并且當墨粉的水平在下側(cè)透明板45或以下時，由光電晶體管58接收幾乎所有來自發(fā)光二極管57的光線而沒有減弱。為了這個原因，可以基于在光電晶體管58接收的光線的輸出電平確定墨粉盒22中剩余墨粉的水平。
另外，因為提供上凹口22i和下凹口22j，即使當墨粉從上落下時，上凹口22i用作屋頂，使得防止墨粉直接落在透明板44和45上，并且難以污染透明板44和45。以這種方式，能夠總是精確地確定剩余墨粉的水平。另外，因為墨粉沒有直接落在透明板44和45之間的空間S1上，保持在空間S1中的墨粉水平穩(wěn)定，使得可以對剩余墨粉的水平進行精確確定。
另外，通過彩色圖像形成裝置，包含不同顏色的墨粉的墨粉盒22a到22d，以及形成不同顏色的墨粉圖像的顯影裝置21a到21d被一前一后布置，從而使得難以小型化這種圖像形成裝置。但是，通過將墨粉盒布置在前門附近，能夠保持每個墨粉盒靠近前門，從而能夠?qū)崿F(xiàn)圖像形成裝置的小型化。具體地說，如果設(shè)置墨粉盒的高度h長于墨粉盒的深度t，并且因此使得墨粉盒的寬度甚至更窄，可以小型化墨粉盒從而可以進一步小型化圖像形成裝置。另外，還使得易于關(guān)于圖像形成裝置附著和移去墨粉盒。
應(yīng)該注意，本發(fā)明并不限于上述實例，而是包括其它多種變型。例如，還能夠以透明材料形成柔性膜片49，并且使得支撐柔性膜片49的桿48a的一端的寬度比在剩余墨粉傳感器55的發(fā)光二極管和光電晶體管之間的光路的寬度更窄。在這個情況中，當柔性膜片49和桿48a的一端通過在透明板44和45之間的空間S1時，不由柔性膜片49和桿48a的一端完全阻擋光路，從而使得能夠確定剩余墨粉。因此，如上所述，通過輕微改變?nèi)嵝阅て?9的旋轉(zhuǎn)周期T和剩余墨粉傳感器55的檢測周期Ts，不需要提取多個相同的檢測結(jié)果。
另外，除了當光電晶體管的光接收輸出電平變?yōu)轭~定值時對于每個剩余墨粉傳感器53在修正數(shù)據(jù)表D中單獨記錄矩形波輸出的占空比和晶體管72a到72d的ON/OFF狀態(tài)，能夠在修正數(shù)據(jù)表D中記錄當矩形波輸出的占空比保持恒定并且在光電晶體管的負載保持恒定時的光電晶體管的光接收輸出。在這個情況中，獲得并設(shè)置矩形波輸出的占空比和光電晶體管的負載，使得光電晶體管的光接收輸出變?yōu)榛谠谛拚龜?shù)據(jù)表D中光電晶體管的光接收輸出電平的額定值。
另外，代替通過改變剩余墨粉傳感器53的發(fā)光二極管的驅(qū)動電流和改變剩余墨粉傳感器53的光電晶體管的負載阻抗來修正剩余墨粉傳感器53的墨粉檢測敏感性，能夠通過改變與用于確定剩余墨粉的光電晶體管的光接收輸出相比較的參考值來對于每個剩余墨粉傳感器53分開修正它的墨粉檢測敏感性。
本發(fā)明可以具體表現(xiàn)為和實現(xiàn)為其它不同形式，而不脫離本發(fā)明的精神和基本特征。因此，上述實施例在所有方面都被認為是說明性而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是前述說明指示。所有在所附權(quán)利要求的等效范圍內(nèi)的修改和變更都意在被包括在其中。
權(quán)利要求
1.一種剩余墨粉檢測裝置，其中將剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件可卸地裝配到墨粉盒，并且該裝置基于當發(fā)光元件放射光線時光接收元件的光接收輸出確定墨粉盒中的剩余墨粉量；其中，在墨粉盒的側(cè)壁上形成具有垂直間隔的一對凹口，將各個透光窗口布置在突出進墨粉盒的凹口的相對的上表面和下表面上，并且剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件插入凹口，使得剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件經(jīng)凹口的透光窗口互相面對。
2.如權(quán)利要求1所述的剩余墨粉檢測裝置，包括清掃部件，其通過間歇地通過透光窗口的表面之間來清掃透光窗口。
3.如權(quán)利要求2所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該清掃部件和攪拌部件的攪拌運動一起工作，該攪拌部件攪拌在墨粉盒中的墨粉并且間歇地通過透光窗口的表面之間。
4.如權(quán)利要求2所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該清掃部件通過以基本水平的方向通過透光窗口的表面之間來清掃透光窗口的表面。
5.如權(quán)利要求2所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該清掃部件包括透明材料，并且支撐清掃部件的支撐結(jié)構(gòu)的寬度比從發(fā)光元件到光接收元件的光路的寬度更窄。
6.如權(quán)利要求2所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該清掃部件包括柔性膜。
7.如權(quán)利要求1所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該墨粉盒的深度被設(shè)置得比圖像形成裝置中的顯影裝置的深度要短，并且該墨粉盒的高度被設(shè)置的比墨粉盒的深度要長。
8.如權(quán)利要求7所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該墨粉盒被布置在圖像形成裝置中可打開-可關(guān)閉的前門附近。
9.如權(quán)利要求1所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該剩余墨粉傳感器被布置在攪拌墨粉盒中的墨粉的攪拌部件的攪拌中心的下方。
10.如權(quán)利要求1所述的剩余墨粉檢測裝置，其中該剩余墨粉傳感器被布置在攪拌墨粉盒中的墨粉的攪拌部件的攪拌中心的正下方。
11.一種剩余墨粉檢測裝置，其中將發(fā)光元件和光接收元件裝配到墨粉盒，并且基于當發(fā)光元件放射光線時光接收元件的光接收輸出檢測在墨粉盒中的剩余墨粉，其中使得柔性膜通過發(fā)光元件的發(fā)光面和光接收元件的光接收面附近，使得發(fā)光面和光接收面由柔性膜清掃。
12.一種圖像形成裝置，其包括如權(quán)利要求1到10任一所述的剩余墨粉檢測裝置；其中一前一后地布置多個墨粉盒和可將墨粉盒可卸地裝配到其中的多個顯影裝置，并且將墨粉盒布置在可打開-可關(guān)閉的前門附近。
全文摘要
在墨粉盒的側(cè)壁上形成具有垂直間隔的一對凹口，將各個透光窗口布置在突出進墨粉盒的凹口的相對的上表面和下表面上，并且剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件插入凹口，使得剩余墨粉傳感器的發(fā)光元件和光接收元件經(jīng)凹口的透光窗口互相面對。當在墨粉盒中剩余足夠墨粉時，在透明板之間的空間中存在墨粉，并且阻擋在發(fā)光二極管和光電晶體管之間的空間使得光不入射在光電晶體管上，然而當在墨粉盒中剩余很少墨粉時，在透明板之間的空間中沒有墨粉，并且光經(jīng)在發(fā)光二極管和光電晶體管之間的空間入射在光電晶體管上。
文檔編號G01F23/28GK1621959SQ20041009739
公開日2005年6月1日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者石黑康之, 中熊彰, 栗本秀晃, 森本清文 申請人:夏普株式會社