專利名稱：成像裝置和檢測(cè)顯影劑剩余量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過電子照相在圖像承載部件上形成靜電潛像、并通過顯影劑使靜電潛像可視化的成像裝置；還涉及一種檢測(cè)顯影劑剩余量的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有用來檢測(cè)顯影劑剩余量的裝置的電子照相成像裝置，該檢測(cè)顯影劑剩余量的裝置適合于重復(fù)檢測(cè)容納在成像裝置的顯影裝置或處理盒中的顯影劑剩余量；還涉及一種檢測(cè)顯影劑剩余量的方法。
對(duì)于本發(fā)明，電子照相成像裝置包括電子照相復(fù)印機(jī)、電子照相打印機(jī)(LED打印機(jī)，激光束打印機(jī)等)、和電子照相傳真機(jī)。對(duì)于本發(fā)明，處理盒是指集成在可拆卸地安裝到電子照相成像裝置主體上的盒中的充電裝置、顯影裝置、或清潔裝置至少其中之一與用作圖像承載部件的電子照相感光部件的組合。處理盒至少是指集成在可拆卸地安裝到電子照相成像裝置主體上的盒中的顯影裝置和電子照相感光部件的組合。
背景技術(shù)：
當(dāng)激光打印機(jī)等電子照相成像裝置在操作中顯影劑(例如，調(diào)色劑)不足時(shí)，會(huì)出現(xiàn)有缺陷的圖像例如低光密度圖像和/或有損失的圖像。因此，傳統(tǒng)上，通常在顯影裝置中檢測(cè)顯影劑(調(diào)色劑)的剩余量?，F(xiàn)有的電子照相成像裝置具有用來顯示/警告調(diào)色劑不足的裝置，該裝置在出現(xiàn)這種不足時(shí)操作，以便在出現(xiàn)有缺陷的圖像之前補(bǔ)給(或補(bǔ)充)調(diào)色劑。
為了補(bǔ)給調(diào)色劑，以盒的形式實(shí)現(xiàn)容納調(diào)色劑的成像裝置的顯影劑容納部分，以便通過替換該盒來補(bǔ)給調(diào)色劑。此外，普遍使用這樣的配置將還用作顯影裝置的顯影劑容納部分與作為圖像承載部件的電子照相感光部件進(jìn)行組合，將它們放入可拆卸地安裝到成像裝置中的、稱為處理盒的盒中。
作為用來檢測(cè)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置，已知靜電電容檢測(cè)類型的裝置(參見日本特開2000-206774號(hào)公報(bào))。
附圖中的圖14示出配備有靜電電容檢測(cè)類型的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置的顯影裝置。
參考圖14，顯影裝置4包括顯影套筒43，該顯影套筒43是導(dǎo)電圓筒狀部件，用作顯影劑運(yùn)載部件。在顯影劑容納部分40中，設(shè)有作為導(dǎo)電檢測(cè)部件的板狀天線PA，在板狀天線PA與顯影套筒43之間有調(diào)色劑。當(dāng)檢測(cè)顯影裝置4中的調(diào)色劑剩余量時(shí)，顯影套筒43和板狀天線PA被用作很多電極，將在對(duì)顯影套筒43施加顯影偏壓時(shí)觀測(cè)到的兩個(gè)電極之間的靜電電容的變化，即顯影套筒43和板狀天線PA之間的靜電電容的變化，換算為顯影套筒43和板狀天線PA之間存在的調(diào)色劑剩余量的變化，以檢測(cè)調(diào)色劑剩余量。
通過從顯影偏壓電源(未示出)對(duì)顯影套筒43施加顯影偏壓，并通過檢測(cè)電路將板狀天線PA和地之間的電流轉(zhuǎn)換為DC電壓，來觀測(cè)顯影套筒43和板狀天線PA之間的靜電電容，其中，該顯影偏壓是通過將AC電壓疊加到DC電壓上而形成的振蕩電壓。換句話說，該靜電電容是作為在兩個(gè)電極之間，即顯影套筒43和板狀天線PA之間產(chǎn)生的感應(yīng)電壓而讀取的。
然而，即使當(dāng)使用顯影偏壓來檢測(cè)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量時(shí)，為了能獲得最佳圖像質(zhì)量，經(jīng)常選擇施加到典型為圖14所示的顯影套筒43的顯影劑運(yùn)載部件的顯影偏壓值。
另一方面，顯影裝置設(shè)在處理盒中，在許多情況下，當(dāng)調(diào)色劑供應(yīng)不足時(shí)，后者用新的處理盒來替換。如果使用保持為單一的常數(shù)值的顯影偏壓來檢測(cè)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量，則因?yàn)楫?dāng)前延長(zhǎng)處理盒使用壽命的趨勢(shì)，更難以準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑剩余量，以便從處理盒的使用壽命一開始到最后均能獲得最佳圖像質(zhì)量。
考慮到上述情況，日本特開2002-244365號(hào)公報(bào)提出了一種根據(jù)環(huán)境和成像裝置中的調(diào)色劑剩余量來定義顯影偏壓的技術(shù)，以從處理盒的使用壽命一開始到最后均能獲得最佳圖像質(zhì)量。利用所提出的技術(shù)，能通過適當(dāng)切換與DC電壓一起形成顯影偏壓的AC電壓的振幅、或者通過降低作為運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)的顯影偏壓的振幅以使其更準(zhǔn)確，來連續(xù)產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在熱和高濕度的環(huán)境中使用時(shí)，特別是在處理盒的后一半使用壽命中，所產(chǎn)生的圖像的光密度顯著降低。利用所提出的技術(shù)，通過提高顯影偏壓的AC電壓的振幅，可解決低光密度的有缺陷的圖像的問題。
然而，如果在冷和低濕度的環(huán)境中和/或從處理盒的使用壽命的起始階段提高顯影偏壓的AC電壓的振幅，則能使顯影劑顆粒飛散到不應(yīng)該形成圖像的非圖像區(qū)域，從而產(chǎn)生與圖15B所示的正常圖像相對(duì)的如圖15A所示的有缺陷的圖像。這種現(xiàn)象被稱為“灰霧(fog)”。
因此，為了獲得最佳圖像質(zhì)量而采取的措施可以是以如下方式根據(jù)環(huán)境選擇AC電壓的振幅的適當(dāng)?shù)闹翟诶浜偷蜐穸拳h(huán)境下、或者在熱和潮濕但不顯著出現(xiàn)灰霧的環(huán)境下、或者在處理盒的使用壽命的起始階段，對(duì)AC電壓使用小的值；而在處理盒的使用壽命的后期，對(duì)AC電壓使用大的值。換句話說，需要根據(jù)環(huán)境和顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量來切換顯影偏壓的AC電壓的振幅。
作為這種措施，日本特開2003-307994號(hào)公報(bào)公開了一種提供兩個(gè)成像模式的技術(shù)，該模式包括第一成像模式，其為處理盒的使用壽命的起始階段定義顯影偏壓的AC電壓的振幅，以解決圖像質(zhì)量降低的問題例如灰霧圖像，實(shí)現(xiàn)最佳圖像質(zhì)量打??；以及第二成像模式，當(dāng)在處理盒的后一半使用壽命中調(diào)色劑剩余量降低時(shí)，將顯影偏壓的AC電壓的振幅定義為防止產(chǎn)生低光密度的圖像。在使用壽命的中期，將第一成像模式切換為第二成像模式。
然而，上述用來根據(jù)所選擇的成像模式從多個(gè)值中選擇顯影偏壓的AC電壓的振幅的配置存在以下問題，包括必要的電路所需的面積和成本將很大；通過顯影偏壓來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的電路的輸出值、或用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的裝置會(huì)出現(xiàn)差異，因而顯著降低剩余調(diào)色劑檢測(cè)處理的結(jié)果的準(zhǔn)確性。
例如，假設(shè)是提供兩個(gè)成像模式，以便作為周圍環(huán)境和顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量的函數(shù)從一個(gè)模式切換到另一個(gè)模式的配置。然后，如果切換前顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.0KV，并且切換后顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.5KV，則調(diào)色劑剩余量和關(guān)于調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)輸出值之間的關(guān)系典型地由圖5中的實(shí)線曲線表示，其中，當(dāng)成像模式從一個(gè)模式切換到另一個(gè)模式時(shí)，關(guān)于調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)輸出值突變。
參考圖5，因?yàn)楫?dāng)關(guān)于調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)輸出值等于或大于3V、且顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)，由于調(diào)色劑不足而產(chǎn)生有缺陷的圖像，因此選擇3V作為判斷發(fā)生調(diào)色劑不足的輸出電壓。當(dāng)在成像裝置處于熱和高濕度環(huán)境下，調(diào)色劑剩余量等于或小于容量的20％時(shí)，如果顯影偏壓的AC電壓的振幅從2.0KV切換到2.5KV，則關(guān)于調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)輸出值從2.45V降為2.1V，因而如果調(diào)色劑剩余量為容量的0％，關(guān)于調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)輸出值小于3V。換句話說，盡管沒有剩余的調(diào)色劑，仍判斷沒有發(fā)生調(diào)色劑不足。然后，在調(diào)色劑不足的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行成像操作，因而產(chǎn)生有缺陷的圖像。
總之，在上述通過將AC電壓疊加到DC電壓上形成的顯影偏壓施加到顯影劑運(yùn)載部件上，以在設(shè)置在顯影裝置的顯影劑容納部分中的電極之間產(chǎn)生介電電壓，從而檢測(cè)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量的配置中，由于顯影劑剩余量的檢測(cè)值在切換顯影偏壓的AC分量的振幅之前和之后的差異，出現(xiàn)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量被誤檢測(cè)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于通過提供一種即使當(dāng)切換顯影偏壓的AC分量的振幅時(shí)，也能準(zhǔn)確檢測(cè)顯影劑剩余量的成像裝置和檢測(cè)顯影劑剩余量的方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種成像裝置和檢測(cè)顯影劑剩余量的方法，該裝置和方法通過切換施加給顯影劑運(yùn)載部件的、作為成像裝置的周圍環(huán)境和顯影劑剩余量的函數(shù)的顯影偏壓的AC電壓的振幅的配置，能準(zhǔn)確檢測(cè)顯影劑剩余量以形成極佳的圖像，而不受振幅切換的影響。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，通過提供一種成像裝置來實(shí)現(xiàn)以上目的，該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，該裝置包括檢測(cè)部件，用來檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理部分，用來當(dāng)將AC電壓施加給顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，根據(jù)檢測(cè)部件輸出的值來判定顯影劑容器中的顯影劑的量；其中，處理部分通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種成像裝置，其具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，該裝置包括第一檢測(cè)部件，用來檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；第二檢測(cè)部件，用來檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理部分，用來當(dāng)將AC電壓施加給顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，根據(jù)第一檢測(cè)部件和第二檢測(cè)部件輸出的多個(gè)值來判定顯影劑容器中的顯影劑的量；其中，處理部分通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
在本發(fā)明的另一方面，提供一種檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，該方法包括檢測(cè)步驟，用來在將AC電壓施加給顯影劑運(yùn)載部件時(shí)檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理步驟，用來通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，該方法包括檢測(cè)步驟，用來在將AC電壓施加給顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，通過第一檢測(cè)部件和第二檢測(cè)部件來檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理步驟，用來通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
通過以下參考附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它目的是顯而易見的。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的成像裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本發(fā)明所使用的處理盒的示意圖；圖3是本發(fā)明所使用的用來檢測(cè)顯影劑剩余量的裝置的示意電路圖；圖4是示出當(dāng)用來檢測(cè)顯影劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)，顯影劑剩余量和關(guān)于顯影劑剩余量的輸出值之間的關(guān)系的曲線圖；圖5是示出當(dāng)切換用來檢測(cè)顯影劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，未校正的顯影劑剩余量的檢測(cè)值的變化的曲線圖；圖6是示出當(dāng)切換用來檢測(cè)顯影劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，校正后的顯影劑剩余量的檢測(cè)值的變化的曲線圖；圖7是本發(fā)明所使用的成像操作的流程圖；圖8是本發(fā)明所使用的另一處理盒的示意圖；圖9是用來檢測(cè)顯影劑剩余量的另一裝置的示意電路圖；圖10是示出顯影劑剩余量和由兩個(gè)電極來檢測(cè)的顯影劑剩余量的輸出值之間的關(guān)系的曲線圖；圖11是示出當(dāng)切換用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，由兩個(gè)電極來檢測(cè)、但未校正的顯影劑剩余量的檢測(cè)值的變化的曲線圖；圖12是示出當(dāng)切換用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，由兩個(gè)電極來檢測(cè)、且校正過的顯影劑剩余量的檢測(cè)值的變化的曲線圖；圖13是本發(fā)明所使用的成像操作的另一流程圖；圖14是已知的顯影裝置的示意斷面圖；圖15A和15B是所形成的圖像的“灰霧”狀態(tài)的示意圖；以及圖16是本發(fā)明所使用的利用多個(gè)檢測(cè)電路來檢測(cè)顯影劑剩余量的裝置的示意電路圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖來更詳細(xì)地說明根據(jù)本發(fā)明的成像裝置和檢測(cè)顯影劑剩余量的方法。
實(shí)施例1
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的成像裝置的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。該成像裝置的實(shí)施例是電子照相激光束打印機(jī)，其包括用作圖像承載部件的鼓形電子照相感光部件即感光鼓1。
感光鼓1通過在典型地由鋁或鎳制成的圓柱形基底上形成感光材料例如OP C或非晶硅(amorphous Si)來構(gòu)成，由驅(qū)動(dòng)裝置1a以圖1中的箭頭a所示的順時(shí)針方向、以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
充電裝置2設(shè)置在旋轉(zhuǎn)感光鼓1的周圍位置，以均勻地對(duì)感光鼓1的外周表面進(jìn)行充電，使其具有預(yù)定的極性和預(yù)定的電勢(shì)。該實(shí)施例的充電裝置2是具有充電輥2的接觸型充電裝置。該實(shí)施例還包括圖像信息曝光裝置，其在該實(shí)施例中是具有半導(dǎo)體激光、多面鏡、F-θ透鏡等的激光束掃描器3。激光束掃描器3發(fā)射激光束L，根據(jù)從主裝置(未示出)所傳送的圖像信息控制其打開/關(guān)閉，以掃描由充電輥2均勻充電的感光鼓1的表面，并在其上形成靜電潛像。
在從感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向看，相對(duì)于照射激光束掃描器3的激光束L的位置的下游位置，設(shè)有用來在感光鼓1上顯影靜電潛像的顯影裝置，以產(chǎn)生顯影劑圖像(調(diào)色劑圖像)。下面將更詳細(xì)說明顯影裝置。
顯影裝置4可以使用跳躍顯影(jumping developing)方法或雙成分(two-component)顯影方法。使用圖像曝光和反轉(zhuǎn)顯影(reversal developing)的組合。
示出具有彈性層的旋轉(zhuǎn)部件的輪廓、并用作接觸型充電部件的轉(zhuǎn)印輥5設(shè)在從感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向看相對(duì)于顯影裝置4的下游位置，以形成轉(zhuǎn)印輥隙部分N1，其與感光鼓1保持接觸以向后者施加壓力。轉(zhuǎn)印輥5由驅(qū)動(dòng)裝置5a以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度沿箭頭b所示的逆時(shí)針方向驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
記錄材料P從薄片進(jìn)給部分進(jìn)給，該薄片進(jìn)給部分可以是手動(dòng)薄片進(jìn)給部分7或盒式薄片進(jìn)給部分14，并以備用狀態(tài)保持在預(yù)進(jìn)給傳感器10處。然后，使記錄材料P通過定位輥11、定位傳感器12和預(yù)轉(zhuǎn)印引導(dǎo)部件13，并進(jìn)給到轉(zhuǎn)印輥隙部分N1。因此，通過定位傳感器12，與在感光鼓1的表面上形成的調(diào)色劑圖像同步地將記錄材料P進(jìn)給到由感光鼓1和轉(zhuǎn)印輥5形成的轉(zhuǎn)印輥隙部分N1。薄片進(jìn)給部分7、14分別具有分離輥8、15等，以避免在薄片進(jìn)給部分7、14在進(jìn)給時(shí)錯(cuò)誤地進(jìn)給多個(gè)記錄材料P的雙進(jìn)給(doublefeeding)的問題。
在感光鼓1上形成的調(diào)色劑圖像在轉(zhuǎn)印輥隙部分N1依次靜電轉(zhuǎn)印到從薄片進(jìn)給部分7或14所進(jìn)給的記錄材料P上。
在轉(zhuǎn)印輥隙部分N1轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄材料P經(jīng)過轉(zhuǎn)印輥隙部分N1，并與感光鼓1的外周表面分離，然后經(jīng)由薄片路徑9輸送到定影裝置18。
在該實(shí)施例中，定影裝置18為膜加熱型，其由一對(duì)壓力接觸輥形成，包括加熱膜部分18a和壓力輥18b。隨著保持有調(diào)色劑圖像的記錄材料P在作為由加熱膜部分18a和壓力輥18b形成的壓力接觸部分的定影輥隙部分N2處被擠壓并輸送，以受到熱和壓力，調(diào)色劑圖像被定影到記錄材料P的表面上，以成為永久圖像。
然后，由薄片排出輥19將表面定影有調(diào)色劑圖像的記錄材料P作為成像產(chǎn)品面朝上或面朝下地排出到排出薄片接收器16或17。
同時(shí)，在將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料P之后，由清潔裝置6沿感光鼓1的表面清潔感光鼓1，以移除未轉(zhuǎn)印的殘余調(diào)色劑，以使感光鼓1重復(fù)用來進(jìn)行成像操作。該實(shí)施例的清潔裝置6是具有保持為與感光鼓1相接觸的清潔刮板6a的刮板清潔裝置。
該實(shí)施例的電子照相成像裝置是適合于從主計(jì)算機(jī)接收?qǐng)D像信息并輸出可視化圖像的激光束打印機(jī)。如上所述，作為感光鼓1的電子照相感光部件、容納顯影劑(調(diào)色劑)的顯影裝置4、以及其它消耗品被集成到盒中，該盒可拆卸地安裝到裝置主體A，作為處理盒C。
現(xiàn)在，參考圖2更詳細(xì)地說明該實(shí)施例的處理盒C。如圖2所示，通過從整體上組合以下部件來形成處理盒C作為電子照相感光部件的感光鼓1；用作對(duì)感光鼓1均勻充電的充電裝置的充電輥2；顯影裝置4；用來清潔感光鼓1的表面的清潔裝置6的清潔刮板6a；用來容納清潔刮板6a從感光鼓1移除的殘余調(diào)色劑的廢調(diào)色劑容器6b。處理盒C可拆卸地安裝到電子照相成像裝置的主體A。
設(shè)在處理盒C中的顯影裝置4容納顯影劑T。更具體地，顯影裝置4具有容納顯影劑T的顯影劑容納部分40。
本實(shí)施例的顯影劑使用絕緣磁性單成分顯影劑(調(diào)色劑)。
本實(shí)施例的激光束打印機(jī)具有顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100(圖3)，如果調(diào)色劑被消耗，該裝置能重復(fù)檢測(cè)調(diào)色劑剩余量。
現(xiàn)在，將更詳細(xì)地說明處理盒C的顯影裝置4和顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100。
顯影裝置4包括調(diào)色劑容納部分41，用來容納磁性單成分顯影劑(以下稱為調(diào)色劑)T；顯影部分42，其與調(diào)色劑容納部分41相連；顯影套筒43，其是顯影劑運(yùn)載部件，作為顯影部分42中與感光鼓1相對(duì)配置的顯影裝置；顯影刮板44，其是用來接觸顯影套筒43、并調(diào)整要由顯影套筒43輸送的調(diào)色劑層的厚度的顯影劑調(diào)整部件；攪拌部件45，用來在調(diào)色劑容納部分41中攪拌調(diào)色劑，并向顯影部分42提供調(diào)色劑；以及另一攪拌部件46，用來在顯影部分42中攪拌調(diào)色劑，并向顯影套筒43提供調(diào)色劑。
因此，在該實(shí)施例中，調(diào)色劑T可容納在調(diào)色劑容納部分41和顯影部分42中。換句話說，顯影劑容納部分40由調(diào)色劑容納部分41和顯影部分42形成。在使用處理盒C之前，調(diào)色劑密封部件47被粘在顯影劑容納部分40中的調(diào)色劑容納部分41和顯影部分42之間的位置。調(diào)色劑密封部件47被設(shè)置為如果處理盒C在運(yùn)輸時(shí)受到猛烈沖擊，使調(diào)色劑不會(huì)泄漏。在處理盒C馬上被安裝到裝置主體A之前，由用戶扯去調(diào)色劑密封部件47。
在扯去密封部分47之后，處理盒C從調(diào)色劑容納部分41的內(nèi)部向顯影部分42提供調(diào)色劑T，同時(shí)通過攪拌部件45攪拌容納在調(diào)色劑容納部分41中的調(diào)色劑。作為顯影裝置的顯影部分42支持顯影套筒43，該顯影套筒43是包括固定磁體輥(未示出)作為磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的非磁性套筒，以允許它沿正向即感光鼓1的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。隨著顯影套筒43的旋轉(zhuǎn)，調(diào)整輸送到顯影套筒43上的調(diào)色劑T的層的厚度，并向其提供摩擦電荷。
根據(jù)在感光鼓1上形成的靜電潛像，通過在顯影處理時(shí)對(duì)顯影套筒43施加的顯影偏壓，將通過旋轉(zhuǎn)顯影套筒43而輸送到位于與感光鼓1相對(duì)的部分(顯影區(qū)域)的調(diào)色劑T轉(zhuǎn)印到感光鼓1。在該實(shí)施例中，從顯影偏壓施加裝置35(圖3)施加通過將AC電壓疊加到DC電壓上而形成的顯影偏壓，該顯影偏壓施加裝置35是對(duì)顯影套筒43的偏移施加電路。
如圖2所示，在該實(shí)施例中，使用通過板狀天線來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的靜電電容檢測(cè)類型的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100。更具體地，通過使用設(shè)在顯影部分42中的顯影套筒43作為一個(gè)電極，并且使用設(shè)在顯影劑容納部分40或該實(shí)施例中的調(diào)色劑容納部分41中的、是導(dǎo)電平板的板狀天線PA作為與顯影套筒43相對(duì)的電極，來形成顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100。調(diào)色劑T被容納在由顯影套筒43和板狀天線PA所定義的空間中。板狀天線PA和顯影套筒43相互形成電容器結(jié)構(gòu)。
然而，應(yīng)當(dāng)注意，用來與顯影套筒43形成電容器結(jié)構(gòu)的電極部件不局限于板狀天線PA，一些其它導(dǎo)電部件可用在與顯影套筒43的組合中，只要其用作靜電電容的電極即可。
如圖2所示，該實(shí)施例的板狀天線PA被具體設(shè)置在保持調(diào)色劑T流動(dòng)的顯影劑容納部分40的調(diào)色劑容納部分41中，以便可直接觀測(cè)調(diào)色劑T的量的減少程度。盡管板狀天線PA可由任何材料制成，只要該材料是高導(dǎo)電材料并能制成板狀即可，但是當(dāng)其設(shè)在調(diào)色劑容納部分41中時(shí)，較佳由不對(duì)調(diào)色劑顆粒造成不利影響，且能經(jīng)受住包括濕度的環(huán)境條件的材料制成。采用可沿側(cè)表面通電的形狀來制作板狀天線PA。板狀天線PA可以在可電連接的地點(diǎn)直接連接到導(dǎo)體，或者接收從盒C的側(cè)表面穿進(jìn)板狀天線PA的導(dǎo)電引腳(pin)。在該實(shí)施例中，引腳通過盒C的側(cè)壁穿進(jìn)板狀天線PA的上升(rising)部分34。
當(dāng)將作為該實(shí)施例中的顯影偏壓的、通過將AC電壓疊加到DC電壓上而形成的偏壓(檢測(cè)偏壓)施加到顯影套筒43時(shí)，由顯影套筒43和板狀天線PA來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量。
換句話說，顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100用來讀取通過對(duì)顯影套筒43施加顯影偏壓而在板狀天線PA上感應(yīng)的電壓的值。由于調(diào)色劑的介電常數(shù)作為顯影套筒43和板狀天線PA之間的調(diào)色劑剩余量的函數(shù)而變化，因而在板狀天線PA上所感應(yīng)的電壓值也作為調(diào)色劑剩余量的函數(shù)而變化。因此，通過讀取所感應(yīng)的電壓值來檢測(cè)顯影劑(調(diào)色劑)的剩余量。
現(xiàn)在，將參考圖3來說明該實(shí)施例的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100的電路結(jié)構(gòu)。
對(duì)裝置主體A和盒C分別提供電接點(diǎn)(未示出)，以便當(dāng)盒C安裝到裝置主體A時(shí)，盒C的板狀天線PA和裝置主體A的調(diào)色劑剩余量檢測(cè)部分37通過電接點(diǎn)而電連接。
參考圖3，當(dāng)從作為顯影偏壓施加裝置的顯影偏壓源35輸出預(yù)定的AC偏壓時(shí)，將該偏壓施加到顯影套筒43。然后，將作為電極圖形(pattern)的靜電電容的函數(shù)在板狀天線PA上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值從板狀天線PA輸出到裝置主體A，對(duì)從剩余量檢測(cè)部分37的檢測(cè)電路37a輸出的模擬電壓進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換。模/數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果被發(fā)送到運(yùn)算電路37b，該運(yùn)算電路37b參考剩余量閾值表38，將數(shù)字值換算為顯影裝置4中的調(diào)色劑剩余量。然后，將表示調(diào)色劑剩余量的信號(hào)傳送到控制成像處理的中央處理單元(CPU)，以通過％或可由剩余調(diào)色劑打印的薄片的數(shù)量的方式來向用戶顯示調(diào)色劑剩余量。
在該實(shí)施例中，激光束打印機(jī)適合于在多個(gè)成像模式中的任何一個(gè)模式下操作，該模式能通過切換將AC電壓疊加到DC電壓上而形成的、施加到顯影套筒43的顯影偏壓中的AC電壓的振幅來進(jìn)行選擇。將用來根據(jù)所選擇的成像模式來切換偏壓的AC電壓的振幅的成像模式切換電路40連接到CPU和顯影偏壓源35。從成像模式切換電路40輸出切換指令，以便從顯影偏壓源35輸出對(duì)應(yīng)于所選擇的成像模式的偏壓。
如圖3所示，該實(shí)施例的盒C具有存儲(chǔ)裝置25，其存儲(chǔ)成像處理所需的設(shè)置值，包括成像所需的充電偏壓的設(shè)置值；顯影偏壓的設(shè)置值；作為成像裝置的曝光裝置的激光器的激光束發(fā)射速率的設(shè)置值；以及消耗品的消耗率，包括感光鼓1的使用次數(shù)和顯影裝置4中的調(diào)色劑剩余量的設(shè)置值。特別是，存儲(chǔ)裝置25存儲(chǔ)與盒C可打印的薄片數(shù)量有關(guān)的調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)結(jié)果，以便向用戶提供關(guān)于盒C可打印的薄片數(shù)量的信息，該信息可根據(jù)成像裝置的使用歷史用作最優(yōu)成像的索引。
在具有上述結(jié)構(gòu)的成像裝置中，除了在上面的背景技術(shù)的說明中所指出的問題之外，即當(dāng)根據(jù)基于安裝環(huán)境和顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量所選擇的成像模式來切換顯影偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，必要電路所需的面積和成本很大，還存在以下問題通過顯影偏壓來檢測(cè)顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量的調(diào)色劑剩余量檢測(cè)電路的輸出值可能顯示出差異，因此降低檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的精度。例如，當(dāng)?shù)谝怀上衲Ｊ角袚Q至第二成像模式時(shí)，由于為了使成像裝置適合于環(huán)境而對(duì)調(diào)色劑剩余量相對(duì)大的情況定義的第一成像模式和對(duì)調(diào)色劑剩余量相對(duì)小的情況定義的第二成像模式之間的差異，調(diào)色劑剩余量檢測(cè)電路可能錯(cuò)誤地檢測(cè)調(diào)色劑不足的情況。
考慮到上述問題，成像裝置的該實(shí)施例適合于根據(jù)每個(gè)成像模式中的顯影偏壓的AC電壓的振幅來校正調(diào)色劑剩余量檢測(cè)電路的輸出值，以便不論顯影偏壓的AC電壓的振幅是何值均能準(zhǔn)確地獲得輸出。
現(xiàn)在，以下將通過實(shí)驗(yàn)例子來說明該實(shí)施例的校正操作。
實(shí)驗(yàn)例子1在根據(jù)本發(fā)明且具有上述結(jié)構(gòu)的成像裝置中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。重復(fù)成像操作，直到容納在顯影劑容納部分40、或調(diào)色劑容納部分41和顯影部分42中并充滿它們的調(diào)色劑T被完全消耗掉，當(dāng)調(diào)色劑剩余量到達(dá)總量的20％時(shí)，將顯影偏壓的AC電壓的振幅從2.0KV切換到2.5KV。觀測(cè)電壓的變化。下面列出該實(shí)驗(yàn)的成像條件。
1薄片通過速度為30spm(sheets per minutes，薄片每分鐘)。換句話說，在一分鐘內(nèi)使30個(gè)薄片連續(xù)通過。當(dāng)使薄片連續(xù)通過時(shí)，任意兩個(gè)連續(xù)薄片相互之間以0.5秒的間隔分開。
2從接收到打印指令的時(shí)刻到實(shí)際開始打印操作的時(shí)刻耗時(shí)10秒作為預(yù)熱時(shí)間。在打印操作結(jié)束后，耗時(shí)5秒作為用來結(jié)束處理的冷卻時(shí)間。
3攪拌部件45每單位時(shí)間的轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置為10轉(zhuǎn)每分鐘，以便調(diào)色劑T能在顯影裝置4的顯影劑容納部分40的內(nèi)部動(dòng)態(tài)循環(huán)。使用0.5mm厚的PET薄片來制備攪拌部件45，以使其具有適當(dāng)?shù)挠捕取?br> 41000克調(diào)色劑裝入顯影劑容納部分40，將該狀態(tài)定義為滿。
5在顯影裝置4中將板狀天線PA的位置調(diào)整為當(dāng)顯影劑容納部分40的內(nèi)部完全沒有調(diào)色劑T時(shí)，顯影套筒43和板狀天線PA之間的靜電電容為2pF；當(dāng)顯影劑容納部分40的內(nèi)部充滿調(diào)色劑T時(shí)，該靜電電容為6pF。
6當(dāng)周圍環(huán)境顯示出穩(wěn)定的溫度和穩(wěn)定的濕度時(shí)，使施加到顯影套筒43的偏壓的AC電壓的振幅等于2.0KV。將調(diào)色劑剩余量檢測(cè)電路37a設(shè)計(jì)為當(dāng)靜電電容為2pF，表示顯影劑容納部分40的內(nèi)部完全沒有調(diào)色劑T時(shí)，在電路中產(chǎn)生3V的電壓；當(dāng)靜電電容為6pF，表示顯影劑容納部分40的內(nèi)部充滿調(diào)色劑T時(shí)，在電路中產(chǎn)生2V的電壓。
7分別將2.0V、2.36V、2.45V和3.0V定義為50％、25％、20％和0％的調(diào)色劑剩余量的閾電壓，以便當(dāng)超過任何閾值時(shí)發(fā)出警告。
實(shí)驗(yàn)1首先，下面將說明在多個(gè)值之間切換顯影偏壓的AC電壓的振幅，且不使用任何校正處理來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的實(shí)驗(yàn)作為對(duì)比例。
關(guān)于在上述結(jié)構(gòu)下所觀測(cè)到的、從2.0KV的時(shí)刻到當(dāng)顯影劑容納部分40完全沒有調(diào)色劑T時(shí)的時(shí)刻顯影偏壓的AC電壓的振幅的變化，從圖4可以看出，輸出電壓隨著顯影裝置4中的調(diào)色劑剩余量的減少而逐漸變化。
如圖5所示，將顯影偏壓的AC電壓的振幅在調(diào)色劑剩余量為20％時(shí)切換到2.5KV，當(dāng)將這時(shí)檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量的變化重疊在圖4所示的曲線上時(shí)，可以看出，如前面的現(xiàn)有技術(shù)所述，所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量在切換前后表現(xiàn)出大的差異。
此外，當(dāng)2.5KV的振幅用于AC電壓時(shí)，在為2.0KV定義的閾值處的警告顯示表現(xiàn)出大的差異。
下面的表1示出在20％警告時(shí)和0％警告時(shí)、在使用2.0KV的振幅的成像模式和使用2.5KV的振幅的成像模式下的顯影裝置4的顯影劑含量(相對(duì)于顯影裝置裝滿1000克調(diào)色劑的狀況，以％表示的含量比)。
表1(％) 從表1可以看出，如果未校正顯影偏壓的AC電壓的振幅的切換，則當(dāng)實(shí)際調(diào)色劑剩余量為8％時(shí)，發(fā)出實(shí)際上當(dāng)調(diào)色劑剩余量為20％時(shí)向用戶發(fā)出的警告，因而顯著損害準(zhǔn)確性。
換句話說，發(fā)現(xiàn)對(duì)比例的警告系統(tǒng)極其不準(zhǔn)確和不可靠，利用該警告系統(tǒng)容易形成有缺陷的圖像，除非校正所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量。
實(shí)驗(yàn)2考慮到上述問題，在該實(shí)驗(yàn)中這樣進(jìn)行配置，以便在成像裝置的熱且潮濕的環(huán)境下，在調(diào)色劑剩余量等于或小于20％的情況下，將顯影偏壓的AC電壓的振幅切換為2.5KV。選擇該配置是為了在上面指出的熱且高潮濕環(huán)境中，在調(diào)色劑剩余量更少的情況下，防止圖像的光密度下降。從圖5的曲線可以看出，讀取當(dāng)AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量的值與當(dāng)AC電壓的振幅為2.5KV時(shí)所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量的值的差，并通過該差值，即0.35V來校正調(diào)色劑剩余量的輸出值。
參考圖5的曲線，當(dāng)AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)的輸出值在調(diào)色劑剩余量為20％的點(diǎn)處為2.45V，而當(dāng)AC電壓的振幅升高到2.5KV時(shí)該輸出值下降到2.1V。因此，當(dāng)AC電壓的振幅為2.5KV時(shí)，對(duì)2.1V的輸出值加上0.35V的校正值。因而，當(dāng)AC電壓的振幅為2.5KV時(shí)，所校正的輸出值為2.45V。校正的凈結(jié)果是校正后的輸出值非常接近當(dāng)AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)的輸出值2.45V。
圖6是當(dāng)沿整個(gè)變化部分對(duì)輸出電壓進(jìn)行校正時(shí)的曲線圖，其中，實(shí)線表示所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量。更具體地，在當(dāng)調(diào)色劑剩余量為20％時(shí)進(jìn)行切換之后，將0.35V的校正值加到當(dāng)振幅為2.5KV時(shí)所檢測(cè)到的檢測(cè)值α上。利用該配置，當(dāng)AC電壓的振幅為2.5KV時(shí)所觀測(cè)到的變化部分6與當(dāng)AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)所觀測(cè)的變化部分(圖6中的虛線)非常接近。
下面的表2示出在20％警告時(shí)和0％警告時(shí)的顯影裝置4的實(shí)際顯影劑含量(相對(duì)于顯影裝置裝滿1000克調(diào)色劑的狀況，以％表示的含量比)。從表2可以看出，當(dāng)采用上述校正措施時(shí)，即使當(dāng)AC電壓的振幅從2.0KV切換到2.5KV時(shí)，也能通過將適當(dāng)?shù)男Ｕ导拥捷敵鲋瞪蟻肀３指邷?zhǔn)確度，反之亦然。
表2(％) 通過以下圖7的流程圖進(jìn)行本實(shí)施例的用來校正調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)值的操作。
當(dāng)用戶發(fā)出打印指令時(shí)(S1)，成像裝置從盒C的存儲(chǔ)裝置25和打印機(jī)主體A讀取顯影裝置4中的當(dāng)前調(diào)色劑剩余量(來自PA的輸出值)的信息(S2)。然后，成像裝置基于該信息執(zhí)行調(diào)色劑剩余量檢測(cè)處理(S3)。更具體地，當(dāng)調(diào)色劑剩余量非常少時(shí)，成像裝置向用戶發(fā)出警告，并選擇能得到最佳輸出的成像模式。
然后，成像裝置判定用戶是否指定了切換成像模式的定時(shí)，或者用戶是否指定了成像模式的自動(dòng)切換(S4)。
如果未指定(S4否)，則成像裝置不切換當(dāng)前成像模式。然后，對(duì)顯影偏壓的AC電壓的振幅使用2.0KV(S5)，并執(zhí)行成像操作(S6)。
在成像操作的同時(shí)對(duì)顯影偏壓的AC電壓的2.0KV的振幅檢測(cè)調(diào)色劑剩余量(S7)，并根據(jù)所獲得的輸出值執(zhí)行調(diào)色劑剩余量檢測(cè)處理(S8)。如果根據(jù)用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的計(jì)算處理的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)調(diào)色劑剩余量很少，則成像裝置向用戶發(fā)出調(diào)色劑剩余量減少的警告。
在該操作序列結(jié)束之后，將與調(diào)色劑剩余量和通過薄片的歷史有關(guān)的信息寫入存儲(chǔ)裝置25，以結(jié)束處理(S9)。
另一方面，如果指定了切換成像模式的定時(shí)(S4是)，則成像裝置切換成像模式，以對(duì)顯影偏壓的AC電壓的振幅選擇2.5KV(S10)，并執(zhí)行成像操作(S11)。
在成像操作的同時(shí)對(duì)顯影偏壓的AC電壓的2.5KV的振幅檢測(cè)調(diào)色劑剩余量(S12)，并適當(dāng)校正所獲得的輸出值(S13)。然后，從所校正的輸出值檢測(cè)調(diào)色劑剩余量(S8)。在該操作序列之后，整個(gè)處理結(jié)束(S9)。
盡管在圖7的流程圖中在S2檢測(cè)調(diào)色劑剩余量，在S4進(jìn)行切換成像模式的判斷，但可選地，可以配置為在S2觀測(cè)溫度和濕度，根據(jù)在S2中判定的環(huán)境條件在S4自動(dòng)切換成像模式。
當(dāng)如該例子那樣根據(jù)周圍環(huán)境和/或調(diào)色劑剩余量來切換AC電壓的振幅時(shí)，能將剩余量的檢測(cè)精度保持在高水平，并根據(jù)AC電壓的振幅通過校正由AC電壓的振幅所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量，來提供最高的圖像質(zhì)量。
這里應(yīng)當(dāng)注意，上述成像裝置的構(gòu)件的尺寸、材料、形狀和相對(duì)位置不限制本發(fā)明的范圍，除非此外特別說明。
盡管以上說明了通過校正所檢測(cè)到的值來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的配置，也可以提供多個(gè)檢測(cè)電路，并根據(jù)所選擇的AC電壓的振幅選擇性地使用這些電路，以獲得適當(dāng)?shù)臋z測(cè)輸出。
圖16是具有一對(duì)檢測(cè)電路的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置的配置的示意電路圖。當(dāng)將這種配置用于該例子時(shí)，以這樣的方式進(jìn)行控制，以便通過選擇電路39，當(dāng)AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)選擇附圖標(biāo)記37a1所表示的檢測(cè)電路1；當(dāng)AC電壓的振幅為2.5KV時(shí)選擇附圖標(biāo)記37a2所表示的檢測(cè)電路2。由于圖16的配置除了檢測(cè)電路和選擇電路以外，其它部分與圖3相同，因此這里不再說明。
盡管在該例子中對(duì)AC電壓的振幅僅使用2.0KV和2.5KV，但是本發(fā)明不局限于此。雖然以上說明了使用兩種不同AC電壓的振幅的配置，但是本發(fā)明不局限于此，如果需要使用更多的AC電壓的振幅的值，則對(duì)這些值進(jìn)行更多的校正，以準(zhǔn)確地檢測(cè)調(diào)色劑剩余量。
對(duì)于切換成像模式，可以使用戶直接對(duì)裝置主體指定模式，或者使裝置主體檢測(cè)周圍環(huán)境，并根據(jù)所檢測(cè)到的環(huán)境條件自動(dòng)切換成像模式。
盡管以上對(duì)本實(shí)施例說明了切換作為周圍環(huán)境的函數(shù)的成像模式的配置，但是本發(fā)明不局限于此。例如，如果通過使用2.0KV獲得最佳圖像質(zhì)量的圖像，則因?yàn)樵诒緦?shí)施例的使用壽命的后期顯影劑和顯影裝置的部件老化，可能出現(xiàn)不論周圍環(huán)境如何，對(duì)顯影偏壓的AC電壓的振幅使用2.5KV均能提供更好的圖像質(zhì)量的情況。此外，可能出現(xiàn)不論調(diào)色劑剩余量如何，2.5KV的使用均能提供更好的圖像質(zhì)量的情況。即使在這種情況下，用來切換成像模式和校正所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量的配置仍是有效的。
盡管在該實(shí)施例中通過改變顯影偏壓的AC電壓的振幅來切換成像模式以獲得最高的圖像質(zhì)量，但是本發(fā)明不局限于此，為了獲得高精度的圖像，可以組合使用改變顯影偏壓的AC電壓的振幅的技術(shù)和改變處理速度的技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的成像裝置的結(jié)構(gòu)和用于成像裝置的盒的結(jié)構(gòu)不局限于以上所述。
根據(jù)本發(fā)明的成像裝置適合于使用多個(gè)盒，各顯影裝置包含不同顏色的顯影劑，以使該裝置稱為彩色成像裝置。根據(jù)本發(fā)明的成像裝置包括中間轉(zhuǎn)印部件。盡管該實(shí)施例的顯影劑是帶負(fù)電的單成分磁性調(diào)色劑，但可選地，也可以是非磁性調(diào)色劑、雙成分顯影劑、或帶正電的調(diào)色劑。
實(shí)施例2在以上第一實(shí)施例的說明中，在顯影裝置4中配置一個(gè)板狀天線(PA)作為用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的電極。然而，隨著近來大容量調(diào)色劑盒用于成像裝置，普遍采用包括多個(gè)用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的板狀天線(PA)的顯影裝置。此外，當(dāng)在顯影裝置中配置多個(gè)板狀天線PA時(shí)，較佳使用板狀天線PA分別響應(yīng)不同的調(diào)色劑剩余量測(cè)量范圍的配置。
例如，可以配置板狀天線PA2用來高準(zhǔn)確性地檢測(cè)從40％到10％的調(diào)色劑剩余量，配置另一板狀天線PA1用來高準(zhǔn)確性地檢測(cè)從10％到0％的調(diào)色劑剩余量，以分割測(cè)量范圍。
為了分割測(cè)量范圍，可以將板狀天線PA的位置相互分開，以使其中一個(gè)板狀天線PA被設(shè)置在適于檢測(cè)更大范圍的調(diào)色劑剩余量的位置處，而另一個(gè)板狀天線PA被設(shè)置在適于檢測(cè)更小范圍的調(diào)色劑剩余量的位置處。
然而，當(dāng)設(shè)置多個(gè)板狀天線PA時(shí)，根據(jù)實(shí)際使用的板狀天線PA，靜電電容可能變化。因此，如果對(duì)每個(gè)成像模式改變顯影偏壓的AC電壓的振幅，則由于顯影偏壓的AC電壓的振幅的變化，剩余量的檢測(cè)輸出的變化在板狀天線之間發(fā)生變化，因此，必須對(duì)每個(gè)板狀天線PA提供指定的校正量。
因此，該實(shí)施例的顯影裝置4具有多個(gè)板狀天線PA，當(dāng)根據(jù)所選擇的成像模式切換AC電壓的振幅時(shí)，根據(jù)顯影偏壓的AC電壓的振幅，以指定的、適當(dāng)?shù)姆绞叫Ｕ啥鄠€(gè)板狀天線PA所獲得的每個(gè)輸出值。
如圖8所示，在調(diào)色劑容納部分41配置板狀天線PA1和PA2，作為顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100的電極部件，以在該實(shí)施例的調(diào)色劑容納部分41中與顯影套筒43形成電容器結(jié)構(gòu)，調(diào)色劑存儲(chǔ)在由顯影套筒43和板狀天線PA1、PA2分別定義的空間中。在該實(shí)施例中，在調(diào)色劑容納部分41配置兩個(gè)攪拌部件45a、45b，以使調(diào)色劑流動(dòng)。換句話說，攪拌部件的數(shù)量比第一實(shí)施例的攪拌部件的數(shù)量多一個(gè)。
配置板狀天線并對(duì)其通電的技術(shù)和處理與上述參考第一實(shí)施例的相同，因此這里不再說明。
操作板狀天線PA1、PA2和顯影套筒43，以通過檢測(cè)由施加到顯影套筒43的顯影偏壓分別感應(yīng)的介電電壓來測(cè)量調(diào)色劑剩余量。
如顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100的示意電路圖的圖9所示，將由兩個(gè)板狀天線PA1、PA2獲得的信號(hào)值傳送到為各板狀天線配置的各調(diào)色劑剩余量檢測(cè)部分37A、37B，以進(jìn)行處理操作。
將由PA2產(chǎn)生的電壓值輸出到設(shè)在裝置主體A中的、PA2專用的電路37B，并在檢測(cè)電路37B a經(jīng)過數(shù)字轉(zhuǎn)換。然后，通過運(yùn)算電路37Bb將其與PA2專用的調(diào)色劑剩余量檢測(cè)閾值表38B相比較，并將比較結(jié)果通知給用戶，作為調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)結(jié)果。
板狀天線PA1的調(diào)色劑剩余量檢測(cè)部分37A的操作與板狀天線PA2的調(diào)色劑剩余量檢測(cè)部分37B相同。
在兩個(gè)板狀天線PA1、PA2中，從遠(yuǎn)離顯影套筒43的板狀天線PA2獲得的輸出用來檢測(cè)前半操作(從40％到10％)中盒C的調(diào)色劑剩余量，而從靠近顯影套筒43的板狀天線PA1獲得的輸出用來檢測(cè)后半操作(從10％到0％)。
通過使用包括具有圖8所示結(jié)構(gòu)的處理盒C1、和具有圖9所示結(jié)構(gòu)的顯影劑剩余量檢測(cè)裝置100的成像裝置的該實(shí)施例，進(jìn)行與實(shí)施例1的實(shí)驗(yàn)1相同的實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)例子2在兩個(gè)調(diào)色劑剩余量檢測(cè)部分37A、37B中，靠近顯影套筒43的板狀天線PA1以這樣的方式進(jìn)行配置當(dāng)調(diào)色劑容納部分完全沒有調(diào)色劑時(shí)，靜電電容為2pF；當(dāng)調(diào)色劑容納部分充滿調(diào)色劑時(shí)，靜電電容為6pF。另一方面，遠(yuǎn)離顯影套筒43的板狀天線PA2以這樣的方式進(jìn)行配置當(dāng)調(diào)色劑容納部分完全沒有調(diào)色劑T時(shí)，靜電電容為3pF；當(dāng)調(diào)色劑容納部分充滿調(diào)色劑T時(shí)，靜電電容為1pF。
此外，將調(diào)色劑剩余量檢測(cè)電路37Aa、37Ba調(diào)整為在對(duì)于板狀天線PA1、PA2，顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)，當(dāng)調(diào)色劑容納部分完全沒有調(diào)色劑T時(shí)，在各電路產(chǎn)生的電壓值等于3V；當(dāng)調(diào)色劑容納部分充滿調(diào)色劑T時(shí)，產(chǎn)生的電壓值等于2V。
圖10是示出當(dāng)顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.0KV時(shí)，由板狀天線PA1、PA2檢測(cè)到的顯影劑剩余量和關(guān)于顯影劑的量的輸出值之間的關(guān)系的曲線圖。從圖10可以看出，板狀天線PA2和板狀天線PA1可分別在盒C的前半使用壽命和盒C的后半使用壽命中適當(dāng)檢測(cè)盒C中的調(diào)色劑剩余量。
在該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)用來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的偏壓的AC電壓的振幅從2.0KV切換到2.5KV時(shí)。如圖11所示，板狀天線PA1和板狀天線PA2均發(fā)生變化。
然而，當(dāng)觀察2.0KV和2.5KV之間調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)值的差異時(shí)，可以看出，對(duì)板狀天線PA1大約為0.6V，對(duì)板狀天線PA2大約為0.3V，從而產(chǎn)生兩個(gè)天線PA1和PA2之間的差異。換句話說，當(dāng)將對(duì)于板狀天線PA1或板狀天線PA2中的任一個(gè)最優(yōu)的校正處理用于另一個(gè)板狀天線時(shí)，該板狀天線PA1或板狀天線PA2中的另一個(gè)的調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)結(jié)果顯然包括大的誤差。
因此，對(duì)各板狀天線PA1和PA2獨(dú)立應(yīng)用最優(yōu)校正處理。此外，當(dāng)調(diào)色劑剩余量不高于20％時(shí)，執(zhí)行校正處理，同時(shí)，根據(jù)所檢測(cè)到的調(diào)色劑剩余量來改變顯影偏壓的AC電壓的振幅。
表3示出板狀天線PA1和板狀天線PA2的校正所使用的值。
利用這些校正值來校正調(diào)色劑剩余量檢測(cè)閾值表38A、38B，并再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)AC電壓的振幅從2.0KV切換到2.5KV時(shí)，對(duì)于板狀天線PA1和板狀天線PA2，檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的輸出值與利用2.0KV的振幅所獲得的輸出值基本一致。
現(xiàn)在，下面參考圖13的流程圖來說明該實(shí)施例的操作。為簡(jiǎn)單起見，與第一實(shí)施例相同的步驟僅做簡(jiǎn)要說明。
當(dāng)用戶發(fā)出打印指令時(shí)(S1)，成像裝置讀出當(dāng)前調(diào)色劑剩余量的信息(S2)，隨后執(zhí)行調(diào)色劑剩余量檢測(cè)處理(S3)。
然后，成像裝置判定用戶是否指定了切換成像模式的定時(shí)、或者用戶是否指定了成像模式的自動(dòng)切換(S4)。
如果未指定(S4否)，則成像裝置不切換當(dāng)前成像模式。然后，對(duì)施加給顯影套筒43的顯影偏壓的AC電壓的振幅使用2.0KV(S5)，并執(zhí)行成像操作(S6)。
與成像操作同時(shí)，對(duì)于顯影偏壓的AC電壓的2.0KV的振幅檢測(cè)調(diào)色劑剩余量(S7)，并根據(jù)所獲得的輸出值執(zhí)行調(diào)色劑剩余量檢測(cè)處理(S8)。在該操作序列結(jié)束之后，將與調(diào)色劑剩余量和通過薄片的歷史有關(guān)的信息寫入盒C的存儲(chǔ)裝置25中，以結(jié)束處理(S9)。
另一方面，如果指定了切換成像模式的定時(shí)(S4是)，則成像裝置切換成像模式，以對(duì)顯影偏壓的AC電壓的振幅選擇2.5KV(S10)，并執(zhí)行成像操作(S11)。
與成像操作同時(shí)，在顯影偏壓的AC電壓的振幅為2.5KV進(jìn)行檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的操作(S12)。
將檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的操作所獲得的結(jié)果與當(dāng)前盒剩余量輸出校正表90中的每個(gè)調(diào)色劑剩余量的閾值表91進(jìn)行比較，通過使用為板狀天線PA1、PA2的校正而定義的、與閾值表91有關(guān)的各值92，來校正調(diào)色劑剩余量檢測(cè)閾值表38A、38B的輸出(S13)。然后，從校正后的輸出值檢測(cè)調(diào)色劑剩余量(S8)。在該操作序列之后，整個(gè)處理結(jié)束(S9)。
盡管這里同樣是在S2檢測(cè)調(diào)色劑剩余量，在S4進(jìn)行切換成像模式的判斷，但可選地，可以配置為在S2觀測(cè)溫度和濕度，根據(jù)在S2中判定的環(huán)境條件在S4自動(dòng)切換成像模式利用提供多個(gè)電極來檢測(cè)調(diào)色劑剩余量、并使用該多個(gè)電極中的每一個(gè)的配置，當(dāng)通過校正各檢測(cè)結(jié)果來切換顯影偏壓的AC電壓的振幅時(shí)，能保持檢測(cè)調(diào)色劑剩余量的準(zhǔn)確性。
盡管在該實(shí)施例中使用了兩個(gè)檢測(cè)電路，但檢測(cè)電路的數(shù)量不局限于兩個(gè)?？梢詾槊總€(gè)板狀天線所使用的AC電壓的很多振幅提供多個(gè)檢測(cè)電路。然后，如第一實(shí)施例所述，可以根據(jù)振幅選擇性地使用檢測(cè)電路，以輸出正確的檢測(cè)輸出值。利用該配置，無需校正上述輸出。此外，盡管在第一和第二實(shí)施例對(duì)每20％范圍的調(diào)色劑剩余量的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行校正，但本發(fā)明不局限于該范圍。當(dāng)使用更小的范圍時(shí)，可以有效地、更準(zhǔn)確地檢測(cè)顯影劑剩余量。
因此，利用上述實(shí)施例，能通過提供多個(gè)被選擇性地用來根據(jù)周圍環(huán)境和顯影裝置中的調(diào)色劑剩余量的函數(shù)來切換顯影偏壓的AC電壓的振幅的成像模式、并在每次切換時(shí)校正檢測(cè)顯影劑剩余量的輸出值以使輸出值不隨成像模式而變化，來提高檢測(cè)顯影劑剩余量的準(zhǔn)確性。
此外，利用上述實(shí)施例，如果根據(jù)周圍環(huán)境和顯影劑剩余量來改變施加給顯影劑運(yùn)載部件的顯影偏壓的AC電壓的振幅，則能準(zhǔn)確檢測(cè)顯影劑剩余量，并將所形成的圖像的質(zhì)量保持在高水平。
本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮妥兓?br> 權(quán)利要求
1.一種成像裝置，其具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給所述顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，所述裝置包括檢測(cè)部件，用來檢測(cè)所述顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理部分，用來當(dāng)將AC電壓施加給所述顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，根據(jù)所述檢測(cè)部件輸出的值來判定所述顯影劑容器中的顯影劑的量；其中，所述處理部分通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分響應(yīng)于切換AC電壓的操作來校正從所述檢測(cè)部件輸出的值，并根據(jù)校正后的值來判定顯影劑的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，還包括多個(gè)顯影劑剩余量檢測(cè)部分；所述處理部分響應(yīng)于切換AC電壓的操作來選擇所述多個(gè)顯影劑剩余量檢測(cè)部分中的一個(gè)，并根據(jù)所選擇的顯影劑剩余量檢測(cè)部分所檢測(cè)的值來判定顯影劑的量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分根據(jù)成像裝置的周圍環(huán)境來切換AC電壓的振幅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分根據(jù)所述顯影劑容器中的顯影劑剩余量來切換AC電壓的振幅。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像裝置，其特征在于，還包括圖像承載部件，用來通過所述顯影劑運(yùn)載部件在該圖像承載部件的表面上形成圖像；至少將所述圖像承載部件、所述顯影劑運(yùn)載部件、和所述顯影劑容器整體組合以構(gòu)成處理盒，所述處理盒可拆卸地安裝在成像裝置主體上。
7.一種成像裝置，其具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給所述顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，所述裝置包括第一檢測(cè)部件，用來檢測(cè)所述顯影劑容器中的顯影劑的量；第二檢測(cè)部件，用來檢測(cè)所述顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理部分，用來當(dāng)將AC電壓施加給所述顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，根據(jù)所述第一檢測(cè)部件和所述第二檢測(cè)部件輸出的多個(gè)值來判定所述顯影劑容器中的顯影劑的量；其中，所述處理部分通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分響應(yīng)于切換AC電壓的操作來校正從所述第一檢測(cè)部件和所述第二檢測(cè)部件輸出的值，并根據(jù)多個(gè)校正后的值來判定顯影劑的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像裝置，其特征在于，用來校正由所述第一檢測(cè)部件輸出的值的值與用來校正由所述第二檢測(cè)部件輸出的值的值不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，還包括多個(gè)顯影劑剩余量檢測(cè)部分；所述處理部分響應(yīng)于切換AC電壓的操作來選擇所述多個(gè)顯影劑剩余量檢測(cè)部分中的一個(gè)，并根據(jù)所選擇的顯影劑剩余量檢測(cè)部分所檢測(cè)的多個(gè)值來判定顯影劑的量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分根據(jù)成像裝置的周圍環(huán)境來切換AC電壓的振幅。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，所述處理部分根據(jù)所述顯影劑容器中的顯影劑剩余量來切換AC電壓的振幅。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，由所述第一檢測(cè)部件檢測(cè)的顯影劑剩余量的范圍與由所述第二檢測(cè)部件檢測(cè)的顯影劑剩余量的范圍不同。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成像裝置，其特征在于，還包括圖像承載部件，用來通過所述顯影劑運(yùn)載部件在該圖像承載部件的表面上形成圖像；至少將所述圖像承載部件、所述顯影劑運(yùn)載部件、和所述顯影劑容器整體組合以構(gòu)成處理盒，所述處理盒可拆卸地安裝在成像裝置主體上。
15.一種檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給所述顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，所述方法包括檢測(cè)步驟，用來在將AC電壓施加給所述顯影劑運(yùn)載部件時(shí)檢測(cè)所述顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理步驟，用來通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，所述處理步驟是校正在所述檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的值、并根據(jù)校正后的值來判定顯影劑的量的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，所述處理步驟是根據(jù)由顯影劑剩余量檢測(cè)部分所檢測(cè)的、與AC電壓相對(duì)應(yīng)的值來判定顯影劑的量的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，還包括根據(jù)成像裝置的周圍環(huán)境來切換AC電壓的振幅的電壓切換步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，還包括根據(jù)在所述顯影劑容器中的顯影劑剩余量來切換AC電壓的振幅的電壓切換步驟。
20.一種檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給所述顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，所述方法包括檢測(cè)步驟，用來在將所述AC電壓施加給所述顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，通過第一檢測(cè)部件和第二檢測(cè)部件來檢測(cè)所述顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理步驟，用來通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定所述顯影劑的量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，所述處理步驟是校正在所述檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的多個(gè)值、并根據(jù)校正后的值來判定顯影劑的量的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，所述處理步驟是根據(jù)由顯影劑剩余量檢測(cè)部分所檢測(cè)的、與AC電壓相對(duì)應(yīng)的多個(gè)值來判定顯影劑的量的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，其特征在于，還包括根據(jù)成像裝置的周圍環(huán)境來切換AC電壓的振幅的電壓切換步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的檢測(cè)成像裝置中的顯影劑剩余量的方法，還包括根據(jù)在所述顯影劑容器中的顯影劑剩余量來切換AC電壓的振幅的電壓切換步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種成像裝置和檢測(cè)顯影劑剩余量的方法。該成像裝置具有容納顯影劑的顯影劑容器和用來運(yùn)載顯影劑的顯影劑運(yùn)載部件，適合于切換施加給所述顯影劑運(yùn)載部件的AC電壓，該裝置包括檢測(cè)部件，用來檢測(cè)顯影劑容器中的顯影劑的量；以及處理部分，用來當(dāng)將AC電壓施加給顯影劑運(yùn)載部件時(shí)，根據(jù)所述檢測(cè)部件輸出的值來判定顯影劑容器中的顯影劑的量，該處理部分通過執(zhí)行與切換AC電壓的操作相對(duì)應(yīng)的處理來判定顯影劑的量。
文檔編號(hào)G01F22/00GK1834807SQ20051010518
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2005年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者戶田純, 莊子武夫, 砂原賢, 長(zhǎng)谷川秀明 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社