顯影劑容器和量檢測系統,處理盒,顯影及圖像形成設備的製作方法
2023-05-22 02:51:36
專利名稱：顯影劑容器和量檢測系統,處理盒,顯影及圖像形成設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子照相圖像形成設備。進而，本發明涉及一種處理盒，一種顯影裝置，一種顯影劑量檢測系統，以及一種顯影劑容器。
電子照相圖像形成設備的例子包括電子照相複印機、電子照相印表機(例如LEI)印表機和雷射束印表機)、和電子照相傳真設備。處理盒是通過將充電裝置、顯影裝置、和具有電子照相光敏元件的清理裝置中的至少一個組裝成一個盒式的整體單元而形成的，所述盒子可拆卸地安裝到電子圖像形成設備的主體上，或者，處理盒是通過至少將具有電子照相光敏元件的顯影設備組裝成一個盒式的整體單元而形成的，所述盒子可拆卸地安裝到電子圖像形成設備的主體上。
傳統上，在採用電子照相圖像形成工藝的電子照相圖像形成設備中，廣泛地採用處理盒系統，其中，一電子照相光敏元件和一在其上起作用的成象裝置被組裝到一盒式的整體單元中，該盒子可拆卸地安裝到圖像形成設備的主體上。在這種處理盒式的電子照相圖像形成設備中，用戶可以親自更換處理盒。考慮到這一點，在這種類型的電子照相圖像形成設備中，設置有用於通知用戶顯影劑的消耗量的裝置。
在一傳統的顯影劑量檢測裝置中，兩個電極棒被設置在顯影裝置的顯影劑容器內，並且，兩個電極棒之間的電容量的變化被檢測出來，以便檢測容器中是否存在顯影劑。日本專利申請公開No.5-100571公開了一種顯影劑量檢測裝置，該裝置包括一具有兩個平行電極的顯影劑檢測電極部件，以取代兩個電極棒，所述兩個平行電極以預定的間距平行地布置於一個平面上，並且以凸出-凹入的形式相互交叉，顯影劑檢測電極部件被安裝在顯影劑容器的下表面上。在這種裝置中，以平面方式布置的平行電極之間的電容量的變化被檢測出來，從而檢測出容器中是否存在顯影劑。
如果可成功地檢測處顯影劑容器中的顯影劑的剩餘量，則用戶能夠方便地得知顯影劑的消耗程度。
本發明的一個目的是提供一種顯影劑容器、一種顯影裝置、一種處理盒、一種顯影劑量檢測系統和一種可成功檢測出顯影劑的剩餘量的電子照相圖象形成設備。
本發明的另一個目的是提供一種顯影劑容器、一種顯影裝置、一種處理盒、一種顯影劑量檢測系統和一種可高精度地成功檢測出顯影劑的剩餘量的電子照相圖象形成設備。
本發明的又一個目的是提供一種顯影劑容器、一種顯影裝置、處理盒、一種顯影劑量檢測系統和一種可以穩定地成功檢測出顯影劑的剩餘量的電子照相圖象形成設備。
本發明的再一個目的是提供一種顯影劑容器、一種顯影裝置、一種處理盒、一種顯影劑量檢測系統和一種可低成本地成功檢測出顯影劑的剩餘量的電子照相圖象形成設備。
本發明的再一個目的是提供一種電子照相圖象形成設備、一種處理盒、一種顯影裝置、一種顯影劑量檢測系統和一種顯影劑容器，該顯影劑容器設有低成本、高精度的顯影劑量檢測裝置，該顯影劑量檢測裝置使其當顯影劑容器中的顯影劑被消耗時可以獲得穩定的檢測值，並且使其可以高精度地測量出顯影劑的剩餘量。
本發明的再一個目的是提供一種顯影劑容器、一種顯影裝置、一種處理盒、一種顯影劑量檢測系統和一種電子照相圖象形成設備，該設備包括(a)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有以預定間隔平行地位於一平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，並且適於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(b)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；以及(c)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一傳導部件構成，並且適於檢測其與一顯影劑承載部件之間的電容量，其中，從顯影劑容器開始使用到使用到一部分時由第一檢測部件檢測顯影劑的量，然後，由第二檢測部件檢測顯影劑的量。
通過結合附圖對本發明優選實施例的下述說明，本發明的這些及其它的目的、特徵和優點將更加清楚。
圖1是一表示根據本發明的電子照相圖象形成設備的結構的剖視圖；圖2是一表示根據本發明的處理盒的結構的分解透視圖；圖3是本發明的處理盒的側視圖，表示一存儲單元的布局；圖4是本發明的處理盒的剖視圖；圖5A、5B、5C和5D是顯影劑容器的透視圖，表示顯影劑是如何消耗的；圖6是一表示顯影劑量和根據本發明的顯影劑量檢測裝置中的電容量之間的關係的圖表；圖7是本發明的第一檢測部件的透視圖；圖8是本發明的第一檢測部件的透視圖；圖9是本發明的第一檢測部件的展開圖；圖10是根據本發明的一顯影劑容器的透視圖；圖11是一表示本發明的一刮拭部件是如何工作的透視圖；圖12是處理盒的剖視圖；表示本發明的第二檢測部件；圖13是從處理盒的下部觀察的透視圖，表示本發明的第二檢測部件安排在何處；圖14是一表示根據本發明的圖象形成設備的系統框圖；圖15是本發明中的第一顯影劑量檢測裝置的內部線路圖；圖16是本發明中的第二顯影劑量檢測裝置的內部線路圖。
現在將參考附圖詳細地說明根據本發明的電子照相圖象形成設備、處理盒、顯影裝置、顯影劑量檢測系統和顯影劑容器。
第一實施例
(處理盒和圖象形成設備主體的說明)現在，將參考附圖詳細說明根據本發明的處理盒和電子照相形成設備。
首先，參考圖1，將說明一電子照相圖象形成設備的實施例，根據本發明構成的處理盒A可安裝到該設備上。在這一實施例中，電子照相圖象形成設備是一電子照相雷射束印表機B，其通用電子照相圖象形成工藝在記錄介質，例如記錄紙、OHP片或布上形成圖象。
下面將參考圖2詳細描述的處理盒A，是通過將下述元件組裝在一起而形成的一整體單元，這些元件是一鼓形電子照相光敏元件、即一光敏鼓1，用於對光敏鼓1的表面均勻充電的充電裝置2，一與光敏鼓1相對並作為顯影裝置的輥形顯影劑承載部件、即一顯影輥3，一連接到顯影輥3上且由例如聚苯乙烯等樹脂形成的顯影容器D，一作為存儲顯影劑的顯影劑存儲部分的顯影劑容器E，和一具有清理裝置8的清理容器C。
在雷射束印表機B中，作為圖象形成設備設備，在處理盒A上方設置有一雷射掃描儀4，用於根據圖象信息施加雷射束，並且，在處理盒的下方設有與光敏鼓1相對的轉印裝置5。在如上所述構成的圖象形成設備中，圖象形成是按下述方式進行的。
首先，由充電裝置2對光敏鼓1均勻充電，並且其表面被由雷射掃描儀4施加的雷射束掃描並曝光，從而形成目標圖象信息的靜電潛像。通過顯影輥3的作用，顯影容器D中的一些顯影劑T粘附到靜電潛像上，從而將圖象顯現出來。在該實施例中，所用的顯影劑是絕緣磁性(insulating magnetic)單組分顯影劑(調色劑)。該顯影劑不限於上述一種。只要是磁性顯影劑或絕緣磁性顯影劑，任何類型的顯影劑都可以採用。
光敏鼓1上的圖象被轉印裝置5轉印到一從進給盒6進給並輸送的記錄片S上。該記錄片S通過定影裝置7，在該處圖象被定影到記錄片S上，該記錄片S在主體外側的一放電盤9上放電。在顯影劑圖象被轉印到記錄片S上之後，殘留在光敏鼓1上的顯影劑T被清理裝置8去除並收集到清理容器C中。
進而，如圖3所示，一作為存儲裝置的存儲單元100安裝在處理盒A中。在該實施例中，存儲單元100被安裝到處理盒A的側表面上。
(系統總體配置)下面，參考系統框圖14描述本實施例的圖象形成設備的系統配置。
設有一引擎控制器50，用於在整個圖象形成設備中執行系統控制，並且一中央處理器(CPU)(未示出)設置在引擎控制器50的內側。根據一預先存儲在中央處理器中的程序管理一系列的系統處理操作。
一高壓電源51產生一供給充電裝置2的且由一DC電壓和一AC電壓疊加構成的充電偏壓，一供給顯影輥3的且由一DC電壓和一AC電壓疊加而成的顯影偏壓，一作為供給轉印裝置5的DC電壓的轉印偏壓，和一作為供給定影裝置7的DC電壓的定影偏壓。
進而，在本實施例的系統配置中，設有一驅動部分52，包括一馬達、設置在設備內的螺線管等、一設置在圖象形成設備中的預定位置上的傳感器組53、一用於指示設備條件的指示部分54、和用於檢測處理盒A中顯影劑檢測部件的電容量從而檢測出顯影劑量的第一和第二顯影劑量檢測裝置55A和55B，上述元件由引擎控制器50控制。進而，一存儲控制線路56連接到引擎控制器50上，用於控制安裝在處理盒中的存儲單元100。
(存儲單元的說明)這裡，將描述存儲單元100，在本實施例中，該存儲單元100被安裝到處理盒A的一側表面上，如圖3所示。
存儲單元100包含一非易失性內存儲器，並且能夠通過執行與圖象形成設備主體的數據通信進行讀、寫數據。數據通信的控制全部受到存儲控制線路56的作用。數據通信是以一種非接觸方式通過設置在存儲單元100中的天線和設置在圖象形成設備主體中的天線之間的磁耦合實現的。當處理盒A安裝到雷射印表機B上時，存儲單元100的天線靠近設置在雷射印表機B上的天線，從而使通信成為可能。進而，電源供應線路設置在存儲單元100中；設備中採用的所有DC電源從該電源供應線路供給。在該電源供應線路中，通過兩個天線的磁耦合在天線中產生的電流被整流，從而產生一DC電壓。在存儲單元100中，處理盒A上的信息等被存儲起來。
(處理盒的結構)圖2是本實施例的處理盒A的分解透視圖，圖4是處理盒A的剖視圖。
在圖2中，本實施例的處理盒A有一存儲顯影劑的顯影劑容器E、一用於夾持作為顯影部件的顯影輥3的顯影容器D、一夾持光敏鼓1和清理裝置8的清理容器C、和夾持顯影劑容器E和清理容器C的側蓋10和11，這些容器被連接在一起形成一盒體。
在圖4中，顯影劑容器E具有一水平的細長結構，以符合容量增加的需要，並且顯影劑容器E的底表面呈現出三個凹槽。由一主馬達(未示出)驅動的三個輸送部件12、13、14分別對應於顯影劑容器E的三個凹槽，並且顯影劑T被設置在輸送部件12、13和14上的攪動翼12a、13a和14a輸送到顯影容器D。
由於顯影劑容器E水平的細長結構，減輕了顯影劑T的自重，從而可以減輕褪色、顯影劑的變質、增加攪動力矩等。
攪動翼12a至14a由例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚苯硫醚等樹脂片材形成，並且適於攪動和輸送顯影劑T。攪動翼12a至14a遠心端的旋轉半徑大於顯影劑容器E的底表面凹槽的半徑，並且遠心端與顯影劑容器E的底表面摩擦，從而水平地輸送顯影劑T，不在顯影劑容器E的底表面上留下任何顯影劑T。
(顯影劑量檢測部件的結構)如圖4所示，在本實施例中，為了成功地檢測顯影劑量，設有一第一檢測部件20和一第二檢測部件21。第一檢測部件20在顯影劑T的量相對較大的區域內進行檢測，第二檢測部件21在顯影劑T的量相對較小的區域內進行檢測。
更具體地說，第一檢測部件20從使用的初始階段到顯影劑的量減少到大約50％至10％的階段進行檢測，第二檢測部件21從顯影劑的量大約為50％至10％的階段到顯影劑用完的階段進行檢測。第一檢測部件20和第二檢測部件21都是根據電容量進行顯影劑的量的測量的。
圖5A、5B、5C和5D表示顯影劑的量是如何變化的，圖6表示顯影劑的量和電容量之間的關係。在本實施例中，從第一檢測部件20過渡到第二檢測部件21是當顯影劑的量已經減少到大約20％的時候進行的。圖5A、5B、5C和5D與圖6中的點(a)、(b)、(c)和(d)分別對應。
在與點(a)對應的階段，顯影劑的量為100％，第一檢測部件20和第二檢測部件21都埋在顯影劑中(圖5A)。這時，第一檢測部件20的輸出為X2。
在與點(b)對應的階段，當顯影劑逐漸消耗時，顯影劑在第一檢測部件20的檢測區中的部分的量變化(圖5B)。顯影劑與第一檢測部件的表面接觸的部分的面積變化時，檢測部件的輸出變化。這時，第一檢測部件20的輸出為X3。
在對應於點(c)的階段，顯影劑的量減少到大約20％，並且第二檢測部件21開始工作(圖5C)。這時，第二檢測部件21的輸出為Y2。
在對應於點(d)的階段，檢測繼續進行直到顯影劑的量變為0％為止(圖5D)。這時，第二檢測部件21的輸出為Y1。因此，檢測可成功地作用於從處理盒A使用的初始階段到最後階段的整個範圍內。
(第一檢測部件的原理和結構)下面，將說明第一和第二檢測部件20、21的操作原理。首先，圖7表示第一檢測部件20。圖8是從圖7的對側觀察第一檢測部件20的圖示，圖9是第一檢測部件20的展開圖。在圖9中，第一檢測部件20具有一測量側輸出電極22a、一參考側輸出電極22c和一公共輸入電極22b。測量側輸出電極22a和公共輸入電極22b組合起來作為一測量電極20a，參考側輸出電極22c和公共輸入電極22b組合起來作為一參考電極20b。
在圖7和8中，測量電極20a位於顯影劑容器E內一個與顯影劑T接觸的一個位置上，例如，位於在容器內側的表面上的一位置上。通過測量構成一對的電極22a和22b之間的電容量，可以檢測在顯影劑與電極表面接觸的部分的面積的變化，從而使其可以確定顯影劑容器E中的顯影劑的量。即，由於顯影劑T的介電常數大於空氣的介電常數，所以顯影劑T與第一檢測部件20的表面接觸的部分的面積的變化導致電極22a和22b之間的電容量的變化。
參考電極20b位於在顯影劑容器E內參考電極20b與顯影劑T不接觸的位置處。其被設計用於當環境條件變化時，類似於測量電極20a，表示電容量的變化。在本實施例中，測量電極20a和參考電極20b具有相同的電極圖樣形狀。因此，通過從測量電極20a的電容量值中減去參考電極20b的電容量的值，可以假設電容量沒有因環境條件而改變，從而使其可以提高檢測精度。
如圖9所示，優選地通過在一柔性板的一個側面上、例如一柔性列印板上設置測量電極20a和參考電極20b而形成第一檢測部件20，所述柔性板是摺疊的並且設置於顯影劑容器E內。第一檢測部件20的整個後表面或邊緣通過採用一雙面膠帶或類似物被固定到顯影劑容器E上，以便防止顯影劑到達測量電極20a的後面。
(第一檢測部件的配置)圖10是一顯影劑容器E的透視圖，所述顯影劑容器E設有三個輸送部件12、13和14。第一檢測部件20位於配置從顯影輥3側數作為第二輸送部件的輸送部件13的區域中，並且已經到達該區域的顯影劑T被輸送到下面描述的第二檢測部件21的作用區域中。
即，在本實施例中，第一檢測部件20配置在顯影劑容器E中，在顯影劑供應方向上，即，在容器E中存儲的顯影劑T供應向顯影輥3的方向上，位於第二檢測部件21上遊側的位置上。
進而，第一檢測部件20配置在顯影劑容器E的驅動側的側壁上，以便圍繞輸送部件13的軸。通過在該位置上配置第一檢測部件20，可以減少第一檢測部件20的面積，同時實現成功的檢測，從而可實現減少零件成本。進而，通過對第一檢測部件定位以使其與顯影輥3間隔開，可以使顯影偏壓的影響最小化。
第一檢測部件20在其表面附近表現出非常高的靈敏度，從而有效地增強檢測精度，用以提供一用於去除檢測部件表面上的任何顯影劑的表面刮拭部件13b。這樣做，可在顯影劑輸送部件13上令人滿意地提供刮拭部件13b，從而簡化結構。進而，在這種情況下，第一檢測部件20被配置在刮拭部件13b其作用的範圍內，該範圍對應於顯影劑攪動區域。
(刮拭部件的結構)如圖10所示，在本實施例中，用於第一檢測部件20的刮拭部件13b的表面設置在顯影劑輸送部件13上。刮拭部件13b僅設置在輸送部件13上，該輸送部件13位於設有第一檢測部件20的位置處。
顯影劑輸送部件13包括一攪動杆13c、一攪動翼13a、一攪動翼保持件13d和一刮拭部件13b。攪動杆13c由顯影劑容器E可旋轉地支撐。攪動翼13a被壓在攪動杆13c上並且由攪動翼保持部件13d固定在其上。攪動翼保持件13d由金屬或樹脂片形成，並且通過熱填隙、超聲波焊接、粘接等固定到攪動杆13c上。象攪動翼13a一樣，刮拭部件13b被攪動翼保持件13d固定。攪動翼13a是由例如聚對苯二甲酸乙二酯或聚苯硫醚等樹脂材料形成的。刮拭部件13b可由例如聚對苯二甲酸乙二酯或聚苯硫醚等樹脂片材、橡膠或泡沫材料形成。即，只要適於刮拭第一檢測部件20的表面，任何材料都可用作刮拭部件13b。
圖11表示在顯影劑已經消耗一定程度時第一檢測部件20的狀態。在這種狀態下，在顯影劑表面上存在粘附的顯影劑T』，粘附的顯影劑T』的存在導致第一檢測部件20的測量電極20a的電容量的增加，造成誤差。
通過用刮拭部件13b刮拭第一檢測電極20a，可以去除在顯影劑表面上粘附的顯影劑，從而可以提高檢測精度。
(用第一檢測部件檢測電容量的過程)下面，將詳細描述採用第一檢測部件20檢測電容量的過程。在本實施例的顯影劑量檢測系統中，第一檢測部件20作為第一電容量生成部件被連接到圖14所示的第一檢測劑量檢測裝置55A上，在此第一檢測部件20的電容量被檢測。
圖15是表示顯影劑量檢測裝置55A的內部線路結構的圖示。端子59通過一電觸點(未示出)連接到第一檢測部件20的電極22b上，所述電觸點的接觸部分穿過盒架暴露出來，並且適於輸出一用於檢測顯影劑量的時鐘CLK1。時鐘CLK1由電阻器62、63及一半導體管64產生。信號CLKA是一從引擎控制器50而來的時鐘輸出，並且為具有50KHz頻率和50％功率(duty)的矩形波。信號CLKA由半導體管64增幅到波幅為Vc並從端子59輸出。
端子57通過一電觸點(未示出)連接到第一檢測部件20的測量側輸出電極22a上，所述電觸點的接觸部位通過盒架暴露出來。當從端子59而來的時鐘輸出被施加到電極22b上時，由於電極22a和22b之間的電容量Ct而引起一AC電流I12流過端子57。這裡，AC電流I12的量值是一對應於電容量Ct值的值。AC電流I12被設置在端子57輸入部分中的二極體69和67整流，並且通過整流獲得的電流I13被輸入給一由操作增幅器72、一電阻器75和一電容器76形成的集成電路。在此，電流I13為一對應於電流I12的一個單向向分量(以下稱「半波電流」)的電流。
一端子58通過一電觸點(未示出)連接到第一檢測部件20的參考側輸出電極22c上，所述電觸點的接觸部位通過盒架暴露出來。由於從端子59而來的時鐘輸出，一量值對應於電極22b和電極22c之間的電容量Cr的電流I14流過端子58。電流I14被向著與端子57的輸入部分相對的方向設置的二極體68和70整流，並且一電流I15被輸入給集成電路。電流I15是一極性與電流I13相反的半波電流。輸入給集成電路的電流I13和I15被合成在一起，並且一根據電流I13和電流I15的總合的平均值的DC電壓Vd1穿越電阻器75而產生。假設電阻器75的電阻值為Rs1，電壓Vd1可大致由下述等式表示。
Vd1＝Rs1×fc×Vc×(Ct-Cr)……(1)參考電壓Vt1是從電源71輸入到操作增幅器72的端子的，並且操作增幅器72的輸出電壓Vs1具有可由下面的等式表達的特性。
Vs1＝Vt1-Rs1×fc×Vc×(Ct-Cr)……(2)如上述等式所示，操作增幅器72的輸出電壓Vs1是測量電極20a側上的電極22a和22b之間的電容量和參考電極20b側的電極22c和22b之間的電容量之間的差，即，是一根據處理盒A中的顯影劑的量的電壓值。操作增幅器的輸出Vs1是從一輸出端子60輸出的。
端子60被連接到引擎控制器50中的中央處理器的模擬數字轉換端子上。對應於顯影劑量的電壓電平Vs1被轉換成數字數據，並且與一預先存儲在引擎控制器50中的換算表進行比照，從而轉換成處理盒A中的顯影劑的量T1。
(第二檢測部件的結構和配置)圖12是顯影劑容器E的一剖視圖，圖13是一從顯影劑容器E的下面觀察的透視圖。第二檢測部件21設置在顯影劑容器E的外側。進而，一蓋23設置在第二檢測部件21的外側上。
第二檢測部件21由片狀金屬形成，並且延伸於整個縱向範圍中，以便與相應於顯影劑容器E底表面的內部凹槽的外側凸出結構相一致。顯影輥3和顯影劑調節件的支撐部件15相互電連接，並且在第二檢測部件21、顯影輥3和顯影劑調節件的支撐部件15之間的電容量的變化被測量出來，從而檢測出顯影劑的量。
第二檢測部件21在顯影劑容器E的外側，並且填隙、粘接等固定到顯影劑容器E上最靠近顯影輥3的部位上。通過將第二檢測部件21設置在顯影劑容器E外側，不需要再在顯影劑容器E的內側配線以便觸點與圖象形成設備主體連接，從而不必擔心顯影劑洩漏。
(用第二檢測部件檢測電容量的過程)下面，將詳細描述用第二檢測部件20檢測電容量的過程。在本實施例的顯影劑量檢測系統中，第二檢測部件21作為第二電容量生成部分被連接到圖14的第二顯影劑量檢測裝置55B上，並且第二檢測部件21、顯影輥3和顯影劑調節件的支撐部件15之間的電容量的值被檢測出來。
圖16是第二顯影劑量檢測裝置55B的內部線路圖。端子80通過電觸點(未示出)連接到第二檢測部件21上。當在高壓電源51中產生的顯影AC偏壓被施加到顯影輥3上時，因第二檢測部件21、顯影輥3和顯影劑調節件的支撐件15之間的電容量Cs而使一AC電流I1流過端子80。在此，電流I1的量值為一相應於電容量值Cs的值。電流I1被設置在端子80的輸入部位的二極體86和88整流，並且一通過整流獲得的電流I2被輸入給一由操作增幅器91、電阻器93和電容器94構成的集成電路。在此，電流I2為電流I1的半波電流。
端子81被連接到在高壓電源51中的顯影偏壓輸出部分(未示出)上。即，與顯影輥3一樣，相同的顯影偏壓被施加到端子81上。一電容量為Ck的電容器85被連接到端子81的輸入部。當顯影AC偏壓被施加到其上時，產生一量值對應於電容量Ck的AC電流I3。
電容器85是一作為測量參考的參考電容器，並且當在處理盒A中沒有顯影劑時，其電容量的值Ck被設置為第二檢測部件21、顯影輥3和顯影劑調節件的支撐部件15之間的電容值。電流I3被沿與端子80的輸入部分的相對方向設置的二極體87和89整流，並且一電流I4被輸入給集成電路。電流I4為與電流I2極性相反的半波電流。輸入給集成電路的電流I2和電流I4被集成起來，並且穿越電阻器93產生一對應於電流I2和I4總和的平均值的DC電壓Vd2。假設顯影AC偏壓的頻率和波幅為fd和VP，並且電阻器93的電阻值為Rs2，則Vd2可大致由下述等式表示。
Vd2＝Rs2×fd×Vp×(Cs-Ck)……(3)預定的參考電壓Vt2從電源90輸入到操作增幅器91的正輸入端，並且操作增幅器91的輸出電壓可由下述等式表示的特性。
Vs2＝Vt2-Rs2×fd×Vp×(Cs-Ck)……(4)如上述等式所示，操作增幅器的輸出電壓Vs2是對應於第二檢測部件21、顯影輥3和顯影劑調節件支撐部件15之間的電容量和參考電容器85的電容量之間的差的電壓值，即，是對應於處理盒A中的顯影劑量的電壓值。操作增幅器91的輸出Vs2是從輸出端子82輸出的。輸出端子82被連接到引擎控制器50中的中央處理器的一模擬數字轉換端子上。
對應於顯影劑量的電壓電平Vs2被轉換成數字數據，並且與預先存儲在引擎控制器50中的換算表進行比照，從而換算成處理盒A中的顯影劑量T2。
由第一檢測部件20檢測出來的顯影劑的量T1和由第二檢測部件21檢測出來的顯影劑的量T2在引擎控制器50中相互比較，並且顯影劑的量T1的值或顯影劑的量T2的值通過一指示部表示出來，以便將該值通知用戶。進而，被檢測的顯影劑量的檢測值被存儲在處理盒存儲單元100中。指示部54可以是設置在圖象處理設備主體中的顯示器，或者是可通過一設置在圖象形成設備主體中的通信設備進行通信的個人計算機的顯示器。
在上述結構中，通過設置第一檢測部件20、第二檢測部件21和刮拭部件13b，當顯影劑消耗時，在從剛開始使用處理盒到顯影劑被用光為止的整個範圍內，可以成功地檢測顯影劑容器E中的顯影劑的剩餘量。
第二實施例
已經描述了關於處理盒A或設有該處理盒A的圖象形成設備的第一實施例，上述本發明的原理也可適用於通過從處理盒A上拆除光敏鼓1、充電裝置和清理裝置8而形成的顯影裝置。
即，在本發明第一實施例中描述的顯影劑容器E和顯影劑量檢測系統也適用與具有一顯影劑承載部件、用於顯影劑容器等的顯影裝置，並且適用於對在電子照相光敏部件上形成的電子潛象進行顯影，使其可以達到與第一實施例相同的效果。
在上述實施例中，可以在整個顯影劑的量的範圍內成功地以高精度進行檢測，使其可以將通過對顯影劑的成功檢測而獲得的檢測信息作為顯影劑的量通知用戶。
進而，在上述實施例中，設有幾個顯影劑輸送部件，沿顯影劑容器延伸地配置有第二檢測部件，以便顯影劑輸送部件的操作區域中最靠近顯影劑承載部件的部分位於第二檢測部件和顯影劑承載部件之間，從而在當圖象形成變得不可能的時刻之前，即，在顯影劑剩餘有足夠的量時，第二檢測部件可以確定顯影劑的量。進而，由於其沿顯影劑容器設置，所以第二檢測部件不妨礙顯影劑向顯影輥的供應。
進而，在上述實施例中，第一檢測部件設置在顯影劑容器的一表面上並且位於顯影劑去除部件的工作區域中，從而，當顯影劑量變化時，可以獲得表示在一定範圍內的線性關係的輸出。並且，通過在顯影劑去除部件的工作區域中設置第一檢測部件，可以去除任何粘附到顯影劑表面上的顯影劑，從而可提高精度。
進而，在上述實施例中，顯影劑去除部件被安裝到顯影劑輸送部件上，使其與第一檢測部件的表面接觸，以便從第一檢測部件的表面上刮去任何顯影劑，並且第一檢測部件設置在顯影劑輸送部件周圍，該顯影劑輸送部件位於顯影劑從第一檢測部件起作用的區域輸送到第二檢測部件起作用的區域的位置處，從而顯影劑的量在第二檢測部件起作用的區域中的變化的開始與第一檢測部件的檢測區域中顯影劑量的變化的結束是同時的，從而使其可以不間斷地進行顯影劑的量的檢測。
與上面所述的本發明一致，當顯影劑被消耗時，可以獲得穩定的檢測值，並且可成功地高精度檢測出顯影劑的剩餘量。
雖然已經參考在此公開的結構對本發明進行了說明，但其不限於前述細節，並且本申請意在覆蓋包含在所述改進的目的範圍內或下述權利要求的範圍內的改型或變化。
權利要求
1.一種用於裝顯影劑的顯影劑容器，包括(a)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(b)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；以及(c)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體材料構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量，其中，電子照相圖象形成設備主體首先根據從第一檢測部件而來的檢測信息，檢測從顯影劑容器開始使用到使用到一部分時(partway)的顯影劑的量，然後根據從第二檢測部件而來的檢測信息，檢測顯影劑的量。
2.如權利要求1所述的顯影劑容器，進一步包括多個顯影劑輸送部件，其中，第二檢測部件沿顯影劑容器配置，以便使顯影劑輸送部件起作用的區域中最靠近顯影劑承載部件的部分位於第二檢測部件和顯影劑承載部件之間。
3.如權利要求1所述的顯影劑容器，其中，第一檢測部件設置在顯影劑容器的一側表面上，並且位於顯影劑去除部件起作用的區域中。
4.如權利要求1、2或3所述的顯影劑容器，其中，顯影劑去除部件被安裝到一顯影劑輸送部件上，並且與第一檢測部件的表面接觸，以便從第一檢測部件的表面上刮去任何顯影劑。
5.如權利要求4所述的顯影劑容器，其中，第一檢測部件設置在顯影劑輸送部件周圍，該顯影劑輸送部件位於顯影劑被輸送到第二檢測部件起作用的區域的位置處。
6.一種用於在記錄介質上形成圖象的電子照相圖象形成設備，包括(a)一電子照相光敏部件；(b)一用於在電子照相光敏部件上形成靜電潛象的靜電潛象圖象形成裝置；(c)一用於存儲顯影劑的顯影劑容器，其包括一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；以及一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體材料構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量；(d)用於根據從第一檢測部件和第二檢測部件而來的檢測信息成功檢測顯影劑的剩餘量的檢測裝置，其中，在顯影劑容器中的顯影劑的量被檢測出來。
7.一種處理盒，該處理盒可拆卸地安裝到一電子照相圖象形成設備的主體上，該處理盒包括(a)一電子照相光敏部件；(b)一用於將在電子照相光敏部件上形成靜電潛象顯影的顯影裝置；(c)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(d)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；以及(e)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體材料構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量，其中，處理盒中的顯影劑剩餘量根據從第一檢測部件和第二檢測部件而來的檢測信息被電子照相圖象形成設備的主體成功檢測出來。
8.一種用在電子照相圖象形成設備中的顯影裝置，該顯影裝置包括(a)一用於存儲顯影劑的顯影劑容器，該顯影劑容器包括一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；以及一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體材料構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量，(b)一用於利用顯影劑容器中存儲的顯影劑對在電子照相光敏部件上形成的靜電潛象進行顯影的顯影劑承載部件，其中，在顯影劑容器中的顯影劑的量被檢測出來。
9.在用於檢測一用於存儲顯影劑的顯影劑容器中的顯影劑量的顯影劑量檢測系統中，顯影劑量檢測裝置包括(a)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(b)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；(c)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體部件構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量；(d)用於將顯影劑量檢測信息換算成顯影劑容器中的顯影劑量的裝置；以及(e)用於表示檢測出的顯影劑量的裝置，或用於將檢測的顯影劑量傳遞給指示裝置的通信裝置，其中，從顯影劑容器開始使用到使用到一部分(partway)時的顯影劑的量由第一檢測部件檢測，然後由第二檢測部件檢測顯影劑的量。
10.一種用於在記錄介質上形成圖象的電子照相圖象形成設備，包括(a)一種電子照相光敏部件；(b)一種用於存儲顯影劑並將顯影劑供應給顯影劑承載部件的顯影劑容器；(c)用於在電子照相光敏部件上形成靜電潛象的靜電潛象圖象形成裝置；(d)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(e)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；(f)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體部件構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量；(g)用於將顯影劑量的檢測信息轉換成顯影劑容器中的顯影劑量的裝置；以及(h)用於指示檢測的顯影劑量的裝置，或用於將檢測的顯影劑量傳送到指示裝置的通信裝置，其中，顯影劑容器中的顯影劑量被檢測出來。
11.一種處理盒，該處理盒可拆卸地安裝到一電子照相圖象形成設備的主體上，該處理盒包括(a)一電子照相光敏部件；(b)一用於將形成於電子照相光敏部件上的靜電潛象顯影的顯影裝置；(c)用於存儲顯影劑的顯影劑容器；(d)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(e)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；(f)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體部件構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量；(g)用於將顯影劑量的檢測信息換算成顯影劑容器中的顯影劑量的裝置；(h)用於指示檢測的顯影劑量的裝置，或用於將檢測的顯影劑量傳送到指示裝置的通信裝置，其中處理盒中的顯影劑量被檢測出來。
12.一種用在電子照相圖象形成設備中的顯影裝置，該顯影裝置包括(a)一用於存儲顯影劑的顯影劑容器；(b)一用於利用顯影劑容器中存儲的顯影劑顯影出在電子照相光敏部件上形成的靜電潛象的顯影劑承載部件；(c)一第一檢測部件，該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件，用於檢測電極之間的電容量，並且，該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極；(d)一顯影劑去除部件，用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的顯影劑；(e)一第二檢測部件，該第二檢測部件由一導體部件構成，用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量；(f)用於將顯影劑量的檢測信息換算成顯影劑容器中的顯影劑量的裝置；(g)用於指示檢測的顯影劑的量的裝置，或用於將檢測的顯影劑的量傳送給指示裝置的傳送裝置，其中，顯影劑容器中的顯影劑的量被檢測出來。
13.一種處理盒，該處理盒可拆卸的安裝到一電子照相圖象形成設備的主體上，該處理盒包括(a)一電子照相光敏部件；(b)一用於顯影出在電子照相光敏部件上形成的靜電潛象的顯影部件；(c)一用於存儲用以顯影出形成於電子照相光敏部件上靜電潛象的顯影劑的顯影劑存儲部分；(d)一第一檢測部件，該部件包括一第一電容生成部分，當預定量的顯影劑被存儲在顯影劑存儲部分中時，該部分設置在第一電容生成部分與存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑相接觸的位置處，用於當一電壓施加到第一電容生成部分上時產生一對應於顯影劑的量的電容量；和一第二電容生成部分，該部分設置在第二電容生成部分不與存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑接觸的位置處，用於當一電壓施加到第二電容生成部分上時產生一參考電容量，以便由帶有安裝到電子照相圖象形成設備的主體上的處理盒的電子照相圖象形成設備的主體檢測出存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑的量；(e)一第二檢測部件，該部件是導電的，並且與顯影部件相對；(f)一第一電觸點，用於向電子照相圖象形成設備的主體傳送一對應於當從電子照相圖象形成設備的主體將電壓施加到第一電容生成部分上時所生成的電容量的第一電子信號，所述電子照相圖象形成設備的主體帶有一安裝到其上的處理盒，並傳送一對應於當從電子照相圖象形成設備的主體將電壓施加到第二電容生成部分上時所產生的電容量的第二電信號；(g)一第二電觸點，該電觸點產生一對應於當一電壓施加到顯影部件上時顯影部件和第二檢測部件之間的電容量的第三電信號。
14.如權利要求13所述的處理盒，其中，在顯影劑供應方向上第一檢測部件配置於第二檢測部件的上遊，在所述顯影劑供應方向中，存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑被供應向設置顯影部件的部位。
15.如權利要求13所述的處理盒，進一步包括一用於刮除粘附到第一檢測部件表面上的任何顯影劑的顯影劑去除部件。
16.如權利要求13、14或15所述的處理盒，其中，第一電觸點包括一用於將第一電信號傳送給電子照相圖象形成設備的主體的第一電觸點部分，和一用於將第二電信號傳送給電子照相圖象形成設備的主體的第二電觸點部分，並且其中，第一電觸點部分和第二電觸點部分通過盒架暴露出來。
17.一種電子照相圖象形成設備，一處理盒可拆卸地安裝於其上，用以在記錄介質上形成圖象，該電子照相圖象形成設備包括(a)用於可拆卸地安裝處理盒的安裝裝置，該處理盒包括一電子照相光敏部件；一用於顯影出在電子照相光敏部件上形成的靜電潛象的顯影部件；一用於存儲用以顯影出在電子照相光敏部件上形成的電子潛象的顯影劑的顯影劑存儲部分；一第一檢測部件，該部件包括一第一電容生成部分，當預定量的顯影劑被存儲在顯影劑存儲部分中時，該部分設置在第一電容生成部分與存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑相接觸的位置處，用於當一電壓施加到第一電容生成部分上時產生一對應於顯影劑的量的電容量；和一第二電容生成部分，該部分設置在第二電容生成部分不與存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑接觸的位置處，用於當一電壓施加到第二電容生成部分上時產生一參考電容量，以便由帶有安裝到電子照相圖象形成設備的主體上的處理盒的電子照相圖象形成設備的主體檢測出存儲在顯影劑存儲部分中的顯影劑的量；一第二檢測部件，該部件是導電的，並且與顯影部件相對；一第一電觸點，用於向電子照相圖象形成設備的主體傳送一對應於當從電子照相圖象形成設備的主體將電壓施加到第一電容生成部分上時所生成的電容量的第一電子信號，所述電子照相圖象形成設備的主體帶有一安裝到其上的處理盒，並傳送一對應於當從電子照相圖象形成設備的主體將電壓施加到第二電容生成部分上時所產生的電容量的第二電子信號；一第二電觸點，該電觸點產生一對應於當一電壓施加到顯影部件上時顯影部件和第二檢測部件之間的電容量的第三電子信號。(b)用於根據從安裝在安裝裝置上的處理盒的第一電觸點和第二電觸點而來的電信號，成功指示處理盒的顯影劑剩餘量的指示裝置。
全文摘要
一種用於裝顯影劑的顯影劑容器,包括:(a)一第一檢測部件,該第一檢測部件為一具有一對以預定間隔平行地位於一個平面上的輸入側和輸出側電極的電極部件,用於檢測電極之間的電容量,並且,該第一檢測部件具有一與顯影劑接觸的測量側電極和一不與顯影劑接觸的參考電極;(b)一顯影劑去除部件,用於去除粘附到第一檢測部件的檢測區上的任何顯影劑;以及(c)一第二檢測部件,用於檢測第二檢測部件與一顯影劑承載部件之間的電容量。
文檔編號G03G21/18GK1335540SQ0112488
公開日2002年2月13日 申請日期2001年4月6日 優先權日2000年4月7日
發明者阿部大輔, 津田忠之, 茶谷一夫 申請人:佳能株式會社