Устройство транспортировки проявителя, проявочное устройство, блок обработки и устройство формирования изображений
Изобретение относится к устройству транспортировки проявителя для использования в устройстве формирования изображений. Техническим результатом изобретения является повышение точности обнаружения концентрации тонера. Согласно настоящему изобретению предложено устройство транспортировки проявителя, содержащее блок транспортировки проявителя и блок обнаружения концентрации тонера, который выполнен с возможностью обнаруживать концентрацию тонера в проявителе посредством контакта с проявителем или датчика обнаружения концентрации тонера, или стенки блока транспортировки проявителя. Среднее максимальных величин силы прижатия проявителя к поверхности датчика блока обнаружения концентрации тонера или к стенке блока транспортировки проявителя задается в диапазоне от 9,8×15 Н/м2 до 9,8×100 Н/м2. Также согласно настоящему изобретению предложены блок обработки изображений, содержащий блок удерживания скрытого изображения и проявочное устройство, содержащее устройство транспортировки проявителя и блок удерживания проявителя; устройство формирования изображений, содержащее блок удерживания скрытого изображения и проявочное устройство. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 26 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству транспортировки проявителя для использования в устройстве формирования изображений.
Уровень техники
Традиционное проявочное устройство транспортирует проявитель, который транспортируется посредством элемента транспортировки с перемешиванием, такого как винтовой элемент, и удерживается на поверхности блока удерживания проявителя, такого как проявляющая втулка, к области, обращенной к блоку удерживания скрытого изображения, в соответствии с перемещением поверхности блока удерживания проявителя. Затем тонер, включенный в проявитель, переносится на скрытое изображение, сформированное в блоке удерживания скрытого изображения, так что скрытое изображение проявляется в виде тонерного изображения. После проявления скрытого изображения оставшийся проявитель возвращается в элемент транспортировки с перемешиванием в проявочном устройстве в соответствии с перемещением поверхности блока удерживания проявителя. После этого, поскольку проявитель транспортируется посредством элемента транспортировки с перемешиванием, концентрация тонера проявителя обнаруживается посредством блока обнаружения концентрации тонера. На основе результата обнаружения проявитель повторно заполняется соответствующим количеством тонера и затем снова подается в блок удерживания проявителя.
Иногда количество тонера, включенного в проявитель, изменяется вследствие колебаний условий окружающей среды и/или количества электрического заряда на тонере. Как результат, результат обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера колеблется, даже несмотря на то, что концентрация тонера не изменилась, что приводит к ошибочному обнаружению. Ошибочное обнаружение может быть предотвращено посредством прижатия проявителя плотно в позиции обнаружения, где блок обнаружения концентрации тонера обнаруживает концентрацию тонера, так чтобы иметь количество тонера, соответствующее концентрации тонера. Например, согласно технологии, раскрытой в Выложенной патентной заявке (Япония) номер H06-308833, в графике на фиг.10, посредством прижатия 30 г/см2 тонера под давлением 9,8×300 Н/м2 и более, результат обнаружения посредством датчика проницаемости в качестве блока обнаружения концентрации тонера может поддерживаться постоянным независимо от величины заряда тонера.
Сущность изобретения
Согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство транспортировки проявителя, которое включает в себя блок транспортировки проявителя, выполненный с возможностью транспортировать проявитель, содержащий тонер и носитель, в направлении оси вращения при перемешивании проявителя с помощью вращения элемента транспортировки с перемешиванием; и блок обнаружения концентрации тонера, выполненный с возможностью обнаруживать концентрацию тонера в проявителе посредством контакта с проявителем, транспортированным внутрь блока транспортировки проявителя, или размещения проявителя в направлении стенки блока транспортировки проявителя. Среднее максимальных величин силы прижатия проявителя, который транспортируется в блоке транспортировки проявителя посредством элемента транспортировки с перемешиванием, на каждое одно вращение элемента транспортировки с перемешиванием в отношении блока обнаружения концентрации тонера или среднее максимальных величин силы прижатия проявителя на каждое одно вращение элемента транспортировки с перемешиванием в отношении части стенки, обращенной к блоку обнаружения концентрации тонера, задается в диапазоне от 9,8×15 Н/м2 до 9,8×100 Н/м2.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено проявочное устройство, включающее в себя устройство транспортировки проявителя, выполненное с возможностью транспортировать проявитель, содержащий тонер и носитель; и блок удерживания проявителя, выполненный с возможностью транспортировать проявитель, транспортируемый посредством устройства транспортировки проявителя, в область, повернутую в направлении блока удерживания скрытого изображения, в соответствии с перемещением собственной поверхности посредством удерживания проявителя на собственной бесконечно перемещаемой поверхности, и проявлять скрытое изображение, зафиксированное посредством блока удерживания скрытого изображения. Устройством транспортировки проявителя является вышеописанное устройство транспортировки проявителя.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен блок обработки, который целиком прикрепляется к основному корпусу устройства формирования изображения, включающего в себя блок удерживания скрытого изображения, выполненный с возможностью фиксировать скрытое изображение, проявочное устройство, выполненное с возможностью проявлять скрытое изображение, зафиксированное в блоке удерживания скрытого изображения, и блок переноса, выполненный с возможностью переносить визуализированное изображение, проявленное в блоке удерживания скрытого изображения, на элемент переноса. По меньшей мере, блок удерживания скрытого изображения и проявочное устройство фиксируются как один блок в общем блоке удерживания блока обработки и устройстве формирования изображения. Проявочным устройством является вышеописанное проявочное устройство.
Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство формирования изображений, включающее в себя блок удерживания скрытого изображения, выполненный с возможностью фиксировать скрытые изображения; и проявочное устройство, выполненное с возможностью проявлять скрытое изображение, зафиксированное в блоке удерживания скрытого изображения. Проявочным устройством является вышеописанное проявочное устройство.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - это схематичное представление копировального аппарата в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - это частичная укрупненная схема для пояснения внутренней структуры блока принтера в копировальном аппарате, показанном на фиг.1;
Фиг.3 - это увеличенный вид блоков обработки для желтого (Y) и голубого (C) цветов в промежуточной транспортировочной ленте, показанной на фиг.2;
Фиг.4 - это вид сверху блока оптических датчиков и промежуточной транспортировочной ленты, показанной на фиг.2;
Фиг.5 - это блок-схема копировального аппарата, показанного на фиг.1;
Фиг.6 - это блок-схема последовательности операций способа управления для пояснения процесса корректировки параметров, выполняемого посредством блока управления, показанного на фиг.5;
Фиг.7 - это увеличенный вид сверху фрагментарного шаблона для обнаружения тона Y-концентрации и промежуточной транспортировочной ленты;
Фиг.8 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между количеством прилипшего тонера и потенциалом;
Фиг.9 - это график для пояснения данных по части прямой линии, указанной на графике взаимосвязи между количеством прилипшего тонера и потенциалом опорного скрытого изображения;
Фиг.10 иллюстрирует пример содержимого таблицы управления потенциалами;
Фиг.11 - это вид в перспективе по частям проявочного устройства Y-цвета, показанного на фиг.3;
Фиг.12 - это вид сверху по частям проявочного устройства Y-цвета, показанного на фиг.11, при просмотре сверху;
Фиг.13 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между объемной плотностью и временем перемешивания в режиме малых оборотов в проявителе;
Фиг.14 - это увеличенное схематичное представление частиц тонера в состоянии по умолчанию;
Фиг.15 - это увеличенное схематичное представление частиц тонера в проявителе, которое простаивает без перемешивания в течение 30 минут;
Фиг.16 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между выходным напряжением (вольт) из датчика обнаружения концентрации тонера и временем перемешивания в режиме малых оборотов (минут);
Фиг.17 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между выходным напряжением датчика обнаружения концентрации тонера и концентрацией тонера;
Фиг.18 - это увеличенное схематичное представление устройства транспортировки K-проявителя проявочного устройства K-цвета в блоке принтера;
Фиг.19 - это увеличенное схематичное представление устройства транспортировки K-проявителя, в котором стенка предусмотрена между датчиком обнаружения концентрации K-тонера и K-проявителем в первой транспортировочной камере;
Фиг.20 - это увеличенное схематичное представление устройства транспортировки K-проявителя, включенного в испытательное устройство;
Фиг.21 - это увеличенное схематичное представление устройства транспортировки K-проявителя, в котором первый винтовой элемент включает в себя пластину;
Фиг.22 - это увеличенный вертикальный вид сбоку части первого винтового элемента;
Фиг.23 - это увеличенное схематичное представление устройства транспортировки K-проявителя, в котором предусмотрен куполообразный элемент;
Фиг.24 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между силой прижатия, истекшим временем и выходным напряжением из датчика обнаружения концентрации тонера;
Фиг.25 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между ошибочно обнаруженной величиной концентрации тонера и силой прижатия; и
Фиг.26 - это вид сверху по частям устройства транспортировки K-проявителя, при просмотре сверху, которое включено в копировальный аппарат согласно второму примеру.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения
Авторы изобретения обнаружили при проведении экспериментов, что в фактическом устройстве датчик проницаемости не всегда обнаруживает такие выходные характеристики, что показаны на графике, проиллюстрированном на фиг.10 Выложенной патентной заявки (Япония) номер 6-308833. В частности, в проявочном устройстве, раскрытом в Выложенной патентной заявке (Япония) номер 6-308833, проявитель транспортируется в направлении оси вращения, обусловленном вращением винтового элемента, в качестве элемента транспортировки с перемешиванием, включенного в блок транспортировки проявителя. Затем концентрация тонера транспортируемого проявителя обнаруживается посредством блока обнаружения концентрации тонера, закрепленного на нижней стенке блока транспортировки проявителя. В нижней стороне позиции обнаружения концентрации тонера блока обнаружения концентрации тонера в направлении транспортировки проявителя внутренняя стенка блока транспортировки проявителя выполнена с шероховатостями. Следовательно, скорость транспортировки проявителя замедляется в части внутренней стенки, грубо отделанной, так что проявитель прижимается в направлении транспортировки проявителя в позиции обнаружения концентрации тонера, размещенной в верхней стороне части внутренней стенки в направлении транспортировки проявителя. Тем не менее, согласно эксперименту, выполненному авторами настоящего изобретения, в конфигурации проявочного устройства, описанной выше, давление, прикладываемое в направлении транспортировки проявителя, не выглядит хорошо коррелированным с результатом обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера, включающим в себя датчик проницаемости.
Авторы изобретения выполнили дополнительные эксперименты и обнаружили причину, почему корреляция между давлением, прикладываемым к проявителю в направлении транспортировки проявителя, и результатом обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера не приводит к предпочтительному результату. Определенная степень зазора предусмотрена между стенкой блока транспортировки проявителя, включающей в себя винтовой элемент, и спиральным лезвием винтового элемента. Обнаруживаемый диапазон расстояния блока обнаружения концентрации тонера, который прикреплен к стенке блока транспортировки проявителя, относительно короткий, так что блок обнаружения концентрации тонера не может обнаруживать концентрацию тонера проявителя в спиральном лезвии, размещенном относительно далеко от блока обнаружения концентрации тонера. Блок обнаружения концентрации тонера может обнаруживать концентрацию тонера проявителя в зазоре, размещенном рядом с датчиком. Следовательно, проявитель в зазоре должен быть прижат в достаточной степени. Тем не менее, сила прижатия в направлении оси вращения (направлении транспортировки) в соответствии с вращением винтового элемента главным образом прикладывается к проявителю, содержащемуся в спиральном лезвии винтового элемента. Даже если проявитель, содержащийся в спиральном лезвии, в достаточной степени прижат, сила прижатия может не достигать проявителя в зазоре вне спирального лезвия. Эта причина того, почему корреляция между давлением, применяемым к проявителю в направлении транспортировки проявителя, и результатом обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера не приводит к предпочтительному результату.
Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что есть проблема в конфигурации, использующей элемент транспортировки с перемешиванием, такой как винтовой элемент, который транспортирует проявитель на направлении оси вращения со своим собственным вращением. А именно, до тех пор, пока проявитель не прижимается к поверхности датчика проницаемости или нижней стенки блока хранения проявителя, который размещается между проявителем и датчиком проницаемости, посредством достаточного давления в соответствии с вращением элемента транспортировки с перемешиванием, проявитель не может в достаточной степени перемешиваться рядом с датчиком проницаемости. Следовательно, концентрация тонера проявителя, остающегося рядом с датчиком проницаемости в течение долгого времени, постоянно обнаруживается, так что изменение концентрации тонера проявителя не может быть обнаружено сразу.
В соответствии с вышеописанной ситуацией цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предоставить устройство транспортировки проявителя, допускающее предотвращение возникновения ошибочного обнаружения концентрации тонера вследствие колебания объема тонера и быстрое обнаружение изменения концентрации тонера, а также проявочное устройство, блок обработки и устройство формирования изображения, которое включает в себя устройство транспортировки проявителя.
Далее подробно описаны примерные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - это схематичное представление копировального аппарата в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Копировальный аппарат включает в себя блок 1 принтера, устройство 200 подачи бумаги, сканер 300, средство 400 автоматической подачи документов (далее ADF). Блок 1 принтера формирует изображения на листе офисной бумаги P. Устройство 200 подачи бумаги подает офисную бумагу P в блок 1 принтера. Сканер 300 сканирует поверхность документа (оригинал). ADF 400 автоматически подает документ в сканер 300.
В сканере 300 документ (не показан), помещенный на стекло 301 окна экспонирования, сканируется посредством возвратно-поступательного движения первого блока 303 сканирования, включающего в себя источник света для подсветки документа, зеркало и т.п., и второго блока 304 сканирования, включающего в себя множество отражающих зеркал. Излучение сканирования, испускаемое из второго блока 304 сканирования, фокусируется на поверхности формирования изображения датчика 306 считывания, который размещен перед линзой 305 формирования изображения, посредством линзы 305 формирования изображения. Затем сфокусированный свет сканирования считывается как сигнал изображения посредством датчика 306 считывания.
На одной стороне корпуса блока 1 принтера предусмотрен лоток 2 подачи бумаги вручную, на который офисная бумага P, которая должна быть подана в корпус, помещается вручную. На другой стороне корпуса предусмотрен лоток 3 приема копий, в который офисная бумага P со сформированным изображением, выданная из корпуса, складывается пачкой.
Фиг.2 - это частичная увеличенная схема для пояснения внутренней структуры блока 1 принтера. В корпусе блока 1 принтера размещается блок 50 переноса, в котором петлевая промежуточная транспортировочная лента 51 в качестве блока перенесения натянута посредством множества натяжных роликов. Промежуточная транспортировочная лента 51 изготовлена из материала, имеющего небольшую силу растяжения, например полиимидной смолы, напыленной углеродным порошком, для регулирования электрического сопротивления. Промежуточная транспортировочная лента 51 непрерывно вращается по часовой стрелке в соответствии с вращением приводящего ролика 52 посредством натяжения посредством приводного ролика 52, который приводится так, чтобы вращаться по часовой стрелке на чертеже посредством блока привода (не показан), нажимного ролика 53 вторичного переноса, приводного ролика 54 и четырех роликов 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса. Между прочим, дополнительные символы "Y", "C", "M" и "K", назначенные роликам 55 первичного переноса, означают "желтый", "голубой", "пурпурный" и "черный" цвет соответственно. То же можно сказать о дополнительных символах "Y", "C", "M" и "K", назначенных другим элементам.
Промежуточная транспортировочная лента 51 резко изогнута в частях, где приводящий ролик 52, нажимной ролик 53 вторичного переноса и приводной ролик 54 натягивают промежуточную транспортировочную ленту 51, и посредством этого имеет перевернутую треугольную форму, основание которой обращено вверх в вертикальном направлении. Натянутая верхняя часть промежуточной транспортировочной ленты 51, соответствующей основанию перевернутой треугольной формы, проходит в горизонтальном направлении. Четыре блока 10Y, 10C, 10M и 10K обработки выровнены по горизонтали на натянутой верхней части промежуточной транспортировочной ленты 51 вдоль направления растягивания натянутой верхней части.
Как показано на фиг.1, оптический записывающий блок 60 размещается над четырьмя блоками 10Y, 10C, 10M и 10K обработки. На основе данных изображения в документе, отсканированном посредством сканера 300, оптический записывающий блок 60 активируется с тем, чтобы испускать четыре записывающих световых пучка посредством четырех полупроводниковых лазеров (не показаны), управляемых посредством блока управления лазером (не показан). Затем фоторецепторы 11Y, 11C, 11M и 11K в форме барабанов в качестве блоков удерживания скрытого изображения для блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки соответственно сканируются посредством записывающих световых пучков L в темноте, так что электростатические скрытые изображения для цветов Y, C, M и K соответственно записываются на поверхностях фоторецепторов 11Y, 11C, 11M и 11K.
Согласно настоящему изобретению, используется оптический записывающий блок 60, допускающий оптическое сканирование таким образом, что лазерный луч, испускаемый из полупроводникового лазера, отклоняется посредством многоугольного зеркала (не показано), и отклоненный лазерный луч отражается на объект, который должен быть сканирован посредством отражающего зеркала (не показан) или посредством оптической линзы. Альтернативно, оптическое сканирование может быть выполнено посредством использования матрицы LED (светодиодов).
Фиг.3 - это увеличенный вид блоков 10Y и 10C обработки и промежуточной транспортировочной ленты 51. Блок 10Y обработки включает в себя зарядный элемент 12Y, разрядное устройство 13Y, устройство 14Y очистки барабанов, проявочное устройство 20Y в качестве проявочного блока, датчик 49Y потенциала и т.п., размещенные вокруг фоторецептора 11Y в форме барабана и удерживаемые в корпусе в качестве общего блока удерживания, а также съемным образом крепящиеся к блоку принтера в качестве одного блока интегрированным способом.
Зарядный элемент 12Y - это элемент роликового типа, который поддерживается с возможностью вращения посредством подшипника (не показана), имеющего контакт с фоторецептором 11Y. Зарядное напряжение смещения прикладывается к зарядному элементу 12Y посредством блока подачи напряжения смещения (не показан), так что зарядный элемент 12Y вращается, имея контакт с фоторецептором 11Y. Как результат, поверхность фоторецептора 11Y однородно заряжается, к примеру, до одинаковой полярности в качестве полярности заряда Y-тонера. Вместо такого зарядного элемента 12Y также можно использовать зарядное устройство со скоротроном, допускающее однородную зарядку фоторецептора 11Y без контакта с фоторецептором 11Y.
Проявочное устройство 20Y, в котором проявитель, содержащий магнитный носитель (не показан) и немагнитный Y-тонер (не показан), содержится в корпусе 21Y, включает в себя устройство 22Y транспортировки проявителя и проявочный блок 23Y. В проявочном блоке 23Y часть внешней поверхности проявочной втулки 24Y в качестве блока удерживания проявителя, поверхность которого непрерывно перемещается посредством инициирования вращения посредством блока привода (не показан), доступна через отверстие, предусмотренное на корпусе 21Y. Следовательно, область проявления сформирована между фоторецептором 11Y и проявочной втулкой 24Y, которые обращены друг к другу посредством поддержания предварительно определенного промежутка.
Внутри проявочной втулки 24Y, изготовленной из немагнитного полого трубчатого элемента, так что магнитный ролик (не показан), включающий в себя множество магнитных полюсов, выровненных в направлении вдоль окружности, крепится к проявочной втулке 24Y так, чтобы не перемещаться в соответствии с перемещением проявочной втулки 24Y. Проявочная втулка 24Y вычерпывает Y-проявитель из устройства 22Y транспортировки проявителя таким образом, что проявочная втулка 24Y приводится во вращение так, чтобы вращаться с адсорбированием Y-проявителя в устройстве 22Y транспортировки проявителя на поверхности вследствие действия магнитной силы на магнитный ролик. Затем Y-проявитель, транспортированный в проявочную область в соответствии с вращением проявочной втулки 24Y, входит в 0,9 мм ракельного зазора, сформированного между скребком-лопаткой 25Y и поверхностью втулки. Наконечник скребка-лопатки 25Y обращен к поверхности проявочной втулки 24Y посредством поддержания предварительно определенного промежутка. В это время толщина слоя на втулке контролируется так, чтобы составлять 0,9 мм или меньше. Далее, когда Y-проявитель транспортируется на проявочную область, обращенную к фоторецептору 11Y, в соответствии с вращением проявочной втулки 24Y, цепное образование возникает на втулке вследствие магнитной силы проявочного полюса (не показан) магнитного ролика, так что магнитная кисть формируется на ней.
Проявочное напряжения смещения, имеющее, например, такую же полярность, что и полярность зарядки тонера, применяется к проявочной втулке 24Y посредством блока подачи напряжения смещения (не показан). Следовательно, в проявочной области непроявочный материал, который заставляет Y-тонер электростатически перемещаться из области без изображения на сторону втулки, действует между поверхностью проявочной втулки 24Y и областью без изображения (однородно заряженной областью, т.е. фоновой областью) фоторецептора 11Y. Кроме того, проявочный потенциал, который заставляет Y-тонер электростатически перемещаться от стороны втулки к электростатическому скрытому изображению, действует между поверхностью проявочной втулки 24Y и электростатическим скрытым изображением, сформированным на фотоприемнике 11Y. Y-тонер, включенный в Y-проявитель, переносится на электростатическое скрытое изображение посредством действия проявочного потенциала, так что электростатическое скрытое изображение на фоторецепторе 11Y проявляется в изображении Y-тонера.
Y-проявитель, прошедший через проявочную область в соответствии с вращением проявочной втулки 24Y, попадает под влияние магнитного поля отталкивания, сформированным между магнитными полюсами отталкивания, включенными в магнитный ролик (не показан), и затем перемещается обратно из проявочной втулки 24Y вовнутрь устройства 22Y транспортировки проявителя.
Устройство 22Y транспортировки проявителя включает в себя первый винтовой элемент 26Y, второй винтовой элемент 32Y, перегородку, предусмотренную между первым и вторым винтовым элементом, датчик 45Y обнаружения концентрации Y-тонера, включающий в себя датчик проницаемости, и т.п. Первая транспортировочная камера, в которой содержится первый винтовой элемент 26Y, и вторая транспортировочная камера, в которой содержится второй винтовой элемент 32Y, выступающие в качестве блока транспортировки проявителя, разделяются посредством перегородки. Тем не менее, в области, где оба конца каждого из винтовых элементов в направлении оси противостоят друг другу, первая и вторая транспортировочные камеры сообщаются друг с другом через отверстие (не показано).
Каждый из первого и второго винтового элемента 26Y и 32Y, в качестве элемента транспортировки с перемешиванием, включает в себя элемент вращающегося вала, в виде стержня оба конца которого поддерживаются с возможностью вращения посредством опор (не показаны) и спирального лезвия, предусмотренного спирально выступающим способом на внешней поверхности элемента вращающегося вала. Y-проявитель транспортируется в направлении оси вращения посредством спирального лезвия, которое приводится таким образом, чтобы вращаться посредством блока привода (не показан).
В первой транспортировочной камере, где содержится первый винтовой элемент 26Y, Y-проявитель транспортируется с передней стороны к задней стороне в направлении, перпендикулярном листу чертежа, поскольку первый винтовой элемент 26Y приводится во вращение. Затем, когда Y-проявитель транспортируется рядом с концом корпуса 21Y на задней стороне, Y-проявитель поступает во вторую транспортировочную камеру через отверстие (не показано), предусмотренное на перегородке.
В верхней стороне второй транспортировочной камеры, где содержится второй винтовой элемент 32Y, сформирован проявочный блок 23Y. Вторая транспортировочная камера и проявочный блок 23Y сообщаются друг с другом по всей площади части, где вторая транспортировочная камера и проявочный блок 23Y противостоят друг другу. Следовательно, второй винтовой элемент 32Y и проявочная втулка 24Y, размещенная под углом вверх от второго винтового элемента 32Y, обращены друг к другу при удержании параллельным образом. Во второй транспортировочной камере Y-проявитель транспортируется с задней стороны к передней стороне в направлении, перпендикулярном листу чертежа, поскольку второй винтовой элемент 32Y приводится во вращение. В ходе транспортировки Y-проявитель вокруг второго винтового элемента 32Y в направлении вращения вычерпывается посредством проявочной втулки 24Y произвольно либо Y-проявитель после завершения проявления собирается с проявочной втулки 24Y произвольно. Затем Y-проявитель, транспортируемый у конца второй транспортировочной камеры в передней стороне чертежа, возвращается в первую транспортировочную камеру через отверстие (не показано), предусмотренное в перегородке.
Датчик 45Y обнаружения концентрации Y-тонера в качестве блока обнаружения концентрации тонера, включающего в себя датчик проницаемости, крепится к нижней стенке первой транспортировочной камеры. Концентрация тонера Y-проявителя, транспортируемого посредством первого винтового элемента 26Y, обнаруживается снизу посредством датчика 45Y обнаружения концентрации Y-тонера, и выводится напряжение, соответствующее результату обнаружения. На основе выходного напряжения из датчика 45Y обнаружения концентрации Y-тонера блок управления (не показан) инициирует устройство повторного заполнения Y-тонера (не показано), если требуется повторно заполнить требуемый объем Y-тонера в первую транспортировочную камеру. Следовательно, концентрация тонера Y-проявителя, которая уменьшается вследствие проявления, восстанавливается.
Изображение Y-тонера, сформированное на фоторецепторе 11Y, в первую очередь переносится на промежуточную транспортировочную ленту 51 посредством прижима первичного переноса для Y-цвета, который описывается ниже. На поверхности фоторецептора 11Y после обработки первичного переноса изображения Y-тонера налипает остаточный тонер переноса, который не переносится первично на промежуточную транспортировочную ленту 51.
Устройство 14Y очистки барабанов поддерживает лезвие 15Y очистки, которое изготовлено, например, из полиуретанового каучука и т.п., консольным способом. Со стороны свободного конца устройство 14Y очистки барабанов имеет контакт с поверхностью фоторецептора 11Y. Сторона щетки-наконечника щеточного ролика 16Y также имеет контакт с фоторецептором 11Y. Щеточный ролик 16Y включает в себя элемент вращающегося вала, который приводится во вращение посредством блока привода (не показан), и большое число электропроводящих возвышающихся щетинок, которые размещаются на внешней поверхности элемента вращающегося вала в позиции стояния. Остаточный тонер переноса соскребается с поверхности фоторецептора 11Y посредством лезвия 15Y очистки и щеточного ролика 16Y. Напряжение смещения очистки прикладывается к щеточному ролику 16Y посредством металлического ролика 17Y с электрическим полем, имеющего контакт со щеточным роликом 16Y. Наконечник скребка 18Y прижимается к ролику 17Y с электрическим полем. После того, как остаточный тонер переноса, который соскребли с фоторецептора 11Y посредством лезвия 15Y очистки, и щеточный ролик 16Y проходят через щеточный ролик 16Y и ролик 17Y с электрическим полем, остаточный тонер переноса дополнительно соскребается с ролика 17Y с электрическим полем посредством скребка 18Y и затем падает на собирающий винт 19Y. Далее остаточный тонер переноса выдается из корпуса, поскольку собирающий винт 19Y приводится во вращение и возвращается обратно внутрь устройства 22Y транспортировки проявителя посредством блока транспортировки повторного использования тонера (не показан).
Поверхность фоторецептора 11Y, с которой остаточный тонер переноса очищен посредством устройства 14Y очистки барабанов, разряжается посредством разрядного устройства 13Y, включающего в себя разрядную лампу и т.п., и снова однородно заряжается посредством зарядного элемента 12Y.
Потенциал области без изображений фоторецептора 11Y после прохождения через оптическую записывающую позицию записывающего светового пучка L обнаруживается посредством датчика 49Y потенциала, и результат обнаружения выводится в блок управления (не показан).
Фоторецептор 11Y, имеющий диаметр 60 мм, приводится во вращение при 282 мм/с линейной скорости. Проявочная втулка 24Y, имеющая диаметр 25 мм, приводится во вращение при 564 мм/с линейной скорости. Величина заряда тонера, включенного в проявитель, который должен быть доставлен в проявочную область, задается в диапазоне примерно от -10 до 30 мкКл/г. Проявочный зазор, который является промежутком между фоторецептором 11Y и проявочной втулкой 24Y, задается в диапазоне 0,5-0,3 мм. Толщина фоточувствительного слоя фоторецептора 11Y задается равной 30 мкм. Диаметр электронного пятна записывающего светового пучка L на фоторецепторе 11Y задается равным 50×60 мкм, а мощность светового пучка задается равной примерно 0,47 мВт. Однородно заряженный потенциал фоторецептора 11Y задается равным, например, -700 В, а потенциал электростатического скрытого изображения задается равным -120 В. Напряжение проявочного смещения задается для, например, -470 В и 350 В проявочного потенциала.
Блок 10Y обработки подробно пояснен выше, но другие блоки 10C, 10M и 10K обработки имеют такую же конфигурацию, что и конфигурация блока 10Y обработки, за исключением цвета тонера, который следует использовать.
Как показано на фиг.2, каждый из фоторецепторов 11Y, 11C, 11M и 11K соответственно в блоках 10Y, 10C, 10M и 10K обработки вращается посредством контакта с натянутой верхней поверхностью промежуточной транспортировочной ленты 51, которая непрерывно перемещается по часовой стрелке, и тем самым формирует место прижима первичного переноса для цвета Y, C, M или K. На задней стороне от мест прижима первичного переноса для цветов Y, C, M и K ролики 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса имеют контакт с задней поверхностью промежуточной транспортировочной ленты 51. Напряжение смещения первичного переноса, полярность которого противоположна полярности зарядки тонера, применяется к каждому из роликов 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса посредством блока подачи напряжения смещения (не показан). Посредством применения напряжения смещения первичного переноса электрическое поле первичного переноса, которое заставляет тонер электростатически перемещаться со стороны фоторецептора к стороне ленты, формируется на каждом из множества мест прижима первичного переноса для цветов Y, C, M и K. Когда тонерные изображения для цветов Y, C, M и K, которые сформированы на фоторецепторах 11Y, 11C, 11M и 11K соответственно поступают в места прижима первичного переноса для цветов Y, C, M и K в соответствии с вращением фоторецепторов 11Y, 11C, 11M и 11K, тонерные изображения последовательно перекрываются и первично переносятся на промежуточную транспортировочную ленту 51 посредством действия электрического поля первичного переноса и давления прижима. Следовательно, четырехцветное перекрывающееся тонерное изображение (далее упоминаемое как "четырехцветное тонерное изображение") сформировано на передней поверхности (поверхности внешнего кругового контура) промежуточной транспортировочной ленты 51. Альтернативно, проводящая щетка, к которой прикладывается напряжение смещения первичного переноса, бесконтактное зарядное устройство скоротрона и т.п. могут быть использованы вместо роликов 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса.
В правой стороне блока 10K обработки на чертеже блок 61 оптических датчиков размещается так, чтобы противостоять передней поверхности промежуточной транспортировочной ленты 51 при сохранении предварительно определенного промежутка между ними. Блок 61 оптических датчиков включает в себя, как показано на фиг.4, датчик 62R обнаружения позиции задней стороны, датчик 63Y обнаружения плотности изображений, датчик 63C обнаружения плотности изображений, датчик 62C обнаружения центральной позиции, датчик 63M обнаружения плотности изображений, датчик 63K обнаружения плотности изображений и датчик 62F обнаружения позиции передней стороны, которые выровнены по ширине промежуточной транспортировочной ленты 51. Каждый из датчиков включает в себя отражающий фотодатчик. Свет, испускаемый из светоизлучающего элемента (не показан), отражается на переднюю поверхность промежуточной транспортировочной ленты 51 или тонерного изображения, сформированного на ленте, и величина отраженного света обнаруживается посредством светоприемного элемента (не показан). На основе выходного напряжения от каждого из датчиков блок управления (не показан) может обнаруживать позицию тонерного изображения, сформированного на промежуточной транспортной ленте 51, или плотность тонерного изображения (количество прилипшего тонера на единичную площадь).
Как показано на фиг.2, ролик 56 вторичного переноса размещен под промежуточной транспортировочной лентой 51. Ролик 56 вторичного переноса приводится во вращение против часовой стрелки на чертеже посредством блока привода (не показан) посредством контакта с передней поверхностью промежуточной транспортной ленты 51 и тем самым формирует место прижима вторичного переноса. На задней стороне места прижима вторичного переноса электрически заземленный нажимной ролик 53 вторичного переноса приводит во вращение промежуточную транспортировочную ленту 51.
Напряжение смещения вторичного переноса, полярность которого противоположна полярности зарядки тонера, прикладывается к ролику 56 вторичного переноса посредством блока подачи напряжения смещения (не показан). Посредством прикладывания напряжения смещения вторичного переноса электрическое поле вторичного переноса формируется между роликом 56 вторичного переноса и электрически заземленным нажимным роликом 53 вторичного переноса. Четырехцветное тонерное изображение, сформированное на передней поверхности промежуточной транспортировочной ленты 51, поступает в место прижима вторичного переноса в соответствии с непрерывным перемещением промежуточной транспортировочной ленты 51.
Как показано на фиг.1, устройство 200 подачи бумаги включает в себя множество наборов из кассеты 201 подачи бумаги, ролика 202 подачи бумаги, пары разделительных роликов 203, пары роликов 205 транспортировки бумаги и т.п. Кассета 201 подачи бумаги содержит офисную бумагу P. Ролик 202 подачи бумаги подает офисную бумагу P, содержащуюся в кассете 201 подачи бумаги, из кассеты. Пара разделительных роликов 203 разделяет подаваемую офисную бумагу P на отдельные листы. Пара роликов 205 транспортировки бумаги транспортирует разделенную офисную бумагу P по пути 204 вывода. Устройство 200 подачи бумаги, как показано на чертеже, размещается сразу под блоком 1 принтера. Путь 204 вывода в устройстве 200 подачи бумаги сообщается с путем 70 подачи бумаги в блоке 1 принтера, так что офисная бумага P, выводимая из кассеты 201 подачи бумаги в устройстве 200 подачи бумаги, транспортируется в путь 70 подачи бумаги в блоке 1 принтера посредством пути 204 вывода.
Пара регистрационных роликов 71 размещается рядом с концом пути 70 подачи бумаги в блоке 1 принтера. Офисная бумага P, помещенная между регистрационными роликами 71, подается в место прижима вторичного переноса во время, синхронизированное с четырехцветным изображением тонера, сформированным на промежуточной транспортировочной ленте 51. В месте прижима вторичного переноса четырехцветное тонерное изображение, сформированное на промежуточной транспортной ленте 51, вторично единовременно переносится на офисную бумагу P посредством действий электрического поля вторичного переноса и давления места прижима. Вторично единовременно переносимое четырехцветное тонерное изображение комбинируется с белым цветом офисной бумаги P и тем самым формирует полноцветное изображение. Офисная бумага P, на которой сформировано полноцветное изображение, выводится из места прижима вторичного переноса и отцепляется от промежуточной транспортировочной ленты 51.
В левой стороне места прижима вторичного переноса на чертеже размещается блок 75 конвейерной ленты, в котором контурная лента 76 транспортировки бумаги растягивается посредством множества натяжных роликов и непрерывно перемещается против часовой стрелки на чертеже. Офисная бумага P, отцепленная от промежуточной транспортной ленты 51, подается на натянутую верхнюю поверхность ленты 76 транспортировки бумаги и транспортируется в фиксирующее устройство 80.
Офисная бумага P, транспортированная внутрь фиксирующего устройства 80, удерживается посредством фиксирующего прижима, сформированного посредством теплового ролика 81 и прижимного ролика 82. Тепловой ролик 81 содержит источник тепла, такой как галогенная лампа (не показана). Прижимной ролик 82 прижимается к тепловому ролику 81. Пока полноцветное изображение зафиксировано на офисной бумаге P посредством применения давления и тепла, офисная бумага P транспортируется вовнутрь фиксирующего устройства 80.
Небольшое количество остаточного тонера вторичного переноса, который не перенесен на офисную бумагу P, прилипает к поверхности промежуточной транспортировочной ленты 51 после того, как офисная бумага P прошла через место прижима вторичного переноса. Остаточный тонер вторичного переноса удаляется с ленты посредством устройства 57 очистки ленты, контактирующего с передней поверхностью промежуточной транспортировочной ленты 51.
Как показано на фиг.1, перекрестное устройство 85 размещается под фиксирующим устройством 80. Когда офисная бумага P, выданная из фиксирующего устройства 80, транспортируется в позицию переключения пути транспортировки, где путь транспортировки офисной бумаги P переключается посредством качающегося переключающего зубца 86, офисная бумага P транспортируется либо к стороне пары роликов 87 выталкивания бумаги, либо к стороне перекрестного устройства 85 в зависимости от позиции прекращения качания переключающего зубца 86. Когда офисная бумага P транспортируется к роликам 87 выталкивания бумаги, офисная бумага P выдается из аппарата и укладывается пачкой в лотке 3 приема копий.
С другой стороны, когда офисная бумага P транспортируется к перекрестному устройству 85, офисная бумага P переворачивается на другую сторону вследствие перекрестной транспортировки, выполняемой посредством перекрестного устройства 85, и транспортируется снова к регистрационным роликам 71. Затем офисная бумага P снова поступает в место прижима вторичного переноса, и полноцветное изображение формируется на другой стороне офисной бумаги P.
Когда офисная бумага P вручную подается из лотка 2 подачи бумаги вручную, предусмотренного на боковой поверхности корпуса блока 1 принтера, офисная бумага P транспортируется к регистрационным роликам 71 посредством ролика 72 подачи бумаги вручную и пары роликов 73 разделения вручную. Регистрационные ролики 71 могут быть заземлены или к ним может быть приложено напряжение смещения, чтобы удалять бумажный порошок офисной бумаги P.
В случае изготовления копии исходного документа посредством копировального аппарата согласно настоящему варианту осуществления, сначала документ кладется в лоток 401 исходных документов ADF 400. Альтернативно, ADF 400 открывается, и документ может быть положен на стекло 301 окна экспонирования сканера 300, а затем ADF 400 закрывается, чтобы удерживать документ. Когда документ положен в лоток 401 исходных документов ADF 400, когда нажата кнопка "ПУСК" (не показана), документ подается на стекло 301 окна экспонирования. Затем сканер 300 инициируется для сканирования, т.е. первый сканирующий блок 303 и второй сканирующий блок 304 начинают считывание и сканирование документа. Практически в то же время блок 50 переноса и блоки 10Y, 10C, 10M и 10K обработки начинают приводиться в режим работы. Так же офисная бумага P начинает выводиться из устройства 200 подачи бумаги. Когда используется офисная бумага P, которая не положена в кассету 201 подачи бумаги, выводится офисная бумага P, положенная в лоток 2 подачи бумаги вручную.
Фиг.5 - это блок-схема части электрической схемы копировального аппарата согласно настоящему варианту осуществления. Как показано на чертеже, копировальный аппарат включает в себя блок 500 управления, который управляет каждым устройством. Блок 500 управления включает в себя ЦП (CPU - центральный процессор) 501, ПЗУ (ROM - постоянное запоминающее устройство) 503 и ОЗУ (RAM - оперативное запоминающее устройство) 502. CPU 501 осуществляет вычисления или управление каждым блоком. ROM 503 сохраняет фиксированные данные, такие как вычислительная программа, заблаговременно. RAM 502 выступает в качестве рабочей области, в которой каждые данные сохраняются с возможностью перезаписи. ROM 503 и RAM 502 соединены с CPU 501 посредством шины. ROM 503 сохраняет таблицу данных концентрации-преобразования, показывающих взаимосвязь между выходным напряжением из каждого датчика 63Y, 63C, 63M и 63K обнаружения плотности изображений (см. фиг.4) в вышеупомянутом блоке 61 оптических датчиков и плотностью изображений, соответствующей выходному напряжению.
Блок 1 принтера, устройство 200 подачи бумаги, сканер 300 и ADF 400 соединены с блоком 500 управления. На чертеже, хотя только датчики и оптический записывающий блок 60 указаны в качестве устройств, включенных в блок 1 принтера для удобства, другие устройства (например, блок переноса и блоки обработки) также управляются, посредством блока 500 управления. Выходной сигнал из каждого из датчиков в блоке 1 принтера передается в блок 500 управления.
Фиг.6 - это блок-схема последовательности операций способа для пояснения управляющего потока процесса корректировки параметров, выполняемого посредством блока 500 управления. Процесс корректировки параметров выполняется в предварительно заданное время, например, когда копировальный аппарат активируется, или на основе предварительно определенного числа копий (в случае непрерывной печати, в каждом интервале между процессами печати), или с предварительно определенными интервалами времени. В случае, показанном на фиг.6, указана последовательность обработки процесса корректировки параметров, выполняемого, когда копировальный аппарат запускается. Когда процесс корректировки параметров начинается, сначала для различения времени, когда питание копировального аппарата включается, от времени, когда возникает ошибка, поверхностная температура теплового ролика в фиксирующем устройстве 80 (далее упоминаемая как "температура фиксации") обнаруживается в качестве условия для осуществления процесса обработки. Определяется, превышает ли температура фиксации 100°C. Если температура фиксации превышает 100°C (НЕТ на этапе S1), определяется, что копировальный аппарат не включен, так что поток обработки прерывается.
Если температура фиксации не превышает 100°C (ДА на этапе S1), проверка датчика потенциала выполняется (этап S2). При проверке датчика потенциала каждый поверхностный потенциал фоторецепторов 11Y, 11C, 11M и 11K, которые однородно заряжены при предварительно определенном состоянии, обнаруживается каждым из датчиков 49Y, 49C, 49M и 49K потенциала. Затем выполняется корректировка Vsg для блока 61 оптических датчиков (этап S3). При корректировке Vsg для каждого из датчиков (62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M и 63K) величина излучения света из светоизлучающего элемента корректируется так, что выходное напряжение (Vsg) из светоизлучающего элемента, которое обнаруживает отражающий свет в области без изображений промежуточной транспортировочной ленты 51, может сохраняться постоянным. На этапах S2 и S3 проверка потенциала и корректировка Vsg выполняются параллельно для каждого цвета.
По завершении корректировки Vsg определяется, возникают ли какие-либо ошибки на этапах S2 и S3, т.е. в ходе проверки датчиков потенциала и корректировки Vsg (этап S4). Если ошибка возникает (ДА на этапе S4), код ошибки, соответствующий ошибке, задается (этап S18), и затем поток обработки завершается. Если ошибок не возникает (НЕТ на этапе S4), определяется, задан ли способ автоматической корректировки параметров (этап S5). Между тем, процессы на этапах S3 и S4 приводятся в исполнение вне зависимости от способа корректировки параметров.
Если способ автоматической корректировки параметров не установлен (т.е. параметр установлен при фиксированном значении) (НЕТ на этапе S5), код ошибки задается, и затем поток обработки завершается. С другой стороны, если способ автоматической корректировки параметров установлен (ДА на этапе S5), процессы на этапах S6-S16, которые поясняются ниже, приводятся в исполнение.
На этапе S6 семь наборов фрагментарных тонерных шаблонов, состоящих из множества опорных тонерных (порошковых) изображений, как показано на фиг.4, формируются на передней поверхности промежуточной транспортировочной ленты 51. Эти фрагментарные тонерные шаблоны формируются и выравниваются в направлении ширины промежуточной транспортировочной ленты 51, так чтобы их можно было обнаружить любым из семи датчиков (62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M и 63K), включенных в блок 61 оптических датчиков. Типы семи наборов фрагментарных тонерных шаблонов в широком смысле делятся на два типа; один для обнаружения тона концентрации, а другой для обнаружения смещения.
Фрагментарный шаблон для обнаружения тона концентрации состоит из множества контурных опорных тонерных изображений (опорных тонерных изображений для каждого из цветов Y, C, M и K), имеющих отличную друг от друга плотность изображений. Фрагментарные шаблоны для обнаружения тона концентрации для цветов Y, C, M и K (PpY, PpC, PpM и PpK) формируются по отдельности и обнаруживаются посредством датчиков 63Y, 63C, 63M и 63K обнаружения плотности изображения соответственно. При рассмотрении фрагментарного шаблона PpY для обнаружения тона Y-концентрации в качестве примера фрагментарный шаблон PpY включает в себя, как показано на фиг.7, первое опорное изображение PpY1 Y-тонера, второе опорное изображение PpY2 Y-тонера,… и n-е опорное изображение PpYn Y-тонера, совмещенные в направлении перемещения ленты (в направлении стрелки, указанной на чертеже) при сохранении предварительно определенного расстояния G друг от друга. Хотя плотность опорных изображений Y-тонера отличается друг от друга, форма и положение каждого опорного изображения Y-тонера на промежуточной транспортировочной ленте 51 идентично одно другому. Опорное изображение Y-тонера имеет прямоугольную форму, направление ширины которой идет вдоль направления ширины ленты, а также продольное направление которой идет вдоль направления перемещения ленты. Опорное изображение Y-тонера прямоугольной формы имеет ширину W1 в 15 мм и длину L1 в 20 мм. Расстояние G между опорными изображениями Y-тонера составляет 10 мм. Расстояние между фрагментарными шаблонами, имеющими отличный цвет друг от друга, в направлении ширины ленты составляет 5 мм.
Каждое из опорных изображений тонера в фрагментарных шаблонах для обнаружения тона концентрации (PpY, PpC, PpM и PpK) сформировано таким образом, что тонерные изображения, сформированные в каждом из фоторецепторов (11Y, 11C, 11M и 11K) в блоках (10Y, 10C, 10M и 10K) обработки, переносятся на промежуточную транспортировочную ленту 51. Когда каждое из опорных изображений тонера проходит непосредственно под датчиками (63Y, 63C, 63M и 63K) обнаружения плотности изображения соответственно, в соответствии с непрерывным перемещением промежуточной транспортировочной ленты 51, свет, излучаемый из датчика, отражается посредством поверхности каждого из опорных тонерных изображений. Количество отраженного света коррелируется с плотностью изображения каждого из опорных изображений тонера. Блок 500 управления сохраняет выходное напряжение из датчика в отношении опорного тонерного изображения как Vpi (i=1-N) в RAM 502 посредством каждого цвета (этап S8). На основе выходного напряжения из каждого датчика и таблицы данных концентрации-преобразования, предварительно сохраненной в ROM 503, определяется плотность каждого опорного тонерного изображения (количества прилипшего тонера на единичную площадь), и результат определения сохраняется в RAM 502 (этап S9). Прежде чем каждый фрагментарный шаблон для обнаружения тона концентрации проявляется на каждом фоторецепторе, потенциал каждого опорного скрытого изображения в качестве предшественника опорного тонерного изображения обнаруживается посредством датчика потенциала, и результат обнаружения последовательно сохраняется в RAM 502 (этап S7).
После того, как количество прилипшего тонера в отношении каждого опорного тонерного изображения определено, обеспечивается соответствующий потенциал проявления каждого проявочного устройства (этап S10). В частности, например, взаимосвязь между потенциалом каждого опорного скрытого изображения, полученным на этапе S7, и количеством прилипшего тонера, полученным на этапе S9, отображена в плоскости X-Y, как показано на фиг.8. На чертеже X-ось указывает потенциал (разность между проявочным напряжением смещения VB и потенциалом каждого скрытого изображения), а Y-ось указывает количество прилипшего тонера на единицу площади (мг/см2). Как описано выше, фотодатчик отражения используется в качестве каждого из датчиков блока 61 оптических датчиков. Как показано на фиг.8, выходное напряжение из каждого датчика насыщается, если количество прилипшего тонера чрезмерно возрастает в отношении опорного тонерного изображения. Следовательно, если количество прилипшего тонера вычисляется непосредственно на основе выходного напряжения датчика опорного тонерного изображения, имеющего относительно большое количество прилипшего тонера, это вызывает ошибку. Следовательно, как показано на графике на фиг.9, из множества комбинаций данных, составляющих потенциал опорного скрытого изображения и количества прилипшего тонера в отношении опорного тонерного изображения, комбинации данных, соответствующих части прямой линии, указанной на графике взаимосвязи между потенциалом опорного скрытого изображения и количеством прилипшего тонера, выбираются. Затем метод наименьших квадратов применяется к данным, соответствующим части, и тем самым получается аппроксимация по прямой линии характеристик проявления. Затем проявочный потенциал по каждому цвету получается на основании уравнения (E) аппроксимации по прямой линии, которая получается по каждому цвету. В копировальном аппарате согласно настоящему варианту осуществления тип зеркального отражения фотодатчика отражения используется, но не ограничивается этим. Альтернативно, тип диффузного отражения фотодатчика отражения может быть использован.
Для вычисления посредством метода наименьших квадратов следующие уравнения используются:
Когда предполагается, что уравнение (E) аппроксимации по прямой линии, которое получается на основе выходного значения из каждого датчика потенциала для каждого цвета (потенциала каждого опорного скрытого изображения для каждого цвета) и количества прилипшего тонера (плотности изображения) в отношении каждого тонерного изображения для каждого цвета, это Y=A1xX+B1, коэффициенты A1 и B1 могут быть указаны следующим образом:
Кроме того, коэффициент R корреляции уравнения (E) аппроксимации по прямой линии может быть указан следующим образом:
Каждые пять данных Xn потенциала, которые получаются в процессах до этапа S9 на основании потенциала каждого опорного скрытого изображения по цвету и количеству прилипшего тонера, и каждые пять данных Yn по количеству прилипшего тонера после формирования изображения по каждому цвету в процессах до этапа S9, выбранные в цифровом порядке, компонуются по парам следующим образом:
(X1-X5, Y1-Y5)
(X2-X6, Y2-Y6)
(X3-X7, Y3-Y7)
(X4-X8, Y4-Y8)
(X5-X9, Y5-Y9)
(X6-X10, Y6-Y10)
Далее аппроксимация вычисляется по прямой линии в соответствии с вышеприведенными уравнениями (1)-(8), и также вычисляется коэффициент R корреляции. Как результат, следующие шесть пар уравнения аппроксимации по прямой линии и коэффициента корреляции (9)-(14) получаются:
Из полученных шести пар любое из уравнений аппроксимации по прямой линии, которое скомпоновано по парам с максимальным коэффициентом корреляции, из коэффициентов R11-R16 корреляции, выбирается в качестве уравнения (E) аппроксимации по прямой линии.
С помощью уравнения (E) аппроксимации по прямой линии, как показано на фиг.9, количество X, когда количество Y указывает требуемое максимальное количество прилипшего тонера Mmax, т.е. количество проявочного потенциала Vmax, вычисляется. Каждый потенциал VB проявочного напряжения смещения каждого проявочного устройства для каждого цвета и соответствующий потенциал VL скрытого изображения (потенциал экспонированной части), соответствующий потенциалу VB проявочного напряжения смещения, получаются посредством следующих уравнений (15) и (16):
Взаимосвязь между VB и VL может быть выражена посредством коэффициента уравнения (E) аппроксимации по прямой линии. Следовательно, уравнение (16) может быть выражено следующим образом:
Взаимосвязь между потенциалом VD фоновой части, который является потенциалом фоторецептора до экспонирования, и потенциалом VB проявочного напряжения смещения, который получается посредством X-координаты VK (напряжение, когда проявочное устройство начинает проявление), которая является пересечением уравнения прямой линии, как показано на фиг.9, т.е.:
для X-оси, и экспериментально полученное прибавочное напряжение Vα эмульгирования с помощью следующего уравнения:
Следовательно, взаимосвязь между Vmax, VD, VB и VL задается посредством уравнений (16) и (19). В случае, когда Vmax упоминается как опорное значение, взаимосвязь между Vmax и каждым напряжением (VD, VB и VL) получена посредством эксперимента и т.п. заранее и выражается посредством таблицы, показанной на фиг.10. Таблица сохранена в ROM 503 в качестве таблицы управления потенциалом.
Затем наибольшая аппроксимация Vmax до Vmax, вычисленная посредством каждого цвета, выбирается из таблицы управления потенциалами, и каждое из управляющих напряжений (потенциалов) VB, VD и VL, соответствующих выбранному Vmax, задается в качестве целевого потенциала (этап S11).
После этого мощность лазерного испускания полупроводникового лазера оптического записывающего блока 60 управляется так, чтобы быть максимальной интенсивностью излучения, посредством схемы 510 управления записью по каждому цвету, и выходное значение снимается с датчика потенциала, тем самым обнаруживая остаточный потенциал фоторецептора (этап S12). Когда остаточный потенциал не равен нулю, целевые потенциалы VB, VD и VL, которые задаются на этапе S11 соответственно, компенсируются посредством потенциала, соответствующего остаточному потенциалу, так чтобы быть заданным в качестве целевого потенциала.
Затем определяется, возникают ли какие-либо ошибки на этапах S5-S13 (этап S14). Если ошибка возникает даже в одном единственном цвете (ДА на этапе S14), даже когда для других цветов ошибки контролируются, колебание плотности изображения возрастает, и тем самым последующие процессы завершаются безрезультатно. Следовательно, код ошибки (этап S18), а затем последовательность потока обработки завершается. В этом случае условия для формирования изображения не модифицируются, и изображение должно быть сформировано при тех же условиях, что и последний раз, пока следующий процесс корректировки параметров не будет осуществлен успешно.
Если определено, что ошибок не возникает (НЕТ на этапе S14), схема источника питания (не показана) корректируется таким образом, что каждый потенциал VD фоновой части каждого фоторецептора может достигать целевого потенциала параллельно друг другу для каждого цвета. Далее мощность лазерного испускания полупроводникового лазера регулируется посредством блока управления лазером (не показан), так что поверхностный потенциал фоторецептора VL может достигать целевого потенциала. Кроме того, в каждом проявочном устройстве схема источника питания регулируется таким образом, что каждый потенциал VB проявочного напряжения смещения может достигать целевого потенциала (этап S15).
Затем определяется, возникает ли какая-либо ошибка на этапе S15 (этап S16). Если ошибки не возникает (НЕТ на этапе S16), после процесса корректировки смещения, который поясняется далее, последовательность процесса обработки завершается. С другой стороны, если ошибка возникает (ДА на этапе S16), код ошибки задается, и затем последовательность процесса обработки завершается.
Фрагментарный шаблон для обнаружения смещения, как показано на фиг.4, включает в себя три фрагментарных шаблона, т.е. фрагментарный шаблон PcR для обнаружения смещения в задней стороне, который формируется рядом с одним концом промежуточной транспортировочной ленты 51 в направлении ширины, фрагментарный шаблон PcC для обнаружения смещения в центре, который формируется в центре промежуточной транспортировочной ленты 51 в направлении ширины, и фрагментарный шаблон PcF для обнаружения смещения в передней стороне, который формируется рядом с другим концом промежуточной транспортной ленты 51 в направлении ширины. Каждый из фрагментарных шаблонов для обнаружения смещения включает в себя множество опорных изображений тонера, выровненных в направлении перемещения ленты. Опорные тонерные изображения, которые включены в каждый из трех фрагментарных шаблонов для обнаружения смещения, включают в себя опорные тонерные изображения для цветов Y, C, M и K. Если смещения не возникает в каждом фоторецепторе или в каждой оптической системе экспонирования на всех участках из задней стороны, центра и передней стороны, опорные тонерные изображения посредством каждого цвета формируются посредством поддержания одинакового промежутка и одинакового положения относительно друг друга. Тем не менее, если какое-либо смещение возникает, промежутки между сформированными опорными изображениями тонера не являются постоянными или положение опорного тонерного изображения наклонено. Следовательно, в процессе корректировки смещения (этап S17) отклонение промежутков между сформированными опорными изображениями тонера или отклонение положение обнаруживается на основе временного интервала обнаружения каждого опорного тонерного изображения. Затем на основании результата обнаружения наклон зеркала оптической системы экспонирования регулируется посредством механизма регулирования наклона (не показан) либо время начала экспонирования корректируется. Как результат, смещение каждого тонерного изображения посредством каждого цвета может быть уменьшено.
Фиг.11 - это вид в перспективе по частям проявочного устройства 20Y. Фиг.12 - это вид сверху по частям проявочного устройства 20Y при просмотре сверху. Как описано выше, проявочное устройство 20Y включает в себя проявочный блок 23Y, содержащий проявочную втулку 24Y и устройство 22Y транспортировки проявителя, которое транспортирует Y-проявитель посредством перемешивания Y-проявителя. Устройство 22Y транспортировки проявителя включает в себя первую транспортировочную камеру, содержащую первый винтовой элемент 26Y в качестве элемента транспортировки с перемешиванием, и вторую транспортировочную камеру, содержащую второй винтовой элемент 32Y в качестве элемента транспортировки с перемешиванием. Первый винтовой элемент 26Y включает в себя элемент 27Y вращающегося вала, оба конца которого в направлении оси поддерживаются с возможностью вращения посредством опор соответственно и спирального лезвия 28Y, предусмотренного спирально выступающим способом на внешней поверхности элемента 27Y вращающегося вала. Второй винтовой элемент 32Y включает в себя элемент 33Y вращающегося вала, оба конца которого в направлении оси поддерживаются с возможностью вращения посредством опор соответственно и спирального лезвия 34Y, предусмотренного спирально выступающим способом на внешней поверхности элемента 33Y вращающегося вала.
Первый винтовой элемент 26Y в первой транспортировочной камере в качестве блока транспортировки проявителя окружен посредством стенок корпуса. Обе стороны первого винтового элемента 26Y в направлении оси окружены пластиной 21Y-1 задней стороны и пластиной 21Y-2 передней стороны корпуса. Из других обеих сторон первого винтового элемента 26Y в направлении, перпендикулярном направлению оси, пластина 21Y-3 левой стороны корпуса в качестве боковой стенки идет в направлении оси вращения первого винтового элемента 26Y при сохранении предварительно определенного расстояния от первого винтового элемента 26Y. С другой стороны разделительная перегородка 21Y-5 в качестве боковой стенки, разделяющей на первую и вторую транспортировочные камеры, идет в направлении оси вращения первого винтового элемента 26Y при сохранении предварительно определенного расстояния от первого винтового элемента 26Y.
Второй винтовой элемент 32Y во второй транспортировочной камере в качестве блока транспортировки проявителя окружен посредством стенок корпуса. Обе стороны второго винтового элемента 32Y в направлении оси окружены пластиной 21Y-1 задней стороны и пластиной 21Y-2 передней стороны корпуса. Из других обеих сторон второго винтового элемента 32Y в направлении, перпендикулярном направлению оси, в одной из сторон пластина 21Y-4 правой стороны корпуса в качестве боковой стенки идет в направлении оси вращения второго винтового элемента 32Y при сохранении предварительно определенного расстояния от второго винтового элемента 32Y. С другой стороны разделительная перегородка 21Y-5, разделяющая на первую и вторую транспортировочные камеры, идет в направлении оси вращения второго винтового элемента 32Y при сохранении предварительно определенного расстояния от второго винтового элемента 32Y.
Второй винтовой элемент 32Y, окруженный посредством стенок, транспортирует Y-проявитель (не показан), удерживаемый внутри спирального лезвия 34Y, с левой стороны к правой стороне на фиг.12 вдоль направления оси вращения посредством перемешивания Y-проявителя в направлении вращения, поскольку второй винтовой элемент 32Y приводится во вращение. Второй винтовой элемент 32Y и проявочная втулка 24Y размещаются параллельно друг другу, так что направление транспортировки Y-проявителя также является направлением вдоль направления оси вращения проявочной втулки 24Y. Второй винтовой элемент 32Y подает Y-проявитель в направлении оси относительно поверхности проявочной втулки 24Y.
Y-проявитель, транспортируемый рядом со стороной правого конца второго винтового элемента 32Y на чертеже, поступает в первую транспортировочную камеру через отверстие, предусмотренное в перегородке 21Y-5, и затем удерживается внутри спирального лезвия 28Y первого винтового элемента 26Y. Затем Y-проявитель транспортируется от правой стороны к левой стороне на чертеже вдоль направления оси вращения первого винтового элемента 26Y посредством перемешивания в направлении вращения, поскольку первый винтовой элемент 26Y приводится во вращение.
В первой транспортировочной камере датчик 45Y обнаружения концентрации Y-тонера фиксируется на нижней стенке корпуса, которая является частью области, в которой первый винтовой элемент 26Y окружен пластиной 21Y-3 левой стороны корпуса и разделительной перегородкой 21Y-5. Датчик 45Y обнаружения концентрации Y-тонера обнаруживает проницаемость Y-проявителя, транспортируемого вдоль направления оси вращения посредством первого винтового элемента 26Y снизу и выводит напряжение, соответствующее результату обнаружения, в блок 500 управления. Проницаемость Y-проявителя коррелируется с концентрацией Y-тонера Y-проявителя, так что можно сказать, что блок 500 управления захватывает концентрацию Y-тонера на основе выходного напряжения из датчика 45Y обнаружения концентрации Y-тонера.
В блоке 1 принтера блоки повторного заполнения Y-, C-, M- и K-тонера (не показаны) для отдельного повторного заполнения Y-, C-, M- и K-тонера соответственно предусмотрены в Y-, C-, M- и K- проявочных устройствах. Блок 500 управления сохраняет Vtref посредством каждого из Y-, C-, M- и K-цветов, которые являются целевыми значениями выходного напряжения из датчиков 45Y, 45C, 45M и 45K обнаружения концентрации Y-, C-, M- и K-тонера, в RAM 502. Если разность между каждым выходным напряжением из датчиков 45Y, 45C, 45M и 45K обнаружения концентрации Y-, C-, M- и K-тонера и каждого целевого значения Vtref для каждого из Y-, C-, M- и K-цветов превышает пороговое значение, любой из блоков повторного заполнения Y-, C-, M- и K-тонера инициируется только в течение времени, соответствующего разности. Следовательно, любой из Y-, C-, M- и K-тонера повторно заполняется из отверстия повторного заполнения тонера (например, как указано посредством "A" на фиг.12), предусмотренного в самой верхней потоковой стороне первой транспортировочной камеры в каждом из Y-, C-, M- и K-проявочных устройств, в первую транспортировочную камеру, так что концентрации Y-, C-, M- и K-тонера в Y-, C-, M- и K-проявителях поддерживаются в рамках определенного конечного диапазона.
Проницаемость проявителя хорошо коррелируется с объемной плотностью проявителя. Объемная плотность проявителя колеблется в зависимости от условия выпуска проявителя, даже если концентрация тонера проявителя сохраняется постоянной. Например, проявитель, который выпускается без перемешивания посредством винтового элемента в течение долгого времени в первой транспортировочной камере или второй транспортировочной камере, что позволило выходить воздуху между частицами или носителями тонера посредством собственного веса, а также вызывает снижение величины заряда частиц тонера, так что объемная плотность постепенно увеличивается по мере того, как время выпуска проявителя проходит. Затем с увеличением объемной плотности проницаемость постепенно возрастает. Когда проявитель остается в течение относительно длительного времени, увеличение объемной плотности и проницаемости насыщается. В этом насыщенном состоянии расстояние между магнитными носителями уменьшается по сравнению с тем, что предусмотрено для проявителя в ходе выполнения формирования изображения (или перемешивания). Следовательно, ошибочно обнаруживается то, что концентрация тонера уменьшилась по сравнению с исходным количеством.
С другой стороны, когда проявитель, в котором увеличение объемной плотности и проницаемости насыщается, поскольку проявитель выпускался долгое время, перемешиваясь посредством винтового элемента в первой транспортировочной камере или второй транспортировочной камере, воздух проникал между частицами тонера или магнитными носителями, а также возрастает величина фрикционного заряда частиц тонера. Следовательно, после того как проявитель выпускается в течение долгого времени в первой транспортировочной камере или второй транспортировочной камере, когда винтовой элемент вращается, даже если процесс проявления не выполняется, т.е. винтовой элемент начинает перемешивание в режиме малых оборотов, как показано на фиг.13, объемная плотность быстро снижается в течение примерно трех минут с момента начала перемешивания в режиме малых оборотов. Это обусловлено тем, что воздух проникает в проявитель, и величина фрикционного заряда частиц тонера быстро увеличивается. После этого, хотя скорость уменьшения объемной плотности снижается, объемная плотность медленно уменьшается по мере того, что время перемешивания в режиме малых оборотов возрастает. Это обусловлено тем, что величина фрикционного заряда частиц тонера постепенно возрастает вследствие трения примесей, добавляемых в частицы тонера. В частности, как показано на фиг.14, примеси H для увеличения текучести порошка тонера добавляются в частицу T тонера. Поскольку примеси H постепенно истираются вследствие перемешивания в режиме малых оборотов проявителя, сила трения между частицами T тонера постепенно возрастает. Хотя примерно только три минуты проходит с момента начала перемешивания в режиме малых оборотов, увеличение величины фрикционного заряда частиц тонера достигает практически насыщения. После этого, поскольку сила трения между частицами T тонера постепенно возрастает вследствие трения примесей H, величина фрикционного заряда частиц T тонера медленно возрастает вместе с возрастанием силы трения. Следовательно, даже по истечении трех или более минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов объемная плотность проявителя медленно уменьшается по мере того, как проходит время. Фиг.14 иллюстрирует частицу T тонера в состоянии по умолчанию. По истечении 30 минут с момента начала перемешивания в режиме малых оборотов состояние частиц T тонера изменяется на то, как показано на фиг.15. Между тем, текучесть и объемная плотность могут быть измерены посредством "определения металлических порошков методом теоретической плотности-воронки", описанным в JIS Z 2504:2000.
Таким образом, по мере того как время перемешивания в режиме малых оборотов проходит, объемная плотность проявителя медленно уменьшается в течение длительного времени. Далее, как показано на фиг.16, проницаемость проявителя (выходное напряжение из датчика обнаружения концентрации тонера) постепенно снижается, и результат обнаружения концентрации тонера постепенно снижается. Даже если концентрация тонера проявителя сразу после времени начала перемешивания в режиме малых оборотов и концентрация по истечении 30 минут со времени начала постоянная, значительная разница возникает в выходном напряжении от датчика обнаружения концентрации тонера, как показано на фиг.17. Следовательно, возникает ошибочное определение концентрации тонера.
В проявочном устройстве, раскрытом в Выложенной патентной заявке (Япония) номер 6-308833, чтобы предотвратить возникновение такого ошибочного обнаружения, из всей области блока транспортировки проявителя, обеспечивают давление проявителя в области, где датчик обнаружения концентрации тонера обнаруживает, что концентрация тонера повышается в сравнении с концентрацией в другой области. Тем не менее, давление указывает давление в направлении транспортировки проявителя (в направлении оси вращения винтового элемента). Согласно эксперименту, выполняемому посредством авторов настоящего изобретения, давление не коррелировалось оптимально с частотой возникновения ошибочного обнаружения.
Причина того, почему давление не коррелируется оптимально с частотой возникновения ошибочного обнаружения, поясняется ниже. Фиг.18 - это увеличенное схематичное представление устройства 22K транспортировки K-проявочного устройства. На чертеже нижняя стенка 21K-6 первой транспортировочной камеры, содержащей первый винтовой элемент 26K, обращена к нижней стороне первого винтового элемента 26K в направлении гравитационной силы при сохранении предварительно определенного промежутка. Кроме того, пластина 21K-3 левой стороны первой транспортировочной камеры обращена к одной из боковых сторон, перпендикулярных направлению оси вращения первого винтового элемента 26K, при сохранении предварительно определенного промежутка. Разделительная перегородка 21K-5 первой транспортировочной камеры обращена к другой боковой стороне при сохранении предварительно определенного промежутка. K-проявитель 900K фиксируется не только внутри спирального лезвия 28K первого винтового элемента 26K, но также в зазоре между спиральным лезвием 28K и пластиной 21K-3 левой стороны, зазоре между внешней частью спирального лезвия 28K и нижней стенкой 21K-6 и зазоре между внешней частью спирального лезвия 28K и разделительной перегородкой 21K-5. Датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера, закрепленный на корпусе проявочного устройства, не может обнаруживать концентрацию K-тонера K-проявителя, фиксированного внутри спирального лезвия 28K, размещенного относительно далеко от датчика 45 обнаружения концентрации K-тонера, поскольку обнаруживаемый диапазон расстояния датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера относительно небольшой. Датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера может обнаруживать концентрацию K-тонера K-проявителя 900K, фиксированного в зазоре между внешней частью спирального лезвия 28K и нижней стенкой 21K-6. Следовательно, K-проявитель 900K, фиксированный в зазоре, должен быть в достаточной степени подвергнут давлению; тем не менее, давление, формируемое в соответствии с вращением первого винтового элемента 26K, главным образом действует на K-проявитель 900K, фиксированный внутри спирального лезвия 28K в направлении транспортировки K-проявителя 900K (в направлении оси вращения). Даже когда K-проявитель 900K, фиксированный внутри спирального лезвия 28K, в достаточной степени подвергается давлению в направлении транспортировки, K-проявитель 900K, фиксированный в зазоре, может не подвергаться давлению в достаточной степени. Это причина того, почему давление, применяемое к проявителю в направлении транспортировки, не коррелируется оптимально с частотой возникновения ошибочного обнаружения.
Более того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что в конфигурации, показанной на чертеже, имеется следующая проблема. А именно, K-проявитель 900K рядом с датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера не может быть активно перемешан до тех пор, пока K-проявитель 900K не будет прижат к поверхности датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера посредством достаточного давления в соответствии с вращением первого винтового элемента 26K. Даже если первый винтовой элемент 26K вращался много раз, тот же K-проявитель 900K застаивался рядом с датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера в течение долгого времени. Следовательно, датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера продолжал обнаружение концентрации тонера того же K-проявителя 900K. Следовательно, заряд фактической концентрации K-тонера K-проявителя 900K не может быть обнаружен быстро.
Поэтому проявитель должен быть плотно прижат на поверхности обнаружения проницаемости датчика обнаружения концентрации тонера посредством увеличения не давления, применяемого к проявителю в направлении оси винта (направлении транспортировки), а давления в направлении вращения винта. В случае, показанном на фиг.18, поверхность обнаружения проницаемости датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера сконфигурирована так, чтобы иметь контакт с K-проявителем 900K внутри первой транспортировочной камеры. Также можно использовать конфигурацию, показанную на фиг.19. В случае, показанном на фиг.19, стенка первой транспортировочной камеры (в данном случае нижняя стенка 21K-6 на чертеже) предусмотрена между K-проявителем 900K внутри первой транспортировочной камеры и датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера. В этом случае K-проявитель 900K должен быть плотно прижат к стенке, предусмотренной между K-проявителем 900K и датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера, посредством применения силы вращения первого винтового элемента 26K.
Следовательно, авторы настоящего изобретения провели эксперимент таким образом, чтобы результат обнаружения посредством датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера был проверен посредством изменения силы прижима на K-проявитель 900K внутри первой транспортировочной камеры в отношении датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера. В частности, сначала испытательное устройство, имеющее такую же конфигурацию, что и копировальный аппарат, показанный на фиг.1, подготовлено. Испытательное устройство сконфигурировано таким же образом, что и показанное на фиг.19, т.е. нижняя стенка 21K-6 первой транспортировочной камеры предусмотрена между K-проявителем 900K внутри первой транспортировочной камеры и датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера, так что необходимо измерять силу прижима на K-проявитель 900K в отношении нижней стенки 21K-6. Следовательно, устройство 22K транспортировки проявителя проявочного устройства для K-цвета модифицировано таким образом, как показано на фиг.20. Отверстие сделано в части нижней стенки 21K-6 первой транспортировочной камеры, которое находится между K-проявителем 900K и датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера. Размеры отверстия составляют практически столько же, сколько составляет 50% размеров плоскости катушки обнаружения, содержащейся в блоке обнаружения проницаемости датчика обнаружения концентрации K-тонера 45K (6 мм в диаметре). Пластина 90 приема круговой нагрузки, имеющая размеры, которые немного меньше размеров отверстия (5,3 мм в диаметре), подготовлена и прикреплена к датчику 91 нагрузки сверхмалой емкости (LTS500GA: номинальная емкость 5N), изготовленному компанией Kyowa Electronic Instruments Co., Ltd. Далее устройство измерения динамического натяжения (DPM-711B: задано при LPF=2 кГц) (не показано) электрически соединено с датчиком 91 нагрузки сверхмалой емкости с тем, чтобы измерять давление, применяемое к пластине 90 приема нагрузки. Пластина 90 приема нагрузки, прикрепленная к датчику 91 нагрузки сверхмалой емкости, вставлена в отверстие, выполненное в нижней стенке 21K-6 первой транспортировочной камеры. Далее, для точного измерения нагрузки на пластину 90 приема нагрузки датчик 91 нагрузки сверхмалой емкости плотно закреплен на опорном блоке (не показан) с недопущением контакта пластины 90 приема нагрузки с внутренней стенкой отверстия. Более того, чтобы не допустить протекания K-проявителя 900K в маленький зазор между пластиной 90 приема нагрузки и внутренней стенкой отверстия, все отверстие покрыто листом 92 из гибкой пленки (изготовленным из поливинилиденхлорида, поливинилхлорида и т.п. и имеющим толщину примерно 10 мкм) изнутри первой транспортировочной камеры. Лист 92 из пленки имеет хорошее сцепление и прочность, так что лист 92 из пленки не рвется, даже если лист 92 из пленки попадает внутрь отверстия посредством применения силы прижима к K-проявителю 900K. При такой конфигурации можно измерять силу прижима на K-проявитель 900K относительно пластины 90 приема нагрузки в направлении стрелки B на чертеже. Вместо листа 92 из пленки тонкослойный связующий состав может быть применен до тех пор, пока тонкослойный связующий состав имеет достаточное сцепление и прочность, требуемую для измерения (отметим, что тонкослойный связующий состав должен не допускать сцепления с пластиной 90 приема нагрузки).
Для прижатия K-проявителя 900K внутри первой транспортировочной камеры плотно к пластине 90 приема нагрузки конфигурация первого винтового элемента 26K изменяется на конфигурацию, показанную на фиг.21, по мере необходимости. В первом винтовом элементе 26K, показанном на фиг.21, ребровой элемент 29K предусмотрен на элементе 27K вращающегося вала таким образом, что ребровой элемент 29K выступает в область, противостоящую пластине 90 приема нагрузки. Ребровой элемент 29K, как показано на фиг.22, размещается между элементами лезвий, совмещенными в направлении оси в спиральном лезвии 28K, и выступает из элемента 27K вращающегося вала с удлинением на внешней поверхности элемента 27K вращающегося вала в направлении оси вращения. Как показано на фиг.21, K-проявитель 900K, удерживаемый в спиральном лезвии 28K, перемещен в нормальном направлении (в направлении стрелки C, показанной на фиг.22) в соответствии с вращением элемента 27K вращающегося вала, так что K-проявитель 900K, размещенный между внешней частью спирального лезвия 28K и нижней стенкой 21K-6, может быть плотно прижат к пластине 90 приема нагрузки. Между прочим, направление стрелки D, показанной на фиг.22, указывает направление силы, применяемой к K-проявителю, в соответствии с вращением спирального лезвия 28K.
Для прижатия K-проявителя 900K внутри первой транспортировочной камеры более плотно к пластине 90 приема нагрузки, куполообразный элемент 39K, показанный на фиг.23, предусмотрен в области первой транспортировочной камеры, направленной в сторону пластины 90 приема нагрузки, при необходимости. Куполообразный элемент 39K повешен между левосторонней пластиной 21K-3 и разделительной перегородкой 21K-5, включенными в первую транспортировочную камеру, чтобы закрывать первую транспортировочную камеру сверху. Искривленная поверхность вдоль изгиба спирального лезвия 28K сформирована на поверхности куполообразного элемента 39K, противостоящей первому винтовому элементу 26K. Такая конфигурация куполообразного элемента 39K прижимает K-проявитель 900K вниз в вертикальном направлении за счет контакта с K-проявителем 900K, который перемещается снизу вверх в направлении силы гравитации в соответствии с вращением ребрового элемента 29K, сверху в вертикальном направлении. Следовательно, сила прижима K-проявителя 900K относительно пластины 90 приема нагрузки может быть дополнительно увеличена.
Фиг.24 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между силой прижима K-проявителя 900K относительно пластины 90 приема нагрузки, которая обнаружена посредством испытательного устройства для устройства 22K транспортировки проявителя, показанного на фиг.23, и истекшим временем. Как показано на чертеже, взаимосвязь между силой прижима и истекшим временем указывает синусоидальную картину. Это обусловлено тем, что сила прижима K-проявителя 900K относительно пластины 90 приема нагрузки максимизируется, когда ребровой элемент 29K первого винтового элемента 26K проходит через область, противостоящую пластине 90 приема нагрузки, в соответствии с вращением первого винтового элемента 26K. Если комбинация пластины 90 приема нагрузки и датчика 91 нагрузки сверхмалой емкости заменена датчиком (45K) обнаружения концентрации K-тонера, как можно видеть на чертеже, взаимосвязь между выходным напряжением из датчика обнаружения концентрации тонера и истекшим временем указывает синусоидальную картину, и период синусоидальной конфигурации синхронизирован с периодом силы прижима. А именно, во время, когда сила прижима K-проявителя 900K относительно пластины 90 приема нагрузки максимизирована, выходное напряжение датчика обнаружения концентрации тонера также максимизировано, так что концентрация тонера может быть обнаружена точно.
В испытательном устройстве блок (500) управления задается следующим образом. Выходные сигналы из датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера дискретизируются в периоде, в двадцать или более раз большем (с интервалами в 4 мс) периода вращения первого винтового элемента 26K (одного периода синусоидальной картины, показанного на фиг.24), и дискретизированные данные последовательно сохраняются в RAM (502). Из дискретизированных данных посредством каждого одного периода первого винтового элемента 26K дискретизированные данные извлекаются посредством 10% от числа дискретизированных данных в порядке наибольшего значения, и затем среднее дискретизированных данных используется в качестве выходного напряжения из датчика обнаружения концентрации тонера. Следовательно, выходной сигнал датчика, когда K-проявитель надлежащим образом прижат к поверхности обнаружения датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера посредством каждого периода первого винтового элемента 26K, используется таким образом, что вероятность ошибочного определения может быть уменьшена.
Затем авторы настоящего изобретения провели эксперимент для проверки взаимосвязи между концентрацией K-тонера (% веса) K-проявителя и выходным напряжением (В) от датчика обнаружения концентрации тонера. В частности, сначала подготовлено устройство 22K транспортировки проявителя, в котором не предусмотрено ни ребрового элемента (29K), ни куполообразного элемента (39K), как показано на фиг.19. После этого K-проявитель, который отрегулирован так, чтобы иметь предварительно определенную концентрацию K-тонера, посредством смешивания K-тонера и магнитного носителя, помещен в устройство 22K транспортировки проявителя. Затем K-проявитель перемешан в режиме малых оборотов путем вращения первого винтового элемента 26K или второго винтового элемента 32K. Выходное напряжение из датчика обнаружения концентрации тонера по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов задано в качестве стандартного выходного напряжения Vts датчика. Причина, по которой выходное напряжение из датчика обнаружения концентрации тонера в отношении K-проявителя по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов задано в качестве стандартного выходного напряжения Vts датчика, заключается в том, что, как показано на фиг.13, по истечении трех минут быстрое уменьшение объемной плотности K-проявителя практически прекращается, а также K-тонер фрикционно заряжается в достаточной степени. Измерение стандартного выходного напряжения Vts датчика выполняется в отношении каждого из трех K-проявителей, концентрации K-тонера которых составляют 6, 8 и 10% веса соответственно. Далее регрессионный анализ трех K-проявителей выполнен на основе каждой из концентраций K-тонера и стандартного выходного напряжения Vts датчика, и затем получено регрессионное линейное уравнение, указывающее взаимосвязь между концентрацией K-тонера и выходным напряжением из датчика обнаружения концентрации тонера. А именно, в K-проявителе по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов концентрация K-тонера и выходное напряжение из датчика обнаружения концентрации тонера указывают характеристику регрессионного линейного уравнения. В фактическом устройстве, если K-проявитель внутри первой транспортировочной камеры указывает такое же состояние, что и по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов, концентрация тонера может быть точно измерена на основе регрессионного линейного уравнения. Тем не менее, например, если изображение, соотношение изображение-область которого низкое, постоянно выводится, выходное напряжение из датчика обнаружения концентрации тонера обнаруживается ниже фактического значения (т.е. концентрация тонера обнаруживается выше фактического объема) вследствие уменьшения объемной плотности K-проявителя, которое вызвано чрезмерным перемешиванием. Как результат, концентрация тонера K-проявителя управляется посредством меньшего объема, чем надлежащий объем, и, таким образом, возникает нехватка плотности изображения.
Поэтому авторы настоящего изобретения затем выполнили эксперимент для проверки взаимосвязи между силой прижима K-проявителя относительно датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера и ошибочно обнаруженным количеством концентрации тонера. В частности, в испытательном устройстве, поясненном выше, сила прижима изменяется при выполнении каждого из условий 1-4. При условии 1 не предусмотрено ни ребрового элемента (29K), ни куполообразного элемента (39K). При условии 2 ребровой элемент предусмотрен, но куполообразный элемент не предусмотрен. При условии 3 предусмотрен и ребровой элемент, и куполообразный элемент. При условии 4 куполообразный элемент предусмотрен, а также ребровой элемент предусмотрен на элементе 27K вращающегося вала выступающий способом с наклоном к направлению оси вращения, так что K-проявитель может транспортироваться в обратном направлении от спирального лезвия (28K) (далее ребровой элемент упоминается как "обратное ребро"). При условии 4 K-проявитель, который транспортируется в противоположном направлении вдоль оси вращения в области, противостоящей пластине (90) приема нагрузки, прижимается к пластине (90) приема нагрузки в соответствии с вращением ребрового элемента посредством встряхивания K-проявителя, так что наибольшая сила прижима K-проявителя относительно пластины 90 приема нагрузки может быть получена среди всех указанных условий.
При каждом из условий сначала измеряется сила прижима. Затем после того как комбинация пластины (90) приема нагрузки и датчика (91) нагрузки сверхмалой емкости заменена на датчик (45K) обнаружения концентрации K-тонера, начинается перемешивание в режиме малых оборотов. Затем измеряются выходные напряжения из датчика обнаружения концентрации тонера, полученные по истечении трех минут и истечении сорока минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов, и получаются концентрации тонера, соответствующие выходным напряжениям, соответственно, посредством использования регрессионного линейного уравнения. Далее получается разность между концентрациями тонера (разность концентрации). Данное измерение разности концентрации выполняется в отношении каждого из трех K-проявителей, концентрации K-тонера которых составляли 6, 8 и 10% веса, соответственно, при каждом из условий. После этого среднее при каждом из условий задается как ошибочно обнаруженная величина концентрации тонера.
Причина, по которой разность между вычисленной величиной концентрации K-тонера по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов и объемом по истечении сорока минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов задается как ошибочно обнаруженная величина концентрации тонера, поясняется ниже. Снижение объемной плотности вследствие перемешивания в режиме малых оборотов проявителя, выходящего в течение долгого времени, достигает постепенно точки насыщения. По истечении сорока минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов оно достигает примерно восьмидесяти процентов от точки насыщения. В фактическом устройстве, когда изображение, соотношение изображение-область которого низкое, непрерывно печатается, перемешивание (вращательное приведение винтового элемента) выполняется в течение относительно долгого времени при таком условии, когда объем потребления тонера на единицу времени вследствие проявления относительной низкий, так что оно переходит в состояние, близкое к перемешиванию в режиме малых оборотов. Следовательно, с увеличением объема непрерывной печати объемная плотность проявителя уменьшается по сравнению с плотностью во время устойчивой печати, что приводит к большей частоте возникновения ошибочного обнаружения концентрации тонера. Тем не менее, это не перемешивание в режиме малых оборотов, так что когда тонер, включенный в проявитель, потребляется при процессе проявления, проявитель постепенно повторно заполняется новым проявителем в зависимости от потребленного объема, и тем самым объемная плотность не уменьшается до точки насыщения. Даже когда изображение, соотношение изображение-область которого очень низкое, непрерывно печатается, уменьшение объемной плотности составляет примерно восемьдесят процентов от точки насыщения. Другими словами, когда изображение, соотношение изображение-область которого низкое, непрерывно печатается посредством фактического устройства, объемная плотность постепенно снижается; тем не менее, объемная плотность снижается до величины, которая равна величине для проявителя, который перемешивается в режиме малых оборотов в течение сорока минут. Это причина, по которой разность между вычисленным объемом концентрации K-тонера по истечении трех минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов и объемом по истечении сорока минут со времени начала перемешивания в режиме малых оборотов задается как ошибочно обнаруженная величина концентрации тонера.
Фиг.25 - это график, иллюстрирующий взаимосвязь между ошибочно обнаруженной величиной концентрации тонера и силой прижатия, которая была получена посредством эксперимента. Ошибочно обнаруженная величина концентрации тонера предпочтительно поддерживается в рамках 1,5% веса или менее. Причина поясняется ниже. В традиционной технологии обычно используется тонер, имеющий средний диаметр частицы (φ) примерно 6,8 мкм. В этом случае, когда концентрация тонера проявителя превышает 12% веса, существуют такие проблемы, как рассеяние тонера, изображение с белыми точками и прилипание носителя. Следовательно, необходимо контролировать, чтобы концентрация тонера составляла 12% веса и менее. Кроме того, когда концентрация тонера падает ниже 5% веса, существуют такие проблемы, как недостаток концентрации для сплошного изображения и прилипание носителя. Следовательно, необходимо контролировать, чтобы концентрация тонера составляла 5% веса или более. Чтобы надежно контролировать концентрацию тонера в диапазоне от 5 до 12% веса, должна быть оценена ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера. В традиционной технологии максимальная ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера обычно составляет 3% веса. Следовательно, верхний предел и нижний предел целевой контролируемой величины концентрации тонера, как правило, задаются при 9% веса в качестве верхнего предела целевого объема и 8% веса в качестве нижнего предела целевого объема при допущении ошибки в 3% веса соответственно. Тем не менее, с развитием средств с высоким разрешением в последние годы имеется тенденция использовать тонер, имеющий меньший диаметр частиц. Если используется тонер, имеющий средний диаметр (φ) частиц в 5,5 мкм, когда концентрация тонера превышает 9% веса, имеются такие проблемы, как рассеяние тонера, изображение с белыми точками и прилипание носителя. Кроме того, когда концентрация тонера падает ниже 5% веса, имеются такие проблемы, как недостаток концентрации для сплошного изображения и прилипание носителя. В этом случае, когда ошибка в 3% веса допускается, верхний предел целевого объема становится равным 6% веса, а нижний предел целевого объема становится равным 8% веса. Следовательно, верхний предел целевого объема меньше нижнего предела целевого объема, поэтому концентрация тонера не может контролироваться надлежащим образом. Это причина, по которой ошибочно обнаруженная величина концентрации тонера предпочтительно поддерживается в рамках 1,5% веса или менее. Следовательно, даже когда используется тонер, имеющий средний диаметр частиц в 5,5 мкм, верхний предел целевого объема составляет 7,5% веса, а нижний предел целевого объема составляет 6,5% веса. Таким образом, концентрация тонера может контролироваться надлежащим образом.
Как показано на графике на фиг.25, когда сила прижима превышает 15 кгс/м2 (=9,8×15 Н/м2), ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера может поддерживаться равной 1,5% веса или менее. Авторы настоящего изобретения подтвердили, что когда поведение K-проявителя рядом с датчиком 45K обнаружения концентрации K-тонера снято на высокой скорости с помощью высокочувствительной камеры, перемешивание K-проявителя рядом с датчиком вследствие вращения первого винтового элемента 26K не было активировано при условии того, что сила прижима задана равной примерно 10 кгс/м2. С другой стороны, при условии того, что сила прижима задана равной 15 кгс/м2 или более, подтверждено, что K-проявитель может активно перемешиваться рядом с датчиком вследствие вращения первого винтового элемента 26K. Как следствие, когда сила прижима (максимальная величина силы прижима на каждое одно вращение винта) задается равной 15 кгс/м2 или более, возникновение ошибочного обнаружения концентрации тона вследствие колебания объема тонера может быть снижено по сравнению с традиционной технологией, а также изменение концентрации тонера может быть быстро определено при активном перемешивании проявителя рядом с датчиком обнаружения концентрации тонера.
Тем не менее, сила прижима (максимальная величина силы прижима на каждое одно вращение винта) должна быть задана равной 100 кгс/м2 (=9,8×100 Н/м2) или менее. Причина поясняется ниже. Авторы настоящего изобретения провели дополнительный эксперимент для проверки взаимосвязи между силой прижима и ошибочно обнаруженной концентрацией тонера посредством постепенного увеличения силы прижима с 9,8×50 Н/м2 до 9,8×180 Н/м2. Обнаружено, что когда сила прижима превышает 9,8×100 Н/м2, ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера начинает радикально возрастать. Это причина, по которой сила прижима поддерживалась равной 9,8×100 Н/м2 или менее. Как результат, можно предотвратить такую ситуацию, что ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера в определенной степени возрастала вследствие чрезмерного увеличения силы прижима.
Причина, по которой ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера начинает радикально возрастать, когда сила прижима превышает примерно 9,8×100 Н/м2, поясняется ниже. Когда сила прижима превышает примерно 9,8×100 Н/м2, давление, применяемое к проявителю под куполообразным элементом, чрезмерно возрастает, поэтому проявитель, находящийся со стороны выпуска куполообразного элемента в направлении транспортировки, не может зайти под него. Далее, циркулирующее состояние проявителя отличается от обычного, к примеру, таким образом, что проявитель пересекает куполообразный элемент. Как результат, проявитель не перемешивается активно рядом с поверхностью обнаружения датчика обнаружения концентрации тонера, и тем самым повышается ошибочно обнаруживаемая величина. Более того, когда давление, применяемое к проявителю, возрастает чрезмерно под куполообразным элементом, вращательное перемещение первого винтового элемента блокируется вследствие давления, и в таком случае это может вызвать повреждение блока.
Когда прямая линия на графике, показанном на фиг.25, проходит по горизонтальной оси, отрезок на координатной оси между горизонтальной осью и прямой линией находится примерно при 50 кгс/м2. В это время в теории ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера составляет примерно нуль % веса. В этих экспериментах, при которых сила прижима задана в диапазоне 50-180 кгс/м2 (от 9,8×50 до 100 Н/м2), при условии того, что сила прижима задана равной или немного большей 50 кгс/м2 в качестве начальной величины, ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера также может быть примерно 0% веса.
В копировальном аппарате согласно варианту осуществления среднее максимальных величин силы прижима на проявитель, который транспортируется внутри первой транспортировочной камеры в соответствии с вращением первого винтового элемента в качестве блока транспортировки проявителя каждого из блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки, относительно датчика обнаружения концентрации тонера на каждое одно вращение или среднее максимальных величин силы прижима на проявитель в отношении стенки, предусмотренной между проявителем и датчиком обнаружения концентрации тонера, на каждое одно вращение винта задается в диапазоне от 9,8×15 Н/м2 до 9,8×100 Н/м2.
Максимальная величина силы прижима проявителя относительно датчика обнаружения концентрации тонера на каждое одно вращение винта - это, как показано на фиг.24, величина при каждом пике формы сигнала в виде горы возникает периодически на каждое одно вращение винта. Что касается измерения силы прижима, сила прижима может указывать намного большую величину, чем фактическая величина, вследствие наличия шума; тем не менее, намного большая величина (далее упоминаемая как "локальная максимальная величина, обусловленная шумом") не является корректной силой прижима, так что локальная максимальная величина вследствие шума должна быть исключена из результатов измерения. Без использования шумового фильтра локальная максимальная величина вследствие шума может быть исключена посредством различных, в общем, широко известных способов следующим образом. Например, сила прижима измеряется посредством электронного низкочастотного фильтра, или несколько точек скользящего среднего применяется к величине, считанной посредством датчика обнаружения концентрации тонера, либо величина, отличающаяся от величины скользящего среднего более чем на предварительно определенные точки, исключается. В датчике обнаружения концентрации тонера, включающем в себя датчик проницаемости, нет вреда от исключения периодической формы сигнала, возникающей с высоким периодом, который в десять раз больше периода одного вращения винтового элемента, как шума. Важная вещь заключается в том, чтобы учитывать изменение давления, соответствующее периоду вращения перемешивающего элемента (такого как винтовой элемент), размещенного в зоне поверхности обнаружения датчика с тем, чтобы захватывать максимальную величину давления. Периодическая форма сигнала с более чем в десять раз большим периодом или внезапно возникающая (выброс) форма сигнала не связана с силой прижима проявителя, транспортируемого посредством первого винтового элемента относительно датчика обнаружения концентрации тонера, так что это не указывает результат обнаружения силы прижима посредством датчика обнаружения концентрации тонера, даже если датчик обнаружения концентрации тонера выводит результат. Следовательно, локальная максимальная величина формы сигнала не соответствует "максимальной величине силы прижима относительно блока обнаружения концентрации тонера на каждое одно вращение элемента транспортировки с перемешиванием" согласно настоящему изобретению.
Среднее максимальных величин силы прижатия на каждое одно вращение винта получается таким образом, что максимальная величина на каждое одно вращение винта измеряется для ряда следующих вращений, и вычисляется среднее измеренного числа максимальных величин. Измеренное число - это число вращений винтового элемента в периоде, в котором проявитель циркулирует из первой транспортировочной камеры во вторую транспортировочную камеру только пять раз (пять кругов из первой транспортировочной камеры во вторую транспортировочную камеру). Если предусмотрен куполообразный элемент, максимальная величина может постепенно увеличиваться после того, как перемешивание начато. Согласно эксперименту, выполненному авторами настоящего изобретения, когда увеличение не прекратилось в рамках периода, проявитель застревал в куполообразном элементе вскоре после периода. С другой стороны, когда увеличение прекращалось в рамках периода, а также максимальные величины были стабильными на определенном уровне, проявитель не застревал в куполообразном элементе. Как результат, "среднее максимальных величин силы прижима проявителя на каждое одно вращение элемента транспортировки с перемешиванием" согласно настоящему изобретению означает среднее максимальных величин в рамках периода, только когда максимальные величины силы прижима являются стабильными в течение определенного диапазона после того, как увеличение силы прижима прекращается в рамках периода. Что касается измерения "силы прижима", должен быть использован новый магнитный носитель. Что касается перемешивания проявителя, перемешивание в режиме малых оборотов должно осуществляться без повторного заполнения тонера.
Кроме того, по-прежнему трудно получить силу прижима в 9,8×15 Н/м2 или более, даже если датчик обнаружения концентрации тонера размещается в зоне первого винтового элемента, в котором не предусмотрен ребровой элемент. Тем не менее, усовершенствованные приемы позволяют получать такую силу прижима. Например, сила прижима может быть увеличена больше обычного таким образом, что ребровой элемент (29K), показанный на фиг.22, или обратное ребро, описанное выше, предусмотрены на или вне всей области элемента вращающегося вала первого винтового элемента в направлении оси вращения, области, обращенной к датчику обнаружения концентрации тонера. Когда сила прижима в 9,8×15 Н/м2 или более не может быть получена, даже если предусмотрены ребровой элемент или обратное ребро, дополнительно предусматривается куполообразный элемент 39K, показанный на фиг.23. В копировальном аппарате согласно варианту осуществления предусмотрены и обратное ребро, и куполообразный элемент.
Примеры копировального аппарата согласно варианту осуществления настоящего изобретения, в который более характеристические конфигурации добавлены, поясняются ниже. Копировальные аппараты согласно примерам, соответственно, имеют такую же конфигурацию, что и конфигурация копировального аппарата согласно варианту осуществления, если иное не указано.
В копировальном аппарате согласно первому примеру используется блок транспортировки проявителя каждого из блоков (10Y, 10C, 10M и 10K) обработки, допускающий задание среднего максимальных величин силы прижима проявителя, транспортируемого внутрь первой транспортировочной камеры в соответствии с вращением первого винтового элемента, на каждое одно вращение винта в отношении датчика обнаружения концентрации тонера, или среднего максимальных величин силы прижима проявителя на каждое одно вращение винтового элемента в отношении стенки, предусмотренной между проявителем и датчиком обнаружения концентрации тонера, равной 9,8×25 Н/м2 или более.
Фиг.26 - это вид сверху по частям устройства 22K транспортировки K-проявителя, при просмотре сверху, которое включено в копировальный аппарат согласно второму примеру. Устройства транспортировки проявителя для других цветов имеют такую же конфигурацию, что и конфигурация устройства 22K транспортировки проявителя. Винтовой элемент, такой как первый винтовой элемент 26K, может подвергать давлению проявитель, транспортируемый точно в направлении транспортировки или в направлении доставки. В этом случае направление транспортировки является таким же направлением, что и направление оси вращения винтового элемента, а направление доставки означает направление выталкивания проявителя, выдаваемого из концевой части в стороне выпуска винтового элемента в направлении транспортировки проявителя. Например, если винтовой элемент размещается в промежутке на неискривленной прямой линии, направление выталкивания проявителя, выдаваемого из концевой части винтового элемента в стороне выпуска, является таким же направлением, что и направление оси вращения. С другой стороны, если винтовой элемент размещается в передней стороне искривленной части или изогнутой части промежутка, которая искривлена или изогнута в середине, направление выталкивания проявителя, выдаваемого из зазора, где содержится винт, в искривленную часть или изогнутую часть, является направлением вдоль искривленной поверхности или искривленной части либо изогнутой поверхности или изогнутой части. Винтовой элемент может подвергать давлению проявитель точно в этих направлениях.
Тем не менее, винтовому элементу трудно подвергать давлению проявитель точно в нормальном направлении. Следовательно, в копировальном аппарате согласно варианту осуществления ребровой элемент, обратное ребро и т.п., предусмотрено для того, чтобы повышать силу прижима в нормальном направлении. Это обусловлено тем, что датчик обнаружения концентрации тонера размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера проявителя, транспортируемого в нормальном направлении.
С другой стороны, в копировальном аппарате согласно второму примеру датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера размещен таким образом, что поверхность обнаружения концентрации тонера датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера идет в направлении поверхности, перпендикулярном направлению оси вращения первого винтового элемента 26K. Далее, поверхность обнаружения концентрации тонера датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера (или стенка, предусмотренная между поверхностью обнаружения концентрации и K-проявителем) задается так, чтобы наталкиваться на K-проявитель, доставляемый от первого винтового элемента 26K. Более конкретно K-проявитель проходит из первой транспортировочной камеры, содержащей первый винтовой элемент 26K, во вторую транспортировочную камеры, содержащую второй винтовой элемент 32K, через отверстие, предусмотренное в перегородке 21Y-5. Следовательно, путь транспортировки проявителя искривлен в горизонтальном направлении между первой и второй транспортировочной камерой. Затем, когда путь транспортировки проявителя искривлен в горизонтальном направлении, направление транспортировки K-проявителя из первой транспортировочной камеры всегда является направлением поверхности вдоль направления оси вращения первого винтового элемента 26K. Более конкретно, к примеру, в настоящем копировальном аппарате первый винтовой элемент 26K размещается таким образом, что ось вращения задается вдоль горизонтальной поверхности. В этом случае направление транспортировки K-проявителя из первой транспортировочной камеры всегда является направлением вдоль горизонтальной поверхности. То, какое направление на горизонтальной поверхности, определяется в зависимости от искривленной поверхности искривленной части. В копировальном аппарате согласно настоящему варианту осуществления искривленная поверхность (поверхность пластины 21K-1 задней стороны) перпендикулярна направлению оси вращения первого винтового элемента 26K, так что направление транспортировки K-проявителя искривлено под 90 градусов к горизонтальной поверхности. С другой стороны, в копировальной машине согласно второму примеру, элемент 38K регулирования угла искривления в форме треугольной призмы крепится на концевой части первой транспортировочной камеры на стороне выпуска направления транспортировки проявителя, и затем угол искривления к горизонтальной поверхности задается равным 45 градусов. В таком случае K-проявитель, доставляемый из первой транспортировочной камеры, направляется так, чтобы наталкивать его на горизонтальную поверхность под 45 градусов относительно пластины 21K-1 задней стороны. Следовательно, даже если ребровой элемент или куполообразный элемент не предусмотрен, K-проявитель, доставляемый из первой транспортировочной камеры, наталкивается и плотно прижимается к поверхности обнаружения концентрации тонера датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера (или пластины 21K-1 задней стороны).
Таким образом, датчик обнаружения концентрации тонера размещается таким образом, что поверхность обнаружения концентрации тонера идет в направлении поверхности перпендикулярно направлению оси вращения винтового элемента, так что проявитель может быть плотно прижат к поверхности обнаружения концентрации тонера (или стенки, предусмотренной между поверхностью обнаружения концентрации тонера и проявителем), даже если ребровой элемент или куполообразный элемент не предусмотрен.
Когда поверхность обнаружения концентрации тонера идет в направлении поверхности, перпендикулярном направлению оси вращения винтового элемента, искривленная часть или изогнутая часть не обязательно предусмотрена на пути транспортировки проявителя. Например, шаги в направлении оси спирального лезвия винтового элемента частично увеличены, и датчик обнаружения концентрации тонера размещается между лезвиями, шаги которых увеличены так, что проявитель, транспортируемый между лезвиями, может непосредственно наталкиваться на поверхность обнаружения концентрации тонера, проходящую в направлении оси вращения датчика обнаружения концентрации тонера винтового элемента.
Таким образом, в копировальном аппарате первого примера среднее максимальных величин силы прижима на каждое одно вращение винта задается равным 9,8×25 Н/м2 и более, и тем самым ошибочно обнаруживаемая величина концентрации тонера может быть снижена по сравнению со случаем установки, равной менее 9,8×25 Н/м2.
Кроме того, в копировальном аппарате согласно второму примеру первый винтовой элемент 26K, который транспортирует K-проявитель в направлении оси вращения посредством перемешивания K-проявителя в соответствии с вращением спирального лезвия 28K, предусмотренного спирально выступающим способом на внешней поверхности элемента 27K вращающегося вала с поддержкой вращения, используется в качестве элемента транспортировки с перемешиванием. Датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера размещается таким образом, что поверхность обнаружения концентрации тонера идет в направлении поверхности, перпендикулярном направлению оси вращения первого винтового элемента 26K. В такой конфигурации, как описано выше, проявитель может быть плотно прижат к поверхности обнаружения концентрации тонера (или стенки, предусмотренной между поверхностью обнаружения концентрации тонера и проявителем), даже если ребровой элемент или куполообразный элемент не предусмотрен.
Помимо этого, в копировальном аппарате согласно варианту осуществления, поскольку ребровой элемент или куполообразный элемент предусмотрен, скорость транспортировки проявителя в области обнаружения концентрации тонера, где датчик 45K обнаружения концентрации K-тонера обнаруживает концентрацию тонера, из всей области первой транспортировочной камеры как блока транспортировки проявителя, замедляется по сравнению с другими областями. В такой конфигурации объемная плотность проявителя в области обнаружения концентрации тонера задается более высокой, чем плотность в других областях, так что среднее максимальных величин в 9,8×15 Н/м2 или более может быть легко получено.
Кроме того, в копировальном аппарате согласно варианту осуществления, ребровой элемент предусмотрен в первом винтовом элементе 26K в качестве элемента транспортировки с перемешиванием, так что производительность транспортировки проявителя в части, соответствующей области обнаружения концентрации тонера, из всей области в направлении оси вращения ребрового элемента, уменьшается по сравнению с другими частями. В такой конфигурации скорость транспортировки проявителя в области обнаружения концентрации тонера может быть точно уменьшена по сравнению с другими областями.
Согласно аспекту настоящего изобретения, согласно результатам экспериментов, выполненных авторами настоящего изобретения, когда максимальная величина силы прижима проявителя относительно блока обнаружения концентрации тонера, который имеет контакт с транспортируемым проявителем, или максимальная величина силы прижима проявителя относительно стенки, предусмотренной между проявителем и блоком обнаружения концентрации тонера, задается равной 9,8×15 Н/м2 или более, проявитель, подлежащий обнаружению концентрации тонера, который является частью проявителя, содержащейся в блоке транспортировки проявителя, может быть подвергнут достаточному давлению, чтобы предотвратить ошибочное обнаружение концентрации тонера. Помимо этого, проявитель может активно перемешиваться рядом с блоком обнаружения концентрации тонера в соответствии с вращением элемента транспортировки с перемешиванием. Как результат, возникновение ошибочного обнаружения концентрации тонера вследствие колебания объема тонера может быть уменьшено по сравнению с традиционной технологией, а также изменение концентрации тонера может быть быстро определено посредством активного перемешивания проявителя рядом с блоком обнаружения концентрации тонера. Если максимальная величина чрезмерно увеличивается, перемешивание проявителя рядом с блоком обнаружения концентрации тонера противопоказано. Тем не менее, как обнаружено в результате экспериментов, задания максимальной величины, равной 9,8×100 Н/м2 или менее, активное перемешивание проявителя может быть оставлено.
1. Устройство транспортировки проявителя, содержащее:
блок транспортировки проявителя, выполненный с возможностью транспортировать проявитель, содержащий тонер и носитель, в направлении оси вращения при перемешивании проявителя с помощью вращения элемента транспортировки с перемешиванием; и
блок обнаружения концентрации тонера, выполненный с возможностью обнаруживать концентрацию тонера в проявителе посредством контакта с проявителем или датчика обнаружения концентрации тонера или стенки блока транспортировки проявителя, которая предусмотрена между проявителем, транспортированным внутрь блока транспортировки проявителя, и датчиком обнаружения концентрации тонера, в котором:
среднее максимальных величин силы прижатия проявителя к поверхности датчика блока обнаружения концентрации тонера или к стенке блока транспортировки проявителя, приходящееся на каждое одно вращение элемента транспортировки с перемещением, задано в диапазоне от 9,8·15 Н/м2 до 9,8·100 Н/м2.
2. Устройство транспортировки проявителя по п.1, в котором среднее максимальных величин задается равным 9,8·25 Н/м2 или более.
3. Устройство транспортировки проявителя по п.1 или 2, в котором:
винтовой элемент, выполненный с возможностью транспортировать проявитель в направлении оси вращения при перемешивании проявителя вследствие вращения спирального лезвия, предусмотренного на внешней поверхности элемента вращающегося вала, используется в качестве элемента транспортировки с перемешиванием, и
блок обнаружения концентрации тонера размещается в позиции, в которой поверхность обнаружения концентрации тонера идет в направлении поверхности перпендикулярно направлению оси вращения.
4. Устройство транспортировки проявителя по одному из пп.1 и 2, в котором скорость транспортировки проявителя в области обнаружения концентрации тонера, где блок обнаружения концентрации тонера обнаруживает концентрацию тонера, которая является частью всей области блока транспортировки проявителя, замедляется по сравнению с другими областями.
5. Устройство транспортировки проявителя по п.4, в котором используется элемент транспортировки с перемешиванием, производительность транспортировки проявителя которого в части, соответствующей области обнаружения концентрации тонера, которая является частью всей области элемента транспортировки с перемешиванием в направлении оси вращения, уменьшается по сравнению с другими частями.
6. Проявочное устройство, содержащее:
устройство транспортировки проявителя, выполненное с возможностью транспортировать проявитель, содержащий тонер и носитель; и
блок удерживания проявителя, выполненный с возможностью транспортировать проявитель, транспортируемый посредством устройства транспортировки проявителя, в область, обращенную в направлении блока удерживания скрытого изображения, в соответствии с перемещением собственной поверхности посредством удерживания проявителя на собственной бесконечно перемещаемой поверхности, и проявлять скрытое изображение, зафиксированное посредством блока удерживания скрытого изображения, при этом
устройство транспортировки проявителя по любому из пп.1-5 используется в качестве устройства транспортировки проявителя.
7. Блок обработки изображений, который полностью прикрепляется к основному корпусу устройства формирования изображения, включающего в себя блок удерживания скрытого изображения, выполненный с возможностью фиксировать скрытое изображение, проявочное устройство, выполненное с возможностью проявлять скрытое изображение, зафиксированное в блоке удерживания скрытого изображения, и блок переноса, выполненный с возможностью переносить визуализированное изображение, проявленное в блоке удерживания скрытого изображения, на элемент переноса, в котором:
по меньшей мере, блок удерживания скрытого изображения и проявочное устройство фиксируются как единый блок в общем блоке удерживания блока обработки и устройстве формирования изображения, и
проявочное устройство по п.6 используется в качестве проявочного устройства.
8. Устройство формирования изображений, содержащее:
блок удерживания скрытого изображения, выполненный с возможностью удерживать скрытые изображения; и
проявочное устройство, выполненное с возможностью проявлять скрытое изображение, зафиксированное в блоке удерживания скрытого изображения, при этом
проявочное устройство по п.6 используется в качестве проявочного устройства.
