Устройство транспортировки проявителя, проявочное устройство, блок обработки и устройство формирования изображений - RU2383912C2
Код документа: RU2383912C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству транспортировки проявителя для использования в устройстве формирования изображений.
Уровень техники
Устройство транспортировки проявителя используется в устройстве формирования изображений. Устройство транспортировки проявителя транспортирует проявитель, содержащий тонер и магнитный носитель. Устройство транспортировки проявителя включает в себя элемент перемешивания и транспортировки, который транспортирует проявитель в направлении оси при перемешивании проявителя согласно вращению элемента перемешивания и транспортировки. Устройство транспортировки проявителя также включает в себя блок обнаружения концентрации тонера, который обнаруживает концентрацию тонера проявителя, транспортируемого посредством элемента перемешивания и транспортировки.
Элемент перемешивания и транспортировки, который, в общем, является винтовым (шнековым) элементом, транспортирует проявитель в область напротив элемента удерживания скрытого изображения согласно перемещению поверхности элемента удерживания проявителя, который, в общем, является втулкой, при удерживании проявителя на поверхности элемента удерживания проявителя. Проявочное устройство переносит тонер в проявителе на скрытое изображение в элементе удерживания скрытого изображения, чтобы проявить скрытое изображение и получить тонерное изображение. Проявитель, который обеспечивал проявление, возвращается в элемент перемешивания и транспортировки в проявочном устройстве согласно перемещению элемента удерживания проявителя. Концентрация тонера проявителя обнаруживается посредством блока обнаружения концентрации тонера, пока проявитель транспортируется посредством элемента перемешивания и транспортировки. Проявитель повторно наполняется соответствующим количеством тонера на основе результата обнаружения и вновь подается в элемент транспортировки проявителя.
Иногда объем тонера в проявителе изменяется вследствие изменения окружающих условий или изменения величины электрического заряда на тонере. В этом случае, хотя концентрация тонера не изменилась, традиционный блок обнаружения концентрации тонера ошибочно обнаруживает изменение концентрации тонера. Такое ошибочное обнаружение может быть предотвращено посредством плотного прижатия проявителя в позиции обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера, чтобы скорректировать количество тонера, который влияет на концентрацию тонера. Например, в выложенной патентной заявке Японии 6-308833 показано (см. фиг.10) показано на диаграмме, что результат обнаружения посредством датчика проницаемости в качестве блока обнаружения концентрации тонера может быть фиксирован вне зависимости от величины заряда тонера посредством прижатия проявителя с помощью силы, равной или превышающей 30 г/см2 (9,8×300 Н/см2).
Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению предложено устройство транспортировки проявителя, содержащее блок транспортировки проявителя, который транспортирует проявитель, содержащий тонер и носитель, в направлении оси вращения при перемешивании проявителя с помощью элемента транспортировки и перемешивания, и блок обнаружения концентрации тонера, который обнаруживает концентрацию тонера в проявителе, транспортируемом в блоке транспортировки проявителя. Прижимная стенка предусмотрена на участке общей области направления транспортировки проявителя в блоке транспортировки проявителя, при этом прижимная стенка входит в контакт, сверху в направлении гравитации, с проявителем, который перемещается от нижней стороны к верхней стороне в направлении гравитации согласно вращению элемента перемешивания и транспортировки и прижатию проявителя вниз в направлении гравитации. Эта область находится напротив нижней стенки блока транспортировки проявителя на нижней стороне в направлении гравитации элемента перемешивания и транспортировки и напротив боковых стенок блока транспортировки проявителя по обеим поперечным сторонам, ортогональным направлению оси вращения элемента перемешивания и транспортировки. Концентрация тонера в транспортируемом проявителе детектируется посредством блока обнаружения концентрации тонера в этой области.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предусмотрено проявочное устройство, содержащее устройство транспортировки проявителя, которое транспортирует проявитель, содержащий тонер и носитель, и элемент удерживания проявителя, который транспортирует проявитель, транспортируемый посредством устройства транспортировки проявителя в область напротив элемента удерживания скрытого изображения, согласно перемещению поверхности элемента удерживания проявителя при удерживании проявителя на непрерывно перемещающейся поверхности, и проявляет скрытое изображение, зафиксированное в элементе удерживания скрытого изображения. Вышеуказанное устройство используется в качестве устройства транспортировки проявителя.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предусмотрен блок обработки в устройстве формирования изображений, содержащий элемент удерживания скрытого изображения, проявочное устройство для проявления скрытого изображения на элементе удерживания скрытого изображения и блок переноса визуального изображения, проявленного на элементе удерживания изображения, на элемент переноса, причем блок обработки содержит, по меньшей мере, элемент удерживания скрытого изображения и проявочное устройство в удерживающем элементе в качестве одного блока и крепится с возможностью съема на основном корпусе устройства формирования изображений. Указанное устройство используется в качестве проявочного устройства.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство формирования изображений, содержащее элемент удерживания скрытого изображения, который удерживает скрытое изображение, и проявочное устройство для проявления скрытого изображения на блоке удерживания скрытого изображения. Вышеозначенное проявочное устройство используется в качестве проявочного устройства.
Краткое описание чертежей
Вышеописанные и другие цели, признаки, преимущества и техническая и промышленная важность изобретения поясняются нижеследующим подробным описанием предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 изображает схему представление копировального аппарата согласно изобретению;
Фиг.2 - схему внутренней структуры блока принтера в копировальном аппарате согласно изобретению;
Фиг.3 - схему блоков обработки для желтого (Y) и голубого (C) цветов согласно изобретению;
Фиг.4 - схему компоновки блока оптических датчиков и промежуточной транспортной ленты согласно изобретению;
Фиг.5 - блок-схему копировального аппарата согласно изобретению;
Фиг.6 - блок-схему последовательности операций способа корректировки параметров, выполняемого посредством блока управления, согласно изобретению;
Фиг.7 - вид сверху фрагментарного шаблона для обнаружения оттенков Y-концентрации и промежуточной транспортной ленты согласно изобретению;
Фиг.8 - диаграмму зависимости объема прилипшего тонера от потенциала согласно изобретению;
Фиг.9 - диаграмму зависимости объема прилипшего тонера опорного скрытого изображения от потенциала, где зависимость является линейной согласно изобретению;
Фиг.10 - пример содержимого таблицы управления потенциалами согласно изобретению;
Фиг.11 - общий вид частей проявочного устройства для Y на фиг.3 согласно изобретению;
Фиг.12 - вид в плане частей проявочного устройства для Y на фиг.11 согласно изобретению;
Фиг.13 - диаграмму зависимости объемной плотности от времени перемешивания в режиме малых оборотов в проявителе согласно изобретению;
Фиг.14 - схему представления частиц тонера в состоянии по умолчанию согласно изобретению;
Фи. 15 - схематичное представление частиц тонера после того, как проявитель простаивал без перемешивания в течение 30 минут согласно изобретению;
Фиг.16 - диаграмму зависимости между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и временем перемешивания в режиме малых оборотов (минут) согласно изобретению;
Фиг.17 - диаграмму зависимости выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (Вольт) от концентрации тонера (проценты) согласно изобретению;
Фиг.18 - схему устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K) согласно изобретению;
Фиг.19 - схему другого варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором стенка помещена между датчиком концентрации K-тонера и K-проявителем в первом транспортировочном отсеке согласно изобретению;
Фиг.20 - поперечный разрез устройства транспортировки проявителя для K на фиг.18 согласно изобретению;
Фиг.21 - вид сбоку части первого винтового элемента для K на фиг.20 согласно изобретению;
Фиг.22 - вид сбоку для пояснения потока K-проявителя в первом винтовом элементе для K на фиг.20 согласно изобретению;
Фиг.23 - диаграмму зависимости между значением преобразования концентрации тонера (процентов веса) из выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и временем перемешивания в режиме малых оборотов (минут) во время, когда K-проявитель, имеющий концентрацию K-тонера в 8 (процентов веса), перемешивается в режиме малых оборотов, согласно изобретению;
Фиг.24 - диаграмму зависимости между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и концентрацией тонера (процентов веса) согласно изобретению;
Фиг.25 - диаграмму характеристик значений преобразования концентрации тонера (процентов веса) выходных сигналов датчика (Вольт) для угла θ2 на фиг.21, в 45 градусов, 20 градусов и 0 градусов, согласно изобретению;
Фиг.26 - вид сбоку части еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором только одна торцевая сторона лезвия обратной транспортировки соединена со спиральным лезвием (шнеком), согласно изобретению;
Фиг.27 - вид сбоку части еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором только другая торцевая сторона лезвия обратной транспортировки соединена со спиральным лезвием, согласно изобретению;
Фиг.28 - вид сбоку части еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором две противостоящие поверхности спирального лезвия соединены перемычкой посредством лезвия обратной транспортировки, согласно изобретению;
Фиг.29 - диаграммы характеристик значений преобразования концентрации тонера (процентов веса) выходных сигналов датчика (Вольт) для трех случаев: когда лезвие обратной транспортировки не предусмотрено, когда оба конца лезвия обратной транспортировки соединены перемычкой в спиральном лезвии и когда оба конца лезвия обратной транспортировки не соединены со спиральным лезвием, согласно изобретению;
Фиг.30 - вид сбоку еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором плоское прямоугольное лезвие предусмотрено в качестве лезвия обратной транспортировки, согласно изобретению;
Фиг.31 - вид сбоку еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором закрученное лезвие предусмотрено в качестве лезвия обратной транспортировки, согласно изобретению;
Фиг.32 - вид сбоку еще одного варианта осуществления устройства транспортировки проявителя в проявочном устройстве для черного (K), в котором пустотелое лезвие предусмотрено в качестве лезвия обратной транспортировки, согласно изобретению;
Фиг.33 - поперечный разрез первого винтового элемента, надломанного в разрезе лезвия обратной транспортировки, согласно изобретению;
Фиг.34 - диаграмму зависимости выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и времени перемешивания в режиме малых оборотов (секунд) в ходе перемешивания в режиме малых оборотов, согласно изобретению;
Фиг.35 - блок-схему последовательности операций способа обработки корректировки управления концентрацией тонера, выполняемой посредством блока управления на фиг.5, согласно изобретению;
Фиг.36 - разрез варианта осуществлении первого перемешивающего отсека, в котором датчик концентрации тонера предусмотрен в третьем квадранте, согласно изобретению;
Фиг.37 - разрез еще одного варианта осуществления первого перемешивающего отсека, в котором проявитель не заполнен в зазор между прижимной стенкой и первым винтовым элементом, согласно изобретению;
Фиг.38 - разрез еще одного варианта осуществлении первого перемешивающего отсека, в котором прижимная стенка не предусмотрена во втором квадранте, согласно изобретению;
Фиг.39 - вид сбоку части первого примера первого винтового элемента в проявочном устройстве для K согласно изобретению;
Фиг.40 - диаграмму зависимости между значением преобразования концентрации тонера (процентов веса) из выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и временем перемешивания в режиме малых оборотов (минут) во время, когда K-проявитель, имеющий концентрацию K-тонера в 8 (процентов веса), перемешивается в режиме малых оборотов в первом примере согласно изобретению;
Фиг.41 - диаграмму зависимости между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и концентрацией тонера (процентов веса) в первом примере согласно изобретению;
Фиг.42 - вид сбоку части второго примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению;
Фиг.43 - вид сбоку части третьего примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению;
Фиг.44 - вид сбоку части четвертого примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению;
Фиг.45 - вид сбоку части первого примера первого винтового элемента в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно второй модификации изобретения;
Фиг.46 - вид сбоку части второго примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению;
Фиг.47 - вид сбоку части третьего примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению;
Фиг.48 - вид сбоку части четвертого примера первого винтового элемента в проявочном устройстве согласно изобретению.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Было обнаружено экспериментально, что при фактическом применении датчик проницаемости не всегда обнаруживает выходные характеристики, указанные на диаграмме на фиг.10 выложенной патентной заявки Японии 6-308833. В частности, устройство транспортировки проявителя, раскрытое в указанной заявке, транспортирует проявитель в направлении оси вращения согласно вращению винтового элемента, в качестве элемента перемешивания и транспортировки, размещенного в блоке транспортировки проявителя. Блок определения концентрации тонера, крепящийся к нижней стенке блока транспортировки проявителя, определяет концентрацию тонера в транспортируемом проявителе. Придание шероховатости поверхности применяется к нижней стенке блока транспортировки проявителя дальше на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, чем позиция обнаружения концентрации тонера посредством блока обнаружения концентрации тонера. Скорость транспортировки тонера снижается на участке придания шероховатости поверхности, чтобы прижать проявитель в позиции обнаружения концентрации тонера, которая дальше на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, чем участок придания шероховатости поверхности, в направлении транспортировки проявителя. Тем не менее, согласно проведенным экспериментам в этом проявочном устройстве сила прижатия к проявителю в направлении транспортировки проявителя и результат обнаружения посредством датчика концентрации тонера, включающего в себя датчик проницаемости, не продемонстрировала удовлетворительной корреляции.
Поэтому были проведены дополнительные эксперименты и было обнаружено, что удовлетворительная корреляция не получена между силой прижатия в направлении транспортировки проявителя, применяемой к проявителю, и результатом датчика концентрации тонера по следующим причинам. Определенный зазор имеется между стенкой блока транспортировки проявителя, включающего в себя винтовой элемент, и спиральным лезвием винтового элемента. Датчик концентрации тонера, прикрепленный к стенке блока транспортировки проявителя, имеет относительно короткий обнаруживаемый диапазон расстояния. Таким образом, датчик концентрации тонера не может обнаруживать концентрацию тонера проявителя в спиральном лезвии в относительно удаленной позиции. Датчик концентрации тонера может обнаруживать концентрацию тонера проявителя только в зазоре 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 прилагается к проявителю, содержащемуся в спиральном лезвии винтового элемента. Даже если проявитель в спиральном лезвии в достаточной степени прижат, проявитель в зазоре дальше на внешней стороне, чем спиральное лезвие, может быть не прижат в достаточной степени. Как следствие, удовлетворительная корреляция не получается между силой прижатия в направлении транспортировки проявителя, применяемой к проявителю, и результатом обнаружения посредством датчика концентрации тонера.
Далее подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.
Копировальный аппарат (фиг.1) содержит блок 1 принтера, который формирует изображения на листе P для записи, устройство 200 подачи листов, которое подает лист для записи в блок 1 принтера, сканер 300, который сканирует исходное изображение, и автоматический податчик 400 документов-оригиналов (далее ADF), который автоматически подает оригинал (документ) в сканер 300.
В сканере 300 согласно возвратно-поступательному движению первого передвижного элемента 303, установленного с источником света для освещения оригинала, зеркалом и т.п., и второго передвижного элемента 304, установленного с множеством отражающих зеркал, выполняется сканирование оригинала (не показан), помещенного на контактное стекло 301. Свет сканирования, излучаемый из второго передвижного элемента 304, конденсируется посредством фокусирующей линзы 305 на фокусирующей поверхности датчика 306 считывания, установленного за фокусирующей линзой 305. Свет сканирования затем считывается как сигнал изображения посредством датчика 306 считывания.
Сбоку корпуса блока 1 принтера предусмотрены лоток 2 подачи вручную, на который помещается вручную лист P для записи, подаваемый в корпус, и лоток 3 выгрузки листов, на котором собирается пачка листов P для записи после формирования изображения, выгруженных из корпуса.
На фиг.2 показана схема части внутренней структуры блока 1 принтера. В блоке 50 переноса непрерывная промежуточная транспортная лента 51 в качестве элемента переноса растягивается посредством множества натяжных роликов и размещается в корпусе блока 1 принтера. Промежуточная транспортная лента 51 изготовлена из материала, сформированного посредством рассеяния углеродного порошка для корректировки электрического сопротивления в менее растягиваемой полиимидной смоле. Промежуточная транспортная лента 51 непрерывно вращается (по часовой стрелке на чертеже) в соответствии с вращением приводящего ролика 52, который приводится так, чтобы вращаться по часовой стрелке на чертеже посредством приводящего блока (не показан), при натяжении посредством приводящего ролика 52, нажимного ролика 53 вторичного переноса, приводного ролика 54 и четырех роликов 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса. Индексы Y, C, M и Y, присоединенные в конец обозначений роликов первичного переноса, указывают на то, что ролики первичного переноса являются элементами для желтого, голубого, пурпурного и черного. Аналогично для индексов Y, C, M и Y, присоединенных в конец обозначений, в нижеследующем пояснении.
Промежуточная транспортная лента 51 растягивается в положении обратной трехсторонней формы, при этом ее нижняя сторона обращена вверх в вертикальном направлении, поскольку промежуточная транспортная лента 51 сильно изогнута на участках, где промежуточная транспортная лента 51 накладывается на приводящий ролик 52, нажимной ролик 53 вторичного переноса и приводной ролик 54. Верхняя поверхность ленты, эквивалентная нижней стороне обратной трехсторонней формы, идет в горизонтальном направлении. Над верхней поверхностью растягивания ленты четыре блока 10Y, 10C, 10M и 10K обработки размещаются рядом в горизонтальном направлении вдоль направления прохождения верхней поверхности растягивания.
Оптический записывающий блок 60 размещается над четырьмя блоками 10Y, 10C, 10M и 10K обработки. Оптический записывающий блок 60 приводит, на основе информации изображения оригинала, отсканированной посредством сканера 300, четыре полупроводниковых лазера (не показаны) с помощью блока управления лазерами (не показан) и испускает четыре записывающих световых пучка L. Оптический записывающий блок 60 сканирует фоточувствительные элементы 11Y, 11C, 11M и 11K барабанной формы в качестве элементов удерживания скрытого изображения блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки с помощью записывающих световых пучков L, соответственно, в темноте и записывает электростатические скрытые изображения для Y, C, M и K на поверхностях фоточувствительных элементов 11Y, 11C, 11M и 11K.
Оптический записывающий блок 60 - это оптический записывающий блок, который выполняет оптическое сканирование посредством отражения лазерного луча, испускаемого из полупроводникового лазера, на отражающее зеркало (не показано) или передачи лазерного луча посредством оптической линзы при отклонении лазерного луча с помощью многоугольного зеркала (не показано). Вместо указанного оптического записывающего блока может быть использован оптический записывающий блок с матрицей LED.
На фиг.3 представлена схема блоков 10Y и 10C обработки и промежуточной транспортной ленты 51. Блок 10Y обработки содержит вокруг фоточувствительного элемента 11Y барабанной формы зарядный элемент 12Y, устройство 13Y удаления заряда, устройство 14Y очистки барабанов, проявочное устройство 20Y и датчик 49Y Y-потенциала. Блок 10Y обработки и эти устройства прикреплены с возможностью съема к блоку принтера как один блок, при этом устройства содержатся в корпусе в качестве общего удерживающего элемента.
Зарядный элемент 12Y - это роликообразный элемент, поддерживаемый с возможностью вращения посредством опоры (не показана) при вхождении в контакт с фоточувствительным элементом 11Y. Зарядный элемент 12Y вращается в контакте с фоточувствительным элементом 11Y при приложении зарядного напряжения смещения посредством блока подачи напряжения смещения (не показано), чтобы однородно заряжать поверхность фоточувствительного элемента 11Y, например, полярностью, аналогичной полярности зарядки Y-тонера. Зарядное устройство со скоротроном (для зарядки электрографического материала) и т.п., которое осуществляет обработку однородной зарядки к фоточувствительному элементу 11Y бесконтактным способом, может быть приспособлено вместо зарядного элемента 12Y.
Проявочное устройство 20Y содержит корпус 21Y, устройство 22Y транспортировки проявителя и проявочный блок 23Y. Корпус 21Y заполняется Y-проявителем. Y-проявитель - это смесь магнитного носителя и немагнитного Y-тонера. В проявочном блоке 23Y проявочная втулка 24Y в качестве устройства транспортировки проявителя, которая приводится так, чтобы вращаться посредством приводящего блока (не показан) для непрерывного перемещения поверхности, открывает часть своей внешней поверхности наружу из отверстия, предусмотренного в корпусе 21Y. При этом формируется область проявления, в которой фоточувствительный элемент 11 и проявочная втулка 24Y находятся напротив друг друга на предварительно определенный промежуток.
Во внутренней части проявочной втулки 24Y, изготовленной из немагнитного элемента в виде полой трубки, магнитный ролик (не показан), включающий в себя множество магнитных полюсов, скомпонованных в периферийном направлении, фиксирован так, чтобы не вращаться согласно проявочной втулке 24Y. Проявочная втулка 24Y приводится так, чтобы вращаться, при привлечении Y-проявителя в устройстве 22 транспортировки проявителя, описанном далее, к поверхности с помощью магнитного поля, формируемого посредством магнитного ролика. Таким образом, проявочная втулка 24Y извлекает Y-проявитель из устройства 22Y транспортировки проявителя. Y-проявитель, транспортируемый в область проявления согласно вращению проявочной втулки 24Y, входит в ракельный зазор в 0,9 мм, сформированный между ракельным лезвием 25Y, наконечник которого противостоит поверхности проявочной втулки 24Y на предварительно определенный промежуток, и поверхностью втулки. Толщина слоя на втулке регулируется так, чтобы быть равной или меньше 0,9 мм. Когда Y-проявитель транспортируется рядом с проявочной областью напротив фоточувствительного элемента 11Y, согласно вращению проявочной втулки 24Y, Y-проявитель подвергается действию магнитной силы проявочного магнитного полюса (не показан) магнитного ролика и становится как колоски риса на втулке с образованием магнитной щетки.
Например, проявочное напряжение смещения, имеющее такую же полярность, что и полярность зарядки тонера, применяется к проявочной втулке 24Y посредством блока подачи напряжения смещения (не показан). Следовательно, в области проявления между поверхностью проявочной втулки 24Y и участком без изображения (однородно заряженным участком, т.е. участком фона) фоточувствительного элемента 11Y действует потенциал отсутствия проявления для электростатического перемещения Y-тонера со стороны участка без изображения на сторону втулки. Между поверхностью проявочной втулки 24Y и электростатическим скрытым изображением на фоточувствительном элементе 11Y действует потенциал проявления для электростатического перемещения Y-тонера со стороны втулки к электростатическому скрытому изображению. Когда Y-тонер в Y-проявителе переносится на электростатическое скрытое изображение под действием потенциала проявления, электростатическое скрытое изображение на фоточувствительном элементе 11Y проявляется посредством Y-тонера.
Y-проявитель, который прошел область проявления согласно вращению проявочной втулки 24Y, подвергается воздействию магнитного поля отталкивания, сформированного посредством магнитных полюсов, включенных в магнитный ролик (не показан), и удаляется из проявочной втулки 24Y, чтобы вернуться внутрь устройства 22 транспортировки проявителя.
Устройство 22Y транспортировки проявителя содержит первый винтовой элемент 26Y, второй винтовой элемент 32Y, перегородку, помещенную между первым и вторым винтовым элементом, и датчик 45Y обнаружения тонера, включающий в себя датчик проницаемости. Перегородка разделяет первый транспортировочный отсек в качестве блока транспортировки, в котором содержится первый винтовой элемент 26Y, и второй транспортировочный отсек в качестве блока транспортировки, в котором содержится второй винтовой элемент 32Y. В областях напротив обоих концов обоих винтовых элементов 26Y и 32Y вдоль оси оба транспортировочных отсека сообщаются друг с другом через отверстия (не показаны), соответственно.
Первый винтовой элемент 26Y и второй винтовой элемент 32Y в качестве элементов перемешивания и транспортировки имеют стержнеобразные элементы в форме вращающихся валов, оба конца которых поддерживаются с возможностью вращения посредством опор (не показаны), соответственно, и выступающие спиральные лезвия, предусмотренные на внешних поверхностях элементов в форме вращающихся валов. Когда первый винтовой элемент 26Y и второй винтовой элемент 32Y активируются, чтобы вращаться посредством приводящего блока (не показан), первый винтовой элемент 26Y и второй винтовой элемент 32Y транспортируют Y-проявитель в направлении оси вращения с помощью спиральных лезвий.
В первом транспортировочном отсеке, в котором содержится первый винтовой элемент 26Y, при вращении первого винтового элемента 26Y Y-проявитель транспортируется с передней стороны к внутренней стороне в направлении, ортогональном поверхности чертежа. Когда Y-проявитель транспортируется рядом с концом на внутренней стороне корпуса 21Y, Y-проявитель поступает во второй транспортировочный отсек через отверстие, предусмотренное в перегородке (не показано).
Проявочный блок 23Y сформирован над вторым транспортировочным отсеком, в котором содержится второй винтовой элемент 32Y. Второй транспортировочный отсек и проявочный блок 23Y сообщаются друг с другом по всей области участков, противостоящих друг другу. Второй винтовой элемент 32Y и проявочная втулка 24Y, размещенная наискось над вторым винтовым элементом 32Y, расположены напротив друг друга при сохранении параллельной зависимости. Во втором транспортировочном отсеке Y-проявитель транспортируется с внутренней стороны к передней стороне в направлении, ортогональном поверхности чертежа. В процессе этой транспортировки Y-проявитель вокруг направления вращения второго винтового элемента 32Y извлекается в проявочную втулку 24Y соответствующим образом, и Y-проявитель после проявления собирается из проявочной втулки 24Y соответствующим образом. Y-проявитель, транспортируемый к концу на передней стороне на чертеже второго транспортировочного отсека, возвращается внутрь первого транспортировочного отсека через отверстие (не показано), предусмотренное в перегородке.
Датчик 45Y концентрации тонера в качестве блока определения концентрации тонера, включающего в себя датчик проницаемости, крепится к нижней стенке первого транспортировочного отсека. Датчик 45Y концентрации тонера определяет снизу первого винтового элемента 26Y концентрацию тонера Y-проявителя, транспортируемого посредством первого винтового элемента 26Y и выводит напряжение, соответствующее результату обнаружения. Блок управления (не показан) приводит устройство подачи Y-тонера на основе значения выходного напряжения из датчика 45Y концентрации тонера, чтобы подавать соответствующее количество Y-тонера в первый транспортировочный отсек. Как следствие, концентрация тонера Y-проявителя, уменьшенная при проявлении, восстанавливается.
Изображение Y-тонера, сформированное на фоточувствительном элементе 11Y, первично переносится на промежуточную транспортировочную ленту 51 в зоне прижима первичного переноса Y, описанном далее. Остаточный тонер переноса, не перенесенный первично на промежуточную транспортную ленту 51, прилипает к поверхности фоточувствительного элемента 11Y, которая прошла процесс первичного переноса.
Устройство 14Y очистки барабанов поддерживает консольно лезвие 15Y очистки, изготовленное, например, из уретанового каучука, и устанавливает его свободный конец в контакт с поверхностью фоточувствительного элемента 11Y. Устройство 14Y очистки барабанов помещает сторону наконечника щетки щеточного ролика 16Y, который включает в себя элементы в форме вращающихся валов, приводимые так, чтобы вращаться посредством приводящего блока (не показан) и многочисленных проводящих подъемов, вертикально предусмотренных на внешних поверхностях элементов в форме вращающихся валов, в контакт с фоточувствительным элементом 11Y. Устройство 14Y очистки барабанов соскребает остаточный тонер с поверхности фоточувствительного элемента 11Y с помощью лезвия 15Y очистки и щеточного ролика 16Y. Напряжение смещения очистки применяется к щеточному ролику 16Y посредством ролика 17Y из металла с электрическим полем, который входит в контакт со щеточным роликом 16Y. Наконечник скребка 18Y прижимается к ролику 17Y с электрическим полем. Остаточный тонер переноса, соскребенный с фоточувствительного элемента 11Y посредством лезвия 15Y очистки и щеточного ролика 16Y, проходит через щеточный ролик 16Y и ролик 17Y с электрическим полем 17Y и затем соскребается с ролика 17Y посредством скребка 18Y, чтобы упасть на собирающий винт 19Y. Остаточный тонер переноса выходит из корпуса согласно вращению собирающего винта 18Y и возвращается в устройство 22 транспортировки проявителя посредством блока транспортировки (не показан) для повторного использования тонера.
Поверхность фоточувствительного элемента 11Y, с которой остаточный тонер переноса очищен посредством устройства 14Y очистки барабанов, подвергается удалению заряда посредством устройства 13Y удаления заряда, включающего в себя лампу удаления заряда, и затем снова равномерно заряжается посредством зарядного элемента 12Y.
Потенциал участка без изображений фоточувствительного элемента 11Y, который прошел позицию оптической записи посредством записывающего светового пучка L, определяется посредством датчика 49Y Y-потенциала, и результат подается в блок управления (не показан).
Фоточувствительный элемент 11Y, имеющий диаметр 60 мм, приводится так, чтобы вращаться с линейной скоростью в 282 мм/с. Проявочная втулка 24Y, имеющая диаметр 25 мм, приводится так, чтобы вращаться с линейной скоростью в 564 мм/с. Количество тонера в проявителе, подаваемого в область проявления, находится в диапазоне примерно от -10 до -30 мкКл/г. Зазор проявления, который является зазором между фоточувствительным элементом 11Y и проявочной втулкой 24Y, задается в диапазоне от 0,5 мм до 0,3 мм. Толщина фоточувствительного слоя фоточувствительного элемента 11Y равна 30 мкм. Диаметр электронного пятна луча на фоточувствительном элементе 11Y записывающего светового пучка L равен 50×60 мкм. Световая энергия записывающего светового пучка L равна около 0,47 мВт. Однородно заряженный потенциал фоточувствительного элемента 11Y равен, например -700 В, а потенциал электростатического скрытого изображения равен -120 В. Более того, вольтаж проявочного напряжения смещения составляет, например, -470 В, и обеспечивается потенциал проявления 350 В.
Блок 10Y обработки описан подробно выше. Блоки обработки других цветов (10C, 10M и 10K) являются такими же, как и блок 10Y обработки, за исключением того, что цвета тонера в них отличаются.
Как показано на фиг.2, фоточувствительные элементы 11Y, 11C, 11M и 11K блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки вращаются при вхождении в контакт с верхней поверхностью растягивания промежуточной транспортной ленты 51, непрерывно перемещаемой по часовой стрелке, и формируют прижимы первичного переноса для Y, C, M и K. На задней стороне прижимов первичного переноса для Y, C, M и K ролики 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса находятся в контакте с задней поверхностью промежуточной транспортной ленты 51. Напряжения смещения первичного переноса, имеющие полярность, противоположную полярности зарядки тонера, применяются к роликам 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса посредством блоков подачи напряжения смещения (не показаны). Поля первичного переноса для электростатического перемещения тонера со стороны фоточувствительного элемента на сторону ленты формируются в прижимах первичного переноса для Y, C, M и K посредством напряжений смещения первичного переноса. Изображения Y-, C-, M- и K-тонера, сформированные на фоточувствительных элементах 11Y, 11C, 11M и 11K, поступают в прижимы первичного переноса для Y, C, M и K согласно вращению фоточувствительных элементов 11Y, 11C, 11M и 11K. Изображения Y-, C-, M- и K-тонера последовательно накладываются одно на другое и первично переносятся на промежуточную транспортную ленту 51 посредством полей первичного переноса и действия давления прижима. Следовательно, четырехцветное перекрывающееся тонерное изображение (далее "четырехцветное тонерное изображение") сформировано на передней поверхности (поверхности внешнего кругового контура) промежуточной транспортной ленты 51. Проводящие щетки, к которым применяются напряжения смещения первичного переноса, бесконтактное зарядное устройство скоротрона и т.п. могут быть приспособлены вместо роликов 55Y, 55C, 55M и 55K первичного переноса.
В правой стороне на фиг.2 блока 10K обработки блок 61 оптических датчиков размещается так, что находится напротив передней поверхности промежуточной транспортной ленты 51 при сохранении предварительно определенного промежутка. Блок 61 оптических датчиков включает в себя (фиг.4) датчик 62R позиций задней стороны, датчик 63Y концентрации Y-изображения, датчик 63C концентрации C-изображения, датчик 62c центральной позиции, датчик 63M концентрации M-изображения, датчик 63K концентрации K-изображения и датчик 62F позиции передней стороны, размещенные в направлении ширины промежуточной транспортной ленты 51. Все эти датчики включают в себя отражающие фотодатчики. Датчики отражают свет, излучаемый из светоизлучающего элемента (не показан), на переднюю поверхность промежуточной транспортной ленты 51 и тонерное изображение на ленте и обнаруживают величину отраженного света с помощью светоприемного элемента (не показан). Блок управления может обнаруживать тонерное изображение на промежуточной транспортной ленте 51 и обнаруживать концентрацию изображения (объем прилипшего тонера на единицу площади) на основе значений выходного напряжения из датчиков.
Как показано на фиг.2, ролик 56 вторичного переноса размещен под промежуточной транспортной лентой 51. Ролик 56 вторичного переноса входит в контакт с передней поверхностью промежуточной транспортной ленты 51 и формирует прижим вторичного переноса при активации так, чтобы вращать против часовой стрелки на чертеже посредством приводящего блока. На задней стороне прижима вторичного переноса промежуточная транспортная лента 51 обернута вокруг нажимного ролика 53 вторичного переноса, который электрически заземлен.
Напряжение смещения вторичного переноса, имеющее полярность, противоположную полярности зарядки тонера, применяется к ролику 56 вторичного переноса посредством блока подачи напряжения смещения (не показан), чтобы сформировать поле вторичного переноса между роликом 56 вторичного переноса и заземленным нажимным роликом 53 вторичного переноса. Четырехцветное тонерное изображение, сформированное на передней поверхности промежуточной транспортной ленты 51, поступает в зону прижима вторичного переноса согласно непрерывному перемещению промежуточной транспортной ленты 51.
На фиг.1 показаны также устройство 200 подачи листов, множество кассет 201 подачи листов, которые хранят листы P для записи, множество роликов 202 подачи листов, которые доставляют листы P для записи, хранящиеся в кассетах 201 подачи листов, за пределы кассет, множество пар 203 роликов разделения, которые разделяют доставляемые листы P для записи поодиночке, множество пар 205 транспортировочных роликов, которые транспортируют лист P для записи после отделения по пути 204 доставки, и т.п. Устройство 200 подачи листов размещено сразу под блоком 1 принтера, как показано на чертеже. Путь 204 доставки устройства 200 подачи листов соединен с путем 70 подачи листов блока 1 принтера. Как следствие, листы P для записи, доставляемые из кассет 201 подачи листов устройства 200 подачи листов, подаются на путь 70 подачи листов блока 1 принтера посредством пути 204 доставки.
Пара 71 регистрационных роликов размещается рядом с концом пути 70 подачи листов блока 1 принтера. Пара 71 регистрационных роликов доставляет лист P для записи. прижатый между роликами, в прижим вторичного переноса в то время, когда лист P для записи синхронизирован с четырехцветным тонерным изображением на промежуточной транспортной ленте 51. В зоне прижима вторичного переноса четырехцветное тонерное изображение на промежуточной транспортной ленте 51 вторично переносится на лист P для записи совместно под действием поля вторичного переноса и давления прижима. Четырехцветное тонерное изображение формирует полноцветное изображение совместно с белым цветом на листе P для записи. Лист P для записи, на котором сформировано полноцветное изображение, выгружается из зоны вторичного прижима и отделяется от промежуточной транспортной ленты 51.
В левой стороне на чертеже размещается блок 75 конвейерной ленты, который непрерывно перемещает непрерывную конвейерную ленту 76 листов против часовой стрелки на чертеже при растягивании непрерывной конвейерной ленты 76 листов с помощью множества натяжных роликов. Лист P для записи, отделенный от промежуточной транспортной ленты 51, подается на верхнюю поверхность растягивания непрерывной конвейерной ленты 76 листов и транспортируется в фиксирующее устройство 80.
Лист P для записи, отправленный в фиксирующее устройство 80, прижимается посредством фиксирующего прижима, сформированного посредством теплового ролика 81, содержащего источник тепловыделения (не показан), такой как галогенная лампа, и прижимного ролика 82, который прижимается к тепловому ролику 81. Лист P для записи нагревается во время прижатия и отправляется наружу фиксирующего устройства 80, имея полноцветное изображение, зафиксированное на его поверхности.
Небольшое количество остаточного тонера вторичного переноса, который не перенесен на лист P для записи, прилипает к поверхности промежуточной транспортной ленты 51 после прохождения через зону прижима вторичного переноса. Остаточный тонер вторичного переноса удаляется с промежуточной транспортной ленты 51 посредством устройства 57 очистки ленты, которое контактирует с передней поверхностью промежуточной транспортной ленты 51.
Перекрестное устройство 85 (фиг.1) размещено под фиксирующим устройством 80. Когда лист P для записи, выгруженный из фиксирующего устройства 80, поступает в позицию переключения пути транспортировки для переключения посредством качающей переключающей собачки 86, лист P для записи отправляется к паре 87 роликов выгрузки листов перекрестного устройства 85 согласно позиции прекращения качания переключающей собачки 86. Когда лист P для записи отправлен к паре роликов 87 выгрузки листов, после выгрузки из устройства лист P для записи складывается пачкой в лотке 3 выгрузки листов.
С другой стороны, когда лист P для записи отправляется в перекрестное устройство 85 после обращения посредством перекрестной транспортировки посредством перекрестного устройства 85, лист P для записи транспортируется в пару 71 регистрационных роликов снова. Лист P для записи снова поступает в зону прижима вторичного переноса, и полноцветное изображение формируется на другой поверхности.
Лист P для записи, подаваемый в лоток 2 подачи вручную, предусмотренный сбоку корпуса блока 1 принтера, подается в пару 71 регистрационных роликов после прохождения через ролик 72 подачи вручную и пару 73 роликов разделения подачи вручную. Пара 71 регистрационных роликов может быть заземлена или к ней может быть приложено напряжение смещения, чтобы удалить бумажный порошок с листа P для записи.
Когда пользователь снимает копию оригинала с помощью копировального аппарата, сначала он помещает оригинал на стойку 401 для оригиналов автоматического податчика 400 документов-оригиналов. Альтернативно пользователь открывает автоматический податчик 400 документов-оригиналов, помещает оригинал на контактное стекло 301 сканера 300 и закрывает автоматический податчик 400 документов-оригиналов, чтобы прижать оригинал. После этого, когда пользователь нажимает кнопку пуска (не показана), когда оригинал помещен на автоматический податчик 400 документов-оригиналов, оригинал подается на контактное стекло 301. Сканер 300 приводится так, чтобы начать сканирование, посредством первого передвижного элемента 303 и второго передвижного элемента 304. Практически в то же время начинается приведение блока 50 переноса и блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки соответствующих цветов. Доставка листа P для записи из устройства 200 подачи листов также начинается. Когда лист P для записи, не помещенный в кассеты 201 подачи листов, используется, то доставка листа P для записи, помещенного в лоток 2 подачи вручную, выполняется.
На фиг.5 представлена блок-схема копировального аппарата. Копировальный аппарат содержит блок 500 управления, который управляет различными устройствами. В блоке 500 управления постоянное запоминающее устройство (ROM) 503, которое заранее сохраняет стационарные данные, такие как вычислительная программа, и оперативное запоминающее устройство (RAM) 502, которое выступает в качестве рабочей области и т.п. для сохранения с возможностью перезаписи различных данных, соединены посредством линии шины с центральным процессором (CPU) 501, который выполняет управление различными арифметическими операциями и приведение соответствующих блоков. ROM 503 также сохраняет таблицу данных преобразования концентрации, указывающую зависимость между значениями выходного изображения из датчиков изображений соответствующих цветов (63Y, 63C, 63M и 63K на фиг.4) в блоке 61 оптических датчиков и плотностью изображений, соответствующей значениям выходного напряжения.
Блок 1 принтера, устройство 200 подачи листов, сканер 300 и ADF 400 соединены с блоком 500 управления. Для удобства иллюстрации только несколько датчиков и оптический записывающий блок 60 показаны в качестве устройств в блоке 1 принтера. Другими словами, блок 500 управления управляет другими устройствами (к примеру, блоком переноса и блоками обработки различных цветов), которые не показаны на фиг.5. Сигналы, выводимые из датчиков, отправляются в блок 500 управления.
На фиг.6 показана блок-схема последовательности операций обработки корректировки параметров, выполняемой посредством блока 500 управления. Обработка корректировки параметров выполняется в предварительно определенное время, например, в ходе пуска копировального аппарата, каждый раз, когда число копий, определенное заранее, снято (между предшествующей операцией печати и текущей операций печати при операции непрерывной печати) или каждое фиксированное время. На фиг.6 показан поток обработки в ходе пуска копировального аппарата.
Когда обработка корректировки параметров начата, сначала, для того, чтобы различить время включения источника питания от времени некорректной обработки замятия и т.п., температура поверхности теплового ролика (далее "температура фиксации") в фиксирующем устройстве 80 обнаруживается в качестве условия для приведения в исполнение потока обработки. Определяется, превышает ли температура фиксации 100°C. Когда температура фиксации превышает 100°C (НЕТ на этапе S1), блок 500 управления считает, что это не время включения источника питания, и завершает поток обработки.
Когда температура фиксации не превышает 100°C (ДА на этапе S1), блок 500 управления выполняет проверку датчика потенциала (этап S2). При этой проверке датчика потенциалов блок 500 управления равномерно заряжает, в блоках обработки соответствующих цветов 10Y-10K, поверхности фоточувствительных элементов 11Y-11K при предварительно определенном условии и обнаруживает потенциалы поверхности фоточувствительных элементов 11Y-11K с помощью датчика потенциалов (к примеру, 49Y на фиг.3). Затем блок 500 управления выполняет корректировку Vsg или блок оптических датчиков (61 на фиг.4) (этап S3). При этой корректировке Vsg блок 500 управления корректирует, для соответствующих датчиков 62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M и 63K, величину светового излучения из светоизлучающего элемента, чтобы фиксировать выходное напряжение (Vsg) от светоприемного элемента, который обнаруживает отраженный свет, в области без изображений промежуточной транспортной ленты 51. На этапах S2-S3 блок 500 управления параллельно выполняет проверку датчиков потенциала и корректировку Vsg для соответствующих цветов.
Когда корректировка Vsg завершена, блок 500 управления определяет, есть ли ошибка при проверке датчика потенциалов (этап S2) и корректировке Vsg (этапы S3 и S4). Когда есть ошибка (НЕТ на S4), после задания кода ошибки, соответствующего ошибке (этап S18), блок 500 управления завершает работу. С другой стороны, когда нет ошибки (ДА на S4), блок 500 управления определяет, задана ли автоматически система корректировки параметров (этап S5). Блок 500 управления приводит в исполнение обработку на этапах S3-S4 независимо от системы корректировки параметров.
Когда система корректировки параметров не задана автоматически (параметрам присвоены фиксированные значения) (НЕТ на S5), после задания кода ошибки блок 500 управления завершает последовательность потоков управления. С другой стороны, когда система корректировки параметров задана автоматически (ДА на S5), блок 500 управления приводит в исполнение поток на этапах S6-S16, описанный далее.
На этапе S6 блок 500 управления формирует семь наборов фрагментарных тонерных шаблонов, включающих в себя множество опорных тонерных изображений, показанных на фиг.4, на передней поверхности промежуточной транспортной ленты 51. Эти фрагментарные тонерные шаблоны формируются рядом в направлении ширины промежуточной транспортной ленты 51, так чтобы быть обнаруженными посредством любого из семи датчиков 62R, 62C, 62F, 63Y, 63C, 63M и 63K, включенных в блок 61 оптических датчиков. Эти семь наборов фрагментарных тонерных шаблонов приблизительно делятся на фрагментарные шаблоны для обнаружения оттенков концентрации и фрагментарные шаблоны для обнаружения позиционного отклонения.
В качестве фрагментарных шаблонов для обнаружения оттенков концентрации фрагментарные шаблоны PpY, PpC, PpM и PpK для обнаружения оттенков концентрации Y, C, M и K, включающие в себя множество опорных тонерных изображений того же цвета (опорные тонерные изображения Y, C, M или K), имеющих различную плотность изображения, отдельно формируются и обнаруживаются посредством датчиков 63Y, 63C, 63M и 63K концентрации Y-, C-, M- и K-изображения. Ссылаясь на фрагментарный шаблон PpY для обнаружения оттенков концентрации Y в качестве примера, показанного на фиг.7, фрагментарный шаблон PpY включает в себя n опорных тонерных изображений Y, т.е. первое опорное тонерное изображение Y PpY1, второе опорное тонерное изображение Y PpY2, …, и n-ное опорное тонерное изображение PpYn, размещенных с предварительно определенными интервалами G в направлении перемещения ленты (направлении стрелки на чертеже). Эти опорные тонерные изображения имеют различную плотность изображения, но имеют одинаковую форму и положение на промежуточной транспортной ленте 51. Опорные тонерные изображения имеют прямоугольную форму, причем их направление ширины задано вдоль направления ширины ленты, а направление длины задано вдоль направления перемещения ленты. Их ширина W1 составляет 15 мм, а длина L1 составляет 20 мм. Интервал G составляет 10 мм. Интервал направления ширины ленты в фрагментарных шаблонах различных цветов составляет 5 мм.
Соответствующие опорные тонерные изображения в этих фрагментарных шаблонах PpY, PpC, PpM и PpK для обнаружения оттенков концентрации - это тонерные изображения, сформированные на фоточувствительных элементах 11Y, 11C, 11M и 11K соответствующих блоков 10Y, 10C, 10M и 10K обработки и перенесенные на промежуточную транспортную ленту 51. Когда опорные тонерные изображения проходят сразу под датчиками 63Y, 63C, 63M и 63K концентрации тонера согласно непрерывному перемещению промежуточной транспортной ленты 51, опорные тонерные изображения отражают свет, излучаемый из датчиков, на свои поверхности. Величина отраженного света принимает значения, коррелированные с плотностью опорных тонерных изображений. Блок 500 управления сохраняет, для каждого из цветов, значения выходного напряжения датчиков для соответствующих опорных тонерных изображений в RAM 502 как Vpi (i=1-N) (этап S8). После задания плотности изображений (объема прилипшего тонера на единицу площади) соответствующих опорных тонерных изображений на основе значений выходного напряжения датчиков и таблицы данных преобразования концентрации в ROM 503 заранее, блок 500 управления сохраняет указанный результат в RAM 502 (этап S9). Прежде чем фрагментарные шаблоны для обнаружения оттенков концентрации для соответствующих цветов отлагаются на фоточувствительных элементах соответствующих цветов, потенциалы соответствующих опорных скрытых изображений как предшественников опорных тонерных изображений обнаруживаются посредством датчиков потенциала. Блок 500 управления последовательно сохраняет результаты обнаружения в RAM 502 (этап S7).
Когда объем прилипшего тонера для опорных тонерных изображений соответствующих цветов указан, блок 500 управления вычисляет соответствующие потенциалы проявления для проявочных устройств соответствующих цветов (этап S10). В частности, например, зависимость между потенциалом соответствующих опорных скрытых изображений, полученным на S7, и объемом прилипшего тонера, полученным на S9, рисуется в плоскости X-Y, как показано на фиг.8. На чертеже X-ось указывает потенциал (разность между проявочным напряжением смещения VB и потенциалом скрытого изображения), а Y-ось указывает объем прилипшего тонера на единицу площади (мг/см2). Как описано выше, отражающие фотодатчики используются в качестве соответствующих датчиков блока 61 оптических датчиков. Значения выходного напряжения из датчиков насыщаются, когда объем прилипшего тонера на опорном изображении тонера достаточно большой. Следовательно, когда объем прилипшего тонера вычисляется с помощью значения выходного напряжения датчика для опорного тонерного изображения, имеющего относительно большое количество прилипшего тонера, возникает ошибка. Таким образом, как показано на фиг.9, только комбинация данных в участке, где зависимость между потенциалом опорного скрытого изображения и количеством прилипшего тонера является линейной, выбирается из множества комбинаций данных, включающих в себя потенциалы опорных скрытых изображений и количества прилипшего тонера для опорных тонерных изображений. Линейная аппроксимация характеристик проявления получается посредством применения метода наименьших квадратов к данным в этом участке. Потенциал проявления для каждого из цветов вычисляется на основе приближенного линейного уравнения (E), полученного для каждого из цветов. Хотя отражающие фотодатчики типа правильного отражения используются в данном копировальном аппарате, могут быть использованы отражающие фотодатчики типа диффузного отражения.
Следующие уравнения используются при вычислении посредством метода наименьших квадратов:
Xave=ΣXn/k (1)
Yave=ΣYn/k (2)
Sx=Σ(Xn-Xave)×(Xn-Xave) (3)
Sy=Σ(Yn-Yave)×(Yn-Yave) (4)
Sxy=Σ(Xn-Xave)×(Yn-Yave) (5)
Когда приближенное линейное уравнение (E), полученное из выходных значений датчиков потенциалов соответствующих цветов (потенциалов опорных скрытых изображений соответствующих цветов) и количеств прилипшего тонера (плотностей изображения) для соответствующих опорных тонерных изображений, равно Y=A1×X+B1, коэффициенты A1 и B1 могут быть представлены следующим образом:
A1=Sxy/Sx (6)
B1=Yave-A1×Xave (7)
Коэффициент корреляции R приближенного линейного уравнения (E) может быть представлен следующим образом:
R×R=(Sхy×Sxy)/(Sx×Sy) (8)
Из данных Xn потенциала и данных Yn количества прилипшего тонера после визуализации, полученной из потенциалов опорных скрытых изображений и объемов прилипшего тонера для каждого из цветов, которые вычислены до S9, следующие шесть наборов данных, имеющих наименьшие числовые значения, выбраны:
(X1-X5, Y1-Y5)
(X2-X6, Y2-Y6)
(X3-X7, Y3-Y7)
(X4-X8, Y4-Y8)
(X5-X9, Y5-Y9)
(X6-X10, Y6-Y10)
Вычисление линейной аппроксимации выполняется согласно уравнениям (1)-(8), и коэффициент R корреляции вычисляется, с тем чтобы получить соответствующие шесть наборов приближенных линейных уравнений и коэффициентов корреляции (9)-(14):
Y11=A11×X+B11; R11 (9)
Y12=A12×X+B12; R12 (10)
Y13=A13×X+B13; R13 (11)
Y14=A14×X+B14; R14 (12)
Y15=A15×X+B15; R15 (13)
Y16=A16×X+B16; R16 (14)
Другое приближенное линейное уравнение, соответствующее максимальному значению из коэффициентов R11-R16 корреляции, выбирается в качестве приближенного линейного уравнения (E) из полученных шести приближенных линейных уравнений.
В приближенном линейном уравнении (E) значение X в то время, когда значение Y - это требуемый максимальный объем Max прилипшего тонера, как показано на фиг.9, т.е. значение Vmax потенциала проявления, вычисляется. Потенциал VB проявочного напряжения смещения в каждом из проявочных устройств соответствующих цветов и соответствующий потенциал скрытого изображения (потенциал блока экспонирования) VL, соответствующий потенциалу VB проявочного напряжения смещения, задаются посредством следующих уравнений (15) и (16) из уравнений, описанных выше:
Vmax=(Mmax-B1)/A1 (15)
VB-VL=Vmax=(Mmax-B1)/A1 (16)
Зависимость между VB и VL может быть представлена с помощью коэффициентов приближенного линейного уравнения (E). Следовательно, уравнение (16) представляется следующим образом:
Mmax=A1×Vmax+B1 (17)
Зависимость между фоновым потенциалом VD, который является потенциалом до экспонирования фоточувствительных элементов, и потенциалом VB проявочного напряжения смещения задается из X-координаты VK (напряжения начала проявления проявочного устройства) в точке пересечения линейного уравнения, показанного на фиг.9, т.е.,
Y=A2*X+B2 (18)
и X-оси и фонового размытого предельного напряжения Vα, которое получается экспериментально:
VD-VB=VK+Vα(19)
Следовательно, зависимость между Vmax, VD, VB и VL зависит от уравнений (16) и (19). В данном примере с Vmax в качестве опорного значения зависимость между опорным значением и соответствующими напряжениями VD, VB и VL получается посредством эксперимента и т.п. заранее и сохраняется в ROM 503 в качестве таблицы управления потенциалами, показанной на фиг.10.
Блок 500 управления выбирает Vmax, ближайшее к Vmax, вычисленному для каждого из цветов из таблицы управления потенциалами, и задает соответствующие управляющие напряжения (потенциалы) VB, VD и VL, соответствующие выбранному Vmax, в качестве целевых потенциалов (этап S11).
Затем блок 500 управления контролирует мощность лазерного излучения полупроводникового лазера оптического записывающего блока 60 так, чтобы быть максимальной силой света, посредством схемы 510 управления записью и захватывает выходное значение датчика потенциалов, чтобы тем самым обнаружить остаточный потенциал на фоточувствительных элементах (этап S12). Когда остаточный потенциал не равен 0 В, блок 500 управления корректирует целевые потенциалы VB, VD и VL, определенные на этапе S11, на величину остаточного потенциала, чтобы задать целевые потенциалы.
Блок 500 управления определяет, есть ли ошибка на этапах S5-S13 (этап S14). Когда есть ошибка даже в одном цвете (НЕТ на S14), блок 500 управления задает код ошибки, поскольку отклонение концентрации изображения является значительным, и обработка после этого является бесполезной, даже если только другие цвета управляются (этап S18), и завершает последовательность потоков управления. Блок 500 управления не обновляет условия создания изображений и создает изображения согласно условиям создания изображений, таким же, как для последнего раза, до тех пор пока следующая обработка корректировки параметров не будет успешной.
Когда на S14 определено, что нет ошибки (Y), блок 500 управления регулирует схему источника питания (не показана) таким образом, чтобы фоновый потенциал VD фоточувствительных элементов соответствующих цветов достиг целевого потенциала. Блок 500 управления регулирует мощность лазерного света в полупроводниковых лазерах посредством блока управления лазерами (не показан) таким образом, чтобы поверхностный потенциал VL фоточувствительных элементов достиг целевого потенциала. Блок 500 управления регулирует схему источника питания таким образом, чтобы потенциал VB проявочного напряжения смещения достиг целевого потенциала в проявочных устройствах соответствующих цветов (этап S15).
Блок 500 управления определяет, есть ли ошибка на S15 (этап S16). Когда нет ошибки (ДА на S16), после выполнения обработки корректировки позиционного отклонения, описанной далее, блок 500 управления завершает последовательность управляющей обработки. С другой стороны, когда имеется ошибка (НЕТ на S16), блок 500 управления завершает последовательность потоков управления после задания кода ошибки.
В качестве фрагментарных шаблонов для обнаружения позиционного отклонения, как показано на фиг.4, три набора фрагментарных шаблонов, т.е. фрагментарные шаблоны для позиционного отклонения PcR задней стороны, сформированные рядом с одним концом в направлении ширины промежуточной транспортной ленты 51, фрагментарные шаблоны для обнаружения центрального позиционного отклонения PcC, сформированные в центре в направлении ширины, и фрагментарные шаблоны для обнаружения позиционного отклонения передней стороны PcF, сформированные рядом с другим концом в направлении ширины, формируются. Все фрагментарные шаблоны включают в себя множество опорных тонерных изображений, размещенных в направлении перемещения ленты. Каждый из трех наборов фрагментарных шаблонов имеет опорные тонерные изображения четырех цветов Y, C, M и K. Если позиционного отклонения не возникает в фоточувствительных элементах, то оптическая система экспонирования в каждом из опорных тонерных изображений задней стороны, центра и передней стороны соответствующих цветов формируется с равными интервалами и в равнозначных положениях. Тем не менее, когда возникает позиционное отклонение, интервалы формирования варьируются, и положения наклоняются. Следовательно, в обработке корректировки позиционного отклонения (этап S17) блок 500 управления обнаруживает нерегулярность интервалов и положений формирования на основе интервалов времени обнаружения соответствующих опорных тонерных изображений. Блок 500 управления регулирует на основе результата обнаружения наклон зеркала оптической системы экспонирования с помощью непоказанного механизма корректировки наклона и корректирует время начала экспонирования. Как результат, позиционное отклонение тонерных изображений соответствующих цветов снижается.
На фиг.11 показан общий вид по частям проявочного устройства 20Y для Y. Фиг.12 - это вид в плане по частям проявочного устройства 20Y при просмотре сверху. Как описано выше, проявочное устройство 20Y включает в себя проявочный блок 23Y, включающий в себя проявочную втулку 24Y и устройство 22Y транспортировки проявителя, которое перемешивает и транспортирует Y-проявитель. Устройство 22Y транспортировки проявителя включает в себя первый транспортировочный отсек, который содержит первый винтовой элемент 26Y в качестве элемента перемешивания и транспортировки, и второй транспортировочный отсек, который содержит второй винтовой элемент 32Y в качестве элемента перемешивания и транспортировки. Первый винтовой элемент 26Y включает в себя элемент 27Y в виде вращающегося вала, оба конца которого в направлении оси поддерживаются с возможностью вращения посредством опор, и спиральное лезвие 28Y, предусмотренное в виде выступов в спиральной форме на внешней поверхности элемента 27Y в виде вращающегося вала. Второй винтовой элемент 32Y включает в себя элемент 33Y в виде вращающегося вала, оба конца которого в направлении оси поддерживаются с возможностью вращения посредством опор, и спиральное лезвие 34Y, предусмотренное в виде выступов в спиральной форме на внешней поверхности элемента 33Y в виде вращающегося вала.
Первый винтовой элемент 26Y в первом транспортировочном отсеке в качестве блока транспортировки проявителя окружен посредством стенок корпуса вокруг своих боков. По двум сторонам, находящимся на обеих сторонах в осевом направлении первого винтового элемента 26Y, пластина 21Y-1 задней стороны и пластина 21Y-2 передней стороны корпуса окружают первый винтовой элемент 26Y с обеих сторон в осевом направлении. На одной из двух сторон, находящихся на обеих сторонах в осевом направлении, ортогональном осевому направлению первого винтового элемента 26Y, пластина 21Y-3 левой стороны корпуса в качестве боковой стенки идет в направлении оси вращения первого винтового элемента 26Y, при этом противостоя первому винтовому элементу 26Y через предварительно определенный промежуток. На другой из двух сторон перегородка 21Y-5 в качестве боковой стенки, которая разделяет первый транспортировочный отсек и второй транспортировочный отсек, идет в направлении оси вращения первого винтового элемента 26Y, при этом противостоя первому винтовому элементу 26Y через предварительно определенный промежуток.
Второй винтовой элемент 32Y во втором транспортировочном отсеке в качестве блока транспортировки проявителя окружен посредством стенок корпуса вокруг своих боков. По двум сторонам, находящимся на обеих сторонах в осевом направлении второго винтового элемента 32Y, пластина 21Y-1 задней стороны и пластина 21Y-2 передней стороны корпуса окружают второй винтовой элемент 32Y с обеих сторон в осевом направлении. На одной из двух сторон, находящихся на обеих сторонах в осевом направлении, ортогональном осевому направлению второго винтового элемента 32Y, пластина 21Y-4 правой стороны корпуса в качестве боковой стенки идет в направлении оси вращения второго винтового элемента 32Y, при этом противостоя второму винтовому элементу 32Y через предварительно определенный промежуток. На другой из двух сторон перегородка 21Y-5, которая разделяет первый транспортировочный отсек и второй транспортировочный отсек, идет в направлении оси вращения второго винтового элемента 32Y, при этом противостоя второму винтовому элементу 32Y через предварительно определенный промежуток.
Второй винтовой элемент 32Y, бока которого окружены посредством стенки, транспортирует непоказанный Y-проявитель, удерживаемый в спиральном лезвии 34Y, в направлении оси вращения с левой стороны к правой стороне на фиг.12 при перемешивании Y-проявителя в направлении вращения согласно приведению вращения. Поскольку второй винтовой элемент 32Y и проявочная втулка 24Y размещаются параллельно друг другу, направление транспортировки Y-проявителя является направлением вдоль направления оси вращения проявочной втулки 24Y. Второй винтовой элемент 32Y подает Y-проявитель к поверхности проявочной втулки 24Y в ее осевом направлении.
Y-проявитель, транспортируемый рядом с концом правой стороны на чертеже второго винтового элемента 32Y, поступает в первый транспортировочный отсек через отверстие, предусмотренное в перегородке 21Y-5, и затем удерживается в спиральном лезвии 28Y первого винтового элемента 26Y. Согласно приведению вращения первого винтового элемента 26Y Y-проявитель транспортируется вдоль направления оси вращения первого винтового элемента 26Y с левой стороны к правой стороне на чертеже при перемешивании в направлении вращения.
В первом транспортировочном отсеке, в части области, в которой первый винтовой элемент 26Y окружен посредством пластины 21Y-3 левой стороны и перегородки 21Y-5 корпуса, датчик 45Y концентрации Y-тонера крепится к нижней стенке корпуса. Датчик 45Y концентрации Y-тонера обнаруживает, снизу первого винтового элемента 26Y, проницаемость Y-проявителя, транспортируемого вдоль направления оси вращения посредством первого винтового элемента 26Y, и выводит напряжение со значением, соответствующим результату обнаружения, в блок 500 управления. Поскольку проницаемость Y-проявителя имеет корреляцию с концентрацией Y-тонера Y-проявителя, блок 500 управления захватывает концентрацию Y-тонера на основе значения выходного напряжения из датчика 45Y концентрации Y-тонера.
Блок 1 принтера включает в себя непоказанные блоки подачи Y-, C-, M- и K-тонера для отдельной подачи Y-, C-, M- и K-тонера в проявочные Y-, C-, M- и K- устройства. Блок 500 управления сохраняет Vtref для Y, C, M и K, которое указывает целевые значения выходного напряжения из датчиков 45Y, 45C, 45M и 45K концентрации Y-, C-, M- и K-тонера в RAM 502. Когда разность между значениями выходного напряжения из датчиков концентрации Y-, C-, M- и K-тонера и Vtref для Y, C, M и K превышает предварительно определенное значение, блоки подачи Y-, C-, M- и K-тонера приводятся на время, соответствующее разности. Как результат, Y-, C-, M- и K-тонер подается из прорези подачи тонера (к примеру, A на фиг.12), предусмотренной на самой стороне впуска первого транспортировочного отсека в проявочных Y-, C-, M- и K-устройствах, в первый транспортировочный отсек. Плотности Y-, C-, M- и K-тонера Y-, C-, M- и K-проявителей поддерживаются в фиксированном диапазоне.
Проницаемость проявителя демонстрирует удовлетворительную корреляцию с объемной плотностью проявителя. Объемная плотность проявителя колеблется вследствие режима проявителя без обслуживания, даже если концентрация тонера проявителя фиксируется. Например, проявитель, не обслуживаемый в течение долгого времени в состоянии, в котором проявитель не перемешивается посредством винтовых элементов в первом транспортировочном отсеке, и второй транспортировочный отсек выбрасывает воздух из частиц тонера и носителей вследствие собственного веса проявителя. Величина заряда частиц тонера уменьшается. Таким образом, объемная плотность тонера постепенно увеличивается по мере того, как проходит время без обслуживания. Согласно увеличению объемной плотности проницаемость постепенно возрастает. Когда тонер не обслуживается в течение длительного периода, увеличение объемной плотности и проницаемость насыщается. В насыщенном состоянии расстояние между магнитными носителями небольшое в сравнении с расстоянием в проявителе в ходе создания изображения (в ходе перемешивания). Следовательно, падение концентрации тонера в сравнении с исходным значением некорректно обнаруживается.
С другой стороны, когда проявитель, в котором объемная плотность увеличивается и проницаемость насыщается, поскольку проявитель оставался без обслуживания долгое время, перемешивается посредством винтовых элементов в первом транспортировочном отсеке и втором транспортировочном отсеке, воздух захватывается между частицами тонера и между магнитными носителями, а также величина трибоэлектрического заряда частиц тонера возрастает. Следовательно, после оставления проявителя в первом транспортировочном отсеке и втором транспортировочном отсеке без обслуживания в течение долгого периода, когда так называемое перемешивание в режиме малых оборотов для вращения винтовых элементов без выполнения проявления начинается, как показано на фиг.13, объемная плотность быстро падает сразу после начала перемешивания в режиме малых оборотов до тех пор, пока не проходит примерно 3 минуты. Это обусловлено тем, что воздух захватывается в проявитель, и величина трибоэлектрического заряда частиц тонера быстро увеличивается. Следовательно, хотя скорость падения объемной плотности снижается, объемная плотность постепенно снижается по мере того, как проходит время перемешивания в режиме малых оборотов. Это обусловлено тем, что величина трибоэлектрического заряда частиц тонера немного возрастает согласно истиранию внешне добавляемого агента, добавляемого в частицы тонера. В частности, как показано на фиг.14, внешне добавляемый агент H для повышения текучести порошка тонера добавляется в частицы T тонера. Когда внешне добавляемый агент H постепенно истирается согласно перемешиванию в режиме малых оборотов проявителя, сила трения между частицами T тонера постепенно возрастает. Увеличение величины трибоэлектрического заряда частиц тонера практически насыщается до тех пор, пока не пройдет около 3 минут сразу после начала перемешивания в режиме малых оборотов. Затем, когда сила трения между частицами T тонера постепенно увеличивается посредством истирания внешне добавляемого агента H, величина трибоэлектрического заряда частиц T тонера постепенно возрастает согласно росту силы трения. Как результат, в периоде после 3 минут с начала перемешивания в режиме малых оборотов объемная плотность проявителя постепенно падает по мере того, как проходит время. Частицы T тонера в состоянии по умолчанию показаны на фиг.14. Когда 30 минут проходит с начала перемешивания в режиме малых оборотов, частицы T тонера находятся в состоянии, показанном на фиг.15. Текучесть и объемная плотность могут быть измерены посредством метода проверки кажущейся концентрации металлического порошка JIS Z2504: 2000.
Как описано выше, объемная плотность проявителя постепенно падает в течение длительного времени по мере того, как проходит время перемешивания в режиме малых оборотов. Как показано на фиг.16, проницаемость проявителя (выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера) постепенно падает, и результат обнаружения концентрации тонера постепенно ухудшается. Далее значительная разность, показанная на фиг.17, возникает в выходном сигнале Vt датчика концентрации тонера между временем сразу после начала перемешивания в режиме малых оборотов и временем в 30 минут после начала, хотя концентрация тонера проявителя фиксирована. Это приводит к некорректному обнаружению концентрации тонера.
В проявочном устройстве, раскрытом в выложенной патентной заявке Японии 6-308833, для цели предотвращения возникновения такого некорректного обнаружения давление проявителя в области, где концентрация тонера обнаруживается посредством датчика концентрации тонера во всей области блока транспортировки проявителя, задается выше давлений проявителя в других областях. Тем не менее, это давление указывает давление в направлении транспортировки проявителя (в направлении оси вращения винтовых элементов). Согласно экспериментам авторов изобретения удовлетворительная корреляция не устанавливается между этим давлением и степенью возникновения некорректного обнаружения.
На фиг.18 показана схема устройства 22K транспортировки проявителя в проявочном устройстве для K. На чертеже в первом транспортировочном отсеке, включающем в себя первый винтовой элемент 26K для K, его нижняя стенка 21K-6 противостоит нижней стороне в направлении гравитации первого винтового элемента 26K через предварительно определенный промежуток. Пластина 21K-3 левой стороны противостоит одной из обеих поперечных сторон ортогонально направлению оси вращения первого винтового элемента 26K через предварительно определенный промежуток. Перегородка 21K-5 противостоит другой из обеих поперечных сторон через предварительно определенный промежуток. K-проявитель 900K содержится не только в спиральном лезвии 28K первого винтового элемента 26K, но также в зазоре между внешним краем спирального лезвия 28K и пластиной 21K-3 левой стороны, в зазоре между внешним краем спирального лезвия 28K и нижней стенкой 21K-6 и в зазоре между внешним краем спирального лезвия 28K и перегородкой 21K-5. Датчик 45K концентрации K-тонера, крепящийся к корпусу проявочного устройства, не может обнаруживать концентрацию K-тонера K-проявителя в спиральном лезвии 28K на относительно значительном расстоянии, поскольку датчик 45K концентрации K-тонера имеет относительно небольшой диапазон обнаруживаемого расстояния. Датчик 45K концентрации K-тонера может обнаруживать только концентрацию K-тонера K-проявителя 900K, содержащегося в зазоре между спиральным лезвием 28K и нижней стенкой 21K-6. Следовательно, K-проявитель 900K в зазоре должен быть в достаточной степени прижат. Тем не менее, сила прижатия, формируемая посредством вращения первого винтового элемента 26K, в основном действует на K-проявитель 900K, содержащийся в спиральном лезвии 28K, в направлении транспортировки (направлении оси вращения). Даже если K-проявитель 900K в спиральном лезвии 28K в достаточной степени прижимается в направлении транспортировки, K-проявитель 900K в зазоре может не быть в достаточной степени прижатым. Как результат, удовлетворительная корреляция не установлена между давлением в направлении транспортировки, применяемым к проявителю, и степенью возникновения некорректного обнаружения концентрации тонера.
Было обнаружено, что проявочное устройство, показанное на чертеже, имеет недостаток, описанный ниже. Когда K-проявитель 900K не прижимается к поверхности датчика 45K концентрации K-тонера с достаточным давлением согласно вращению первого винтового элемента 26K, замена K-проявителя 900K рядом с датчиком 45K концентрации K-тонера не выполняется активно. Вне зависимости от того факта, что первый винтовой элемент 26K вращается многократно, тот же K-проявитель 900K остается рядом с датчиком 45K концентрации K-тонера в течение долгого времени, и концентрация K-тонера K-проявителя 900K продолжает обнаруживаться. Как результат, значительное изменение концентрации K-тонера K-проявителя 900K не обнаруживается быстро.
Следовательно, необходимо увеличить силу прижатия в направлении вращения винта и прижимать проявитель плотно к поверхности обнаружения проницаемости датчика концентрации тонера вместо повышения силы прижатия в направлении оси винта (направлении транспортировки) на проявитель. На фиг.18 поверхность обнаружения проницаемости датчика 45K концентрации K-тонера приводится в контакт с K-проявителем 900K в первом транспортировочном отсеке. Тем не менее, как показано на фиг.19, стенка (в примере, показанном на чертеже, нижняя стенка 21K-6) первого транспортировочного отсека может быть размещена между K-проявителем 900K в первом транспортировочном отсеке и датчиком 45K концентрации K-тонера. Затем необходимо прижать K-проявитель 900K плотно к стенке, которая размещается между K-проявителем 900K и датчиком 45K концентрации K-тонера посредством силы вращения первого винтового элемента 26K.
Типовая структура копировального аппарата согласно этому варианту осуществления поясняется.
На фиг.20 показан поперечный разрез устройства 22K транспортировки проявителя для K. На чертеже первый транспортировочный отсек, включающий в себя первый винтовой элемент 26K, имеет прижимную стенку 39K. Прижимная стенка 39K предусмотрена, по меньшей мере, в части всей области первого транспортировочного отсека в качестве блока транспортировки проявителя. В частности, прижимная стенка 39K предусмотрена в области напротив нижней стенки 21K-6 первого транспортировочного отсека на нижней стороне в направлении гравитации первого винтового элемента 26K и напротив боковых стенок (пластины 21K-3 левой стороны и перегородки 21K-5) первого транспортировочного отсека по обеим поперечным сторонам, ортогональным направлению оси вращения первого винтового элемента 26K. В этой области концентрация K-тонера транспортируемого K-проявителя обнаруживается посредством датчика 45K концентрации K-тонера (к примеру, области, указанной посредством попеременно длинной и короткой пунктирной линией X на фиг.12).
Как показано на фиг.20, прижимная стенка 39K наложена между пластиной 21K-3 левой стороны и перегородкой 21k-5 первого транспортировочного отсека и закрывает первый транспортировочный отсек сверху. Искривленная поверхность вдоль изгиба спирального лезвия 28K сформирована на поверхности прижимной стенки 39K, напротив первого винтового элемента 26K. Данная прижимная стенка 39K входит в контакт, сверху в вертикальном направлении, с K-проявителем 900K, перемещающимся вверх с нижней стороны в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента 26K, и прижимает K-проявитель 900K вниз в вертикальном направлении. Прижимная стенка 39K выталкивает K-проявитель 900K, присутствующий в спиральном промежутке первого винтового элемента 26K, в радиальном направлении вращения первого винтового элемента 26K при сжатии K-проявителя 900K. Далее часть K-проявителя 900K, содержащаяся в спиральном промежутке первого винтового элемента 26K, выталкивается в зазор между внешним краем спирального лезвия 28K и нижней стенкой 21K-6 первого транспортировочного отсека, чтобы прижать K-проявитель 900K, присутствующий рядом с поверхностью обнаружения датчика 45K концентрации K-тонера, плотно к датчику. Следовательно, некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера может быть снижено больше, чем раньше, посредством плотного прижатия K-проявителя 900K к поверхности обнаружения датчика 45K концентрации K-тонера.
Копировальная машина включает в себя лезвие 29K обратной транспортировки в первом винтовом элементе 26K помимо прижимной стенки 39K в первом транспортировочном отсеке, чтобы дополнительно уменьшать некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера. В частности, на фиг.21 показан вид сбоку части первого винтового элемента 26K для K в копировальном аппарате. На чертеже элемент 27K в виде вращающегося вала приводится так, чтобы вращаться в направлении стрелки B на чертеже. Спиральное лезвие 28K предусмотрено в виде выступов на внешней поверхности элемента 27K, чтобы иметь уклон под углом θ1 в отношении оси вращения элемента 27K в виде вращающегося вала (направлении прохождения линии L1). Предусмотрены четыре угла, сформированных посредством линии L1 и линии L3, идущей в направлении спирального лезвия 28K, на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала. Из четырех углов, каждые два угла являются одинаковыми углами, поскольку углы - это вертикальные углы. Таким образом, предусмотрены два угла, сформированных посредством пересечения линии L1 и линии L3. Угол θ1 представляет меньший из этих углов (θ2, описанный далее, такой же).
В спиральном лезвии 28K первого винтового элемента 26K лезвие 29K обратной транспортировки предусмотрено в виде выступов на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала между двумя противостоящими поверхностями, которые размещаются напротив направления оси вращения (направления прохождения линии L1). Направление прохождения лезвия 29K обратной транспортировки (направление прохождения линии L4) на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала имеет наклон, противоположный наклону спирального лезвия 28K, относительно направления прохождения линии L1. Угол наклона - это θ2.
Спиральное лезвие 28K транспортирует непоказанный K-проявитель в направлении стрелки D на чертеже вдоль направления оси вращения согласно вращению вокруг элемента 27K в виде вращающегося вала. С другой стороны, лезвие 29K обратной транспортировки транспортирует K-проявитель в направлении стрелки C, противоположном направлению транспортировки спирального лезвия 28K, согласно вращению вокруг элемента 27K в виде вращающегося вала. Лезвие 29K обратной транспортировки предусмотрено в виде выступов в участке элемента 27K в виде вращающегося вала в области, нижняя сторона которой в направлении гравитации противостоит нижней стенке первого транспортировочного отсека (21K-6 на фиг.19) в качестве блока транспортировки проявителя и обе поперечные стороны которой, ортогональные направлению оси вращения, противостоят боковым стенкам первого транспортировочного отсека (21K-3 и 21K-5 на фиг.19), соответственно, во всей области направления оси вращения в первом винтовом элементе 26K. Хотя лезвие 29K обратной транспортировки не показано на фиг.18 и 19 для удобства иллюстрации, датчик 45K концентрации K-тонера размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию K-тонера K-проявителя, транспортируемого между лезвием 29K обратной транспортировки и участком спирального лезвия (участком, идущим вдоль линии L3 на фиг.21), соседним лезвию 29K обратной транспортировки.
K-проявитель, транспортируемый в лезвии 29K обратной транспортировки, и K-проявитель, транспортируемый в участке спирального лезвия, соседнем лезвию 29K обратной транспортировки (участке, соседнем с лезвием обратной транспортировки), сталкивается друг с другом между лезвием 29K обратной транспортировки и участком, соседнем с лезвием обратной транспортировки. Следовательно, K-проявитель выталкивается в нормальном направлении. K-проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения датчика 45K концентрации тонера в зазоре между внешним краем первого винтового элемента 26K и нижней стенкой (21K-6) первого транспортировочного отсека, плотно прижимается к поверхности обнаружения. Согласно возрастанию силы прижатия лезвия 29K обратной транспортировки и возрастанию силы прижатия посредством прижимной стенки 39, некорректное обнаружение тонера вследствие колебания в количестве тонера дополнительно снижается. Дополнительно, проявитель рядом с поверхностью обнаружения активно заменяется посредством втягивания проявителя с поверхности обнаружения при сильном прижатии к поверхности обнаружения согласно вращению лезвия 29K обратной транспортировки. Как результат, можно дополнительно снижать некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера посредством недопущения оставления проявителя рядом с поверхностью обнаружения и постоянной подачи нового проявителя к поверхности обнаружения.
Две противостоящие поверхности в спиральном лезвии 28K, противостоящие друг другу вдоль лезвия 29K обратной транспортировки, не соединены с лезвием 29K обратной транспортировки. Зазоры формируются между противостоящими поверхностями и лезвием 29K обратной транспортировки. Следовательно, часть K-проявителей, которые сталкиваются друг с другом вследствие противоположных перемещений между лезвием 29K обратной транспортировки и участком, соседним с лезвием обратной транспортировки, спирального лезвия 28K, транспортируется вдоль спирального промежутка при прохождении через зазоры, как показано на фиг.22.
На фиг.23 представлена диаграмма зависимости между значением преобразования концентрации тонера (процентов веса) из выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (Вольт) и временем перемешивания в режиме малых оборотов (минут) во время, когда K-проявитель, имеющий концентрацию K-тонера в 8 (процентов веса), перемешивается в режиме малых оборотов. Из графика видно, что количество некорректных обнаружений концентрации тонера уменьшается, когда первый винтовой элемент, включающий в себя лезвие обратной транспортировки, используется. Также видно, что когда лезвие обратной транспортировки предусмотрено, меньшая концентрация тонера может быть обнаружена, когда прижимная стенка предусмотрена, чем когда прижимная стенка не предусмотрена. Более того, можно видеть, что когда лезвие 29K обратной транспортировки предоставляется помимо прижимной стенки 39K, плотность тонера практически с такими же значениями продолжает быть обнаруживаемой сразу после начала перемешивания в режиме малых оборотов до тех пор, пока не пройдет 120 минут. Это вызвано тем, что некорректное обнаружение концентрации тонера, обусловленное изменением объемной плотности проявителя, практически исключается. Например, зависимость между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (В) и концентрацией тонера (процентов веса) показана на фиг.24.
При экспериментах, в которых данные на фиг.23 и 24 собираются, винтовой элемент, описанный ниже, используется в качестве первого винтового элемента. Шаг размещения в направлении оси винтового вращения спирального лезвия составляет 25 мм, угол θ2 наклона от осевого направления лезвия обратной транспортировки составляет 45°, а высота проекции с поверхности элемента в виде вращающегося вала лезвия обратной транспортировки является такой же, как высота спирального лезвия. Лезвие обратной транспортировки первого винтового элемента соединено с лезвием спирального лезвия, конец выпуска в направлении транспортировки проявителя которого размещается рядом с лезвием обратной транспортировки на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, между лезвиями спирального лезвия, как показано на фиг.26. С другой стороны, предоставляется зазор, показанный на чертеже, между концом впуска в направлении транспортировки проявителя лезвия обратной транспортировки и лезвием спирального лезвия, рядом с лезвием обратной транспортировки на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя. Проявитель в первом винтовом элементе транспортируется при прохождении через зазор. В качестве датчика концентрации тонера используется датчик концентрации тонера, диаметр поверхности обнаружения которого составляет 5 мм. Датчик концентрации тонера размещается так, чтобы поместить центр поверхности обнаружения в позицию напротив точки пересечения линии L3 и линии L4 на фиг.21. В качестве прижимной стенки (к примеру, 39K) используется прижимная стенка, длина в направлении винтовой оси (длина в направлении транспортировки носителя) которой составляет 25 мм, которая покрывает весь потолок первого транспортировочного отсека и покрывает только часть области в направлении транспортировки проявителя первого транспортировочного отсека, как показано на фиг.20. Проводились эксперименты при тех же условиях, за исключением угла θ2 наклона, когда собирались данные на фиг.25.
На фиг.20, поскольку угол θ2 относительно линии L2 лезвия 29K обратной транспортировки задается ближе к 45°, возможность транспортировки проявителя в направлении стрелки C посредством лезвия 29K обратной транспортировки может быть улучшена. Когда угол θ2 задается меньше 45°, поскольку угол θ2 задан меньше, возможность транспортировки проявителя в направлении вращения повышается за счет низкой возможности транспортировки проявителя в направлении стрелки C. Когда угол θ2 задается равным 0°, возможность транспортировки проявителя в направлении вращения является наибольшей. В экспериментах, проводимых авторами изобретения, количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть дополнительно уменьшено, когда лезвие 29K обратной транспортировки предоставляется под углом θ2, большим 0°, чем когда угол θ2 задан равным 0° (проявитель может быть более плотно прижат на поверхности датчика концентрации тонера). Когда угол θ2 задан равным 45°, т.е. когда возможность транспортировки проявителя в направлении стрелки C наибольшая, количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть в наибольшей степени снижено. Для справки характеристики значений преобразования концентрации тонера выходных сигналов датчика при угле θ2 в 45, 20 и 0° показаны на фиг.25.
Как показано на фиг.22, зазоры предусмотрены между двумя противостоящими поверхностями спирального лезвия 28K и лезвия 29K обратной транспортировки, соответственно. Непоказанный K-проявитель, содержащийся между противостоящими поверхностями, плавно перемещается вдоль спирального промежутка при прохождении через зазор. Не всегда требуется предоставлять зазоры между двумя противостоящими поверхностями и лезвием 29K обратной транспортировки. Тем не менее, желательно, по меньшей мере, предоставлять зазор между одной противостоящей поверхностью и лезвием 29K обратной транспортировки, как показано на фиг.26 и 27. Это обусловлено тем, что когда две противостоящие поверхности соединены перемычкой посредством лезвия 29K обратной транспортировки, показанного на фиг.28, транспортировка K-проявителя в обычном направлении (направлении стрелки D на чертеже) вдоль направления оси вращения в значительной степени затрудняется посредством лезвия 29K обратной транспортировки, чтобы закупоривать участок под прижимной стенкой 39K K-проявителем.
Для справки, характеристики обнаружения концентрации тонера во время, когда зазоры предоставляются между двумя противостоящими поверхностями и лезвием 29K обратной транспортировки и во время, когда две противостоящие поверхности соединены перемычкой посредством лезвия 29K обратной транспортировки, показаны на фиг.29. Только с точки зрения плотного прижатия проявителя к датчику концентрации тонера, чтобы снизить количество некорректных обнаружений концентрации тонера, предпочтительно соединять перемычкой две противостоящие поверхности с помощью лезвия 29K обратной транспортировки, как показано на чертеже. Тем не менее, когда две противостоящие поверхности соединены перемычкой, и непрерывная операция печати фактически выполняется, участок под прижимной стенкой закупоривается проявителем сразу после подачи тонера.
В экспериментах, в которых собираются данные на фиг.29, винтовой элемент, описанный ниже, используется в качестве первого винтового элемента, имеющего лезвие обратной транспортировки. Шаг размещения в направлении оси винтового вращения спирального лезвия составляет 25 мм, угол θ2 наклона от осевого направления лезвия обратной транспортировки составляет 45°, а высота проекции с поверхности элемента в виде вращающегося вала лезвия обратной транспортировки является такой же, как высота спирального лезвия. Лезвие обратной транспортировки первого винтового элемента соединено с лезвием спирального лезвия в конце впуска и в конце выпуска в немного скрученной форме на фиг.31. Альтернативно, как показано на фиг.26, формируется зазор между концом выпуска в направлении транспортировки проявителя и спиральным лезвием. В качестве датчика концентрации тонера используется датчик концентрации тонера, диаметр поверхности обнаружения которого составляет 5 мм. Датчик концентрации тонера размещается так, чтобы поместить центр поверхности обнаружения в позицию, напротив точки пересечения линии L3 и линии L4 на фиг.21. В качестве прижимной стенки (к примеру, 39K) используется прижимная стенка, длина в направлении винтовой оси (длина в направлении транспортировки носителя) которой составляет 25 мм и которая покрывает весь потолок первого транспортировочного отсека и покрывает только часть области в направлении транспортировки проявителя первого транспортировочного отсека.
В качестве лезвия 29K обратной транспортировки, помимо лезвия 29K обратной транспортировки формы, показанной на фиг.22, лезвие 29K обратной транспортировки плоской прямоугольной формы (ровной формы), показанное на фиг.30, лезвие 29K обратной транспортировки скрученной формы, показанное на фиг.31, лезвие 29K обратной транспортировки формы, углубляющейся в направлении перемещения K-проявителя (направлении стрелки E на чертеже) в спиральном промежутке (изогнутой формы), показанное на фиг.32, и т.п. может быть приспособлено. Параллельным ребром и ребром прямого направления в качестве элементов лезвия, описанных далее, также могут быть ребра ровной формы, скрученной формы или искривленной формы.
Как показано на фиг.19 и 20, датчик концентрации тонера (к примеру, 45K) размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера проявителя дополнительно ниже в направлении гравитации, чем центр оси вращения первого винтового элемента 26K в качестве элемента перемешивания и транспортировки (центр элемента 27K в виде вращающегося вала). В первом транспортировочном отсеке, в котором содержится первый винтовой элемент 26K, объем хранения проявителя в направлении транспортировки проявителя немного колеблется во времени. Таким образом, поверхность проявителя (уровень верхней поверхности) также слегка колеблется в определенной степени диапазона. В таком первом транспортировочном отсеке, когда датчик 45K концентрации тонера размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера дополнительно над направлением гравитации, чем центр элемента 27K в виде вращающегося вала, вероятно, что время нахождения поверхности проявителя под датчиком формируется. Когда поверхность проявителя размещается под датчиком, более значительные некорректные определения возникают, поскольку концентрация тонера не может быть обнаружена. С другой стороны, когда датчик 45K концентрации тонера размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера дополнительно ниже в направлении гравитации, чем центр элемента 27K в виде вращающегося вала, возникновение такого некорректного обнаружения может быть предотвращено. Это обусловлено тем, что даже если объем хранения проявителя колеблется в первом транспортировочном отсеке, поверхность проявителя не уходит ниже центра элемента 27K в виде вращающегося вала.
На фиг.20 первый винтовой элемент 26K показан со стороны, на которой первый винтовой элемент 26K кажется вращающимся против часовой стрелки. Когда первый винтовой элемент 26K и его периферийная структура видны с этой стороны, прижимная стенка 39K размещается от позиции первого квадранта (верхняя правая часть винта) к позиции второго квадранта (верхняя левая часть винта), чтобы покрыть всю область в направлении ширины первого транспортировочного отсека. Датчик 45K концентрации тонера размещается в позиции четвертого квадранта вокруг винта (нижняя правая часть винта).
Как показано на фиг.36, датчик 45K концентрации тонера может быть размещен в позиции третьего квадранта (нижняя левая часть винта) вместо четвертого квадранта (нижняя правая часть винта). В позиции четвертого квадранта, как поясняется со ссылкой на фиг.20, проявитель перемещается из нижней стороны к верхней стороне в направлении гравитации согласно вращению лезвия 29K обратной транспортировки. С другой стороны, проявитель прижимается вниз в направлении гравитации посредством прижимной стенки 39K так, чтобы быть вытолкнутым в направлении радиуса вращения (нормальном направлении) первого винтового элемента 26K при сжатии. Как результат, в четвертом квадранте проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения датчика 45K концентрации тонера в зазоре между внешним краем первого винтового элемента 26K и нижней стенкой 21K-6 первого транспортировочного отсека, плотно прижимается к поверхности обнаружения. На фиг.36 третий квадрант размещается рядом с четвертым квадрантом на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя. В этом третьем квадранте прижимная сила на проявитель, формируемая в четвертом квадранте, распространяется из четвертого квадранта. Таким образом, проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения датчика 45K концентрации тонера в зазоре, прижимается к поверхности обнаружения с прижимной силой меньше, чем в четвертом квадранте. Это дает возможность предотвращать возникновение некорректного обнаружения концентрации тонера. Тем не менее, сила отвода посредством прижимной стенки 39K, действующая на проявитель, больше в третьем квадранте. Тогда как проявитель готов перемещаться вверх в направлении гравитации под собственным весом, лезвие 29K обратной транспортировки готово поднять проявитель в противоположном направлении. Как результат, прижимная сила проявителя к поверхности обнаружения становится больше. Следовательно, количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть дополнительно уменьшено.
Как описано выше, в форме, показанной на фиг.20, датчик 45K концентрации тонера размещается в четвертом квадранте так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера проявителя, на который воздействует сверху вниз прижимная сила в направлении гравитации посредством прижимной стенки 39 при перемещении вверх снизу в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента 26K. Поэтому количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть дополнительно уменьшено, чем когда датчик 45K концентрации тонера размещен в третьем квадранте, в котором проявитель перемещается вниз сверху в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента 26K.
В копировальном аппарате прижимная стенка 39K предоставляется только в части всей области в направлении транспортировки проявителя в первом транспортировочном отсеке в качестве блока транспортировки проявителя. В частности, прижимная стенка 39K предоставляется только в области, в которой предусмотрено лезвие 29K обратной транспортировки в первом винтовом элементе 26K во всей области первого транспортировочного отсека. Когда давление проявителя значительно возрастает сразу под прижимной стенкой 39K, можно заставлять проявитель, имеющийся дальше на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя, чем прижимная стенка 39K, обтекать прижимную стенку 39 согласно увеличению давления и действовать так, чтобы не допускать дополнительного возрастания давления. Это дает возможность предотвращать закупоривание проявителем участка сразу под прижимной стенкой 39K. С другой стороны, если вся область в направлении транспортировки проявителя покрыта прижимной стенкой 39K, вероятно, что возникнет закупоривание участка сразу под прижимной стенкой 39K посредством проявителя.
Как показано на фиг.20 и 36, вся область вокруг первого винтового элемента 26K не всегда должна быть заполнена проявителем сразу под прижимной стенкой 39K. Как показано на фиг.37, объема хранения проявителя может быть достаточно только для заполнения зазора между винтом и прижимной стенкой 39K, за исключением второго квадранта (верхняя левая часть винта) из четырех квадрантов. Даже если объем хранения проявителя относительно небольшой таким образом, если зазор в первом квадранте (верхняя правая часть винта) заполнен проявителем, сила отвода посредством прижимной стенки 39K задается проявителю, перемещающемуся вверх снизу в направлении гравитации в первом квадранте. Это дает возможность плотно прижимать проявитель к поверхности обнаружения датчика 45K концентрации тонера в четвертом квадранте (нижняя права часть винта) и третьем квадранте (нижняя левая часть винта).
Не всегда требуется предоставлять прижимную стенку 39K так, чтобы покрывать всю область в направлении ширины первого транспортировочного отсека. Это обусловлено тем, что если прижимная стенка 39K размещается так, чтобы покрывать, по меньшей мере, первый квадрант (верхняя правая часть винта), как показано на фиг.38, проявитель может быть плотно прижат к поверхности обнаружения датчика 45K концентрации тонера в третьем квадранте (нижняя левая часть винта) и четвертом квадранте (нижняя правая часть винта).
Величина проекции L6 лезвия 29K обратной транспортировки в нормальном направлении с внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала задается большей, чем величина проекции L5 спирального лезвия 28K в нормальном направлении с внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала. Наконечник лезвия 29K обратной транспортировки, который перемещен в позиции напротив датчика 45K концентрации K-тонера согласно вращению первого винтового элемента 26K, предоставляется ближе к датчику, чем наконечник спирального лезвия 28K, чтобы прижимать K-проявитель более плотно к датчику, чем когда величина проекции L6 задается равной или меньшей величины проекции L5. Это дает возможность снижать количество некорректных обнаружений концентрации K-тонера.
На фиг.34 представлена диаграмма зависимости между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (В) в ходе перемешивания в режиме малых оборотов и временем перемешивания в режиме малых оборотов (сек). Как показано на чертеже, зависимость между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера и временем перемешивания в режиме малых оборотов является сигналом синусоидальной формы. Это обусловлено тем, что прижимная сила проявителя, применяемая к датчику 45K концентрации тонера, является наибольшей, когда лезвие 29K обратной транспортировки первого винтового элемента 26K проходит область напротив датчика 45K концентрации тонера согласно вращению лезвия 29K обратной транспортировки. Когда датчик давления прикреплен вместо датчика 45K обнаружения концентрации K-тонера в устройстве 22K транспортировки проявителя для K, зависимость между выходным сигналом датчика Vt концентрации K-тонера и истекшим временем также является сигналом синусоидальной формы, аналогичной форме сигнала, показанной на чертеже. Период формы сигнала является таким же, что и период формы сигнала на фиг.34. В то время, когда лезвие 29K обратной транспортировки проходит позицию напротив датчика 45K концентрации K-тонера согласно вращению первого винтового элемента 26K, выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера является наибольшим (максимальная точка синусоиды), и концентрация K-тонера точно обнаруживается.
В копировальном аппарате, который демонстрирует такие характеристики обнаружения, когда выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера во время нижней предельной точки синусоиды приспособлен для управления концентрацией тонера или выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера во время верхней предельной точки приспособлен для управления концентрацией тонера, точное управление концентрацией тонера затруднено, поскольку количество некорректных обнаружений колеблется. Таким образом, в копировальном аппарата блок 500 управления в качестве средства управления собирает выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера множество раз в предварительно определенном периоде, а затем извлекает из результатов обнаружения результаты, имеющие значения выше, чем среднее по множеству результатов обнаружения, и управляет приведением блока подачи тонера на основе результата извлечения. Следовательно, концентрация тонера может более точно контролироваться, чем когда выходной сигнал Vt датчика концентрации тонера в верхнее предельное время или нижнее предельное время приспособлен на произвольной основе.
На фиг.35 представлена блок-схема последовательности операций обработки управления концентрацией тонера, выполняемой посредством блока 500 управления. На чертеже показан поток обработки управления концентрации тонера только для одного цвета. Тем не менее, при фактическом применении такая же обработка управления концентрацией тонера выполняется параллельно для соответствующих цветов Y, C, M и K. На чертеже сначала предварительно определенное количество выходных сигналов Vt датчика концентрации тонера дискретизируется с предварительно определенными интервалами в предварительно определенное время (этап S21). После вычисления среднего Vt_ave данных дискретизации (этап S22) блок 500 управления извлекает только выходные сигналы Vt датчика концентрации тонера, большие среднего Vt_ave, из дискретизированных выходных сигналов Vt датчика концентрации тонера (этап S23). После повторного вычисления среднего только извлеченных данных (этап S24) блок 500 управления приводит блок подачи тонера только на время, соответствующее результату Vt_ave' повторного вычисления, чтобы подать тонер (этап S25).
В примере, поясненном выше, пластина 21K-3 левой стороны и перегородка 21K-5 первого транспортировочного отсека соединены перемычкой посредством прижимной стенки 39K. Тем не менее, не всегда обязательно соединять перемычкой пластину 21K-3 левой стороны и перегородку 21K-5. Если можно ввести прижимную стенку 39K в контакт с K-проявителем, который перемещается с нижней стороны к верхней стороне в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента 26K, сверху в направлении гравитации, прижимная стенка 39K может быть частично предоставлена между пластиной 21K-3 левой стороны и перегородкой 21K-5. Устройство 22K транспортировки проявителя для K пояснено. Тем не менее, устройства транспортировки проявителя для других цветов имеют структуры, такие же, что и структура устройства 22K транспортировки проявителя для K.
Модификации копировального аппарата согласно варианту осуществления поясняются ниже. Если иное не указано конкретно, структуры копировальных аппаратов согласно модификациям такие же, как и в первом варианте осуществления.
На фиг.39 показан вид сбоку части первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно первой модификации. В первом винтовом элементе 26K параллельное ребро 31K в качестве элемента лезвия предусмотрено в виде выступов на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала вместо лезвия обратной транспортировки. Параллельное ребро 31K предусмотрено в виде выступов на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала в положении, идущем в осевом направлении элемента 27K в виде вращающегося вала. Параллельное ребро 31K перемещает проявитель в нормальном направлении (направлении радиуса вращения) первого винтового элемента 26K согласно вращению параллельного ребра 31K. Это дает возможность плотно прижимать проявитель к поверхности обнаружения непоказанного датчика концентрации тонера. Кроме того, проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения, активно заменяется посредством втягивания проявителя с поверхности обнаружения при сильном прижатии к поверхности обнаружения согласно вращению параллельного ребра 31K. Как результат, некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера может быть уменьшено.
На фиг.40 представлена диаграмма зависимости между значением преобразования концентрации тонера (процентов веса) из выходного сигнала Vt датчика концентрации тонера (В) и временем перемешивания в режиме малых оборотов (мин) в то время, когда K-проявитель, имеющий концентрацию K-тонера в 8 (процентов веса), перемешивается в режиме малых оборотов в первом винтовом элементе 26K, показанном на фиг.39. Как показано на чертеже, можно видеть, что количество ошибочных обнаружений концентрации тонера возрастает согласно увеличению времени перемешивания в режиме малых оборотов, когда первый винтовой элемент, включающий в себя параллельное ребро, используется, и прижимная стенка не предоставляется, когда первый винтовой элемент, не включающий в себя параллельное ребро, используется, и прижимная стенка не предоставляется, и когда первый винтовой элемент, не включающий в себя параллельное ребро, используется, и прижимная стенка предоставляется. С другой стороны, видно, что плотность тонера практически с такими же значениями продолжает быть обнаруживаемой до тех пор, пока не пройдет 120 минут сразу после начала перемешивания в режиме малых оборотов, когда первый винтовой элемент, включающий в себя параллельное ребро, используется, и прижимная стенка предоставляется. В свете этих результатов экспериментов в проявочном устройстве согласно первой модификации первый винтовой элемент 26K, включающий в себя параллельное ребро 31K, используется, и прижимная стенка предоставляется в первом транспортировочном отсеке.
Для справки, зависимость между выходным сигналом Vt датчика концентрации тонера (В) и концентрацией тонера (процентов веса) показана на фиг.41. Когда прижимная стенка не предоставляется, проявитель, перемещающийся вверх снизу в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента, не прижимается обратно вниз в направлении гравитации. Следовательно, проявитель не прижимается в зазоре, и количество ошибочных обнаружений концентрации тонера больше, чем когда прижимная стенка предусмотрена.
При экспериментах, в которых данные на фиг.40 и 41 собираются, винтовой элемент, описанный ниже, используется в качестве первого винтового элемента. Шаг размещения в направлении оси винтового вращения спирального лезвия составляет 25 мм, а высота проекции с поверхности элемента в виде вращающегося вала параллельного ребра является такой же, как высота спирального лезвия. Параллельное ребро первого винтового элемента соединено с лезвием спирального лезвия, конец выпуска в направлении транспортировки проявителя которого размещается рядом с параллельным ребром на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, между лезвиями спирального лезвия, как показано на фиг.39. С другой стороны, предоставляется зазор, показанный на чертеже, между концом впуска в направлении транспортировки проявителя параллельного ребра и лезвием спирального лезвия, рядом с параллельным ребром на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя. Проявитель в первом винтовом элементе транспортируется при прохождении через зазор. В качестве датчика концентрации тонера используется датчик концентрации тонера, диаметр поверхности обнаружения которого составляет 5 мм. Датчик концентрации тонера размещается так, чтобы поместить центр поверхности обнаружения в позицию напротив центра в направлении оси вращения параллельного ребра. В качестве прижимной стенки (к примеру, 39K), используется прижимная стенка, длина в направлении оси винта (длина в направлении транспортировки проявителя) которой составляет 25 мм и которая покрывает весь потолок первой транспортировочной области и покрывает только часть области в направлении транспортировки проявителя первого транспортировочного отсека, как показано на фиг.20.
Как уже описано, параллельным ребром может быть плоское прямоугольное ребро, показанное на фиг.30, полое ребро, ребро, майлар или ребро с майларом, неразъемное с элементом в виде вращающегося вала или спиральным лезвием, и т.п.
На фиг.42 показан вид сбоку части второго примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно первой модификации. Параллельное ребро 31K первого винтового элемента 26K во втором примере соединено с лезвием спирального лезвия, конец впуска в направлении транспортировки проявителя которого размещается рядом с параллельным ребром 31K на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя, между лезвиями параллельного ребра 31K. С другой стороны, предоставляется зазор, показанный на чертеже, между концом выпуска в направлении транспортировки проявителя параллельного ребра 31K и лезвием спирального лезвия, рядом с параллельным ребром 31K на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя. Проявитель в первом винтовом элементе транспортируется при прохождении через зазор. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению параллельного ребра 31K.
На фиг.43 показан вид сбоку части третьего примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно первой модификации. Параллельное ребро 31K первого винтового элемента 26K в третьем примере соединено со спиральным лезвием 28K на конце впуска и конце выпуска в направлении транспортировки проявителя между лезвиями спирального лезвия 28K и соединяет перемычкой лезвия спирального лезвия 28K. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению параллельного ребра 31K.
На фиг.44 показан вид сбоку части четвертого примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно первой модификации. На конце впуска и конце выпуска в направлении транспортировки проявителя параллельного ребра 31K в первом винтовом элементе 26K в четвертом примере зазоры сформированы между концом впуска и концом выпуска, и спиральным лезвием. Проявитель транспортируется при прохождении через зазоры. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению параллельного ребра 31K.
На фиг.45 показан вид сбоку части первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно второй модификации. В первом винтовом элементе 26K ребро 31K' прямой транспортировки в качестве элемента лезвия предусмотрено в виде выступов на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала вместо лезвия обратной транспортировки. Ребро 31K' прямой транспортировки соединяет перемычкой лезвия спирального лезвия 28K. Его угол θ3 наклона меньше угла θ1 наклона спирального лезвия 28K (0°<θ3<θ1<90°). Ребро 31K' прямой транспортировки, предусмотренное под таким углом θ3 наклона, транспортирует проявитель на скорости, выше скорости спирального лезвия 28K, в направлении относительно таком же, что и направление спирального лезвия 28K.
Между ребром 31K' прямой транспортировки и спиральным лезвием 28K, ребро 31K' прямой транспортировки, имеющее большую скорость транспортировки проявителя, прижимает проявитель к поверхности (поверхности, указанной посредством S1 на чертеже) спирального лезвия 28K, имеющей меньшую скорость транспортировки проявителя. Часть проявителя, прижатого к поверхности спирального лезвия 28K, перемещается в нормальном направлении первого винтового элемента 26K вдоль поверхности спирального лезвия 28K. Часть проявителя вытекает наружу первого винтового элемента 26K и плотно прижимается к поверхности обнаружения непоказанного датчика концентрации тонера. Как результат, проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера, плотно прижимается к поверхности обнаружения. Проявитель втягивается с поверхности обнаружения при сильном прижатии к поверхности обнаружения согласно вращению ребра 31K' прямой транспортировки, чтобы активно заменять проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения. Как результат, некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера может быть в большей степени уменьшено, чем ранее.
Предусмотрены четыре угла, сформированных посредством линии L1, идущей в направлении оси вращения первого винтового элемента 26K, и линии L7, идущей в направлении прохождения ребра 31K' прямой транспортировки на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала. Из четырех углов каждые два угла являются одинаковыми углами, поскольку углы - это вертикальные углы. Таким образом, предусмотрены два угла, сформированных посредством пересечения линии L1 и линии L7. Угол θ3 представляет меньший из этих углов. Угол θ3 ребра 31K' прямой транспортировки не всегда должен удовлетворять условию "0°<θ3<θ1<90°" до тех пор, пока угол θ3 не примет значение, при котором проявитель может быть прижат к прижимной стенке.
На фиг.46 показан вид сбоку части второго примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно второй модификации. Ребро 31K' прямой транспортировки первого винтового элемента 26K во втором примере соединено с лезвием спирального лезвия, конец выпуска в направлении транспортировки проявителя которого размещается рядом с ребром 31K' прямой транспортировки на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, между лезвиями параллельного ребра 28K. С другой стороны, предоставляется зазор, показанный на чертеже, между концом впуска в направлении транспортировки проявителя ребра 31K' прямой транспортировки и лезвием спирального лезвия, рядом с ребром 31K' прямой транспортировки на стороне впуска в направлении транспортировки проявителя. Проявитель в первом винтовом элементе транспортируется при прохождении через зазор. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению ребра 31K' прямой транспортировки.
На фиг.47 показан вид сбоку части третьего примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно второй модификации. Ребро 31K' прямой транспортировки первого винтового элемента 26K в третьем примере соединено с лезвием спирального лезвия, конец выпуска в направлении транспортировки проявителя которого размещается рядом с ребром 31K' прямой транспортировки на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя, между лезвиями параллельного ребра 28K. С другой стороны, предоставляется зазор, показанный на чертеже, между концом выпуска в направлении транспортировки проявителя ребра 31K' прямой транспортировки и лезвием спирального лезвия, рядом с ребром 31K' прямой транспортировки на стороне выпуска в направлении транспортировки проявителя. Проявитель в первом винтовом элементе транспортируется при прохождении через зазор. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению ребра 31K' прямой транспортировки.
На фиг.48 показан вид сбоку части четвертого примера первого винтового элемента 26K в проявочном устройстве для K копировального аппарата согласно второй модификации. На конце впуска и конце выпуска в направлении транспортировки проявителя ребра 31K' прямой транспортировки в первом винтовом элементе 26K в четвертом примере зазоры сформированы между концом впуска и концом выпуска, и спиральным лезвием. Проявитель транспортируется при прохождении через зазоры. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению ребра 31K' прямой транспортировки.
Как уже описано, параллельным ребром может быть плоское прямоугольное ребро, показанное на фиг.30, полое ребро, ребро, майлар или ребро с майларом, неразъемное с элементом в виде вращающегося вала или спиральным лезвием, и т.п.
Датчик 45K концентрации тонера размещается так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера проявителя дополнительно ниже в направлении гравитации, чем центр вращения первого винтового элемента 26K. Следовательно, как пояснялось выше, не допускается возникновения значительного некорректного обнаружения концентрации тонера, которое возникает, поскольку поверхность проявителя размещена под датчиком концентрации тонера.
Кроме того, датчик 45K концентрации тонера размещается в четвертом квадранте так, чтобы обнаруживать концентрацию тонера проявителя, на который воздействует сверху вниз прижимная сила в направлении гравитации посредством прижимной стенки 39 при перемещении вверх снизу в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента 26K. Как уже описано, количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть дополнительно уменьшено, чем когда датчик 45K концентрации тонера размещен в третьем квадранте.
Первый винтовой элемент 26K, включающий в себя элемент 27K в виде вращающегося вала с поддержкой вращения и спиральное лезвие 28K, предусмотренное в виде выступов в спиральной форме на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала, используется в качестве элемента перемешивания и транспортировки. Лезвие 29K обратной транспортировки, которое транспортирует K-проявитель в направлении, противоположном направлению транспортировки спирального лезвия 28K согласно вращению элемента 27K в виде вращающегося вала, предусмотрено в виде выступов в области, напротив прижимной стенки 39K, во всей области в направлении оси вращения в элементе 27K в виде вращающегося вала. Как описано выше, прижимная сила K-проявителя к датчику 45K концентрации K-тонера увеличивается посредством прижатия K-проявителя с помощью прижимной стенки 39K, а также увеличивается посредством транспортировки K-проявителя в противоположном направлении в области, напротив датчика, с помощью лезвия 29K обратной транспортировки. Это дает возможность дополнительно уменьшить некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера. Кроме того, проявитель втягивается с поверхности обнаружения при сильном прижатии к поверхности обнаружения согласно вращению лезвия 29K' обратной транспортировки, чтобы активно заменять проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения. Как результат, количество некорректных обнаружений концентрации тонера также может быть существенно уменьшено.
Используется винтовой элемент, включающий в себя элемент 27K в виде вращающегося вала с поддержкой вращения и спиральное лезвие 28K, предусмотренное в виде выступов в спиральной форме на внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала. Параллельное ребро 31K или ребро 31K' прямой транспортировки в качестве элемента лезвия, которое перемещает проявитель в нормальном направлении согласно вращению элемента 27K в виде вращающегося вала или перемещает проявитель в таком же направлении, что и направление перемещения посредством спирального лезвия 28K, предусмотрено в виде выступов в области, напротив прижимной стенки 39K, во всей области в направлении оси вращения в элементе 27K в виде вращающегося вала. Следовательно, проявитель может активно заменяться рядом с поверхностью обнаружения датчика концентрации тонера при сильном прижатии к датчику концентрации тонера согласно вращению параллельного ребра 31K или ребра 31K' прямой транспортировки.
Лезвие 29K обратной транспортировки размещается между двумя противоположными поверхностями, противостоящими в направлении оси вращения в спиральном лезвии 28K. Между, по меньшей мере, одной из двух противостоящих поверхностей и лезвием 29K обратной транспортировки предусмотрен зазор. Как описано выше, закупоривание участка ниже прижимной стенки 39K посредством K-проявителя может быть больше предотвращено, чем когда зазор не предусмотрен.
Величина проекции L6 лезвия 29K обратной транспортировки в нормальном направлении с внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала задается большей, чем величина проекции L5 спирального лезвия 28K в нормальном направлении с внешней поверхности элемента 27K в виде вращающегося вала. Поэтому количество некорректных обнаружений концентрации тонера может быть дополнительно уменьшено, чем когда величина проекции L6 задается равной или меньшей величины проекции L5.
Прижимная стенка 39K предусмотрена только в части всей области в направлении транспортировки проявителя первого транспортировочного отсека. Следовательно, как пояснено выше, закупоривание участка сразу под прижимной стенкой 39K посредством проявителя может быть предотвращено.
Блок 500 управления собирает результаты обнаружения посредством датчика концентрации тонера в качестве средства обнаружения концентрации тонера множество раз, затем извлекает только результаты со значениями выше, чем среднее в полученных результатах, и управляет приведением блока подачи тонера на основе результата извлечения. Следовательно, как описано выше, концентрация тонера может управляться более точно, чем когда результат обнаружения в произвольной точке во времен непосредственно приспосабливается.
Проявитель, который перемещается от нижней стороны к верхней стороне в направлении гравитации согласно вращению элемента перемешивания и транспортировки, прижимается вниз в направлении гравитации с помощью прижимной стенки, чтобы вытолкнуть проявитель в элементе перемешивания и транспортировки в направлении радиуса вращения элемента перемешивания и транспортировки при сжатии проявителя. Проявитель, имеющийся рядом с поверхностью обнаружения блока обнаружения концентрации тонера в зазоре между внешним краем элемента перемешивания и транспортировки и стенкой блока транспортировки проявителя, сильно прижимается к поверхности обнаружения при выталкивании проявителя в направлении радиуса вращения изнутри элемента перемешивания и транспортировки. Некорректное обнаружение концентрации тонера вследствие колебания количества тонера может быть в большей степени уменьшено, чем ранее, посредством сильного прижатия проявителя к поверхности обнаружения блока обнаружения концентрации тонера таким образом.
Хотя изобретение описано относительно конкретных вариантов осуществления для полной и понятной сущности, прилагаемая формула изобретения не должна быть ограниченной таким образом, а должна рассматриваться как осуществляющая все модификации и альтернативные структуры, которые могут быть очевидными специалистам в данной области изобретения в рамках базовых методик, изложенных в данном документе.
Реферат
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. Прижимная стенка предусмотрена в части всей области первого транспортировочного отсека, в которой содержится первый винтовой элемент. Область расположена напротив нижней стенки первого транспортировочного отсека на нижней стороне в направлении гравитации первого винтового элемента и напротив боковых стенок первого транспортировочного отсека по обеим поперечным сторонам, ортогональным направлению оси вращения первого винтового элемента. В этой области концентрация тонера транспортируемого проявителя определяется посредством датчика концентрации тонера. Прижимная стенка входит в контакт сверху в направлении гравитации с проявителем, который перемещается от нижней стороны к верхней стороне в направлении гравитации согласно вращению первого винтового элемента, и прижимает проявитель вниз в направлении гравитации. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 48 ил.
Формула
блок определения концентрации тонера, выполненный с возможностью определения концентрации тонера в проявителе, транспортируемом в блоке транспортировки проявителя, при этом
прижимная стенка предусмотрена на участке в части общей области направления транспортировки проявителя в блоке транспортировки проявителя, при этом прижимная стенка входит в контакт сверху с проявителем, который перемещается от нижней стороны к верхней стороне согласно вращению элемента перемешивания и транспортировки и прижатию проявителя вниз,
указанный участок находится напротив нижней стенки блока транспортировки проявителя на нижней стороне в направлении элемента перемешивания и транспортировки и напротив боковых стенок блока транспортировки проявителя по обеим поперечным сторонам, ортогональным направлению оси вращения элемента перемешивания и транспортировки, а
концентрация тонера транспортируемого проявителя определяется посредством блока определения концентрации тонера в этой области, при этом
элемент перемешивания и транспортировки содержит винтовой элемент, включающий в себя элемент в виде вращающегося вала с поддержкой вращения и спиральное лезвие на внешней поверхности элемента в виде вращающегося вала, и
лезвие обратной транспортировки для транспортирования проявителя в направлении, противоположном направлению транспортировки спирального лезвия согласно вращению элемента в виде вращающегося вала, и выполненное в виде выступа на участке напротив прижимной стенки, во всей области в направлении оси вращения в элементе в виде вращающегося вала.
элемент перемешивания и транспортировки дополнительно содержит множество спиральных лезвий на внешней поверхности элемента в виде вращающегося вала, при этом
лезвие обратной транспортировки предусмотрено в виде выступов в области на элементе в виде вращающегося вала между спиральными лезвиями.
элемент удерживания скрытого изображения,
проявочное устройство для проявления скрытого изображения на блоке удерживания скрытого изображения, при этом
в качестве проявочного устройства использовано проявочное устройство по п.10.
блок подачи тонера в проявочное устройство, и
блок управления, предназначенный для многократного сбора результатов обнаружения посредством блока обнаружения концентрации тонера, извлечения только результатов со значениями выше, чем среднее в результатах обнаружения, и управления приводом блока подачи тонера на основе результата извлечения.
