專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像形成裝置，它既能水平安裝成像也能豎直安裝成像。
在復(fù)印機、印刷機、傳真機等圖像形成裝置中，按在普通紙上記錄的要求，使用了光電設(shè)備等潛像圖像形成裝置。
在這些圖像形成裝置中，在光敏滾筒上形成靜電潛像。然后，光敏滾筒上的靜電潛像用粉狀顯像劑顯像，從而轉(zhuǎn)印成可見圖像。光敏滾筒上的粉狀顯像劑被轉(zhuǎn)移到紙上。再將紙與光敏滾筒分開，紙上的粉狀已顯像圖像就固定到紙上。
在這種類型的圖像形成裝置中，非常希望能通過改變裝置的安裝位置而有效地利用安裝空間。


圖13有助于解釋先有技術(shù)。
在光電裝置中要求進紙必須與光敏滾筒90上的調(diào)色圖像同步，以便把光敏滾筒上的調(diào)色圖像轉(zhuǎn)移到紙上。為此目的，從紙盒中取出的紙緊密地接觸到阻力輥，然后，阻力輥91與光敏滾筒上的調(diào)色圖像同步前進。
設(shè)置一紙張檢測器8來檢測是否紙張到達阻力輥91。一般來說，該紙張檢測器使用已知的光傳感器。然而，調(diào)色劑很容易在成像裝置中飛濺。若飛濺的調(diào)色劑附著到光電傳器上，導(dǎo)致傳感器性能不降。因此，采用了機械檢測紙張的機械傳感器。
如圖13所示，這種類型的紙張和傳感器8包括一檢測桿82，檢測桿82固定到旋轉(zhuǎn)軸81上，旋轉(zhuǎn)軸81裝到桿固定座80上。檢測桿82的前端伸入由一對紙張引導(dǎo)件93、94所限定的進紙通道。另一方面，發(fā)射型傳感器83設(shè)置在桿固定座80中，它相當于檢測桿82的后端。而且，檢測桿82由彈簧84支持于進紙通道的方向。
下面解釋圖13所示的結(jié)構(gòu)的工作情況。在進紙通道中不存在紙的情況下，如圖13所示，檢測桿82的后端不會遮斷發(fā)射型傳感器83，從該傳感器輸出就可以識別有沒有紙張存在。另一方面，如果紙張的前沿觸到檢測桿82的前端，則檢測桿82憑借進紙的力量(如圖)順時針旋轉(zhuǎn)，消除彈簧84的支持力。由于這個動作，檢測桿82的后端遮斷發(fā)射型傳感器83，從而檢測到紙張的到達。在這種機械傳感器中，彈簧84的支持力設(shè)定得要小于紙張進給力。
另一方面，例如，日本專利公開之本No.4-323125公開了一種圖像形成裝置，它既可以水平安裝運行，又可以豎直安裝運行。這種圖像形成裝置的目的在于可以在水平安裝和豎直安裝兩種情況下工作且形成圖像。
按照這些先有技術(shù)，第一，當裝置豎直安裝或水平安裝上述紙張檢測器時，旋轉(zhuǎn)動量的力隨檢測桿重心的位置而變化。由于這一原因，圖像形成裝置成水平安裝和成豎直安裝時，紙張的檢測時間是不同的。造成阻力輥驅(qū)動的時間不同而產(chǎn)生轉(zhuǎn)印的圖像有偏差。
第二，當裝置尺寸減小時，所述紙張檢測器也減小，構(gòu)成檢測器的彈簧變小，為幾個mm的量級。很精細的固定這樣的微型零件導(dǎo)致了成本上升。
本發(fā)明的基本目的是提供一種圖像形成裝置，無論該裝置取水平還是取豎直安裝，均能穩(wěn)定地檢測供給的紙張。
本發(fā)明的另一目的是提供一圖像形成裝置，無論該裝置是水平還是豎直安裝，均能避免供給紙張的轉(zhuǎn)印位置偏差。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供的圖像形成裝置既能在水平又能在豎直安裝下形成圖像。為了達到上述和其他目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能在水平和豎直兩者情況下形成圖像的圖像形成裝置包括一無端頭旋轉(zhuǎn)潛象載體；一在潛像載體上形成潛像的潛像形成單元；一用粉狀顯像劑將潛像載體上的潛像顯像的顯像單元，一把潛像載體上的已顯像圖像轉(zhuǎn)印到經(jīng)進紙通道供給的張紙上的轉(zhuǎn)印單元；在進紙通道上檢測紙張的檢測單元，該紙張檢測單元有一可繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的檢測桿，其轉(zhuǎn)動中心到重心的連線與重力方向成40°—50℃，還有一檢測檢測桿的檢測元件。
根據(jù)本發(fā)明，檢測桿的繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心R與重心g的連線相關(guān)于重力方向設(shè)定為約45°。由于這一設(shè)定，本發(fā)明裝置的水平安裝時的旋轉(zhuǎn)動量M1基本上等于豎直安裝時的旋轉(zhuǎn)動量M2。檢測紙張時的對紙張進給力的阻力作用變?yōu)橄嗤?，紙張檢測的定時也能設(shè)為相同。注意因為考慮了±5°所以，在40°—50°范圍內(nèi)，阻力作用都是相同的。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點，結(jié)合下面的說明和附圖，將是非常易于理解的。
說明書附圖展示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，結(jié)合上面的概述以及下面的優(yōu)選實施例的詳細說明，有利于解釋本發(fā)明的原理。
圖1A，1B和1C是本發(fā)明的原理圖。
圖2是本發(fā)明的一個實例的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖3示出了圖2裝置的水平安裝狀態(tài)。
圖4示出了圖2裝置的豎直安裝狀態(tài)。
圖5示出了圖2中顯像單元的構(gòu)造。
圖6示出了圖5顯像單元的主要元件截面圖。
圖7示出了圖2中顯像單元的豎直安裝狀態(tài)。
圖8A和8B解釋本發(fā)明的中調(diào)色劑的供給。
圖9是本發(fā)明的特性圖。
圖10示出了本發(fā)明的紙張檢測器的一個實施例。
圖11A、11B和11C解釋本發(fā)明水平安裝時的操作。
圖12A、12B和12C解釋本發(fā)明豎直安裝時的操作。
圖13是先有技術(shù)的說明圖。
圖1A、1B和1C圖示出本發(fā)明的原理。
如圖1A的紙張檢測原理的構(gòu)造所示，檢測桿191的繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動中心R與檢測桿191的重心g的連線相對于重力方向設(shè)定為約45°。
圖1B示出了本發(fā)明裝置水平放置時檢測桿191的旋轉(zhuǎn)動量。圖1C示出了本發(fā)明裝置豎直放置時檢測桿191的旋轉(zhuǎn)動量。
采用這種構(gòu)造，如圖1B所示，水平放置時的旋轉(zhuǎn)動量M1基本上等于豎直放置時的旋轉(zhuǎn)動量M2(如圖1C所示)。檢測紙張時對紙張進給力的反作用力變?yōu)槌?shù)，因此，紙張檢測時間可以設(shè)定為相同。
由于這一原因，無論裝置是水平放置還是豎直放置，紙張都可以被以相同時間檢測。這個方式不須要微細恢復(fù)彈簧。角度最好為45°，然而，可以認為在±5°范圍內(nèi)阻力作用相同的，所以角度設(shè)定為40°—45°。
圖2示出了本發(fā)明的圖像形成裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)。圖3示出了圖2裝置水平放置的狀態(tài)。圖4示出了圖2裝置豎直放置的狀態(tài)。該圖像形成裝置是電子照像印刷機。
如圖2所示，光敏滾筒20的構(gòu)造是，功能分開型有機光敏體復(fù)蓋在鋁筒上約20μ厚度。其主直徑為24mm。光敏滾筒20如箭頭所示逆時針轉(zhuǎn)動，速度為25mm/秒。予充電器21是一由Scolotron構(gòu)成的非接觸型充電器。予充電器21均勻地對光敏滾筒20的表面充電，電壓為-580V。
一光學(xué)單元22對均勻充電的光敏滾筒20進行圖像曝光，在其上形成靜電潛像。光學(xué)單元22使用LED光學(xué)系統(tǒng)，它是LED陣列和自聚焦透鏡陣列的組合。光學(xué)單元22在光敏滾筒20上形成-50—-100V的靜電潛像。
顯像裝置23將充電的調(diào)色劑加到光敏滾筒20上的靜電潛像上；并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺儓D像(下面，結(jié)合圖5描述)。顯像裝置23的顯像輥24把顯像劑送到光敏滾筒20。顯像裝置23的調(diào)色劑盒裝有磁性調(diào)色劑粉。該粉盒25可更換地裝到顯像裝置23。當其中的調(diào)色劑用光時，可以更換調(diào)色劑盒25，可以用磁性調(diào)色劑再添滿顯像單元23。
轉(zhuǎn)印單元26由一電暈放電器構(gòu)成。它把光敏滾筒20上的調(diào)色劑像靜電轉(zhuǎn)印到紙上。具體來說，+3KV—+16KV量級的電壓從電源加到電暈線上，經(jīng)電暈放電而充電。紙背面帶電從而把光敏滾筒20上的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到紙P上。該電源希望是一恒流源，能根據(jù)具體情況，對紙張?zhí)峁┕潭康碾姾?，不會降低轉(zhuǎn)印效率。
定像單元27由一加熱輥、囪燈加熱源和一加壓輥構(gòu)成。紙升溫后，調(diào)色劑像就固定在紙上。
分散刷28是一導(dǎo)電刷。它與光敏滾筒20接觸，刷去留在光敏滾筒20上的調(diào)色劑，使顯像裝置23的殘留調(diào)色劑能易于收集。
而且，分散刷28上加有交流電壓，把光敏滾筒20上的殘留調(diào)色劑除下。此外，產(chǎn)生往復(fù)運動。由于這操作，殘留的調(diào)色劑能容易刷下。如果加的電壓大于放電起始電壓，則有給光敏滾筒20去電場的作用，消除殘留電荷可能引起的后圖像(after-image)。
如圖2所示，裝紙的紙盒10可拆地裝到裝置上，處于較低的部位，可以從裝置的前表面(圖2的右側(cè))取下或裝上。拾取輥11拾取紙盒10中的紙。阻力輥12接受拾取的紙，將紙的前沿對好，然后把紙送到轉(zhuǎn)印單元26。紙張放電輥13工作使紙放電，然后送到堆紙器14。堆紙器14裝在裝置的上表面，用于堆放放過電的紙。
印刷電路板15上有本發(fā)明裝置上的控制電路。電源16向每個部件供電。與外部電纜連接的I/F(接口)連接器17插到裝置上，并連接到印刷電路板15的連接器上。選擇板18具有不同的仿真器電路、字體存儲器等。
紙張檢測器19在進紙通道上的阻力輥12的前面，它檢測拾取輥11拾取的紙是否到達阻力輥12(見圖10)。
裝置的底表面2a有4個支撐膠塊。當裝置水平放置時，2a起安裝面的作用。當裝置豎直放置時，2b起安裝面的作用。
下面解釋該實施例的工作。Solotron充電器均勻地使光敏滾筒20的表面充電為-580V。由LED光學(xué)系統(tǒng)22實現(xiàn)圖像曝光。通過這一處理，光敏滾筒20上形成有靜電潛像，其背景電壓為-580V，印刷部分電壓為-50—-100V。顯像偏壓(-450V)加到顯像單元23的顯像輥24的外套241(將在圖5中描述)。結(jié)果，光敏滾筒20上的靜電潛像被顯像單元23以磁性聚合調(diào)色劑顯像，調(diào)色劑事先通過攪拌被負充電。靜電潛像轉(zhuǎn)為調(diào)色劑圖像。
另一方面，調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到紙上的轉(zhuǎn)印率不是100％，有些調(diào)色劑會留在光敏滾筒20上。除去這些殘留調(diào)色劑的方法是使用已知的無清潔過程(例如“使用一個組分非磁性現(xiàn)象系統(tǒng)的無清潔器激光印刷機”等，見pp.293-30l，3rd，Zssue，Vol.30 in the Articlecompiled by the Association of Electrophotographg)。
在無清潔器過程中，沒有清潔器，未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑由顯像單元23收集，重新用于印刷。在無清潔器過程中，沒有清潔器，代之以導(dǎo)電均勻的刷子28。
在印刷過程中，分散刷28刷下光敏滾筒上的殘余調(diào)色劑。然后，電暈充電器21在調(diào)色劑附著到光敏滾筒20的狀態(tài)下實現(xiàn)均勻充電。光學(xué)單元22完成圖像曝光，顯像單元23進行顯像同時收集未轉(zhuǎn)印的殘留調(diào)色劑。
均勻刷28分散了集中在某一區(qū)域的調(diào)色劑。由于這分散作用，單位面積的調(diào)色劑量減少了，更利于顯像單元的收集。防止了殘留的調(diào)色劑成為電暈充電器21的離子兩流過濾器。結(jié)果防止充電不均勻性。此外，防止殘留的調(diào)色劑在圖像曝光情光過程中成為過濾器。這避免了曝光均勻性。
該印圖像過程的一點是，光敏滾筒20的調(diào)色劑與顯像過程同時收集。光敏滾筒20和調(diào)色劑都進行負充電。光敏滾筒20表面的電勢由充電器21設(shè)定為-580V。由于圖像曝光，曝光部分的電勢減少，形成了靜電潛像，其電勢降為0-負幾十伏。顯影偏壓(例如-450V)基本處于表面電勢和潛像電勢之間。在顯像過程中潛象電勢加到顯像單元23的顯像輥24上。
在顯像過程中，附著到顯像輥24上的帶負電的調(diào)色劑借助于顯像偏壓和潛像電勢形成的電勢沾到光敏滾筒上的靜電潛象上，從而形成調(diào)色劑圖像。在無清潔器過程中，在顯影像過程的同時，在均勻化過程中被分散刷28分散的未轉(zhuǎn)印的分布在光敏滾筒20上的被顯像輥24從光敏滾筒20上收集，滾筒上具有光敏滾筒20表面電勢和顯像偏壓形成的電場。
該無清潔器過程具有如下優(yōu)點(1)消除了設(shè)置清除調(diào)色劑機構(gòu)的必要性，(2)不需要存放清除的調(diào)色劑的空間；(3)沒有印刷用調(diào)色劑，非常經(jīng)濟；(4)調(diào)色劑沒有清除出去，有利環(huán)境保護；(5)由于省略了用清潔器清潔光敏滾筒，從而增加了光敏滾筒的使用壽命。
由于沒有清潔器，從而顯著減小了本發(fā)明裝置的尺寸。該裝置還易于取小型印刷機的形式安裝在如子上。如圖3所示，紙盒可以水平放置到安裝表面，即，裝置的底表面2a做為安裝面。
參見圖3，操作板5顯示了一種狀態(tài)，同時，說明一種該裝置的操作。紙張導(dǎo)引件30抓住堆紙器14上的紙的前沿，并對準。根據(jù)這一實施例，紙盒10可以從裝置的前表面裝上和拆下，排放的紙也可以從裝置的前表面取下。
如圖4所示，本發(fā)明裝置也可以豎直安裝，安裝表面是圖2裝置的I/F/接收器17一側(cè)(側(cè)面26)。圖像能以豎直安裝方式表成，其中，紙盒10垂直于安裝面。豎直安裝的面積要小于水平安裝的面積。
現(xiàn)在，用于夾住排放在堆紙器14上的紙的紙夾31防止紙張掉下，既使豎直放置，也能防止掉下。在裝置的安裝面一側(cè)設(shè)置支座32，使豎直安裝時該裝置能穩(wěn)定地立住。
此外，既使采用無清潔器過程，予充電器21和轉(zhuǎn)印單元26的構(gòu)造是無接觸型放電器，所以，光敏滾筒20上的調(diào)色劑不會粘到這些單元上。能夠穩(wěn)定地執(zhí)行均勻充電和轉(zhuǎn)印。
圖5示出了圖2裝置的顯像單元的結(jié)構(gòu)。圖6是圖5的顯像單元的主要部件的斷面圖。圖7是圖5是顯像單元的豎直安裝狀態(tài)。圖8A和8B用于解釋調(diào)色劑的供應(yīng)動作。圖9是本發(fā)明的特性圖。
如圖5所示，顯像輥24包括一金屬套241和內(nèi)部表面有多個磁極的磁體240。在金屬套241中固定有多個磁極，顯像輥24隨著套241的旋轉(zhuǎn)供給磁性顯像劑(以后再述)。顯像輥24的直徑為16mm，轉(zhuǎn)速是光敏滾筒20的邊速度3倍(75mm/S/)。
顯像鼓230沿顯像輥24的周邊形成，其內(nèi)部裝滿1.5一組分顯像劑，是磁性載體和磁性調(diào)色劑的混合物。顯像鼓230被由上半部分230—1和下底部分230—2所限定，并具有一定容量。
采用這個結(jié)構(gòu)，當定量的磁性載體(啟動器載體)放入顯像室230，顯像室230中的磁性調(diào)色劑的量被確定。在顯像室230中的顯像劑的量被確定，因而，從調(diào)色劑斗231供給消耗的磁性調(diào)色劑時，調(diào)色劑的密度就被確定，沒有必要再控制調(diào)色劑的密度。具體來說，顯像室中所充的載體的量相應(yīng)于調(diào)色劑密度的控制點，從而，調(diào)色劑密度被自動地控制在予定的范圍。
沿顯像輥24的周邊區(qū)域，在顯像室中如終充滿顯像劑。因此，既使當裝置豎直放置時，也能防止顯像室230中的顯像劑集中到一邊。影響對顯像輥提供顯影劑。
所使用的顯像劑的磁性載體的平均顆粒尺寸為35μm量級，當磁性調(diào)色劑是用聚合方法制造的，顆粒大小為7μm。聚合的調(diào)色粉在尺寸上是均勻的、尺寸有分布上是準確的，所以，在轉(zhuǎn)印過程中，光敏滾筒20上的調(diào)色劑圖像附著到紙上是很均勻的。由于這個原因，轉(zhuǎn)印單元電場也是均勻的，轉(zhuǎn)印效率比傳統(tǒng)的噴墨方法要高。噴墨式的調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印效率是60—90％，而聚合調(diào)色劑的轉(zhuǎn)印效率提高到90％甚至更高。在這個實施例中，調(diào)色劑密度設(shè)定為30wt％。
刮片234的作用是調(diào)節(jié)顯像輥24提供給光敏滾筒20的顯像劑的量，不會有超量的顯像劑提供給光敏滾筒20上的靜電潛像，也不會不足。調(diào)節(jié)刮片234的刃和顯像輥24的表面之間的間隙完成所述控制。通常情況下，間隙被調(diào)節(jié)到約0.1-1.0mm。
調(diào)色劑斗231只充滿磁性調(diào)色劑，并和供給輥232配合。供給輥232的轉(zhuǎn)動把調(diào)色劑加到顯像室230。
加到顯像室230內(nèi)的調(diào)色劑借助于顯像輥24的套的顯像劑供給力、顯像輥24的磁力以及刮片234的顯像劑調(diào)節(jié)功能而受到攪拌。然后，調(diào)色劑磨擦載體進行充電到予定極性的一定量。根據(jù)這個實施例，載體和調(diào)色劑間充電系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)生負充電的結(jié)果來進行調(diào)節(jié)。
如圖6所示，隔板件230—1和顯像輥24的間隔設(shè)定得小于顯像輥上方的磁性刷松毛的高度，隔板件230—1設(shè)在刮片234的上游一側(cè)。這里，如圖6所示，間隔a設(shè)定為2.0mm。由于這一設(shè)定，顯像輥24上方的磁性刷由隔板件230—1來調(diào)節(jié)，并接收顯像輥24的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的力。顯像室230中的顯影劑的攪拌能力因此提高了。對寬范圍調(diào)色劑密度得到穩(wěn)定的調(diào)色劑充電量。
該間隔沿顯像輥24是固定的，所以，無論裝置是水平放置還是豎直放置，放電效應(yīng)均不會改變。
調(diào)色劑供應(yīng)通道235由隔板件230—1的頂端和調(diào)色劑斗與顯像室230之間的底230—2所限定。調(diào)色劑供應(yīng)通道235的寬度b(如圖6所示)為1.5mm。調(diào)色劑斗231中的調(diào)色劑經(jīng)該調(diào)色劑供應(yīng)通道235供給到顯像室230。
顯像室230的底232具有一突出件230—3，該突出件在調(diào)色劑供應(yīng)通道235的某一位置插入調(diào)色劑斗231。底232有一斜面，該斜面從光敏滾筒20的一側(cè)向上延伸。突出件230—3的邊緣和隔板件230—1的邊緣間的間隙(如圖6所示)設(shè)定為C＝1.0—1.5mm。換言之，這個值就是其斜度。隔板件230—1的邊緣和顯像輥24之間的距離設(shè)定為4.5—6.0mm。
如圖5所示，調(diào)色劑盒25和調(diào)色劑斗231的兩個壁形成的夾角F相對于重力方向G為45°。采用這值，如后面將要描述的，調(diào)色劑甚至在裝置豎直放置的情況下都可以平穩(wěn)供給。
下面，解釋顯像單元的操作。圖5示出的是圖3的本發(fā)明裝置水平放置時顯像單元的一個狀態(tài)。調(diào)色劑盒25的調(diào)色劑斗231的兩個壁的角度F相對于重力方向G為約45°。因此，調(diào)色劑流向調(diào)色劑斗231的底部，且能平穩(wěn)地送到供給輥232。
在水平放置中，由于重力原因，調(diào)色劑斗231中的調(diào)色粉具有一朝向底部的流動性。供給輥232刮起調(diào)色劑斗231底部的調(diào)色劑。此時，如圖8A所示，由于底部230—2的突出件230—3的原因，供應(yīng)輥232推起的調(diào)色劑再次落到隔板230—1。此后，調(diào)色劑進入調(diào)色劑供應(yīng)通道235。
采用這一結(jié)構(gòu)，只有由調(diào)色劑供應(yīng)輥232提供的調(diào)色劑進入調(diào)色劑供應(yīng)通道235。從這點上來說，隔板件230—1是做為個緩沖器，調(diào)色劑從應(yīng)輥232的推壓力并未直接對調(diào)色劑供應(yīng)通道235產(chǎn)生影響，所以，防止了對調(diào)色劑的過度推壓，結(jié)果，顯像室230中消耗多少調(diào)色劑，就能補足多少。
在這種情況下，底230—2斜著向上朝著顯像輥24的轉(zhuǎn)動方向。因此，顯像輥24的磁性刷子和從磁性刷上掉下的載體在通過光敏滾筒20后沒有從調(diào)色劑通道235經(jīng)過底部230—2而漏入調(diào)色劑供應(yīng)室231。顯像室230中可以不再使用啟動(startor)劑載體，達到1.5-組分現(xiàn)象。另一方面，如圖7所示，既使在圖4所示裝置的顯像單元的狀態(tài)下，調(diào)色劑盒25和調(diào)色劑斗231的壁表面所成的角F相對于重力方向G成約45°。因此，既使在豎直安裝下，調(diào)色劑也能平穩(wěn)地進到供給輥231。
這時，如圖7所示，調(diào)色劑停在調(diào)色劑斗231一側(cè)隔板件230—1周圍，很容易從供給通道235落入顯像室230。然而，如圖8B所示。底部230—2的突出件230—3用來調(diào)節(jié)從調(diào)色劑供應(yīng)通道下落的調(diào)色劑，所以，幾乎看不出來有調(diào)色劑下落。所以，調(diào)色劑供應(yīng)輥232的轉(zhuǎn)動力完成調(diào)色劑的供給。
如圖8所示，由于底部230—2的突出件230—3的原因，供應(yīng)輥232再次推壓隔板件230—1，推動的調(diào)色劑進入調(diào)色劑供應(yīng)通道235。接下來，只有調(diào)色劑供應(yīng)輥提供的調(diào)色劑進入調(diào)色劑供應(yīng)通道235。就此而言，隔板析230—1的有關(guān)部分的作用是緩沖器，結(jié)果，調(diào)色劑供應(yīng)輥232所給出的擠壓力沒有直接轉(zhuǎn)成調(diào)色劑、供給力。因此，只有相應(yīng)于顯像室230中所消耗的調(diào)色劑的量被補充。
這就意味著，無論裝置處于水平狀態(tài)還是處于豎直狀態(tài)，向顯像室供應(yīng)調(diào)色劑的能力都不會改變。所以，無論是裝置水平放置還是豎直放置，完全可以做到使圖像的密度不變，因為顯像室中的調(diào)色劑密度不變。
就是說，提供到顯像室230中的絕大部分調(diào)色劑是以調(diào)色劑供應(yīng)輥232為基出的。有可能使調(diào)色劑供應(yīng)不受重力影響，由于這一原因，既使安裝方向改變，調(diào)色劑的供應(yīng)量也不會變，因此，完成穩(wěn)定的顯像操作。
當豎直放置時，有可能產(chǎn)生顯像劑從顯像單元23中落下。然而，顯像劑使用的是磁性雙組分顯像劑。可以被磁力保留在顯像輥24中。結(jié)果，既使裝置豎直安裝，也幾乎不會產(chǎn)生顯像劑的散落。特別是，當使用磁性載體和磁體調(diào)色劑時，它們都會保留在顯像輥的磁體輥上。因此，顯像劑的散落完全可以避免，在裝置豎直放置的情況下，也完全可以達到穩(wěn)定的顯像。
圖9是一特性圖，示出當裝置水平安裝后轉(zhuǎn)到縱向(豎直)安裝進行印刷時，調(diào)色劑密度Tc的變化，開始，裝置處于水平。然后，向顯像單元23的顯像室230中放入予定量的啟動劑載體。然后起動顯像單元進行印刷。結(jié)果，調(diào)色劑逐漸從調(diào)色粉斗231加到顯像室230中。隨著印刷紙數(shù)的增加，調(diào)色劑密度增加。當顯像室230完全滿載體和調(diào)色劑時，調(diào)色劑密度為30％。然后，可以看到，調(diào)色劑密度不隨印刷的紙張數(shù)變化了。
接下來，裝置改成豎直放置，進行印刷。調(diào)色劑密度與水平放置時相同。根據(jù)日本專利(公開號)30252686公開的傳統(tǒng)的1.5-組分顯像單元的結(jié)構(gòu)，如圖中白色圈所指出的，當豎直放置時，調(diào)色劑密度增加。由于調(diào)色劑密度改變，因而圖像的濃度隨裝置是水平放置還是豎直放置而改變。這一點證明了前述的調(diào)色劑供應(yīng)穩(wěn)定化的作用。既能在水平放置也能直豎直放置時形成圖像密度沒有變化的圖像。有可能得到一種在水平放置和豎直放置兩種情況下都能工作的圖像形成裝置。
下面是關(guān)于調(diào)色劑盒25和調(diào)色劑斗231的壁表面形成的角度的說明?？紤]豎直方向，合適的角度是關(guān)于重力方向成45°±15°。但在45°±5°的情況下，結(jié)果比較好。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的紙張檢測器的結(jié)構(gòu)，圖11A-11C用來解釋圖10的結(jié)構(gòu)在水平安裝時的操作情況。圖12A-12C用來解圖10的結(jié)構(gòu)在豎直安裝時的操作情況。
如圖10所示，紙張通過一對紙張導(dǎo)件60形成的供給通道。前述阻力輥12就在這個通道上。紙張檢測器19設(shè)在阻力輥12前面的通道上，它有一個基本成反L形的固定座190。
繞旋轉(zhuǎn)軸192轉(zhuǎn)動的檢測桿191固定在固定座190的頂端。檢測桿191包括一伸到從給通道中的前緣191—1和伸到固定座一側(cè)的后緣191—2。如圖1A所解釋的，檢測桿191的旋轉(zhuǎn)中心R與重心g的連線相對于重力方向有一約45°的角。
發(fā)射型傳感器193設(shè)在固定座190的左邊。該發(fā)射型傳感器包括一光射元件和一光接收元件，它們相對設(shè)置。根據(jù)檢測桿192的后緣191—2是否通過光發(fā)射元件與光吸收元件之間的間隙給出紙張檢測輸出。固定座190包括一墊件(第一調(diào)節(jié)件)194，用來調(diào)節(jié)檢測桿191的后緣191—2的位置，即確定開始轉(zhuǎn)動的位置。固定座195還包括一第二調(diào)節(jié)件195，用以調(diào)節(jié)檢測桿191的前緣的位置，即確定停止轉(zhuǎn)動的位置。
參見圖11A，11B，11C討論水平安裝時的操作。如圖11A所示，在沒有紙張的情況下，墊件194壓在紙張檢測器19的檢測桿191的后緣191—2上，其前緣191—1伸入供給通道。
下面，見圖11B，當紙到達時，紙張的前沿壓檢測桿191的前緣191—1，使檢測桿191繞軸192轉(zhuǎn)動。由于這一動作，檢測桿191的后緣191—2遮斷的發(fā)射型傳感器193，產(chǎn)生紙張檢測輸出。在紙張檢測輸出產(chǎn)生后一給定的時間之后，阻力輥12轉(zhuǎn)動，紙張進給到轉(zhuǎn)印單元26。
如圖11C所示，紙張推壓檢測桿191，同時，檢測桿191的前緣191—1被調(diào)節(jié)件195所調(diào)節(jié)。檢測桿191不再轉(zhuǎn)動，防止檢測桿191的后緣191—2進入進給通道。
然后，當阻力輥上有紙時，釋放檢測桿191。檢測桿191靠自重反轉(zhuǎn)并為桿固定座190的調(diào)節(jié)件194止住。
參見圖12A—12C解釋豎直放置時的工作。如圖12A所示，處于無紙狀態(tài)。墊塊194緊緊帖在紙張檢測器19的檢測桿191的后緣191—2上，前緣191—1伸入供給通道。
然后，如圖12B所示，當紙張到達時，紙的前沿推壓檢測桿191的前緣191—1，從而使檢測桿191繞旋轉(zhuǎn)軸191轉(zhuǎn)動。由于這一動作，檢測桿191的后緣191—2遮斷了發(fā)射型傳感器193。產(chǎn)生紙張檢測輸出信號。在紙張檢測輸出信號產(chǎn)生后一段時間，阻力輥開始轉(zhuǎn)動，紙張送到轉(zhuǎn)印單元26。
進一步，如圖12C所示，紙張推壓檢測桿191，同時，檢測桿191的前緣被調(diào)節(jié)件195所調(diào)節(jié)，不能再繼續(xù)轉(zhuǎn)動，防止了其后緣191—2伸入供給通道。此外，檢測桿191靠自動轉(zhuǎn)動，因此，保持一個足以使其回到檢測紙張之前的位置。
繼之，當紙張從阻力輥上出去后，檢測桿191被釋放，被靠自重力方向轉(zhuǎn)動，被桿底座的調(diào)節(jié)件194所擋住。
如上面所討論的，檢測桿轉(zhuǎn)動中心與其重心的連線相對于重力方向所成的角度約為45°。所以，無論裝置水平放置不是豎直放置，紙張的檢測時間都相同。而且，不需要恢復(fù)彈簧，易于實現(xiàn)裝配。
除上面討論的實施例而外，本發(fā)明還可以有如下的修改形式。第一，在上面討論的實施例中，顯像劑使用的是1.5—組分顯像劑，它由磁性載體和磁性聚合調(diào)色粉組合而成。但是，也可以使用磁性粉狀調(diào)色劑。
第二，在顯像輥中只有外套轉(zhuǎn)動，然而，磁體也可以轉(zhuǎn)動。第三，圖像曝光單元使用了LED光學(xué)系統(tǒng)，但也可采用激光光學(xué)系統(tǒng)，液體快門光學(xué)系統(tǒng)和EL(電瑩光)光學(xué)系統(tǒng)。
第四，以電光裝置解釋了潛像形成裝置，但，轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的潛系形成裝置(靜電記錄儀等)也可以使用。前述的紙張也不局限于紙，也可以使用其他材料。還有，光敏滾筒不限于滾筒式結(jié)構(gòu)，也可以是帶形。
第五，借助于圖像形成裝置已經(jīng)說明了印刷機，但，其他圖像形成裝置，例如復(fù)印機、傳真機等，也可以被采用。
第六，舉例采用了發(fā)射型光傳感器做為檢測元件，但其他傳感器，例如，磁傳感器等也可以被采用。
迄今，借助于實施例討論了本發(fā)明，一些修改和變表是本發(fā)明要點范轉(zhuǎn)圍而不是脫離本發(fā)明。
如上所討論的，根據(jù)本發(fā)明，檢測桿191繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)中心R與重心g的連線相對于重力方向所成的角度約為45°。因此，裝置水平放置時的轉(zhuǎn)動動量M1基本上等于其豎直放置時的轉(zhuǎn)動動量M2。因此，檢測紙張時對紙張進行給力的阻力是相同的。紙張檢測時間也是相同的。所以，完全有可能在水平放置和豎直放置兩種情況下以相同的時間檢測紙張。況且，不需要微型恢復(fù)彈簧，易于裝配制造。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成裝置，既能在水平放置也能在豎直放置情況下形成圖像，所述裝置包括一轉(zhuǎn)動的無端頭潛像載體；在所述潛像載體上形成潛像的潛像形成裝置；用粉狀顯影劑對所述潛像載體上的潛像顯像的顯像裝置；將所述顯像載體上的已顯像的圖像轉(zhuǎn)印到來自一進紙通道的紙上的轉(zhuǎn)印裝置；和檢測所述進紙通道中的紙的紙張檢測裝置，所述紙張檢測裝置具有一可繞一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的檢測桿，旋轉(zhuǎn)中心與重心的連線相對于重力方向為40—50°，還有一檢測所述檢測桿的檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其特征在于，所述檢測桿有一前緣和一后緣，其前緣接觸紙張，其后緣由所述檢測裝置檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像形成裝置，其特征在于，所述紙張檢測裝置包括第一調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)所述檢測桿的所述后緣的轉(zhuǎn)動位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像形成裝置，其特征在于，所述紙張檢測裝置包括第二調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)所述檢測桿的所述前緣的轉(zhuǎn)動位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一阻力輥，設(shè)置在所述進紙通道中的所述紙張檢測裝置的下一級，用來將紙的前沿對齊，并把紙送到所述轉(zhuǎn)印裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一固定座，用來把以旋轉(zhuǎn)軸定中的檢測桿固定，該固定座上還有所述的檢測裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一固定座，用來把以旋轉(zhuǎn)軸定中的檢測桿固定，該固定座上述有所述的檢測裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一阻力輥，設(shè)置在進行紙通道的所述紙張檢測器的下一級，用于把紙張的前沿對準，并把紙送到所述的轉(zhuǎn)印單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像形成裝置，其特征在于，所述紙張檢測裝置包括第二調(diào)節(jié)件，用來調(diào)節(jié)所述檢測桿的前緣的轉(zhuǎn)動位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一固定座，用于把旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸定中的檢測桿固定，該固定座具有所述檢測裝置和所述第一調(diào)節(jié)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求3的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一阻力輥，設(shè)置在進行紙通道的所述紙張檢測器的下一級，用于把紙張的前沿對準，并把紙送到所述的轉(zhuǎn)印單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一阻力輥，設(shè)置在所述進紙通道中的所述紙張檢測裝置的下一級，用來將紙的前沿對齊，并將紙送到所述轉(zhuǎn)印裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求4的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一固定座，用來把以旋轉(zhuǎn)軸定中的檢測桿固定，該固定座上還有所述的檢測裝置和所述第二調(diào)節(jié)件。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一阻力輥，設(shè)置在進紙通道的所述紙張檢測裝置的下一級，用來對準紙的前沿，并把紙送到轉(zhuǎn)印裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的圖像形成裝置，其特征在于，還包括一固定座，用來把以旋轉(zhuǎn)軸定中的檢測桿固定，該固定座上述有所述的檢測裝置、所述第一調(diào)節(jié)件和所述第二調(diào)節(jié)件。
16.在紙上形成圖像的圖像形成裝置，包括做為水平安裝所述裝置的安裝面的一個底部；做為豎直安裝所述裝置的安裝面的一個側(cè)面部分；一旋轉(zhuǎn)的無端頭潛像載體；在所述潛像載體上形成潛像的潛像形成裝置；用粉顯影劑對所述潛像載體上的潛像顯像的顯像裝置；將所述顯像載體上的已顯像的圖像轉(zhuǎn)印到來自一進紙通道的紙上的轉(zhuǎn)印裝置；和檢測所述進紙通道中的紙的紙張檢測裝置，所述紙張檢測裝置具有一可繞一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的檢測桿，其旋轉(zhuǎn)中心與重心的連線相對于重力方向為40—50°，還有一檢測所述檢測桿的檢測裝置。
全文摘要
一種圖像形成裝置，可在水平和豎直安裝下工作，包括旋轉(zhuǎn)無端頭潛像載體，在其上形成潛像的潛像形成單元；采用粉末顯像劑的顯像單元，和轉(zhuǎn)印單元。還包括紙張檢測單元，它有一檢測桿，可繞一旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)中心與重心的連線相對于重力方向為40°-50°，還有一檢測檢測桿的檢測元件。采用這種結(jié)構(gòu)，既可在裝置水平狀態(tài)，又可在豎直狀態(tài)采用機械方式檢測供給的紙張。
文檔編號B65H7/02GK1122458SQ9411675
公開日1996年5月15日 申請日期1994年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月24日
發(fā)明者山城久仁男, 上田正則 申請人:富士通株式會社