本發(fā)明涉及使用調(diào)色劑進(jìn)行靜電潛影的顯影的顯影裝置,以及包含所述顯影裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù):
數(shù)碼復(fù)合機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)之類的圖像形成裝置中,存在采用包含磁性載體和調(diào)色劑的顯影劑(所謂雙組分顯影劑)進(jìn)行印刷的圖像形成裝置。在顯影進(jìn)程中,磁性載體和調(diào)色劑中只有調(diào)色劑被消耗。因此,由于印刷而使顯影劑中的調(diào)色劑濃度降低時(shí),需要向顯影劑追加(補(bǔ)充)調(diào)色劑。在此,采用在調(diào)色劑濃度的測(cè)定中使用LC振蕩電路的傳感器。根據(jù)顯影劑中的調(diào)色劑濃度(磁性載體的密度),LC振蕩電路輸出的信號(hào)的頻率發(fā)生變化。據(jù)此檢測(cè)顯影劑中的調(diào)色劑濃度。下述的包含LC振蕩電路的顯影裝置的一例已被公眾所知。
例如,已知一種顯影裝置,其具有顯影劑載體、顯影劑收容槽、LC振蕩電路和調(diào)色劑濃度檢測(cè)裝置,調(diào)色劑濃度檢測(cè)裝置配置成構(gòu)成LC振蕩電路的線圈的電感受到顯影劑收容槽中的顯影劑的調(diào)色劑濃度影響的位置,線圈由形成平板的卷繞狀的印刷圖案構(gòu)成,卷繞的中心部具備沒有印刷圖案的中空區(qū)域。利用所述結(jié)構(gòu),檢測(cè)靈敏度的分布在印刷圖案中心部大體平坦,檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的顯影劑的量的變動(dòng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響變小。
如上所述,在采用包含磁性載體和調(diào)色劑的顯影劑的圖像形成裝置中,有時(shí)會(huì)用包含線圈的傳感器檢測(cè)調(diào)色劑濃度(顯影劑中的調(diào)色劑的比例)。換句話說,傳感器采用線圈捕捉調(diào)色劑消耗導(dǎo)致的顯影劑中的磁性載體的比例的上升(磁場(chǎng)變化)。
在采用線圈的傳感器中,顯影劑與線圈的距離越遠(yuǎn),則與調(diào)色劑濃度的變化量對(duì)應(yīng)的線圈的電感的變化量越小。而且,傳感器輸出的變化量(頻率的變化幅度)越小。即,顯影劑與線圈的距離較遠(yuǎn)時(shí),難以準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。
以往,傳感器的線圈設(shè)置在顯影裝置的外殼的外側(cè)。顯影裝置的內(nèi)部設(shè)有以轉(zhuǎn)動(dòng)件為代表的各種構(gòu)件。顯影裝置需要保持一定的強(qiáng)度。因此,外殼的厚度薄到一定厚度時(shí)就不能再減薄。由于外殼的厚度,傳感器的線圈的位置遠(yuǎn)離顯影劑。以往,采用線圈的傳感器檢測(cè)出的調(diào)色劑濃度有時(shí)存在較大誤差,存在準(zhǔn)確性的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本發(fā)明的目的是提供顯影裝置、包含顯影裝置的圖像形成裝置和向顯影裝置安裝線圈基板的安裝方法,使傳感器的線圈盡量接近顯影劑,準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。
本發(fā)明第一方式的顯影裝置具備外殼和第一傳感器。所述外殼在內(nèi)部收容包含調(diào)色劑和磁性載體的顯影劑。所述第一傳感器包含振蕩電路,所述振蕩電路包含形成有線圈圖案的線圈基板。所述外殼設(shè)有通過使所述外殼的外表面凹陷而形成的安裝部,以便將所述線圈基板安裝在比所述外殼的外表面更接近顯影劑的位置。所述線圈基板安裝于所述安裝部。
本發(fā)明另一方式的圖像形成裝置包含上述的顯影裝置。
本發(fā)明另一方式的向顯影裝置安裝線圈基板的安裝方法包括:將包含調(diào)色劑和磁性載體的顯影劑收容在顯影裝置的外殼的內(nèi)部;采用包含振蕩電路的第一傳感器,所述振蕩電路包含形成有線圈圖案的線圈基板;在所述外殼上設(shè)置通過使所述外殼的外表面凹陷而形成的安裝部,以便將所述線圈基板安裝在比所述外殼的外表面更接近顯影劑的位置;以及將所述線圈基板安裝于所述安裝部。
按照上述顯影裝置、圖像形成裝置和向顯影裝置安裝線圈基板的安裝方法,可以使傳感器的線圈盡量接近顯影劑。因此,可以加大傳感器輸出的變化量(頻率的變化幅度)。能夠比以往更準(zhǔn)確地檢測(cè)顯影劑中的調(diào)色劑濃度。
根據(jù)以下所示的實(shí)施方式可以進(jìn)一步明確本發(fā)明的更多特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是表示實(shí)施方式的打印機(jī)的一例的圖。
圖2是表示實(shí)施方式的各圖像形成單元的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖3是表示實(shí)施方式的向各顯影裝置補(bǔ)充調(diào)色劑的機(jī)構(gòu)的一例的圖。
圖4是表示實(shí)施方式的調(diào)色劑濃度傳感器的一例的圖。
圖5是表示實(shí)施方式的LC振蕩電路的一例的圖。
圖6是表示實(shí)施方式的向外殼埋入平面線圈基板的圖。
圖7是表示實(shí)施方式的調(diào)色劑濃度檢測(cè)的流程的一例的流程圖。
圖8是表示實(shí)施方式的攪拌構(gòu)件的動(dòng)作的一例的圖。
圖9是表示實(shí)施方式的檢測(cè)攪拌構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖10是表示采用絕緣薄膜時(shí)的平面線圈基板的一例的圖。
圖11是表示采用絕緣薄膜的平面線圈基板的安裝的一例的圖。
圖12是表示采用絕緣薄膜的平面線圈基板的安裝的一例的圖。
圖13是表示不采用絕緣薄膜時(shí)的平面線圈基板的一例的圖。
圖14是表示不采用絕緣薄膜的平面線圈基板的安裝的一例的圖。
圖15是表示不采用絕緣薄膜的平面線圈基板的安裝的一例的圖。
具體實(shí)施方式
以下,利用圖1~圖15說明本發(fā)明的實(shí)施方式。本發(fā)明使傳感器的線圈盡量接近顯影劑,準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。以下的說明中舉例說明包含顯影裝置1的打印機(jī)100(相當(dāng)于圖像形成裝置)。但是,本實(shí)施方式記載的結(jié)構(gòu)、配置等各要素不用于限定發(fā)明的范圍,僅僅是例示說明。
(圖像形成裝置的概要)
根據(jù)圖1,說明實(shí)施方式的打印機(jī)100的概要。打印機(jī)100內(nèi)設(shè)有主控制部2。主控制部2控制打印機(jī)100的動(dòng)作。主控制部2是包含CPU21和圖像處理部22之類的控制電路和運(yùn)算電路的控制基板。CPU21根據(jù)存儲(chǔ)部24中存儲(chǔ)的程序、數(shù)據(jù),進(jìn)行打印機(jī)100的各部分的控制和各種運(yùn)算處理。圖像處理部22根據(jù)從計(jì)算機(jī)200發(fā)送而來并被通信部23接收的印刷用數(shù)據(jù),對(duì)圖像數(shù)據(jù)實(shí)施濃度轉(zhuǎn)換、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)之類的必要的圖像處理。印刷用數(shù)據(jù)包含表示印刷設(shè)定和印刷內(nèi)容的數(shù)據(jù)。
存儲(chǔ)部24是ROM、HDD之類的非易失性的存儲(chǔ)裝置,以及RAM之類的易失性的存儲(chǔ)裝置的組合。存儲(chǔ)部24存儲(chǔ)打印機(jī)100的控制用程序、控制用數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)之類的各種數(shù)據(jù)。
打印機(jī)100包含操作面板3。操作面板3包含顯示面板和硬鍵。顯示面板顯示打印機(jī)100的狀態(tài)、各種信息和各種設(shè)定畫面。例如,顯示面板為液晶顯示面板。主控制部2控制操作面板3的顯示。多個(gè)硬鍵用于設(shè)定操作。主控制部2識(shí)別操作面板3上的設(shè)定內(nèi)容,配合設(shè)定內(nèi)容控制打印機(jī)100。
打印機(jī)100包含印刷部4。印刷部4包含供紙部4a、輸送部4b、圖像形成部4c、中間轉(zhuǎn)印部4d和定影部4e。打印機(jī)100設(shè)有引擎控制部40(相當(dāng)于控制部)。引擎控制部40實(shí)際控制供紙部4a、輸送部4b、圖像形成部4c、中間轉(zhuǎn)印部4d和定影部4e的動(dòng)作。打印機(jī)100內(nèi)設(shè)有使印刷部4的各種轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)的多個(gè)電機(jī)4f。
主控制部2將印刷指示、印刷作業(yè)的內(nèi)容、印刷用的圖像數(shù)據(jù)賦予引擎控制部40。引擎控制部40控制供紙、紙張輸送、調(diào)色劑像形成、轉(zhuǎn)印、定影、調(diào)色劑濃度識(shí)別、調(diào)色劑的補(bǔ)充之類的印刷相關(guān)處理。
引擎控制部40使供紙部4a一枚枚供給印刷用的紙張。引擎控制部40是包含CPU之類的控制電路和ROM、RAM之類的存儲(chǔ)裝置的控制基板。引擎控制部40使輸送部4b將供給的紙張輸送到出紙盤(未圖示)。紙張經(jīng)過圖像形成部4c、中間轉(zhuǎn)印部4d、定影部4e進(jìn)行輸送。引擎控制部40使圖像形成部4c在輸送紙張上形成轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑像。打印機(jī)100對(duì)應(yīng)于彩色印刷。圖像形成部4c包含多個(gè)圖像形成單元41。具體而言,設(shè)有形成黑色的調(diào)色劑像的圖像形成單元41Bk、形成青色的調(diào)色劑像的圖像形成單元41C、形成黃色的調(diào)色劑像的圖像形成單元41Y和形成品紅色的調(diào)色劑像的圖像形成單元41M(參照?qǐng)D2)。
中間轉(zhuǎn)印部4d包含中間轉(zhuǎn)印帶43(參照?qǐng)D2)。中間轉(zhuǎn)印帶43接受由各圖像形成單元41形成的各種顏色的調(diào)色劑像的第一次轉(zhuǎn)印。引擎控制部40使中間轉(zhuǎn)印帶43旋轉(zhuǎn)。引擎控制部使中間轉(zhuǎn)印部4d進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)印。由此,中間轉(zhuǎn)印帶43上重疊的調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印到輸送的紙張上。引擎控制部40使定影部4e將紙張上轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑像定影。
(各圖像形成單元41的結(jié)構(gòu))
接著,利用圖2說明實(shí)施方式的各圖像形成單元41的結(jié)構(gòu)的一例。圖像形成部4c包含四種顏色的圖像形成單元41Bk、41Y、41C、41M(41Bk~41M)。此外,圖像形成部4c還包含對(duì)各圖像形成單元41所含的感光鼓44進(jìn)行曝光的曝光裝置42(參照?qǐng)D1)。
利用圖2,具體說明各圖像形成單元41Bk~41M。各圖像形成單元41Bk~41M形成的調(diào)色劑像的顏色不同。但是,結(jié)構(gòu)基本相同。因此,以下舉例說明黑色用的圖像形成單元41Bk。其他的圖像形成單元41也可以同樣說明。以下的說明中除了特別說明時(shí),省略表示顏色的Bk、Y、C、M的符號(hào)。圖像形成單元41中對(duì)相同的構(gòu)件標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。
如圖2所示,各圖像形成單元41包含感光鼓44、帶電裝置45、顯影裝置1、清潔裝置46和除電裝置47。
引擎控制部40利用電機(jī)4f(參照?qǐng)D1)的驅(qū)動(dòng)力,使感光鼓44以規(guī)定的圓周速度旋轉(zhuǎn)。感光鼓44經(jīng)過帶電、曝光、顯影的進(jìn)程而在周面上承載調(diào)色劑像(像載體)。引擎控制部40利用帶電裝置45使感光鼓44的表面以一定的電位帶電。曝光裝置42配置在各圖像形成單元41的下方。引擎控制部40使曝光裝置42向感光鼓44輸出激光。曝光裝置42包含半導(dǎo)體激光裝置(激光二極管)、多面反射鏡、多棱電機(jī)、fθ透鏡、反射鏡之類的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)件(未圖示)。曝光裝置42采用光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)件,向帶電后的感光鼓44照射基于圖像信號(hào)(將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩分解后的信號(hào))的光信號(hào)(激光,圖2中由虛線圖示),進(jìn)行感光鼓44的掃描曝光。由此,在感光鼓44的周面上形成與圖像數(shù)據(jù)一致的靜電潛影。
顯影裝置1在外殼11的內(nèi)部收容顯影劑(雙組分顯影劑)。顯影劑包含調(diào)色劑和磁性載體。顯影劑貯存在顯影裝置1內(nèi)部的顯影槽12中。圖像形成單元41Bk的顯影裝置1收容黑色的顯影劑,圖像形成單元41Y的顯影裝置1收容黃色的顯影劑,圖像形成單元41C的顯影裝置1收容青色的顯影劑,圖像形成單元41M的顯影裝置1收容品紅色的顯影劑。各顯影裝置1與收容對(duì)應(yīng)顏色的調(diào)色劑的調(diào)色劑容器48(參照?qǐng)D3)連接。伴隨調(diào)色劑的消耗,從調(diào)色劑容器向顯影裝置1補(bǔ)充調(diào)色劑。
顯影裝置1包含顯影輥13、磁輥14和攪拌構(gòu)件15。顯影輥13與感光鼓44相對(duì),彼此的軸線平行。此外,在顯影輥13和感光鼓44之間設(shè)有微小的間隙(間隔)。印刷時(shí),在顯影輥13的周面上形成調(diào)色劑的薄層。顯影輥13承載帶電的調(diào)色劑。向顯影輥13施加電壓。調(diào)色劑飛向感光鼓44,使靜電潛影顯影。磁輥14與顯影輥13相對(duì),彼此的軸線平行。為了向顯影輥13供給調(diào)色劑和回收、剝離調(diào)色劑,向磁輥14施加電壓。
顯影輥13的輥軸13a和磁輥14的輥軸14a被支承軸構(gòu)件固定并支承。在軸線方向延伸的斷面大體矩形的磁鐵13b安裝于輥軸13a。此外,在軸線方向延伸的斷面大體扇形的磁鐵14b安裝于輥軸14a。此外,顯影輥13和磁輥14分別具有覆蓋磁鐵13b、磁鐵14b的圓筒狀的套筒13c、14c。套筒13c、14c受到電機(jī)4f的驅(qū)動(dòng),利用未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而旋轉(zhuǎn)。
在顯影輥13和磁輥14的相對(duì)位置(間隙最窄的位置),磁鐵13b和磁鐵14b的異極相對(duì)。由此,在顯影輥13和磁輥14的間隙形成由磁性載體產(chǎn)生的磁刷。利用承載磁刷的套筒14c的旋轉(zhuǎn),向磁輥14施加電壓,將調(diào)色劑供給到顯影輥13。其結(jié)果,在顯影輥13上形成調(diào)色劑的薄層。此外,磁刷將顯影輥13的表面殘留的調(diào)色劑剝離并回收。
顯影裝置1設(shè)有攪拌顯影劑的攪拌構(gòu)件15。攪拌構(gòu)件15設(shè)在磁輥14的下方。攪拌構(gòu)件15受到電機(jī)4f的驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。攪拌構(gòu)件15具有刮刀16,以攪拌顯影劑。調(diào)色劑利用攪拌產(chǎn)生的與載體的摩擦而帶電。
刮刀16設(shè)有槽和葉片(未圖示)。由此,向上刮起的顯影劑在顯影輥13和磁輥14的軸線方向分散。補(bǔ)充的調(diào)色劑在顯影輥13的軸線方向分散。顯影裝置1內(nèi)的調(diào)色劑的分布變得均勻。平面線圈基板6(相當(dāng)于線圈基板)設(shè)置于外殼11(顯影槽12)的底面17。平面線圈基板6是調(diào)色劑濃度傳感器5(第一傳感器)的一部分。平面線圈基板6也可以設(shè)置在外殼11的底面17以外的位置。
引擎控制部40使清潔裝置46進(jìn)行感光鼓44的清掃。清潔裝置46擦拭感光鼓44的表面以除去殘留調(diào)色劑等。此外,引擎控制部40使除電裝置47對(duì)感光鼓44照射光,從而除電。
(調(diào)色劑補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49)
接著利用圖3,說明向各顯影裝置1補(bǔ)充調(diào)色劑的機(jī)構(gòu)。圖3中用空心箭頭表示調(diào)色劑的流動(dòng)。
打印機(jī)100內(nèi)按照調(diào)色劑的顏色,設(shè)有調(diào)色劑容器48和補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49。調(diào)色劑容器48收容補(bǔ)充用的調(diào)色劑。補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49從調(diào)色劑容器48向顯影裝置1輸送調(diào)色劑以進(jìn)行補(bǔ)充。伴隨印刷,有時(shí)磁性載體也會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)減少。調(diào)色劑容器48中有時(shí)會(huì)混雜微量的磁性載體。此外,各顯影裝置1分別設(shè)有一個(gè)調(diào)色劑濃度傳感器5。調(diào)色劑濃度傳感器5檢測(cè)顯影裝置1內(nèi)的調(diào)色劑濃度(顯影劑中的調(diào)色劑的比例)。由此,可以確認(rèn)調(diào)色劑濃度是否在規(guī)定值以上。
打印機(jī)100安裝有黑、青、黃、品紅合計(jì)四個(gè)調(diào)色劑容器48。各調(diào)色劑容器48變空后可以更換。各補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49包含向顯影裝置1輸送調(diào)色劑的輸送用螺旋槳(未圖示)、使輸送用螺旋槳旋轉(zhuǎn)的電機(jī)和齒輪(未圖示)。
各調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出被輸入引擎控制部40。引擎控制部40在接入主電源時(shí)、恢復(fù)正常模式時(shí)、印刷執(zhí)行中、印刷作業(yè)開始前等,確認(rèn)各調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出。而且,引擎控制部40確認(rèn)是否存在調(diào)色劑濃度小于規(guī)定值的顯影裝置1。引擎控制部40使與調(diào)色劑濃度小于規(guī)定值的顯影裝置1對(duì)應(yīng)的補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49動(dòng)作。引擎控制部40對(duì)調(diào)色劑濃度小于規(guī)定值的顯影裝置1補(bǔ)充調(diào)色劑。根據(jù)調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出而確認(rèn)了調(diào)色劑的量達(dá)到規(guī)定值以上時(shí),引擎控制部40停止補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49。
(調(diào)色劑濃度傳感器5)
接著利用圖4、圖5,說明實(shí)施方式的調(diào)色劑濃度傳感器5。如圖4所示,調(diào)色劑濃度傳感器5包含LC振蕩電路50(相當(dāng)于振蕩電路)。LC振蕩電路50包含形成有線圈圖案61的平面線圈基板6。調(diào)色劑濃度傳感器5(LC振蕩電路50)的輸出被輸入引擎控制部40。引擎控制部40根據(jù)LC振蕩電路50的頻率檢測(cè)顯影劑中的調(diào)色劑濃度。
圖5表示了LC振蕩電路50的一例。LC振蕩電路50包含平面線圈基板6、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容器C1、第二電容器C2、第一逆變器INV1和第二逆變器INV2。圖5所示的LC振蕩電路50是科爾皮茲型振蕩電路的一種。
平面線圈基板6的一方的端子連接于第一電容器C1的一端、第一逆變器INV1的輸入端子和第一電阻R1的一端。平面線圈基板6的另一方的端子連接于第二電容器C2的一端和第二電阻R2的一端。第一電容器C1的另一端和第二電容器C2的另一端接地。第一逆變器INV1的輸出端子連接于第一電阻R1的另一端、第二電阻R2的另一端和第二逆變器INV2的輸入端子。第二逆變器INV2的輸出被輸入引擎控制部40。
利用負(fù)反饋電路的第二電阻R2、第一電容器C1、第二電容器C2和平面線圈基板6,使相位旋轉(zhuǎn)180度。負(fù)反饋成為正反饋而振蕩。振蕩頻率為f=1/2π((LC)1/2)。正弦波被輸入第二逆變器INV2。第二逆變器INV2將輸入的正弦波轉(zhuǎn)換為矩形波。
平面線圈基板6具有多層。在各層形成螺旋狀的線圈圖案61(參照?qǐng)D10)。各層的線圈圖案61利用via與其他層的線圈圖案(上下方向相鄰的層的線圈圖案61)連接。由此,平面線圈基板6內(nèi)的導(dǎo)線(圖案)成為卷繞重疊的一條導(dǎo)線。
在此,平面線圈基板6安裝于顯影裝置1的外殼11(具體后述)。平面線圈基板6的電感根據(jù)顯影劑中的磁性載體的濃度而變化。調(diào)色劑被消耗而使顯影劑中的磁性載體的比例(濃度)上升時(shí),平面線圈基板6周邊的導(dǎo)磁率變大。其結(jié)果,平面線圈基板6的電感變大。顯影劑中的磁性載體的比例(濃度)越大,上式的分母越大。LC振蕩電路50(第二逆變器INV2)的輸出信號(hào)的頻率變低。另一方面,顯影劑中的磁性載體的比例(濃度)越小,上式的分母越小。LC振蕩電路50(第二逆變器INV2)的輸出信號(hào)的頻率越高。
存儲(chǔ)部24存儲(chǔ)濃度測(cè)定用數(shù)據(jù)D1(參照?qǐng)D1)。濃度測(cè)定用數(shù)據(jù)D1決定與LC振蕩電路50(調(diào)色劑濃度傳感器5)的輸出信號(hào)的頻率對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑濃度。引擎控制部40識(shí)別LC振蕩電路50(調(diào)色劑濃度傳感器5)的輸出信號(hào)的頻率。而且,引擎控制部40參照濃度測(cè)定用數(shù)據(jù)D1。引擎控制部40從濃度測(cè)定用數(shù)據(jù)D1選擇與識(shí)別出的頻率對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑濃度。引擎控制部40將選擇出的調(diào)色劑濃度識(shí)別為當(dāng)前的顯影劑的調(diào)色劑濃度。
(向外殼11埋入平面線圈基板6)
接著利用圖6,說明實(shí)施方式的向外殼11埋入平面線圈基板6。
平面線圈基板6安裝于顯影裝置1的外殼11的底面17。如圖6所示,為了安裝平面線圈基板6,在外殼11上設(shè)有供線圈基板進(jìn)入的安裝部7(安裝凹陷、安裝孔)。安裝部7是貫穿外殼11的底面17的安裝用的孔。平面線圈基板6被放入安裝部7。平面線圈基板6的安裝方法具有多種(具體后述)。與不設(shè)置凹陷(孔)而在外殼11上安裝平面線圈基板6時(shí)相比,可以使平面線圈基板6位于更接近顯影劑的位置。
如圖6所示,平面線圈基板6埋入顯影槽12的底面17。底面17處于刮刀16和攪拌構(gòu)件15的下方。以使顯影裝置1的底面17與平面線圈基板6的上表面、下表面平行的方式安裝平面線圈基板6。換句話說,平面線圈基板6的面積最大的面與外殼11的底面17平行。
(調(diào)色劑濃度檢測(cè)的流程)
接著利用圖7~圖9,說明實(shí)施方式的顯影裝置1中的調(diào)色劑濃度檢測(cè)流程的一例。圖7的開始是使用調(diào)色劑濃度傳感器5開始檢測(cè)調(diào)色劑濃度的時(shí)點(diǎn)。在預(yù)定的檢測(cè)期間進(jìn)行調(diào)色劑濃度的檢測(cè)。例如,檢測(cè)期間可以是從印刷作業(yè)開始(攪拌構(gòu)件15開始旋轉(zhuǎn))至伴隨印刷作業(yè)的結(jié)束而使攪拌構(gòu)件15停止旋轉(zhuǎn)為止的期間。此外,有時(shí)伴隨主電源接通和從省電模式復(fù)原的啟動(dòng)處理(用于使打印機(jī)100成為能印刷的狀態(tài)的啟動(dòng)處理),會(huì)使攪拌構(gòu)件15旋轉(zhuǎn)。檢測(cè)期間可以是從攪拌構(gòu)件15開始旋轉(zhuǎn)至伴隨啟動(dòng)處理結(jié)束而使攪拌構(gòu)件15停止旋轉(zhuǎn)為止的期間。另外,按照每個(gè)顯影裝置1進(jìn)行圖7的流程。
可以在攪拌構(gòu)件15旋轉(zhuǎn)的期間進(jìn)行調(diào)色劑濃度的檢測(cè)。圖8表示了將平面線圈基板6上方的刮刀16(葉片)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度每次順時(shí)針改變90度的情況。圖8表示了顯影裝置1內(nèi)部(顯影劑槽)的調(diào)色劑狀態(tài)的一例。圖8中表示了刮刀16(葉片)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度從左依次為225度、135度、45度、315度的狀態(tài)。圖8用網(wǎng)點(diǎn)圖示了顯影裝置1的內(nèi)部的顯影劑。
當(dāng)顯影裝置1內(nèi)部的壁面固定附著有舊顯影劑時(shí),檢測(cè)出的調(diào)色劑濃度會(huì)產(chǎn)生誤差。因此,刮刀16擦拭顯影裝置1(顯影劑槽)的側(cè)面和底面。刮刀16防止調(diào)色劑的固定附著。
為了使調(diào)色劑濃度傳感器5(平面線圈基板6)進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)色劑濃度檢測(cè),優(yōu)選傳感器面(平面線圈基板6的平面)附近的顯影劑處于緊密的狀態(tài)。刮刀16把顯影劑從下向上刮起的狀態(tài)(圖8的刮刀16的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為225度和135度的狀態(tài))下,平面線圈基板6的上表面附近的顯影劑較少。
另一方面,刮刀16將顯影劑向下推壓的轉(zhuǎn)動(dòng)角度(圖8的刮刀16的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為45度和315度的狀態(tài))下,平面線圈基板6上表面的顯影劑的密度較高。
引擎控制部40確認(rèn)檢測(cè)角度范圍內(nèi)的振蕩電路的頻率,識(shí)別顯影劑中的調(diào)色劑濃度。檢測(cè)角度范圍預(yù)先決定。檢測(cè)角度范圍是攪拌構(gòu)件15朝向平面線圈基板6推壓顯影劑的角度范圍。引擎控制部40在攪拌構(gòu)件15(刮刀16)旋轉(zhuǎn)一周的期間中的、攪拌構(gòu)件15向平面線圈基板6推壓顯影劑的轉(zhuǎn)動(dòng)角度的期間,確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出信號(hào)的頻率。
可以適當(dāng)決定檢測(cè)角度范圍。檢測(cè)角度范圍確定在從刮刀16開始向下旋轉(zhuǎn)的角度(例如90度)至刮刀16的端部到達(dá)平面線圈基板6的上方(圖8中的平面線圈基板6的右側(cè)端部)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為止的范圍內(nèi)。檢測(cè)角度范圍確定為刮刀16的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為45度至315度的范圍。
為了檢測(cè)攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,顯影裝置1設(shè)有角度傳感器8(第二傳感器)(參照?qǐng)D9)。引擎控制部40根據(jù)角度傳感器8的輸出,確認(rèn)攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度處于檢測(cè)角度范圍內(nèi)時(shí)的調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出信號(hào)的頻率。使用的角度傳感器8沒有特別限制。本實(shí)施方式采用透過型光傳感器作為角度傳感器8。透過型光傳感器的輸出被輸入引擎控制部40。對(duì)透過型光傳感器的發(fā)光部和受光部進(jìn)行遮光的突起15b安裝于攪拌構(gòu)件15的旋轉(zhuǎn)軸15a。即,每當(dāng)刮刀16的轉(zhuǎn)動(dòng)角度成為特定的角度(攪拌構(gòu)件15的每1周),突起15b改變透過型光傳感器的輸出電平(高→低或低→高)。而且,突起15b設(shè)置成在檢測(cè)角度范圍開始的角度對(duì)發(fā)光部和受光部進(jìn)行遮光。引擎控制部40根據(jù)角度傳感器8的輸出,識(shí)別攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)入了檢測(cè)角度范圍。
引擎控制部40在直至攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度離開檢測(cè)角度范圍為止的期間,確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出信號(hào)的周期(頻率)。引擎控制部40也可以在角度傳感器8的輸出電平改變后的預(yù)定的時(shí)間,確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出信號(hào)的周期(頻率)。預(yù)定的時(shí)間為以攪拌構(gòu)件15的規(guī)格下的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)了檢測(cè)角度范圍所需的時(shí)間。此外,引擎控制部40可以根據(jù)角度傳感器8的輸出電平的變化,測(cè)量攪拌構(gòu)件15旋轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間。此時(shí),引擎控制部40從角度傳感器8的輸出電平改變后經(jīng)過測(cè)量時(shí)間×(檢測(cè)角度范圍/360)為止,確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5的輸出信號(hào)的周期(頻率)。
返回圖7,說明調(diào)色劑濃度檢測(cè)的流程。伴隨攪拌構(gòu)件15的旋轉(zhuǎn)(開始),引擎控制部40確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5(振蕩電路)的輸出信號(hào)的頻率(步驟#1)。引擎控制部40確認(rèn)調(diào)色劑濃度傳感器5(LC振蕩電路50)的輸出信號(hào)(矩形波)的周期。根據(jù)攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度處于檢測(cè)角度范圍時(shí)的輸出信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)。引擎控制部40決定調(diào)色劑濃度的識(shí)別所采用的頻率(步驟#2)。本說明中,引擎控制部40求出攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度處于檢測(cè)角度范圍的期間的各矩形波的周期的平均值。引擎控制部40采用平均值求出各矩形波的平均頻率。
引擎控制部40根據(jù)求出的平均頻率,檢測(cè)(識(shí)別)調(diào)色劑濃度(步驟#3)。具體而言,引擎控制部40參照濃度測(cè)定用數(shù)據(jù)D1。引擎控制部40求出與算出的平均頻率對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑濃度。
引擎控制部40確認(rèn)檢測(cè)出的調(diào)色劑濃度是否在規(guī)定值以上(步驟#4)。在小于規(guī)定值時(shí)(步驟#4中為“否”),引擎控制部40使補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49補(bǔ)充調(diào)色劑(步驟#5)。在規(guī)定值以上時(shí)(步驟#4中為“是”),引擎控制部40不使補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49補(bǔ)充調(diào)色劑(步驟#6)。通過調(diào)色劑補(bǔ)充使調(diào)色劑濃度恢復(fù)到規(guī)定值以上時(shí),步驟#4成為“是”,引擎控制部40停止補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49。
在步驟#5和步驟#6之后,引擎控制部40確認(rèn)檢測(cè)期間是否已結(jié)束(步驟#7)。在檢測(cè)期間未結(jié)束時(shí)(步驟#7中為“否”),流程返回步驟#1。在檢測(cè)期間已結(jié)束時(shí)(步驟#7中為“是”),本流程終止(結(jié)束)。另外,在補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49仍在動(dòng)作時(shí),引擎控制部40使補(bǔ)充機(jī)構(gòu)49結(jié)束調(diào)色劑補(bǔ)充。
(采用絕緣薄膜9的平面線圈基板6的安裝)
接著利用圖10~圖12,說明采用絕緣薄膜9的平面線圈基板6的安裝。
為了安裝平面線圈基板6,在外殼11(顯影槽12)的底面17設(shè)有安裝部7。安裝部7的水平方向的面積與平面線圈基板6的平面(上表面和下表面)的面積相同或比其更大。此外,如圖11、圖12所示,安裝部7貫穿外殼11。平面線圈基板6安裝在貫穿的凹陷(安裝孔)中。
安裝部7貫穿外殼11??梢圆捎媒^緣薄膜9,以防止顯影槽12從安裝部7泄漏。絕緣薄膜9的膜厚小于1mm。絕緣薄膜9設(shè)置成堵塞安裝部7。絕緣薄膜9粘貼在外殼11的內(nèi)側(cè)(顯影槽12的底面)。如圖11、圖12所示,絕緣薄膜9位于埋入安裝部7的平面線圈基板6的上表面和顯影劑之間。平面線圈基板6以使平面線圈基板6的上表面和下表面平行于底面17的方式埋入安裝部7。
利用絕緣薄膜9,平面線圈基板6不與顯影劑直接接觸。即,處于電絕緣的狀態(tài)。因此,如圖10的上方的圖所示,在平面線圈基板6的最上層(與顯影劑相對(duì)的一側(cè))的上表面可以形成線圈圖案61。
如圖10的下方的圖所示,平面線圈基板6具有多層。各層的上表面形成線圈圖案61。各層的線圈圖案61與相鄰層的線圈圖案61由via連接。由此,可以使線圈小型化。
圖11是將貫穿底面17的安裝孔作為安裝部7的設(shè)置示例。圖11表示了安裝部7的水平方向的面積與平面線圈基板6的平面的面積相同或基本相同的示例。圖11表示了將平面線圈基板6的設(shè)有線圈圖案61的面朝向上側(cè),在安裝部7中嵌入平面線圈基板6的示例。平面線圈基板6緊密嵌入安裝部7。由此,可以使平面線圈基板6與顯影劑接近到只隔一枚薄膜(絕緣薄膜9)的位置。
圖12是將貫穿底面17的安裝孔作為安裝部7的設(shè)置示例。圖12表示了上側(cè)的安裝部7的水平方向的面積比平面線圈基板6的平面的面積更大的示例。可是,如果保持這樣的狀態(tài),則平面線圈基板6會(huì)掉落。因此,如圖12所示,設(shè)有臺(tái)階部11a。臺(tái)階部11a設(shè)在安裝部7的下方,并與平面線圈基板6的下表面接觸,將平面線圈基板6支承成不會(huì)掉落。
臺(tái)階部11a是外殼11的底面17的一部分。臺(tái)階部11a是使底面17的一部分向安裝部7的內(nèi)側(cè)方向突出的部分。臺(tái)階部11a沿矩形的安裝部7的各邊設(shè)置。從上方觀察,臺(tái)階部11a為口狀。此外,安裝部7的一部分垂直斷面大體呈L狀。臺(tái)階部11a的上表面與平面線圈基板6的下表面接觸。平面線圈基板6被絕緣薄膜9和臺(tái)階部11a夾持。由此,可以使平面線圈基板6與顯影劑接近到只隔一枚薄膜(絕緣薄膜9)的位置。
作為制造工序,從顯影裝置1(顯影槽12)的內(nèi)側(cè)將平面線圈基板6設(shè)置在臺(tái)階部11a的上方。從顯影裝置1(顯影槽12)的內(nèi)側(cè)將絕緣薄膜9粘貼在平面線圈基板6的上方。為了更牢固地安裝平面線圈基板6,可以向平面線圈基板6和安裝部7的縱壁之間填充粘接劑。
還可以將絕緣薄膜9的外側(cè)(底面17側(cè))的面作為粘接面。而且,以堵塞安裝部7的方式從外殼11的內(nèi)側(cè)粘貼粘接面。進(jìn)而,將線圈基板粘貼于粘接面。由此,可以保持平面線圈基板6使其不會(huì)掉落。
(不采用絕緣薄膜9的平面線圈基板6的安裝)
接著利用圖13~圖15,說明不采用絕緣薄膜9的平面線圈基板6的安裝。
不采用絕緣薄膜9時(shí),為了安裝平面線圈基板6,也在外殼11(顯影槽12)的底面17設(shè)有安裝部7。安裝部7的水平方向的面積與平面線圈基板6的平面(上表面和下表面)的面積相同或比其更大。如圖14、圖15所示,安裝部7貫穿外殼11。平面線圈基板6安裝于貫穿的凹陷(安裝孔)。而且,平面線圈基板6以使平面線圈基板6的上表面(下表面)平行于底面17的方式埋入安裝部7。
不采用絕緣薄膜9時(shí),平面線圈基板6與顯影劑接觸。因此,如圖13的上方的圖所示,在平面線圈基板6的上側(cè)(與顯影劑接觸的一側(cè))的平面上不形成線圈圖案61。不采用絕緣薄膜9時(shí),平面線圈基板6也具有多層。除了最上層以外的各層的上表面形成線圈圖案61(參照?qǐng)D13的下方的圖)。此外,各層的線圈圖案61與相鄰層的線圈圖案61由via連接。
圖14表示了將貫穿底面17的安裝孔作為安裝部7的設(shè)置示例。圖14表示了安裝部7的水平方向的面積與平面線圈基板6的平面的面積相同的示例。圖14表示了以未形成圖案的面作為上側(cè),將平面線圈基板6嵌入安裝部7的示例。平面線圈基板6緊密嵌入安裝部7。顯影劑不會(huì)漏出。由此,可以使平面線圈基板6最大限度地接近顯影劑。另外,平面線圈基板6的下側(cè)埋入粘接劑,可以防止顯影劑漏出。
圖15是將貫穿底面17的安裝孔作為安裝部7的設(shè)置示例。圖15表示了上側(cè)的安裝部7的水平方向的面積比平面線圈基板6的平面的面積更大的示例。與圖12的示例同樣,臺(tái)階部11a設(shè)在安裝部7的下方。臺(tái)階部11a與線圈基板的下表面接觸,將平面線圈基板6支承成不會(huì)掉落。
臺(tái)階部11a與圖12所示的臺(tái)階部相同。具體而言,臺(tái)階部11a是外殼11的底面17的一部分。臺(tái)階部11a沿矩形的安裝部7的各邊設(shè)置。從上方觀察,臺(tái)階部11a為口狀。安裝部7的一部分垂直斷面呈大體L狀。臺(tái)階部11a的上表面與平面線圈基板6的下表面接觸。由此,可以使平面線圈基板6最大限度地接近顯影劑。
作為制造工序,從顯影裝置1(顯影槽12)的內(nèi)側(cè)將平面線圈基板6設(shè)置在臺(tái)階部11a的上方。不設(shè)置絕緣薄膜9時(shí),為了防止顯影劑泄漏,還可以在安裝部7與平面線圈基板6之間和/或臺(tái)階部11a與平面線圈基板6之間填充粘接劑之類的填埋間隙的密封材料。不采用絕緣薄膜9時(shí),還可以將平面線圈基板6的下表面作為粘接面。以堵塞安裝部7(臺(tái)階部11a)的孔的方式,從外殼11的內(nèi)側(cè)將平面線圈基板6粘貼在臺(tái)階部11a的上表面。
如此,實(shí)施方式的顯影裝置1包括:外殼11,內(nèi)部收容包含調(diào)色劑和磁性載體的顯影劑;以及調(diào)色劑濃度傳感器5,具有振蕩電路(LC振蕩電路50),振蕩電路包含形成有線圈圖案61的線圈基板(平面線圈基板6),為了將線圈基板7安裝在比外殼11的外表面更接近顯影劑的位置,在外殼11上設(shè)置有通過使外殼11的外表面凹陷而形成的安裝部7,線圈基板安裝于安裝部7。
由此,可以將線圈基板(平面線圈基板6)安裝在比外殼11的外表面更接近顯影劑(磁性載體)的位置??梢允咕€圈基板與顯影劑的距離比以往更近。其結(jié)果,與調(diào)色劑濃度的變化量對(duì)應(yīng)的傳感器輸出的頻率的變化量比以往變大。即,可以比以往提高傳感器的靈敏度。可以準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。此外,安裝部7的尺寸可以是能供線圈基板嵌入程度的尺寸。顯影裝置1在強(qiáng)度方面不存在問題。
此外,還可以在顯影裝置1上設(shè)置絕緣薄膜9。此時(shí),安裝部7是貫穿外殼11的安裝孔。絕緣薄膜9位于埋入安裝部7的線圈基板(平面線圈基板6)和顯影劑之間,并且以堵塞安裝部7的方式設(shè)在外殼11的內(nèi)側(cè)。由此,可以使線圈基板和顯影劑接近到只隔一枚絕緣薄膜9的位置。因此,可以比以往大幅縮短顯影劑和線圈基板的距離,能夠準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。此外,利用絕緣薄膜9,顯影劑不會(huì)漏出到外部。
此外,設(shè)置貫穿顯影裝置1的底面17的安裝孔作為安裝部7并且在顯影裝置1上設(shè)置絕緣薄膜9的情況下,絕緣薄膜9的一個(gè)面為粘接面,并以粘接面朝向下方而堵塞安裝部7的方式粘貼在外殼11的內(nèi)側(cè)。線圈基板(平面線圈基板6)粘貼于粘接面。線圈基板的上表面形成有線圈圖案61。由此,僅僅通過粘貼,就可以將線圈基板固定在離顯影劑極近的位置,容易固定。此外,在平面線圈基板6的上表面設(shè)置有線圈圖案61??梢允咕€圈圖案61與顯影劑的距離為非接觸且最大限度地接近顯影劑。
此外,不采用絕緣薄膜9時(shí),線圈基板(平面線圈基板6)具有多層,且所述多層形成有利用via與上下方向相鄰的其他層的線圈圖案61連接的線圈圖案61,此外,上表面未形成線圈圖案61。線圈基板嵌入安裝部7。由此,可以使線圈基板和顯影劑盡量接近。此外,借助via連接各層的線圈。由此,可以通過保護(hù)層完全覆蓋線圈基板表面。由于使顯影劑和線圈基板的距離盡量接近,所以能夠準(zhǔn)確檢測(cè)調(diào)色劑濃度。而且,表面未形成線圈圖案61,線圈圖案61與顯影劑不直接接觸。
另外,通過via在層間連接線圈圖案的方法存在多種方法,不限于一種連接方法。例如,作為via的具體實(shí)現(xiàn)方法,具有使引線穿過線圈基板(平面線圈基板6)的方法、在線圈基板上設(shè)置金屬扣眼的方法、在線圈基板上鍍銅的電鍍通孔法、以及在線圈基板上埋入混合有金屬制導(dǎo)電性材料的漿料的導(dǎo)通漿料填充法等。
此外,可以在顯影裝置1的底面17設(shè)置貫穿外殼11的安裝孔作為安裝部7,并在外殼11上形成臺(tái)階部11a,所述臺(tái)階部11a位于安裝部7的下方,通過接觸線圈基板(平面線圈基板6)的下表面而將線圈基板支承成不會(huì)掉落。由此,可以容易地決定線圈基板的位置。此外,從外殼11的內(nèi)側(cè)設(shè)置線圈基板。由此,線圈基板不會(huì)掉落。線圈基板自身發(fā)揮堵塞安裝部7的作用,還可以防止顯影劑向外部泄漏。
此外,作為顯影裝置1的一部分,還可以包括:控制部(引擎控制部40),根據(jù)振蕩電路(LC振蕩電路50)的頻率檢測(cè)顯影劑中的調(diào)色劑濃度;攪拌構(gòu)件15,攪拌顯影劑;以及角度傳感器8,用于檢測(cè)攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。而且,控制部基于角度傳感器8的輸出,識(shí)別攪拌構(gòu)件15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)入了作為朝向線圈基板(平面線圈基板6)推壓顯影劑的角度范圍而預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)角度范圍內(nèi),并根據(jù)檢測(cè)角度范圍內(nèi)的振蕩電路的頻率,檢測(cè)顯影劑中的調(diào)色劑濃度。攪拌構(gòu)件15以將顯影劑向線圈基板推壓的方式旋轉(zhuǎn)。因此,可以制造出線圈基板附近的顯影劑較多的狀態(tài)。而且,根據(jù)線圈基板附近的顯影劑較多的狀態(tài)下的頻率來檢測(cè)調(diào)色劑濃度。因此,比以往能夠減小檢測(cè)誤差。可以比以往更準(zhǔn)確地檢測(cè)調(diào)色劑濃度。
此外,圖像形成裝置(打印機(jī)100)包含上述的顯影裝置1。由于能比以往更準(zhǔn)確地檢測(cè)調(diào)色劑濃度,所以可以提供能適當(dāng)保證顯影劑中的調(diào)色劑濃度的圖像形成裝置。由于調(diào)色劑濃度保持為適當(dāng)?shù)闹?,因此可以提供畫面質(zhì)量維持高水準(zhǔn)的圖像形成裝置。
以上說明了本發(fā)明的實(shí)施方式,但是本發(fā)明的范圍不限于此,可以在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)追加各種變更來實(shí)施。