專利名稱：顯影劑盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種諸如激光打印機的圖像形成裝置，和一種可拆卸地安裝在該圖像形成 裝置上的顯影劑盒。
背景技術：
在常規(guī)的激光打印機中，容納色粉的顯影劑盒被可拆卸地安裝在其內(nèi)。這種類型的激 光打印機設置有新產(chǎn)品檢測裝置，該裝置用來檢測安裝在激光打印機中的顯影劑盒是否是 新產(chǎn)品并且用來確定從新產(chǎn)品被檢測那一刻開始的顯影劑盒的壽命。
例如，日本專利申請公開第2000—221781號提出了設置有具有凹部和凸部的扇形齒 輪的顯影設備。當新顯影設備被安裝到電子照相圖像形成裝置的主體中時，扇形齒輪的凸 部插入新產(chǎn)品側傳感器，打開新產(chǎn)品側傳感器。在顯影劑盒被安裝到圖像形成裝置的主體 中之后，空轉齒輪被驅動而旋轉。當空轉齒輪開始旋轉時，扇形齒輪也隨之轉動，將凸部 從新產(chǎn)品側傳感器運動到舊產(chǎn)品側傳感器。凸部插入舊產(chǎn)品側傳感器，打開舊產(chǎn)品側傳感 器。與此同時，空轉齒輪轉到扇形齒輪的凹部，扇形齒輪停止旋轉。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在日本專利申請公開第2000—221781號所述的新產(chǎn)品檢測裝置中，因為凸部 即要插入檢測新產(chǎn)品的新產(chǎn)品傳感器中，又要插入到來檢測舊產(chǎn)品的舊產(chǎn)品傳感器中，所 以新產(chǎn)品側傳感器和舊產(chǎn)品側傳感器都是必需的。因此，這種結構增加了顯影設備的成本和復雜性。
此外，考慮到成本和使用頻率， 一些用戶也要求在一系列對應色粉容納量而價格不同 的顯影劑盒中自由地選擇最佳顯影劑盒。
為了滿足這一需求，必須提供可容納不同色粉量的顯影劑盒。然而，根據(jù)色粉量的不 同，容納在這些顯影劑盒中的色粉具有不同的攪拌特性和不同的降解率。
在這種情況下，僅僅檢測出該顯影劑盒是否是新產(chǎn)品是不夠的，因為顯影劑盒從被檢 測到時起的壽命會根據(jù)其中容納的色粉量而不同。因而顯影劑盒的壽命無法被準確地確 定。因此，容納色粉量較小的顯影劑盒可能在這樣一種確定被作出前就實際上已經(jīng)達到了 其使用壽命，導致圖像質量下降。
綜上所述，本發(fā)明的目的就是提供一種能夠確定顯影劑盒上的信息的圖像形成裝置， 與此同時抑制制造成本的上升并避免增加結構復雜性。本發(fā)明的另目的是提供一種可拆卸 地安裝在圖像形成裝置中的顯影劑盒。
為實現(xiàn)上述及其它目的， 一方面，本發(fā)明提供了一種圖像形成裝置。該圖像形成裝置 包括裝置主體，驅動力產(chǎn)生部，顯影劑盒，檢測部，和信息確定部。驅動力產(chǎn)生部安置在 裝置主體中并產(chǎn)生驅動力。顯影劑盒被構成來可拆卸地安裝在裝置主體中并容納顯影劑。 顯影劑盒包含驅動構件和顯示部。。驅動構件被構成為在顯影劑盒安裝在裝置主體中時被 驅動力驅動而運動。顯示部被構成為與驅動構件一起運動。顯示部以光學可讀取的方式顯 示有關顯影劑盒的識別信息。當顯示部位于第一位置時，檢測部光學地檢測此識別信息， 當顯示部位于不同于第一位置的第二位置時，檢測部光學地檢測顯影劑盒中顯影劑的有 無。信息確定部根據(jù)檢測部檢測到的識別信息確定顯影劑盒上的信息。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種被構成為可拆卸地安裝在裝置主體中并容納顯影劑 的顯影劑盒。顯影劑盒包含驅動構件和顯示部。驅動構件被構成為在顯影劑盒安裝在裝置 主體中時被驅動力驅動而運動。顯示部被構成為與驅動構件一起運動。顯示部以光學可讀 取的方式顯示有關顯影劑盒的識別信息。當顯示部位于第一位置時，識別信息能夠被設置 于裝置主體內(nèi)的檢測部光學地檢測，當顯示部位于不同于第一位置的第二位置時，顯影劑 的存在與否能夠被檢測部光學地檢測。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種被構成為可拆卸地安裝在裝置主體中并容納顯影劑 的顯影劑盒。顯影劑盒包含驅動構件，顯示部以及傳送部。。驅動構件被構成為在顯影劑 盒安裝在裝置主體中時被驅動力驅動而運動。顯示部設置在驅動構件上并以光學可讀取的 方式顯示有關顯影劑盒的識別信息。傳送部位于驅動部中并被設置成傳送光。顯示部和傳 送部都被構成為與驅動構件一起運動并通過預定位置。


參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的實施例將被詳細說明。其中， 附圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的激光打印機的垂直截面附圖2是附圖1中所示顯影劑盒在空轉操作前的側面圖(最大打印紙張數(shù)為6000);
附圖3是顯影劑盒在空轉操作開始后的側面圖(最大打印紙張數(shù)為6000);
附圖4是顯影劑盒在空轉操作過程中的側面圖(最大打印紙張數(shù)為6000);
附圖5是顯影劑盒在空轉操作結束前的側面圖(最大打印紙張數(shù)為6000);
附圖6是顯影劑盒在空轉操作結束后的側面圖(最大打印紙張數(shù)為6000);
附圖7是附圖1中所示顯影劑盒的側面圖(最大打印紙張數(shù)為3000);
附圖8是附圖1中所示顯影劑盒在檢測光被第一光接收元件接收到的狀態(tài)下的平面
附圖9是附圖1中所示顯影劑盒在檢測光被第二光接收元件接收到的狀態(tài)下的平面圖。
具體實施例方式
〈激光打印機整體結構〉
下面將參照附圖1至附圖9來說明根據(jù)本發(fā)明實施例的圖像形成裝置和顯影劑盒。如 圖l所示，激光打印機1包括主殼體2，饋入單元4，以及圖像形成單元5。饋入單元4和 圖像形成單元5容納在主殼體2中。饋入單元4向圖像形成單元5饋入紙張3。圖像形成 單元5在被饋入的紙張3上形成所需的圖像。 _
〈主殼體結構〉
裝卸口2A形成在主殼體2的一側表面中(圖l中右側)，用來插入和移除后述的的處 理盒17。前蓋2B安置在主殼體2的側表面上，能夠打開和關閉裝卸口 2A。前蓋2B被插 在前蓋2B底端的蓋軸(未顯示)可旋轉地支撐。當前蓋2B繞蓋軸旋轉關閉時，前蓋2B 蓋住裝卸口2A，如附圖1所示。當前蓋2B繞蓋軸(向下旋轉)旋轉打開時，裝卸口2A被 打開，使得處理盒17可通過裝卸口 2A裝入或從主殼體2中移出。
在以下說明中，"前"用來指設置有前蓋2B的那一側，而"后"則用來指相對側。
<饋入單元結構>
饋入單元4位于主殼體2的下部，并包括供紙托盤6，壓紙板7，供紙輥8，供紙墊9， 除塵輥IO、 11，以及一對套準輥12。供紙托盤6相對于主殼體2可拆卸地安裝。壓紙板7 回轉地設置在供紙托盤6中。供紙輥8和供紙墊9位于供紙托盤6的前端。除塵輥IO、 11壓紙板7可支撐一堆紙張3。壓紙板7由其相對供紙輥8最遠的一端可回轉地支撐， 使得壓紙板7最靠近供紙輥8的一端可垂直運動動。盡管圖中未顯示，用來向上驅使壓紙 板7可的彈簧設置在壓紙板7的后表面。因此，壓紙板7隨著堆放在壓紙板7上的紙張3 數(shù)量的增加向下轉動。此時，壓紙板7繞壓紙板7相對供紙輥8最遠端，抵抗彈簧的驅使 力向下轉動。供紙輥8和供紙墊9相互相對安置。將供紙墊9壓向供紙輥8的彈簧13設 置在供紙墊9下方。
壓紙板7下面彈簧的驅使力將壓紙板7最上面的紙張3壓向供紙輥8，而供紙輥8的 旋轉使最上面的紙張3運動到供紙輥8和分離墊13之間。這樣，每次有一張紙張3從紙 堆中分離出來并饋入到除塵輥IO、 11。
除塵輥IO、 11去除被饋入紙張3上的紙粉并進一步將其向套準輥12傳送。該對套準 輥12在紙張3上進行所需的校準操作。接著紙張3被傳送到圖像形成位置。在圖像形成 位置上，感光鼓27和轉印輥30相互接觸。也就是說，圖像形成位置也就是轉印位置，在 這里，當紙張3通過感光鼓27和轉印輥30之間時，可見的色粉圖像從感光鼓27表面轉 印到紙張3上。
饋入單元4還包括多用途托盤14，多用途供紙輥15，以及多用途供紙墊25。多用途 供紙輥15和多用途供紙墊25相互相對安置，用來饋入堆放在多用途托盤14上的紙張3。 設置在多用途供紙墊25下方的彈簧26將多用途供紙墊25向上壓向多用途供紙輥15。
多用途供紙輥15的旋轉每次將一張紙張3由多用途托盤14上的紙堆上運動到多用途 供紙墊25和多用途供紙輥15之間的位置，從而多用途托盤14上的紙張3能被逐張向圖 像形成位置饋入。
〈圖像形成部結構〉
圖像形成部5包括掃描部16，處理盒17，以及定影部18。 〈掃描部結構〉
掃描部16設置在殼體2的上部并設置有激光發(fā)射部(未顯示)，被旋轉驅動的多角鏡 19，透鏡20、 21，以及反射鏡22、 23、 24。激光發(fā)射部根據(jù)所需的圖像數(shù)據(jù)發(fā)射激光束。 如附圖l中的單點連線所示，在高速掃描操作中，激光束依次通過或是反射于鏡19,透鏡 20，反射鏡22和23，透鏡21，以及反射鏡24，從而照射在處理盒17的感光鼓27表面。
〈處理盒結構〉
處理盒17安置掃描單元16下方，包括可拆卸地安裝在主殼體2中的處理框架51。在
6處理框架51中，處理盒17還包括顯影劑盒28，感光鼓27，柵控式電暈充電器29，導電 刷52，以及轉印輥30。
處理框架51包括上框架53和下框架54。在上框架53和下框架54之間形成了紙張傳 送的紙張傳送路徑。上框架53容納感光鼓27，充電器29，以及導電刷52。顯影劑盒28 可拆卸地安裝在上框架53上。下框架54容納轉印輥30。
感光鼓27呈圓柱形。感光鼓27的最外層表面由正向充電的聚碳酸酯等感光層構成。 感光鼓27由穿過感光鼓27軸心沿感光鼓27長度方向延伸的金屬鼓軸(未顯示)支撐在 上框架53上。感光鼓27可繞處理架51中的鼓軸旋轉。此外，感光鼓27被來自電動機59 (見附圖2)的驅動力驅動旋轉。
充電器29被支撐在上框架53上，并被安置在感光鼓27上方與其相對。充電器29與 感光鼓27之間隔開一定距離，使不相互接觸。為了在感光鼓27表面形成均勻的正向電極， 充電器29是從由鎢等構成的放電金屬絲產(chǎn)生電暈放電的正向充電的柵控式充電器。
轉印輥30在感光鼓27下方與其相對安置并接觸。轉印輥30被支撐在下框架54上使 得能夠沿箭頭所示方向旋轉(附圖1中為逆時針方向)。.轉印輥30是由金屬輥軸和覆蓋輥 軸的由導電橡膠材料構成的輥身組成的離子導電轉印輥。在轉印操作過程中，轉印偏壓由 恒定電流控制器施加到轉印輥30上。此外，轉印輥30受來自電動機59的驅動力驅動而 旋轉。
導電刷52在感光鼓27的后側(圖1中的左側)與感光鼓27相對安置。導電刷52固 定于上框架53上，使得導電刷52的自由端與感光鼓27的表面接觸。
顯影劑盒28包括外殼55，以及在外殼55中的顯影輥31，層厚調節(jié)片32和饋入輥33。
顯影劑盒28可拆卸地安裝在處理框架51上。因此，當處理盒17被安裝到主殼體2 中時，顯影劑盒28可以按照以下方式安裝到主殼體2中首先打開前蓋2B，接著通過裝 卸口 2A插入顯影劑盒28并將顯影劑盒28安裝在處理盒17上。
外殼55呈后側開口的箱狀。分隔板56設置在前后方向上外殼55的中間，以分隔外 殼55的內(nèi)部空間。由分隔板56分隔出來的外殼55的前部區(qū)域形成容納色粉的色粉容納 腔34 (顯影劑容納部)，，而由分隔板56分隔出來的外殼55的后部區(qū)域形成有設置顯影輥 31，層厚調節(jié)片32和饋入輥33的顯影腔57。開口 37形成在分隔板56的下方使得前后方 向上允許色粉通過。
色粉容納腔34中填充帶正電的非磁性單分子色粉。在本實施例中，所用的色粉是聚 合色粉。聚合色粉是基本呈球形的微粒，因此具有非常好的流動性。要制作聚合色粉，可 聚合單體需通過典型的共聚處理，例如懸浮聚合?？删酆蠁误w包括苯乙烯基單體或丙烯酸基單體。苯乙烯基單體例如苯乙烯。丙烯酸基單體例如丙烯酸、烷基(C1一C4)丙烯酸酯， 或烷基(C1一C4)異丁烯酸酯。由于聚合色粉具有良好的流動性，由此進行可靠地圖像顯 影操作，因此能形成高質量的圖像。其它材料如石蠟和染色劑散布在色粉中。染色劑可以 是碳黑。另外，外部添加劑例如二氧化硅被加入到色粉中以進一步提高其流動性。色粉顆 粒的直徑約為6—10微米。
攪拌器旋轉軸35安置色粉容納腔34的中央。攪拌器轉軸35可旋轉地支撐于外殼55 的側壁58 (見附圖2)中。側壁58橫向相互相對(和前后方向以及垂直方向正交的方向)， 但以一定距離相分離。攪拌器36被安置在攪拌器轉軸35上。電動機59 (見附圖2)產(chǎn)生 驅動力輸入給攪拌器轉軸35，以驅動攪拌器36旋轉。當攪拌器受驅動而旋轉時，攪拌器 36攪拌色粉容納腔34中的色粉以使一部色粉通過位于分隔板56下方的開口 37向饋入輥 33排放。
色粉檢測窗38 (見附圖8)在色粉容納腔34相應的位置上設置在外殼55的兩個側壁 58上，以檢測色粉容納腔34中剩余的色粉量。色粉檢測窗38穿過色粉容納腔34相互橫 向相對。稍后將會詳細說明，光反射元件89 (見附圖8)位于色粉檢測窗38外側的主殼 體2上，而第二光接收元件91 (見附圖8)位于另一色粉檢測窗38外側的主殼體2上。 由光發(fā)射元件89發(fā)射出的光通過色粉檢測窗38之一進入色粉容納腔34。當光穿過色粉容 納腔34并從另一色粉檢測窗38射出時，第二光接收元件91將該光作為檢測光檢測到。 激光打印機1可根據(jù)這些檢測結果確定剩余的色粉量。此外，清潔器39支撐于攪拌器旋 轉軸35上，以清潔色粉檢測窗38。
饋入輥33安置在開口 37后方，并包括被由導電泡沫材料構成的海綿輥身61覆蓋的 金屬饋入輥軸60。金屬輥身60在顯影腔57相應的位置可旋轉地支撐在外殼55的兩個側 壁58上。饋入輥61被從電動機59 (見附圖2)輸入到金屬饋入輥軸60上的驅動力驅動 旋轉。
顯影輥31位于饋入輥33的后方并壓靠在饋入輥33，使得兩者被壓緊。顯影輥31包 括金屬顯影輥軸62,以及覆蓋在金屬顯影輥軸62上由導電橡膠材料構成的橡膠輥63。金 屬顯影輥軸62在顯影腔57相應的位置上被可旋轉地支撐于外殼55的兩個側壁。橡膠輥 63更具體地來說是由包含細小碳微粒的導電聚氨酯橡膠或硅酮橡膠構成，其表面鍍有含氟 的聚氨酯橡膠或硅酮橡膠。顯影輥31受由電動機59 (見圖2)輸入到金屬顯影輥軸62上 的驅動力驅動旋轉。在顯影操作過程中，顯影偏壓被施加到顯影輥31上。
層厚調節(jié)片32被安置在顯影輥31的附近。層厚調節(jié)片32包括由金屬彈簧葉構成的 葉片，以及位于葉片自由端的按壓構件40。按壓構件40橫截面呈半圓形。按壓構件40由具有絕緣特性的硅酮橡膠構成。層厚調節(jié)片32由外殼55在靠近顯影輥31的位置上支撐。 葉片的彈性力向顯影輥31表面按壓按壓構件40。
然后，饋入輥33的旋轉向顯影輥31饋入通過開口 37釋放出來的色粉。此時，色粉 在饋入輥33和顯影輥31之間被摩擦充上正電。然后隨著饋入輥31的旋轉，饋入到顯影 輥31上的色粉在顯影輥31和層厚調節(jié)片32的按壓構件40之間運動。這樣就將顯影輥31 表面的色粉厚度減少為厚度均勻的薄薄一層。
隨著感光鼓27的轉動，充電器29給感光鼓27的表面均勻地充上正電。隨后，掃描 單元16在高速掃描中向被充了正電的外殼55上發(fā)射激光束以形成與形成在紙張3上的圖 像相對應的靜電潛像。
接下來進行反轉顯影處理。即，隨著顯影輥31的旋轉，攜帶在顯影輥31表面帶有正 電的色粉與感光鼓27接觸。此時，顯影輥31上的色粉被饋入到感光鼓27上靜電潛像的 低電勢區(qū)域。因此，感光鼓27有選擇地攜帶上色粉從而使靜電潛像被顯影成可見的色粉 圖像。
接著，當套準輥12通過感光鼓27和轉印輥30之間的轉印位置傳送紙張3時，由于 施加到轉印輥30上的轉印偏壓，攜帶在感光鼓27表面的色粉圖像被轉印到紙張3上。色 粉圖像被轉印后，紙張3被傳送到定影部18。
在轉印操作過程中，當感光鼓27與紙張3接觸時，紙粉殘留在感光鼓27的表面。隨 著感光鼓27完成轉印操作后繼續(xù)旋轉，當感光鼓27的表面旋轉至導電刷52的對面時， 導電刷52將紙粉從感光鼓27表面清除。
在激光打印機1中，對紙張3轉印完成后在感光鼓27表面殘留的剩余色粉被顯影輥 31回收。S卩，利用"無清潔器"的方法剩余色粉被回收，無需色粉清潔設備以及無效色粉 收集器，從而簡化了設備構造。
〈定影部結構〉
如附圖1所示，定影部18位于處理盒17的下游，包括加熱輥41，按壓輥42，以及 傳送輥43。按壓輥42壓靠加熱輥41。傳送輥43位于加熱輥41和按壓輥42的下游。
加熱輥41包括金屬管以及安置在其中的鹵素燈。當紙張3通過加熱輥41與按壓輥42 之間時，卣素燈加熱金屬管，使在處理盒17中被轉印到紙張3上的色粉被加熱定影到紙 張3上。之后，紙張3被傳送輥43傳送到出紙通道44并被出紙輥45釋放到出紙托盤46 上。
〈雙面打印機構結構〉
激光打印機1還設置有反轉傳送單元47 (雙面打印機構)，用來將已經(jīng)被打印過一次的紙張3反轉過來，再把紙張3送回圖像形成單元5，從而紙張3的兩面上都可形成圖像。 反轉傳送單元47包括出紙輥45，反轉傳送通道48，活動擋板49，以及多個反轉傳送輥 50。
出紙輥45是一對可選擇性地向前或反向旋轉的輥。出紙輥45向前旋轉，以將紙張3 排出到出紙托盤46上，而當需要反轉紙張時則反向旋轉。
反轉傳送輥50位于圖像形成單元5下方。反轉傳送通道48在出紙輥45盒反轉傳送 輥50之間垂直延伸。反轉傳送通道48的上游端靠近出紙輥45而下游端靠近反轉傳送紫匕 50，因此紙張3可由出紙輥45向下傳送至反轉傳送輥50。
活動擋板49鉸接在出紙通道44和反轉傳送通道48的交點。通過激活或關閉螺線管 (未顯示)，活動擋板49可選擇性地在附圖1中虛線所示的方向和實線所示的方向間轉動。 圖1中實線所示的方向是將己經(jīng)打印了一面的紙張3向出紙輥45傳送。圖1中虛線所示 的方向是將紙張3由出紙輥45向反轉傳送通道48傳送，而不是回到出紙通道中去。
反轉傳送輥50水平地排列在供紙托盤6上方。最上游端的一對反轉傳送輥50位于反 轉傳送通道48的后端旁邊。最下游端的一對反轉傳送輥50位于套準輥12的下方。
當紙張3要形成雙面圖像時，反轉傳送單元47通過以下方式運作。傳送輥43將已經(jīng) 在一面形成圖像形成的紙張3由出紙通道44傳送到出紙輥45。夾著紙張3的出紙輥45向 前旋轉直到幾乎整張紙張3被傳送出激光打印機1。一旦紙張3的后端位于出紙輥45之間， 出紙輥45的前向旋轉停止。接著，出紙輥45被驅動而反向旋轉，同時活動擋板49被切 換至將紙張3傳送方向轉換成向反轉傳送通道48傳送。 一旦完成紙張3向反轉傳送通道 48的傳送，活動擋板回復其初始位置。即，活動擋板49切換回將紙張由傳送輥43向出紙 輥45傳送的位置。
接下來，反轉的紙張3經(jīng)過反轉傳送通道48向反轉傳送輥50傳送，然后從反轉傳送 輥50向上送至套準輥12。套準輥12調整紙張3的前端。接著紙張3向圖像形成位置傳送。 此時，紙張3上下表面與第一次在紙張3上圖像形成時已經(jīng)相反，因此紙張3的另一面上 也能形成圖像。這樣，紙張3的兩面都形成了圖像。
出紙傳感器64沿出紙輥45上游端的出紙通道44設置。每次被傳送的紙張3在出紙 方向上沿出紙通道44經(jīng)過出紙傳感器64時，出紙傳感器64轉動。位于主殼體2中的中 央處理器IOO (見附圖8)計算出紙傳感器64轉動的次數(shù)并把該數(shù)字作為已打印紙張數(shù)存 儲起來。
稍后會詳細說明，在具有這種構造的激光打印機1中，中央處理器100 (見附圖8) 確定安裝在主殼體2中的顯影劑盒28是否是新產(chǎn)品，且當顯影劑盒28是新產(chǎn)品時，確定顯影劑盒可打印的最大紙張數(shù)。中央處理器100對自新顯影劑盒28安裝后打印的實際會氏 張數(shù)和顯影劑盒28可打印的最大紙張數(shù)進行比較，當實際打印紙張數(shù)達到最大可打印會氏 張數(shù)時，或根據(jù)由第二光接收元件91 (見附圖8)輸入的光接收信號確定出色粉容納腔34 中沒有色粉的時候，在控制面板或類似裝置(未顯示)顯示色粉不足警告。 〈檢測新顯影劑盒的結構〉
附圖2至附圖6是附圖1所示顯影劑盒28的側面圖(最大可打印紙張數(shù)為6000)。附 圖7是附圖1所示顯影劑盒28的側面圖(最大可打印紙張數(shù)為3000)。附圖8和附圖9是 附圖1所示顯影劑盒28的平面圖。
如附圖2所示，顯影劑盒28包括齒輪機構65，用來旋轉攪拌器36的攪拌器轉軸35， 饋入輥33的金屬饋入輥軸60和顯影輥31的金屬顯影輥軸62;還包括用來覆蓋齒輪機構 65的齒輪蓋66。
齒輪機構65位于構成顯影劑盒28外殼55的側壁58上。齒輪機構65包括輸入齒輪 67，饋入輥驅動齒輪68，顯影輥驅動齒輪69，中間齒輪70，攪拌器驅動齒輪71，以及作 為驅動構件的檢測齒輪82。
輸入齒輪67位于金屬顯影輥軸62盒攪拌器旋轉軸35之間，受從側壁58的外側橫向 突出的輸入齒輪支撐軸72旋轉支撐。聯(lián)結容納部73位于輸入齒輪67的軸心，當顯影劑 盒28安裝在主殼體2中時，從位于主殼體中的電動機59輸入驅動力。
饋入輥驅動齒輪68被設置在輸入齒輪67下方的金屬饋入輥軸60的軸端，以便與輸 入齒輪67嚙合。饋入輥驅動齒輪68不能相對于金屬饋入輥軸60旋轉。
顯影輥驅動齒輪69被設置在輸入齒輪67的斜下后方的金屬顯影輥軸62的一端，以 便與輸入齒輪67嚙合。顯影輥驅動齒輪69不能相對于金屬顯影輥軸62旋轉。
中間齒輪70被中間齒輪支撐軸74可旋轉地支撐在輸入齒輪67的前方。中間齒輪支 撐軸74從一側壁58的外側橫向地突出。中間齒輪70是二級齒輪，由與輸入齒輪67嚙 合的外齒75和與攪拌器驅動齒輪71嚙合的內(nèi)齒76組成。
攪拌器驅動齒輪71被設置在中間齒輪70的斜前下方的攪拌器轉軸35的軸端。攪拌 器驅動齒輪71不能相對于攪拌器轉軸35旋轉。攪拌器驅動齒輪71是二級齒輪，由與中 間齒輪70的內(nèi)齒76嚙合的內(nèi)齒77和與檢測齒輪82嚙合的外齒78組成。
檢測齒輪82在攪拌器驅動齒輪71的斜下后位置被檢測齒輪支撐軸83可旋轉地支撐。 該檢測齒輪支撐軸83從側壁58在寬度方向向外突出。檢測齒輪82被置于齒輪蓋66的 下方，以便從那里暴露。檢測齒輪82的斜上后部與在寬度方向形成與側壁58上的色粉 檢測窗38相對。
11檢測齒輪82為缺齒齒輪，其中包含檢測齒輪主體84，齒輪部85和缺齒部86。
檢測齒輪主體基本為盤狀。檢測齒輪支撐軸83被插入檢測齒輪主體84的中心，以 便可以相對于檢測齒輪主體84旋轉。從側面看基本為扇形的切割部87形成于檢測齒輪 主體84的一部上。該切割部87作為傳送部，可以隨著檢測齒輪82的旋轉而面對色粉檢 測窗38。此外，顯示部88形成在檢測齒輪主體84的一部上，其位置沿檢測齒輪主體84 的圓周與切割部87位于同一軌道上。顯示部88可以在顯影劑盒28的寬度方向上通過檢 測齒輪82的旋轉與色粉檢測窗83重疊。顯示部88沿著檢測齒輪主體84的圓周方向形 成，以便部地包圍檢測齒輪支撐軸83。顯示與顯影劑盒有關的識別信息的條形碼形成于 顯示部88上。該條形碼為光學可讀的反射圖案。
當顯影劑盒28為新顯影劑盒時，條形碼所示信息為與顯影劑盒28的色粉容納腔34 中的色粉含量。也就是說，條形碼所示為紙張3的最大值。在該紙張3上，影像可以通 過色粉容納腔34中的色粉形成。(以下簡稱為被打印紙張最大值)。
更具體的，如附圖2所示的顯影劑盒28的檢測齒輪82上形成的條形碼所示信息為被 打印的紙張的最大值為6000;而如附圖7所示的顯影劑盒28的檢測齒輪82上形成的條形 碼所示信息為被打印的紙張最大值為3000。
齒輪部85部形成于檢測齒輪主體84的外表面。g卩，齒輪部85在圓周方向從一端到 另一端連續(xù)地形成，而不是形成在檢測齒輪主體84的外表面的一部上(例如，缺齒部86)。 攪拌器驅動齒輪71的外齒78與齒輪部85，以便將驅動力從電動機59傳送到齒輪部85。
缺齒部86是檢測齒輪主體84的外表面上的一部，而不是齒輪部85所形成的那一部。 更具體的，缺齒部86沿著檢測齒輪主體84的外表面形成，呈一45度角。攪拌器驅動齒 輪71的外齒78不與缺齒部86嚙合，以便電動機59的驅動力的傳送被中斷(停止)。
在顯影劑盒28已經(jīng)被安裝在主殼體2中的情況下，電動機59與結合容納部73相接 合，使輸入齒輪67因電動機59的的驅動而旋轉。輸入齒輪67的旋轉相應地使與其直接 嚙合的饋入輥驅動齒輪68、顯影輥驅動齒輪69和中間輥70旋轉，也使得通過中間齒輪 70與輸入齒輪67間接嚙合的攪拌器驅動齒輪71和檢測齒輪82旋轉。
如附圖2所示，齒輪蓋66被附接在顯影劑盒28的側壁58上，以便蓋住齒輪機構65。 齒輪蓋66的后側上有開口 80。接合容納部73通過該開口 80暴露。
如附圖8和附圖9所示，主殼體2包括信息檢測機構81，該機構作為檢測部從顯影劑 盒28的色粉檢測窗38發(fā)射出檢測光，照射色粉容納腔34的內(nèi)部來光學檢測色粉容納腔 34中色粉的有無。
信息檢測機構81包括發(fā)光元件89，第一光接收元件90和第二光接收元件91。發(fā)光元件89在長度方向被置于顯影劑盒28的側壁58上形成的色粉檢測窗38的外面，以便面 向色粉檢測窗38并向面對色粉檢測窗38的檢測齒輪82上的檢測位置發(fā)生檢測光。第一 光接收元件90相對于顯影劑盒28被置于發(fā)光元件89的同側，作為第一收光部。第二光 接收元件91在長度方向上被置于顯影劑盒28的另一側壁58上形成的色粉檢測窗38的外 面的一部，以便面向色粉檢測窗38。該部與在長度方向越過顯影劑盒28的色粉容納腔34 的發(fā)光元件89的位置相反。在主殼體2內(nèi)，主框架2C在長度方向被置于兩側，越過顯影 劑盒28。發(fā)光元件89和第一光接收元件90被連接在面向齒輪機構65的主框架2C上， 第二光接收元件91被連接在其它主框架2C上。
形成在檢測齒輪82上的切割部87和顯示部88可以因檢測齒輪82的旋轉而通過檢測 位置，該位置為通道的交叉點。由于檢測齒輪82的旋轉，顯示部88通過檢測位置，并 且發(fā)光元件89向檢測位置發(fā)出檢測光。從發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光被顯示部88所反射 并被第一光接收元件90所接收(參見附圖8)。另一方面，當切割部87通過檢測位置時， 發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光經(jīng)過切割部87，通過一側表面58上形成的色粉檢測窗38進入 色粉容納腔34。這樣，如果色粉容納腔中沒有色粉，檢測光經(jīng)過色粉容納腔34時不會被 色粉所阻擋。檢測光從一側表面58上形成的色粉檢測窗38中穿出被第二光接收元件91 所接收(見附圖9)。
如附圖8所示，中央處理器100被設置在主殼體2中。中央處理器100作為信息確定 部，可根據(jù)信息檢測機構81獲得的檢測光的檢測結果確定安裝在主殼體顯影劑盒 28信息，即安裝在主殼體2中的顯影劑盒28是否為新的，或者當顯影劑盒28為新的時色 —粉容納腔34中色粉的含量。更具體的，中央處理器100作為最大紙張數(shù)確定部可確定將 被顯影劑盒28打印的紙張的最大數(shù)量，作為壽命確定部可確定顯影劑盒達到了最大壽命。
發(fā)光元件89，第一光接收元件90和第二光接收元件91與中央處理器IOO連接。來 自于第一光接收元件90和第二光接收元件91的光接收信號被輸入中央處理器100中。
〈檢測新顯影劑盒的操作〉
接著，本文將描述確定主殼體2中安裝的顯影劑盒28是否為新產(chǎn)品或舊產(chǎn)品的方法 和確定顯影劑盒28能打印的最大紙張數(shù)的方法。
在這個方法中，前蓋2B首先打開，安裝了顯影劑盒28的處理盒17通過入口2A被插 入主殼體2中。或者前蓋2B打開，新顯影劑盒28通過裝卸口 2A被插入并安裝在已經(jīng)安 裝于主殼體2中的處理盒17上。
如附圖2所示，當顯影劑盒28為新的時，顯示部88的第一端(前端)在運動方向在 面向色粉檢測窗38的位置被停止。當顯影劑盒28被安裝在主殼體2中時，聯(lián)結插入部
13(未顯示)被插入到顯影劑盒28的輸入齒輪67的聯(lián)結接收部73中，使設置在主殼體2 中的電動機59的驅動力被傳送到聯(lián)結插入部，驅動齒輪機構65的輸入齒輪67、饋入輥驅 動齒輪68、顯影輥驅動齒輪69、中間齒輪70、攪拌器驅動齒輪71和檢測齒輪82。
接著，當顯影劑盒28被安裝到主殼體2中時，中央處理器100開始了預熱操作，{吏 攪拌器36空轉。
在這個空轉操作中，中央處理器100驅動設置于主殼體2中的電動機59。電動機59 的驅動力通過聯(lián)結接收部73，從聯(lián)結插入部輸入到顯影劑盒28的輸入齒輪67上，并驅動 輸入齒輪67旋轉。這時，與輸入齒輪67相嚙合的饋入輥驅動齒輪68開始旋轉。金屬 供紙輥軸60的旋轉使供紙輥33開使旋轉。接著，與輸入齒輪67嚙合的顯影輥驅動齒輪 69被驅動旋轉，并且金屬顯影輥軸62使顯影輥31開使旋轉。接著通過外齒75與輸入齒 輪67嚙合的中間齒輪70被驅動旋轉，使形成在外齒75中的內(nèi)齒76開使旋轉。攪拌器旋 轉軸35的旋轉使攪拌器36開使旋轉，攪動色份容納腔34中的色粉并使色粉開始流動。當 攪拌器驅動齒輪71被驅動旋轉時，與攪拌器驅動齒輪71的外齒78嚙合的檢測齒輪82被 驅動旋轉。
當檢測齒輪82被驅動旋轉時，當顯影輥28被安裝到主殼體2 (見附圖2)時位于檢 測位置的顯示部88的第一 (前)端在圓周方向A被運動(附圖2所示的反時針方向)。整 個顯示部88，即從首(前)端到末(后)端，經(jīng)過附圖3到5所示的檢測位置。當顯示部 88經(jīng)過檢測位置時，發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光被相當于顯示部88上條形碼的反射圖案所 反射，被第一光接收元件90的光接收圖案所接收。生成的光接收信號被輸入至中央處理 器IOO。在接到光接收信號后，中央處理器100重置出紙傳感器64所檢測的被打印紙張 數(shù)量。
當檢測齒輪82被進一步驅動旋轉時，如附圖6所示，切割部87到達面對色粉檢測窗 38的位置，在此位置檢測齒輪82的旋轉被停止。這時，顯示部88位于不同于檢測位置 (第一位置)的位置(第二位置)。更具體的，只有在齒輪部85與攪拌器驅動齒輪71的 外齒78嚙合時，檢測齒輪82才開始被驅動旋轉。相應地，如附圖2到5所示，檢測齒 輪82與齒輪部85—樣繞檢測齒輪支撐軸83旋轉。之后，攪拌器驅動齒輪71在檢測齒輪 82的缺齒部86相對于檢測齒輪82空轉，如附圖6所示。結果，檢測齒輪82的旋轉被停 止。檢測齒輪82的停止狀態(tài)被檢測齒輪82盒檢測齒輪支撐軸83件的摩擦力而保持。
在上述空轉操作中，中央處理器100根據(jù)信息檢測機構81的光接收信號判斷顯影劑 盒28是否為新的，并判斷顯影劑盒28能打印的最大紙張數(shù)。
也就是說，如附圖8所示，當發(fā)光元件89的檢測光被顯示部88反射并被第一光接收
14元件90接收時，中央處理器100判斷目前安裝的顯影劑盒28是新的。
接著，根據(jù)第一光接收元件90按照顯示部88的條形碼的反射圖案接收的檢測光的光 接收圖案，中央處理器100確定顯影劑盒28能打印的紙張的最大值。在中央處理器100 中，第一光接收元件90接收的光接收圖案與可打印的紙張最大值信息相結合。更具體的， 舉例來說，附圖2到5中所示的顯示在顯示部88上的條形碼所示的光接收圖案與信息相 結合，表示可打印紙張最大值為6000，附圖7所示的顯示在顯示部88上的條形碼的光接 收圖案與信息相結合，表示可打印紙張最大值為3000。
因此，當顯影劑盒28被安裝到附圖2到6中所示的例子中的主殼體2中時，中央處 理器100確定顯影劑盒28是新的并且可以打印的紙張最大值為6000。自顯影劑盒28安 裝后，中央處理器100開始計算出紙傳感器64檢測到的實際打印紙張數(shù)，并且在實際打 印紙張數(shù)接近或到達6000時在控制面板或相似裝置(未顯示)上顯示色粉用完警告。
在附圖7的實施例中，顯影劑盒28安裝后，中央處理器100確定顯影劑盒28是新的 并且能打印的紙張最大值為3000。自顯影劑盒28安裝后，中央處理器100開始計算出紙 傳感器64檢測到的實際打印紙張數(shù)，并且在實際打印紙張數(shù)接近或到達3000時在控制面 板或相似裝置(未顯示)上顯示色粉用完警告。
另一方面，如果新的顯影劑盒28在安裝到主殼體2后被拆除，后又被重新安裝，余 熱操作開始進行空轉操作，以便旋轉攪拌器36。這種情況下，攪拌器驅動齒輪71在檢測 齒輪82的缺齒部位相對于檢測齒輪82空轉，以便使檢測齒輪82保持在上述的停止狀態(tài) (停止位置)，以便發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光不會被顯示部88所反射。結果，檢測光沒 有被第一光接收元件90接收。因此，根據(jù)第一光接收元件90沒有在空轉操作結束時接 收到檢測光的事實，中央處理器100判定目前安裝的顯影劑盒28是已使用過的產(chǎn)品。
在空轉操作后，攪拌器驅動齒輪71在缺齒部86相對于檢測齒輪82空轉以保持檢測 齒輪82的停止狀態(tài)，使檢測齒輪82的切割部87面向色粉檢測窗38，如附圖6所示。因 此，根據(jù)發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光是否通過切割部87被傳送并被與越過色粉容納腔34 的發(fā)光元件89相對設置的第二光接收元件91所接收，中央處理器100確定色粉容納腔34 中是否存在色粉。S卩，如果色粉容納腔34中存在預定量的色粉，發(fā)光元件89發(fā)出的檢測 光穿過切割部87和色粉檢測窗38，進入色粉容納腔34，但被色粉容納腔34中的色粉所 阻擋且沒有被第二光接收元件81所接收。中央處理器100根據(jù)第二光接收元件81未收 到檢測光的事實判定色粉容納腔34中存在色粉。
另一方面，當色粉容納腔34中的色粉低于預定量時，發(fā)光元件89發(fā)出的檢測光穿過 切割部87和色粉檢測窗38，進入色粉容納腔34未被色粉容納腔34中的色粉所阻擋并被
15第二光接收元件81所接收，如附圖9所示。中央處理器100根據(jù)檢測光被第二光接收元 件91所接收的事實判定色粉容納腔中已經(jīng)沒有色粉，并在控制面板或相似裝置(未顯示) 上顯示色粉用完的警告。
艮口，當根據(jù)出紙傳感器64獲得的檢測結果計算出的實際打印的紙張數(shù)達到根據(jù)第一 光接收元件90輸入的光接收信號確定的可打印紙張最大值時，或者當中央處理器100根 據(jù)第二光接收元件91輸入的光接收信號確定色粉容納腔34中無色粉時，中央處理器100 在控制面板或相似裝置(未顯示)上顯示色粉用完的警告。
〈檢測新顯影劑盒的功能效果〉
如上所述，具備上述特征的激光打印機l，當顯影劑盒28安裝到主殼體2中時，檢測 齒輪82因電動機59的驅動而開始空轉操作。隨著檢測齒輪82的旋轉，形成于檢測齒輪 82上的顯示部88沿圓周方向A運動并經(jīng)過檢測位置。信息檢測機構81的第一光接收元 件90檢測到顯示部88上的條形碼的光接收圖案所決定的可打印最大紙張數(shù)的識別信息。 中央處理器100則根據(jù)第一光接收元件90輸入的光接收圖案的光接收信號確定最大可打 印紙張數(shù)。
當空轉操作結束時，切割部87到達面對色粉檢測窗38的位置，檢測齒輪82的旋轉 在此處停止。因此，信息檢測機構81檢測到發(fā)光元件9發(fā)出的光穿過切割部87，經(jīng)過色 粉容納腔34并被第二光接收元件91所接收。中央處理器100根據(jù)第二光接收元件91獲 得的檢測結果確定色粉容納腔34中色粉的有無。
因此，信息檢測機構81還可以檢測最大可打印紙張數(shù)和色粉容納腔中色粉有無的相 關識別信息。結果，顯影劑盒28可打印最大紙張數(shù)的信息可以通過簡單結構確定，且成 本較低。
更具體地，當檢測齒輪82的顯示部88通過檢測位置時，在信息檢測機構81中，由 發(fā)光元件89發(fā)射的、被顯示部88反射的并被第一光接收元件90所接收的光相對于顯示 部88被置于發(fā)光元件89的同一側，使可打印最大紙張數(shù)的識別信息被光學地檢測到。接 著，顯示部88經(jīng)過檢測位置后，信息檢測機構81的第二光接收元件91接收到發(fā)光元件 89發(fā)出的、在檢測位置從切割部87穿過的檢測光。第二光接收元件91越過色粉容納腔 34被置于發(fā)光元件89的相反位置，從而光學地檢測色粉容納腔34中色粉的有無。因此， 顯影劑盒28可打印的最大紙張數(shù)的信息以及色粉的有無可以通過簡單結構被檢測到，該 結構中僅設置發(fā)光元件89和兩個光接收元件90和91，從而減少了成本。
此外，顯示部88以一種光學可讀的方式通過反射圖案顯示與最大可打印紙張數(shù)有關 的識別信息的條形碼。第一光接收元件90根據(jù)反射圖案接收檢測光的光接收圖案。根據(jù)光接收圖案，中央處理器100確定顯影劑盒29的最大可打印紙張數(shù)。因此，顯示部88 上顯示的識別信息可通過使用條形碼的簡單結構被可靠地檢測到。
檢測齒輪82是缺齒齒輪，包括齒輪部85和缺齒部86。當電動機59的驅動力被齒輪 部85傳遞到檢測齒輪82時，檢測齒輪82被驅動旋轉。另一方面，當缺齒部86阻止電 動機59的驅動力被傳遞到檢測齒輪82時，檢測齒輪82的旋轉被停止。因此，檢測齒 輪82可以被有效地停止在預定的停止位置。
當顯影劑盒28被安裝在主殼體2中時，電動機59的驅動力通過齒輪部85被傳遞到 檢測齒輪82上使其旋轉。由于檢測齒輪82的旋轉，顯示部88被運動且經(jīng)過檢測位置， 使信息檢測機構81根據(jù)顯示部88所示的條形碼而光學地檢測可打印的最大紙張數(shù)。因 此，當缺齒部86組織電動機59的驅動力被傳遞到檢測齒輪82時，檢測齒輪82到達停止 位置(停止狀態(tài))，在該位置切割部87面對色粉檢測窗38。同時，檢測齒輪82被停止。通 過確定信息檢測機構81的第一光接收元件90是否檢測到光接收圖案，中央處理器100確 定顯影劑盒28是否為新的。
當檢測齒輪82停止于停止位置時，發(fā)光元件89向檢測位置發(fā)出的檢測光通過切割部 87被傳送并被第二光接收元件91所接收。因此，可以可靠地確定色粉容納腔34中色粉 的有無。
顯示部88形成于部無齒的檢測齒輪82上。因此，根據(jù)顯示部88所顯示的條形碼所 確定的最大可打印紙張數(shù)的相關識別信息可被檢測機構81可靠地檢測到。
由于根據(jù)顯示部88所顯示的條形碼所確定識別信息為顯影劑盒28可打印的最大紙張 數(shù)的信息，中央處理器100可以簡單而可靠地確定顯影劑盒28的色粉容納腔34中的色粉 含量。因此，多個裝有不同含量的色粉的顯影劑盒28的使用壽命可以在未使用狀態(tài)下準 確地確定，已使用的顯影劑盒28可以在合適的時機被新顯影劑盒替換。
當實際的已打印紙張數(shù)達到了最大可打印紙張數(shù)，或中央處理器100確定色粉容納腔 中已經(jīng)無色粉并在控制面板(未顯示)上顯示色粉用光警告時，中央處理器100確定當前 安裝的顯影劑盒28達到了其最大壽命。也就是說，即使信息檢測機構81未檢測色粉以 及用光，當實際已打印紙張數(shù)量達到最大可打印紙張數(shù)時，中央處理器100確定當前安裝 的顯影劑盒28以及達到了其最大壽命。因此，即使色粉依然存在但以及變質時，顯影劑 盒28的壽命也可以被可靠地確定。
雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)上述方面被詳細描述，在不背離本發(fā)明精神的前提下，對本發(fā)明 可進行各種變化和修改，這一點對本領域技術人員是顯而易見的。
在上述實施例中，顯影劑盒28與處理框架51分開設置，且感光鼓27被設置在處理框架51內(nèi)部。然而，顯影劑盒也可以和處理框架51成為一體。
權利要求
1. 一種被構成為可拆卸地安裝在圖像形成裝置的裝置主體中并容納顯影劑的顯影劑盒，其特征在于包括被設置成當顯影劑盒被安裝在裝置主體中時，受驅動力驅動而運動的驅動構件；和被構成為與驅動構件一起運動的顯示部，該部以一種光學可讀的方式顯示與顯影劑盒相關的識別信息，其中，當顯示部位于第一位置時，該識別信息可以被設置于裝置主體中的檢測部光學地檢測到，并且當顯示部位于不同于第一位置的第二位置時，顯影劑盒中顯影劑的有無可被光學地檢測到；驅動構件包括缺齒齒輪，該缺齒齒輪包括接收驅動力產(chǎn)生部產(chǎn)生的驅動力的齒輪部；和缺齒部，驅動力產(chǎn)生部產(chǎn)生的驅動力在該缺齒部被中斷。
2. 如權利要求1所述的顯影劑盒，其特征在于，顯示部經(jīng)過第一位置后，驅動構件 被停止在預定的停止位置。
3. 如權利要求2所述的顯影劑盒，其特征在于，所述驅動構件具有傳送部，在所述 驅動構件停止在預定的停止位置時，該傳送部位于與第一位置相應的位置上，所述傳送部 被構成來傳送光。
4. 如權利要求1所述的顯影劑盒，其特征在于，顯示部用一種光學可讀的反射圖案 顯示識別信息。
5. 如權利要求1所述的顯影劑盒，其特征在于，顯示部被設置在缺齒齒輪上。
6. 如權利要求1所述的顯影劑盒，其特征在于，與顯影劑盒有關的信息包括與容納 在顯影劑盒中顯影劑的含量有關的信息。
全文摘要
一種顯影劑盒，被設置成可拆卸地安裝在裝置主體中并容納顯影劑。該顯影劑盒包括驅動構件和顯示部。該驅動構件被設置成當顯影劑盒被安裝到裝置主體中時被驅動力驅動而運動。該顯示部被設置成與驅動構件一起運動。該顯示部以一種光學可讀的方式顯示顯影劑盒相關的識別信息。檢測部在顯示部位于第一位置時光學地檢測識別信息，并且在顯示部位于不同于第一位置的第二位置時光學地檢測顯影劑盒中顯影劑的有無。信息確定部根據(jù)檢測部檢測到的識別信息確定顯影劑盒上的信息。
文檔編號G03G21/16GK101458489SQ20081019061
公開日2009年6月17日 申請日期2006年2月27日 優(yōu)先權日2005年2月28日
發(fā)明者高木猛行 申請人:兄弟工業(yè)株式會社