CN113741161B

CN113741161B - 调色剂补给装置及图像形成装置

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Publication number: CN113741161B
Application number: CN202110581303.7A
Authority: CN
Inventors: 户村有佑; 本美胜史; 大里侑生; 室田孝一; 西崎伸吾
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2024-04-19
Anticipated expiration: 2041-05-26
Also published as: JP7452256B2; JP2021189310A; CN113741161A

Abstract

本发明涉及减少保护接地等零件并减少零件数量的调色剂补给装置及图像形成装置。向图像形成装置补给调色剂容器的调色剂的调色剂补给装置包括相对于所述调色剂容器来设置的电极部、基于所述电极部测量的静电容量值来计算所述调色剂的量的计算部以及控制所述电极部以成为发送用于测量所述静电容量值的电波的发送电极、接收所述电波的接收电极或接地中的任一个的控制部。

Description

调色剂补给装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及调色剂补给装置及图像形成装置。

背景技术

在电子照相方式的图像形成装置中，已知有检测调色剂罐内的调色剂剩余量的技术。

例如，为了检测调色剂剩余量，已知有求出静电容量的调色剂剩余量检测手段。具体来说，是在使用高电阻的绝缘材料的罐支撑部件上，以规定间隔设置两个检测用电极。然后，在检测用电极上设置可以装卸的调色剂罐。如此一来，测定电极间的电位差达到规定值为止的时间，来判定调色剂剩余量(例如，专利文献1等)。

现有技术是使用保护接地等部件的构成。因此，在现有技术中，零件数量多，存在着尺寸增加或成本增加的情况。

本发明的一个方式的目的在于减少保护接地等的零件，以减少零件数量。

【专利文献1】(日本)特开2004-286792号公报

发明内容

本发明的一个实施方式涉及一种向图像形成装置补给调色剂容器的调色剂的调色剂补给装置，其包括：电极部，其相对于所述调色剂容器来设置；计算部，其基于所述电极部测量的静电容量值，计算所述调色剂的量；控制部，其控制所述电极部以成为发送用于测量所述静电容量值的电波的发送电极、接收所述电波的接收电极或接地中的任一个。

能够减少保护接地等的零件，减少零件数量。

附图说明

图1所示是调色剂补给装置的例示图。

图2所示是电极部的构成例示图。

图3所示是电极部的比较例的构成例示图。

图4所示是调色剂偏靠的例示图。

图5所示是比较例中的测量例示图。

图6所示是计算部的构成例示图。

图7所示是使用多个调色剂容器的例示图。

图8所示是切换例示图。

图9所示是比较例示图。

图10所示是功能构成例示图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明用于实施本发明的最佳且最低限度的方式。另外，在附图中，在赋予相同的附图标记的情况下，表示是同样的构成，并省略重复的说明。另外，图示的具体例是例示，也可以为进一步包含图示以外的构成的构成。

＜第一实施方式＞

例如，以图像形成装置是具有如下的调色剂补给装置的构成的情况为例来进行说明。但是，调色剂补给装置及图像形成装置可以是一体的构成，或者也可以是可拆卸等的其他装置的构成。

＜调色剂补给装置例＞

图1所示是调色剂补给装置的例示图。例如，调色剂补给装置100通过图示那样的调色剂容器32来对图像形成装置补给调色剂。

以下，将调色剂容器32的长度方向设为"Y轴"。另一方面，将与Y轴正交且成为所谓重力方向的方向设为"Z轴"。另外，将与Y轴正交且成为所谓水平方向的方向设为"X轴"。

调色剂容器32通过导向部件72来支撑。另外，调色剂容器32例如是大致圆筒状的调色剂罐。然后，调色剂容器32由例如以非旋转的方式被保持在调色剂容器收容部里的盖子34和一体地形成有齿轮33c的容器主体33来构成。

容器主体33被保持为相对于盖子34能够相对地旋转。具体来说，是齿轮33c与驱动输出齿轮81啮合的构成。然后，当驱动马达91旋转驱动输出齿轮81时，由于驱动传递到齿轮33c，容器主体33的外周面被导向，同时容器主体33旋转驱动。

当容器主体33旋转时，通过在容器主体33的内周面形成为螺旋状的螺旋状突起331，收容在容器主体33内部的调色剂就沿着容器主体33的长度方向被输送了。在图示的例子中，调色剂从左向右输送。然后，被输送的调色剂从调色剂容器32排出而向料斗部61补给调色剂。即，当通过驱动马达91使容器主体33旋转时，调色剂被补给到料斗部61里。然后，通过调色剂输送螺杆62的旋转，来向图像形成装置补给调色剂。

调色剂容器32例如像Y、M、C及K那样地按各种颜色来分别设置。然后，当调色剂容器32达到寿命时(例如，调色剂容器32内的调色剂的量成为一定以下的情况等)，就更换为新品。

例如，电极部相对于调色剂容器32是以一对来设置的。具体来说，电极部以覆盖调色剂容器32的绝大部分的方式来设置在调色剂容器32的上下。在该例子中，是在成为调色剂容器32的上方的位置设置"第一电极板65"，并且，在成为调色剂容器32的下方的位置设置"第二电极板66"的构成。

电极部例如由导电性部件构成。具体来说，第一电极板65和第二电极板66是铁等的部件。

另外，设置第一电极板65及第二电极板66的位置及数量也可以是图示以外的位置及数量。

若用图中的"A-A"截面表示电极部的构成，则为以下的构成。

图2所示是电极部的构成的例示图。在图示的例子中，静电容量值测量装置111测量第一电极板65和第二电极板66之间的静电容量值。

例如，通过充电法等来测量静电容量值。具体而言，在充电法中，对第一电极板65及第二电极板66施加一定的电压及电流。然后，根据到达充电点为止的时间与电流及电压之间的关系，来测量静电容量值。

静电容量的值根据第一电极板65和第二电极板66之间的介电常数而变化。因此，在调色剂容器32的内部，因为调色剂的量变化时，介电常数会变化，所以通过测量静电容量值，就能够计算求出调色剂的量。具体来说，由于相对于空气，调色剂的介电常数高，所以当调色剂的量多时，介电常数就增高。

另外，静电容量值也可以用充电法以外的方法来测量。

如果是图示那样的构成，则例如与日本特开平07-092802号公报等公开的构成相比，能够高精度地测量静电容量值。

调色剂容器32是旋转的构成，但由于尺寸公差等，成为具有偏心的旋转的情况较多。如果是图示那样的构成，只要在第一电极板65和第二电极板66之间有调色剂容器32，无论调色剂容器32的位置如何变化，只要调色剂的量相同，就能够测量到基本相同的值，从而能够高精度地测量静电容量值。

另外，第一电极板65和第二电极板66优选的是平行板。以下，将平行板的构成与以下那样的使用圆弧状的电极部的构成进行比较并说明。

图3所示是电极部的比较例的构成例示图。如图所示地，与上部圆弧板201及下部圆弧板202那样的圆弧状的电极部的比较例进行比较并说明。在这种形状的电极部中，如下所述地存在有调色剂偏靠的情况。

图4所示是调色剂偏靠的例示图。例如，如图所示，存在着调色剂T偏向一部分方向的情况(在图示的例子中，是调色剂T向图中的右方存在较多的偏靠的例子)。若存在这样的偏靠，则例如成为如下的测量结果。

图5所示是比较例中的测量例示图。例如，在上部圆弧板201成为发送电极且下部圆弧板202成为接收电极的情况下，上部圆弧板201发送的电波的电力线就如图所示。

如果是圆弧状的电极部，则在端部(例如，图中的"端部A"所示的区域等)和中央部(例如，图中的"中央部B"所示的区域等)的电力线的密度是不同的。因此，即使整体上调色剂T的量相同，在调色剂T有偏靠的情况下，也会存在着测量结果与调色剂T为均匀时不同的的情况。

另一方面，若第一电极板65及第二电极板66为平行板时，即使调色剂T有偏靠，只要整体上是相同的量，就能够同样高精度地测量调色剂的量。

计算装置112根据静电容量值测量装置111测量的静电容量值来计算调色剂的量。例如，计算装置112是CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)、电子电路或它们的组合等。另外，计算部也可以是以下那样的构成。

图6所示是计算部的构成的例示图。例如，如图所示，计算装置112是具有检测用基板10的硬件构成。

检测用基板10是装配了作为计算装置及控制装置的例子的微型计算机101的电子印刷电路板。另外，在检测用基板10中装配有非易失性存储器等的存储装置102。因此，微型计算机101通过与存储装置102等硬件的协同动作，来执行各种处理。

另外，计算部也可以是使用微型计算机101以外的计算装置等的构成。例如，如图所示，也可以是由图像形成装置等外部装置来进行计算的构成。在图示的例子中，是检测用基板10和引擎控制基板11进行通信的构成。即，计算部也可以使用安装在引擎控制基板11上的CPU103等。

另外，计算部也可以是使用经由网络等连接的云上的服务器等来进行计算的构成。

例如，在图像形成装置进行四色彩色的图像形成的情况下，如图所示，调色剂容器按每种颜色分别设置。具体来说，在该例子中，是使用黄色调色剂容器321、品红色调色剂容器322、青色调色剂容器323以及黑色调色剂容器324等四个调色剂容器的构成。

这样，在使用多个调色剂的情况下，调色剂的量按每个调色剂容器来分别计算。因此，在该例子中，对每种颜色分别计算调色剂的量。

为了对每个调色剂容器分别计算调色剂的量，在调色剂容器中分别设置一对电极部。具体来说，图示的例子是相对于黄色调色剂容器321来设置第11电极部3211及第12电极部3212的构成。同样，是相对于品红色调色剂容器322来设置第21电极部3221和第22电极部3222的构成。另外，是相对于青色调色剂容器323来设置第31电极部3231及第32电极部3232的构成。更进一步地，是相对于黑色调色剂容器324来设置第41电极部3241及第42电极部3242的构成。

以下，以图示那样的调色剂容器的数量、种类以及电极部的构成为例来进行说明。

图7所示是使用多个调色剂容器的例示图。如图所示，对于各调色剂容器分别设置有一对电极部。然后，以包含全部的调色剂容器及全部的电极部的方式，来对整体设置保护接地12等。

然后，控制部将各个电极部切换为发送电极、接收电极、接地(以下有时也记载为"GND")中的某一个。具体来说，是以下所述的切换。

图8所示是切换例示图。在图示的例子中，是计算品红调色剂容器322内的调色剂量的例子。以下，如该例中的品红色调色剂容器322那样，将成为计算调色剂的量的对象的调色剂容器称为"第一调色剂容器"。另一方面，将不同于第一调色剂容器的调色剂容器，即本例中的黄色调色剂容器321、青色调色剂容器323、黑色调色剂容器324或它们的组合称为"第二调色剂容器"。

另外，在将品红色调色剂容器322作为第一调色剂容器的例子中，将相对于第一调色剂容器设置的电极部的对(在该例子中是第21电极部3221及第22电极部3222的对)称为"第一电极对P1"。另一方面，将相对于作为第二调色剂容器的例子的黄色调色剂容器321等设置的电极部的对(在该例子中为第11电极部3211及第12电极部3212的对。但也可以是相对于其他颜色的调色剂容器设置的电极部)称为"第二电极对P2"。

如图所示，微型计算机101进行控制来将各个电极部切换为发送电极、接收电极、接地中的某一个。具体来说，该例子是使第二电极对P2等接地的控制例子。另一方面，该例子是使第1电极对P1中的第21电极部3221为发送电极、且第22电极部3222为接收电极的控制例子。

进行这样的控制时，如图所示地，与下述所示的比较例相比，能够减少设置在调色剂容器之间的保护接地等的零件。

另外，如图所示，通过微型计算机101的控制，能够切换发送电极、接收电极或接地，就能够灵活地将电极部变更为检测用还是保护接地用。

如此，优选的是具有能够将各个电极部切换为发送电极、接收电极、接地中的任一个的开关的构成。

另外，在使用三个以上的调色剂容器，同时测量两个以上的调色剂的量的情况下，优选的是以多个调色剂容器之中离开一个以上而设置的多个调色剂容器的组合来进行计算。

在使用四个调色剂容器的情况下，计算调色剂的量的组合例如优选为"Y"和"C"的组合(跳过"M"的组合)、以及"M"和"K"的组合(跳过"C"的组合)。即，优选的是以不相邻的调色剂容器中的调色剂的量为对象来同时计算。另外，在使用特殊颜色的情况下，也可以是与特殊颜色的组合。

例如，在"Y"和"C"的组合中，进行的控制是在计算中使得相对于"M"和"K"而设置的电极部(具体来说，是第21电极部3221、第22电极部3222、第41电极部3241和第42电极部3242)为接地。这样一来，相对于成为计算对象的调色剂容器，邻接的电极就起到了保护接地的作用。因此，能够高精度地计算调色剂的量。

另外，进行计算的调色剂容器既可以离开一个以上来设置，也可以离开两个以上的组合。具体来说，也可以是"Y"和"K"的组合。

<比较例>

图9所示是比较例的图。在该比较例中，各个电极部的作用以发送电极或接收电极来固定。在这种构成中，如图所示，在调色剂容器之间等***保护接地300，来减少测定中的干扰的影响。因此，成为保护接地300的零件多的构成。

这样，如果零件数量多时，就会导致尺寸变大、重量增加或者成本上升等。

图7所示的构成与该比较例相比，是减少了保护接地300的零件、并减少了零件数量的构成。因此，与比较例相比，能够实现小型化、轻量化或成本降低等。更进一步地，即使没有保护接地300的零件，也能够减少干扰的影响，高精度地测量调色剂的量。

＜变形例＞

另外，调色剂补给装置100也可以是具有温度传感器等的构成。即，为了检测调色剂容器32的周边温度并计算调色剂的量，也可以根据温度来进行校正。

当构成设置有第一电极板65及第二电极板66的上壁面67及下壁面68的部件因热而伸缩时，电极部之间有时会变化。即，上壁面67及下壁面68的变形有时会影响到电极部所测量的静电容量值。因此，如果是通过测量温度来校正这样的温度变化带来的影响的构成时，能够高精度地测量静电容量值。

另外，如图所示，调色剂补给装置100也可以是具有输出装置115的构成。例如，输出装置115是操作面板等。即，输出装置115是显示计算装置112计算求出的调色剂量等的装置。这样，当输出调色剂的量时，可以知道更换调色剂容器的时机。

此外，硬件构成不限于上述示例。例如，也可以是使用上述例子所示以外的计算装置、控制装置、存储装置、输入装置或输出装置的构成。另一方面，计算装置、控制装置、存储装置、输入装置或输出装置也可以是调色剂补给装置和图像形成装置共同使用的构成。

<功能构成例>

图10所示是功能构成例示图。例如，调色剂补给装置100是具备多个电极部F1、计算部F2以及控制部F3的功能构成。另外，图像形成装置1000是具备图像形成部F4的功能构成。

电极部F1相对于调色剂容器32来设置。一对电极部F1中的一方成为发送用于测量静电容量值的电波的发送电极。一对电极部F1中的另一方成为接收电波的接收电极。

计算部F2根据由电极部测量的静电容量值，计算调色剂容器32中的调色剂的量。例如，计算部F2由微型计算机101或CPU103等来实现。

控制部F3控制电极部F1使其成为发送电极、接收电极或接地中的任一个。例如，控制部F3由微型计算机101或CPU103等实现。

图像形成部F4从调色剂补给装置100接受调色剂的补给并在记录介质上形成图像。

<图像形成装置例>

图像形成装置例如是打印机等。即，打印机是使用调色剂等粉体来对纸张等形成图像的装置。

另外，图像形成装置不限于打印机，只要是使用粉体进行充电、曝光、显影、转印、定影以及清洁等工序来形成图像的装置即可。例如，图像形成装置是MFP(MultifunctionPeripheral:多功能***设备)、复印机、复合机、复写机或FAX等。

＜其他的实施方式＞

另外，上述所示的实施方式也可以组合来实施。即，也可以是组合各个实施方式的一部分或整体的实施方式。

另外，整体处理的全部或一部分也可以用计算机语言记述，并通过用于使计算机执行调色剂量测量方法的程序来实现。即，程序是用于使得使用计算机或使用两个以上计算机的调色剂量测量方法执行各处理的计算机程序。

因此，基于程序来执行调色剂量测量方法时，计算机所具有的运算装置及控制装置为了执行各处理，是基于程序来进行运算及控制的。另外，计算机所具有的存储装置是根据用于执行各处理的程序，来存储处理所使用的数据。另外，也可以是由电子电路来执行处理的一部分的构成等。

另外，程序可以记录在计算机可读取的存储介质中并发行。还有，存储介质是磁带、闪存、光盘、磁光盘或磁盘等的介质。更进一步地，程序可以通过电信线路来发布。

另外，本发明所涉及的实施方式也可以通过图像形成***来实现。另外，图像形成***还可以通过冗余、分散、并行、虚拟化或它们的组合来执行各个处理及数据的存储。

以上虽然根据各实施方式来对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式所示的必要条件。关于这些，可以在不破坏本发明的主旨的范围内进行变更，并根据其应用方式来适当地确定。

Claims

1.一种向图像形成装置补给调色剂容器的调色剂的调色剂补给装置，其特征在于包括：

电极部，其相对于所述调色剂容器来设置；

计算部，其基于所述电极部测量的静电容量值，计算所述调色剂的量；

控制部，其控制所述电极部以成为发送用于测量所述静电容量值的电波的发送电极、接收所述电波的接收电极或接地中的任一个，

其中，使用多个所述调色剂容器的情况下，在计算多个所述调色剂容器中的第一调色剂容器的所述调色剂的量时，所述控制部进行控制，以使得相对于所述第一调色剂容器设置的所述电极部的对即第一电极对成为所述发送电极及所述接收电极的对，并且还进行控制，以使得相对于多个所述调色剂容器中的不同于所述第一调色剂容器的第二调色剂容器设置的所述电极部的对即第二电极对中的至少任一电极部成为所述接地，并且所述第二电极对在计算所述第二调色剂容器时将成为所述发送电极及所述接收电极的对。

2.根据权利要求1所述的调色剂补给装置，其特征在于：

所述控制部通过微型计算机的控制，进行所述发送电极、所述接收电极或所述接地的切换。

3.根据权利要求1所述的调色剂补给装置，其特征在于：

所述控制部通过开关来进行所述发送电极、所述接收电极或所述接地的切换。

4.根据权利要求1所述的调色剂补给装置，其特征在于：

使用三个以上所述调色剂容器的情况下，所述计算部计算多个所述调色剂容器之中离开一个以上而设置的多个所述调色剂容器的所述调色剂的量。

5.一种图像形成装置，其特征在于：

具有权利要求1至4中任一项所述的调色剂补给装置。