浅析显影剂余量检测技市.pdf

标准【技术交流STANDARD浅析显影剂余量检测技市本文对显影剂余量检测技术领域的技术起源、技术原理以及技术分支做了简要介绍，并通过专利检索，对该领域各技术分支的重点专利技术进行了筛选分析，可以为业内创新主体的技术研发和创新突破提供参考。文/杨秋娟显影剂是实现激光打印成像的关键耗材，它被存储在显影剂盒中。当显影剂用尽，图像形成装置持续进行的空白打印会严重影响图像打印质量，然而过早更换未用完的显影剂盒又会造成显影剂的浪费，尤其是在彩色图像形成装置中，由于存在多个显影剂盒，浪费就更加严重。因此，如何准确获得显影剂盒中的显影剂余量信息，在保证印刷质量的前提下，合理利用显影剂，避免浪费，并延长显影剂盒的更换周期，成为业内函待解决的问题。为准确获得显影剂盒中的显影剂余量信息，人们采用的主要方式包括设置传感器和对消耗量进行计数两类。根据传感器的类型，主要分为压电传感器、磁导率传感器和透射型光学传感器三种。下面重点分析这几种专刊技术。一、压电传感器1.压力的检测通常广泛使用复印机、激光打印机之类的一般静电复制记录设备是在感光鼓表面上形成一不可见的静电潜象，感光鼓再与显影装置内的调色剂（即显影剂、显示剂、碳粉、墨粉）相接触，有静电的部分就会吸附上调色剂，被放电的部分则是空白的，不会吸附调色剂，从而在感光鼓表面形成需要打印的图像。在形成图像的过程中，需要将调色剂不断地供应至感光鼓，为了防止由调色剂不足而引起诸如白斑的图像缺陷或者调色剂的浪费，需要检测调色剂的剩余量并向用户通报，从而告知用户是否更换新的显影装置或补充调色剂。为了抑制显影剂堆积在检测传感器的检测面上，京瓷办公信息系统株式会社的专利申请（CN104049496A）公开了一种显影装置和图像形成装置，如图1所示，其中的检测传感器51设置于显影容器2 2 的第一输送室2 2 c内，第一输送室2 2 c内具有搅拌输送结构第一螺旋杆4 3，所述第一螺旋杆4 3 上与检测传感器51相对的部分上设有由无纺布52 a和聚乙烯片印剧质量与标准化2 0 2 3.2 11标准STANDARD2243b(42/43a51a图1正转刮刀清洁检测传感器52b粘贴在一起而形成的刮刀52。通过第一螺旋杆4 3 正转与反转时，聚乙烯片52 b或无纺布52 a对检测传感器51的检测面51a进行滑动摩擦从而对检测传感器51的检测面51a进行清洁。该技术方案通过利用压电传感器测量粉仓内显影剂的压力，将压力转换为电信号，可以有效、准确地显示粉仓内显影剂的余量信息。2.静电电容的检测佳能株式会社的专利申请（JP2001134064A）中公开了显影剂余量检测装置，如图2 所示，其中的显影剂余量检测装置3 0 包括输出电极32、显影辊5a和输入电极3 1，其中，显影偏压施加部3 4 向显影辊5a和输入电极3 1施加电压，输出电极3 2 与显影辊5a之间，以及输出电极3 2 和输入电极3 1之间均会产生交流电，两部分的交流电的电流值由电流检测装置3 3检测，由此，输出电极3 2 与显影辊5a之间的静电电容，以及输出电极3 2 和输入电极之间的静电电容，可由电流检测装置3 3 检测出，随着显影剂盒4 内显影剂T的消耗，电极间的静电电容逐渐变小，而由余量检测装置3 0 检12 印刷质量与标准化 2 0 2 3.2【技术交流】22b测出的电压则逐渐增大。综上，通过粉仓内压电电极静电电容的44(42)52(52.52b)变化量而使电极间电压发生变化，可以有效、准确地显示粉仓内显影剂余量的信息。二、透射光传感器与压电传感器相比，透射光传感器具有结构简单、方便检测、精度高、制造成本低等优点，因此成为目前测量显影剂余量的主流技术手段之一。富士通株式会社的专利申请（JP1995056431A）中公开了使用由发光元件和光接收元件构成的墨粉器检测墨粉盒的墨粉的技术。如图3 所示，在墨粉盒的底部附近提供垂直凹进部分，并且彼此相对布置两对发光元件9 0 a、9 1a 和光接收元件9 0 b、9 1b，以将垂直凹进部分夹在中间。当存在足够墨粉时墨粉在垂直凹进部分中存在，并且因此每一发光元件9 0 a、9 1a 的光线由墨粉阻挡，使得光线不由光接收元件9 0 b、91b接收。另外，当墨粉量减少并且在垂直凹207a1376图2 显影剂余量检测装置结构30325a5b34C5A33/标准【技术交流STANDARD545054a9405290b(91b)9290a(91a)909154b53-894图3 带有墨粉检测装置的墨盒9593进部分中不存在墨粉时，光接收元件9 0 b、91b接收来自发光元件9 0 a、9 1a 的光线。因此，当存在墨粉时和当不存在墨粉时光接收元件的输出电平不同，并且可以基于光接收元件的输出电平确定不存在墨粉。三、磁导率传感器在使用磁性调色剂作为显影剂的图像形成装置中，磁导率传感器用于对调色剂的剩余量或浓度进行检测。在提高差动变压器式磁导率传感器检测精度的技术改进中，主要集中在对传感器结构进行改造。如东京电气化学工业株式会社的专利申请（JP2000131406A）中，提出了由多层基板（2 1、2 3、2 4、1）和平面线圈（3 1、32、3 3、3 4）构成的调色剂传感器，用于对双组分显影调色剂的浓度进行检测，该调色剂传感器中，多层基板的第一层中配置有第一线圈，第二层中配置有第二线圈，第三层中配置有第三线圈，第四层中配置有第四线圈。该调色剂传感器中，第一线圈和第四线圈作为驱动线圈发挥作用，第二线圈作为基准线圈发挥作用，第三线圈作为检测线圈发挥作用。各线圈是平面线圈。根据该结构，能够使调色剂传感器更小、更薄、更轻，如图4 所示。52,322_312._ 51.,2111-12-232图4 具有多层基板及平面线圈的磁导率传感器外观结构显影剂余量检测技术有很长的发展历史，各技术分支发展已经较为成熟，技术发展历程中多次出现核心技术的突破，可见显影剂余量检测技术的发展具有持续性和很强的生命力，相信未来会有新的核心技术诞生，推动行业技术进步。（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心）责任编辑李婧电子邮箱印刷质量与标准化2 0 2 3.2 1331323323332342 23134