CN1069418C - 具有调色剂数量控制单元的图像记录装置 - Google Patents

Abstract

一种图像记录装置，包括通过调色剂供应通道向调色剂室供应新调色剂的调色剂供应装置；一个用来收集光敏介质上的图像转移到纸张上之后残留在其上的调色剂并通过调色剂收集通道向调色剂室供应回收调色剂的调色剂收集装置；一个用来检测回收调色剂与新调色剂之比相对于调色剂室中所含调色剂量是否大于最大允许比率的调色剂比率检测装置，以及一个当检测出的该比率大于最大允许比率时允许调色剂供应装置向调色剂室供应新调色剂的调色剂数量控制装置。

Description

具有调色剂数量控制单元的图像记录装置

一般说来，本发明涉及使用电子照相术的图象记录装置，更具体地说，涉及这样一种图象记录装置，即其光敏介质上的图像利用显影装置的调色剂室的调色剂进行处理，并转移到一张纸上，从而使图像记录在该纸张上。

像激光打印机、复印机和传真机之类图像记录装置利用已知的电子照相术把图像记录在纸张上。在激光束打印机上，光敏介质上的静电潜像是将从激光源来的激光根据图像数据投射而形成。光敏介质上的静电潜像由显影装置处理，利用从显影装置的调色剂贮槽来的调色剂使潜像变成可见。光敏介质上的图像经过处理之后，转移到一张纸上，从而使图像记录在那张纸上。

在上述图像记录装置内，有一个调色剂耗尽传感器，检测调色剂贮槽中所装调色剂的顶面高于还是低于预定的高度。调色剂贮槽内调色剂耗尽传感器的安装高度或位置，规定了调色剂贮槽由所装调色剂数量的下限。当调色剂耗尽传感器检测出调色剂顶面低于预定高度时，便给调色剂贮槽供给新调色剂。

但是，在上述图像记录装置中，图像转移过程完成之后残留在光敏介质上的调色剂总是被收集并送回到调色剂贮槽。在下文中，我们将把这种调色剂称为回收调色剂。在调色剂贮槽内，新调色剂和回收调色剂经由带回转叶片的搅拌器混合，混合后的调色剂在显像装置中用来处理光敏介质上的另一图像。

图1显示一个传统显影装置的调色剂贮槽。为了把调色剂贮槽内的全部调色剂用光，调色剂耗尽传感器1安装在调色剂贮槽中调色剂室2的某一位置，该位置很接近调色剂室2的底部。当调色剂贮槽所装调色剂数量太少，或调色剂室2中的调色剂数量已达到下限时，调色剂耗尽传感器检测出这一情况。但是，与调色剂耗尽传感器1检测出上述情况的时刻无关。光敏介质上的残留调色剂总是要回收并送回调色剂贮槽的。

因此，当调色剂贮槽中的调色剂数量少，但仍高于下限，却即将检测出耗尽信号之前，调色剂贮槽内回收调色剂对于新调色剂的比率就会增大，而且可能超过50％。

一般说来，上述回收调色剂是残留在光敏介质上的调色剂，而且在图像转移时还未转移到纸张上。图象转移之后回收的调色剂，其所带电荷的极性与新调色剂的电荷极性相反。假如光敏介质上的图像是用回收调色剂对新调色剂的比率过高的调色剂处理的话，图像转移后记录下的图像的图形质量，就会由于回收调色剂电荷极性的这种相反而受损。例如，记录的图像背景可能出现我们所不希望的背景阴影，记录图像的光密度可能异常低，或者可能出现异常大的斑痕。

因此，本发明的一个总目的是提供一种能够消除上述问题的新颖有用的图像记录装置。

另外，本发明的更具体的目的是提供一种能控制调色剂室中所装调色剂数量，从而防止调色剂室内回收调色剂对于新调色剂的比率高于允许的最大比率的图象记录装置。

本发明的又一目的是提供一种图像记录装置，其中光敏介质上的图像是用调色剂室中回收调色剂对新调色剂的比率被控制到低于允许的最大比率的调色剂处理的，因此记录的图像质量好，消除了上而提及的背景阴影或图像出现污斑的问题。

本发明的上述目的，是用这样一种图像记录装置实现的，这种记录装置包括一个用通过调色剂供应通道向调色剂室供应新调色剂的调色剂供给单元；一个用来回收在光敏介质上的图像向纸张转移之后残留在光敏介质上的调色剂并通过调色剂收集通道向调色剂室供应回收调色剂的调色剂收集单元；一个用来检测调色剂室中所装的回收调色剂对于新调色剂之比是否大于允许的最大比率的调色剂比率检测单元；和一个用来在检测出上述相对装在调色剂室中调色剂量之比率大于允许的最大比率时允许调色剂供应单元给调色剂室供应新调色剂的调色剂数量控制单元。

根据本发明，当检测出回收调色剂与新调色剂的比率相对于调色剂室中所含的调色剂量大于允许的最大比率时，就向调色剂室供应新的调色剂，使相对于调色剂室中的调色剂量维持在允许的最大比率之下。这就可以防止调色剂室中带相反极性电荷的的调色剂数量太多。进而使图像转移之后记录图像质量良好，消除回收调色剂带相反极性电荷造成的不利影响，诸如背景阴影和图象污斑等问题。

当参照附图阅读本文时，从以下详细描述中将会看到本发明的其他目的，特点和优点：

图1是传统的显影单元的调色剂贮槽的剖面图，其中装有调色剂耗尽传感器。

图2是本发明第一个实施例中的激光束打印机的显影单元调色剂贮槽剖面图。

图3是一个剖面图，说明第一实施例中激光打印机的图像记录部分。

图4是装在图3图像记录部分的显影单元调色剂贮槽的透视图。

图5是一个顶视图，显示图3激光打印机的图像记录部分。

图6是一个透视图，显示装在图4调色剂贮槽中的清洁部分。

图7至图9是显示设置在调色剂贮槽中的清洁部分的视图。

图10是一个曲线图，显示带相反极性电荷的调色剂数量与背景灰度级参数之间的关系。

图11是一个剖面图，显示调色剂贮槽中调色剂耗尽传感器的不利安装位置。

图12是一个剖面图，显示本发明第二个实施例中的激光束打印机的图像记录部分；和

图13是一个流程图，用于解释第二实施例中调色剂数量控制步骤。

下面给出本发明的图像记录装置的原理。图2显示设置在本发明应用的激光束打印机中的显影单元12的调色剂贮槽24。

按照本发明，图像记录装置包括一个调色剂供应单元、一个调色剂收集单元、一个调色剂比率检测单元和一个调色剂数量控制单元。图像记录装置的这些单元可以利用激光打印机的硬件实现，它包括一中央处理单元CPU，包含于中央处理单元中的程序以及下面将要详细描述的本发明的几个特殊设计的部分。

在本发明图像记录装置中，光敏介质上的图像利用从调色剂贮槽24的调色剂室25来的调色剂处理，并转移到一张纸上，从而使图像记录在那张纸上。调色剂供应单元通过一个调色剂供应通道向调色剂室25供应新调色剂。调色剂收集单元把光敏介质上的图像转移到纸张之后残留在光敏介质上的调色剂收集起来，并通过一个调色剂收集通道向调色剂室25提供回收调色剂。

调色剂比率检测单元检测有关调色剂室25中所含调色剂数量的回收调色剂与新调色剂的比率是否超过允许的最大比率。调色剂数量控制单元在检测出有关调色剂室25中所含调色剂数量的比率超过允许的最大比率时，允许调色剂供应单元向调色剂室25供应新调色剂。

调色剂比率检测单元包括一调色剂耗尽传感器30，它检测调色剂室25中所含调色剂顶面是在预定的高度之上还是之下。调色剂室25中调色剂耗尽传感器30的按装高度大体上就是调色剂室25内搅拌器转轴26a的高度。调色剂耗尽传感器30有一个传感器30a，后者安置在调色剂室25内，检测调色剂室25中所含调色剂的顶面。

调色剂耗尽传感器30例如，是一压电传感器，当位于预定位置的传感器传感表面检测调色剂顶面时，输出检测信息。

下面参照图3和图4描述应用本发明的激光打印机的图像记录部分。

图3从整体上显示了本发明第一实施例的激光打印机的图像记录部分。在图3中，构成图像记录装置的主要组成单元(或光敏介质)的，光敏鼓10是装于激光束打印机的中间位置。当激光束打印机械工作时，光敏鼓10按图3箭头A所示方向旋转。除光敏鼓10之外，图像记录装置还包括充电单元11。显影单元12、图像转移单元13，清洁单元14及一个电荷消除单元15，这些单元安置在光敏鼓10的周围。在激光打印机中光敏鼓10上安置一个光写入单元(未示出)，它有一个激光源，发出激光“L”，以在光敏鼓10上形成静电潜像。

用激光束打印机打印图像时，从纸盒(未显出)送来的纸张“P”被传送到光敏鼓10的底部，借助记录辊17与鼓10的旋转同步，光敏鼓10按箭头A所示方向旋转。充电单元11均匀地使光敏鼓10的表面带电。从光写入单元来的激光“L”按图像数据射到光敏鼓10的带电表面，以在其上形成一个静电潜像。静电潜像由显影装置12利用调色剂处理，以使图像可见。

图像转移单元13把光敏鼓10上的可见图像转移到光敏鼓10底部的纸张“P”上。图像转移之后，纸张“P”被传送到定影装置(fixing unit)(未示出)上，通过该定影装置把可见图像固定在纸张“P”上。这样该图像便被记录在纸张“P”上并在图像记录之后，纸张从激光束打印机的出口推出。

另一方面，在图像转移到纸张上之后，光敏鼓10的表面仍残留一定量的调色剂。清洁单元14包括一清扫叶片14a和清洁盒14b。清扫叶片14a把残留的调色剂从光敏鼓10的表面清除并将调色剂收集在清洁盒14b中。电荷消除单元15消除光敏鼓10表面上的电荷。以使光敏鼓10作好由充电单元11再次充电的准备。

显影单元12由主箱20和调色剂贮槽24组成。主箱20.有一个沿平行于光敏鼓10的转轴主横向伸展的纵轴。主箱20包括一个安置于其内的显影室21。主箱20在显影室21光敏鼓10的那侧设有处理窗20a。而在显影室21调色剂贮槽24的那侧设有调色剂喂入窗20b。在主箱的处理窗口20a上装有显影辊22。显影辊22的安放位置正好使它与光敏鼓10在处理窗20a上彼此面对。调色剂供应辊23a和23b配置在主箱的调色剂喂入窗20b附近。调色剂贮槽24通过调色剂喂入窗20b附装在显影单元12的主箱20上。

图4显示图3显影单元12的调色剂贮槽24。与主箱20相似，调色剂贮槽24有一个沿平行于光敏鼓10转轴横向伸展的纵轴。调色剂室25装在调色剂贮槽24内部。在调色剂室25内部安置了一个沿纵向伸展的搅拌器26和一个纵向伸展的调色剂喂入螺旋27，以使它们在空间上以互相平行的关系排列。

搅拌器26和调色剂喂入螺旋27均固定在调色剂贮槽箱的两端，均以可旋转的方式支承其上。搅拌器26有一个旋转轴26a并附装有搅拌叶片。调色剂贮槽侧壁24a外面装有齿轮系G，齿轮系G固定在搅拌器的旋转轴26a和调色剂喂入螺旋27上。搅拌器26和调色剂喂入螺旋27由驱动电动机(未示出)通过齿轮系G使之旋转，以混合调色剂室25内部的调色剂，并把经混合的调色剂通过窗口20b供给显影单元12的主箱20。

在图4调色剂贮槽24中，调色剂耗尽传感器30附装在调色剂贮槽箱上。更具体地说，它是安置在调色剂贮槽横向伸展壁24b的一端部。安置调色剂耗尽传感器30的端部位于图4调色剂贮槽壁24b的右端附近。调色剂耗尽传感器30包括与调色剂室25中的调色剂接触的传感面30a。调色剂耗尽传感器30安置在调色剂室25中其高度大体上就是调色剂室25内预定高度的位置上。调色剂耗尽传感器30检测调色剂室25中所含的调色剂顶面是高于还是低于调色剂室25中的预定高度。当检测出调色剂室25中所含调色剂顶面低于预定高度时，这表明调色剂室25中所含调色剂量已超过其最大允许水平。

上面描述的调色剂耗尽传感器30乃是图像记录装置中的调色剂比率检测单元的重要部分。调色剂耗尽传感器30安置在调色剂室25内部，位于调色剂贮槽壁24b的中部如，图2所示，其高度大体是调色剂贮槽24中搅拌器26的转轴26d的高度。在上述第一实施例中，当调色剂耗尽传感器检测出调色剂室25中所含调色剂的顶面低于预定高度时，它表明调色剂贮槽24中所装的调色剂量相当于调色剂室25整个容积的一半。

图5是一个顶视图，表示图3中激光束打印机的图像记录部分。调色剂贮槽24有一个上盖(未示出)，盖在调色剂贮槽的上面。在图5中，新调色剂入口24c是在上盖一端形成的，而且新调色剂入口24c位于调色剂贮槽24的调色剂喂入螺纹27的上面。

装有新调色剂并作为调色剂源的调色剂瓶31向调色剂室25供应新调色剂，它被安置在调色剂贮槽24的一侧。调色剂瓶31的开口31a与调色剂贮槽24上盖中新调色剂入口24c相连。开口31a和新调色剂入口24c构成了图像记录装置中调色剂供应单元的调色剂供应通道。

调色剂瓶31得以可转动地支撑，它由调色剂瓶电动机(未示出)带动旋转，向调色剂室25供应新调色剂。在图像记录装置中，响应来自调色剂耗尽传感器30的检测信号用于起动调色剂瓶电动机的电动机驱动信号被送到调色剂瓶电动机，以使来自调色剂瓶31的新调色剂通过新调色剂入口24c供至调色剂室25。调色剂瓶31和调色剂瓶电动机构成了图像记录装置中的调色剂供应单元。

图6示出图4中调色剂贮槽24中内所装的清洁部分。图7至图9也表示调色剂贮槽24的清洁部分。在图6中金属丝安装件34安置在搅拌器26的转轴26a上的调色剂耗尽传感器30的传感表面30a的前面位置上，一根弹性金属丝35附装到金属丝安装件34。

在图7中，金属丝安装件34包括一主要部分34d，该部分有一块水平板34a和装在水平板两端的2个竖壁34b和34c两端。金属丝安装件34还包括一个从竖壁34b中间横伸出来的短的圆柱形轴34e，与搅拌器26的转轴26a平行，还包括从竖壁34b的转角部分横向突出的矩形突出物34f和竖壁34c中央底部处一个孔洞34g。轴34e在其前缘有一个圆锥形头部34h。一块矩形连接突物37嵌在转轴26a靠近金属丝安装件34的轴34e的位置。

在图7中，弹性金属丝35包括一个线圈部分35a。从线圈部分35a沿径向伸出的直线端部35b和从线圈部分35a另一端伸出的部分35c。伸出部分35c与矩形弯曲部35e汇合，而矩形部分35e的较远端形成直线部分35d，它沿线圈部分35a的中轴线轴向伸展。如图8所示，弹性金属线35的线圈部分35a安排成使得线圈部分35a的轴向长度“L2”小于竖壁34b与连接突出物37相对表面之间的轴线距离“L1”。

当弹性金属丝35附装到金属线安装件34上时，线圈部分35a被装到轴34e上，而直线部分35d则插入孔34g中，以使弹性金属丝35的一端可旋转地支撑在金属丝安装件34的孔34g的边缘。另一方面，直线端部35b与矩形连接突出物37连接，而线圈部分35a沿轴向受到压缩。这样就便可防止直线部分35d从金属丝安装件的孔34g中脱出。

在图9中，线圈部分35a的一个偏转力(biasing force)发生作用，使部分35e朝箭头“B”所示方向绕轴34e的中轴线旋转。由于金属丝安装件34固定在搅拌器26的转轴26a上，故如图6所示，当搅拌器的转轴26a旋转时，弹性金属丝35的部分35e就会与调色剂耗尽传感器30的传感面30a发生弹性接触并将其清扫干净。当部分35c和35e倚靠在水平板34a和突出物34f上时，线圈部分35a的偏转力被抵消。

这样，在上述第一实施例中，弹性金属丝35构成了清扫部分，用来清洁调色剂耗尽传感器的传感表面30a。弹性金属丝35配置在搅拌器的旋转轴26a上，并当搅拌器26转动时，可随着旋转轴26a一起转动。弹性金属丝35具有部分35e，该部分在弹性金属丝35随搅拌器26旋转而转动时，便与调色剂耗尽传感器的传感面30a发生弹性接触并将其清理干净。

在图3的激光束打印机的图像记录部分中，设有调色剂收集单元40。调色剂收集单元40把光敏鼓上的图像转移到纸张上之后残留在光敏鼓10上的调色剂收集起来，并通过调色剂收集通道把收集的调色剂供应给调色剂室25。把收集的调色剂供应给调色剂室25。

如图3和图5所示，调色剂收集单元40包括第一调色剂通道41和第二调色剂通道50。第一调色剂通道41位于清洁箱14b的底部。第一调色剂通道41横向伸展与光敏鼓10的旋转轴平行。第二调色剂通道50由一个调色剂输送管道42构成。调色剂输送管道42与第一调色剂通道41的一端相连并如图3所示沿倾斜方向与第一调色剂通道41成直角延伸。第一调色剂通道41的另一端(图5中未示出)与清洁单元14的清洁箱14b的底部相连。

在调色剂贮槽24的上盖中靠近新调色剂入口24c的位置上，形成一个回收调色剂入口24d。回收调色剂入口24d位于调色剂喂入螺旋27上方和在第二调色剂通道50与调色剂喂入螺旋相交之处。如图3所示，调色剂输送管道42的上端与回收调色剂入口24d相连，从而使第二调色剂通道50通过回收调色剂入口24d与调色剂室25的内部空间相连。

在图5中，调色剂收集单元40包括调色剂输送螺旋43和44。调色剂输送螺旋43装于第一调色剂通道41之内，而调色剂输送螺旋44则装于第二调色剂通道50之内。调色剂输送螺旋43和44被可旋转地支撑。齿轮45与调色剂输送螺旋43的一端的耦合，而齿轮46与调色剂输送螺旋44的一端耦合。齿轮45和46互相啮合。齿轮45由驱动电动机(未示出)带动与光敏鼓10同步旋转，而驱动电动机的旋转力通过齿轮45和46传送给调色剂输送螺旋43和44，以把回收的调色剂从清洁单元14输送到调色剂贮槽24。

在激光束打印机工作期间，当调色剂耗尽传感器30检测到调色剂室25所含调色剂的顶面低于调色剂室25内预定的高度时，调色剂数量控制单元就会响应来自调色剂耗尽传感器30的检测信号，给调色剂瓶电动机发出电动机驱动信号。当调色剂瓶电动机使调色剂瓶31转动时，从调色剂瓶31通过新调色剂入口24c向调色剂室25供应新调色剂。

另一方面，在激光束打印机工作期间，由清洁单元14收集的调色剂落在调色剂输送螺旋43上。被回收的调色剂通过第一调色剂通道41由调色剂输送螺旋43沿横向水平输送，再通过第二调色剂通道50由调色剂输送螺旋44沿向上倾斜方向输送。这样回收的调色剂通过回收调色剂入口24d被送回调色剂室25。

新调色剂和回收调色剂在调色剂室25内经搅拌器26混合，而经过混合的调色剂在调色剂室25中被调色剂喂入螺旋27沿横向水平输送。从调色剂室25来的调色剂通过调色剂喂入窗口20b被送到显影单元的显影室21。显影室21内的调色剂由调色剂供应辊23a和23b输送给显影辊22。调色剂再进一步由显影辊22供应至光敏鼓10的表面。这样，光敏鼓10上的静电潜像被来自调色剂室25的调色剂处理，使图像变成可见。

图10是曲线图，表明带相反极性电荷的调色剂数量相对于调色剂室25中所含调色剂数量与背景灰度参数的关系。图10的曲线图中，带相反极性电荷的调色剂数量值和背景灰度参数值都是通过试验测量获得的。带相反极性电荷的调色剂数量值采用毫克/厘米2为单位，而背景灰度参数值以百分数(％)为单位。

在根据本发明的图像记录装置中，调色剂比率检测单元采用的允许最大比率，是根据用新调色剂和用回收调色剂记录的图像所获得的背景灰度参数值求得的。允许的最大比率是根据由新调色剂和由回收调色剂得到的带相反极性电荷调色剂数量值来确定的。

在上述测量中，背景灰度参数是一个样本(记录下来的图像)背景部分的灰度测值对由白纸复印出的基准图像灰度测值的百分比。图像的灰度值是用光密度计测量的。光密度计是一般通用的任何一种适宜于测量图像光密度用的仪器。

同样，为了获得带相反极性电荷的调色剂数量的值，以不同的回收调色剂对新调色剂比率，制备了各种混合调色剂样本。每种样本的混合调色剂都连续不断地像瀑布似地落在一块金属板上同时在金属板上加上与激光束打印机通用的调色剂的正常极性电荷相当的偏压。每种样本在上述程序之后残留在或粘附在金属板的混合调色剂数量便是带相反极性电荷的调色剂量。带相反极性电荷调色剂数量值是通过测量残留在金属板上混合调色剂重量和测量金属板的表面面积而求出的。就是说，带相反极性电荷的调色剂数量等于测出的残留调色剂重量(毫克)除以金属板的面积测值(厘米2)。

一般说来，记录下来的图像，其背景灰度参数在0.22％以下时其图像质量是可以接受的。因此，如果用混合调色剂(即新调色剂与回收调色剂的混合物)处理而记录下来的图像质量，若其背景灰度参数在0.22％以下则是可以接受的，而没有受到混合调色剂中带相反极性电荷的调色剂严重损害。约0.22％的可接受背景灰度参数值在图10中用虚线表示。

在图10的曲线图中，相对于由100％新调色剂组成的样本，带相反极性电荷的调色剂数量等于0.05毫克/厘米²，而对于含有大量回收调色剂的另一样本，带相反极性电荷的调色剂量等于0.3毫克/厘米²。后一种样本的带相反极性电荷的调色剂数量是前一种的6倍。

这里假定，相对于调色剂室25中所含调色剂数量，回收调色剂与新调色剂的比率与带相反极性电荷的调色剂数量值成正比。图10的曲线图表明，对于可接受的背景灰度参数值，带相反极性电荷的调色剂量约为0.225毫克/厘米2，如图中用双点划线所表示的。

在图10的曲线图中，对于100％新调色剂组成的样本，其背景灰度参数为0.17％，而对于回收调色剂的样本，背景灰度参数比可以接受的水平高得多。因此，为了获得图像质量可接受的记录图象，必须使对于调色剂室25所含的调色剂数量，回收调色剂对新调色剂的比率应低于允许的最大比率。若调色剂室25中所含调色剂的数量控制得使上述比率低于允许的最高比率，则在此情况下，记录图像的背景灰度小大可低于可接受的程度。例如，按照经验，最大允许比率为37％或此值以下。

在第一实施例的图像记录装置中，当检测到调色剂室25中所含的调色剂数量低于调色剂室整个容积的一半时，就向调色剂室25供应新调色剂。这样，把回收调色剂对新调色剂的比率控制在24％以下，则带相反极性电荷的调色剂数量便可以低于可接受的0.22％水平。

另外，当搅拌器26旋转时弹性金属丝35的清洁部分35e弹性地接触并清扫调色剂耗尽传感器30的传感表面30a。

另外，在上述激光束打印机中，调色剂输送螺旋43和44用来把回收的调色剂输送到调色剂室25，并与光敏鼓10同步旋转。这样，在激光束打印机工作期间，只要光敏鼓10旋转，回收的调色剂总是持续不断地由调色剂输送螺旋43和44供应给调色剂室25。挽句话说，供应给调色剂室25的回收调色剂量是正比于光敏鼓10的总的旋转时间。因此，当调色剂室中所含的调色剂量小时，回收调色剂对新调色剂的比率就大。反之，当调色剂室中所含的调色剂量大时，回收调色剂对新调色剂的比率就小。

由激光束打印机的以上特点可以想像，调色剂耗尽传感器30.可安排在其高度高于调色剂室25内搅拌器26的旋转轴26a高度的位置。然而，在图11的情况下，调色剂耗尽传感器30安置在调色剂贮槽24的上盖28顶部(调色剂贮槽24的最高位置)故只有当调色剂室25充满调色剂，搅拌器26的旋转轴26a在操作时负荷变得超重时，调色剂数量控制才起作用。因此，如图11所示把调色剂耗尽传感器30安置在调色剂室25中过高位置时是不利的。由于同样的原因，把调色剂耗尽传感30如图1所示按装在调色剂室25过低位置也是不利的。

下面，参照图12和13描述本发明第二实施例中的图像记录装置。

在前述第一实施例中，当调色剂耗尽传感器30检测到调色剂室25中所含调色剂顶面低于调色剂室25内预定高度时，调色剂数量控制单元使调色剂供应单元向调色剂室25供应新调色剂，以防止相对于调色剂室25中所含调色剂量，回收调色剂对新调色剂的比率大于允许的最大比率。

本发明为防止回收调色剂对新调色剂的比率大于允许的最大比率的调色剂数量控制可用如下实施例中的图象记录装置来实现。

图12表示在本发明第二实施例中的激光束打印机的图像记录部分。在图12中，与图3所示图像记录部分相应各单元相同的各单元，由同样标号标示，并省略对其的描述。

在图12的图像记录部分中，调色剂传感器60安置在第二调色剂通道50内预定的高度上。调色剂传感器60的位置在图12中用虚线表示。调色剂传感器60检测第二调色剂通道50中回收的调色剂顶面是高于还是低于预定高度。

调色剂传感器60构成第二实施例中调色剂比率检测单元的重要部分。就是说，当调色剂传感器60检测第二调色剂通道50内的回收调色剂的顶面是高于其内预定高度时，调色剂数量控制单元允许调色剂供应单元向调色剂室25提供新调色剂，以防止回收调色剂对新调色剂的比率相对于调色剂室25中所含的调色剂数量超过允许的最大比率。反之，当调色剂传感器60检测出第二调色剂通道50内回收调色剂的顶面低于第二调色剂通道50内预定高度时，则调色剂数量控制单元不让调色剂供应单元向调色剂室25供应新调色剂。

图13表示第二实施例中所执行的调色剂数量控制程序。在图13的流程图中，步骤S1利用调色剂传感器60输出的检测信号，检测第二调色剂通道50中所含回收调色剂顶面是否高于第二调色剂通道50中预定的高度。

如果步骤S1的结果是否定的，则步骤S2确定，由于第二调色剂通道50中的回收调色剂数量尚未大到足以超过最大允许量而回收调色剂目前未在进入调色剂室25。步骤S3不向调色剂瓶电动机发送电动机驱动信号，所以调色剂瓶电动机停止，并不从调色剂瓶31向调色剂室25供应新调色剂。

如果步骤S1的结果是肯定的，则步骤S4确定第二调色剂通道50中的回收调色剂量大到足以超过允许的最大数量，步骤S5向调色剂瓶电动机发出电动机驱动信号，以使调色剂瓶电动机转动，而从调色剂瓶31将新调色剂供给调色剂室25。

在执行了步骤S3或步骤S5之后，均要重复同样的步骤，包括步骤S1至S5。由于执行这个调色剂数量控制程序，就可以防止相对于调色剂室25所含的调色剂数量回收调色剂对新调色剂的比率大于允许的最大比率(例如37％)。由于带相反极性电荷的调色剂数量保持低于最大允许值(例如0.225毫克/厘米2)，背景灰度参数就能保持低于可接受的数量级(例如0.22％)。

第二实施例中的调色剂传感器60可以是压电传感器、光传感器或其他适宜传感器。光传感器根据当光照射在调色剂上时反射光强的变化来检测被测位置上是否存在调色剂。

另外，本发明不限于上述几个实施例，还可作出不脱离本发明范围的多种变化和改型。

Claims (7)

1．一种利用从调色剂室(25)来的调色剂处理光敏介质上的图像，并将图像转移至纸张上，从而把图像记录在纸张上的图像记录装置，包括：

通过调色剂供应通道把新调色剂供应给调色剂室(25)的调色剂供应装置；

用于在光敏介质上的图象转移至纸张之后收集残留在光敏介质上的调色剂，并用于通过调色剂收集通道将该回收调色剂供至调色剂室(25)的调色剂收集装置；

用于检测相对于调色剂室(25)所含调色剂数量而言，回收调色剂对新调色剂的比率是否大于允许的最大比率的调色剂比率检测装置；和

用于当相对于调色剂室(25)中所含调色剂数量而言检测出的所述比率大于允许的最大比率时，允许所述调色剂供应装置向调色剂室(25)供应新调色剂的调色剂数量控制装置。

2．如权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂比率检测装置包括一个用来检测调色剂室(25)中所含调色剂顶面是高于还是低于调色剂室(25)内预定高度用的调色剂耗尽传感器(30)。

3．如权利要求2所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂耗尽传感器(30)安置在调色剂室(25)中与调色剂室(25)中的搅拌器(26)的旋转轴(26a)高度大体相同的高度上。

4．如权利要求2所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂比率检测装置还包括一条用来清洁调色剂耗尽传感器(30)传感表面(30a)的弹性金属线(35)，所述弹性金属线(35)安置在一个搅拌器(26)的旋转轴(26a)上，并当搅拌器(26)旋转时可随旋转轴(26a)一起旋转，所述弹性金属线(35)有一部分当搅拌器(26)旋转时与调色剂耗尽传感器(30)的传感表面(30a)接触，并清洁该传感表面(30a)。

5．如权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂比率检测装置包括一个调色剂传感器(60)，该传感器(60)安置在调色剂收集通道(50)中一个预定的高度上，以检测调色剂收集通道(50)中所含的回收调色剂的顶面是高于是低于该顶定的高度。

6．如权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂比率检测装置的允许最大比率是根据背景灰度参数和带相反极性电荷的调色剂数量之间相对于调色剂室(25)中所含调色剂数量的关系来确定的。

7．如权利要求1所述的图像记录装置，其特征在于，所述调色剂比率检测装置的允许最大比率是根据从新调色剂和回收调色剂所得到的带相反极性电荷的调色剂数量值来确定的。

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