CN101206431A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种图像形成装置，包括：旋转单元，其具有围绕旋转轴设置的多个显影装置，所述显影装置包括构成单元，其中通过旋转单元的旋转以使所述多个显影装置运动至显影位置，在所述显影位置，所述显影装置顺序与图像载体相对，并且位于所述显影位置中的所述显影装置显影所述图像载体上的静电潜像；状态检测单元，其设置在超出旋转单元的圆周的位置，所述位置与所述显影位置不同，所述状态检测单元检测显影装置的状态与显影装置的构成单元的状态中至少之一；以及旋转控制单元，其控制所述旋转单元，从而在同一旋转中执行使所述显影装置顺序运动至所述显影位置的所述旋转单元的旋转，以及使所述显影装置顺序运动至检测位置的所述旋转单元的旋转。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及电子照相式图像形成装置，其能够利用显影装置显影图像载体上的静电潜像而在记录介质上以打印方式输出可见图像。

背景技术

适于彩色图像的图像形成装置应用越来越广泛。适于彩色图像的图像形成装置具有分配给YMCK各颜色组分的四个显影装置以及旋转单元(旋转体)，显影装置围绕旋转单元布置。在具有这种构造的图像形成装置中，各个显影装置与旋转单元的旋转关联地一体旋转，从而显影装置顺序运动至显影装置面向作为图像载体的感光鼓的显影位置。因此，在将感光鼓上的静电潜像显影为调色剂像之后，位于显影位置的显影装置将调色剂像转印至中间转印体等。这些操作顺序地重复，使得各个显影装置所形成的调色剂像在中间转印体等上彼此重叠，于是在中间转印体等上形成与彩色图像对应的转印图像。

在电子照相式图像形成装置中，感光鼓上的静电潜像通常显影为调色剂像。因此，调色剂浓度、调色剂量以及剩余调色剂量等大大影响所形成图像的图像质量。考虑到这一点，到目前为止已经提出具有旋转单元并且适于彩色图像的图像形成装置，其利用专门设计的传感器等检测和监视调色剂浓度、剩余调色剂量、关于显影装置是否安装于旋转单元中的预定位置作出的判断、关于作为显影装置构成单元的调色剂盒是否已安装作出的判断等，从而可以很好地保持所形成图像的图像质量。

根据上述现有技术，为了检测显影装置状态例如调色剂浓度、剩余调色剂量、显影装置的存在/不存在，或者显影装置构成单元的状态例如调色剂盒的存在/不存在等，具有旋转单元的图像形成装置需要使旋转单元旋转。具体地说，除了旋转单元中的每个显影装置为显影感光鼓上的静电潜像所需的旋转单元的旋转之外，为了检测每个显影装置的状态或者显影装置构成单元的状态，还需要各个旋转单元进行旋转。因此，会降低图像形成过程的生产率，生产率的降低量与各个旋转单元旋转所需的时间相对应。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出并且提供一种图像形成装置。

根据本发明的一方面，图像形成装置包括：旋转单元，其具有围绕旋转轴设置的多个显影装置，所述显影装置包括构成单元，其中通过所述旋转单元的旋转以使所述多个显影装置运动至显影位置，在所述显影位置，所述显影装置顺序与图像载体相对，并且位于所述显影位置中的所述显影装置显影所述图像载体上的静电潜像；状态检测单元，其设置在超出所述旋转单元的圆周的位置，所述位置与所述显影位置不同，所述状态检测单元检测所述显影装置的状态与所述显影装置构成单元的状态中至少之一；以及旋转控制单元，其控制所述旋转单元，从而在同一旋转中，所述旋转单元旋转使得所述显影装置顺序运动至所述显影位置，以及所述旋转单元旋转使得所述显影装置顺序运动至检测位置。

附图说明

结合附图阅读下面的详细说明可以更全面地理解本发明的上述以及其它目的和优点，其中：

图1A和图1B是示出根据一个实施例的图像形成装置的原理性构造的说明图；

图2A至图2E是示出检测单元的状态的说明图；

图3A至图3I是示出根据另一个实施例的图像形成装置的原理性构造的说明图；

图4是示出以软件结构实现的峰值保持电路的处理操作实例的流程图；以及

图5是示出当选择性切换旋转单元的旋转时执行的处理操作实例的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图说明图像形成装置的实施例。

图1A和图1B是示出根据一个图像形成装置实例的原理性构造的说明图。如图所示，这里将要说明的图像形成装置包括：感光鼓1，其用作图像载体；充电装置2，其用于将感光鼓1充电；ROS(光栅输出扫描器)3，其通过曝光在感光鼓1上写入静电潜像；旋转单元4，其具有用于将感光鼓1上的静电潜像显影为调色剂像的显影装置；转印装置6，其用于将感光鼓1上的调色剂像转印到中间转印带5上；以及清洁装置7，其用于清除感光鼓1上剩余的调色剂。

在这些部件中，旋转单元4具有四个显影装置11并且使显影装置11围绕旋转轴12设置，四个显影装置11分配给Y、M、C、K四种颜色组分从而使得能够形成彩色图像。随着旋转单元4围绕旋转轴12旋转，各个显影装置11以一体方式旋转。旋转单元4的旋转由图中未示出的驱动源例如电动机实现，旋转单元4的旋转驱动由图中未示出的旋转控制单元例如电动机控制器等进行控制。具体地说，在旋转控制单元的驱动控制下，旋转单元4开始旋转并且在期望的位置停止旋转。关于旋转控制单元所执行的控制旋转单元4旋转的技术，最好采用公知的技术，因此不再对其进行说明。

每个安装于旋转单元4的显影装置11都使用用于显影感光鼓1上的静电潜像的调色剂，调色剂为例如众所周知的双组分显影剂。因此，每个显影装置11具有作为显影装置构成单元的调色剂盒13，其用于存储分配给Y(黄色)、M(品红色)、C(蓝绿色)和K(黑色)中任一颜色组分的调色剂。为了方便补充调色剂，调色剂盒13构造成可拆卸地安装于显影装置11。为了方便维修显影装置，显影装置11也构造成可拆卸地安装于旋转单元。使调色剂盒可拆卸地安装的机构利用众所周知的技术而实现，因此不再对其进行说明。

安装于旋转单元4的各个显影装置11围绕旋转单元4设置，使得旋转单元4圆周上的布置间距为均匀的。具体地说，安装于旋转单元4的显影装置11为四个，因此旋转单元4的圆周长度由这些显影装置11划分为四个一致的长度。

如图1A所示，在具有这种构造的旋转单元4的图像形成装置中，在图像形成装置停止时，旋转单元4在原位置处于静止，此时没有显影装置11面向感光鼓1，以便于减小施加于感光鼓1等上的负荷。旋转单元4在接受旋转控制单元的驱动控制时开始旋转。如图1B所示，当任一显影装置11已经运动至该显影装置与感光鼓1相对的显影位置时，旋转单元4的旋转停止，位于显影位置的显影装置(例如，分配给Y颜色组分的显影装置11)将感光鼓1上的静电潜像显影为调色剂像。通过该显影操作形成于感光鼓1上的调色剂像由转印装置6转印到中间转印带5上。

于是，在已经显影感光鼓1上的一种颜色组分的静电潜像之后，旋转单元4再次旋转，从而使分配给后一种颜色组分的显影装置进入显影位置。同样，显影该颜色组分的静电潜像。此时，旋转单元4的旋转、感光鼓1的旋转、中间转印带5上的图像转印等在这样的定时执行，即前一颜色的调色剂像和后一颜色的调色剂像在中间转印带5上准确地相互重叠。

只要处理操作例如前面提到的处理操作通过旋转单元4的单次旋转而对于每个显影装置11重复执行，混合了Y、M、C、K四色组分的全彩色图像就形成于中间转印带5上。具体地说，在彩色图像的形成过程中，多个显影装置11通过旋转单元4的单次旋转而顺序运动至显影装置11与感光鼓1相对的显影位置，从而使每个显影装置11显影感光鼓1上的静电潜像。

然而，当将感光鼓1上的静电潜像显影为调色剂像时，调色剂浓度、剩余调色剂量等大大地影响图像形成过程获得的图像质量。因此，在超出旋转单元4的圆周的位置处设置状态检测单元14，其用于检测安装于旋转单元4的显影装置11的状态或者显影装置11构成单元的状态。因为感光鼓1和旋转单元4周围空间的限制，状态检测单元14所设置的位置与每个显影装置11与感光鼓1相对的显影位置不同。

状态检测单元14所检测的显影装置11的状态是指影响静电潜像显影操作的事项的状态。具体地说，该状态包括用于显影静电潜像的调色剂的浓度、剩余调色剂量、旋转单元4中显影装置11的存在/不存在、存储在显影装置11中的属性信息细节等。

与检测显影装置11的状态的情况一样，状态检测单元14所检测的显影装置11构成单元的状态是指影响静电潜像显影操作的事项。具体地说，构成单元的状态包括显影装置11中的调色剂盒13的存在/不存在。

状态检测单元14可以为检测显影装置11的状态和显影装置11构成单元的状态中至少之一的传感器。具体地说，状态检测单元14可以为检测上述事项中任一事项的传感器或者组合检测多个事项的传感器。

图2A至图2E是示出状态检测单元的具体实施例的说明图。

例如，如图2A所示，如果待检测的事项是调色剂浓度，那么设计为将散射光传感器14a设置在超出旋转单元4的圆周的位置处，从而以非接触方式检测位于显影装置与散射光传感器14a相对的检测位置中的每个显影装置11的调色剂浓度。实际上，其它众所周知的技术也可以用于检测调色剂浓度。

如图2B所示，如果待检测的事项是剩余调色剂量，那么设计为将透射式光学传感器14b设置在超出旋转单元4的圆周的位置处；调色剂盒13的透明窗设计为位于各个显影装置11中；并且反射面设计为位于可以透过透明窗看到的盒体内壁面上。对于位于与透射式光学传感器14b相对的检测位置中的各个显影装置11，设计为以非接触方式检测其调色剂盒中的剩余调色剂量。其它众所周知的技术也可以用于检测剩余调色剂量。

例如，如果待检测的事项是显影装置11的存在/不存在或者调色剂盒13的存在/不存在，那么设计为将反射式光学传感器14c、14d设置在超出旋转单元4的圆周的位置处，这如图2C或图2D所示。作为待检测目标的每个显影装置11或每个调色剂盒13设计为配备有反射板，从而以非接触方式检测各个显影装置11或调色剂盒13的存在/不存在，其中在检测位置中，该显影装置或调色剂盒与反射式光学传感器14c、14d相对。其它众所周知的技术也可以用于检测显影装置或调色剂盒的存在/不存在。

例如，如图2E所示，如果待检测的事项是关于显影装置11的属性信息细节，可以设计如下检测方法。也就是说，将电磁通信单元14e设置在超出旋转单元4的圆周的位置处。对于位于与通信单元14e相对的检测位置中的显影装置11的存储器，从通信单元14e发射的无线电波转化为能量，从而以非接触方式交换数据。于是，存储在存储器中的属性信息可以设计为被检测到。存储在存储器中的属性信息包括制造信息例如存储在调色剂盒13中的调色剂的制造批次、填充在调色剂盒中的调色剂量、调色剂盒中调色剂的制造日期、调色剂的形状系数、平均粒径、初始物理特性(充电特性)等。这些条制造信息已经在产品出厂时写入存储器中。另外，属性信息包括历史信息例如已经由图像形成装置(显影机或调色剂盒)执行图像形成的页数、驱动时间以及温度-湿度历史。假定根据图像形成装置的操作情况适当地将这些历史信息经由通信单元14e写入存储器。经由通信单元14e的数据交换也可以采用其它众所周知的技术实现。因此不再对其进行说明。

另一个实施例的基本构造的说明

现在将说明图像形成装置的另一个构造实例。下面将只说明该构造实例与上述构造实例之间的不同之处。

图3A至图3I是示出根据另一个图像形成装置实例的原理性构造的说明图。如图所示，这里说明的图像形成装置与上述构造实例的不同之处在于，设置在旋转单元4上的多个显影装置11布置为这样：即，旋转单元4的圆周上的显影装置11之间的间距是不均匀的。

一般来说，适于彩色图像的图像形成装置也可以既用于形成单色图像又用于形成彩色图像。因此，Y、M、C、K各颜色组分的消耗调色剂量并非总是一致的。关于大量消耗的颜色组分的调色剂，增加显影机中调色剂盒的体积可以有效减小补充调色剂的频率。

因此，在这里所述的图像形成装置中，用于分配给调色剂消耗量较大的颜色组分(具体地说，K颜色组分的调色剂)的显影装置11的调色剂盒13的体积大于分配给其它颜色组分的显影装置11的调色剂盒13的体积。因此，与调色剂盒的体积增大相关联，显影装置11安装于旋转单元4之后，布置显影装置11的间距是不均匀的。

基本处理操作实例的说明

接下来将说明该图像形成装置的一个典型处理操作实例。现在将参照图3A至图3I说明对于显影装置11以非均匀间距布置的情况的处理实例。在显影装置以均匀间距布置的情况(例如如图1A和图1B所示)与显影装置以非均匀间距布置的情况之间不存在本质的区别，因此不再对其进行说明。

这里说明的图像形成装置的处理操作其特征在于，在同一旋转中，执行如下旋转，即，1)旋转单元4旋转使得各个显影装置11顺序运动至显影位置从而对感光鼓1上的静电潜像进行显影，以及2)旋转单元4旋转使得各个显影装置11顺序运动至检测位置从而使状态检测单元14检测显影装置11的状态或作为显影装置构成单元的调色剂盒13的状态。这里，术语“同一旋转”是指单次的、相同的旋转。具体地说，当旋转单元4旋转一次时，各个显影装置11顺序运动至显影位置，在显影位置，各个显影装置能够显影感光鼓1上的静电潜像。然而，与该顺序运动相关联，各个显影装置11顺序运动至检测位置。相应地，在显影装置11已经顺序运动至检测位置的时刻，状态检测单元14检测位于检测位置的显影装置11的状态或显影装置11的调色剂盒13的状态。

具体地说，执行下面将要说明的处理操作。如图3A所示，在处理操作开始之前，旋转单元4位于原位置。因此，各个显影装置11的位置都与显影位置和检测位置不重合。

当旋转单元4开始例如朝着图中的顺时针方向旋转时，分配给M颜色组分的显影装置11M到达检测位置，如图3B所示。这里，旋转单元4暂时停止其旋转。状态检测单元14检测已经暂时停止在检测位置并且分配给M颜色组分的显影装置11M的状态，或者显影装置11M的调色剂盒13M的状态。

在与M颜色组分相关的状态检测已经完成之后，旋转单元4继续旋转。如图3C所示，随着旋转单元4的旋转，分配给K颜色组分的显影装置11K到达显影位置。于是，分配给K颜色组分的显影装置11K能够显影感光鼓1上的静电潜像。

如图3D所示，在K颜色组分的静电潜像的显影操作完成之后，随着旋转单元4继续旋转，分配给C颜色组分的显影装置11C到达检测位置。这里，旋转单元4暂时停止其旋转。状态检测单元14检测已经暂时停止在检测位置并且分配给C颜色组分的显影装置11C的状态，或者显影装置11C的调色剂盒13C的状态。

如图3E所示，在与C颜色组分相关的状态检测已经完成之后，随着旋转单元4继续旋转，分配给Y颜色组分的显影装置11Y到达显影位置。于是，分配给Y颜色组分的显影装置11Y能够显影感光鼓1上的静电潜像。

在Y颜色组分的静电潜像的显影操作完成之后，旋转单元4继续其旋转。如图3F所示，随着旋转单元4的旋转，分配给M颜色组分的显影装置11M到达显影位置。于是，分配给M颜色组分的显影装置11M能够显影感光鼓1上的静电潜像。

如图3G所示，在M颜色组分的静电潜像的显影操作完成之后，随着旋转单元4继续旋转，分配给K颜色组分的显影装置11K到达检测位置。这里，旋转单元4暂时停止其旋转。状态检测单元14检测已经暂时停止在检测位置并且分配给K颜色组分的显影装置11K的状态，或者显影装置11K的调色剂盒13K的状态。

在与K颜色组分相关的状态检测已经完成之后，旋转单元4继续旋转。如图3H所示，随着旋转单元4的旋转，分配给C颜色组分的显影装置11C到达显影位置。于是，分配给C颜色组分的显影装置11C能够显影感光鼓1上的静电潜像。

如图3I所示，在C颜色组分的静电潜像的显影操作完成之后，随着旋转单元4继续旋转，分配给Y颜色组分的显影装置11Y到达检测位置。这里，旋转单元4暂时停止其旋转。状态检测单元14检测已经暂时停止在检测位置并且分配给Y颜色组分的显影装置11Y的状态，或者显影装置11Y的调色剂盒13Y的状态。

在Y颜色组分的静电潜像的显影操作完成之后，旋转单元4结束该一次旋转。随后，如果必须为下一页继续形成图像，就从检测M颜色组分的状态的操作(参见图3B)开始重复执行关于上述各种颜色的一轮处理操作。如果不需要继续形成图像，那么旋转单元4在处于原位置时停止其旋转(参见图3A)，并且进入等待下一个处理操作的待机状态。

如上所述，在与为显影感光鼓1上的静电潜像而执行的旋转单元4的旋转相同的旋转中，该实施例的图像形成装置进行由状态检测单元14执行的状态检测。更具体地说，为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转和为检测每个显影装置11状态而执行的旋转单元的旋转在同一旋转中，而上述两种旋转以前是因为出于不同的目的而分别执行的。因此，即使图像形成装置具有状态检测单元14，并且状态检测单元检测显影装置11的状态或者显影装置的调色剂盒13的状态，也不需要为检测状态而单独使旋转单元旋转。

因此，该实施例的图像形成装置具有这样的优点，其能够避免出现与图像形成有关的生产率的降低，同时通过检测显影装置11等的状态而能够形成优质图像。此外，由状态检测单元14执行的状态检测是在与为显影感光鼓1上的静电潜像而执行的旋转单元4的旋转相同的旋转中进行的。因此，可以在显影静电潜像的操作过程中实时执行状态检测。此外，该图像形成装置还具有这样的优点，其能够避免出现因为控制滞后而不能形成图像的状况。

这些优点非常有效，对于显影装置11以不均匀间距安装于旋转单元4的情况尤其如此。在间距不均匀的情况下，如果多个显影装置11中的任一个位于显影位置，其它显影装置的位置取决于哪一个显影装置位于显影位置而变化。换句话说，因为间距不均匀，其它显影装置11保持静止的位置不是恒定的。因此，在间距不均匀的情况下，用于显影静电潜像的操作和用于检测状态的操作不能在同一旋转停止位置执行。因此，为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转和为检测显影装置11状态而执行的旋转单元的旋转通常独立地进行。然而，如上面关于本实施例所述，即使在间距不均匀的情况下，只要按照如下顺序执行处理即可：即，原位置→M颜色组分的状态检测→用于显影K颜色组分的静电潜像的操作→C颜色组分的状态检测→用于显影Y颜色组分的静电潜像的操作→用于显影M颜色组分的静电潜像的操作→K颜色组分的状态检测→用于显影C颜色组分的静电潜像的操作→用于显影Y颜色组分的静电潜像的操作(参见图3A至图3I)；也就是说，只要在任一显影装置11到达显影位置或检测位置时执行显影装置11的处理，就可以在旋转单元4的同一旋转中执行用于显影各色组分静电潜像的操作和用于检测各个显影装置11状态的操作。也就是说，即使在间距不均匀的情况下，只要在旋转单元4的同一旋转中按照到达显影位置或检测位置的顺序执行各个显影装置11的处理，就可以通过检测各个显影装置11的状态而形成优质图像，并且能够避免出现与图像形成有关的生产率的降低。

如上面关于本实施例所述，只要在每次任一显影装置11到达检测位置时暂时停止旋转单元4的旋转用于使状态检测单元14执行状态检测，并且只要检测到如此停止的显影装置11的状态或者其调色剂盒13的状态，就可以确保有足够的时间来检测状态。于是，状态检测的精度和可靠性可以保持在较高水平，并且可以无故障地实现优质图像的形成。

当旋转单元的旋转停止在检测位置时，旋转单元的旋转在与为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转相同的旋转中执行。因此，在为显影静电潜像而使旋转单元旋转所需的时间方面存在增加。

同时，为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转必须在各种颜色的调色剂像于中间转印带5上准确重叠的定时执行。具体地说，使旋转单元旋转所需的时间取决于图像从感光鼓1转印至中间转印带5的定时。

于是，当旋转单元的旋转停止在检测位置时，也可以设计出根据暂时停止改变图像从感光鼓1转印至中间转印带5的定时。具体地说，感光鼓1的旋转速度和中间转印带5的操作速度可以减小，以使得待转印的各颜色图像之间的间隔更大。

另一个处理操作实例的说明

现在将说明图像形成装置的另一个处理操作实例。现在只说明该处理操作实例与前面说明的处理操作实例之间的不同之处。

这里要说明的处理操作与前面说明的处理操作实例的不同之处在于，旋转单元没有暂时停止在检测位置，并且状态检测单元14在旋转单元4的旋转过程中检测状态。具体地说，通过旋转单元4的旋转，状态检测单元14检测经过检测位置的显影装置11的状态或者显影装置11的调色剂盒的状态。

如上所述，只要状态检测在旋转单元4的旋转过程中执行，即使状态检测在与为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转相同的旋转中执行，也可以避免由为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转导致的时间增加。因此，状态检测对于防止出现关于图像形成的生产率降低非常有效。

当在旋转单元的旋转过程中检测状态时，可能会出现不能确保有足够时间来检测状态。因为分配用于检测状态的时间变短，所以从状态检测单元14产生的检测信号获得正确的输出值就很困难。

因此，当在旋转单元的旋转过程中检测状态时，状态检测单元14优选配备有峰值保持电路，其用于保持状态检测单元14产生的检测信号中的峰值。峰值保持电路可以提取并保持该信号的峰值，并且峰值保持电路优选由公知的电路构成。峰值保持电路可以不由基于电路的硬件结构而是由软件结构构成。

图4是示出以软件结构实现的峰值保持电路的处理操作实例的流程图。如图所示，例如，当状态检测单元14检测调色剂浓度时，状态检测单元14检测经过检测位置的显影装置11的状态或者显影装置11的调色剂盒13的状态。在输出作为状态检测结果的调色剂浓度检测信号之后，峰值保持电路判断调色剂浓度检测信号的输出值是否已经从单调增大状态变为减小趋势，或者是否已经达到输出峰值(步骤101，下面将步骤简写为“S”)。如果还没有达到输出峰值，则在最新检测的值小于或者等于已经存储的最新检测值的情况下，将最新检测的值作为最大检测值的同时监视输出峰值(S102、S103)。同时，如果已经达到输出峰值，则在更新的同时将最大检测值作为调色剂浓度检测值(S104至S107)。这些处理操作重复进行直到完成图像形成操作(S108、S109)。

如果设置这种峰值保持电路，那么即使在旋转单元的旋转过程中检测状态；也就是说，即使不能确保足够的时间来检测状态，也可以保持状态检测操作所获得的检测信号的峰值。因此，可以获得检测信号的正确输出值，并且在避免出现关于图像形成的生产率降低的同时，可以提高状态检测单元14执行的状态检测操作的精度和可靠性。

另一个处理操作实例的说明

现在将说明图像形成装置的另一个处理操作实例。在本实例中，也只说明该处理操作实例与前面说明的处理操作实例之间的不同之处。

这里要说明的处理操作与前面说明的处理操作实例的不同之处在于，当状态检测单元14检测状态时，状态检测在与为显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转相同的旋转中执行，但是状态检测单元14并非总是检测状态；并且为实现状态检测和显影静电潜像的操作而执行的旋转单元的旋转以及仅仅为显影静电潜像并不包括状态检测而执行的旋转单元的旋转选择性地执行。可以实现为检测状态和显影静电潜像而执行的旋转单元的旋转以及仅仅为显影静电潜像并不包括状态检测而执行的旋转单元的旋转之间的切换。

为了实现切换，需要实现切换的方法，即切换的标准。然而，切换标准包括下面将要提供的标准。

一般来说，中间转印带5的长度对于装置是唯一的，但是为恒定量的而非变化量。感光鼓1的操作速度、中间转印带5的操作速度以及旋转单元4的操作速度是恒定量并且对于装置是唯一的，所有这些操作速度相互关联。相反，中间转印带5上转印的图像尺寸是变化量，其根据所形成图像的尺寸(输出介质的尺寸)而变化。因此，与形成最大尺寸图像的情况相比，当形成小于该最大尺寸的图像时，在从某种颜色组分的图像形成已经完成到另一颜色组分的图像形成开始的期间内会出现空余时间。这意味着在使旋转单元旋转所需的时间中也会出现空余时间。也就是说，即使旋转单元的旋转暂时停止在例如检测位置，以便检测状态，利用为显影某种颜色组分的静电潜像的操作完成之后用于显影后一颜色组分的静电潜像的操作开始之前空余时间的存在，可以设计适当地开始用于显影后一颜色组分的静电潜像的操作。

因此，状态检测单元14和用于控制旋转单元4的旋转驱动的控制单元根据由图像形成状况确定的预定容许时间，在为检测状态和显影静电潜像而使旋转单元旋转的操作以及仅仅为显影静电潜像而使旋转单元旋转的操作之间进行切换，上述图像形成状况例如是：感光鼓1的操作速度、中间转印带5的操作速度、旋转单元4的操作速度以及图像形成的尺寸等。

具体地说，将预定容许时间与总时间相比较，总时间包括这样的时间，在从位于显影位置中的显影装置已经完成图像载体上静电潜像的显影的时间到后一显影装置为显影图像载体上的静电潜像而运动至显影位置的时间之间，状态检测单元14检测状态所需的时间，以及状态检测单元执行状态检测所需的时间。当总时间超过容许时间时，执行仅仅为显影静电潜像而设计的旋转。当总时间处于容许时间的范围内时，执行包括状态检测单元14所执行的状态检测的旋转。只要总时间处于容许时间的范围内，即使状态检测单元14检测状态，后一颜色的显影装置也可以旋转运动至预定位置，而不会产生关于图像形成的生产率降低。

图5是示出当选择性切换旋转单元的旋转时执行的处理操作实例的流程图。如图所示，在开始图像形成操作时，旋转控制单元或对旋转控制单元施加操作指令的更高级控制单元比较容许时间与总时间(S201)。当总时间处于容许时间的范围内时，执行包括状态检测单元14所执行的状态检测的旋转单元的旋转(S202)。当总时间超过容许时间时，执行仅仅为显影静电潜像而设计的旋转单元的旋转(S204)，以便于将状态检测单元“执行状态检测的频率降至需要的最低水平(S203)。此时，如果有可能的话，也可以改变将图像从感光鼓1转印到中间转印带5的定时，从而检测状态(具体地说，在检测位置暂时停止旋转单元的旋转)，而非不执行状态检测单元14的状态检测操作(S205)。

如上所述，只要对旋转单元的旋转进行选择性切换，即使通过将旋转单元停止在检测位置来检测状态，也可以在不出现生产率降低的图像形成状态下以适于需要的最高频率(接近每页)执行状态检测。同时，在包括生产率降低的图像形成状态下，以集中方式执行仅仅为显影静电潜像而设计的旋转单元的旋转，由此避免出现关于图像形成的生产率降低，否则在执行状态检测时会产生所述生产率降低。因此，该实例非常适合于企图通过检测状态在形成优质图像的同时防止出现关于图像形成的生产率降低。

对旋转单元旋转的选择性切换非常有效地适用于这样的情况：即，通过将旋转单元暂时停止在检测位置来进行状态检测。即使在不包括暂时停止的旋转单元的旋转过程中执行状态检测，也可以设计该实例的类似应用。即使在旋转单元的旋转过程中执行状态检测操作，只要选择性地进行由状态检测单元14执行的状态检测，就可以努力减轻因为状态检测而引起的处理负荷。这最终有助于避免关于图像形成的生产率降低。

尽管已经参照各种构造实例和处理操作实例说明了本具体优选实例，但本发明不限于这些实施例的细节。

例如，甚至适于彩色图像的图像形成装置也可以工作于形成单色图像的模式下。具体地说，存在这样的情况，多个显影装置中的任一个，具体地说仅仅适于K颜色组分的显影装置用于显影静电潜像的模式。在该情况下，可以设计为，仅仅使负责静电潜像显影操作的显影装置或者该显影装置的构成单元，具体地说分配给K颜色组分的显影装置经受状态检测单元14执行的状态检测操作，而非使全部显影装置11经受状态检测单元14执行的状态检测操作。如上所述，只要对将要经受状态检测单元14执行的状态检测操作的目标施加限制，就可以努力减轻因为状态检测而引起的处理负荷。

在很多情况下，图像形成装置具有用于预测显影装置的状态或显影装置构成单元的状态出现改变的预测单元。具体地说，在检测状态为例如剩余调色剂量的情况下，可用的预测单元保存和积累与已处理图像的像素数量、介质数量、装置的总计操作时间等有关的历史信息；根据历史信息预测剩余调色剂量；并且当预测的剩余调色剂量少于容许调色剂量时发出警告。在图像形成装置具有这种预测单元的情况下，状态检测单元14并非总是执行状态检测操作。可以设计为这样：即，在预测单元已经预测显影装置的状态或显影装置构成单元的状态已经改变至需要监视的状态(例如，在检测状态为例如剩余调色剂量的情况下，当预测的剩余调色剂量少于容许调色剂量时)之后，使状态检测单元14执行状态检测操作，或者进行前面说明的旋转单元的旋转之间的选择性切换。因为在状态改变至需要监视的状态之前，状态检测单元14执行状态检测操作的必要性不大，因此在达到需要监视的状态之前，状态检测单元14不执行状态检测操作。结果，可以努力减轻处理负荷直到达到需要监视的状态。

此外，在为每个显影装置11设置预测单元的情况下，状态检测单元14并非无区别地检测全部显影装置11的状态，而是可以设计为这样：即，使状态检测单元14仅仅对预测单元预测已经改变至需要监视状态的显影装置执行状态检测操作，或者检测该显影装置构成单元的状态。没有处于需要监视状态的显影装置不必由状态检测单元14进行状态检测操作。通过对将要经受状态检测单元14执行的状态检测操作的目标施加限制，就可以努力减轻因为状态检测而引起的处理负荷。

如上所述，可以在本发明精髓的范围内对本发明的实施例进行各种修改。

如上所述，根据本发明的一方面，图像形成装置包括：旋转单元，其具有多个围绕旋转轴设置的显影装置，所述显影装置包括构成单元，其中通过所述旋转单元的旋转以使所述多个显影装置运动至显影位置，在所述显影位置，所述显影装置顺序与图像载体相对，并且位于所述显影位置中的所述显影装置显影所述图像载体上的静电潜像；状态检测单元，其设置在超出所述旋转单元的圆周的位置，所述位置与所述显影位置不同，所述状态检测单元检测所述显影装置的状态与所述显影装置构成单元的状态中至少之一；以及旋转控制单元，其控制所述旋转单元，从而在同一旋转中执行使所述显影装置顺序运动至所述显影位置的所述旋转单元的旋转，以及使所述显影装置顺序运动至检测位置的所述旋转单元的旋转。

根据本发明的另一方面，所述多个显影装置以不均匀的间距布置在所述旋转单元的圆周上。

根据本发明的另一方面，所述旋转控制单元在每次所述多个显影装置中的任一个到达所述检测位置时暂时停止所述旋转单元的旋转，用于使所述状态检测单元检测状态；并且所述状态检测单元检测暂时停止在所述检测位置的所述显影装置的状态或者所述显影装置的构成单元的状态。

根据本发明的另一方面，形成于所述图像载体上的图像转印到中间转印体上的定时根据所述旋转单元的旋转的暂时停止而改变。

根据本发明的另一方面，通过所述旋转单元的旋转，所述状态检测单元检测经过所述检测位置的所述显影装置的状态和所述显影装置的构成单元的状态中至少之一。

根据本发明的另一方面，所述图像形成装置还包括峰值保持电路，所述峰值保持电路用于保持所述状态检测单元获得的检测信号的峰值。

根据本发明的另一方面，选择性地执行如下两种旋转：即，仅仅为显影所述图像载体上的静电潜像而执行的所述旋转单元的旋转，以及为显影所述图像载体上的静电潜像并且由所述状态检测单元检测所述显影装置的状态和所述构成单元的状态中至少之一而执行的所述旋转单元的旋转。

根据本发明的另一方面，所述状态检测单元检测从位于所述显影位置中的所述显影装置完成所述图像载体上静电潜像的显影的时间到后一显影装置到达所述显影位置的时间之间的状态，并且将总时间与图像形成状况确定的预定容许时间进行比较，所述总时间为所述状态检测单元检测状态所需的时间以及从位于所述显影位置中的所述显影装置完成显影到后一显影装置到达所述显影位置之间的已流逝时间的总和，当所述总时间超过所述容许时间时，执行仅仅为显影所述图像载体上的静电潜像而进行的旋转，当所述总时间处于所述容许时间的范围内时，执行包括所述状态检测单元所执行的状态检测的旋转。

根据本发明的另一方面，在所述多个显影装置中的仅仅一个显影装置显影所述图像载体上的静电潜像的模式下，仅仅对显影所述图像载体上的静电潜像的显影装置或者所述显影装置中的构成单元执行状态检测。

根据本发明的另一方面，所述图像形成装置还包括预测单元，所述预测单元预测所述显影装置的状态或所述显影装置的构成单元的状态中的改变，其中，当所述预测单元预测到所述显影装置的状态或所述显影装置的构成单元的状态已经改变至需要监视的状态时，所述状态检测单元执行状态检测操作。

根据本发明的另一方面，所述预测单元单独为所述多个显影装置中的每个而设置，所述状态检测单元仅仅对状态被预测到已经改变至需要监视状态的显影装置或所述显影装置构成单元执行状态检测操作。

根据本发明的另一方面，所述状态检测单元检测安装于所述旋转单元的显影装置的状态或者所述显影装置的构成单元的状态。“显影装置的状态”是指影响静电潜像显影操作的事项的状态。具体地说，显影装置的状态包括用于显影静电潜像的调色剂的浓度、剩余调色剂量、所述旋转单元中所述显影装置的存在/不存在、存储和保留在显影装置中的属性信息细节。同样，“显影装置的构成单元的状态”是指影响静电潜像显影操作的事项的状态。具体地说，构成单元的状态包括显影装置中调色剂盒的状态，例如调色剂盒的存在/不存在。由于可以检测“至少一个状态”，因此可以检测上述事项中的任一个以及检测多个事项的状态的组合。

此外，所述图像形成装置在与为显影所述图像载体上的静电潜像而执行的所述旋转单元的旋转相同的旋转中进行由所述状态检测单元执行的状态检测。这里，术语“同一旋转”是指单次的、相同的旋转。具体地说，当所述旋转单元已经旋转一次时，各个显影装置顺序运动至所述显影位置，使得各个显影装置能够显影所述图像载体上的静电潜像。然而，与该顺序运动相关联，各个显影装置顺序运动至所述检测位置。相应地，在所述显影装置已经顺序运动至所述检测位置的时刻，所述状态检测单元检测位于所述检测位置的所述显影装置的状态。此时，当所述显影装置已经运动至所述检测位置时，暂时停止所述旋转单元的旋转。如果可以由所述状态检测单元执行状态检测，那么所述显影装置可以只是经过所述检测位置，而不包括暂时停止。

因此，即使所述图像形成装置具有所述状态检测单元并且检测所述显影装置的状态或者所述显影装置的构成单元的状态，也不需要为检测状态而单独使旋转单元旋转。

根据上述实例，即使检测显影装置的状态或者显影装置的构成单元的状态，也不需要为检测状态而单独使旋转单元旋转。因此，在通过检测各个显影装置等的状态而能够形成优质图像的同，能够避免出现与图像形成有关的生产率的降低。此外，由所述状态检测单元执行的状态检测在与为显影所述图像载体上的静电潜像而执行的所述旋转单元的旋转相同的旋转中进行。因此，可以在显影静电潜像的操作过程中实时检测显影装置等的状态。此外能够避免出现因为控制滞后而导致形成图像不合适的状态(出现图像质量故障等)或者出现不能形成图像的状态。

本申请要求2005年6月23日提交的日本专利申请No.2005-182856的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文。

Claims (11)

1.一种图像形成装置，包括：

旋转单元，其具有围绕旋转轴设置的多个显影装置，所述显影装置包括构成单元，其中通过所述旋转单元的旋转以使所述多个显影装置运动至显影位置，在所述显影位置，所述显影装置顺序与图像载体相对，并且位于所述显影位置中的所述显影装置显影所述图像载体上的静电潜像；

状态检测单元，其设置在超出所述旋转单元的圆周的位置，所述位置与所述显影位置不同，所述状态检测单元检测所述显影装置的状态与所述显影装置的构成单元的状态中至少之一；以及

旋转控制单元，其控制所述旋转单元，从而在同一旋转中，所述旋转单元旋转使得所述显影装置顺序运动至所述显影位置，以及所述旋转单元旋转使得所述显影装置顺序运动至检测位置。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

所述多个显影装置以不均匀的间距布置在所述旋转单元的圆周上。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

所述旋转控制单元在每次所述多个显影装置中的任一个到达所述检测位置时暂时停止所述旋转单元的旋转，用于使所述状态检测单元检测状态；并且

所述状态检测单元检测暂时停止在所述检测位置的所述显影装置的状态或者所述显影装置的构成单元的状态。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其中，

形成于所述图像载体上的图像转印到中间转印体上的定时根据所述旋转单元的旋转的暂时停止而改变。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

通过所述旋转单元的旋转，所述状态检测单元检测经过所述检测位置的所述显影装置的状态和所述显影装置的构成单元的状态中至少之一。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，还包括：

峰值保持电路，其用于保持所述状态检测单元获得的检测信号的峰值。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

选择性地执行如下两种旋转：即，仅仅为显影所述图像载体上的静电潜像而执行的所述旋转单元的旋转，以及为显影所述图像载体上的静电潜像并且由所述状态检测单元检测所述显影装置的状态和所述构成单元的状态中至少之一而执行的所述旋转单元的旋转。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，

所述状态检测单元检测从位于所述显影位置中的所述显影装置完成所述图像载体上静电潜像的显影的时间到后一显影装置到达所述显影位置的时间之间的状态，并且将总时间与图像形成状况确定的预定容许时间进行比较，所述总时间为所述状态检测单元检测状态所需的时间以及从位于所述显影位置中的所述显影装置完成显影到后一显影装置到达所述显影位置之间的已流逝时间的总和，当所述总时间超过所述容许时间时，执行仅仅为显影所述图像载体上的静电潜像而进行的旋转，当所述总时间处于所述容许时间的范围内时，执行包括所述状态检测单元进行状态检测的旋转。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

在所述多个显影装置中的仅仅一个显影装置显影所述图像载体上的静电潜像的模式下，

仅仅对显影所述图像载体上的静电潜像的显影装置或者所述显影装置中的构成单元执行状态检测。

10.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

预测单元，其预测所述显影装置的状态或所述显影装置的构成单元的状态的改变，

其中，当所述预测单元预测到所述显影装置的状态或所述显影装置的构成单元的状态已经改变至需要监视的状态时，所述状态检测单元执行状态检测操作。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，

所述预测单元为所述多个显影装置中的每个显影装置单独设置，并且

所述状态检测单元仅仅对预测到其状态已经改变至需要监视的状态的显影装置或所述显影装置的构成单元执行状态检测操作。

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