CN101419421B - 图像稳定化装置及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种图像稳定化装置，能够在调色剂的消耗量少时使调色剂浓度及打印浓度恒定，并且系统简单。该图像稳定化装置包括控制部，根据由调色剂浓度传感器检测的调色剂浓度和由打印率检测部检测的原稿打印率，控制调色剂补给装置的调色剂补给量，并且在由打印率检测部检测的原稿打印率低于预定值的原稿连续存在时，控制部进行控制，以将预定量的调色剂强制性地向图像承载体显影排出，之后由调色剂补给装置补给等量的调色剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种复印机、打印机等采用电子照相方式的图像形成装置中的图像稳定化装置及与该图像形成装置相关的技术。
背景技术
在电子照相方式的图像形成装置中，为了形成调色剂图像，大体上区分为：单成分显影方式，使用单成分调色剂；和双成分显影装置，使用含有非磁性调色剂和具有磁性的载体的双成分显影剂。
虽然单成分显影方式适合于小型化，但是由于不适合高速显影，因此在高速、长寿命的图像形成装置中几乎采用双成分显影装置。在该使用双成分显影剂的类型的显影装置中，双成分显影剂中的载体自身因不消耗而残留在装置内部从而不减少，但是调色剂随着显影而消耗减少。因此，为了使画质稳定而适当补给调色剂，以使双成分显影剂的调色剂浓度维持恒定。
可以采用各种方法控制调色剂浓度，一般使用调色剂浓度传感器，在超过预定值时进行调色剂补给。作为调色剂浓度传感器，例如使用磁导率传感器，该传感器利用了双成分显影剂的磁导率根据其调色剂浓度变化的原理。
此外，最近提出了除调色剂浓度传感器之外还通过其他传感器等检测调色剂浓度的系统。例如，在日本专利特开2000-214672号公报中公开了一种图像形成装置，其包括：调色剂浓度检测单元；图像浓度检测单元，检测在图像承载体的表面上形成的基准调色剂图像的图像浓度；打印率运算单元，根据输入图像信息求得图像的打印率；以及调色剂补给控制单元，根据打印率运算单元的运算结果检测调色剂的消耗量，并根据所检测的调色剂消耗量、调色剂浓度检测单元的检测结果、及图像浓度检测单元的检测结果，控制调色剂补给单元的调色剂补给。
此外，在日本专利特开2004-125829号公报中，公开了一种图像形成装置，其包括：转数计数单元，对显影剂承载体的转数进行计数；图像点计数单元，对在显影剂承载体上成像的图像点数进行计数；以及控制单元，在预先确定的转数的图像点数小于预定的阈值时，从显影剂承载体向图像承载体进行显影动作。
显影剂的循环需要时间，调色剂浓度传感器无法检测到瞬时的调色剂浓度。因此，在到循环全部结束为止期间(例如打印10张左右)，根据原稿打印率(或点计数)的值进行调色剂补给，从而实现精度更高的调色剂浓度补正。
但是，作为调色剂浓度控制的判断单元，在使用磁导率传感器和原稿的打印率(或点计数)时，若低打印率原稿连续存在(即，调色剂消耗少，根据原稿打印率每次少量补给调色剂的情况)，则存在实浓度下降的问题。另外，将每次少量补给调色剂还称为“调色剂滴落(toner drip)”。
其原因在于，由于调色剂的劣化，即由于载体附近的调色剂不进行替换，因此承受过度的应力。作为其对策，如日本专利特开2004-125829号公报的记载，考虑到强制排出调色剂的方法。
但是，在日本专利特开2004-125829号公报所记载的图像形成装置中，由于使用单成分显影剂，并且强制排出时显影剂的体积变化过大，因此调色剂的排出/补给需要时间，此外没有调色剂浓度传感器，因此不适合高速、高浓度的打印。
此外，在日本专利特开2000-214672号公报的图像形成装置中，由于使用三种传感器，因此检测结果需要时间，且控制也复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种图像稳定化装置及具有该图像稳定化装置的图像形成装置，能够在调色剂的消耗量少时使调色剂浓度及打印浓度恒定，并且系统简单。
本发明的目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，包括：显影装置，容纳含有调色剂及载体的双成分显影剂，该双成分显影剂用于使形成在图像承载体上的静电潜影显影；磁导率传感器，对该显影装置内的双成分显影剂中的调色剂浓度进行检测；打印率检测部，对原稿的打印率进行检测；调色剂补给装置，向上述显影装置补给调色剂；以及控制部，根据由上述磁导率传感器检测的调色剂浓度和由上述打印率检测部检测的原稿打印率，控制上述调色剂补给装置的调色剂补给量，并且在由上述打印率检测部检测的原稿打印率低于预定值的原稿连续存在时，上述控制部进行控制，以将预定量的调色剂强制性地向上述图像承载体显影排出，之后由上述调色剂补给装置补给与该预定量等量的调色剂。
本发明的其他目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，作为独立于与上述磁导率传感器检测的调色剂浓度对应的补给量控制的控制，上述控制部进行如下控制：以与上述打印率检测部检测的原稿打印率对应的补给量强制地进行补给。
本发明的其他目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，上述控制部根据上述图像承载体的旋转速度，改变与上述补给量相关的上述原稿打印率的阈值。
本发明的其他目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，包括非易失性存储器，上述打印率检测部在上述非易失性存储器中存储所检测的原稿打印率，并且求得由上述控制部进行显影排出为止的原稿的平均打印率，并提供给上述控制部。
本发明的其他目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，在根据上述打印率检测部检测的原稿打印率求得的每预定张数的原稿平均打印率低于上述预定值时，上述控制部进行控制，以执行调色剂的强制性显影排出。
本发明的其他目的在于提供一种图像稳定化装置，其特征在于，上述控制部根据上述双成分显影剂的劣化程度，增加上述预定量。
本发明的其他目的在于提供一种图像形成装置，其特征在于，包括上述任一个的图像稳定化装置。
本发明的其他目的在于提供一种图像形成装置，其特征在于，上述控制部在预定的累计显影时间或预定的时序执行控制。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的图像形成装置的结构例的简要剖视图。
图2是图1的图像形成装置中显影装置及感光鼓的放大图。
图3是表示本发明一个实施方式的图像稳定化装置的一例的框图。
图4是表示利用图3的图像稳定化装置中的控制部对基于原稿打印率检测单元的调色剂补给及排出进行控制时使用的表格的一例的图。
图5是用于说明图3的图像稳定化装置中控制部的控制例的流程图。
具体实施方式
图1是表示本发明一个实施方式的图像形成装置的结构例的简要剖视图，图中A为图像形成装置。图1所示图像形成装置A根据从外部传递来的图像数据，在预定的纸张(记录纸张)上形成多色或单色的图像。
并且，如图所示，图像形成装置A包括曝光单元1、显影装置2(2a，2b，2c，2d)、感光鼓3(3a，3b，3c，3d)、清洁单元4(4a，4b，4c，4d)、带电器5(5a，5b，5c，5d)、中间转印带单元6(6a，6b，6c，6d)、定位辊7、转印辊8、定影单元9、供纸盘10、纸张传送路径S及排纸盘13等。
另外，图像形成装置A中处理的图像数据与使用黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的各种颜色的彩色图像对应。从而，显影装置2(2a，2b，2c，2d)、感光鼓3(3a，3b，3c，3d)、清洁单元4(4a，4b，4c，4d)、带电器5(5a，5b，5c，5d)分别设有四个，以形成与各种颜色对应的四种潜影。并且，分别将a设定为黑色，b设定为青色，c设定为品红色，d设定为黄色，构成四个图像站。另外，在图1中利用上述四种颜色形成彩色图像，但是在本发明中可以形成例如利用六种颜色的图像等多色的彩色图像，此外也适用于形成黑白图像。
曝光单元1除了图1所示使用具有激光照射部及反射镜的激光扫描单元(LSU)的方法之外，还有使用将发光元件排列成阵列状的例如EL(电致发光)、LED(发光二极管)写入头的方法。并且，曝光单元1具有如下功能：根据所输入的图像信息，对带电的感光鼓3进行曝光，从而在其表面形成与图像数据对应的静电潜影。
另外，图像信息的输入也可以由在图像形成装置A的外部连接的计算机、传真机线路等进行，在图像形成装置A具有原稿读取部时，也可以利用该原稿读取部以光学方式读取原稿，在模拟信号的情况下，可以转换成数字信号。
显影装置2通过K、C、M、Y调色剂使在各感光鼓3上形成的静电潜影显影化，在后文对其进行详细说明。清洁单元4对显影/图像转印后在感光鼓3上的表面残留的调色剂进行去除/回收。
感光鼓3被配置(安装)在图像形成装置A的上部。带电器5是用于使感光鼓3的表面均匀带电为预定电位的带电单元，除了使用图1所示接触型的辊型或刷型的带电器之外，也有使用充电器型带电器的情况。
配置在感光鼓3上方的中间转印带单元6包括中间转印带60、中间转印带驱动辊61、中间转印带从动辊62、中间转印带张紧机构63、中间转印辊64(64a，64b，64c，64d)、及中间转印带清洁单元65。中间转印带驱动辊61、中间转印带从动辊62、中间转印带张紧机构63、中间转印辊64等使中间转印带60张架，并向箭头B方向驱动而旋转。
中间转印带60被设置成与各感光鼓3接触。并且具有以下功能：使在感光鼓3上形成的各种颜色的调色剂图像依次重叠地转印到中间转印带60，从而在中间转印带60上形成彩色的调色剂图像(多色调色剂图像)。该中间转印带60利用例如厚度为100μm～150μm左右的膜形成为环状。
由与中间转印带60的背侧接触的中间转印辊64进行调色剂从感光鼓3到中间转印带60的转印。中间转印辊64可旋转地支撑在中间转印带单元6的中间转印张紧机构63的中间转印辊安装部，并施加用于将感光鼓3的调色剂图像转印到中间转印带60上的转印偏压。为了转印调色剂图像，在中间转印辊64施加高压的转印偏压(与调色剂的带电极性(-)相反极性(+)的高压)。中间转印辊64以直径8～10mm的金属(例如不锈钢)轴为基材(Base)，其表面由例如三元乙丙橡胶(EPDM)或聚氨酯泡沫等导电性的弹性材料覆盖。通过该导电性的弹性材料，能够对中间转印带60均匀地施加高压。在图1中作为转印电极使用辊形状的部件，但是除此之外也可以使用刷等。
如上所述，在各感光鼓3上与各色调对应地显影化的静电图像层叠在中间转印带60，形成输入到图像形成装置A的图像信息表示的图像。这样，层叠的图像信息通过中间转印带60的旋转，由后述的转印辊8转印到纸张上，该转印辊8配置在纸张与中间转印带60的接触位置。
此时，中间转印带60与转印辊8在预定夹持部压接，并且在转印辊8施加用于使调色剂转印到纸张的电压(与调色剂的带电极性(-)相反极性(+)的高压)。进而，为了使转印辊8稳定地得到上述夹持，将转印辊8或中间转印带驱动辊61中任一个设为硬质材料(金属等)，将另一个设为弹性辊等软质材料(弹性橡胶辊或发泡性树脂辊等)。
此外，由于与感光鼓3的接触而附着在中间转印带60的调色剂、或未通过转印辊8转印到纸张上而残留在中间转印带60上的调色剂，在下一工序中成为产生调色剂混色的原因，因此设置成由中间转印带清洁单元65去除/回收。在中间转印带清洁单元65，作为与中间转印带60接触的例如清洁部件具有清洁刮板，由中间转印带从动辊62从背侧支撑与清洁刮板接触的中间转印带60。
供纸盘10用于存放在图像形成中使用的纸张(记录纸张)，并且被设置在图像形成装置A的图像形成部及曝光单元1的下侧。此外，被设置在图像形成装置A上部的排纸盘13用于正面朝下地放置打印完毕的纸张。
此外，在图像形成装置A设有大致垂直形状的纸张传送路径S，用于使供纸盘10的纸张经由转印辊8、定影单元9输送到排纸盘13。进而，在从供纸盘10到排纸盘13的纸张传送路径S的附近，配置有拾取辊11(11-1，11-2)、定位辊7、转印辊8、定影单元9的加热辊9a及加压辊9b、以及传送纸张的传送辊12(12-1～12-8)等。换言之，纸张传送路径S由上述辊群形成。
传送辊12是用于促进/辅助纸张传送的小型辊，并且沿着纸张传送路径S设置多个。拾取辊11-1被设置在供纸盘10的端部，是从供纸盘10将纸张逐张向纸张传送路径S供给的吸引辊。
此外，定位辊7暂时保持在纸张传送路径S传送的纸张。并且，具有以下功能：以使感光鼓3上的调色剂图像的前端与纸张的前端对齐的时序，将纸张传送到具有转印辊8的转印部。
定影单元9包括加热辊9a及加压辊9b等，加热辊9a及加压辊9b夹着纸张旋转。此外，加热辊9a根据来自未图示的温度检测器的信号由控制部设定为达到预定的定影温度，并且具有以下功能：通过与加压辊9b共同对纸张进行热压，而使转印到纸张的多色调色剂图像熔融/混合/压接，并对纸张热定影。
另外，多色调色剂图像定影后的纸张由传送辊12-2、12-3传送到纸张传送路径S的反转排纸路径，以反转的状态(使多色调色剂图像朝向下侧)排出到排纸盘13上。
接下来，详细说明纸张传送路径。在图像形成装置A配置有预先容纳纸张的供纸盒10，并且配置有用户打印少数张时即使不进行供纸盒10的开闭动作也可以的手动盘16。在手动盘16也配置有拾取辊11-2。这样，两种供纸方法分别配置有拾取辊11，将纸张逐张向传送路径引导。
从供纸盒10传送的纸张由传送路径中的传送辊12-1传送到定位辊7，以纸张的前端与中间转印带60上的图像信息的前端对齐的时序转送到转印辊8，从而在纸张上写入图像信息。此后，纸张经过定影单元9，从而利用热量来熔融/固定纸张上的未定影调色剂，并经由传送辊12-2从传送辊(排纸辊)12-3排出到排纸盘13上(单面打印请求时)。
另一方面，层叠在手动供纸盘16的纸张由拾取辊11-2供给，经由多个传送辊12-6、12-5、12-4到达定位辊7，之后经由与从供纸盒10供给的纸张相同的过程排出到排纸盘13(单面打印请求时)。
在打印请求内容为双面打印请求时，结束上述单面打印且经过定影单元9的纸张的后端被排纸辊12-3夹住，通过排纸辊12-3反向旋转而导入到传送辊12-7、12-8之后，经由定位辊7进行背面打印后排出到排纸盘13。
在低打印率的原稿连续存在时，为了防止显影浓度(打印浓度)下降，本发明的图像稳定化装置将显影装置2内的调色剂浓度控制为恒定，并且强制排出(排出为实黑图像)显影剂之后重新进行调色剂补给。图2是图1所示图像形成装置中显影装置2及感光鼓3的放大图。
显影装置2为使在图像承载体的一例即感光鼓3上形成的静电潜影显影为调色剂图像而设置。显影装置2包括：显影容器20，容纳含有调色剂及载体的双成分显影剂AG；显影辊21，为了向感光鼓3供给显影容器20内的双成分显影剂AG而相对于感光鼓3靠近配置；两根传送螺杆22a、22b，搅拌显影容器20内的双成分显影剂AG并向显影辊21传送；刮片23，控制向显影辊21供给的显影剂量；以及调色剂浓度传感器24。调色剂浓度传感器24通过检测显影容器20内的双成分显影剂AG的磁导率，而测得显影装置2内的双成分显影剂AG中的调色剂浓度，也可以称为磁导率传感器。
在显影容器20的上部形成有用于向其内部补给调色剂的开口25，并从配置在其上部的调色剂补给装置26重新补给调色剂。调色剂补给装置26包括：调色剂容器26a，容纳调色剂；调色剂搅拌部件26b，搅拌容纳在调色剂容器26a内的调色剂T；以及调色剂补给辊26c，搅拌并供给调色剂容器26a内的调色剂，上述调色剂补给装置26经由开口25向显影装置2补给调色剂T。
图3是表示本发明一个实施方式的图像稳定化装置的一例的框图。图3示例的图像稳定化装置(画质稳定化装置)被设置在上述图像形成装置A，用于通过进行调色剂浓度的控制(调色剂的补给控制)使所形成的图像稳定化。在该图像稳定化装置中，打印率检测单元(打印率检测部)31、纸张计数器32、EEPROM(电子可擦除可编程只读存储器)等非易失性存储器33，与上述调色剂浓度传感器24、向显影容器20补给调色剂的调色剂补给装置26共同连接到控制单元(控制部)30。但是，可适用在此示例的图像稳定化装置的图像形成装置并不限于利用图1及图2说明的图像形成装置A。
此外，在图3中，控制部30还主要对图像形成装置A中除了显影装置2以外的与图像形成有关的部位(图示为图像形成部40)进行控制。即，图像形成部40包括上述曝光单元1、感光鼓3、清洁单元4、带电器5、中间转印带单元6、定位辊7、转印辊8、定影单元9、供纸盘10、拾取辊11、传送辊12等，并通过来自控制部30的控制最终将图像从所输入的原稿的图像信息打印到纸张上。这样，图像稳定化装置的控制部30也可以包含在图像形成装置A整体的控制部。
控制部30例如包括：CPU(中央处理器)；ROM(只读存储器)等程序存储器，存储用于执行包括本发明涉及的调色剂补给/排出控制的各种控制的控制程序；以及RAM(随机存储器)等工作存储器，进行处理中的数据的临时性存储等。
打印率检测单元31根据输入原稿的浓度信息、打印像素面积、实黑率(So1id black rate)中任一个信息等输入原稿的图像信息，运算原稿图像的打印率(原稿的打印率)、即打印像素(应形成调色剂点的像素)相对于原稿图像的全像素的比例。打印率检测单元31由于对点进行计数而求出相对于图像的全像素的比例，因此也可以称为点检测单元。打印率检测单元31可以从控制部30获得输入原稿的图像信息，向控制部30报告原稿的打印率。非易失性存储器33是根据来自控制部30的指示存储该打印率的存储器，也可以代替非易失性存储器33而采用易失性存储器，但是另外需要电源。另外，打印率检测单元31及非易失性存储器33也可以包含在控制部30。
纸张计数器32对以预先设定的时序为计数起点时的形成图像的纸张张数进行计数，向控制部30提供该计数值。此外，作为调色剂浓度传感器24使用磁导率传感器，表示该检测结果即调色剂浓度的输出信号也被输入到控制部30。由于作为调色剂浓度传感器24使用磁导率传感器，因此该输出与双成分显影剂AG中的载体浓度成比例地变化。从而调色剂浓度传感器24的输出随着双成分显影剂AG中调色剂浓度的上升而下降。
根据上述结构，控制部30利用由打印率检测单元31、纸张计数器32、及调色剂浓度传感器24检测的值，控制调色剂补给装置26中调色剂的补给及调色剂向感光鼓3的强制排出。
作为调色剂补给/排出控制，控制部30根据由调色剂浓度传感器24检测的调色剂浓度及打印率检测单元31的原稿打印率检测结果，对调色剂补给装置26中的调色剂的补给量进行控制，并且在由打印率检测单元31检测的原稿打印率低于预定值的原稿连续存在时，强制性地向感光鼓3显影排出(排出为实黑图像)预定量的调色剂，并相应地重新补给等量的调色剂。与调色剂浓度对应的补给量的控制是现有的控制，当调色剂浓度低时相应增加调色剂的补给量。此外，强制性的调色剂的显影排出是通过使显影辊21附近的调色剂向感光鼓3转移(排出为实黑图像)来执行。具体而言，使感光鼓3均匀带电之后照射激光，从而制作实潜影(Solid latent image)，并进一步由显影装置形成实调色剂图像(Solid toner image)。上述预定量(显影排出量)可根据该激光的照射面积来控制。上述处理是使显影辊21附近的调色剂更新的处理。
从而，能够防止因显影辊21上的调色剂未消耗而在显影辊21附近长期循环而产生的调色剂劣化，其结果能够抑制由劣化调色剂引起的图像浓度下降。
此外，通过将上述图像稳定化装置安装在如图像形成装置A的图像形成装置，能够长期维持无图像浓度下降的画质。
图4是表示利用图3的图像稳定化装置中的控制部基于原稿打印率检测单元对调色剂补给及排出进行控制时使用的表格的一例的图，图中30a是存储在控制部30的内部存储器(或非易失性存储器33)中的表格。
除了表格30a之外，在控制部30中还存储表示现有技术中对应于调色剂浓度的检测结果而用于控制调色剂补给量的浓度对补给量的影响的信息(未图示，以下称为浓度变换信息)。如上所述，该浓度变换信息是例如预定的调色剂浓度的值(固定值)，在根据由调色剂浓度传感器24检测的调色剂浓度对调色剂补给装置26中的调色剂补给量进行控制时进行参照。控制部30进行自动控制(反馈控制)，根据来自调色剂浓度传感器24的检测结果，在调色剂浓度降低时相应增加调色剂的补给量，使调色剂浓度接近该固定值。
如上所述，在图4中示例的表格30a是在基于原稿打印率执行强制性调色剂排出控制及调色剂补给量控制时控制部30参照的对应表格。在表格30a中，将调色剂强制性显影排出的预定值(阈值)设为3％。并且，在小于该预定值的情况下，控制部30使该显影排出控制为ON(打开)，在除此之外的情况下，使该显影排出控制为OFF(关闭)。这样，在是由打印率检测单元31检测的原稿的打印率低于预定值(在该例子中为3％)的原稿时，控制部30进行调色剂的强制性显影排出。根据该控制，能够抑制不必要的调色剂消耗，能够确保调色剂量(Yield)。
此外，表格30a还对三个打印率范围设定对调色剂补给装置26执行调色剂补给控制时的补给量(滴落调色剂补给量)。进一步具体而言，对于原稿的打印率为小于3％、3％以上且小于7％、7％以上，分别将滴落调色剂补给量设定为“大”、“中”、“小”。即，在小于3％时由于调色剂浓度传感器24的调色剂浓度检测延迟，因此增多滴落的调色剂补给量，相反在7％以上时由于比较迅速地获得调色剂浓度传感器24的检测，因此减少滴落的调色剂补给量。另外，对“大”、“中”、“小”分别规定实际的滴落调色剂补给量。
如上所述，上述与打印率检测单元31的打印率检测结果对应的补给，以补充与磁导率传感器24的检测结果对应的自动补给控制为目的。即，控制部30根据双方的检测结果对调色剂补给装置26控制补给量，但是基于各检测结果的控制基本上是独立的控制。进一步具体而言，基本上执行基于调色剂浓度传感器24的调色剂补给控制，但是由于调色剂浓度传感器24的输出与双成分显影剂AG中的载体浓度成比例地变化，因此随双成分显影剂AG中调色剂浓度的上升而下降。然而，如上所述，由于基于调色剂浓度传感器24的调色剂补给需要时间，因此为了对其进行补偿，如图4的表格30a所示，还同时进行基于原稿打印率的强制性调色剂补给(调色剂滴落)。在此，在低打印率原稿的情况下，将该强制补给量设定得较大而进行补给。通过增加上述控制，能够对应于所有打印率稳定地确保相同的打印画质。
图5是用于说明图3的图像稳定化装置中控制部的控制例的流程图。参照图5说明上述控制部30中调色剂的补给/排出控制的一例。
根据打印命令开始打印处理后，控制部30首先向打印率检测单元31指示读取所打印的原稿打印率，并获得其结果(步骤S1)。例如可以读取一个打印任务中的平均原稿打印率。接着步骤S1，控制部30参照表格30a判断打印率是否为“小”(步骤S2)，在打印率大或中等的情况下进入步骤S9，在打印率小的情况下进入步骤S3。
在步骤S9的处理中，在打印率为“大”/“中”的情况下，根据表格30a的信息，将基于打印率的滴落调色剂补给量分别设定为“小”/“中”，调色剂补给装置26执行滴落补给。接下来，还进行基于调色剂浓度传感器24的自动的调色剂补给、即基于ATC(自动调色剂控制)的补给(步骤S10)，进行普通的图像形成(步骤S11)。此后结束处理。另外，也可以调换步骤S9与步骤S10的前后顺序。
在步骤S3中，与步骤S9同样根据表格30a的信息将基于打印率的滴落调色剂补给量设定为“大”，调色剂补给装置26执行滴落补给。接下来，与步骤S10、S11同样进行基于ATC的补给(步骤S4)，对图像形成部40进行普通的图像形成控制，进行普通的图像形成(步骤S5)。另外，也可以调换步骤S3与步骤S4的前后顺序。
在打印率为“小”的情况下，不仅进行上述处理，而且进一步加入以下步骤。首先，在步骤S5的处理之后，控制部30判断是否由打印率检测单元31检测的原稿打印率低于预定值(在该例子中为3％)的原稿连续存在(步骤S6)。在步骤S6中，为了对打印率小于3％的原稿连续存在的情况进行判断，判断原稿打印率相对于显影装置2的运转时间的比例(平均打印率×打印张数相对于预定显影时间的比例)是否在预定值以下。进一步具体而言，在由纸张计数器32计数的打印张数达到50张A4尺寸时，可以参照表格30a，根据平均打印率是否小于3％等进行判断。在达到50张A4尺寸为止的平均打印率的运算中，可以由打印率检测单元31在非易失性存储器33中存储所检测的原稿打印率，且进行累计，并且将在控制部30中达到50张A4尺寸为止原稿打印率的平均值提供到控制部30。并且，可以在执行显影排出时使非易失性存储器33内的数据复位(未图示)。这样，通过存储从上一次显影排出时开始的数据，能够更加切实地进行稳定的调色剂浓度控制。当然，执行显影排出的时序，并不限于50张作为打印张数，只要作为进行显影排出的时序预先确定即可。此外，也可以由用户变更上述预定值。
在步骤S6为“是”的情况下，执行向感光鼓3的调色剂显影(调色剂的强制排出，即排出为实黑图像)(步骤S7)，接着由调色剂补给装置26补给与在步骤S7中排出的调色剂量等量的调色剂补给量(步骤S8)，并结束处理。即，在步骤S8中重新补给和与预定的实图像浓度对应的调色剂量相同的调色剂量。另一方面，在步骤S6中为“否”的情况下，不经由步骤S7、S8而结束处理。
此外，关于步骤S2，若图像形成装置A的处理速度(即感光鼓3的旋转速度)减慢，则显影辊21的旋转速度也下降，因此调色剂劣化的速度也减慢。从而，通过将原稿打印率的阈值例如3％、7％分别降低为2％、6％，能够进一步抑制调色剂的消耗。也可以根据图像形成装置A的处理速度对原稿打印率的阈值进行变更。即，控制部30也可以获得感光鼓3的旋转速度，并根据该旋转速度变更与补给量有关的打印率检测单元31的原稿打印率的阈值。通过共同进行上述控制，能够抑制调色剂的劣化状况和图像浓度下降。
此外，虽然步骤S7的调色剂排出量为预定量，但是也可以根据原稿的平均打印率变更调色剂排出量。即，在原稿的平均打印率非常小的情况下，由于假设调色剂劣化严重，因此通过将调色剂排出量变更为增多，能够进一步抑制打印浓度下降。
此外，根据双成分显影剂AG的劣化程度，通过增多强制调色剂排出及与此相伴的调色剂补给的次数或调色剂量，能够更高精度地抑制打印浓度下降。如上所述，可将原稿的平均打印率或感光鼓3的旋转速度等作为劣化程度而获得，可以在平均打印率低时相应增多强制排出的次数或量，在旋转速度快时相应增多强制排出的次数或量。
作为试验，在MX2700(商品名，夏普株式会社制造)的黑白显影装置中，利用打印率为6％的原稿进行A4尺寸纸张的连续打印，并对每30000张分别打印100张打印率为2％的原稿之后的打印浓度进行测量。使本发明的强制调色剂排出、调色剂补给的执行次数变更为0次、1次、2次来测量打印浓度，并确认其效果。此外，针对打印浓度使用反射浓度计(マクベス公司制造：RD918)。
表1表示其结果。如表1所示可知强制调色剂排出(排出为实黑图像)次数越多，能够获得更高的打印浓度。
表1
| 显影剂寿命(张数) | 强制调色剂排出次数 | 打印浓度 | 备注 |
| 初期 | — | 1.40 | |
| 30000 | 无 | 1.32 | 打印浓度低 |
| 30000 | 1次 | 1.38 | |
| 30000 | 2次 | 1.39 | |
| 60000 | 无 | 1.29 | 打印浓度低 |
| 60000 | 1次 | 1.36 | |
| 60000 | 2次 | 1.37 |
此外，上述步骤S7、S8的处理在普通的图像形成中是多余的处理。从而，在现实的图像形成装置A中，通过在达到预定的累计显影时间的情况下执行，或与定期实施的处理控制的时序对应地执行，能够减少对打印任务的影响，能够消除使用户等待的不良情况。这样，优选控制部30以预定的累计显影时间及/或预定的时序执行控制。通过以预定的累计显影时间执行控制，能够将调色剂的劣化抑制在一定水平，此外通过以非图像形成时等预定的时序执行控制，能够消除本发明的调色剂补给/排出控制的处理时间对打印任务的执行时间造成的影响。
以上，根据本发明的图像稳定化装置，能够在调色剂的消耗量少时使调色剂浓度及打印浓度恒定，并且系统简单。
Claims (6)
1.一种图像稳定化装置，其特征在于，包括：
显影装置，容纳含有调色剂及载体的双成分显影剂，该双成分显影剂用于使形成在图像承载体上的静电潜影显影；
磁导率传感器，对该显影装置内的双成分显影剂中的调色剂浓度进行检测；
打印率检测部，对原稿的打印率进行检测；
调色剂补给装置，向上述显影装置补给调色剂；以及
控制部，根据由上述磁导率传感器检测的调色剂浓度和由上述打印率检测部检测的原稿打印率，控制上述调色剂补给装置的调色剂补给量，并且在由上述打印率检测部检测的原稿打印率低于预定值的原稿连续存在时，上述控制部进行控制，以将预定量的调色剂强制性地向上述图像承载体显影排出，之后由上述调色剂补给装置补给与该预定量等量的调色剂，
作为独立于与上述磁导率传感器检测的调色剂浓度对应的补给量控制的控制，上述控制部进行如下控制，即，以与上述打印率检测部检测的原稿打印率对应的补给量强制地进行补给，
上述控制部根据上述图像承载体的旋转速度，改变上述预定值。
2.根据权利要求1所述的图像稳定化装置，其特征在于，
包括非易失性存储器，上述打印率检测部在上述非易失性存储器中存储所检测的原稿打印率，并且求得由上述控制部进行显影排出为止的原稿的平均打印率，并提供给上述控制部。
3.根据权利要求1所述的图像稳定化装置，其特征在于，
在根据上述打印率检测部检测的原稿打印率求得的每预定张数的原稿平均打印率低于上述预定值时，上述控制部进行控制，以执行调色剂的强制性显影排出。
4.根据权利要求3所述的图像稳定化装置，其特征在于，
上述控制部根据上述双成分显影剂的劣化程度，增加上述预定量。
5.一种图像形成装置，其特征在于，
包括权利要求1～4中任一项所述的图像稳定化装置。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，
上述控制部在预定的累计显影时间或预定的时序执行控制。
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