CN102467025A

CN102467025A - 成像设备

Info

Publication number: CN102467025A
Application number: CN2011103323379A
Authority: CN
Inventors: 萱原康史
Original assignee: Canon Precision Inc
Current assignee: Canon Precision Inc
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-05-23
Also published as: US20120106990A1; CN103543627B; CN103543627A; US8787779B2; JP2012093614A; JP5481349B2

Abstract

本发明公开了一种成像设备，其具有改进的表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量以防止有缺陷的图像的跟随性质，包括：感光鼓；显影装置；调色剂补充装置；构造成检测显影装置内的调色剂量的调色剂传感器以及构造成在显影装置驱动时间期间根据传感器的检测结果驱动调色剂补充装置以用调色剂补充显影装置，并且在无图像形成时间段期间停止调色剂补充装置以停止用调色剂补充显影装置的控制器，其中如果由调色剂传感器检测的显影装置内的调色剂减少到等于或少于预定阈值的水平，即便在无图像形成时间段期间，控制器也驱动显影装置和调色剂补充装置。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及包括显影装置和调色剂补充装置的成像设备，该调色剂补充装置构造成用调色剂补充该显影装置。

背景技术

电子照相方式的成像设备包括用于用调色剂显影静电图像的显影装置，该静电图像通过曝光装置形成在感光鼓的表面上。当图像连续地形成在多张转印材料上时，对应于静电图像形成在感光鼓表面上的各转印材料的范围的“图像区”和对应于转印材料与转印材料之间的范围的“无图像区”形成在感光鼓的表面上。在不对感光鼓表面的“图像区”和“无成像区”之间进行区别的情况下，使设置在显影装置中的显影辊转动，并且当“图像区”通过显影辊时，根据显影偏压用调色剂对静电图像进行显影。

相反，日本专利申请特开No.2008-39967公开了一种显影装置，其中当感光鼓上的“图像区”通过显影辊时使显影辊转动，但是当感光鼓上的“非图像区”通过显影辊时显影辊停止转动。根据这种构造形式，与显影辊始终保持转动的显影装置相比，显影器的磨损和老化降低。

但是，正如在日本专利申请特开No.2008-39967中所公开的显影装置中，对于当感光鼓上的“图像区”通过显影辊时使显影辊转动而当感光鼓上的“无图像区”通过感光辊时感光辊停止转动的这种构造形式，将会产生下面的问题。

也就是，在日本专利申请特开No.2008-39967中所公开的显影装置中，只有当感光鼓上的“图像区”通过显影辊时显影辊才转动，并且当显影辊转动时调色剂补充装置被驱动以用调色剂补充显影装置。如果成像设备的处理速度如近年来那样增加，感光鼓上的“图像区”通过显影辊所需要的时间减少，或显影辊的转动时间减少。结果，调色剂补充装置的驱动时间减少，这将减少供给调色剂的时间。如果供给调色剂的时间因此减少，则有“调色剂供给量”(即供给至显影装置的调色剂的量)可能跟不上“调色剂消耗量”(即显影装置所消耗的调色剂的量)并且由于缺少调色剂可能产生有缺陷的图像的担心。

发明内容

鉴于上面提到的情况，本发明的目的是提供一种成像设备，其通过改进表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质能够抑制有缺陷的图像的产生。

为了解决上述问题，根据本发明的成像装置包括：图像承载部件，静电图像形成在该图像承载部件上；显影单元，该显影单元被构造成用显影辊承载的调色剂显影形成在所述图像承载部件上的静电图像；调色剂补充单元，该调色剂补充单元被构造成用调色剂补充所述显影单元；检测单元，该检测单元被构造成检测所述显影单元内有或缺调色剂；以及控制单元，该控制单元被构造成根据所述检测单元的检测结果控制所述调色剂补充单元进行调色剂补充操作，其中在所述显影辊与静电图像形成在所述图像承载单元上的图像区相对的图像形成时间段期间，所述控制单元驱动所述显影单元，在显影辊与没有静电图像形成在所述图像承载部件上的无图像区相对的无图像形成时间段期间，所述控制单元停止所述显影单元的旋转驱动，其中所述控制单元在图像形成时间段期间根据所述检测单元的检测结果驱动所述显影单元并使调色剂补充单元进行调色剂补充操作直到检测单元连续地检测到缺调色剂的状态预定次数，并且在所述无图像形成时间段期间阻止调色剂补充操作，以及其中，在所述检测单元连续地检测到缺调色剂的状态预定次数的情况下，所述控制单元在无图像形成时间段期间也驱动显影单元，并且还使调色剂补充单元根据所述检测单元的检测结果进行调色剂补充操作。

从下面参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其他特征将变得更加明白。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的成像设备的结构的剖视图。

图2A是示出显影装置和调色剂补充装置的结构的放大剖视图，该调色剂补充装置构造成用调色剂补充显影装置。

图2B是沿着图2A的II B-II B线截取的剖视图。

图3A和3B是示出由控制器进行的控制处理步骤的流程图。

图4A是示出关于用在根据对比实例的成像设备中的A4和A3尺寸的转印材料的沿输送方向的长度、处理速度、在转印材料中的时间、以及在转印材料之间的间隔中无显影驱动的时间的图表。

图4B是示出关于A4尺寸的转印材料在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与被打印片材的数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。

图5是示出在根据对比实例的成像设备的情况下的表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。

图6A是示出关于A4和A3尺寸的转印材料的沿输送方向的长度、处理速度、在转印材料中的时间、以及在转印材料之间的间隔中显影驱动的时间的图表。

图6B是示出关于A4尺寸的转印材料P在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与被打印片材数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。

图7A是示出表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。

图7B是示出有缺陷图像程度与显影装置中的调色剂剩余量之间的关系的曲线图。

包括图8A和8B的图8是示出由设置在根据第二实施例的成像设备中的控制器进行的控制处理步骤的流程图。

图9A是示出关于A4和A3尺寸的转印材料的沿输送方向的长度、处理速度、在转印材料中的时间、以及在转印材料之间的间隔中显影驱动的时间的图表。

图9B是示出关于A4尺寸的转印材料P在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与被打印片材数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。

图10是示出表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。

包括图11A和11B的图11是示出由设置在根据第三实施例的成像设备中的控制器进行的控制处理步骤的流程图。

包括图12A和12B的图12是示出由设置在根据第四实施例的成像设备中的控制器进行的控制处理步骤的流程图。

具体实施方式

在下文，参考附图根据实施例以举例的方式详细描述实现本发明的方式。应当注意，在这些实施例中描述的结构部件的尺寸、材料和形状及其相关位置根据本发明应用于其中的设备的结构和各种条件可以适当地变化，因此，除非另有规定，本发明的范围不限于此。

第一实施例

图1是示出根据本发明第一实施例的成像设备100的结构的剖视图。成像设备100是利用电子照相成像方式的成像设备。如图1所示，成像设备100包括成像设备主体(在下文简称为“设备主体”)100A，构造成形成图像的成像部分51设置在设备主体100A内。成像部分51包括作为“图像承载部件”的感光鼓2和作为“转印装置”的转印辊8。至少感光鼓2可以包括在处理盒中，并且该处理盒可以安装在设备主体100A中。

作为“图像承载部件”的感光鼓2沿着由箭头所示的方向旋转。围绕感光鼓2以下面所述的顺序设置：用作作为充电工具的充电部件的充电辊3、用作作为图像写入工具的图像写入装置的激光扫描装置4、作为显影单元的显影装置5、作为转印工具的转印装置27以及清洁装置6。作为“图像承载部件”的感光鼓2是能够承载静电图像和显影剂图像的鼓。充电辊3是用于将感光鼓2充电到预定电势的辊。激光扫描装置4是构造成将静电图像写入感光鼓2的表面的装置。显影装置5是构造成利用显影剂对形成在感光鼓2的表面上的静电图像进行显影(可视化)的装置。转印装置27包括用于输送转印材料P的转印带7和用于将由显影装置5显影的显影剂图像转印在转印材料P上的转印辊8。清洁装置6清除掉感光鼓2的表面上的未转印的调色剂。

下面将描述成像设备100的成像过程。首先，充电辊3使感光鼓2的表面充负电(-)，然后激光扫描装置4用激光光束LB将对应于被记录图像的静电图像写到感光鼓2的表面上。之后，显影装置5通过用充负电(-)的调色剂显影静电图像而使静电图像可视化。

同时，转印带7将转印材料P在预定的定时输送到转印部分。然后，感光鼓2的表面上的调色剂图像通过转印辊8和充电的转印带7从感光鼓2转印到具有施加于其上的转印偏压的转印材料P上。应当注意，包括转印带7和转印辊8的转印装置27对转印材料P施加转印电场，以便具有与调色剂的充电极性相反的极性(+)。

控制器50控制设备主体100A的相应装置(包括上面所述的感光鼓2、充电辊3、激光扫描装置4、显影装置5、转印装置27和清洁装置6)的驱动。控制器50根据调色剂传感器21的检测结果控制调色剂补充装置22(见图2A)的驱动，以用调色剂补充显影装置5。而且，原则上，在用于驱动显影装置5的显影装置驱动时间期间，控制器50驱动调色剂补充装置22，以使得用调色剂补充显影装置5。应当注意，显影装置显影时间对应于成像时间段，在该成像时间段期间，显影辊25与静电图像形成在感光鼓2上的图像区相对。此外，原则上，在用于停止显影装置5的驱动的显影装置暂停时间段期间，控制器50停止调色剂补充装置22的驱动，以停止用调色剂补充显影装置5。应当注意，显影装置暂停时间段对应于无图像形成时间段，在该无图像形成时间段期间，显影辊25与没有静电图像形成在感光鼓2上的无图像区相对。

图2A是示出显影装置5和调色剂补充装置22的结构的放大剖视图，该调色剂补充装置用于用调色剂补充该显影装置5。如图2A所示，作为“显影单元”的显影装置5设置成与感光鼓2的表面相对。另外，作为用于用调色剂补充显影装置5的“调色剂补充单元”的调色剂补充装置22与显影装置5耦联。显影装置5在显影装置主体5A内包括显影辊25、搅动部件24、作为“检测单元”的调色剂传感器21、以及输送螺杆26，该输送螺杆26用于沿着显影辊25的纵向从显影辊25的一端到其另一端地输送从调色剂补充装置22补充的调色剂。显影辊25设置成以非接触方式与感光鼓2相对，并且感光鼓2的表面上的静电图像由于施加于显影辊25的交流电场通过使由显影辊25携带的调色剂飞到感光鼓2上而被显影。另外，搅动部件24是用于搅动并朝着显影辊25输送接纳在显影装置主体5A内的调色剂的部件。另外，作为“检测单元”的调色剂传感器21是设置在显影装置5内的传感器，用于检测显影装置5内的调色剂的量。显影装置5在感光鼓2上的“图像区”通过显影位置的时间段(显影装置驱动时间)期间被驱动，显影辊25转动以显影感光鼓2上的静电图像，并且搅动部件24和输送螺杆26转动以进行调色剂搅动操作。另外，在对应于“转印材料之间的间隔”的“无图像区”通过显影位置的时间段期间，或在成像后用于稳定感光鼓2的表面的电势的后转动时间段期间，显影装置5不被驱动，并且显影辊25、搅动部件24和输送螺杆26中的任何一个都不转动(显影装置暂停时间段)。

同时，调色剂补充装置22在补充装置主体22A内包括：用于接纳调色剂的调色剂瓶10、用于临时接纳调色剂并且相继将调色剂供给至显影装置5的料斗12、以及用于搅动并输送调色剂的补充路径16。调色剂瓶10和料斗12通过使调色剂瓶10的输出端口11插入料斗12中而相互连接。料斗12和显影装置主体5A通过补充路径16相互连接。另外，搅动部件13设置在料斗12内，并且螺旋推运器17设置在补充路径16内。此外，正如后面所描述的，构造成检测料斗12内的调色剂的量的调色剂传感器18附连于料斗12。

调色剂传感器18和调色剂传感器21连接于作为“控制单元”的控制器50。另外，料斗马达20连接于控制器50。控制器50连接于显示器23和存储器52。因此，控制器50能够根据调色剂传感器18的检测结果驱动料斗马达20。另外，控制器50通过与存储器52中的数据进行比较而控制料斗马达20的驱动。此外，控制器50能够在显示器23上显示调色剂传感器18的检测信息和料斗马达20的驱动信息。

控制器50在显影装置驱动时间期间还根据调色剂传感器21的输出驱动调色剂补充装置22，以用调色剂补充显影装置5。另外，在由调色剂传感器21检测到的显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平的情况下，即便在显影装置的旋转驱动应该被停止的显影装置暂停时间段期间，调色剂补充装置22也被驱动，以用调色剂补充显影装置5。调色剂传感器21检测到的显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平的情况是例如调色剂传感器21连续检测到缺调色剂的状态预定次数的情况。

图2B是沿着图2A的II B-II B线截取的剖视图。如图2B所示，构造成检测料斗12内的调色剂的量的调色剂传感器18附连在料斗12内。调色剂传感器18连接于控制器50。控制器50能够根据来自调色剂传感器18的输出信号确定料斗12内有或缺调色剂。调色剂瓶10具有经由附连于耦联轴14的齿轮传动机构而附连于瓶马达15的端部。

如果控制器50根据来自调色剂传感器18的输出信号确定料斗12内缺调色剂，则控制器50使瓶马达15转动以便将调色剂瓶10内的调色剂进给至输出端口11并且用调色剂对料斗12的内部进行补充。

另外，料斗12和显影装置5经由设置在调色剂补充装置22中的补充路径16相互连接。螺旋推运器17被可旋转地支撑在补充路径16内。料斗马达20(见图2A)附连于螺旋推运器17的端部。控制器50驱动料斗马达20以转动螺旋推运器17以便用料斗12内的调色剂补充显影装置5。

只有在显影装置5被驱动时(显影装置驱动时间)，料斗马达20才被驱动以间歇地供给调色剂(重复接通0.5秒钟并断开0.5秒钟)，如果显影装置5在这个循环期间停止，料斗马达20继续进行停止之前的状态以执行间歇的补充。然后供给至显影装置5的调色剂通过搅动部件24的转动被输送给显影辊25。

图3A是示出根据本发明第一实施例由控制器50进行的控制处理步骤的流程图。调色剂传感器21每100毫秒检测显影装置5内的调色剂剩余量，并且控制器50根据在搅动部件24的一个循环中的检测次数预先定义一阈值。在这里，在搅动部件24的一个循环中，调色剂传感器21对有或缺调色剂检测15次。如果控制器50根据调色剂传感器21的检测结果确定检测到有调色剂少于三次，则控制器50确定缺调色剂。然后，控制器50间歇地驱动料斗马达20以将调色剂传送到显影装置5。在下文，参考图3A具体描述由控制器50进行的控制处理步骤的细节。

控制器50开始调色剂剩余量的检测控制(S1)。控制器50确定调色剂传感器21的检测次数是否等于或大于15(S2)。如果在步骤S2的确定结果是“是”，则控制器50根据调色剂传感器21的检测结果确定有调色剂的检测次数是否为3或以上(S3)。如果步骤S2的确定结果是“否”，则控制器50返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

如果步骤S3的确定结果是“是”，则控制器50确定显影装置5内有调色剂(S5)，并且清除剩余量检测计数器，换句话说，将剩余量检测计数值设为零(S6)。在这里，剩余量检测计数器是设置在控制器50中的计数器，并且对确定缺调色剂的次数进行计数。如果步骤S3的确定结果是“否”，则控制器50确定显影装置5内缺调色剂(S7)。于是控制器50通过加1而改变控制器50内的存储器中设置的调色剂剩余量的检测计数值(S8)，并且控制调色剂的补充(S9)。下面将参考图3B描述调色剂补充操作。这样重复加算直到检测到显影装置5内有调色剂。换句话说，只要检测到有调色剂的次数少于3(S3)，则重复步骤S7至S9、S12、S13、S4以及S1至S3的控制循环。

在步骤6的处理步骤之后，控制器50确定转印材料之间的间隔中的补充控制是否继续(S10)。如果步骤S10的确定结果是“是”，则在经过预定的时间之后控制器50结束转印材料之间的间隔中的补充控制(S11)，并且返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S10的确定结果是“否”，则控制器50返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

在步骤S9的处理步骤之后，控制器50确定剩余量检测计数值是否是10或以上(S12)。如果步骤S12的确定结果是“是”，则控制器50确定来自料斗12的调色剂供给量不能跟上显影装置5内的调色剂消耗量。于是，控制器50在转印材料之间的间隔中驱动显影装置5和料斗马达20，使得调色剂补充装置22用调色剂补充显影装置5(S13)。如果步骤S12的确定结果是“否”，则控制器50返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

图3B是用于步骤S9的调色剂补充的控制处理步骤的流程图。控制器50开始调色剂补充控制(S21)。控制器50确定剩余量检测计数值是否为零(S22)。如果步骤S22的确定结果是“否”，则控制器50确定调色剂补充控制是否完成(S23)。如果步骤S23的确定结果是“是”，则控制器50更新调色剂剩余量检测信息(S24)，并且返回到步骤S21的控制处理步骤的开始(S25)。如果步骤S23的确定结果是“否”则控制器50确定0.5秒的供给时间是否已经过去(S26)。如果步骤S26的确定结果是“是”，则控制器50进行补充暂停(dwell)控制(S27)，并返回到步骤S21的控制处理步骤的开始(S25)。如果步骤S26的确定结果是“否”，则控制器50进行补充控制(S28)，并且返回到步骤S21的控制处理步骤的开始(S25)。

下面对比较实例和第一实施例之间的控制器控制的实验结果的差异进行检查。首先，参考图4A和4B描述根据比较实例(常规例子)的成像设备的控制器的控制的实验结果。应当注意，在根据比较实例的成像设备的情况下，在显影装置5的驱动应该被停止的显影装置暂停时间段期间，显影装置5总是停止。应当注意，在比较实例中，通过利用由佳能株式会社制造的IR3225引擎在常温和正常湿度的环境中进行实验。

图4A是示出关于根据比较实例的成像设备中所用的A4和A3尺寸的转印材料P的沿输送方向的长度(mm)、处理速度(mm/秒)、在转印材料中的时间(秒)以及在转印材料之间的间隔中的无显影驱动的时间(秒)的图表。另外，图4A是示出关于A3尺寸和A4尺寸的转印材料P、每张片材的显影装置驱动时间(秒/张)、每张片材的调色剂消耗量(g)、以及调色剂供给量的最大值(g/秒)和最小值(g/秒)的图表。换句话说，根据比较实例的成像设备不同于根据第一实施例的成像设备在于，在转印材料之间的间隔中显影装置不被驱动。应当注意，参考图4A，在以高覆盖率(50％)进行连续打印的情况下，在转印材料P之间的间隔中供给调色剂是可能的。因此，如果处理速度变高，不能被确保显影装置5内的调色剂的跟随性质。

如图4A所示，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为1.56秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.32g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.00g/秒，最小值为0.56g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

但是，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为0.91秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.55g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.50g/秒，最小值为0.41g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量小于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量不足以跟上调色剂消耗量。

另外，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为0.68秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.73g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.50g/秒，最小值为0.18g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量小于每单位时间调色剂消耗量。因此，调色剂供给量不足以跟上调色剂消耗量。

类似地，如图4A所示，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.32g/秒(100g÷3.11秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.61g/秒，最小值为1.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

但是，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.55g/秒(100g÷1.83秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.50g/秒，最小值为0.83g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

另外，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.74g/秒(100g÷1.35秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.84g/秒，最小值为0.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂消耗量小于每单位时间的调色剂供给量的最大值但是大于最小值。因此，在一些情况下调色剂供给量可能不足以跟上调色剂消耗量。

图4B是示出关于A4的转印材料P在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与打印片材数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。具体说，图4B是示出调色剂供给量(g)相对于调色剂消耗量之间的关系、通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差(Δ)、调色剂量(g)和调色剂量的百分数(％)的图表。

例如，在处理速度为135mm/秒、被打印片材的数目为100的情况下，调色剂消耗量为50g，调色剂供给量为77.8g，通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差为27.8g，调色剂量为195.7g，跟随率为100％。因此调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

另外，在处理速度为310mm/秒、被打印片材的数目为100的情况下，调色剂消耗量为50g，调色剂供给量为33.85g，通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差为-16.15g，调色剂量为183.9g，跟随率为92％。因此调色剂供给量不足以跟上调色剂消耗量。

图5是示出表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。如图5所示，跟随性质往往随着打印速度增加而降低，但是跟随性质降低到的程度随着打印速度增加而变大。

图6A是示出关于在根据第一实施例的成像设备中所用的A4尺寸和A3尺寸的转印材料P的沿输送方向的长度(mm)、处理速度(mm/秒)、在转印材料中的时间(秒/张)、以及在转印材料之间的间隔中显影驱动的时间(秒)的图表。

在转印材料中的时间(秒/张)是输送等于一张转印材料的长度所需要的时间。在转印材料之间的间隔中的显影驱动的时间是，换句话说，进行调色剂补充的时间。图6A示出关于A4尺寸和A3尺寸的转印材料P的每张片材的显影装置驱动时间(秒)、每张片材的调色剂消耗量(g)、以及调色剂供给量的最大值(g/秒)和最小值(g/秒)。应当注意，参考图6A，在以高覆盖率(50％)进行连续打印的情况下，在转印材料P和后续转印材料P之间的间隔中供给调色剂是可能的。因此，与图4A所示的比较实例相比，在处理速度变高的情况下，显影装置5内的调色剂的跟随性质在230mm/秒和310mm/秒的速度下被确保。

如图6A所示，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为1.70秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.29g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.20g/秒，最小值为0.70g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。注意，“在转印材料中的时间”也可以叫做“在转印材料内的时间段”。

另外，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为1.00秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.50g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.50g/秒，最小值为0.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量与每单位时间的调色剂消耗量相同。但是表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质相比比较实例的情况得到进一步改进(见图4B和图6B)。

另外，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为0.76秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.66g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大为值0.50g/秒，最小值为0.26g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂消耗量大于每单位时间的调色剂供给量。但是表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质相比比较实例的情况得到进一步改进(见图4B和图6B)。

类似地，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.31g/秒(100g÷3.25秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.75g/秒，最小值为1.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

类似地，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.52g/秒(100g÷1.92秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.50g/秒，最小值为0.92g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

类似地，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.70g(100g÷1.43秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大为值0.930g/秒，最小值为0.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂消耗量小于每单位时间的调色剂供给量的最大值，但是大于最小值。因此，在一些情况下调色剂供给量可能不足以跟上调色剂消耗量。就这种情况而言，表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质相比比较实例的情况得到进一步改进(见图4B和图6B)。

图6B是示出关于A4的转印材料P在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与被打印片材的数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。具体说，图6B是示出调色剂供给量(g)相对于调色剂消耗量的关系、通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差(Δ)、调色剂量(g)和调色剂量的百分数(％)的图表。

例如，在打印速度为135mm/秒、被打印片材的数目为100的情况下，调色剂消耗量为50g，调色剂供给量为95g，通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差为45g，调色剂量为200g，跟随率为100％。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。

另外，在打印速度为310mm/秒、被打印片材的数目为100的情况下，调色剂消耗量为50g，调色剂供给量为38g，通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差为-12g，调色剂量为188g，跟随率为94％。因此，调色剂供给量不足以跟上调色剂消耗量。但是，表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质相比比较实例的情况得到进一步改进(见图4B和图6B)。

图7A是示出表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。如图7A所示，跟随性质往往随着打印速度增加而降低，但是跟随性质随着打印速度增加而降低到的程度相比图5所示的比较实例的情况变小。

图7B是示出有缺陷的图像程度与显影装置5内的调色剂剩余量之间的关系的曲线图。诸如“有条纹的图像”或“空白区”的有缺陷的图像的产生取决于显影装置5内的调色剂剩余量。在这里，“有条纹的图像”表示在垂直于转印材料输送方向的方向上产生由于调色剂的不均匀的承载量所引起的不均匀的图像密度的状态，和诸如字符的线图可辨认的状态。另外，“空白区”表示在垂直于转印材料输送方向的方向上产生了其上不具有调色剂的区域的状态，和诸如字符的线图不可辨认的状态。如图7B所示，在显影装置5内的调色剂剩余量为70％或以上的情况下，在一定程度上产生“有条纹的图像”，但是有缺陷的图像的水平为○(较好)。同样，在显影装置内的调色剂剩余量为45％或以上而少于70％的情况下，很难产生“空白区”且有缺陷的图像水平为○(较好)，就“有条纹的图像”而言，有缺陷的图像水平为△(良)。在显影装置内的调色剂剩余量为45％或以下的情况下，产生“有条纹的图像”和“空白区”，有缺陷的图像水平为×(不好)。

根据这个实施例，在缺调色剂的状态被检测单元连续检测到预定次数的情况下，即便在无图像形成时间段期间，显影单元也被驱动，在此期间调色剂补充单元用调色剂补充显影装置。因此，改进表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质，以消除有缺陷的图像的产生。

(第二实施例)

图8A和8B是示出由设置在根据第二实施例的成像设备中的控制器进行的控制处理步骤的流程图。在第二实施例的结构中，与第一实施例相同的部件和作用用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省略。在根据第二实施例的控制处理步骤中，与第一实施例相同的控制处理步骤用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省略。由根据第一实施例的控制器50执行的控制处理步骤的描述用于由相同的参考符号表示的处理步骤。第二实施例也可以应用于与第一实施例相同的成像设备，因此成像设备的描述被省去。

根据第二实施例的控制器在以下几点不同于根据第一实施例的控制器50。具体说，如果由调色剂传感器21检测到的显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平，则根据第二实施例的控制器50延长在转印材料P上的连续打印完成之后进行的用于旋转的后旋转时间。于是，控制器50在后旋转时间期间驱动显影装置5，并且在显影装置5被驱动的同时使调色剂补充装置22用调色剂补充显影装置5。这使得调色剂供给量能够跟上显影装置5内的调色剂消耗量。

在第二实施例中，如果剩余量检测计数值为10或以上，则控制器50确定来自料斗12的调色剂供给量不再能跟上显影装置5内的调色剂消耗量。于是，控制器50在转印材料之间的间隔中驱动显影装置5，以在转印材料之间的间隔中进行调色剂补充，并且如果根据来自显影装置5内的调色剂传感器21的输出信号确定有调色剂，则清除剩余量检测计数。此外，如果剩余量检测计数值被累计到15，则控制器50延长完成打印操作之后的后旋转时间10秒钟，在后旋转时间期间驱动显影装置5，并且用调色剂补充显影装置5。在下文中，参考图8A和8B具体描述控制处理步骤的细节。

在转印材料之间的间隔中进行补充调色剂控制(S11)之后，控制器50确定后旋转延长控制是否继续(S31)。如果步骤S31的确定结果是“是”，在预定时间过去之后，控制器50结束后旋转延长控制(S32)，并且返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

另外，在控制器50断开调色剂补充控制(S9)之后，控制器50确定剩余量检测计数值是否为15或以上(S33)。如果步骤S33的确定结果是“是”，则控制器50开始后旋转延长控制(S34)，并且返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S33的确定结果是“否”，则控制器50确定剩余量检测计数值是否为10或以上(S35)。如果步骤S35的确定结果是“是”，则控制器50在转印材料之间的间隔中进行调色剂补充控制(S36)，并且返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S35的确定结果是“否”，则控制器50返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

图9A是示出关于A4和A3尺寸的转印材料P的沿输送方向的长度(mm)、处理速度(mm/秒)、在转印材料中的时间(秒)、以及在转印材料之间的间隔中的显影驱动的时间(秒)的图表。另外，图9A是示出关于A3尺寸和A4尺寸的转印材料P的每张片材的显影驱动时间(秒/张)、每张片材的调色剂消耗量(g)、以及调色剂供给量的最大值(g/秒)和最小值(g/秒)的表。应当注意，参考图9A，在以高覆盖率(50％)进行连续打印的情况下，可以在转印材料P之间的间隔中补充调色剂并且延长连续打印完成之后进行的用于旋转的后旋转时间10秒钟，因而用调色剂补充显影装置5。因此，与图4A所示的比较实例相比，如果处理速度变高，显影装置5内的调色剂的跟随性质被确保。

如图9A所示，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为6.70秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.07g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.20g/秒，最小值为0.70g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

另外，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为6.00秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.08g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.50g/秒，最小值为0.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

另外，在A4尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每张片材的调色剂消耗量为0.5g，显影装置驱动时间为5.76秒/张，并且每单位时间的调色剂消耗量为0.09g/秒。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大为值0.50g/秒，最小值为0.26g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

类似地，如图9A所示，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为135mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.12g/秒(100g÷8.25秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.75g/秒，最小值为1.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

另外，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为230mm/秒时，每单位时间调色剂消耗量为0.14g/秒(100g÷6.92秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为1.50g/秒，最小值为0.92g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

类似地，在A3尺寸的转印材料P的情况下，当处理速度为310mm/秒时，每单位时间的调色剂消耗量为0.16g(100g÷6.43秒)。与之相比，每单位时间的调色剂供给量的最大值为0.93g/秒，最小值为0.50g/秒。在这种情况下，每单位时间的调色剂供给量大于每单位时间的调色剂消耗量。因此，调色剂供给量足以跟上调色剂消耗量。此外，打印后的调色剂补充量为+5g。

图9B是示出关于A4的转印材料在135mm/秒、230mm/秒和310mm/秒的情况下的被打印片材的数目和与被打印片材的数目一道的调色剂消耗量以及每张片材的调色剂消耗量(g)的图表。另外，图9B是示出调色剂供给量(g)、通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差(Δ)、调色剂量(g)和该调色剂量相对于图9B的值的百分数(％)之间的关系的图表。

另外，在打印速度为310mm/秒、被打印片材的数目为100的情况下，调色剂消耗量为50g，调色剂供给量为38g，通过从调色剂供给量减去调色剂消耗量得到的差为-7g，调色剂量为193g，跟随率为97％。因此调色剂供给量能够足以跟上调色剂消耗量。

图10是示出表示调色剂供给量如何跟上调色剂消耗量的跟随性质与被打印片材数目之间的关系的曲线图。如图10所示，跟随性质往往随着打印速度的增加而降低，但是，跟随性质随着打印速度的增加而降低到的程度相比图5所示的比较实例的情况变小。

(第三实施例)

图11A和11B是示出由设置在根据第三实施例的成像设备中的控制器50进行的控制处理步骤的流程图。在第三实施例的结构中，与第一和第二实施例相同的部件和作用用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省去。在根据第三实施例的控制处理步骤中，与第一和第二实施例相同的控制处理步骤用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省去。由根据第一和第二实施例的控制器50进行的控制处理步骤的描述用于由相同的参考符号表示的处理步骤。第三实施例也可以用于与第一和第二实施例的成像设备相同的成像设备100，因此该成像设备的描述被省略。

第三实施例在下述各点不同于第一和第二实施例。具体说，如果由调色剂传感器21检测到的显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平，则根据第三实施例的控制器50确定调色剂补充装置22内的调色剂变成缺。于是，控制器50停止在转印材料P上进行的打印，并且发出调色剂补充装置22内缺调色剂的通知。控制器50根据剩余量检测计数器的值在显示器23上显示成像设备100中的调色剂瓶10内没有剩下调色剂剩余量，并且停止成像设备100。

如果剩余量检测计数达到30(即便上面提到的根据第一和第二实施例的操作被重复)，控制器50也确定缺调色剂，并且在显示器23上显示缺调色剂。并且，在运行中的当前打印完成之后，控制器50不接受后面的打印操作。这使得显影装置5内的调色剂量保持在预定的水平，并且精确地检测成像设备100缺调色剂。在下文中，参考图11A和11B描述由控制器50进行的控制处理步骤。

在控制器50进行了调色剂补充控制(S9)之后，控制器50确定剩余量检测计数值是否是30或以上(S41)。如果步骤S41的确定结果为“是”，则控制器50确定缺调色剂(S42)，停止打印(S43)并返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S41的确定结果为“否”，则控制器50确定剩余量检测计数值是否是15或以上(S44)。

如果步骤S44的确定结果是“是”，则控制器50进行后旋转延长控制(S45)，并且然后返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S44的确定结果为“否”，则控制器50确定剩余量检测计数值是否是10或以上(S46)。如果步骤S46的确定结果是“是”，则控制器50进行在转印材料之间的间隔中的调色剂补充控制(S47)，并且然后返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。如果步骤S46的确定结果是“否”，则控制器50返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

(第四实施例)

图12A和12B是示出由设置在根据第四实施例的成像设备中的控制器进行的控制处理步骤的流程图。在第四实施例的结构中，与第一至第三实施例相同的部件和作用用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省略。在根据第四实施例的控制处理步骤中，与第一至第三实施例相同的控制处理步骤用相同的参考符号表示，并且其描述被适当地省略。由根据第一至第三实施例的控制器50进行的控制处理步骤的描述用于用由相同的参考符号表示的处理步骤。第四实施例也可以用于与第一至第三实施例的成像设备相同的成像设备100，因此该成像设备的描述被省略。

根据第四实施例的控制器50在于下述各点不同于根据第一至第三实施例的控制器50。具体说，根据第四实施例的控制器50包括安装于调色剂补充装置22并且能够写入和读取数据的存储器，并且在存储器中存储表示显影装置5内的调色剂量的剩余量检测计数。由于这种结构，即便调色剂补充装置22在使用中被替换，控制器50也能够继续识别显影装置5内的精确的调色剂量。

具体说，非易失存储器(未示出)安装于调色剂瓶10。而且，通过使剩余量检测计数存储在非易失存储器中，即便调色剂瓶10在使用中被替换，当重新开始使用时，控制器50也能够精确地确定调色剂瓶内缺调色剂。

本发明不限于单组分显影方法和双组分显影方法，并且安装于调色剂瓶10的非易失存储器能够以有线和无线两种方式使用。而且，设置在显影装置5中调色剂传感器21可以是构造成检测用在双组分显影方法中的调色剂的混合比的传感器，或者可以是用于通过利用形成在转印带上的密度检测片确定调色剂剩余量的检测装置。参考图12A和12B描述由控制器50进行的控制处理步骤。

在控制器50开始调色剂剩余量的检测控制(S1)之后。从调色剂瓶10中的非易失存储器读取关于调色剂瓶10中的调色剂剩余量的信息。在后旋转延长控制结束(S32)之后，控制器50更新非易失存储器的信息(S52)，并且返回到步骤S1的控制处理步骤的开始(S4)。

利用根据第一至第四实施例的结构，如果显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平，即便在显影装置5原本应当停止时，显影装置5也被驱动，并且在这个时间期间，调色剂补充装置22用调色剂补充显影装置5。因此显影装置5内的调色剂量保持在预定的水平，这防止新调色剂与显影装置5内的调色剂的比例突然增加的现象。结果，防止产生由于调色剂供给量不能跟上调色剂消耗量的情况所导致的有缺陷的图像。

注意，即便当以高覆盖率连续进行打印时，使得供给至显影装置5的调色剂供给量也能够跟上由显影装置5所消耗的调色剂消耗量，并且防止即便当调色剂瓶10和料斗12内有调色剂时也在显示器上显示缺调色剂的警报的现象。而且，防止产生由于显影装置5内的调色剂减少所导致的有缺陷的图像。

如上所述，“显影装置5内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平的情况”叫做“控制器50根据显影装置5内的调色剂传感器21的输出确定显影装置5内的调色剂剩余量等于或少于预定的剩余量的情况”。而且，在上面提到的“甚至当显影装置5原本应当停止时显影装置5仍被驱动，并且在这个时间期间，调色剂补充装置22用调色剂补充显影装置5”的情况下，控制器50进行如下控制。具体说，正如在第一实施例的情况一样，即便在显影装置5通常停止的(连续打印时在转印材料之间的间隔中)显影装置暂停时间段期间，控制器50也驱动显影装置5，并且在这个时间期间，进行用调色剂补充显影装置5这样的控制。可选地，正如在第二实施例的情况一样，在完成打印操作之后的后旋转时间期间，控制器50驱动显影装置5，并且进行用调色剂补充显影装置5这样的控制。可选地，这种控制可以通过结合上面提到的第一实施例的情况和第二实施例的情况来进行。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。下面的权利要求的范围符合广义的解释，以便包含所有这种修改以及等同结构和功能。

Claims

1.一种成像装置，包括：

图像承载部件，静电图像形成在该图像承载部件上；

显影单元，该显影单元被构造成用显影辊承载的调色剂显影形成在所述图像承载部件上的静电图像；

调色剂补充单元，该调色剂补充单元被构造成用调色剂补充所述显影单元；

检测单元，该检测单元被构造成检测所述显影单元内有或缺调色剂；以及

控制单元，该控制单元被构造成根据所述检测单元的检测结果控制所述调色剂补充单元进行调色剂补充操作，

其中在所述显影辊与静电图像形成在所述图像承载单元上的图像区相对的图像形成时间段期间，所述控制单元驱动所述显影单元，在显影辊与没有静电图像形成在所述图像承载部件上的无图像区相对的无图像形成时间段期间，所述控制单元停止所述显影单元的旋转驱动，

其中所述控制单元在图像形成时间段期间根据所述检测单元的检测结果驱动所述显影单元并使调色剂补充单元进行调色剂补充操作直到检测单元连续地检测到缺调色剂的状态预定次数，并且在无图像形成时间段期间阻止调色剂补充操作，以及

其中，在所述检测单元连续地检测到缺调色剂的状态预定次数的情况下，所述控制单元在无图像形成时间段期间也驱动显影单元，并且还使调色剂补充单元根据所述检测单元的检测结果进行调色剂补充操作。

2.根据权利要求1的成像装置，其中在由所述检测单元检测到的所述显影单元内的调色剂量减少到等于或少于预定阈值的水平的情况下，所述控制单元延长用于转印材料上的连续打印完成之后的预定时间期间进行的旋转的后旋转时间，在所述后旋转时间期间驱动所述显影单元，并且在所述显影单元被驱动的同时使所述调色剂补充装置用调色剂补充所述显影单元。

3.根据权利要求1或2的成像装置，其中在由所述检测单元检测到的所述显影单元内的调色剂的量减少到等于或少于预定阈值的水平的情况下，控制单元确定调色剂补充单元内变得缺调色剂，停止在转印材料上进行转印，并且发出调色剂补充单元内缺调色剂的通知。

4.根据权利要求1或2的成像装置，包括存储器，该存储器安装于调色剂补充单元，并且被构造成写入和读取数据，其中所述控制单元在所述存储器中储存指示所述显影单元内的调色剂量的剩余计数。