CN104880922A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种图像形成装置。用于图像形成装置的控制器包括用于计算根据每个预定单元消耗的调色剂的量的消耗值和参考值之间的差值的差值计算部分；和差值累计部分。当差值的累计值大于预定阈值时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作使得调色剂消耗量对应于通过将预定阈值与小于1的系数相乘所得到的预定值。当操作被执行时，所述累计部分将从当时的累计值中减去预定阈值而得到的值设置为重置值。在操作被执行后，每当通过将重置值和差值累计所得到的累计值大于预定阈值时所述控制器执行该操作。

Description

图像形成装置

背景技术

本发明涉及一种图像形成装置，例如复印机、打印机、传真机或具有这些机器的多个功能的多功能机器。具体地，本发明涉及一种具有强制消耗模式的构成，在该强制消耗模式中显影剂被强制消耗。

一般地，在电子照相类的图像形成装置中，当其中形成具有低图像比率(印字率)的图像的比例较大时，从显影设备中的显影套筒转印到感光鼓的调色剂的比例变小。在这种状态下，当显影设备连续长时间被驱动时，发生调色剂劣化，并因而容易发生例如调色剂飞散或雾化的图像缺陷。因此，常规上执行让显影设备强制消耗调色剂的操作。

例如，在作为用在每次图像形成中的调色剂量的指标的值小于设定阈值的情况下，计算该值与设定阈值之间的差值，并且当通过累计所计算的差值而得到的累计值达到预定值时，执行调色剂的强制消耗。这样的发明已经被提出(日本专利申请公开(JP-A)2006-23327)。

例如，在调色剂消耗量较大(即图像比率高)的图像在执行调色剂强制消耗操作之后立即被形成的情况下，即使在紧接在该图像形成之前的调色剂强制消耗操作(在强制消耗模式下的操作)还未被执行时，在一些情况中调色剂劣化被这一图像形成消除。在这些情况下，相对于用于消除调色剂劣化的必要调色剂消耗量，紧接在该图像形成之前的调色剂强制消耗操作的调色剂消耗量变得过大。

发明内容

考虑上述情况完成本发明。本发明的主要目的在于提供能够在抑制调色剂劣化的同时降低调色剂消耗量的图像形成装置。

根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，包括：图像部件；用于显影静电潜像的显影设备，用于根据显影剂的消耗量向所述显影设备供应调色剂的供应设备；以及能够执行强制消耗模式中的操作的控制器，在该强制消耗模式中调色剂被所述显影设备强制消耗，其中所述控制器包括：差值计算部分，该差值计算部分用于计算根据在图像形成的每个预定单元中消耗的调色剂量的消耗值与为该预定单元设置的参考值之间的差值；以及用于累计该差值以获得累计值的累计部分，其中当所述累计值大于预定阈值时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作使得调色剂的消耗量对应于将所述预定阈值与小于1的系数相乘所得到的值，其中当强制消耗模式中的操作被执行时，所述累计部分将通过从操作被执行时的累计值中减去将预定阈值与所述系数相乘所得到的值而得到的值，设置为重置值，以及其中在强制消耗模式中的操作被执行后，每当将重置值与差值累计所得到的累计值大于预定阈值时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作。

在结合附图考虑本发明的优选实施例的以下描述后，本发明的这些以及其他目的、特征和优点将变得更明显。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的图像形成装置的示意性截面图。

图2是第一实施例中的图像形成站的示意性截面图。

图3是示出第一实施例中的图像形成装置的系统构成的框图。

图4是第一实施例中的显影设备的示意性横截面图。

图5是第一实施例中的显影设备的示意性纵截面图。

图6是设置在第一实施例中的显影设备中的温度传感器的控制框图。

图7是示出测量针对每一种颜色的调色剂劣化阈值视频计数Vt的实验结果的表格。

图8是判断第一实施例中的强制消耗模式可否被执行的流程图。

图9是示出在对照例中强制消耗模式下的操作的流程图。

图10包含了分别示出在低黑色载荷(low-duty-black)和高黑色载荷(high-duty-black)的情况下的参数的表格。

图11是示出在对照例中连续形成低黑色载荷图像的情况下参数间关系的示意性视图。

图12是示出在第一实施例中强制消耗模式中的操作的流程图。

图13是示出在第一实施例中连续形成低黑色载荷图像的情况下参数间关系的示意性视图。

图14是示出在第二实施例中强制消耗模式中的操作的流程图。

图15是示出在第二实施例中图像形成装置的平均印字率、平均视频计数和强制消耗量系数之间的关系的表格。

图16是判断第三实施例中的强制消耗模式可否被执行的流程图。

具体实施方式

<第一实施例>

下面将参考附图1-13说明本发明的第一实施例。首先将参考附图1-3说明此实施例中的图像形成装置的一般结构。

[图像形成装置]

如图1所示，此实施例中的图像形成装置100包括设置有作为图像部件的感光鼓101(101Y、101M、101C和101K)的四个图像形成站Y、M、C和K。在每个图像形成站上布置有中间转印设备120。中间转印设备120的构成使得作为中间部件的中间转印带121被辊122、123和124拉伸，并且按照箭头指示的方向被移动。

在感光鼓101的边缘，设置有主充电设备102(102Y、102M、102C和102K)、显影设备104(104Y、104M、104C和104K)、清洁器109(109Y、109M、109C和109K)等。将参考图1和2说明感光鼓边缘的构成和图像形成操作。用于各颜色的感光鼓周围的构成互相类似，因此不必特别区分构成，表示用于各颜色的图像形成站的构成的后缀将从说明中省略。

感光鼓101按箭头方向被旋转驱动。感光鼓101的表面由充电辊类型的主充电设备使用接触充电进行均匀地充电。充电后的感光鼓101的表面被作为曝光设备的激光发射装置103发出的光曝光，使得形成静电潜像。这样形成的静电潜像被显影设备104使用调色剂可视化，使得在感光鼓101上形成调色剂图像。在图像形成站中，分别形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的调色剂图像。

形成在各图像形成站中的调色剂图像被主转印辊105(105Y、105M、105C和105K)的转印偏压转印并叠加在聚酰亚胺树脂的中间转印带121上。形成在中间转印带121上的四色调色剂图像被相对辊124布置、作为次转印装置的次转印带125转印到记录材料(例如，片状材料，比如片材或OHP片纸)P。残留在中间转印带121上未被转印到记录材料P上的调色剂被中间转印带清洁器114b移除。调色剂图像所转印到的记录材料P被包含定影辊131和132的定影设备130加压和加热，使得调色剂图像被定影。此外，在主转印后残留在感光鼓101上的主转印残留调色剂被清洁器109移除，使得图像形成装置为后续的图像形成做准备。

接着，将参考图3说明此实施例中的图像形成装置100中的图像处理单元的系统构成。

参考图3，通过外部输入接口(I/F)200，根据需要从未示出的外部设备例如原稿扫描仪或计算机(信息处理设备)输入彩色图像数据作为RGB图像数据。LOG转换部分201基于存储在ROM 210中的数据等构成(制成)的查找表将输入的RGB图像数据的亮度数据转换成CMY浓度数据(CMY图像数据)。蒙版UCR部分202从CMY图像数据中提取黑色(K)分量数据，并且对CMYK图像数据进行矩阵运算以校正记录着色剂的色差。查找表部分(LUT部分)203使用伽马(γ)查找表每个颜色地对输入的CMYK图像数据进行浓度校正，以使得图像数据符合打印机部分的理想色阶特征。附带地，基于RAM 211上产生的数据制成γ查找表，并通过CPU 206设置查找表的内容。脉冲宽度调制部分204输出脉冲信号，其脉冲宽度对应于从LUT部分203输入的图像数据(图像信号)。基于此脉冲信号，激光器驱动205驱动激光发射元件103以用激光照射感光鼓101的表面，使得在感光鼓101上形成静电潜像。

视频信号计数部分207将输入到LUT部分203的图像数据在全屏图像时(关于此实施例中的600dpi)每个像素的级别(0到255级)累加。图像数据的累计值被称为视频计数值。在用于输出图像的所有像素均处于255级别的情况下，这个视频计数值的最大值为1023。附带地，当对电路的构成有限制时，通过使用激光信号计数部分208代替视频信号计数部分207，类似地计算来自激光器驱动205的图像信号，从而能够获得视频计数值。

<显影设备的构成>

将参考图4-6详细说明此实施例中的显影设备104。此实施例中的显影设备104包括显影容器20，其中存放着包括调色剂和载体的双成分显影剂。在显影容器20中，显影设备104还包括作为显影剂承载元件的显影套筒24和用于调节由显影套筒24上承载的显影剂形成的磁刷链的修整部件25。

显影容器20的内部被隔断壁23水平分成显影室21a和搅拌室21b。隔断壁23在垂直于图4的图纸方向上延伸。显影剂被存放在显影室21a和搅拌室21b中。在显影室21a和搅拌室21b中分别设置有第一和第二输送螺旋22a和22b，该第一和第二输送螺旋是作为显影剂搅拌和输送装置的输送部件。如图5所示，第一输送螺旋22a被设置在显影室21a的底部，与显影套筒24的轴向大致平行。它通过旋转来按照平行于显影套筒24的轴线的一个方向传送显影室21a中的显影剂。第二输送螺旋22b被设置在搅拌室21b的底部，与第一输送螺旋22a大致平行。它按照与第一输送螺旋22a的方向相反的方向传送搅拌室21b中的显影剂。

因此，通过经由第一输送螺旋22a和第二输送螺旋22b的旋转输送显影剂，显影剂通过在隔断壁23的两端(图5)的开口26和27(即连通部分)，在显影室21a和搅拌室21b间循环流动。在此实施例中，显影室21a和搅拌室21b被水平布置。但是，本发明也适用于显影室21a和搅拌室21b被垂直布置的显影设备和其他类型的显影设备。

显影容器20在对应于显影区域A的位置设置有开口，其中显影容器20与感光鼓101相对。在该开口处，显影套筒24被可旋转地布置以被部分曝光于感光鼓101。在此实施例中，显影套筒24的直径和感光鼓101的直径分别是20mm和30mm，并且显影套筒24和感光鼓101之间最近区域的距离大约是300μm。通过这一构成，在输送到显影区域A的显影剂开始与感光鼓101接触的状态下能够完成显影。

附带地，显影套筒24由例如铝和不锈钢的非磁性材料形成，并且在其内部非旋转地布置有用作磁场生成装置的磁性辊24m。

在上述构成中，显影套筒24按照箭头指示的方向(逆时针方向)被旋转以承载双成分显影剂，通过使用修整部件25修剪磁刷的链来调节该显影剂的层厚度。然后，显影套筒24将层厚度被调节过的显影剂传送到显影区域A，在显影区域A中显影套筒24与感光鼓101相对，并将显影剂提供给形成在感光鼓101上的静电潜像，因而显影该潜像。此时，为了提高显影效率，即，调色剂被赋予潜像的速度，从电源向显影套筒24施加偏置或叠加有AC电压的DC电压的形式的显影偏压。在此实施例中，显影偏压是-500V的DC电压和峰峰电压Vpp为1800V、频率f为12kHz的AC电压的组合。但是，DC电压值和AC电压波形不限于以上说明的内容。

在双成分磁刷显影方法中，一般地，应用AC电压提高了显影效率，并因而图像具有高质量，但另一方面，容易发生雾化。因此，通过在施加于显影套筒24的DC电压和感光鼓101的充电电势(即，白背景部分电势)之间设置电势差，雾化得到预防。

修整部件(调节刀片)25由用铝板等形成的非磁性体按照显影套筒24的纵轴方向延伸而构成。修整部件25被布置在感光鼓101的关于显影套筒的旋转方向的上游。显影剂的调色剂和载体都流经修整部件25的一端与显影套筒24之间的间隙并被送入显影区域A。

附带地，通过调整修整部件25和显影套筒24之间的间隙，承载于显影套筒24上的显影剂的磁刷链的修整量得到调整，使得送入显影区域A的显影剂的量被调整。在此实施例中，显影套筒24上的显影剂单位面积的覆盖量被修整部件25调整到30mg/cm²。

修整部件25和显影套筒24之间的间隙的值被设置在200-1,000μm范围内，优选300-700μm范围内。在此实施例中，间隙被设置为500μm。

此外，在显影区域A中，显影设备104的显影套筒24按照与感光鼓101的运动方向相同的方向运动，圆周速度比为1.80，即显影套筒24按照圆周速度是感光鼓101的圆周速度的1.80倍运动。关于圆周速度比，可以设置任何值，只要所设置的值位于0-3.0范围内，优选0.5-2.0范围内。圆周(运动)速度比越大，显影效率越高。但是，当该比值过大时，发生诸如调色剂飞散和显影剂劣化的问题。因此，希望该比值被设置在上述范围内。

此外，在显影容器20中的开口(连通部分)26处布置有作为显影剂的温度检测装置的温度传感器104T。温度传感器104T在显影容器20中的布置位置希望是使传感器表面被埋没在显影剂中的位置以提高检测精度。

这里，将参考图6更详细地说明温度传感器104T。在此实施例中，温度/湿度传感器(”SHT1X系列”由Sensirion Co.,Ltd.制造)被用作温度传感器104T。温度传感器104T包括由静电电容聚合物制成的感测元件1001作为湿度检测设备并且包括带隙温度传感器1002作为温度检测设备。温度传感器104T是一种CMOS设备，该设备具有这样的规格：感测元件1001的输出和带隙温度传感器1002的输出被14位A/D转换器1003耦合并通过数字接口1004实现数字输出。

作为温度检测设备的带隙温度传感器1002使用其电阻值关于温度线性变化的热敏电阻，并从电阻值计算温度。此外，作为湿度检测设备的感测元件1001是电容器，聚合物作为介电体被插入其中。通过利用以下特性，感测元件1001通过将静电电容转换成湿度来检测湿度：聚合物所吸收的水的含量依赖于湿度变化，因而电容器的静电电容关于湿度线性变化。

在此实施例中使用的温度传感器104T可以检测温度和湿度两者。但是实际上，仅使用温度的检测结果，因而使用其他只能检测温度的传感器也可是足够的。

[显影剂的供应]

将参考图4和图5说明本实施例中的显影剂的供应方法。在显影装置104的上部，设置有作为供应装置的、用于根据调色剂的消耗量向显影设备104供应调色剂的调色剂供应设备30。调色剂供应设备30包括漏斗31，该漏斗容纳用于供应的双成分显影剂，在该漏斗中调色剂和载体被混合(一般(用于供应的调色剂/显影剂)的比例为100％-80％)。漏斗31包括螺旋形的供应部件，即，在漏斗31底部的供应螺旋32，并且供应螺旋32的一端延伸到设置在显影设备104的后端部分的显影剂供应开口30A的位置。

调色剂从漏斗31流经显影剂供应开口30A，并被供应螺旋32的旋转力和显影剂的引力供应到显影设备104中，其用量对应图像形成所消耗的调色剂的量。要从漏斗31供应到显影设备104中的用于供应的显影剂的量由供应螺旋32的旋转数粗略确定。这个旋转数由作为控制装置的CPU 206(图3)根据图像数据的视频计数值、设置在显影容器20中的未示出的调色剂成分(浓度)检测装置的检测结果等确定。

这里，将更详细地介绍存放在显影容器20中、包括调色剂和载体的双成分显影剂。

调色剂主要包含粘合剂树脂和着色剂。如有必要，包括其他添加剂的着色树脂的颗粒，以及具有例如硅胶的细颗粒的外部添加剂的着色颗粒，被从外部添加到调色剂。调色剂是可带负电的聚酯基树脂，并被期望体积平均颗粒大小不小于4μm、不大于10μm，优选不大于8μm。此外，作为近些年的调色剂，具有低熔点的调色剂或具有低玻璃转变点Tg(例如，≤70℃)的调色剂被用在许多例子中以提高定影性能。在一些情况下，为了进一步提高定影性能，在调色剂中混合蜡。在此实施例中的显影剂包含混合有蜡的粉末调色剂。

至于用于载体的材料，其表面被氧化或未被氧化的铁、镍、钴、锰、铬、稀土金属、这些金属的合金和铁氧体的颗粒是优选可用的。产生这些磁性颗粒的方法未被特别限定。载体的重量平均颗粒大小可在20-60μm范围内，优选30-50μm范围。载体电阻率可不低于10⁷ohm.cm，优选地，不低于10⁸ohm.cm。在此实施例中，使用电阻率为10⁸ohm.cm的载体。

附带地，用在此实施例中的调色剂的体积平均颗粒大小通过使用以下设备和方法进行测量。作为测量设备，使用鞘流电阻型颗粒大小分布测量设备(“SD-2000”，由Sysmex Corp.制造)。测量方法如下。对于100-150ml电解质溶液，该溶液是使用试剂级氯化钠制备的1％-含水的氯化钠溶液，添加0.1ml的表面活化剂作为分散剂，该分散剂优选为四聚丙烯基苯磺酸盐，并将0.5-50mg的测量样品添加到该混合物中。

然后，在超声波分散设备中分散电解质溶液约1-3分钟，该电解质溶液中悬浮有样品。然后，使用安装有100μm孔径的上述测量设备(“SD-2000”)测量大小处于2-40μm范围内的样品的颗粒大小分布，并获得体积平均分布。然后，从由此获得的体积平均分布得到体积平均颗粒大小。

接着，通过使用测量电极面积为4cm²且两电极间距为0.4cm的多层型电池测量本实施例中使用的载体的电阻率。在两电极间施加电压E(V/cm)，同时向两电极中的一个施加1kg重量(负载)，以从流经电路的电流量获得载体的电阻率。

[强制消耗模式]

将参考图7-13说明本实施例中的强制消耗模式中的操作。首先，在图像形成装置100中，在连续形成具有低图像形成比率(印字率)，即低载荷(low-duty)图像的情况下，在图像形成被中断后或在图像形成任务结束后的后旋转(post-rotation)期间，强制消耗调色剂的强制消耗模式中的操作是可执行的。

即，在低载荷图像被持续形成的情况下，从显影容器20的内部转移到感光鼓101上的调色剂的比例变小。基于这个原因，显影容器20中的调色剂受到第一输送螺旋22a和第二输送螺旋22b的长时间搅拌和在通过修整部件25时的长时间摩擦。因此，用于调色剂的上述外部添加剂从调色剂脱离或被埋没在调色剂表面，使得调色剂的流动性或带电性能被降低，因而图像质量劣化。因此，通常，执行强制消耗模式的操作，其中在图像形成被中断(提供有停运时间)后或在后旋转期间显影设备104中劣化的调色剂被用于非图像区域的显影而因此被强制排出(消耗)。

[调色剂劣化阈值的设置]

首先，将说明作为参考值的调色剂劣化阈值的设置，该参考值用于执行强制消耗模式中的操作并被设置用于图像形成的预定单元。图像形成的预定单元是一个被设置用于进行图像形成的、例如单A4大小记录材料的单元。预定单元不限于此，也可为例如A3或B5的任何大小，并也可根据使用大小或状态，例如在图像形成装置中主要使用的1/2页或多页，来进行合适设置。在此实施例中，一页A4大小记录材料被用作(图像形成的)预定单元。

如上所述，在传输到感光鼓上的调色剂的比例较小并且供应到显影容器20中的调色剂的量较小的情况下，即，在印字率较低的情况下，调色剂劣化出现。在此实施例中，“调色剂劣化阈值视频计数Vt”被设置作为指示在印字率低到何程度时因调色剂劣化产生图像质量降低的值(上述参考值)。

可通过下面说明的实验来计算调色剂劣化阈值视频计数Vt。例如，在此实施例中，在改变用于各种颜色的印字率(从0％到5％)的同时实现了1,000页A4大小片材的连续单面图像形成，从而调查连续图像形成前后图像质量的变化。图7的表格示出了此实验的结果。在图7中，”o”表示未发生图像质量劣化，而”x”表示在雾化、调色剂飞散和颗粒感中的至少一个的程度降低方面发生图像质量劣化。

因此，从图7看到，在本实施例中，由于调色剂劣化的图像劣化产生在相关颜色的印字率对于黄色(Y)低于1％、相对品红色(M)低于2％、对于青色(C)低于1％以及对于黑色(K)低于2％时。此外，在此实施例中，针对某种颜色的全表面填充图像(具有100％印字率的图像)A4大小片材的一表面(面)的视频计数是512。在此实施例中，视频计数对应于根据图像形成的每个预定单元消耗的调色剂量的消耗值。从上可知，在此实施例中调色剂劣化阈值视频计数Vt是Vt(Y)＝5,Vt(M)＝10,Vt(C)＝5和Vt(K)＝10。在计算调色剂劣化阈值视频计数Vt时，其小数部分被四舍五入至最近的整数。

此外，调色剂劣化阈值视频计数Vt根据显影剂(调色剂和载体)的材料等变化，因而可对其进行合适的计算和设置。

[关于强制消耗模式中的操作是否可被执行的判断]

接着，将参考图8说明关于强制操作模式中的操作是否可被执行的判断。作为前提条件，用于各种颜色的强制消耗模式中的操作的概念是相同的。因此，在一些情况中从以下流程图等的说明中省略了颜色，但若如此，针对各种颜色实现公共控制。在此实施例中，作为一个简单易懂的例子，考虑这样的情况：针对Y,M,C,K四种颜色的每(一)页印字率为对于Y5％，对于M 5％，对于C 5％和对于K 1％的图像(以下将此图像称为“低黑色载荷(low-duty-black)图像”)被连续形成在A4大小片材上。

当开始图像形成时，图3示出的视频信号计数部分207计算用于各颜色的视频计数V(K)、V(M)、V(C)和V(K)。即，计算上述消耗量(步骤S1)。在此实施例中，用于某种颜色的在A4大小片材的一表面(面)上的全(整个)表面填充图像(具有100％印字率的图像)的视频计数是512。“低黑色载荷图像表”的视频计数是V(Y)＝26,V(M)＝26,V(C)＝26和V(K)＝15。这里，在计算每个视频计数时，数值的小数部分被四舍五入至最相近的整数。

然后，从图7示出的、存储在图3的RAM 211中的调色剂劣化阈值视频计数Vt的表格中计算调色剂劣化阈值视频计数Vt(步骤S2)。即，计算被设置用于预定单元的参考值。从图7看到，针对Y和C的调色剂劣化阈值视频计数Vt是5，而针对M和K的调色剂劣化阈值视频计数Vt是10。调色剂劣化阈值视频计数Vt表示图像质量可被维持的阈值，并且表示当输出具有该印字率和视频计数小于Vt的图像时，调色剂劣化出现。

然后，计算视频计数V和调色剂劣化阈值视频计数Vt之间的上述差值，即，Vt-V。即，CPU 206还作为差值计算装置通过从调色剂劣化阈值视频计数Vt(参考值)中减去视频计数(消耗量)来计算差值(Vt-V)。这一差值是基于消耗值和参考值确定的劣化信息。CPU 206还作为累计装置将差值(Vt-V)与作为累计值的调色剂劣化累计值X相加(累计)，而不考虑(Vt-V)的值的符号(正或负)(步骤S4)。调色剂劣化累计值X是指示当前调色剂劣化状态的指标，并且是通过(Vt-V)计算得到的视频计数值的累计值。因此，在显影设备的使用是从未使用的状态开始时(当显影剂是新的显影剂时(例如，刚更换显影设备后))，调色剂劣化累计值X是0。此外，差值(Vt-V)对应本发明中所述的“与图像形成的每个预定单元消耗的调色剂的量相关的值”。

在详细说明步骤S4时，例如，在印字率较低的情况下，V的值较小，使得(Vt-V)的值为正值。通过将以上计算的(Vt-V)的正值与调色剂劣化累计值X相加，由此产生的值表示调色剂劣化出现的状态。另一方面，例如，在印字率较高的情况下，V的值较大，使得(Vt-V)的值为负值。通过将以上计算的(Vt-V)的负值与调色剂劣化累计值X相加，由此产生的值表示调色剂从调色剂劣化状态恢复的状态。即，该值表示在调色剂在高印字率下被消耗后通过由供应控制来新供应调色剂而使得调色剂从调色剂劣化状态恢复的状态。

然后，CPU 206还作为控制装置判断在步骤S4计算的最新的调色剂劣化累计值X的符号(正或负)(步骤S5)。然后，在调色剂劣化累计值X为负值的情况下，调色剂劣化累计值X被重置为0(步骤S6)。即，在这种情况下，形成调色剂劣化先通过消耗高印字率调色剂，并然后通过(新)调色剂的供应而被重置的状态。因此，调色剂劣化累计值X被重置为0，并随后执行图像形成(返回到步骤S1)。

另一方面，在调色剂劣化累计值X是正值的情况下。

关于在以上步骤中每次图像形成时计算和更新的调色剂劣化累计值X，CPU 206计算调色剂劣化累计值X与排放执行阈值A的差值(A-X)，该排放执行阈值为预定阈值(步骤S7)。这里，排放执行阈值A是一个任意可设置的预定阈值。即便在按照相同印字率的连续图像形成中，排放执行阈值A越小，强制消耗模式中操作(调色剂排放操作)的执行频率越高。在此实施例中，排放执行阈值A被设置为512。当排放执行阈值A的设置值过大时，从调色剂劣化发生直至执行强制消耗模式中的操作的时间很长，因此期望设置值与在A4大小片材到A3大小片材的一面上的全表面填充图像(具有100％印字率的图像)的视频计数值大致相等。此外，例如，具有大量可保留在显影容器20中的显影剂时，存在一个趋势使得调色剂排放执行阈值A可被设置为更大的值。

然后，CPU 206还作为执行装置判断在步骤S7中计算的调色剂劣化累计值X和排放执行值A之间的差值(A-X)的符号(正或负)(步骤S8)。在该差值(A-X)为正或零的情况下，即，在调色剂劣化累计值X(累计值)不大于排放执行阈值A(即，不大于预定阈值)的情况下，不执行强制消耗模式中的操作(步骤S9)。即，在这种情况下，调色剂劣化没有进展到强制消耗模式中的操作需要被立即执行的程度，因此不执行强制消耗模式中的操作，并随后执行图像形成。此时，调色剂劣化累计值X按照现在的样子被继续使用。即，随后的差值(Vt-V)被相加(累计)到当时的调色剂劣化累计值X上。

另一方面，在差值(A-X)为负的情况下，即，在调色剂劣化累计值X(累计值)大于排放执行值A(预定阈值)的情况下，执行强制消耗模式中的操作(步骤S10)。即，在这种情况下，调色剂劣化明显出现，因此有需要立即执行强制消耗模式中的操作。因此，中断图像形成并接着执行强制消耗模式中的操作。在执行强制消耗模式中的操作后，重新开始图像形成。

[对照例]

将参考图9说明对照例中强制消耗模式中的操作。在图8的上述步骤S10中，在差值(A-X)为负值的情况下，中断图像形成并接着执行强制消耗模式中的操作。首先，向主转印辊105施加具有与正常图像形成中的极性相反的极性的主转印偏压(即，具有与感光鼓101上的调色剂图像的电荷极性相同极性的转印偏压)(步骤S21)。接着，对应于与排放执行阈值A相等的视频计数的量的调色剂被排放到感光鼓101上(步骤S22)。在对照例中，排放执行阈值A被设置为512(对应于全表面填充印字率为100％的图像的视频计数)，使得执行排放形成在A4大小记录材料的一表面上的全表面填充图像的操作。此外，在感光鼓101上用于调色剂排放的潜像可期望为关于感光鼓101的纵轴方向(旋转轴方向)的全表面填充图像，以使得由排放所产生的停运时间最小化。

然后，由于主转印偏压具有与调色剂的极性相同的极性，排放到感光鼓上的调色剂未被转印到中间转印带上，而被感光鼓清洁器109收集(步骤S23)。这里，调色剂劣化累计值X被重置为0(步骤S24)。最后，主转印偏压被返回到具有在正常图像形成中的极性的主转印偏压(步骤S25)，强制消耗模式中的操作被终止，且正常图像形成操作被继续执行。

在对照例的强制消耗模式的操作中，将详细考虑在一页间歇模式下“低黑色载荷图像表”被形成在104页片材上，及然后“高黑色载荷图像表”被形成在一页片材上的情况。附带地，一页间歇模式指在单(一个)任务中图像被形成在一页片材上的情况，并且在一页间歇模式中，包括预旋转、一页的图像形成以及后旋转的操作被执行。此外，如上所述，“低黑色载荷图像表”是使得Y＝5％,M＝5％,C＝5％和K＝1％的图像被形成在A4大小记录材料的一表面上的表。此外，“高黑色载荷图像表”是使得Y＝5％,M＝5％,C＝5％和K＝100％的图像被形成在A4大小记录材料的一表面上的表

首先，在每个“低黑色载荷图像表”和“高黑色载荷图像表”被形成在每页A4大小片材的一个表面上时，图10示出了如何在强制消耗模式的操作中对于每种颜色相加(累计)调色剂劣化累计值X。如图10所示，在“低黑色载荷图像表”的图像形成中，关于Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)，印字率总是足够高，因此要相加到调色剂劣化累计值的值为负值。

另一反面，关于K(黑色)，印字率较低，因此要相加到调色剂劣化累计值X的值是正值+5。因此，在打印“低黑色载荷图像表”时，针对K(黑色)的调色剂劣化一点点出现。

此外，在“高黑色载荷图像表”的图像形成中，关于Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)，印字率足够高，因此要相加到调色剂劣化累计值X的值为负值。另一反面，关于K(黑色)，印字率非常高，因此要相加到调色剂劣化累计值X的值是负值。另一反面，关于K(黑色)，印字率非常高，因此要相加到调色剂劣化累计值X的值是绝对值较大的负值-502。因此，在打印“高黑色载荷图像表”时，调色剂被从针对K(黑色)的调色剂劣化状态中突然地恢复。

如上所述，将说明以下情况中的进展，在该情况中，如上所述，在一页间歇模式下“低黑色载荷图像表”的图像被形成在104页片材上，然后“高黑色载荷图像表”的图像被新形成在一页片材上(图像被形成在总共105页A4大小记录材料的一表面上)。如图10所示，关于Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)，相加到调色剂劣化累计值X的值总为负值。因此，如图8中的步骤S5和S6所示，调色剂劣化累计值X总处于调色剂劣化累计值X被重置为0的状态中。因此，将参考图11说明针对K(黑色)的进展情况。

如上所示，在打印“低黑色载荷图像表”时，调色剂劣化累计值X被逐步累加+5。因此，如图11所示，从第1页到第103页，调色剂劣化累计值X被累计并按照5,10,15,…515的顺序单调增加。此外，调色剂排放执行阈值A(＝512)和调色剂劣化累计值X的差值(A-X)的值从第1页到第102页按照507、502、497…2的顺序单调减少，并且在第103页，差值(A-X)为-3，是负值。

在这种情况下，根据图8和图9的流程图，强制消耗模式中的操作被执行，使得执行强制调色剂消耗，其量对应于A＝512(图9中步骤S22)。附带地，在对照例中，在一页模式下实现图像形成，因此强制消耗模式中的操作在第103页的图像形成任务的后旋转过程中被执行。当图像形成不在一页间歇模式下实现而是连续实现时，在第103页的图像形成结束后中断图像形成，并然后执行强制消耗模式中的操作。在执行强制消耗模式中的操作后，调色剂劣化累计值X被重置为0(图9中步骤S24)。然后，当“低黑色载荷图像表”被打印在第104页上时，调色剂劣化累计值X为5，使得差值(A-X)为507。最终，当“高黑色载荷图像表”被打印在第105页上时，如上所述参考图10，-502被相加到调色剂劣化累计值X上，使得新的调色剂劣化累计值X为-497，因此调色剂劣化累计值X被重置为0(图8中步骤S6)。

从以上看到，关于K(黑色)，将估计在对照例的强制消耗模式的操作被执行的情况下由105页片材的过纸造成的总调色剂消耗量。然后，对于104页“低黑色载荷图像表”，相应的视频计数为5x104＝520，对于1页“高黑色载荷图像表”，相应的视频计数为512x1＝512，以及对于每次强制调色剂消耗，相应的视频计数为512。因此，在对照例的操作中，调色剂消耗量对应于总计1544的视频计数。

[在此实施例中的强制消耗模式的操作]

将参考图12说明在此实施例中的强制消耗模式的操作。在此实施例的情况下，是否可执行强制消耗模式中的操作也根据图8的流程图进行判断。在上述图8的步骤S10中差值(A-X)为负值的情况下，图像形成被中断，并且然后执行强制消耗模式中的操作。首先，向主转印辊105(图1和图2)施加具有与正常图像形成中的极性相反的极性的主转印偏压(即，具有与感光鼓101上的调色剂图像的极性相同极性的转印偏压)(步骤S31)。接着，量对应于通过将排放执行阈值A与小于1的系数(0.5，即，在此实施例中50％)相乘所得的值(视频计数)的调色剂被排放(步骤S32)。换言之，量对应于调色剂劣化累计值X的一部分调色剂被消耗。在此实施例中，排放执行阈值A被设置为512(对应于在A4大小记录材料的一个表面上具有100％全表面填充图像印字率的图像的视频计数)。因此，关于在A4大小记录材料的一表面上的副扫描(subscanning)方向(感光鼓101的旋转方向)具有50％的长度的填充图像(solid image)被排放到感光鼓101上的操作，即，强制消耗模式中的操作，被执行以按照对应于Ax0.5的量消耗调色剂。

然后，由于主转印偏压具有与调色剂的极性相同的极性，排放到感光鼓上的调色剂未被转印到中间转印带上，而被清洁器109收集(步骤S33)。调色剂劣化累计值X被重置成(X-(Ax0.5))的值(步骤S34)。即，CPU 206根据强制消耗模式中的操作的执行将累计值(累计值X)重置为小于预定阈值(排放执行阈值A)的预定正值。此外，在强制消耗模式中的操作被执行的情况下，通过从当时的调色剂劣化累计值X中减去通过将排放阈值A乘以上述系数0.5所得到的值而得到的值被用作重置值(X-(Ax0.5))。最后，主转印偏压被返回到具有在正常图像形成中的极性的转印偏压(步骤S35)，然后强制消耗模式中的操作被终止，并且操作被恢复为正常图像形成操作。在恢复后(在执行强制消耗模式中的操作后)，根据图8的流程图，差值(Vt-V)被相加(累计)到重置值(X-(Ax0.5))上(图8步骤S4)。

如上所述，在此实施例的强制消耗模式的操作中，调色剂劣化累计值X在执行一次强制消耗模式中的操作后未被重置为0。即，在上述对照例中，通过执行强制消耗模式中的操作使得其量对应于在A4大小记录材料的一表面上的填充图像的调色剂被刷新，并且调色剂劣化累计值X也被重置为0。但是，在此实施例中，通过执行强制消耗模式中的操作，其量对应于在A4大小记录材料的一表面上的填充图像的50％的调色剂被刷新，并且调色剂劣化累计值X也仅被重置为大约50％。即，强制消耗模式中的操作被执行以便将调色剂劣化状态保持在一个能够维持图像质量的水平的预定水平上，而不完全重置调色剂劣化状态。

[此实施例中强制消耗模式中的操作的详细例子]

与在对照例中类似，同样在上述的此实施例的强制消耗模式的操作中，将介绍在一页间歇模式下“低黑色载荷图像表”的图像被形成在104页片材上，并且然后“高黑色载荷图像表”的图像被新形成在一页片材上的情况的进展。附带地，在每页“低黑色载荷图像表”和“高黑色载荷图像表”的图像被形成在A4大小记录材料的一表面上的一页上时，如何累计各个颜色的调色剂劣化累计值X与参考图10的表格的上述内容相同。此外，关于Y(黄色)、M(品红色)和C(青色)，如图10所示，相加到调色剂累计值X的值总是负值。因此，如图8的步骤S5和S6所示，调色剂劣化累计值X总处于使调色剂劣化累计值X重置为0的状态。因此，将参考图13说明针对K(黑色)的进展情况。

如上所述参考图10，在打印“低黑色载荷图像表”时，调色剂劣化累计值被逐步累加+5。因此，如图13所示，从第1页到第103页，调色剂劣化累计值X被累加并按照5,10,15,…515的顺序单调增加。此外，调色剂排放执行阈值A(＝512)和调色剂劣化累计值X的差值(A-X)的值从第1页到第102页按照507、502、497…2的顺序单调减少，并且在第103页，差值(A-X)为-3，是负值。

在此例中，根据图8和图12的流程图，强制消耗模式中的操作被执行，使得执行强制调色剂消耗，其量对应于Ax0.5＝256(图12中步骤S12)。附带地，同样在此实施例中，在一页模式下实现图像形成，因此强制消耗模式中的操作在第103页的图像形成任务的后旋转过程中被执行。在图像形成不在一页间歇模式下实现而是连续实现时，在第103页的图像形成结束后中断图像形成，并然后执行强制消耗模式中的操作。在执行强制消耗模式中的操作后，调色剂劣化累计值X被重置为(X-(Ax0.5))＝515-256＝259(图12步骤S34)。然后，当“低黑色载荷图像表”被打印在第104页上时，调色剂劣化累计值X为264，使得差值(A-X)为248。最终，当“高黑色载荷图像表”被打印在第105页上时，如上所述参考图10，-502被相加到调色剂劣化累计值X上，使得新的调色剂劣化累计值X为-238，因此调色剂劣化累计值X被重置为0(图8步骤S6)。

从以上看到，关于K(黑色)，将估计在此实施例的强制消耗模式的操作被执行的情况下由105页片材的过纸造成的总调色剂消耗量。然后，对于104页“低黑色载荷图像表”，相应的视频计数为5x104＝520，对于1页“高黑色载荷图像表”，相应的视频计数为512x1＝512，以及对于一次强制调色剂消耗，相应的视频计数为256。因此，在本实施例的操作中，调色剂消耗量对应于总计1288的视频计数。

[此实施例和对照例之间的对比]

如上所述，在对照例中，在“低黑色载荷图像表”的图像被形成于104页片材上，然后“高黑色载荷图像表”的图像被新形成于1页片材上的情况下，调色剂消耗量对应于总计1544的视频计数。另一方面，在此实施例的情况下，如上所述，调色剂消耗量对应于总计1288的视频计数。因此，在本实施例的情况下，与对照例相比，调色剂消耗量可被抑制约16.6％。

此外，同样关于图像质量，在此实施例中，调色剂劣化累计值X的最大值是515，使得级别与对照例中的级别相等。此外，关于停运时间，在对照例和本实施例两者中，强制消耗模式中的操作的控制的次数为1，但在此实施例的控制中，调色剂排放图像关于副扫描方向的长度约为50％，因此单次操作的控制时间可被缩短。因此，也获得了停运时间缩短约1秒的效果。

根据打印任务的构成(例如单任务片材数量、间歇模式下的片材数量、片材大小、图像载荷或单面/双面)，调色剂消耗量减少效果变化，而且停运时间缩短效果也根据打印任务的构成和图像形成装置的处理速度变化。附带地，单任务片材数量是在一次图像形成任务中经历图像形成的片材数量。因此，在上述内容中，通过使用本发明的效果的一个简单易懂的例子来进行说明。此外，在此实施例中，说明了强制消耗调色剂量对应于调色剂排放执行阈值A的50％(系数)的控制构成，但本发明的效果不限于系数为50％的情况。而是，为了适宜地达到本发明的效果，期望系数被设置在0.3-0.7，即30％-70％的范围内。

上面已参考图13说明了“高黑色载荷图像表”被打印在第105页的例子，但具有相同图像比率的图像被连续形成(打印)的情况将被考虑。特别地，将考虑具有图像比率等于或小于预定比率的图像被连续形成的情况。在印字率方面，根据图像形成装置的类型，等于或小于预定比率被设置为等于或小于10％、等于或小于5％、等于或小于1％等。如果平均图像比率是相同的(条件)，例如，在“低黑色载荷图像表”被连续打印的情况下，与图13类似，强制消耗模式的操作在第103页的图像形成之后被执行。在这种情况下，在此实施例中，调色剂劣化累计值X被重置为(X-(Ax0.5))。因此，此后当“低黑色载荷图像表”被连续打印时，强制消耗模式中的操作先于调色剂劣化累计值X为0的时刻被执行。

即，执行强制消耗模式中的操作使得从强制消耗模式中的操作被执行到随后强制消耗模式中的操作为止经历图像形成的片材数量小于从调色剂劣化累计值X为0的时刻到第一次执行强制操作模式中的操作为止图像形成的片材数量。换言之，直至强制消耗模式中的操作被执行的间隔时间短于在后续的时间间隔中从预定条件被满足的时刻(即，调色剂劣化累计值X为0的时刻)到强制消耗模式中的操作第一次被执行的间隔。但是，关于在强制消耗模式的操作中消耗的调色剂的量，该量对应于Ax0.5，使得在强制消耗模式的一次操作中所消耗的调色剂的量小于如在对照例中那样调色剂消耗量对应于A的情况。因此，在本实施例和对照例两者中具有相同图像比率的图像均被连续形成的情况下，所消耗的调色剂的量大体上相同。

从以上看到，在本实施例的情况中，用于执行强制消耗模式中的操作的条件在从预定条件被满足的时刻到强制消耗模式中的操作第一次被执行的时间间隔与随后的时间间隔之间不同。预定条件是显影设备的使用是从未使用状态开始的情况或如图8中步骤S6所示调色剂劣化累计值X通过形成具有高图像比率的图像而满足预定重置条件的情况。在此实施例中，预定重置条件是使图8的步骤S5中调色剂劣化累计值X为负值，以及在此例中，调色剂劣化X在步骤S6中被重置为0。此外，在如上所述的显影设备的使用是从未使用状态开始的情况下，调色剂劣化累计值X为0。因此，在此实施例中，预定条件被满足的时刻是调色剂劣化累计值X为0的时刻。

此外，在此实施例的情况下，当调色剂劣化累计值X大于排放执行阈值A(预定阈值)时，通过执行强制消耗模式中的操作，使得调色剂劣化累计值X不同于在显影设备的使用是从未使用状态开始的情况下的累计值。即，在显影设备的使用是从未使用状态开始的情况下调色剂劣化累计值X为0，而在强制消耗模式中的操作被执行的情况下调色剂劣化累计值X为(X-(Ax0.5))。

如上所示，在本实施例的情况下，在强制消耗模式的操作中，消耗的调色剂的量对应于通过将排放执行阈值A与小于1的系数(0.5)相乘所得到的值(Ax0.5)。换言之，当强制消耗模式中的操作被执行时，执行其量对应于调色剂劣化指标(排放执行阈值A)的一部分的调色剂的排放。因此，强制消耗模式的操作中的调色剂消耗量可被抑制。此外，如上所述，即使在强制消耗模式的操作中的调色剂消耗量较小时，此后如果具有高图像比率的图像被形成，如上所述参考图3调色剂劣化状态被消除。即，在本实施例的情况下，考虑到在强制消耗模式中的操作被消耗后形成具有高图像比率的图像的情况，强制消耗模式的操作中所消耗的调色剂的量被抑制。因此，此后当具有高图像比率的图像被形成并且调色剂劣化状态被消除时，即使在强制消耗模式的操作中所消耗的调色剂的量较少，也可以抑制产生由调色剂劣化导致的图像缺陷。另外，对应于在强制消耗模式的操作中所消耗的调色剂的量降低，作为整体的调色剂消耗量能被抑制。

此外，调色剂劣化累计值X的重置值是通过从调色剂劣化X中减去通过将排放执行阈值A与系数(0.5)相乘所得到的值而得到的值(X-(Ax0.5))。换言之，在与调色剂排放操作的同步中，调色剂劣化指标被部分恢复。因此，此后在合适的时刻执行强制消耗模式中的操作使得即使在不形成具有高图像比率的图像时，调色剂劣化也不会对图像产生不利的影响。例如，在先于调色剂劣化累计值X被重置为0的情况的阶段执行强制消耗模式中的操作。此外，即使在此情况中的强制消耗模式的操作中，调色剂消耗量也被类似地抑制，因而使得调色剂消耗量等于调色剂劣化累计值X的重置值为0的情况中的调色剂消耗量。因此，在此实施例的情况下，调色剂消耗量可被抑制，同时适当地消除调色剂劣化。

<第二实施例>

将参考图14和图15说明本发明的第二实施例。在上述第一实施例中，说明了与调色剂排放执行阈值A相乘的系数为0.5(50％)并且量对应于A的50％的调色剂在强制消耗模式的操作中被排放的控制。另一方面，在此实施例中，根据平均图像比率(平均印字率)改变系数Z。其他的构成和作用(功能)类似于第一实施例中的构成和作用，因此将省略或简化多余的说明和描述，并且在下面，将主要说明与第一实施例不同的部分。

首先，本发明的一个重要方面就是抑制在强制消耗模式的操作中消耗的调色剂量，以及通过有效使用有可能在将来形成的高载荷图像表(具有高图像比率的图像)来抑制调色剂劣化。因此，例如，如果高载荷图像的形成可能性较高，很有可能在相对于调色剂排放执行阈值A更少量的调色剂被强制消耗时，总的调色剂消耗量能被抑制。因此，在此实施例中，根据经历图像形成的预定片材数(在此实施例中的最后1000页)的平均视频计数(对应于平均图像比率的值)改变强制消耗模式中的操作的流程。

将参考图14说明本实施例中的强制消耗模式中的操作的流程。同样在本实施例的情况下，类似于第一实施例中的情况，在图8的上述步骤S10中，在当差值(A-X)为负值的情况下，图像形成被中断，然后根据图14中的流程图执行强制消耗模式中的操作。首先，向主转印辊105施加具有与正常图像形成中的极性相反的极性的主转印偏压(例如，具有与感光鼓101上的调色剂图像的电荷极性相同极性的转印偏压)(步骤S41)。

接着，作为新的流程步骤，根据最后1000页的平均视频计数确定强制消耗量系数Z，该强制消耗量系数为小于1的系数(步骤S42)。强制消耗量系数Z是从图15的表中计算得到的，并且是根据存储在作为视频计数存储部分的RAM 211(图3)中的最后1000页的平均视频计数而确定的值。即，CPU 206也作为图像比率计算装置读取存储在RAM 211中的经历图像形成的预定片材数量(1000页)的视频计数。然后，关于经历图像形成的预定片材数(1000页)，CPU 206计算对应于平均图像比率的平均视频计数，该平均图像比率是每预定单元(一页A4大小的片材)的图像比率。然后，CPU 206通过参考存储在RAM 211中的图15的表格确定对应于所计算的平均视频计数的强制消耗量系数Z。例如，在最后1000页的平均印字率(平均图像比率)为20％的情况下，平均视频计数为102，从而强制消耗量系数Z为30％。

接着，关于排放执行阈值A，量对应于AxX的视频计数的调色剂被排放到感光鼓101上(步骤S43)。在此实施例中，排放执行阈值A被设置为512(对应于在A4大小记录材料的一个表面上具有100％全表面填充图像印字率的图像的视频计数)。因此，在最后1000页的平均视频计数为例如102的情况下，Z＝0.3(30％)。因此，在A4大小记录材料的一表面上关于副扫描方向具有30％的长度的填充图像被排放到感光鼓101上的操作，即，强制消耗模式中的操作，被执行以按照对应于Ax0.3的量消耗调色剂。

这样，在平均印字率较高的情况下，在将来也有很高的可能性形成具有高印字率的图像。因此，在此实施例中，CPU 206使得在平均图像比率是小于第一比率的第二比率的情况下的强制消耗量系数Z大于平均图像比率为第一比率的情况下的强制消耗量系数。即，在对应于平均图像比率的平均视频计数较高(第一比率)的情况下，有很高可能性在将来形成具有高印字率的图像，并且因此使强制消耗量系数Z较小以期通过具有高印字率的图像消除调色剂劣化。因此，能够使在强制消耗模式的操作中的调色剂的消耗量较小。另一方面，在平均视频计数是小于第一比率的第二比率的情况下，有较低的可能性在未来形成具有高印字率的图像，因而通过该具有较高印字率的图像消除调色剂劣化的可能性也较低。因此，通过增加强制消耗量系数Z，调色剂劣化被强制消耗模式中的操作消除到可能的程度。

然后，由于主转印偏压具有与调色剂的极性相同的极性，排放到感光鼓101上的调色剂未被转印到中间转印带上，而被清洁器109收集(步骤S44)。调色剂劣化累计值X被重置为值(X-(AxZ))(步骤S45)。即，在执行强制消耗模式中的操作的情况下，通过从当前时刻的调色剂劣化累计值X中减去通过将排放阈值A乘以上述系数(Z)所得到的值而得到的值被CPU 206设置为重置值(X-(AxZ))。最后，主转印偏压被返回到具有在正常图像形成中的极性的主转印偏压(步骤S46)，然后强制消耗模式中的操作被终止，并且操作被恢复为正常图像形成操作。在恢复后(在执行强制消耗模式中的操作后)，根据图8的流程图，差值(Vt-V)被相加(累计)到重置值(X-(AxZ))上(图8步骤S4)。

如上所述，在此实施例中，与第一实施例中的控制相比，在基于最后1000页的平均视频计数而高印字率的可能性较高的情况下，通过减少强制消耗模式的操作中的调色剂消耗量实现对总调色剂消耗量的抑制。

参考例如第一实施例中的图13，考虑此实施例中的具体效果。在图13中在第103页的时刻，将考虑最后1000页的平均视频计数为102的情况。例如，在图13中在第一页之前的片材的图像具有高印字率的情况或类似的情况对应于此情况。此外，直至差值(A-X)在103页为负值-3，操作类似于第一实施例中的操作。

在此情况下，根据图8和图14的流程图，强制消耗模式中的操作被执行，从而根据图15中的强制消耗量系数Z的计算表来执行量对应于Ax0.3＝154的强制调色剂消耗(图14步骤S43)。然后，调色剂劣化累计值X被重置为(X-(Ax0.3))＝515-154＝361(图14步骤S45)。然后，当“低黑色载荷图像表”被打印在第104页上时，调色剂劣化累计值X为336，使得差值(A-X)为146。最后，当“高黑色载荷图像表”被打印在第105页上时，如上所述参考图10，-502被相加到调色剂劣化累计值X上，使得新的调色剂劣化累计值X为-136，并且因此调色剂劣化累计值X被重置为0(图8中步骤S6)。

关于K(黑色)，将从上面内容估计在执行此实施例的强制消耗模式中的操作的情况下由105页片材的过纸造成的总调色剂消耗量。然后，对于104页“低黑色载荷图像表”，相应的视频计数为5x104＝520，对于1页“高黑色载荷图像表”，相应的视频计数为512x1＝512，以及对于一次强制调色剂消耗，相应的视频计数为154。因此，在本实施例的操作中，调色剂消耗量对应于总计1186的视频计数。

在第一实施例中，调色剂消耗量对应于总计1288的视频计数，而在此实施例中，调色剂消耗量对应于总计1186的视频计数。因此，在此实施例中，相比第一实施例，调色剂消耗量能够被进一步抑制约7.9％。

此外，同样关于图像质量，在此实施例中，调色剂劣化累计值X的最大值是515，使得水平与对照例和第一实施例中的水平相等。此外，关于停运时间，在对照例、第一实施例和本实施例三者中，强制消耗模式中的操作的控制的次数都为1，但在此实施例的控制中，调色剂排放图像关于副扫描方向的长度约为50％，因此单次操作的控制时间可被缩短。与对照例相比，也获得了停运时间缩短约1.4秒的效果。

<第三实施例>

将参考图16说明本发明的第三实施例。在上述第一实施例和第二实施例中，如图8所示，在固定调色剂劣化阈值视频计数Vt作为参考值的同时计算并然后累计(Vt-V)，并从而判断强制消耗模式中的操作能否被执行。另一方面，在此实施例中，计算每次单页图像形成时显影设备的驱动时间，并然后根据驱动时间改变参考值。即，在此实施例中，参考值是通过将调色剂劣化阈值视频计数Vt作为固定值与根据驱动时间的可变状态相乘所得到的值。其他的构成和作用(功能)类似于第一实施例和第二实施例中的构成和作用，因此将省略或简化多余的说明和描述，以及在下面，将主要说明与第一实施例和第二实施例不同的部分。

首先，在本发明的发明人具体研究调色剂劣化机制时，发现调色剂劣化取决于显影设备驱动时间(显影套筒24的驱动时间或第一输送螺旋22a和第二输送螺旋22b的驱动时间)。因此，在此实施例中，根据显影套筒24和视频计数的驱动时间执行强制消耗模式中的操作。

上述图7所示的调色剂劣化阈值视频计数Vt的值是产生图像缺陷的经验调查阈值。此时总的显影套筒驱动时间约为2000秒。因此，对于例如Y(黄色)，关于由2秒显影套筒驱动时间而产生的调色剂劣化，当通过提供具有1％印字率＝5视频计数的调色剂而发生调色剂更换时，这意味着能够抑制图像缺陷的产生。在连续图像形成的情况下，除了第一页的图像形成和最后一页的图像形成，在一页图像形成中，没有对预旋转和后旋转的控制，因而在本实施例的图像形成装置中，一页图像形成的显影套筒驱动时间(即，参考时间Su)为2秒。但是，参考时间Su是根据图像形成装置的性能确定的值并且根据图像形成装置的类型变化，该参考时间Su是每(一)页的显影套筒驱动时间。

基于此前提，将说明对强制消耗模式中的操作能否被执行的判断。作为前提条件，类似于上述图3中的情况，针对各种颜色的强制消耗模式中的操作的概念是相同的。因此，在一些情况中从以下流程图等的说明中省略了颜色，而是在这些情况下，针对各种颜色实现共同控制。在此实施例中，作为一个简单易懂的例子，考虑这样的情况：针对Y,M,C,K四种颜色的每(一)页印字率为Y5％，M 5％，C 5％和K 1％(“低黑色载荷图像表”)的图像以单页间歇方式被形成在A4大小片材上。

当开始图像形成时，如上所述参考图3，视频信号计数部分207计算用于各颜色的视频计数V(Y)、V(M)、V(C)和V(K)。此外，CPU 206(图3)也作为驱动时间计算装置计算显影套筒驱动时间St(sec)(步骤S51)。在此实施例中，针对某种颜色的在A4大小片材的一表面(面)上的全(整个)表面填充图像(具有100％印字率的图像)的视频计数是512。“低黑色载荷图像表”的视频计数是V(Y)＝26,V(M)＝26,V(C)＝26和V(K)＝15。这里，在计算每个视频计数时，数值的小数部分被四舍五入至最相近的整数。

此外，在连续图像形成中的情况下，除了第一页和最后一页的一页，如上所述显影套筒驱动时间St为2秒。在第一页的情况下，向该驱动时间添加预旋转时间，以及在最后一页的情况下，向该驱动时间添加后旋转时间。附带地，在通过实现在图像形成期间的强制消耗模式中的操作以外的控制来中断图像形成但是驱动显影套筒的情况下，其时间也被添加到当前时刻的一页图像形成中的显影套筒驱动时间中。在此实施例中，以一页间歇方式形成图像，因此显影套筒驱动时间是2.5秒(St＝2.5秒)每(一)页。St对应于显影设备(显影套筒24)的单位驱动时间。

然后，从通过上述实验等所获得的调色剂劣化阈值视频计数Vt的表格(图17)中计算调色剂劣化阈值视频计数Vt(步骤S52)。从图7看到，针对Y和C的调色剂劣化阈值视频计数Vt为5，并且针对M和K的调色剂劣化阈值视频计数Vt为10。根据上述参考时间Su设置合适的调色剂劣化阈值视频计数Vt。即，如上所述，根据图像形成装置的类型确定参考时间Su，并且如果参考时间较长，每次一页图像形成时的调色剂劣化度也变化。因此，可优选地根据Su设置Vt。在此实施例中，图像形成装置的类型使得Su为2秒，因此如上所述设置Vt。

然后，从视频计数V、调色剂劣化阈值视频计数Vt、显影套筒驱动St和参考时间Su计算(Vt x St)–(V x Su)(步骤S53)。在此实施例中，St为2.5秒，而且Su为2秒，因而(Vt x St)–(V x Su)为(Vt x 2.5)–(V x2)。即，CPU 206通过从(Vt x 2.5)中减去(V x 2)(消耗值)来计算差值(Vtx 2.5)–(V x 2)。此外，不论(Vt x St)–(V x Su)的值的符号(正或负)，(Vt x St)–(V x Su)被相加到调色剂劣化累计值X(步骤S54)。

在详细说明步骤S54时，例如，在印字率较低的情况下，V的值较小，使得(Vt x St)-(V x Su)为正值。此外，在通过在连续图像形成中执行例如诸如预旋转和后旋转的操作使得显影套筒驱动时间St变长的情况下，(Vt x St)-(V x Su)也可为正值。通过向调色剂劣化累计值X添加上面计算得到的正值(Vt-V)，结果值表示调色剂劣化发生的状态。另一方面，例如，在印字率较高的情况下，V值较大，使得(Vt-V)为负值。通过向调色剂劣化累计值X添加上面计算得到的负值(Vt-V)，结果值表示调色剂从调色剂劣化状态恢复的状态。这里，当((Vt x St)-(V x Su))除以(St x Su)时，得到(Vt/Su)-(V/St)。在这种情况下，(Vt/Su)为固定值，并且(V/St)是关于调色剂消耗在显影设备的每单位驱动时间的消耗量的信息。此外，当该信息(V/St)小于预定值，即，小于(Vt/Su)时，((Vt/St)-(V/Su))变成正值并表示调色剂劣化出现。此外，基于信息(V/St)和预定值(Vt/Su)确定的劣化信息对应于((Vt x St)–(V x Su))。

然后，CPU 206判断在步骤S54中所计算的最新的调色剂劣化累计值X的符号(正或负)(步骤S55)。然后，在调色剂劣化累计值X为负值的情况下，调色剂劣化累计值X被重置为0(步骤S56)。即，在此情况下，形成调色剂劣化通过消耗高印字率调色剂并然后通过提供(新的)调色剂而被重置的状态。因此，调色剂劣化累计值X被重置为0，并随后执行图像形成(返回到步骤S51)。

另一方面，在调色剂劣化累计值X为正值的情况下。

关于在以上步骤中每次图像形成所计算和更新的调色剂劣化累计值X，CPU 206计算调色剂劣化累计值X与排放执行阈值A的差值(A-X)。(步骤S57)。

步骤S58-S60类似于图8的步骤S8-S10。在步骤S60中，作为强制消耗模式中的操作的流程，如在第一实施例(图12)或第二实施例(图14)中的强制消耗模式中的操作被执行。因此，通过防止调色剂劣化可以提供一个能够维持令人满意的图像质量同时使强制消耗模式的操作中的调色剂消耗量最小的图像形成装置。

此外，在此实施例中，考虑显影套筒驱动时间St确定调色剂劣化累计值X的值。即，(Vt x St)被用作参考值来用于获得调色剂劣化累计值X，使得显影套筒驱动时间St被反映在调色剂劣化累计值X中。为了在参考值中反映St，将视频计数V乘以参考时间Su。因此，能够计算进一步跟在调色剂劣化之后的调色剂劣化累计值X，从而能够更适当地防止调色剂劣化。

在如上所述的此实施例中，将考虑关于显影设备的每单位驱动时间消耗的调色剂的消耗量的信息不大于预定值的图像连续形成的情况。具体来说，将考虑信息(V/St)小于(Vt/Su)的情况。在如果平均图像比率是相同的(条件)(即，信息是相同的(条件))情况，例如，在“低黑色载荷图像表”被连续打印的情况下，类似于图13，强制消耗模式中的操作在第103页的图像形成之后被执行。在这种情况下，在此实施例中，调色剂劣化累计值X被重置为(X-(Ax0.5或Z))。因此，此后当“低黑色载荷图像表”被连续打印时，强制消耗模式中的操作先于调色剂劣化累计值X为0的情况的时刻被执行。

即，强制消耗模式中的操作被执行，使得从强制消耗模式中的操作被执行到随后强制消耗模式中的操作为止经历图像形成的片材数量小于从调色剂劣化累计值X为0的时刻到第一次执行强制操作模式中的操作为止经历图像形成的片材数量。换言之，直至强制消耗模式中的操作被执行的间隔时间短于在后续的时间间隔中从预定条件被满足的时刻(即，调色剂劣化累计值X为0的时刻)到强制消耗模式中的操作第一次被执行的间隔。但是，关于在强制消耗模式的操作中消耗的调色剂的量，该量对应于Ax0.5或Z，使得在强制消耗模式的一次操作中所消耗的调色剂的量小于如在上述对照例中那样调色剂消耗量对应于A的情况。因此，在本实施例和对照例两者中具有相同图像比率的图像均被连续形成的情况下，所消耗的调色剂量大体上相同。

在上述实施例的说明中，视频计数被用作根据图像形成的每个预定单元所消耗的调色剂量的消耗量，并且作为设置用于预定单元的参考值，但本发明不限于此。即，可以仅要求确定图像形成所消耗的调色剂量。

根据本发明，在强制消耗模式中的操作能够被执行的构成中，能够在抑制调色剂劣化的同时抑制调色剂消耗量。

尽管已经参考在此公开的结构说明了本发明，本发明并不限于在此提出的细节，并且本申请旨在覆盖可能出于改进的目的出现或出现在以下权利要求的范围内的一些修改或变化。

Claims (9)

1.一种图像形成装置，包括：

图像承载部件；

显影设备，用于使用调色剂显影形成于所述图像承载部件上的静电潜像；

供应设备，用于根据显影剂的消耗量向所述显影设备供应调色剂；以及

控制器，能够执行强制消耗模式中的操作，在该强制消耗模式中调色剂被所述显影设备强制消耗，其中所述控制器包括：

差值计算部分，用于计算根据图像形成的每个预定单元消耗的调色剂的量的消耗值和设置用于该预定单元的参考值之间的差值；以及

累计部分，用于对差值累计以获得累计值，

其中当累计值大于预定阈值时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作，使得对应于通过将预定阈值与小于1的系数相乘所得到的值的量的调色剂被消耗，

其中，当强制消耗模式中的操作被执行时，所述累计部分设置将从操作被执行时刻的累计值中减去通过将预定阈值乘以所述系数得到的值而得到的值设置为重置值，并且

其中在强制消耗模式中的操作被执行后，每当通过将重置值和差值累计所得到的累计值大于预定阈值时所述控制器执行强制消耗模式中的操作。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中当所述显影设备的使用是从未使用状态开始时，所述累计部分从0开始对所述差值累计。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述差值计算部分通过从参考值中减去消耗值来计算差值，并且

其中当由所述累计部分得到的差值的累计值为负值时，所述控制器将由所述累计部分得到的累计值重置为0。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中当累计值不小于预定阈值时，所述控制器使所述累计部分对当前时刻的累计值和当前时刻之后的差值进行累计，而不执行强制消耗模式中的操作。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括图像比率计算部分，该图像比率计算部分用于计算平均图像比率，该平均图像比率为关于经历图像形成的预定片材数的每个预定单元的图像比率，其中平均图像比率包括第一比率和小于第一比率的第二比率，

其中，所述控制器使平均图像比率为第二比率时的系数大于平均图像比率为第一比率时的系数。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括用于计算每一次一页的图像形成的所述显影设备的驱动时间的驱动时间计算部分，

其中所述控制器根据驱动时间改变参考值。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中当各自均具有相同图像比率的图像被连续形成时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作，使得从累计部分所得的累计值为0的时刻到强制消耗模式中的操作第一次被执行为止经历图像形成的片材数大于从强制消耗模式被执行到强制消耗模式的下一次操作被执行为止经历图像形成的片材数。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述控制器包括所述累计部分，所述累计部分用于对与图像形成的每个预定单元所消耗的调色剂量相关的值累计，并且当由具有高图像比率的图像的形成导致所述累计部分累计得到的值满足预定重置条件时，所述控制器重置由所述累计部分累计得到的值，

其中所述预定重置条件使由所述累计部分累计得到的值被重置。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中当由所述累计部分累计得到的值大于预定阈值时，所述控制器执行强制消耗模式中的操作。