CN108020998B - 图像形成装置、图像形成装置的显影剂更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置以及图像形成装置的显影剂更换方法。图像形成装置具有：温度传感器、显影部、补充部以及控制部。温度传感器检测温度。显影部向图像载体供给显影剂而进行显影。补充部容纳显影剂，并向显影部补充容纳的显影剂。控制部基于第一比率和阈值执行使显影剂从显影部排出，并使容纳于补充部中的显影剂补充至显影部的显影剂更换处理，所述第一比率是补充部对显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使显影部驱动的驱动时间之比，所述阈值基于温度传感器的检测温度而得出。

Description

图像形成装置、图像形成装置的显影剂更换方法

技术领域

本说明书中记载的实施方式涉及更换图像形成装置的显影剂的技术。

背景技术

现有，已知使用了载体和色调剂的双组份混合物的显影剂的图像形成装置。载体是通过与色调剂的粒子一同在容器内被搅拌，从而在色调剂的粒子上赋予电荷并将色调剂输送至感光体的表面的载体物质。

在该图像形成装置中，当在低印刷率的状态下片材上形成图像时，有时显影容器中的色调剂会劣化。尤其是最近市场上所提供的低温定影用色调剂，能够在低温下在片材上定影，另一方面由于耐热特性低而容易溶解，因此色调剂表面的外添剂容易埋没/脱离。尤其是当在没有更换显影剂的状态下持续搅拌时，如上所述外添剂埋没/脱离，对图像载体(感光鼓)的显影能力降低。

因此，需要用补充色调剂定期地更换劣化的色调剂(更新动作)，与此相关，已知如下的图像形成装置：基于进行显影的时间、处理的张数、每一张的印刷率，进行是否需要更换色调剂的判定，并更换色调剂。

然而，在现有的技术中，在实施了色调剂更换的动作之后，未判定是否充分地输出了劣化的色调剂就重置累积计数。因此，不确定的是，是否能够进行合适的显影。此外，尽管进行了色调剂更换动作，但是当未充分地输出劣化色调剂时，不能进行合适的显影。

发明内容

本发明提供一种图像形成装置，其具备：温度传感器，用于检测温度；显影部，向图像载体供给显影剂而进行显影；补充部，容纳显影剂，并将所述容纳的显影剂补充至所述显影部；以及控制部，基于第一比率和阈值执行使显影剂从所述显影部排出，并使容纳于所述补充部中的显影剂补充至所述显影部的显影剂更换处理，所述第一比率是所述补充部对所述显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使所述显影部驱动的驱动时间之比，所述阈值基于所述温度传感器的检测温度而得出。

本发明提供一种图像形成装置的显影剂更换方法，所述图像形成装置具有：显影部，向图像载体供给显影剂而进行显影；以及补充部，容纳显影剂，并将所述容纳的显影剂补充至所述显影部，其中，所述图像形成装置具有用于检测温度的温度传感器，算出第一比率，所述第一比率是所述补充部对所述显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使所述显影部驱动的驱动时间之比。基于所述第一比率和阈值执行使显影剂从所述显影部排出，并使容纳于所述补充部的显影剂补充至所述显影部的显影剂更换处理，所述阈值基于所述温度传感器的检测温度而得出。

附图说明

图1是示出实施方式的图像形成装置的一个例子的图。

图2是例示图像形成装置的内部构成的一部分的示意图。

图3是示出实施方式的控制部的动作例的流程图。

图4是说明显影电机的驱动时间以及色调剂补充电机的驱动时间的计测方法的图。

图5是示出检测温度和更换率阈值的对应关系的图。

图6是示出实施方式的控制部的色调剂更换处理的流程的一个例子的流程图。

图7是表示色调剂浓度相对于色调剂浓度传感器的输出值的关系的图。

图8是说明强制补充动作的图。

图9是表示色调剂浓度传感器的输出值相对于色调剂的补充时间的关系的图。

具体实施方式

实施方式的图像形成装置具有：温度传感器、显影部、补充部以及控制部。温度传感器检测温度。显影部将显影剂供给至图像载体而进行显影。补充部容纳显影剂，并对显影部补充容纳的显影剂。控制部基于第一比率和阈值执行使显影剂从显影部排出，并使容纳于补充部中的显影剂补充至显影部的显影剂更换处理，所述第一比率是补充部对显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使显影部驱动的驱动时间之比，所述阈值基于温度传感器的检测温度而得到。

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够高精度地实施显影剂的更换的图像形成装置。

下面，参照附图，对实施方式的图像形成装置进行说明。需要说明的是，在实施方式中，对应低温定影，采用使用了玻璃化转变温度Tg是50℃以下的色调剂的双组分显影剂。现有的一般色调剂的玻璃化转变温度Tg在65℃左右，但本实施方式的低温定影用色调剂至少是50℃以下，更具体而言在40℃～41℃左右。

图1是示出实施方式的图像形成装置的一个例子的图。此外，图中的虚线例示位于装置内部的单元。

图像形成装置100例如是能够在片材上形成色调剂像的复合机(MFP；MultiFunction Peripheral：多功能外围设备)。图像形成装置100例如具有打印机功能、复印功能、扫描功能、传真功能等。

图像形成装置100具有：图像读取部105、片材容纳部200、图像形成部250、片材排出部161以及控制面板104。

图像读取部105从载置于预定位置的原稿片材读取图像。例如，图像读取部105包括CCD(Charge Coupled Devices：电荷耦合器件)或CIS(Contact Image Sensor：接触式图像传感器)等摄像元件。图像读取部105通过摄像元件从载置于预定位置的原稿片材读取图像，并生成图像数据。图像读取部105将生成的图像数据输出至图像形成部250。图像读取部105也可以将生成的图像数据输出至例如，后述的控制部41。此外，图像读取部105也可以将生成的图像数据例如，经由网络发送至其它信息处理装置。

控制面板104具有显示部以及操作部。显示部是液晶显示器以及有机EL(ElectroLuminescence：电致发光)显示器等显示装置。显示部显示与图像形成装置100相关的各种信息。操作部具有多个按钮等。操作部接受用户对多个按钮的操作。控制面板104将根据用户对操作部的操作的指令信号输出至后述的控制部41。需要说明的是，控制面板104也可以是使显示部以及操作部一体地形成的触摸面板显示器。

图像形成部250基于通过图像读取部105所生成的图像数据在片材的表面上形成图像(复印功能)。此外，图像形成部250也可以基于经由网络通过其它信息处理装置所发送的图像数据在片材的表面上形成图像(打印功能)。图像形成部250例如，通过色调剂在片材的表面上形成图像。根据需要，将该形成图像称为色调剂像。

本实施方式的色调剂包括消色性的色调剂和非消色性的色调剂。非消色性的色调剂例如是黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的色调剂。消色性的色调剂与上述非消色性的色调剂同样地，是有色的色调剂。消色性的色调剂以高于非消色性的色调剂在片材上定影的温度的温度进行消色。在此，消色是指使得以与纸张的底色不同的颜色(不只是彩色，也包括白色以及黑色等非彩色。)所形成的图像在视觉上看不见。

此外，实施方式的色调剂为Tg40℃～41℃左右(即50℃以下)的低温定影用色调剂。

片材容纳部200具有多个供纸盒。各供纸盒分别收纳预定尺寸以及种类的片材。各供纸盒分别具有一张一张地取出收纳的片材的拾取辊。

收纳于片材容纳部200的片材被输送至图像形成部250。图像形成部250基于由图像读取部105所读取的原稿图像或从其它信息处理装置所发送的印刷数据在片材上形成图像。形成有图像的片材被片材排出部161排出。

图2是示出图像形成装置100的一部分的示意图，尤其是以图像形成部250为主的示意图。此外，在图2中示出只有1(例如黄(Y))种颜色的构成，但品红(M)、青(C)、黑(K)、消色色调剂(D)也是同样的构成。

在显影部60的周边设置有感光鼓72(图像载体)、带电部71、除电部75、清洁单元76以及转印辊73。

显影部60具有显影剂容纳部64、显影辊63、第一搅拌机62a、第二搅拌机62b以及色调剂浓度传感器65，并从显影电机32获得动力进行驱动。显影部60将存在于显影剂容纳部64内部的显影剂供给至感光鼓72。需要说明的是，显影辊63是供给机构的一个例子。此外，显影电机32是供给驱动部的一个例子，控制显影辊63、第一搅拌机62a、第二搅拌机62b的驱动。此外，色调剂浓度传感器65是检测部的一个例子，从控制部41输入控制用的电压，并将传感器结果输出至控制部41。

显影剂容纳部64是容纳显影剂的容器。显影剂是由磁性体微粒构成的载体和各色调剂的混合物。当显影剂被第一搅拌机62a、第二搅拌机62b搅拌时，色调剂摩擦带电。由此，色调剂通过静电力附着在载体的表面。

在显影剂容纳部64的内部配置有上述第一搅拌机62a、第二搅拌机62b以及显影辊63。第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b搅拌显影剂，并输送显影剂。第二搅拌机62b配置于显影辊63的下方，将容纳于显影剂容纳部64的显影剂供给至显影辊63的表面。显影辊63通过显影电机32的驱动沿图示的逆时针方向旋转。显影辊63由磁性体(磁石)构成，通过来自高压电源45的显影高压，负极和正极沿着圆周状交替地排列。由第二搅拌机62b所供给的显影剂根据通过配置磁性体(磁石)的构成产生的磁场分布而附着在显影辊63的表面。需要说明的是，显影辊63的磁场分布可以切换。显影部60通过切换显影辊63的磁场分布而进行显影剂的附着以及附着解除。

感光鼓72在表面具有感光层。感光鼓72通过主电机35的驱动，沿图示的顺时针方向旋转。在感光鼓72的周围配置有带电部71、显影部60、转印辊73、清洁单元76以及除电部75。在显影部60以及带电部71的下方配置有曝光部75。

带电部71通过从高压电源45所输出的带电高压而使感光鼓72的表面(感光层)一样地带电。例如，带电部71使感光鼓72的表面带负极性的电。通过带电部71使感光鼓72带电，从而附着在显影辊63的表面的显影剂中，只有色调剂附着在感光鼓72的表面。此时，在感光鼓72的表面通过曝光部75形成有静电潜像。因此，从显影辊63至感光鼓72的静电潜像上附着色调剂。由此，在感光鼓72的表面形成有色调剂像。

清洁单元76以刮掉等方式除去感光鼓72的表面的未转印的色调剂等。清洁单元76设置在感光鼓72的表面的色调剂像转印在中间转印带81上的位置(转印辊73的位置)的后段。在图2的例子的情况下，感光鼓72沿图中的顺时针方向旋转。由此，在色调剂像从感光鼓72被转印至中间转印带81上之后，清洁单元76除去感光鼓72的表面上的色调剂。由清洁单元76除去的色调剂收集在废弃色调剂罐中并废弃。

除电部75与穿过清洁单元76的感光鼓72对置。除电部75在感光鼓72的表面照射光。由此，感光层的不均匀的电荷被均匀化。即，感光层被除电。

转印辊73隔着中间转印带81与感光鼓72对置，并隔着中间转印带81抵接至感光鼓72的表面。转印辊73将感光鼓72的表面的色调剂像转印至中间转印带81上(一次转印)。

曝光部75在感光鼓72的表面照射激光。曝光部75通过控制部41的控制并基于图像数据来控制发光。曝光部75照射基于图像数据的激光。由此，在感光鼓72的表面中，在照射了激光的位置形成有静电图案(静电潜像)。需要说明的是，曝光部75也可以使用LED(LightEmitting Diode：发光二极管)光来代替激光。

色调剂浓度传感器65在显影剂容纳部64中检测色调剂浓度。色调剂浓度表示色调剂相对于载体的比率(色调剂/载体)。色调剂浓度传感器65将表示色调剂浓度的检测值输出至控制部41。

转印部82具有：从厚度方向的两侧夹持片材的支承辊82a；以及二次转印辊82b。支承辊82a通过主电机35的驱动而获得动力，沿着箭头方向移动中间转印带81。支承辊82a以及二次转印辊82b所对置的位置是二次转印位置。转印部82通过控制部41接收转印偏压，在二次转印位置上，将中间转印带81的表面上的带电的色调剂像转印至片材S的表面上。转印了色调剂像的片材S按照以往那样通过定影部施加热和压力。

补充部31具有色调剂补充电机31a和补充机构31b。补充部31根据通过控制部41输出的控制指令而驱动色调剂补充电机31a。色调剂补充电机31a运转补充机构31b。补充机构31b与未图示的色调剂盒相连。补充机构31b根据色调剂补充电机31a的驱动而运转，将容纳于色调剂盒中的色调剂补充给显影剂容纳部64。色调剂补充电机31是补充驱动部的一个例子。

图像形成装置100具有温度传感器401和湿度传感器402。温度传感器401是检测图像形成部250的内部或图像形成部250的外部的周边的温度的热敏电阻。湿度传感器402检测图像形成装置100内或图像形成装置100的外部的相对湿度。温度传感器401、湿度传感器402在本例子中各有1个，但也可以对各色的每个感光体等设置多个。温度传感器401、湿度传感器402检测出的温度、湿度的值被输出至控制部41。

控制部41是软件功能部。软件功能部通过处理器执行程序来发挥功能。处理器例如是CPU(Central Processing Unit：中央处理器)。此外，控制部41也可以是硬件功能部。例如，控制部41由LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)等来实现。

存储部51由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、闪存器等存储装置来实现。

存储部51存储通过图像读取部105所生成的图像数据或经由网络通过其它信息处理装置所发送的图像数据。此外，存储部51存储控制部41的处理器执行的程序。此外，存储部51例如存储对应每个显影部60的识别信息的对应信息。即存储部51对每个颜色存储对应信息。该对应信息包括显影部驱动时间信息(A)、色调剂补充时间信息(B)、更换率信息(C)、初始值信息(D)、阈值信息(E)、设定值信息(F)以及色调剂更换计数(T)。此外，存储部51存储传感器输出判定信息、色调剂补充时间导出信息、图像图案信息以及更换率导出信息。这些各种信息将在后面进行叙述。

下面，说明对于传感器401、402检测出的温度、相对湿度与图像对比度电位的关系的研究事项以及结果。需要说明的是，图像对比度电位是指显影偏压的DC成分与曝光后的电位间的电位差。当图像对比度电位高时，显影剂的载体也和色调剂一同附着在感光体表面，产生载体显影(不只是色调剂，载体也附着在感光体的表面的状态下的显影处理)。其结果，在片材上形成粗糙的图像。

在本实施方式中，对以下的4种图案进行了研究。此外，对于以下的各图案，在外部环境是30℃/85％RH(Relative Humidity：相对湿度)的条件下进行。将该条件下称为HH环境。需要说明的是，这些各数值是一个例子，根据图像形成装置的仪器种类、个体的状态、各传感器的设置位置而成为不同的结果。

(第一图案)

连续进行1万张印刷率1％的单面印刷。当在HH环境下进行该连续印刷时，图像形成装置1的机体内的温度上升，感光鼓的温度(鼓热敏电阻温度)达到45℃。此外，机体内的相对湿度受温度上升的影响降低，变为55％RH。在该状况下，在品红色、黑色中出现图像对比度电位的上限贴近(界限值例：700V)，在品红色、黑色中发生载体显影。需要说明的是，上限贴近在本例中是指，图像对比度电位始终维持在界限值的状态。显影能力降低的色调剂即使提高图像对比度电位，也难以达到希望的浓度(附着量)。在浓度调节时等中，由于现有的控制部以成为极力希望的浓度的方式进行控制，因此以使图像对比度电位成为界限值即700V的方式进行控制，结果，变得能够维持该状态。由此出现上限贴近。此外，当出现上限贴近时，在图像对比度电位较高的状态下进行图像形成，发生载体显影。

(第二图案)

进行1万张印刷率4％的单面印刷。当在HH环境下进行该连续印刷时，鼓热敏电阻的温度为41℃，相对湿度为62％RH。在该状况下不出现上限贴近，也不发生载体显影。

(第三图案)

接着第二图案，进行1万张印刷率1％的单面印刷。当在HH环境下进行该连续印刷时，鼓热敏电阻的温度为45℃，相对湿度为77％RH。在该状况下，在品红色、黑色中出现上限贴近(700V)，并在品红色、黑色中发生载体显影。

(第四图案)

进行1万张印刷率3％的两面印刷。当在HH环境下进行该连续印刷时，鼓热敏电阻的温度为44℃，相对湿度为81％RH。在该状况下不出现上限贴近，也不发生载体显影。

在印刷率为1％时，如上述第一、第三图案所示，出现图像对比度电位的上限贴近而发生载体显影。在印刷率为1％时，在大约400g的显影剂中的色调剂的更换较少，即使印刷1万张，大约一半的色调剂(大约20g)自开始起在显影器内持续被搅拌。由此，色调剂表面的外添剂埋没/脱离，对感光体的显影能力降低。因此，即使控制部将图像对比度电位提高至上限界限值(在本例中为700V)，也达不到希望的浓度，图像对比度贴近于上限界限，结果发生载体显影。

在实施方式中，对这样的色调剂外添剂埋没/脱离而劣化的色调剂实施更换处理。即，控制部41在显影剂容纳部64内的色调剂的更换较少的状态的情况下，进行将显影剂容纳部64内的色调剂更换成新的色调剂的处理。一般而言，消耗量少的色调剂(显影剂)在显影剂容纳部64内的存在的时间变长。其结果，显影剂容纳部64内的色调剂(显影剂)通过第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b被搅拌的次数变多，存在破碎的比率增加的倾向。由此，显影剂劣化。在使用劣化的显影剂时，存在画质劣化、或者在图像的浓淡产生斑的情况。因此，控制部41进行上述色调剂的更换处理，以使图像的品质不降低。

例如，控制部41基于补充部31对显影部60进行色调剂补充的时间和使显影部60驱动的驱动时间之比来执行色调剂更换处理。在此，色调剂更换处理表示使色调剂从显影部60的显影剂容纳部64排出，并使色调剂从补充部31向显影部60补充的处理。需要说明的是，补充部31对显影部60进行色调剂的补充的时间相当于显影剂补充时间、色调剂补充时间，色调剂更换处理相当于显影剂更换处理。

以下，参照流程图，对色调剂更换处理进行说明。图3是示出实施方式的控制部41的处理的流程的一个例子的流程图。本流程图的处理例如，通过预定的周期而反复进行。

首先，控制部41判定是否从控制面板104接收到指令图像形成的指令信号(ACT001)。在未接收到指令图像形成的指令信号时(ACT001：否)，控制部41进行待机，直至接收到指令图像形成的指令信号为止。

另一方面，在接收到指令图像形成的指令信号时(ACT001：是)，控制部41开始图像形成处理(ACT002)。在此，图像形成处理是指控制部41进行以下的处理。

控制部41驱动显影电机32，并运转第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b。控制部41通过第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b的运转而搅拌显影剂容纳部64内部的显影剂。控制部41驱动显影电机32使感光鼓72旋转，并且以使感光鼓72的表面带电的方式控制带电部71。控制部41控制曝光部75，并使基于图像数据进行了发光控制的激光对带电的感光鼓72进行照射而形成静电潜像。控制部41驱动第二搅拌机62b，并将容纳于显影剂容纳部64的显影剂供给至显影辊63的表面。需要说明的是，此时，控制部41以将相当于供给至显影辊63的表面的色调剂的量补充给显影剂容纳部64的方式控制补充部31。补充部31接受控制部41的控制，将容纳于色调剂盒中的色调剂补充至显影剂容纳部64。

控制部41使显影电机32驱动，并使显影辊63的表面的色调剂附着在形成于感光鼓72的表面的静电潜像上。由此，在感光鼓72的表面形成有色调剂像。控制部41驱动转印辊73以及支承辊82a，并使中间转印带81移动。此时，控制部41对上述的转印辊73施加电压(转印偏压)，从而将感光鼓72的表面的色调剂像转印至中间转印带81上。控制部41以将容纳于片材容纳部200的片材S输送至转印部82的方式控制输送部。控制部41驱动主电机35等，使支承辊82a以及二次转印辊82b旋转，并且对二次转印辊82b施加电压(转印偏压)。由此，中间转印带81上的色调剂像在转印部82的二次转印位置上被转印至片材S上。控制部41以使转印了色调剂像的片材S像现有的那样输送至定影部使色调剂像定影，并输送至修整器等的方式控制输送部。控制部41反复进行上述的处理，直到在由用户设定的张数的量的片材S上进行图像形成为止。

返回至图3的流程图的说明。控制部41在图像形成装置的开始紧后，开始显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测(ACT003)。ACT003对每个颜色进行。

此时，控制部41判定已经计测出的显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B是否存储在存储部51中。例如，在上次的处理中，存在将显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的一者或两者存储在存储部51中的情况。因此，控制部41从存储部51获取显影部驱动时间信息A以及色调剂补充时间信息B。控制部41参照获取的显影部驱动时间信息A，判定显影电机32的驱动时间A是否存储在存储部51中。此外，控制部41参照获取的色调剂补充时间信息B，判定色调剂补充电机31a的驱动时间B是否存储在存储部51中。

在已经将显影电机32的驱动时间A存储在存储部51中时，控制部41将从此计测的时间A累加到已经存储的时间信息中。此外，在已经将色调剂补充电机31a的驱动时间B存储在存储部51中时，控制部41将从此计测的时间B累加到已经存储的时间信息B中。

另一方面，在还未将显影电机32的驱动时间A存储于存储部51中时，控制部41重新计测显影电机32的驱动时间A。此外，在还未将色调剂补充电机31a的驱动时间B存储于存储部51中时，控制部41重新计测色调剂补充电机31a的驱动时间B。

需要说明的是，上述的显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测对每个显影部60进行。在本实施方式中，显影部60根据色调剂的种类而具备。因此，显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B按照色调剂的类别而计测。此外，对于ACT003以后的处理也按照显影部60的色调剂的类别而实施。

接着，控制部41判定图像形成处理是否结束(ACT004)。例如，在由用户所设定的张数的量的片材S上未进行图像形成时，控制部41判定为图像形成处理未结束。此外，在由用户所设定的张数的量的片材S上进行了图像形成时，控制部41判定为图像形成处理已结束。

在判定为图像形成处理未结束时(ACT004：否)，控制部41进行待机，直到图像形成处理结束为止。另一方面，在判定为图像形成处理已结束时(ACT004：是)，控制部41进行以下的处理。

控制部41结束在ACT003中开始的显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测(ACT005)。控制部41使计测的显影电机32的驱动时间A作为显影部驱动时间信息A存储于存储部51中。此外，控制部41使计测的色调剂补充电机31的驱动时间B作为色调剂补充时间信息B存储于存储部51中。

图4是用于说明显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测方法的图。例如，显影电机32的驱动时间A由累加显影电机32打开状态的期间而导出。具体而言，累加示出显影电机32打开状态的矩形脉冲的从上升到下降的一个脉冲的幅度的值相当于显影电机32的驱动时间A。在图示的例子中，脉冲幅度a1相当于显影电机32的驱动时间A。此外，色调剂补充电机31a的驱动时间B由累加色调剂补充电机31a打开状态的期间而导出。在图示的例子中，累积脉冲幅度b1、b2以及b3的值相当于色调剂补充电机31a的驱动时间B。

此外，显影电机32在不进行显影处理期间也进行空转驱动。空转驱动表示在感光鼓72不带电的状态，即带电部71不运转的状态下，显影电机32进行驱动。以下，将空转驱动的时间称为空转时间进行说明。控制部41通过计测包括该空转时间的显影电机32的驱动时间A，从而能够高精度地进行后述的更换率C的算出。

返回至图3的流程图的说明。接着，控制部41算出更换率C(ACT006)。在后述的处理中，更换率C是成为判定是否更换色调剂时的指标的参数。

例如，更换率C被定义为用显影电机32的驱动时间A除色调剂补充电机31a的驱动时间B的值。因此，控制部41参照存储于存储部51中的显影部驱动时间信息A和色调剂补充时间信息B算出更换率C。控制部41将算出的更换率C作为更换率信息C存储于存储部51中。需要说明的是，在图像形成的初次处理时，在色调剂补充时间信息B中，例如，存储有默认的值作为色调剂补充电机31a的驱动时间B。存储于存储部51中的显影部驱动时间信息A以及色调剂补充时间信息B在后面叙述的处理中被重写。

接着，控制部41判定显影电机32的驱动时间A是否在预先设定的设定值F以上(ACT007)。设定值F作为设定值信息F存储于存储部51中。设定值F例如，在图像形成的初次处理时，设定成默认的固定值D。该固定值D作为初始值信息D存储于存储部51中。

在显影电机32的驱动时间A在设定值F以上时(ACT007：是)，控制部41判定为显影部60进行长时间驱动。另一方面，在显影电机32的驱动时间A小于设定值F时(ACT007：否)，控制部41判定为显影部71未进行长时间驱动，将处理返回至ACT001。

在判定为显影部60进行长时间驱动时，控制部41获取由温度传感器401检测出的现状的温度信息(ACT007A)。控制部41基于获取的温度信息导出用于与更换率C进行比较的阈值E(ACT007B)。在本实施方式中，根据图5所示的检测温度和更换率阈值的对应关系，从由温度传感器401检测出的温度导出阈值E。图5所示的对应关系作为更换率导出信息存储于存储部51内。需要说明的是，该更换率导出信息既可以作为从检测温度算出阈值的函数而定义，也可以嵌入控制部41所执行的程序中。

控制部41判断更换率C是否小于由ACT007B得出的阈值E(ACT008)。需要说明的是，也可以是事先被定义的阈值(作为阈值信息E存储于存储部51中)和更换率C之间的比较。

在更换率C在阈值E以上时(ACT008：否)，控制部41通过以下的处理变更设定值F。控制部41将设定值F重写成固定值D加上显影电机32的驱动时间A的值(D+A)(ACT009)。此后，处理进入ACT020。

另一方面，在更换率C小于阈值E时(ACT008：是)，控制部41进行色调剂更换处理(ACT010)。对于详细的该色调剂更换处理将在后面进行叙述。

控制部41使色调剂更换计数T增加1(ACT011)，并将设定值F以显影电机32的驱动时间A重写，并更新存储部51中的色调剂更换计数T以及设定值信息F(ACT012)。

控制部41在ACT020中判定是否即使一种颜色也进行了色调剂更换处理(ACT020)。该判定基于色调剂更换计数T是否增加，或基于示出是否实施了色调剂更换处理的未图示的标志值来判定。

在进行色调剂更换处理时(ACT020：是)，控制部41进行画质维持控制、反馈移动量等数据并调节操作量的控制即闭环控制(ACT021)，并返回至ACT001的处理。ACT021的动作也可以采用现有的处理。

接着，对ACT010的色调剂更换处理进行说明。图6是示出实施方式的控制部41的色调剂更换处理的流程的一个例子的流程图。

首先，控制部41开始色调剂更换动作(ACT101)。此时，控制部41开始显影电机32的驱动时间A和色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测(ACT102)。

控制部41控制曝光部75，并使基于预定的图像图案数据进行了发光控制的激光向带电的感光鼓72进行照射。预定的图像图案数据作为图像图案信息预先存储于存储部51中。由此，在感光鼓72的表面形成有预定的色调剂像(静电潜像)(ACT103)。

控制部41驱动转印辊73、支承辊82a使中间转印带81移动，并将感光鼓72的表面的色调剂像转印至中间转印带81上。控制部41未使片材S输送至转印部82，而是驱动转印辊73、支承辊82a，使中间转印带81持续移动。由此，附着在中间转印带81上的色调剂通过未图示的清洁单元而被除去。需要说明的是，控制部41也可以不使感光鼓72的色调剂像转印至中间转印带81上而除去。例如，控制部41通过不施加转印偏压而使感光鼓72持续旋转，从而通过清洁单元76除去感光鼓72的色调剂像。

接着，控制部41从色调剂浓度传感器65获取表示色调剂浓度的输出值(ACT104)。接着，控制部41判定从色调剂浓度传感器65获取的输出值是否为强制补充级别(ACT105)。

图7是表示色调剂浓度相对于色调剂浓度传感器65的输出值的关系的图，图7所示的横轴表示色调剂浓度，纵轴表示色调剂浓度传感器的输出值。例如，横轴的单位是[wt％]，纵轴的单位是[v]。如图7所示，色调剂浓度传感器65的输出值与色调剂浓度的关系由线性函数F1表示。函数F1具有伴随着色调剂浓度的增大而输出值(级别)减少的倾向。函数F1作为传感器输出判定信息预先存储于存储部51中。需要说明的是，传感器输出判断信息也可以是相当于函数F1的表数据来代替函数F1。此外，相当于函数F1的表数据也可以嵌入处理器所参照的程序中。在函数F1中设置有4个阈值。这4个阈值是异常判定阈值Thmax、异常判定阈值Thmin、强制补充阈值Th1以及补充停止阈值Th2。因此，色调剂浓度传感器65的输出值根据这4个阈值来分类。

在色调剂浓度传感器65的输出值在强制补充阈值Th1以上且在异常判断阈值Thmax以下时，控制部41判定为是强制补充级别。此外，在色调剂浓度传感器65的输出值在强制补充阈值Th1以下且在补充停止阈值Th2以上时，控制部41判定为不是强制补充级别。在其它条件的情况下，在本实施方式中，作为例外的处理来操作。

在色调剂浓度传感器65的输出值为强制补充级别时(ACT105：是)，控制部41开始强制补充动作(ACT120)。强制补充动作是继续色调剂补充，直到色调剂浓度传感器65的输出值达到强制补充阈值Th1以下为止的处理。

以下，参照图8，对由控制部41所实施的强制补充动作进行说明。如图所示，控制部41在强制补充动作中总是驱动显影电机32，使第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b运转，由此，显影部60在显影剂容纳部64内搅拌载体和新补充的色调剂。

此外，控制部41间断地驱动色调剂补充电机31a，使补充部31从色调剂盒向显影剂容纳部64内补充色调剂。此时，控制部41从进行色调剂补充电机31a的一个驱动的时刻开始经过预定时间之后，从色调剂浓度传感器65获取色调剂浓度的输出值。预定时间例如设定为用于充分搅拌所补充的色调剂和载体所需要的时间。控制部41例如，按照上述的图7的函数F1判定色调剂浓度传感器65的输出值是否在强制补充阈值Th1以下。即，控制部41判定是否结束强制补充动作(ACT121)。在色调剂浓度传感器65的输出值在强制补充阈值Th1以下时，控制部41判定为结束强制补充动作。此外，在色调剂浓度传感器65的输出值不在强制补充阈值Th1以下时，控制部41判定为未结束强制补充动作。

在未结束强制补充动作时(ACT121：否)，控制部41再次驱动色调剂补充电机31a。由此，控制部41使补充部31从色调剂盒向显影剂容纳部64内补充色调剂。控制部41反复进行色调剂补充电机31a的驱动以及色调剂浓度传感器65的输出值的获取，直到色调剂浓度传感器65的输出值达到强制补充阈值Th1以下为止。

另一方面，在结束强制补充动作时(ACT121：是)，控制部41进行初始化的处理(ACT130)。初始化是指进行以下的处理。控制部41将作为显影部驱动时间信息A存储于存储部51中的显影电机32的驱动时间清零。此外，控制部41将作为色调剂补充时间信息B存储于存储部51中的色调剂补充电机31a的驱动时间清零。此外，控制部41将作为设定值信息F存储于存储部51中的设定值重写成默认的固定值(初始值信息D)。控制部41将色调剂更换计数(T)的值重写成初始值零。由此，结束本流程图的处理。

另一方面，在色调剂浓度传感器65的输出值不在强制补充级别时(ACT105：否)，控制部41决定色调剂的补充时间(ACT106)。

图9是表示色调剂浓度传感器65的输出值相对于色调剂的补充时间的关系的图。图9所示的横轴表示色调剂浓度传感器的输出值，纵轴表示色调剂的补充时间。例如，横轴的单位是[v]，纵轴的单位是[s]。如图9所示，色调剂的补充时间和色调剂浓度传感器65的输出值的关系由线性函数F2来表示。函数F2具有伴随着色调剂浓度传感器65的输出值的增大而补充时间减少的倾向。需要说明的是，函数F2是将色调剂补充电机31a的驱动量设为恒定时的一个例子。

函数F2作为色调剂补充时间导出信息预先存储于存储部51中。例如，控制部41将从色调剂浓度传感器65获取的输出值带入函数F2中，从而决定色调剂的补充时间。需要说明的是，色调剂补充时间导出信息也可以是相当于函数F2的表数据来代替函数F2。此外，相当于函数F2的表数据也可以嵌入处理器所参照的程序中。

接着，控制部41以决定的补充时间驱动色调剂补充电机31a，并使补充部31从色调剂盒向显影剂容纳部64内补充色调剂(ACT107)。接着，控制部41结束显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B的计测(ACT108)。控制部41使计测的显影电机32的驱动时间A作为显影部驱动时间信息A存储于存储部51中。此外，控制部41使计测的色调剂补充电机31a的驱动时间B作为色调剂补充时间信息B存储于存储部51中。

接着，控制部41与上述的ACT006同样地算出更换率C(ACT109)。

控制部41获取由温度传感器401检测出的现状的温度信息(ACT109A)，并基于该温度信息以及图5的对应关系导出阈值E(ACT109B)。ACT109A、ACT109B的动作与上述ACT007A、ACT007B相同。

接着，控制部41判定算出的更换率C是否小于由ACT109B得出的阈值E(ACT110)。在更换率C不小于阈值E时(ACT110：否)，控制部41结束色调剂更换动作(ACT111)。接着，控制部41进行上述的ACT130的初始化的处理，结束本流程图的处理。

另一方面，在更换率C小于阈值E时(ACT110：是)，控制部41判定为色调剂的更换不充分，返回至ACT101的处理。由此，显影剂容纳部64内的色调剂浓度以落在预定的范围内的方式被控制。

以下，基于ACT105的色调剂浓度传感器65的输出值，对例外的处理进行说明。该例外的处理与本流程图的处理不同。例如，在色调剂浓度传感器65的输出值在异常判断阈值Thmax以上时，控制部41判定为在图像形成部250中发生异常。此外，在色调剂浓度传感器65的输出值在异常判断阈值Thmin以下时，控制部41判定为在图像形成部250中发生异常。当判定为在图像形成部250中发生异常时，控制部41停止图像形成部250的处理。此外，当判定为在图像形成部250中发生异常时，控制部41将表示发生异常的意思的信息输出至控制面板104。

此外，在色调剂浓度传感器65的输出值在补充停止阈值Th2以下且在异常判断阈值Thmin以上时，控制部41停止色调剂的补充。

根据以上说明的实施方式的图像形成装置100，计测补充部31进行了色调剂补充时的色调剂补充电机31a的驱动时间B。图像形成装置100在使显影部60驱动时计测显影电机32的驱动时间A。图像形成装置100基于更换率C执行色调剂更换处理，所述更换率C为计测的色调剂补充电机31a的驱动时间B和显影电机32的驱动时间A之比。

例如，在执行色调剂更换处理时，有时参照与本实施方式不同的指标进行。例如，在使用色调剂消耗量等指标来执行色调剂更换处理时，产生以下的问题。例如，在未向感光鼓72供给色调剂而驱动第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b时，对色调剂消耗量没有变化。然而，在显影剂容纳部64内色调剂被搅拌，由于遭受破碎等损伤而劣化。相对于此，在本实施方式中，更换率C是色调剂补充电机31a的驱动时间B和显影电机32的驱动时间A之比。即，更换率C是基于在显影剂容纳部64内补充色调剂之后在显影剂容纳部64内被搅拌的时间的值。因此，实施方式的图像形成装置100能够根据实际的色调剂的劣化状况而精度更高地执行色调剂更换处理。

此外，根据实施方式的图像形成装置100，例如，对未成为色调剂更换处理的执行对象的色调剂进行以下的处理。为了下一次的处理，图像形成装置100将计测的显影电机32的驱动时间A以及色调剂补充电机31a的驱动时间B存储在存储部51中。此外，图像形成装置100参照上一次为止的计测值，对未更换的色调剂算出更换率C。此外，图像形成装置100参照这一次的计测值，对已更换的色调剂算出更换率C。由此，图像形成装置100按照色调剂的颜色类别(显影部60的类别)算出更换率C。结果，图像形成装置100能够按照色调剂的颜色类别(显影部60的类别)独立地执行色调剂更换处理。

下面，对其它实施方式进行说明。在指令信号指令片材S的消色时，上述的控制部41将定影部的温度设定成高于图像形成时的温度。控制部41控制输送部50，使成为消色对象的片材S输送至定影部70。此时，显影电机32与片材S的输送连动地驱动。因此，显影剂容纳部64内的显影剂被第一搅拌机62a以及第二搅拌机62b搅拌。

控制部41也可以进行片材S的消色，以及消色性色调剂的更换处理。例如，在色调剂更换处理时，控制部41控制输送部50，使片材S输送至转印部82。由此，通过具有消色性色调剂的显影部60所形成的色调剂像被转印在消色对象的片材S上。控制部41将转印有通过消色性色调剂所形成的色调剂像的片材S输送至定影部，并同时进行消色处理以及色调剂更换处理。结果，图像形成装置100能够实现高效率的处理。

根据以上说明的至少一个实施方式的图像形成装置100，计测补充部31进行色调剂补充时的色调剂补充电机31a的驱动时间B。图像形成装置100计测使显影部60驱动时显影电机32的驱动时间A。图像形成装置100基于更换率C以及阈值执行色调剂更换处理，所述更换率C是计测的色调剂补充电机31a的驱动时间B和显影电机32的驱动时间A之比，所述阈值基于温度传感器401的检测温度而得出。

此外，通过像本实施方式这样根据温度使更换率的阈值(E)变动，而作为结果能够维持图像品质。在应用本实施方式时，在上述的第一图案的条件下，鼓热敏电阻温度为45℃，相对湿度为58％RH，从而能够得到在各色中不出现图像对比度电位的上限贴近(界限值例：700V)而图像浓度也在规格范围内没有问题的图像。

如以上所详细说明的那样，图像形成装置100能够高精度地实施显影剂(色调剂)的更换。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

温度传感器，用于检测温度；

显影部，向图像载体供给显影剂而进行显影；

补充部，容纳显影剂，并将容纳的所述显影剂补充至所述显影部；以及

控制部，根据第一比率和阈值执行使显影剂从所述显影部排出，并使容纳于所述补充部中的显影剂补充至所述显影部的显影剂更换处理，所述第一比率是所述补充部对所述显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使所述显影部驱动的驱动时间之比，所述阈值基于所述温度传感器的检测温度而得出，

在所述第一比率小于所述阈值时，进行所述显影剂更换处理，在所述显影剂更换处理中，对预先存储的预定的图像图案数据进行图像形成，而且，不使片材输送到中间转印部，而是通过清洁单元从中间转印带或感光鼓直接除去显影剂。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部对显影剂的每一颜色进行所述显影剂更换处理。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部分别累加在进行图像形成处理时对所述显影部进行显影剂补充的时间以及在进行图像形成处理时使所述显影部驱动的时间，算出所述显影剂补充时间和所述驱动时间，在进行了所述显影剂更换处理之后，对所述显影剂补充时间和所述驱动时间进行初始化。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部进一步把在进行所述显影剂更换处理时对所述显影部进行显影剂补充的时间和使所述显影部驱动的时间加到所述显影剂补充时间以及所述驱动时间上之后算出所述第一比率，并反复执行所述显影剂更换处理，直到该第一比率变为所述阈值以上为止。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述图像形成装置还具有存储检测温度的值和阈值之间的对应关系的存储部，

所述控制部从所述对应关系得出与所述温度传感器的检测温度对应的所述阈值。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述图像形成装置还具备检测所述显影剂所包含的色调剂的浓度的浓度传感器，

所述控制部基于所述浓度传感器的检测值，判定是否进行强制补充动作，所述强制补充动作使显影部正常驱动而将载体和新补充的色调剂进行搅拌，直至达到预定的浓度为止。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，

所述控制部在进行了所述强制补充动作之后，对所述显影剂补充时间和所述驱动时间进行初始化。

8.一种显影剂更换方法，其特征在于，是图像形成装置的显影剂更换方法，所述图像形成装置具有：显影部，向图像载体供给显影剂而进行显影；以及补充部，容纳显影剂，并将容纳的所述显影剂补充至所述显影部，

所述图像形成装置具有用于检测温度的温度传感器，

所述显影剂更换方法包括：

算出第一比率，所述第一比率是所述补充部对所述显影部进行显影剂补充的显影剂补充时间和使所述显影部驱动的驱动时间之比；以及

根据所述第一比率和基于所述温度传感器的检测温度得出的阈值执行使显影剂从所述显影部排出，并使容纳于所述补充部的显影剂补充至所述显影部的显影剂更换处理，

在所述第一比率小于所述阈值时，进行所述显影剂更换处理，在所述显影剂更换处理中，对预先存储的预定的图像图案数据进行图像形成，并且未使片材输送到中间转印部，通过清洁单元直接将显影剂从中间转印带或感光鼓除去。

9.根据权利要求8所述的显影剂更换方法，其特征在于，

所述图像形成装置分别累加在进行图像形成处理时对所述显影部进行显影剂补充的时间以及在进行图像形成处理时使所述显影部驱动的时间，算出所述显影剂补充时间和所述驱动时间，在进行了所述显影剂更换处理之后，对所述显影剂补充时间和所述驱动时间进行初始化。

10.根据权利要求9所述的显影剂更换方法，其特征在于，

所述图像形成装置进一步把在进行所述显影剂更换处理时对所述显影部进行显影剂补充的时间和使所述显影部驱动的时间加到所述显影剂补充时间以及所述驱动时间上之后算出所述第一比率，并反复执行所述显影剂更换处理，直到该第一比率变为所述阈值以上为止。

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