CN108333893A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了图像形成装置。图像形成装置包括控制单元，该控制单元被配置为能够执行浓度调节控制，该浓度调节控制在图像承载构件上形成用于图像浓度控制的参考调色剂图像，并且基于图像浓度检测单元检测到的参考调色剂图像的图像浓度来改变调色剂浓度的目标值。控制单元将调色剂浓度的目标值限制在预定范围内，并且基于调色剂浓度的目标值被置于边界值的事实来改变浓度调节控制的执行频率。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置。

背景技术

通常，提供给采用电子照相方法或静电记录方法的诸如复印机和打印机之类的图像形成装置的显影设备使用主要包括磁性调色剂的单组分显影剂或主要包括非磁性调色剂和磁性载体的双组分显影剂。尤其是，在通过电子照相方法形成全色或多色图像的图像形成装置中，大多数显影设备根据例如图像的色调使用双组分显影剂。

在使用上述双组分显影剂的情况下，双组分显影剂中的调色剂浓度(调色剂重量(T)与载体和调色剂的总重量(D)的比：TD比)在稳定图像质量中是极其重要的因素。由于调色剂在图像显影时被消耗，所以上述显影设备中的调色剂浓度不期望地降低，除非补充调色剂。因此，传统上，已经提出了如下的图像形成装置，其包括被配置为检测上述显影设备中的调色剂浓度并且保持该调色剂浓度恒定的浓度控制设备(日本专利申请特开No.10-039608)。更具体地，在上述专利文献(日本专利申请特开No.10-039608)中讨论的浓度控制设备是通过组合被称为显影剂浓度检测自动调色剂补充(ATR)、视频计数ATR和块(patch)检测ATR的方法来构造的。

显影剂浓度检测ATR是这样一种方法：该方法使用调色剂浓度传感器从显影剂的反射光量或显影剂的磁导率来检测显影设备中的显影剂中的调色剂浓度，并且基于该调色剂检测传感器的检测结果来控制调色剂浓度。此外，视频计数ATR是基于来自视频计数器的针对每个像素的数字图像信号的输出电平来计算所需的调色剂量以控制调色剂浓度的方法。此外，块检测ATR是这样一种方法：该方法在图像承载构件上形成用于参考的图像浓度检测图像图案(块图像)，利用面向图像承载构件安装的诸如图像浓度传感器之类的传感器来检测其图像浓度，并控制调色剂浓度。

日本专利申请特开No.10-039608中讨论的浓度控制设备根据显影剂浓度检测ATR和视频计数ATR来确定调色剂补充量。此外，该浓度控制设备被配置为在预定定时执行块检测ATR，并且基于该块检测ATR的浓度信息来校正显影剂浓度检测ATR或视频计数ATR。

显影剂浓度检测ATR直接检测显影设备中的显影剂中的调色剂浓度，因此可以保持显影剂中的调色剂浓度恒定。然而，调色剂的摩擦带电量由于显影剂中的磁性载体的特性的改变、环境的改变等而改变，因此显影性相应地改变。因此，即使当显影剂中的调色剂浓度保持恒定时，如果载体的特性改变和/或环境改变，图像浓度可能改变。

此外，视频计数ATR将原稿上的图像的浓度信息转换成视频计数数字，根据该值预测调色剂消耗量，并且将调色剂从初始设置值补充与显影剂中的调色剂浓度的预测改变相对应的量。因此，如果与消耗相关的调色剂补充量发生改变，则显影剂中的调色剂浓度可能从初始设置值偏离与该改变相对应的量。

另一方面，块检测ATR检测实际块图像的图像浓度。因此，在上述专利文献(日本专利申请特开No.10-039608)中讨论的浓度控制设备使得可以通过组合该块检测ATR来校正显影剂浓度检测ATR或视频计数ATR的目标值。

然而，根据块检测ATR，如果由于调色剂的摩擦带电量的增加而导致的显影能力的下降获得低浓度的块图像，则ATR操作以从该低浓度进行确定，从而继续调色剂补充。此外，如果由于调色剂的摩擦带电量的减少而导致的显影能力的增加获得高浓度的块图像，则ATR操作以从该高浓度进行确定，从而停止调色剂补充。以这种方式连续地补充调色剂或停止补充调色剂可能导致补充了比需要的多的调色剂或调色剂补充不足的情况，从而提高了损害显影图像的稳定性的可能性。

因此，传统上，已经提出了对显影剂浓度检测ATR的目标值的改变范围设置上限值和下限值，并且即使当作为块检测ATR的结果图像浓度被确定为高/低时，也防止显影剂浓度过度地增加/减少(日本专利申请特开No.2011-48118)。

以这种方式对显影剂浓度检测ATR的目标值的改变范围设置上限值和下限值，可以防止显影剂浓度过度增大或减小。然而，当显影剂浓度检测ATR的目标值与上限值或下限值匹配时，即使当执行块检测ATR时，显影剂浓度检测ATR的目标值也可保持不变。结果，执行块检测ATR可能是无用的。

发明内容

本发明旨在提供一种图像形成装置，其能够降低形成用于调节显影剂浓度的块图像的频率。

根据本发明的一个方面，图像形成装置包括：显影剂容纳单元，被配置为在其中容纳包含调色剂和载体的显影剂；显影剂承载构件，被配置为承载显影剂容纳单元中的显影剂；调色剂浓度检测单元，被配置为检测调色剂相对于显影剂容纳单元中的显影剂的浓度；调色剂补充单元，被配置为将调色剂补充到显影剂容纳单元中；图像浓度检测单元，被配置为以预定间隔检测由显影剂承载构件显影的浓度检测调色剂图像的浓度；控制单元，被配置为控制通过所述调色剂补充单元向所述显影剂容纳单元补充所述调色剂，以便将由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度保持在目标值；其中，所述控制单元还被配置为基于所述图像浓度检测单元的输出将所述调色剂浓度的目标值设置为不低于预设下限值且不高于预设上限值的值；以及其中，所述控制单元还被配置为当所述目标值被设置为高于所述下限值且低于所述上限值的值时将所述间隔设置为第一间隔，并且当所述目标值设置单元将所述目标值设置为上限值或下限值时，所述控制单元将所述间隔设置为大于所述第一间隔的第二间隔。

从以下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清楚。以下描述的本发明的每个实施例可以单独地或作为多个实施例的组合来实现。而且，来自不同实施例的特征可以在必要时或者在单个实施例中来自个别实施例的元素或特征的组合是有利的情况下进行组合。

附图说明

图1是示出根据第一示例性实施例的打印机的示意图。

图2是示出根据第一示例性实施例的显影设备的结构的示意图。

图3是示出根据第一示例性实施例的块检测自动调色剂补充(ATR)的流程图。

图4是示出块图像的示意图。

图5A和图5B是示出块图像的反射浓度和目标调色剂浓度的转变的图。

图6A、图6B和图6C是示出根据第一示例性实施例的块检测ATR的执行频率的图。

图7是示出根据第二示例性实施例的块检测ATR的流程图。

图8A、图8B和图8C是示出根据第二示例性实施例的块检测ATR的执行频率的图。

图9是示出根据第三示例性实施例的块检测ATR的流程图。

图10是示出块图像的反射浓度和目标值的差与在该处执行块检测ATR的片材数量之间的关系的图。

图11A、图11B和图11C是示出根据第三示例性实施例的块检测ATR的执行频率的图。

图12是根据第四示例性实施例的块检测ATR的流程图。

图13是示出根据第四示例性实施例的块图像的反射浓度和目标值的差与在该处执行块检测ATR的片材数量之间的关系的图。

图14A、图14B和图14C是示出根据第四示例性实施例的块检测ATR的执行频率的图。

具体实施方式

将参考附图基于在附图中示出的示例性实施例来详细描述本发明。将在本示例性实施例中描述的数值是用于实现本示例性实施例的设置条件，并且可以用其它数值代替。

[图像形成装置的总体配置]

图1是示出根据第一示例性实施例的作为图像形成装置的数字电子照相打印机1的配置的概要的示意图，并且打印机1包括作为片材容纳单元的片材盒3，其中，片材P被容纳在装置主体2的下部。此外，在片材P上形成图像的图像形成单元5和定影在片材P上形成的调色剂图像的定影设备6被设置在片材盒3上方。

堆叠在片材盒3中的片材P由形成片材馈送单元的拾取辊7馈送，并且然后通过传送辊9朝向对准辊10传送。片材P在由对准辊10从歪斜状态校正的同时与上述图像形成单元5中的图像形成定时同步地被传送到二次转印夹持部T2。由图像形成单元5形成的调色剂图像在二次转印夹持部T2处被转印到片材P上，并且片材P被朝向定影设备6传送。其上转印有未定影调色剂图像的片材P在定影设备6处被加压和加热，由此将调色剂图像定影到片材P上。然后，片材P被未示出的排出辊排出到片材排出盘上。

随后，将详细描述上述图像形成单元5的配置。图像形成单元5包括在由箭头X所示的方向上运行的无端中间转印带11和沿着该中间转印带11布置并且分别形成黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像的四个图像形成单元IP。除了用于显影的调色剂的颜色不同之外，这四个图像形成单元IP被彼此基本类似为配置，因此，图1仅示意性地示出了一个图像形成单元IP作为它们的代表。

上述中间转印带11由三个辊(即，驱动辊12、张紧辊13和二次转印内辊15)拉伸。由上述四个图像形成单元IP形成的相应颜色的调色剂图像彼此叠加在该中间转印带11上，由此形成全色调色剂图像。此外，二次转印外辊16以如下方式布置在与二次转印内辊15相对的位置处：在二次转印外辊16和二次转印内辊15之间夹着中间转印带11，并且二次转印夹持部T2由一对这种二次转印辊15、16和中间转印带11形成。

图像形成单元IP包括作为鼓型电子照相感光构件的感光鼓17，并且由围绕该感光鼓17布置的一次充电器19、扫描仪单元20、显影设备21、一次转印辊22、清洁设备23等构成。感光鼓17在其中心处包括支撑轴(未示出)，并且被配置为在由箭头R1所示的方向上由未示出的驱动单元围绕该支撑轴旋转地驱动。

一次充电器19与感光鼓17的表面接触以用于均匀且均一地对该表面充电，使得该表面具有预定的极性和电势，并且整体上被配置为具有辊形(以下称为充电辊)。该充电辊19以预定的压力与感光鼓17的表面压力接触，并且通过感光鼓17在由箭头R1所示的方向上的旋转被驱动而旋转。此外，通过利用充电偏压电源(未示出)向充电辊19的芯金属施加偏压，这允许充电辊19均匀且平均地接触感光鼓17的表面并使其充电。

在本示例性实施例中，通过将1.5kVpp的直流电压和交流电压叠加而获得的偏压被施加到充电辊19的芯金属。施加交流电压允许感光鼓17上的电势收敛到与直流电压的电压相同的值。例如，在直流电压＝-600V时，感光鼓17的表面在充电后具有-600V的电势。

扫描仪单元20在感光鼓17的旋转方向上布置在充电辊19的下游侧，并且通过根据图像信号用激光照射感光鼓来在感光鼓17上形成静电潜像。扫描仪单元20的激光强度可以在从0到255的范围内改变，并且可以通过改变激光强度来改变潜像的电势。在本示例性实施例中，V(L)表示当激光强度L在0和255(V(L＝0)至V(L＝255))之间改变时感光鼓17上的电势。

显影设备21被布置在扫描仪单元20的下游侧，并且采用双组分显影方法，双组分显影方法使用包括非磁性调色剂(在本示例性实施例中为带负电的调色剂)和磁性载体的双组分显影剂。然后，显影设备21被配置为用调色剂显影在感光鼓17上形成的静电潜像。换句话说，显影设备21用作使用包括调色剂和载体的显影剂将静电潜像显影成调色剂图像的显影单元。

一次转印辊22以面对感光鼓17同时将中间转印带11夹在一次转印辊22和感光鼓17之间的方式布置在显影设备21的下游侧，并且一次转印辊22的两端通过未示出的诸如弹簧之类的按压构件朝向感光鼓17按压。然后，通过上述一次转印辊22、感光鼓17和中间转印带11形成将在感光鼓17上形成的调色剂图像转印到中间转印带11上的一次转印夹持部T1。在本示例性实施例中，承载由显影单元显影的调色剂图像的图像承载构件由这些感光鼓17和中间转印带11形成。

清洁设备23被布置在一次转印辊22的下游侧，并且被配置为使用清洁刮板去除残留在感光鼓17上的调色剂。在二次转印内辊15的沿着带11的旋转方向的下游侧的中间转印带11上还布置有清洁设备25，该清洁设备25利用清洁刮板去除残留在中间转印带11上的调色剂。

将参考图2详细描述显影设备21的配置。如图2所示，采用双组分显影方法的显影设备21以这样的方式配置，即，其中包含显影剂的显影设备主体(显影剂容纳单元)26的内部通过垂直延伸的分隔壁27被分成显影室29和搅拌室30。上述显影设备主体26被形成为在显影室29中被部分地开口，并且在该开口处设置作为显影剂承载构件的非磁性显影套筒31。显影套筒31的一部分从上述开口露出，并且面向上述感光鼓17。此外，作为磁场生成单元的磁体32被固定地布置在显影套筒31的内部。磁体32具有大约三极或更多极，并且在本示例性实施例中使用具有五极的磁体。

另外，由显影驱动马达37驱动的第一和第二传送螺杆33和35被分别设置在显影室29和搅拌室30中，作为搅拌和传送显影剂的显影剂搅拌单元。建立显影室29和搅拌室30之间的连通的显影剂通道在分隔壁27中被形成在靠近侧和远离侧的每一端处，并且第一和第二传送螺杆33和35的旋转使得显影剂在显影设备主体26中循环和传送。更具体地说，第一传送螺杆33在显影室29中的旋转使得显影剂被供给到显影套筒31，并且，与此同时，由于通过显影消耗调色剂而具有降低的调色剂浓度的显影剂被传送到搅拌室30。此外，第二传送螺杆35的旋转使得从调色剂瓶36供给的调色剂和已经存在于显影设备21中的调色剂被搅拌和传送，从而使显影剂重新获得均匀的调色剂浓度。然后，具有恢复的调色剂浓度的显影剂被供给到显影室29。

显影设备21被以如下的方式配置，使得上述调色剂瓶36可附接到该显影设备21上，并且下调色剂传送螺杆40的旋转使调色剂经由补充口补充到显影设备21的搅拌室30中。此外，此时，上调色剂传送螺杆41也同时旋转，并且位于上部的调色剂被传送。在本示例性实施例中，将调色剂补充到显影单元中的调色剂补充单元包括调色剂瓶36、下调色剂传送螺杆40、上调色剂传送螺杆41和旋转地驱动调色剂传送螺杆40和41的补充马达39。可以通过旋转检测单元42对于螺杆的每次旋转检测补充马达39的旋转控制，并且控制单元43的中央处理单元(CPU)45执行将补充马达39驱动与预定次数的螺杆旋转相对应的量的控制。此外，除了CPU 45之外，控制单元43包括作为存储单元的随机存取存储器(RAM)46和只读存储器(ROM)47。另外，CPU 45连接到打印机1的接口49。

由显影设备21中的第一传送螺杆33搅拌的双组分显影剂被用于泵送的传送磁极(泵极)N3的磁力捕捉，并且通过显影套筒31的旋转传送。显影剂被具有某预定或更高磁通量密度的传送磁极(切割极)S2充分捕捉，并在形成磁刷的同时被传送。随后，磁刷被调节刮板50切割，这允许承载在显影套筒31上的显影剂具有合适的层压。然后，该承载的显影剂在被传送磁极N1承载的同时根据显影套筒31的旋转被传送到面向感光鼓17的显影区域。然后，由位于显影区域中的显影极S1形成磁刷，并且由于施加到显影套筒31上的显影偏压，只有调色剂被转印到感光鼓17上的静电图像上，结果，在感光鼓17的表面上形成根据静电图像的调色剂图像。

上述显影偏压通过用作显影偏压输出单元的显影偏压电源(未示出)施加到显影套筒31。在本示例性实施例中，通过叠加直流电压(Dev DC＝-500V)和交流电压Dev AC＝1.3(KVpp 10KHz)而获得的显影偏压从显影偏压电源施加到显影套筒31。

[调色剂补充控制：视频计数ATR和显影剂浓度检测ATR]

随后，将描述调色剂补充控制。由于静电潜像的显影，显影设备21中的显影剂中的调色剂浓度降低。因此，作为浓度控制设备的控制单元43执行将调色剂从调色剂瓶36补充到显影设备21中的控制(调色剂补充控制)。通过该控制，显影剂中的调色剂浓度被控制为保持尽可能恒定，或者图像浓度被控制为保持尽可能恒定。更具体地说，在本示例性实施例中，基于两条信息执行补充控制。在以下的说明中，作为示例，参考形成第N张片材的图像时的补充量来说明补充控制。

首先，将描述确定执行一次显影所消耗的调色剂量的视频计数ATR。视频计数ATR根据第N个输出产品的图像信息计算视频计数值Vc，并且通过根据式1将所计算的视频计数值乘以系数A_Vc来计算视频计数补充量M_Vc。

[式1]

M_Vc(N)＝Vc×A_Vc...(式1)

当输出具有100％的图像比的图像(即，完全纯黑色图像)时，视频计数值Vc是1023，并且视频计数值Vc根据图像比而改变。

接下来，将描述确定在显影时调色剂浓度与目标值的偏差量的显影剂浓度检测ATR。作为显影设备21中(显影剂容纳部分26中)的显影剂中的调色剂浓度的TD比由设置在搅拌室30中的作为调色剂浓度检测单元的电感传感器51(参考图2)来检测。显影剂浓度检测ATR首先计算根据电感传感器51对第N-1张片材的检测结果计算出的TD比与目标TD比TD_target之间的差值。然后，如式2所示，显影剂浓度检测ATR通过将该差值乘以系数A_Indc来计算电感补充量M_Indc(N)。

[式2]

M_Indc(N)＝(TD_target-TD_Indc(N-1))×A_Indc...(式2)

上述系数A_Vc和A_Indc各自被预先存储在ROM 47中。在本示例性实施例中，在将TD比存储到RAM 46中的情况下，如果TD比是8.0％，则将TD比存储为8.0，并且基于单位mg管理调色剂补充量。此外，A_Indc被设置为200，并且在ROM 47中被存储为200。

然后，根据式3从上述视频计数补充量M_Vc和电感补充量M_Indc(N)来计算第N张片材的调色剂补充量M(N)。

[式3]

M(N)＝M_Vc(N)+M_Indc(N)+M_remain(N-1)...(式3

在式3中，M_remain(N-1)表示当形成第N-1张片材的图像时在补充中未能补充的残余补充量。残余补充量是由于调色剂基于螺杆的一次旋转来补充并且补充量低于对应于一次旋转的量而产生的。在式3中，将该残余补充量相加以获得M(N)。此外，如果作为调色剂补充量获得负值M(M<0)，则将M设置为M＝0。

在确定了调色剂补充量M之后，控制单元43根据该调色剂补充量M计算补充马达39旋转的次数B。因为当下调色剂传送螺杆40旋转一次时补充到显影设备21中的调色剂量T被预先存储在ROM 47中，因此补充马达39旋转的次数B根据式4来计算。

[式4]

B＝M/T...(式4)

在本示例性实施例中，补充马达39旋转的次数B被四舍五入到最接近的整数。此外，由于受到补充马达39的转速的限制，最大值被设置为B＝5。与补充马达39旋转次数B是5或更多(B≥5)时的剩余量(remainder)相对应的调色剂补充量以及与B的小数部分对应的部分不被用于补充，因此根据式5来计算上述残余补充量M_remain。

[式5]

M_remain＝M-B×T...(式5)

然后，当形成第N张片材的图像时，控制单元43通过旋转驱动补充马达39与根据式4计算出的B一样多的次数来补充调色剂。

[调色剂补充控制：块检测ATR]

随后，将参考图3和图4描述块检测ATR。块检测ATR被执行为在图像承载构件上形成用于图像浓度控制的参考调色剂图像(浓度检测图像)，并基于由块检测传感器52检测到的参考调色剂图像的图像浓度改变调色剂浓度的目标值的浓度调节控制。块检测ATR具有作为目标值设置单元的功能，因为块检测ATR改变存储在RAM 46中的上述目标TD比TD_target。更具体地说，如图3所示，在步骤S1中，在经过设置在第N张片材的图像形成结束和第N+1张片材的图像形成开始之间的停机时间时，控制单元43开始块检测ATR。在块检测ATR开始之后，在步骤S2中，如图4所示，在第N张片材的图像形成之后，控制单元43在第N张片材的图像和第N+1张片材的图像之间在中间转印带11上形成块图像Q。该块图像Q总是以与初始状态相同的潜像来形成，而不管显影设备21的使用状态(耐久性状态)如何。

在形成了上述块图像Q之后，在步骤S3中，块图像Q的反射浓度Sig_DENS被作为检测图像承载构件上的调色剂图像的浓度的图像浓度检测单元的块检测传感器52检测。该块检测传感器52检测中间转印带11上的调色剂图像的反射浓度。块图像Q的反射浓度Sig_DENS具有这样的趋势：其数值随着块图像Q变暗而增加，并且被量化为从0到1023的范围中。然后，在步骤S4中，控制单元43计算ΔTD_target，其是根据式6的为了允许所形成的调色剂图像的反射浓度与初始状态匹配所需的TD比的改变范围。

[式6]

ΔTD_target＝{Sig_DENS(INIT)-Sign_DENS}/α...(式6)

上述变量Sig_DENS(INIT)表示当显影设备21处于初始状态时记录在RAM 46中的块图像Q的反射浓度，并且α表示当TD比改变1％时的Sig_DENS的改变量。在本示例性实施例中，α和Sig_DENS(INIT)分别是α＝50和Sig_DENS(INIT)＝400，使得在Sig_DENS＝375的情况下，获得ΔTD_target＝0.5，并且TD比被确定为必需增大0.5％。

在ΔTD_target被计算之后，在步骤S5中，控制单元43根据式7计算在块检测ATR之后的第N+1张片材和随后片材的目标TD比TD_target(N+1)。

[式7]

TD_target(N+1)＝TD_target(N)+ΔTD_target...(式7)

[目标TD比的上限值和下限值]

随后，将描述目标TD比的上限值和下限值。如上所述，块检测ATR可以基于实际形成的块图像Q的反射浓度来改变目标TD比TD_target(N+1)的值。然而，过度增加该目标TD比可能导致雾化白底，并且过度降低目标TD比可能导致载体的附着等。因此，在本示例性实施例中，对目标TD比设置上限值和下限值。更具体地说，在本示例性实施例中，上限值和下限值分别被设置为12％和6％，因此如下面的式8和式9所示的那样来计算TD_target(N+1)的值。

[式8]

对于TD_target(N+1)>12，TD_target(N+1)＝12...(式8)

[式9]

对于TD_target(N+1)<6，TD_target(N+1)＝6...(式9)

[块检测ATR的执行频率]

随后，将描述上述块检测ATR的执行频率。块检测ATR被配置为每次在预定数量的片材(在本示例性实施例中每100张片材)上形成图像时执行。换句话说，在本示例性实施例中，如果在形成第N张片材的图像之后执行块检测ATR，则控制单元43接着在形成第N+100张片材的图像之后执行块检测ATR。

图5A示出了在简单地每100张片材执行块检测ATR的情况下，在输出片材的数量是30000时和之后的块图像Q的反射浓度Sig_DENS的转变，并且图5B示出了目标TD比TD_target的转变(图5B)。图5示出了减小目标TD比TD_target允许块图像Q的反射浓度Sig_DENS被保持在目标值Sig_DENS(INIT)＝400周围，直至约34000张片材。但是，当输出片材数量为34000时以及之后，目标TD比TD_target不能降低到6％或更低，使得块图像Q的反射浓度Sig_DENS的值不期望地增大。这指示由于显影剂通过使用而劣化导致的调色剂的摩擦带电量的减少不能被TD比吸收，因此调色剂的摩擦带电量减少。结果，块图像Q的反射浓度增加。

在目标TD比TD_target减小到下限值6％的这种状态下，不论块图像Q的反射浓度Sig_DENS的值增加多少，都不调整TD比。因此，即使在该状态下执行块检测ATR，该执行本身也是浪费的操作。块检测ATR的执行要求打印机1中断图像形成以形成块图像Q，这意味着打印机1的生产率的不期望的降低。此外，调色剂也用于形成块图像，这不期望地促进了显影设备21和感光鼓17的劣化。因此，当块检测ATR的执行将作为浪费操作结束时，期望地避免执行块检测ATR，并且在必要时正确地执行块检测ATR。

因此，在本示例性实施例中，控制单元43被配置为如果在执行块检测ATR时目标TD比TD_target与上限值或下限值匹配，则在该处执行下一块检测ATR的片材数量从100张(第一间隔)变为200张(第二间隔)。以这种方式，控制单元43具有作为间隔设置单元的功能，其根据目标TD比TD_target将在该处执行块检测ATR的片材数量设置为第一间隔或第二间隔。在本示例性实施例中，间隔是图像形成的数量。作为另一示例，间隔可以是与图像形成的数量相对应的值，诸如形成图像的时间段。

更具体地说，如图3所示，在步骤S6中，控制单元43在确定了TD_target(N+1)之后确定式8或式9是否被满足。然后，如果满足上述式8或式9(步骤S6中的“是”)，则在步骤8中，控制单元43将在该处执行下一块检测ATR的片材数量设置为200张。另一方面，如果式8和式9都不满足(步骤S6中的“否”)，则在步骤S7中，控制单元43将在该处执行下一块检测ATR的片材数量设置为100张。换句话说，控制单元43被配置为将调色剂浓度的目标值限制在预定范围内，并且基于调色剂浓度的该目标值被置于上述预定范围的边界值(限制值)处的事实来减少浓度调节控制的执行频率。然后，在步骤S9中，控制单元43在确定是否改变在该处执行块检测ATR的上述片材数量之后，结束块检测ATR。

图6A、图6B和图6C分别示出了在执行上述控制的情况下，当输出片材数量是30000时和之后的块图像Q的反射浓度的转变，目标TD比的转变，以及在该处执行下一块检测ATR的片材数量的转变。从图6C可以理解，当目标TD比TD_target是下限值6％时，可以将在该处执行下一块检测ATR的片材数量从100张改变为200张，并且可以降低块检测ATR的执行频率。此外，关注从输出片材数量为34000时到输出片材数量为37000时的块检测ATR的执行次数，可知在频率没有改变的情况下块检测ATR被执行31次，但是在根据本示例性实施例的控制中该次数可以减少到17次。因此，可以在更适当的定时处执行作为改变调色剂浓度的目标值的浓度调节控制的块检测ATR。即使当输出片材数量为30000时或之前(例如，在10000至20000张之间的时间)，在形成具有高图像占空比(duty)的图像的情况下，可以降低显影剂的充电性能，并且TD比可以降低至下限值。图像占空比是在一次图像形成期间转印的调色剂量。在这种情况下，控制单元43也以类似的方式改变块检测ATR的频率。

[当目标值TD比与上限或下限匹配时的激光强度的校正]

此外，如果满足式8或式9，则目标TD比TD_target不能被改变，并且因此图像浓度可能由于调色剂的摩擦带电量的变化而无意地改变。因此，在本示例性实施例中，如果满足式8或式9，则控制单元43根据Sig_DENS和Sig_DENS(INIT)之间的差值来校正激光强度L。该激光强度的校正量ΔL根据式10来计算。

[式10]

ΔL＝{Sig_DENS(INIT)-Sign_DENS}×β...(式10)

上述符号β表示校正系数。然后，在形成了第N张片材的图像之后执行块检测ATR时，如式11所示，通过将ΔL加到原始确定的激光强度L(init)来计算第N+1张片材的激光强度L(N+1)。

[式11]

L(N+1)＝L(init)+ΔL...(式11)

随后，将描述本发明的第二示例性实施例。在上述第一示例性实施例中，如果满足式8或式9，则改变在该处执行下一块检测ATR的片材数量。在这种情况下，即使当Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值小时，根据第一示例性实施例的配置导致在该处执行块检测ATR的片材数量均匀增加，由此提高了意外错失了实际需要块检测ATR控制的情况的可能性。例如，参考图6A、图6B和图6C，在两种情况下，在执行块检测ATR的片材数量增加到200张之后，考虑到下一块检测ATR的结果，执行块检测ATR的片材数量返回到100张。

因此，在第二示例性实施例中，如果满足式8或式9，并且Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值也是预定值或更大，则打印机1被配置为改变在该处执行下一块检测ATR的片材数量。在以下描述中，将描述第二示例性实施例，其中仅仅关注与第一示例性实施例的不同之处并且省略与第一示例性实施例类似的配置的描述。

如图7所示，如果满足式8或式9并且目标TD比TD_target与上限值或下限值匹配(步骤S15中的“是”)，则在步骤S18中，控制单元43确定是否满足式12。

[式12]

|Sig_DENS-Sig_DENS(INIT)|>10...(式12)

然后，如果满足上述式12(步骤S18中的“是”)，则控制单元43将在该处执行下一块检测ATR的片材数量设置为200张。另一方面，如果不满足式12(步骤S18中的“否”)，则即使当满足式8或者式9时，控制单元43也将在该处执行下一块检测ATR的片材数量设置为100张。换句话说，在本示例性实施例中，如果调色剂浓度的目标值被置于边界值处，并且由块检测传感器52检测到的调色剂浓度与该调色剂浓度的目标值之间的差值是预定值或更大，则控制单元43改变块检测ATR的执行频率。另一方面，即使当调色剂浓度的目标值被置于边界值处，如果上述差值小于预定值，则控制单元43避免改变块检测ATR的执行频率。

图8A、图8B和图8C分别示出了当输出片材数量为30000时以及之后的块图像Q的反射浓度Sig_DENS的转变，目标TD比TD_target的转变，以及在该处执行下一块检测ATR的片材数量的转变。如图8C所示，可以理解的是，当目标TD比TD_target是下限值6％并且满足式12时，执行下一块检测ATR的片材数量从100张改变为200张，并且块检测ATR的执行频率被降低。另外，关注从输出片材数量为34000时到输出片材数量为37000时执行的块检测ATR的次数，在频率未改变的情况下块检测ATR执行31次，但是在根据本示例性实施例的控制中该次数可以减少到20次。可以理解的是，与根据第一示例性实施例的控制相比，执行块检测ATR的次数增加3，并且当Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值是10或更小时，块检测ATR的频率保持不变。此外，在图6A、图6B和图6C中，在一些部分处在将执行块检测ATR的片材数量改变为200张之后再次返回到100张，并且Sig_DENS在这些时间下降到低于Sig_DENS(INIT)。另一方面，在图8A、图8B和图8C中，在这些部分处可以将执行块检测ATR的片材数量保持在100张，并且这些时间处的Sig_DENS的变化比图6A中的变化更稳定。因此，本配置在图像浓度的稳定方面也可以实现有利的效果。

将描述第三示例性实施例。在第一示例性实施例中，如果满足预定条件，则将执行下一块检测ATR的片材数量从100张一致地改变为200张。在这种情况下，即使当Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间存在显著差异时，执行块检测ATR的片材数量仍然是200张，因此频率不能被减少。因此，在本示例性实施例中，如果满足式8或式9，则打印机1被配置为根据Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值来确定下一块检测ATR的执行频率。在下面的描述中，将描述第三示例性实施例，其中仅仅关注与第一示例性实施例的不同之处并且省略与第一示例性实施例类似的配置的描述。

如图9所示，如果目标TD比TD_target与上限值或下限值匹配(步骤S25中的“是”)，则在步骤S28中，控制单元43根据Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值计算下一块检测ATR的执行频率。图10示出了Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值的绝对值|Sig_DENS-Sign_DENS(INIT)|和下一块检测ATR的执行频率之间的关系。图10所示的关系被记录在ROM47中，并且控制单元43根据该关系计算下一块检测ATR的执行频率。在|Sig_DENS-Sig_DENS(INIT)|>100的情况下，执行块检测ATR的片材数量保持恒定在500张。换句话说，在本示例性实施例中，控制单元43被配置为根据在改变块检测ATR的执行频率时由块检测传感器52检测到的调色剂浓度与调色剂浓度的目标值之间的差值来改变块检测ATR的执行频率的改变范围。

图11A、图11B和图11C分别示出了当输出片材数量为30000时和之后的块图像Q的反射浓度Sig_DENS的转变，目标TD比TD_target的转变，以及执行下一块检测ATR的片材数量的转变。从图11C可以理解，当目标TD比TD_target是下限值6％时，执行下一块检测ATR的片材数量可以根据图10所示的关系可变地改变，并且可以减小块检测ATR的执行频率。关注从输出片材数量为34000时到输出片材数量为37000时执行的块检测ATR的次数，在频率不改变的情况下执行31次块检测ATR，但是在根据本示例性实施例的控制中，该次数可以减少到18次。此外，由于执行块检测ATR的片材数量进一步增加，当输出片材数量为37000时以及之后，本配置导致进一步减小块检测ATR的执行频率。

通过组合根据上述第二和第三示例性实施例的方法来构造第四示例性实施例，并且在下面的描述中，将仅仅关注与第一示例性实施例的不同之处并且省略与第一示例性实施例类似的配置的描述来描述第四实施例。如图12所示，如果满足式8或式9，并且目标TD比TD_target与上限值或下限值匹配(步骤S35中的“是”)，则在步骤S38中，控制单元43确定是否满足上述式12。

然后，如果满足式12(在步骤S38中的“是”)，则接下来，在步骤S39中，控制单元43根据Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值的绝对值与下一块检测ATR的执行频率之间的关系(参考图13，其被记录在ROM 47中)来计算下一块检测ATR的执行频率。当|Sig_DENS-Sig_DENS(INIT)|>100时，执行块检测ATR的片材数量保持恒定在500张。

图14A、图14B和图14C分别示出了当输出片材数量为30000时以及之后的块图像Q的反射浓度Sig_DENS的转变，目标TD比TD_target的转变，以及执行下一块检测ATR的片材数量的转变。从图14C可以理解，当目标TD比TD_target是下限值6％时，执行下一块检测ATR的片材数量可以根据图13所示的关系可变地改变，并且可以减少块检测ATR的执行频率。关注从输出片材数量为34000时到输出片材数量为37000时执行的块检测ATR的次数，在频率不改变的情况下，执行31次块检测ATR，但是在根据本示例性实施例的控制中，该次数可以减少到20次。此外，与根据第三示例性实施例的控制相比，执行控制的次数增加了2，并且本示例性实施例被配置为如果Sig_DENS(INIT)和Sig_DENS之间的差值为10或更小则避免改变块检测ATR的频率。

本发明不限于上述示例性实施例，并且例如，控制单元43可以被配置为当控制单元43增加执行块检测ATR的片材数量时，如果环境(温度和/或湿度)改变预定程度或更高，则将执行块检测ATR的片材数量返回到原始值。此外，控制单元43可以被配置为当控制单元43增加执行块检测ATR的片材数量时，如果图像DUTY被改变了预定量或更多，则将执行块检测ATR的片材数量返回到原始值，因为显影剂的充电性能在这种情况下可能改变。

此外，只要边界值包括上限和下限中的至少一个，调色剂浓度的上述边界值就足够可用。此外，在上述示例性实施例中，已经通过示例基于采用中间转印方法的打印机描述了图像形成装置，但是本发明显然也可以应用于采用直接将图像转印到片材上的直接转印方法的图像形成装置。此外，应用本发明的图像形成装置可以被配置为将调色剂图像叠加在感光鼓上，而不是将调色剂图像叠加在中间转印带上。此外，示例性实施例中描述的本发明可以以任何方式组合。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。

Claims (11)

1.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

显影剂容纳单元，被配置为在其中容纳包含调色剂和载体的显影剂；

显影剂承载构件，被配置为承载显影剂容纳单元中的显影剂；

调色剂浓度检测单元，被配置为检测调色剂相对于显影剂容纳单元中的显影剂的浓度；

调色剂补充单元，被配置为将调色剂补充到显影剂容纳单元中；

图像浓度检测单元，被配置为以预设间隔检测由显影剂承载构件显影的浓度检测调色剂图像的浓度；

控制单元，被配置为控制通过所述调色剂补充单元向所述显影剂容纳单元补充所述调色剂，以便将由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度保持在目标值；

其中，所述控制单元还被配置为基于所述图像浓度检测单元的输出将所述调色剂浓度的目标值设置为不低于预设下限值且不高于预设上限值的值；以及

其中，所述控制单元还被配置为当所述目标值被设置为高于所述下限值且低于所述上限值的值时将所述间隔设置为第一间隔，并且当目标值设置单元将所述目标值设置为所述上限值或下限值时将所述间隔设置为大于所述第一间隔的第二间隔。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述间隔是图像形成的数量。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制单元被配置为在由所述调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度低于所述下限值并且检测到的调色剂浓度与所述下限值之间的差大于预定量的情况下将所述间隔设置为所述第二间隔，以及在由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度低于所述下限值并且检测到的调色剂浓度与所述下限值之间的差小于预定值的情况下将所述间隔设置为所述第一间隔。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制单元被配置为在由所述调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度高于所述上限值并且检测到的调色剂浓度与所述上限值之间的差大于预定量的情况下将所述间隔设置为所述第二间隔，以及在由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度高于所述上限值并且检测到的调色剂浓度与所述上限值之间的差小于预定值的情况下将所述间隔设置为所述第一间隔。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述调色剂浓度检测单元是电感传感器。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，所述控制单元被配置为计算图像的视频计数，以及

基于计算结果来控制通过调色剂补充单元将调色剂补充到显影剂容纳单元中。

7.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

显影剂容纳单元，被配置为在其中容纳包含调色剂和载体的显影剂；

显影剂承载构件，被配置为承载显影剂容纳单元中的显影剂；

调色剂浓度检测单元，被配置为检测调色剂相对于显影剂容纳单元中的显影剂的浓度；

调色剂补充单元，被配置为将调色剂补充到显影剂容纳单元中；

图像浓度检测单元，被配置为每当图像形成的数量达到预设数量时，检测由显影剂承载构件显影的浓度检测调色剂图像的浓度；

控制单元，被配置为控制通过所述调色剂补充单元向所述显影剂容纳单元补充所述调色剂，以便将由所述调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度保持在目标值；并且

控制单元被配置为基于所述图像浓度检测单元的输出将所述调色剂浓度的目标值设置为不低于预设下限值且不高于预设上限值的值；

其中，当连续形成具有预定图像比的图像时，当调色剂的浓度具有高于下限值且低于上限值的值时，每当图像形成的数量达到第一图像形成数量时形成浓度检测调色剂图像，并且当调色剂的浓度为所述上限值或更高或者下限值或更低时，每当图像形成的数量达到高于第一图像形成数量的第二图像形成数量时形成浓度检测调色剂图像。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，在由所述调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度为所述下限值或更低并且检测到的调色剂浓度与下限值之间的差大于预定量的情况下，设置所述第二图像形成数量，以及在由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度为下限值或更低并且检测到的调色剂浓度与下限值之间的差小于所述预定量的情况下，设置所述第一图像形成数量。

9.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，在由所述调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度为上限值或更高并且检测到的调色剂浓度与上限值之间的差大于预定量的情况下，设置所述第二图像形成数量，以及在由调色剂浓度检测单元检测到的调色剂浓度为所述上限值或更高并且检测到的调色剂浓度与所述上限值之间的差小于所述预定量的情况下，设置所述第一图像形成数量。

10.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，所述调色剂浓度检测单元是电感传感器。

11.根据权利要求7所述的图像形成装置，其中，所述控制单元被配置为计算图像的视频计数，以及

基于计算结果来控制通过调色剂补充单元将调色剂补充到显影剂容纳单元中。