CN1601393A - 成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括密度检测装置，用于检测设备的显影剂承载元件上的调色剂密度，所述显像设备设置在与显影位置不同的位置处；控制装置，对密度检测装置的输出做出响应，用于控制设备中的调色剂含量，其中当密度检测装置在一种操作模式中影响其密度检测操作时，在该模式中只使用一个显像设备，控制装置在显影剂承载元件转动预定时间之后进行密度检测操作，因为显像设备经过显影位置来到检测位置。本发明的成像装置可以可靠地检测显影剂的调色剂浓度。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置，如复印机、激光印刷机等，所述装置使用一种电子照相制版术。

更特别地，本发明涉及一种成像装置，其包括：数个具有显影剂承载元件的显像设备，所述显影剂承载元件用于将显影剂承载且运输到显影位置，图像承载元件上形成的静电影像在该位置处显影；移动装置，能够容纳数个显像设备并将数个显像设备中特定的显像设备移动到显影位置；以及调色剂浓度检测装置，用于检测显像设备的显影剂承载元件上承载的显影剂的调色剂浓度，所述显像设备位于与显影位置不同的显影剂浓度检测位置。

背景技术

在电子照相成像装置领域中，特别是，在用于形成彩色图像的成像装置中，一般惯例是采用两组份显影系统，即该系统使用非磁性调色剂和磁载体的混合物作为显影剂。在图像质量稳定性和装置耐久性方面，两组份显影系统优于目前提出的其他显影系统。但是，由于成像只消耗调色剂，因此，必须根据需要向每个显像设备中的两组份显影剂供应调色剂以使调色剂浓度(调色剂与显影剂总重量的重量比)保持在适当范围内。使调色剂浓度保持在适当范围内对于保持显像设备图像质量的稳定来说是极其重要的要求之一。因此，已经提出各种控制显影剂中调色剂浓度的方法，其中一些已经投入实际应用。

例如，已经提出光学检测系统、电感检测系统、片检测系统、影像计数系统等作为调色剂浓度检测系统，其中的一些已经投入实际应用。

在用于检测调色剂浓度的上述各种方法或系统中，片检测系统因为其成本优势而已经得到广泛使用。更特别地，根据片检测系统，在作为图像承载元件的电子照相感光元件上形成参考调色剂图像。该调色剂图像通过设置在与图像承载元件的图像承载圆周表面相对的光源来照射，调色剂图像的密度由传感器读出，传感器也设置在与图像承载元件的图像承载圆周表面相对的位置，从而截取由调色剂图像反射的光。然后，根据传感器的输出值向显像设备供应调色剂。这样，不需要向每个显像设备提供一个传感器，从而使该方法在成本方面具有优势。

但是，由于片检测系统根据感光元件上形成的片(调色剂图像)的密度来控制调色剂浓度，因此，具有下面的问题。即，片的图像密度不仅受调色剂浓度的影响，而且受显影剂性能的影响，这些性能因环境的变化、使用或储存的长度等而变化。因此，仅仅根据片的图像密度实际上不可能非常精确地控制调色剂浓度。换句话说，如果根据现有技术的片检测系统来控制调色剂浓度，那么调色剂浓度可能变得过高或过低。

关于上述问题的解决方案，所有必需的是提供一种具有调色剂浓度传感器(光学传感器，电感传感器等)的显像设备，所述传感器能够直接检测显像设备中的调色剂浓度。但是，这种装置在成本方面是不利的，特别是，在这种成像装置作为具有数个显像设备的全色成像装置的情况下，这是因为用于检测调色剂浓度的传感器的数量必须与显像设备的数量相匹配。

关于这一问题的解决方案，已经提出下面的方法，其中的一些已经投入实际应用(日本公开专利申请5-313495)。根据这些方法，利用位于显像设备外面的单一光学传感器，通过检测显影剂承载元件圆周表面所反射的光的量(显影剂承载元件的显影剂承载表面上承载的显影剂层所反射的光的量)来检测给定显像设备中两组份显影剂的调色剂浓度，所述承载元件在显像设备中承载和输送两组份显影剂。

这些方法可以被称为用于成像装置的非常优秀的调色剂浓度检测方法(例如，成像装置包括能够容纳数个显像设备且能够旋转的转子，从而使其容纳的数个显像设备中的给定显像设备置于面对着感光元件圆周表面的位置处)，包括：具有显影剂承载元件的数个显像设备，所述承载元件用于将调色剂承载和输送到显影位置，图像承载元件上形成的静电影像在该位置处显影，显影剂是调色剂和载体的混合物；显像设备移动装置，其能够容纳数个显像设备，并将数个显像设备中的特定显像设备移动到显影位置；以及用于检测显影剂中调色剂浓度的调色剂浓度传感器，所述显影剂承载在显像设备的显影剂承载元件上，并位于与显影位置不同的调色剂浓度检测位置，这是因为，随着给定显像设备移动到显影位置，显像设备的其他显影剂承载元件自动地移动到面对调色剂浓度传感器的位置，使其可以直接检测该显像设备中的调色剂浓度。换句话说，这些调色剂浓度检测方法的任一种都结构布置简单、成本低，而且非常精确。因此，对于如上所述的这种成像装置来说，它们是极好的调色剂浓度检测方法。

但是，即使上述调色剂浓度检测方法也有如下问题，这是因为，显影剂显像元件的显影剂承载表面所反射的光的量受调色剂浓度检测之前立即形成的图像的影像比的影响，或者受成像模式不同的影响；换句话说，即使在第一时间点检测到的显像设备中显影剂的实际调色剂浓度与在第二时间点检测到的显影剂的实际调色剂浓度实质上相同，在第二时间点检测到的调色剂浓度往往也变得与第一时间点的调色剂浓度非常不同。

例如，当调色剂浓度被检测之前立即形成的图像完全黑暗时，显像设备中显影剂的调色剂浓度有时被确定为过份低于调色剂浓度检测之前立即形成的图像充满白色区域时的调色剂浓度，这是因为，当形成全部暗的图像时，显影剂中调色剂消耗的量本质上大于形成充满白色区域的图像时调色剂消耗的量。

此外，当检测调色剂浓度之前在单色模式下连续操作旋转式全色成像装置时，不用于连续的单色图像形成操作所用的显像设备根本不用于显影，并且随着转子移回到其原始位置，仅仅移动途径面对着感光元件的显影位置。这样，当它们移动通过其对着感光鼓的显影位置时，由于转子重复移回到原始位置，因此只有不用于显影的显像设备中每个显影套筒圆周表面上的显影剂层的调色剂逐渐转印到感光元件上。因此，如果在这种现象发生之后立即检测调色剂浓度，那么显像设备中的调色剂浓度有时被确定为低于显像设备中的实际调色剂浓度。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种成像装置，其能够可靠地检测显影剂的调色剂浓度，而不管调色剂浓度检测之前立即形成的图像的密度和成像模式如何。

根据本发明的一个方面，提供了一种成像装置，其包括：用于承载静电潜像的图像承载元件；显像装置，利用包括调色剂和载体颗粒的显影剂在显影位置使所述图像承载元件上的静电潜像显影，所述显像装置包括，用于承载显影剂的显影剂承载元件，包含颜色彼此不同的调色剂颗粒的数个显像设备；以及移动装置，用于承载所述显像设备，从而将选定的一种所述显像设备移动到所述显影位置，

所述装置进一步包括：密度检测装置，其用于检测所述显像设备的所述显影剂承载元件上的调色剂密度，所述显像设备设置在与所述显影位置不同的位置处；控制装置，对所述密度检测装置的输出做出响应，用于控制所述显像设备中的调色剂含量，其中，当所述密度检测装置在一种操作模式中影响其密度检测操作时，在该模式中只使用一个所述显像设备，所述控制装置在显影剂承载元件转动预定时间之后影响所述密度检测操作，因为显像设备经过显影位置来到检测位置。

本发明的这些和其他目的、特征和优点在考虑到结合附图对本发明优选实施例的下列描述之后将更加显而易见。

附图说明

图1是本发明第一实施例中成像装置的截面示意图，其中示出其总体结构。

图2是本发明第一实施例中一个显像设备的截面示意图，其中示出其总体结构。

图3是本发明第一实施例中光学传感器的截面示意图，其中示出其总体结构。

图4是显示显影剂的实际调色剂浓度与光学传感器输出值之间相互关系的曲线图。

图5是用于根据调色剂浓度检测的结果来调整片型调色剂浓度检测方法的参考值的流程图。

图6是显示调色剂浓度检测之前立即形成的图像的影像比与利用现有技术的结构布置而检测到的调色剂浓度(Vdec)之间相互关系的曲线图。

图7是显示利用现有技术构成的成像装置，在调色剂浓度检测之前立即进行的单色图像形成操作的重复次数与检测到的调色剂浓度(Vdec)之间相互关系的曲线图。

图8是显示利用本发明构成的成像装置，在调色剂浓度检测之前立即形成的图像的影像比与检测到的调色剂浓度(Vdec)之间相互关系的曲线图。

图9是显示利用本发明构成的成像装置，在调色剂浓度检测之前立即进行的单色图像形成操作的重复次数与检测到的调色剂浓度(Vdec)之间相互关系的曲线图。

图10是本发明第三实施例中成像装置数个部分的截面示意图(No.1)，直接与本发明相关。

图11(a)、(b)、(c)是本发明第三实施例中成像装置数个部分的截面示意图(No.2)，直接与本发明相关。

具体实施例

[具体实施例1]

1)成像装置的实施例

图1是在该实施例中的成像装置的截面示意图，图中示出其总体结构。首先，对成像装置的整体结构进行描述。在该实施例中的成像装置是一种彩色激光打印机，该打印机使用电子照相制版术，旋转显影方法，和采用转印鼓的中间转印系统(intermediary transfersystem)。

成像装置包括：作为图像承载元件的电子照相感光元件(在下文称作感光鼓)28，其呈可旋转的鼓形，并以预定的圆周速度沿顺时针方向或者箭头标志所指的方向被旋转驱动；主充电设备21，用于使感光鼓28的圆周表面均匀带电，达到预定的极性和电势水平；基于激光的曝光装置22，用于通过使均匀带电的感光鼓28圆周表面暴露到以扫描圆周表面的方式投射到圆周表面上的激光束中，而在均匀带电的感光鼓28圆周表面上形成静电潜像；旋转式显影单元17，用于将感光鼓28圆周表面上的静电潜像显影为可见影像(调色剂图像，或者调色剂形成的图像)；中间转印鼓24，以预定的圆周速度沿顺时针或者箭头标志所指的方向被旋转驱动；主转印充电设备23a，用于将调色剂图像从感光鼓28的圆周表面转印到中间转印鼓24上；二次转印充电设备23b，用于将调色剂图像从中间转印鼓24转印到记录纸(转印纸)27上；定影装置26，用于将记录纸27上的调色剂图像定影到记录纸27上，等。

附图标记18表示的是旋转式显影单元17的转子。该转子18容纳用于将静电潜像显影成为黑色调色剂图像的显像设备1K、用于将静电潜像显影成为黄色调色剂图像的显像设备1Y、用于将静电潜像显影成为品红调色剂图像的显像设备1M、用于将静电潜像显影成为青色调色剂图像的显像设备1C，并且该转子18可由未示出的电动机旋转。为了显影，使转子18转动，以便将特定的显像设备移动到其显影套筒3对着感光鼓28的显影位置，然后保持静止，从而使特定的显像设备保持在该显影位置。尽管特定的显像设备通过转子18而保持在显影位置，但也可以通过未示出的控制部分用机械或用电力来控制该显像设备。

当在感光鼓28的圆周表面上形成黑色调色剂图像时，旋转转子18，使黑色显像设备1K移动到显影位置，在该位置处，黑色显像设备对着感光鼓28，从而使感光鼓28圆周表面上形成的静电潜像显影。为了在感光鼓28的圆周表面上形成黄色调色剂图像，使转子18旋转90°，将黄色显像设备1Y移动到显影位置，在该位置处，黄色显像设备对着感光鼓28，从而使感光鼓28圆周表面上形成的静电潜像显影。为了形成品红合青色调色剂图像，转子18的旋转与上述相同。

现在，描述该成像装置在全色模式下的操作。在成像装置的下面说明中，显像设备1是黑色显像设备1K、黄色显像设备1Y、品红显像设备1M和青色显像设备1C的通称。当通过主充电设备21而均匀带电的感光鼓28圆周表面由基于激光的曝光装置22曝光时，在感光鼓28圆周表面上形成静电潜像。该静电潜像通过包含所需颜色的调色剂的显像设备1而显影为所需颜色的调色剂图像。通过主转印充电设备23a提供的主转印偏压将该调色剂图像转印到中间转印元件24上。当形成全色图象时，首先，通过黑色显像设备1K在感光鼓28的圆周表面上形成黑色调色剂图像，并将其转印(主转印)到中间转印元件24上。接着，转子18旋转90°，使黄色显像设备1K置于显影位置，在该显影位置处，感光鼓28的圆周表面上形成黄色调色剂图像。将该黄色调色剂图像转印(主转印)到前述调色剂形成步骤中已经转印到中间转印元件24上的黑色调色剂图像的数个层中。利用品红显像设备1M和青色显像设备1C的这些步骤也顺序地执行。结果，在中间转印元件24上形成预期的全色调色剂图像(黑色、黄色、品红和青色调色剂图像的分层组合)。此后，通过二次转印充电设备23b提供的二次转印偏压，将全色调色剂图像或者分层的四种颜色调色剂图像同时转印(二次转印)到记录纸传送带25上的记录纸27上。然后，将记录纸27与记录纸传送带25分开。之后，通过定影装置26将压力和热作用于记录纸27及其上的调色剂图像，产生永久拷贝，或者带有永久全色调色剂图像的记录纸27。留在感光鼓28圆周表面上的调色剂由主清洁器29a除去，而留在中间转印元件24上的调色剂在二次转印24之后由二次清洁器29b除去，从而使成像装置为下一次成像操作做准备。

2)显影单元17和显像设备1(K、Y、M和C)

图2是可安装在旋转式显影单元17的转子18中的显像设备1(K，Y，M和C)的截面示意图，图中示出其总体结构。显像设备1包含两组份显影剂、，显影剂是非磁性调色剂和磁载体的混合物。将初始的调色剂浓度(调色剂相对于显影剂总重的重量比)调整为7％。调色剂浓度的这一值应根据调色剂的电容量、载体颗粒直径、成像装置的结构等因素来调整；换句话说，不一定将显影剂的调色剂浓度调整为上述值。

显像设备1具有面对感光鼓28的开口。显影套筒3由显像设备1的外壳可旋转地支撑，同时通过显像设备1的该开口部分地暴露出来。显影套筒3由非磁性基底形成，并在其中空部分中包含作为磁场产生装置的固定磁铁4。在显影过程中，显影套筒3沿着图2中箭头标志A所指的方向旋转。当显影套筒3旋转时，在显影套筒3圆周表面上携带显像设备1的外壳2中的一层两组份显影剂，并将其传送到显影区，在显影区中，显影套筒3的圆周表面对着感光鼓28的圆周表面，从而使感光鼓28圆周表面上的静电潜像显影。不用于显影的那部分显影剂层通过显影套筒3的进一步旋转而返回到显像设备1的外壳2。显像设备1还包括第一搅拌螺杆2a(更接近于显影套筒3的螺杆)和第二搅拌螺杆2b(更远离显影套筒3的螺杆)，这两个螺杆置于显像设备1的外壳2中，从而使外壳2中的显影剂循环，并且也使外壳2中的显影剂与来自调色剂盒5的调色剂的新鲜供应混合，其中调色剂盒5作为调色剂储存器。

调色剂盒5中储存的调色剂通过调色剂盒5的调色剂供应出口6输送到显像设备1的外壳2的调色剂供应入口9，并且在调色剂供应螺旋8转动时，通过作为调色剂供应元件的调色剂供应螺旋8移动到外壳中。调色剂移动到外壳2中的量可通过调色剂供应螺旋8转动的持续时间粗略地进行控制。因此，更详细地描述用于控制调色剂供应螺旋8转动的持续时间(在下文简单地称作调色剂供应螺旋8的转动时间)的调色剂供应控制装置。

3)调色剂供应控制装置

随着成像操作的重复，显像设备1外壳2中显影剂的调色剂浓度因其消耗而降低，需要向外壳2供应适当数量的调色剂以使外壳2中显影剂的调色剂浓度保持在所需范围内。基本上，在该实施例中，基于参考片的一种调色剂浓度检测方法(下文称作片检测法)用于控制调色剂浓度。根据片检测法，每次进行成像操作时，就在感光鼓28的圆周表面上形成一个片或参考调色剂图像，该参考调色剂图像的密度由作为密度检测传感器的第一光学传感器90(图1)来检测。然后，来自光学传感器90的密度信号通过未示出的控制部分与预先存储的初始参考信号相比较。之后，根据比较的结果，对驱动调色剂供应部分的持续时间进行控制。

为了更详细地描述片检测，将用于形成预定尺寸的参考调色剂图像的静电潜像在感光鼓28上形成，通过施加预定的显影对比电压使该静电潜像显影。然后，通过与感光鼓28的圆周表面相对放置的光学传感器90来检测参考调色剂图像的密度。之后，将光学传感器90输出的信号(密度信号)Vsig与未示出的控制部分的存储器中预先存储的初始参考信号Vref相比较：

当Vsig-Vref＜0时

片(调色剂图像)确定为低密度，也就是说，调色剂浓度被确定为低。那么，根据Vref和Vsig之间的差来确定要供应的调色剂的量，以及相应的调色剂供应螺旋8要转动的持续时间。

另一方面，当Vsig-Vref＝0时，

片(调色剂图像)确定为高密度，也就是说，调色剂浓度确定为高。换句话说，确定不需要向外壳2供应调色剂。因此，调色剂供应螺旋8保持静止。

但是，只借助于如上所述的片检测法来控制调色剂浓度是有问题的，即由于显影步骤中涉及的各种因素的变化，调色剂浓度可能得不到适当地控制。例如，如果利用初始条件下的大量显影剂来连续形成相当大量的图像，那么显影剂的摩擦电荷(triboelectric charge)逐渐增加，从而减小了片(参考调色剂图像)的密度。这样，片检测法错误地确定调色剂浓度太低，并沿着增大调色剂浓度的方向进行控制。结果，外壳2中的调色剂浓度脱离适当的范围，有时导致形成模糊的图像，或者导致显影剂分散。

因此，在该实施例中，将作为图像密度传感器的第二光学传感器91置于旋转式显影单元17的显像设备1的外面，并邻近转子18，以便通过该传感器91检测显像设备中的调色剂浓度来解决上述问题。

参考图3，光学传感器91具有作为发光元件的LED92，和作为光接收元件的光电二极管。从LED向显影套筒3上的显影剂31发射的光被显影剂漫射，一部分漫射光进入光电二极管93。传感器的输出值对应显影剂31漫射的光的量，与调色剂浓度成比例，如图4所示；调色剂浓度越高输出值就越大。但是，黑色调色剂吸收光。换句话说，黑色调色剂不能使光漫射，很难检测黑色调色剂的浓度。因此，在该实施例中，仅仅根据黄色、品红和青色显影剂的调色剂浓度的检测值来控制调色剂浓度。

接下来，更详细地描述该实施例中的调色剂浓度检测方法。

在该实施例中，控制装置50配有计数器，用于统计成像装置形成的图像的数量。每次形成小尺寸的图像，计数器的值就增加1，而每次形成大尺寸的图像，计数器的值就增加2。当计数器的累计值N达到50，在形成下一个图像时就进行调色剂检测操作。在该实施例中，如图1所示，设置光学传感器91，从而当用于给定颜色的显像设备1位于与感光鼓28相对的位置以使感光鼓28上的潜像显影时，可以检测另一显像设备1的调色剂浓度。如上所述，定位光学传感器91使其不需要用时间进行调色剂浓度的检测，因此，在成像效率方面消除了停机时间。

更特别地，当黑色显像设备1K移动到与感光鼓28对着的显影位置以使感光鼓28上的潜像显影时，品红显像设备1M移到与光学传感器91对着的位置，从而通过输出密度信号Vdec的光学传感器91检测由品红显像设备1M的显影套筒3的圆周表面所反射的光，所述密度信号的值与通过显影套筒3的圆周表面反射的光的量相对应。光学传感器91输出的密度信号Vdec连同参考信号Vint和调色剂浓度敏感度Vrate由未示出的控制部分使用，以计算调色剂浓度TD，所述参考信号与控制部分的存储器中预先存储的初始调色剂浓度(在该实施例中是7％)相对应。

TD(％)＝(Vdec-Vint)/Vrate+7    (1)

当从上述方程式得到的TD的值不小于4％且不大于10％时，可确定显像设备中调色剂浓度在适当的范围内，继续进行基于片检测法的调色剂供应控制。

反之，当TD的值不大于4％或不小于10％时，确定调色剂浓度不在适当的范围。因此，对上述基于调色剂供应控制的片检测进行调整，以便将调色剂浓度调回到适当的范围。更特别地，如果TD的值超过10％，那么进行调整使用于片检测法的初始参考信号Vref的值降低，以便减少供应调色剂的量。例如，将初始参考信号Vref的值减少45级(level)，建立新的参考信号级Vref-adj，此后，参考新的Vref-adj来控制调色剂供应量。

Vref-adj＝Vref-45    (2)

然后，执行控制，从而仅仅当Vig-Vref-adj＜0时，向外壳2供应调色剂，由此减少外壳2中调色剂的量。结果，减小了调色剂浓度。

另一方面，当TD的值不大于4％时，建立新的参考信号Vref-adj，该信号比初始参考信号Vref大45级，此后，参考新的Vref-adj来控制调色剂供应量。

Vref-adj＝Vref+45    (3)

然后，执行控制，从而当Vsig-Vref-adj＜0时，供应调色剂，由此增加外壳2中调色剂的量。结果，增大了调色剂浓度。

当上述调整之后得到的TD的值不大于4％或者不小于10％时，保持通过调整而建立的新的参考信号Vref-adj。但是，如果该TD值不小于4％且不大于10％时，删除新的参考信号Vref-adj，将用于片检测法的参考值恢复为初始值，或Vref。每当检测调色剂浓度时都将计数器重置为0。

顺便提及，在该实施例中，方程式(2)和(3)用于计算为调整片检测法的参考值而使用的值。但是，这些值根据装置所用显影剂的性质，显像设备的结构等因素进行设置。换句话说，它们不一定限制为上述值。

通过如上所述控制调色剂供应量，可以消除当利用片检测法控制调色剂供应量时使调色剂浓度移出适当范围的可能性。图5是用于上述补偿方法的流程图。

在依照现有技术的片检测法的情况下，其中显像设备1中的调色剂浓度根据由显像设备1中显影套筒3圆周表面上的显影剂层所反射的光的量来计算，利用预定的定时(timing)来检测，如在该实施例中，在检测调色剂浓度之前立即形成的图像的影像比影响这种检测，导致错误地检测出调色剂浓度。例如，调色剂浓度检测之前立即形成的图像的影像比不小于50％，检测到的浓度低于实际值；即使当显像设备中实际调色剂浓度为7％，检测到的调色剂浓度也低于7％，如图6所示。影像比越高，则这种现象越明显，因为，当形成高影像比的图像时，在短的持续时间内消耗大量在显影套筒3上显影剂层中的调色剂，使显影套筒3上显影剂层的调色剂浓度基本上低于显像设备1的外壳2中显影剂的调色剂浓度。此外，在短的持续时间内消耗大量在显影套筒3上显影剂层中的调色剂时，显影套筒3上显影剂层的调色剂浓度可能变得不均匀。这就是在调色剂浓度检测之前立即形成的图像的影像比越大，则调色剂浓度检测结果的误差越大这一趋势的原因，如图6所示。

难以精确检测调色剂浓度的另一因素(为什么在检测到的调色剂浓度和实际调色剂浓度之间存在差值的原因)是在调色剂浓度检测之前立即进行成像操作的成像模式。在该实施例中的这种旋转式显影单元的情况下，当成像装置在单色模式时，仅仅用于显影选定颜色的显像设备1移到其对着感光鼓28的位置，并且仅仅借助于该显像设备1连续形成图像。因此，在其他显像设备1中的显影套筒根本不旋转，当单色图像形成操作结束时，转子18转动回到原始位置，并保持在该位置，直到下一个成像操作，同时该转子18保持所有显像设备1脱离它们对着感光鼓28的位置。在该实施例中，根据转子18的旋转方向，将转子18的原始位置设置为使黑色显像设备1K保持在显影位置上游28°处，或者对着感光鼓28的位置处。

在每一次成像操作之后使转子18移动到原始位置是强制执行的。因此，当重复进行特定颜色的单色图像形成操作时，与操作所用的显影套筒不同的显像设备的显影套筒根本不转动，但是，由于转子18在每次单色操作的结尾移回到原始位置，因此，不转动的显影套筒会移动经过其对着感光鼓28的显影位置。因此，当与操作所用的显影套筒不同的显像设备的显影套筒移动通过它们对着感光鼓28的显影位置时，显影套筒上的调色剂有很少量转印到感光鼓28上。因此，随着单色图像形成操作的重复，与单色操作所用显影套筒不同的显像设备的显影套筒上的调色剂逐渐减少。因此，如果在重复单色操作完成之后立即对显影套筒进行调色剂浓度检测，那么检测到的调色剂浓度低于实际的调色剂浓度。如上所述的这种错误的调色剂浓度检测的结果示于图7中，其中示出在黑色的单色图像形成操作重复之后立即检测到的青色显像设备的调色剂浓度与单色图像形成操作的重复次数之间的关系。

因此，在该实施例中，为了防止上述现象以保证精确地检测调色剂浓度，在调色剂浓度检测之前立即使显影套筒空转预定的一段时间。

如果在计数器所计算的复制累计次数达到50之后立即进行的成像操作是在全色模式下，那么每个显影套筒在完成显影步骤之后空转5秒，所述计数器用于累计成像装置进行复制的次数。然后，使转子18旋转，从而将下一个显像设备置于显影位置中。在显影套筒空转过程中，施加DC电压，该电压与显影过程中施加的作为显影偏压的DC电压相同。在本文中，当不检测调色剂浓度时，在完成显影之后立即操作显像设备开关。如上所述，在该实施例中，显像设备空转预定的一段时间之后，通过显像设备开关将每个显像设备移动到调色剂浓度检测位置。

在显影套筒3空转5秒之后，显影套筒3圆周表面上的显影剂是在显像设备中完全搅拌之后在显影套筒3圆周表面上携带的这种显影剂。换句话说，是这样一种显影剂，以前形成的图像的效果已经完全从该显影剂中擦除。因此，即使在检测调色剂浓度之前立即形成的图像的影像比很高，如图8所示，调色剂浓度检测的误差也非常小。

比较起来，如果在用于计算成像装置复制次数的计数器所计算的复制累计次数达到50之后立即进行的成像操作是在单色模式下，那么用于单色图像形成操作的显影套筒在其对着感光鼓28的显影位置空转5秒，同时，套筒3通过转子18为返回到原始位置进行的旋转而移动通过该显影位置。换句话说，如果计数器的累计值达到50，并且在执行调色剂浓度之前立即进行成像操作的模式是单色模式，那么用于单色操作的显影套筒在检测其上显影剂的调色剂浓度之前被如上所述地转动。然后，在检测所有显像设备的显影套筒上显影剂的调色剂浓度之后，转子18最后移回到原始位置。通过采用上述过程，不管在调色剂浓度检测之前立即进行成像操作的模式，都可以使调色剂浓度检测中的误差极其小(图9)。

顺便提及，在该实施例中，从显影套筒3圆周表面上的显影剂层所反射的光的检测量计算得到的调色剂浓度被用于调整片检测中的参考值。但是，调色剂供应量可直接根据该反射光的检测量来控制。

如上所述，根据该实施例，按上述方式控制成像装置，在该成像装置中，根据显影套筒3圆周表面上的显影剂层所反射的光的量来计算显像设备中的调色剂浓度，并通过位于显像设备外面的光学传感器92进行检测，根据上述计算得到的值来对调色剂浓度进行控制。因此，不管检测调色剂浓度之前立即进行成像操作的条件和/或模式如何，都能够可靠地检测调色剂浓度。因此，可以提供比依照现有技术的成像装置保持本质上更长时间可靠性的成像装置。

[实施例2]

该实施例中的成像装置的结构与第一实施例中的成像装置相同，除了该实施例特性化的下列特征。即，在该实施例中，当借助于密度传感器检测显影套筒圆周表面上显影剂层所反射的光的量时，在调色剂不能附着于感光鼓28的条件下，第一和第二搅拌螺栓2a和2b随显影套筒3一起旋转预定的一段时间，该第一和第二搅拌螺栓2a和2b作为向显影套筒3供应显像设备2中存储的显影剂的显影剂供应装置。换句话说，在该实施例中，在检测显影套筒3圆周表面上显影剂层所反射的光的量之前，使感光鼓28旋转不少于一个整圈，同时清除电荷。然后，显影套筒3以及第一和第二搅拌螺栓2a和2b空转预定的一段时间。在旋转过程中，不对显影套筒3施加显影偏压。

当检测给定颜色的显像设备中的调色剂浓度，同时另一显像设备用于显影时，为了防止载体粘着，也为了使停机时间长度减到最小，希望使显影套筒空转，同时施加显影偏压，并保持感光鼓28带电，如第一实施例中。利用上述结构，在感光鼓28和显影套筒3之间存在电势差，根据显影剂条件，有时导致出现所谓的影像模糊，即，显影套筒3上的调色剂偏移少量转印到感光鼓28上的现象。影像模糊的量受被环境影响的显影剂条件、显影剂显影的图像的累计数量、显影剂的调色剂浓度等等的影响。因此，存在这样一种可能，即错误地检测显影剂的调色剂浓度，尽管非常轻微。

因此，在该实施例中，为了消除这一问题，在检测调色剂浓度以前显影套筒空转之前，使感光鼓28旋转不小于一个整圈，同时清除感光鼓28的电荷，并且不施加显影偏压。结果，消除了感光鼓28和显影套筒3之间的电势差，使进一步减小调色剂浓度检测中的误差成为可能。

[实施例3]

该实施例中的成像装置的结构在图10中示出。在该实施例中的成像装置的特征在于，在其数个显像设备中黑色显像设备1K的调色剂盒5大于其他显像设备的调色剂盒5。

一般来说，由成像装置的普通用户形成的单色图像数量，或者由该普通用户复制的单色原物(original)的数量，本质上大于由该用户形成的全色图像的数量，或者由该用户复制的全色原物的数量。因此，黑色调色剂消耗的量可能大于其他颜色消耗的量。这样，如果使所有调色剂盒5尺寸相等，那么黑色调色剂盒更换的频率大于其他调色剂盒更换的频率；用户需要更频繁地进行调色剂盒更换步骤。此外，频繁地更换调色剂盒从操作成本的观点来看也是不利的。

解决上述问题所必需的是，使黑色调色剂盒大于其他颜色的调色剂盒，以便增大黑色调色剂盒的调色剂容量。但是，这种解决方案增大了黑色显像设备1K的总体尺寸。因此，如果转子18是其中四个调色剂盒分隔室尺寸相等的这样一种转子，那么黑色调色剂盒对于调色剂盒分隔室来说太大了。

因此，在该实施例中，将转子18的调色剂盒容纳空间如图10所示不均等地分开，从而提供能够适应黑色显像设备1K的调色剂盒分隔室。但是，这种结构布置使得为调色剂浓度检测而设置的给定显像设备的位置不同于为调色剂浓度检测而设置的另一显像设备的位置。因此，在另一显像设备用于如在第一实施例中的显影时，不可能检测给定的调色剂浓度。

因此，除了普通的成像模式之外，该实施例中的成像装置配有调色剂浓度检测模式，专门用于检测显影套筒3圆周表面上的显影剂层所反射的光的量，在该专用的调色剂浓度检测模式中检测调色剂浓度。

更特别地，随着给定成像操作过程中的复印张数计数器达到50，上述专用的调色剂浓度检测模式在当前作业的转动周期之后(在所述周期中连续驱动主电动机，从而在完成该作业之后，使有关的处理设备进行其打印作业之后的操作。在完成预定转动之后的步骤以后，停止驱动主电动机，成像装置保持待机，直到输入下一打印作业的起始信号)的过程中执行。在专用的调色剂浓度检测模式中，首先，使感光鼓旋转不小于一个整圈同时清除电荷，然后，将黄色显像设备1Y移动到其对着感光鼓28的显影位置。在该显影位置中，显影套筒在切断显影偏压的情况下空转5秒。然后，将品红显像设备1M移动到其对着感光鼓28的显影位置，在该显影位置中，显影套筒空转5秒。类似地，青色显像设备的显影套筒空转5秒。在黄色、品红和青色显像设备1Y、1M和1C的显影辊都空转5秒之后，显像设备1Y、1M和1C顺序移动到它们对着光学传感器91的位置，分别如图11(a)-11(c)所示，并在该位置检测每个显像设备显影套筒上的显影剂层所反射的光的量。最后，转子18旋转到原始位置，并在该位置保持待机。然后，根据从显影剂层所反射的光的检测量计算得到的调色剂浓度来调整片检测法的参考值，或者控制调色剂供应过程。

如上所述，根据该实施例，除了普通的成像模式之外，还提供专用于检测由显影套筒圆周表面上显影剂层所反射的光的量的模式，在显影套筒空转之后检测调色剂浓度。因此，即使在成像装置采用转子18的情况下，也能够可靠地检测调色剂浓度，所述转子18的内部空间分成数个尺寸不等的显像设备分隔室。

[杂记]

1)为了切换显影位置处的显像设备和另一显像设备，用于移动数个显像设备的结构布置是任选的；不需要将其限制为在前实施例中的转子18。例如，该结构布置可以是使数个显像设备平行堆叠在可沿垂直或水平方向移动的元件中，从而可以通过垂直或水平地移动可移动元件使显影位置处的显像设备与另一显像设备切换。

2)用于在图像承载元件上形成图像的原理或方法不需要限制为在前实施例中采用中间转印元件的电子照相制版术。例如，本发明也适合于转印或直接成像方法。此外，本发明也适合于静电记录方法、磁记录方法等。

尽管已经参考这里公开的结构对本发明进行了描述，但是本发明并不限于所阐述的细节，本申请意在覆盖如下面权利要求的范围或改进的目的范畴内的这些修改或改变。

Claims (5)

1.一种成像装置，其包括：

用于承载静电潜像的图像承载元件；

显像装置，利用包括调色剂和载体颗粒的显影剂在显影位置使所述图像承载元件上的静电潜像显影，所述显像装置包括：

用于承载显影剂的显影剂承载元件，

包含颜色彼此不同的调色剂颗粒的数个显像设备，以及

移动装置，用于承载所述显像设备，从而将选定的一所述显像设备移动到所述显影位置，

所述装置进一步包括：

密度检测装置，用于检测所述显像设备的所述显影剂承载元件上的调色剂密度，所述显像设备设置在与所述显影位置不同的位置处；

控制装置，对所述密度检测装置的输出做出响应，用于控制所述显像设备中的调色剂含量，

其中，当所述密度检测装置在一种操作模式中进行其密度检测操作时，在该模式中只使用一个所述显像设备，所述控制装置在显影剂承载元件为显影设备而转动预定时间之后进行所述密度检测操作，该显像设备经过显影位置来到检测位置。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制装置移动进行密度检测操作的一个所述显像设备至显影位置，并在该显影位置旋转所述显影剂承载元件，然后，将所述一个显像设备移动到检测位置，之后，进行密度检测操作。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，每个所述显像设备包括用于向所述显影剂承载元件供应显影剂的供应装置；所述控制装置在所述图像承载元件旋转所述预定时间时起动所述供应装置。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，当所述图像承载元件旋转所述预定时间时，所述控制装置防止调色剂从显像设备转印到所述图像承载元件。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述防止调色剂转印受显影偏压的影响，所述偏移不施加于具有已经放电的图像承载元件的显像设备。

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