图像形成装置的制作方法

本申请是申请日为2014年9月5日、申请号为201480049005.1、发明名称为“图像形成装置”的发明专利申请的分案申请。

本发明涉及用于将补给用显影剂从可更换显影剂容器供给到显影设备中的图像形成装置。更特别地，它涉及如下的控制：即使在更换显影剂容器之后不久开始图像形成操作，也可将开始后的显影剂的调色剂含量的减少保持在可容许的范围内。

背景技术：

被设置具有显影设备的图像形成装置被广泛使用，该显影设备用于通过使用包含调色剂和载体的显影剂(两种成分显影剂)将在图像承载部件上形成的静电图像显影成调色剂图像。包括容纳包含调色剂的补给用显影剂的可更换显影剂容器的图像形成装置被广泛使用，在该可更换显影剂容器中，补给用显影剂被更换以供给显影剂。通常，显影设备被设置具有用于检测调色剂含量(显影剂中的调色剂重量比)的传感器，并且，与传感器输出和各图像形成操作的调色剂消耗量对应的供给量的显影剂伴随着图像形成操作供给到显影设备中。

在被设置具有可更换显影剂容器的图像形成装置中，在更换显影剂容器之后，供给的显影剂不是紧接在显影剂供给部分对补给用显影剂的供给的开始之后，流入到显影设备中的。从显影剂容器供给的显影剂到达并且被搅拌和混合以恢复调色剂含量需要不小于10秒。

出于这种原因，对于被设置具有可更换显影剂容器的图像形成装置，通常是，在显影剂容器被更换时，暂时中止图像形成操作，显影剂供给部分操作不少于10秒，然后允许图像形成操作(日本公开专利申请2005-62848)。

但是，在显影剂供给部分在显影剂容器的更换之后自动操作的情况下，对于该时间段图像形成操作是不可能的，这导致图像形成装置的停机时间。特别是在包含多个显影容器的全色图像形成装置的情况下，这种停机时间的出现频率被乘以了显影剂容器的数量，使得图像形成装置的运转率降低。

鉴于此，日本公开专利申请2007-65325公开了单成分显影类型(磁调色剂类型)的图像形成装置，在该图像形成装置中，使得图像形成操作能够紧接在显影剂容器的更换之后开始。显影剂供给部分被设置具有多水平调色剂水平传感器，仅当调色剂水平变得低于最低的调色剂水平时才停止图像形成操作，来自显影剂供给部分的调色剂供给继续。

在双成分显影类型的显影设备中，不管消耗多大量的调色剂，显影设备中的显影剂量都几乎不变，因此，不能使用在日本公开专利申请2007-65325中公开的利用调色剂水平传感器的方法。然后，已提出了在紧接着显影剂容器的更换之后允许图像形成操作，并且之后，当显影设备中的调色剂含量变得比被设定为低于正常水平的第一基准值低时，阻止图像形成操作，并且来自显影剂供给部分的调色剂供给继续。

但是，调色剂浓度传感器的输出根据温度和湿度、调色剂带电量和显影剂的流动状态而明显改变，因此，基于调色剂浓度传感器的输出的判断可能导致图像形成操作所必需的阻止的失效。如果为了避免调色剂含量的过度降低而尝试提升第一基准值以确保阻止图像形成操作，则图像形成操作的不必需的阻止的频率增大，这导致图像形成装置的停机时间增加。

技术实现要素：

[要解决的问题]

本发明的目的是，在确保图像形成操作的必需的阻止的同时避免图像形成操作的不必需的阻止，使得避免超出容许范围的显影设备中的调色剂含量的减少，并且减少图像形成装置的停机时间。

[用于解决问题的装置]

根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括：能够携载静电图像的图像承载部件；被配置为使用包含调色剂和载体的显影剂将在所述图像承载部件上形成的静电图像显影成调色剂图像的显影设备；被配置为将显影剂供给到所述显影设备中的可更换供给容器；能够检测与所述显影设备中的调色剂含量有关的信息的含量传感器；被配置为检测用于判断所述供给容器的更换操作的事件的信息的更换检测部分；和被配置为基于所述含量传感器的检测结果来控制来自所述供给容器的供给操作的控制器，其中，所述控制器能够基于所述含量传感器的检测结果来禁止图像形成操以及能够基于所述更换传感器的检测结果来解除图像形成操作的禁止，其中，在基于所述更换传感器的检测结果解除图像形成操作的禁止之后，当与每个图像形成累积的调色剂消耗量有关的信息指示小于预定量的量时，不管所述含量传感器的检测结果如何，所述控制器都继续允许图像形成操作，以及，当解除图像形成操作的禁止之后的调色剂消耗量达到预定量时，所述控制器基于调色剂消耗量达到预定量之后的所述含量传感器的检测结果来确定是否禁止图像形成操作。

[本发明的有利效果]

根据本发明，提供一种图像形成装置，在该图像形成装置中，在确保图像形成操作的必需的阻止的同时避免图像形成操作的不必需的阻止，使得避免超出容许范围的显影设备中的调色剂含量的减少，并且减少图像形成装置的停机时间。

附图说明

图1是图像形成装置的结构的示图。

图2是图像形成站的结构的示图。

图3是显影剂供给部分的结构的示图。

图4表示比较例2中的控制中的调色剂含量的变化。

图5表示图像形成次数与调色剂含量的减少量之间的关系。

图6表示视频计数累积值与调色剂含量的减少量之间的关系。

图7是根据实施例1的控制的流程图。

图8表示实施例1的控制的效果。

图9是根据实施例2的控制的示图。

图10是根据实施例3的控制的流程图。

图11是参照例1中的控制的流程图。

图12表示参照例1的控制的效果。

具体实施方式

将结合附图详细描述本发明的实施例。

<实施例1>

如图2所示，作为图像承载部件的例子的感光鼓13能够携载静电图像。作为显影设备的例子的显影设备2通过使用包含调色剂和载体的显影剂将感光鼓13上的静电图像显影成调色剂图像。作为供给部分的例子的显影剂供给部分7将补给用显影剂从调色剂瓶子70供给到显影设备2中，该调色剂瓶子70是可更换地被设置的显影剂容器的例子。

作为检测装置的例子的感应体传感器26能够检测显影设备中的调色剂含量。作为更换检测装置的例子的调色剂瓶子传感器76检测用于判断是否实施调色剂瓶子70的更换操作的信息。

作为控制器的例子的控制器100基于感应体传感器26的检测结果来控制显影剂供给部分7的供给操作。控制器100基于依赖于输入图像信息的各图像形成的调色剂消耗量和显影设备中的调色剂含量的检测结果，伴随着图像形成操作来供给补给用显影剂，从而使得显影剂的调色剂含量保持在预定的基准值处。

(图像形成装置)

图1是图像形成装置的结构的示图。如图1所示，图像形成装置80是中间转印类型的单色打印机，该单色打印机包括设置在中间转印带81的上表面之上的图像形成站85。

在图像形成站85中，调色剂图像在感光鼓13上形成并且被转印到中间转印带81上。

转印到中间转印带81上的调色剂图像被传输到二次转印部分t2，在那里，它被二次转印到记录材料p上。分离辊62将从记录材料盒60取出的记录材料p分离为单张并且将该记录材料p馈送到对齐辊41。对齐辊41按照与中间转印带81上的调色剂图像的定时关系将记录材料p馈送到二次转印部分t2。现在携载被二次转印的调色剂图像的记录材料p在定影设备90中经受加热和加压，使得在记录材料p的表面上定影图像。

中间转印带81在张力辊37、相对辊39和显影辊38周围延伸并且被它们支撑，并且被驱动辊38驱动以在由箭头x表示的方向上旋转。二次转印辊40与由相对辊39支撑的中间转印带81接触以形成二次转印部分t2。二次转印辊40被供给正的dc电压，从而使得调色剂图像从中间转印带81被转印到记录材料p上。带清洁设备50包括清洁刮刀，该清洁刮刀摩擦中间转印带81以收集沉积于中间转印带81的表面上的未转印调色剂。

(图像形成站)

图2是图像形成站的结构的示图。如图2所示，图像形成站85包括设置在感光鼓13周围的带电设备11、曝光设备12、显影设备2、转印辊14和鼓清洁设备15。感光鼓13包含铝筒和在其外周表面上的感光层，并且以预定的处理速度在由箭头r1表示的方向上旋转。

带电设备11向带电辊施加包含负dc电压vd和ac电压的振荡电压，以使感光鼓13均匀带电到负电势vd。在本实施例中，dc电压vd＝-600v，ac电压vac＝1.5kvpp。

曝光设备12用通过旋转镜偏转的激光束扫描感光鼓13的表面，由此形成静电图像，该激光束根据通过展开图像信息提供的扫描线图像信号被开关(on-off)调制。感光鼓13的表面上的暗部电势vd＝-600v的电荷通过曝光衰减，从而形成具有明部电势vl＝100v的静电图像。由曝光设备12产生的激光束的强度可在0～255的范围中改变，通过改变激光的光强度，可改变静电图像的电势。在0～255的范围中改变激光束强度时的感光鼓13上的电势为v(l)。

显影设备2在感光鼓13上将静电图像显影成调色剂图像。转印辊14按压中间转印带81，以在感光鼓13与中间转印带81之间形成转印部分。通过向转印辊14施加正dc电压，携载于感光鼓13上的负极性的调色剂图像被转印到中间转印带81上。鼓清洁设备15包括清洁刮刀，该清洁刮刀摩擦感光鼓13以从感光鼓13的表面去除未转印的调色剂。

(显影设备)

显影设备2使用包含具有负电荷极性的调色剂(非磁性)和具有正电荷极性的载体(磁性)的双成分显影剂。显影设备2的内部通过隔板213分隔成显影室212和搅拌室211。相对于显影室212与搅拌室211之间的液体连通的开口来设置隔板213的前侧端部和后侧端部。

显影室212被设置具有第一馈送螺杆222。第一馈送螺杆222用于在馈送和搅拌显影剂的同时将显影剂供给到显影套筒232。携载于显影套筒232上的显影剂的调色剂在与感光鼓13相对的部分中被消耗，具有减少的调色剂含量的显影剂返回到显影室212中。具有减少的调色剂含量的显影剂通过显影室212的下游开口馈送到搅拌室211中。

搅拌室211被设置具有第二馈送螺杆221。第二馈送螺杆221在馈送显影剂的同时使从显影剂供给部分7供给的未使用的调色剂与已处于搅拌室211中的显影剂相互混合，由此使显影剂的调色剂含量均匀化。现在通过供给调色剂至适当的调色剂含量的显影剂通过搅拌室211的下游开口被供给到显影室212中。显影套筒232、第一馈送螺杆222和第二馈送螺杆221被共用的显影驱动马达27驱动。

显影室212被设置具有可旋转的显影套筒232。在显影套筒232中，不可旋转地设置在其周面上具有磁极的磁体231。磁体231的磁极的数量优选不小于3，在本实施例中为5。通过显影室212中的第一馈送螺杆222搅拌的显影剂通过由磁体231的汲取(scooping)极n3提供的磁力被约束在显影套筒232的表面上，并且伴随显影套筒232的旋转被携载。显影剂通过磁体231的切割极s2形成为磁链，这些磁链从显影套筒232的表面直立。直立的磁链通过调控刮刀25被切割到预定高度，从而使得在显影套筒232上形成具有均匀层厚的显影剂层。由此调控的显影剂通过显影套筒232的旋转被携载到与感光鼓13相对的显影区域中，并且通过由显影极n1提供的磁力从显影套筒232的表面直立以形成显影剂的磁刷。

在显影剂的磁刷摩擦感光鼓13的表面的状态下，电压源d2向显影套筒232供给包含dc电压和ac电压的振荡电压。在本实施例中，使用以ac电压vac＝1.3kvpp偏置的dc电压vdc＝-500v。这样，只有带电到负极性的调色剂被从磁刷转印到感光鼓13的静电图像上。在感光鼓13的表面上，通过显影形成具有与作为明部电势dl与dc电压vdc之间的差值电势的显影对比度vcont＝-100v-(-500v)对应的调色剂量的调色剂图像。

(显影剂供给部分)

图3是显影剂供给部分的结构的示图。如图2所示，显影设备2被设置具有可拆卸地安装了调色剂瓶子70的显影剂供给部分7。在显影设备2中，显影剂中调色剂仅伴随图像形成被消耗，使得显影剂的调色剂含量td减少。显影剂供给部分7将与由显影设备2消耗的调色剂量对应的量的新调色剂从调色剂瓶子70供给到显影设备2中，从而使得显影剂的调色剂含量td保持在预定范围内。

如图3所示，调色剂瓶子70被设置具有下调色剂馈送螺杆72和上调色剂馈送螺杆71。下调色剂馈送螺杆72和上调色剂馈送螺杆71通过齿轮相互连接并且由供给马达73驱动以同时旋转。上调色剂馈送螺杆71将调色剂瓶子70的上部中的调色剂供给到下调色剂馈送螺杆72。下调色剂馈送螺杆72通过供给开口75将调色剂供给到显影设备(2，图2)中。

控制器100基于旋转传感器74的输出针对每整圈旋转检测通过下调色剂馈送螺杆72馈送到显影设备(2，图2)中的调色剂供给量。通过供给马达73的一个整圈旋转，与下调色剂馈送螺杆72的一个螺距对应的量的调色剂被供给到显影设备(2，图2)中。

设置在显影剂供给部分7上的调色剂瓶子传感器76检测调色剂瓶子70的上部以输出指示调色剂瓶子70的有或无的检测信号。控制器100基于调色剂瓶子传感器76的输出来判断是否去除当前设定的调色剂瓶子70并替换调色剂瓶子70。

(调色剂供给控制)

如图2所示，对于每一张图像显影，从显影设备2取出相应量的显影剂，这导致在显影设备2中循环的显影剂的调色剂比率(调色剂含量td)减小。控制器100确定每一张图像的调色剂消耗量，并且将相应量的调色剂从调色剂瓶子70供给到显影设备2中。作为调色剂消耗检测装置的例子的控制器100根据一张图像的图像信息计算视频计数vc，并且将视频计数vc乘以系数a(vc)以确定与由一张图像形成消耗的调色剂量对应的视频计数供给量m(vc)。视频计数vc随待被形成的图像的图像比率改变。在输出具有100％的图像比率(在整个表面上最高浓度的图像)的一张图像时的视频计数vc为vc＝1023。100％的图像比率意味着没有间隙地在记录材料的整个表面上形成黑色调色剂图像。视频计数vc随一张图像的图像比率改变。

m(vc)＝vcxa(vc)…(1)

但是，对每张图像确定的调色剂消耗量存在误差，该误差可以被累积以导致显影剂的调色剂含量td逐渐偏离初始值以及可能导致在结束时不适当的值。例如，当显影剂的调色剂含量td减少时，即使调色剂电荷量增加，显影同一静电图像的图像浓度仍减小。

鉴于此，作为供给控制器的例子的控制器100使用感应体传感器26以实际检测在显影设备2中循环的显影剂的调色剂含量td。并且，它调整从显影剂供给部分7供给到显影设备2中的调色剂量，使得显影剂的调色剂含量td接近作为调色剂含量的第一基准值的例子的8％。控制器100校正根据调色剂消耗量供给的调色剂的量，以使显影剂的调色剂含量td保持为8.0％，由此使显影剂的恒定调色剂含量td保持在初始值。

如图2所示，感应体传感器26被设置在显影设备2的搅拌室211的壁表面上。感应体传感器26检测馈送在搅拌室211中的显影剂的透磁率并且产生与显影剂的调色剂含量对应的输出。控制器100基于感应体传感器26的输出来判断显影剂的调色剂含量td(indc)。

控制器100根据第(n-1)张的图像形成中的感应体传感器26的输出来确定第n张的调色剂供给之前的显影剂的调色剂含量td(indc)。控制器100将系数a(indc)乘以检测到的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)之间的差值以确定感应体供给量m(indc)。

m(indc)＝(td(target)-td(indc))×a(indc)..(2)

在该式中，系数a(vc)和a(indc)作为固定值被存储在rom102中，目标调色剂含量td(target)被可变地存储于ram103中。

每一张图像的调色剂供给量m是视频计数供给量m(vc)、感应体供给量m(indc)和剩余供给量m(remain)的和。剩余供给量m(remain)是在用于第(n-1)张图像的图像形成操作中未能实施下调色剂馈送螺杆72的一整圈旋转供给且小于与一整圈旋转对应的量的供给量。当计算结果指示调色剂供给量m<0时，调色剂供给量m＝0。

m＝m(vc)+m(indc)+m(remain)…(3)

然后，确定的调色剂供给量m被除以下调色剂馈送螺杆72的每一整圈的单位供给量t，以确定供给马达73的转数b。单位供给量t作为固定值被存储于rom102中。

b＝m/t…(4)

在用于第n张图像的图像形成操作中，供给马达73旋转通过式(4)计算的转数b。数量b的小数点右面的所有数字被舍弃，并且，与这些数字对应的调色剂供给量是上述的剩余供给量m(remain)。

m(remain)＝m-b×t…(5)

(调色剂瓶子剩余量的判断)

如图2所示，当调色剂瓶子70变空时，当调色剂消耗在显影设备2中继续时，来自显影剂供给部分7的调色剂供给停止，因此，显影设备2中的显影剂的调色剂含量td变得比目标调色剂含量td(target)低。

当实际检测的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)之间的差值△td(old)在三张的图像形成中连续地为基准值(-1％或更小)时，控制器100判断调色剂瓶子70为空。其中在调色剂瓶子70中剩余调色剂的条件被表达如下：

δtd(old)＝td(indc)-td(target)≧-1.0％…(6)

当判断调色剂瓶子70为空时，控制器100在操作面板的显示屏300上显示消息“更换调色剂瓶子”并且停止图像形成操作。当判断调色剂瓶子70为空时，立即停止图像形成操作，并且在显示屏300上显示调色剂瓶子更换指令“更换调色剂瓶子”。

(调色剂瓶子更换判断)

在于显示屏300上显示调色剂瓶子更换要求指令的状态下，控制器100基于调色剂瓶子传感器76的输出来判断调色剂瓶子70的拆卸和重新安装。当从显影剂供给部分7去除调色剂瓶子70时，调色剂瓶子传感器76没有检测到调色剂瓶子70，并且在显示屏300上显示“没有调色剂瓶子”。当调色剂瓶子70然后被插入到显影剂供给部分7中时，调色剂瓶子传感器76检测到调色剂瓶子70，并且在显示屏300上显示“完成调色剂瓶子更换”。

(比较例1)

如图2所示，在比较例1中，在判断调色剂瓶子70的更换的完成时，控制器100自动实施供给模式中的顺序操作。在供给模式中，在中断图像形成的状态下基于感应体传感器26的输出来确定感应体供给量m(indc)。供给马达73操作与感应体供给量m(indc)对应的转数b，由此将短缺量的调色剂供给到显影设备2中。当显影剂的调色剂含量td在执行供给模式中的操作之后增加到目标调色剂含量td(target)时，图像形成操作的禁止被复位以允许重新开始图像形成操作。

比较例1的控制包括图像形成装置80在紧接在更换调色剂瓶子70之后不可用的问题。当显影设备2在供给模式操作中被供给大量的调色剂时，供给模式操作之后的调色剂带电量与供给模式操作之前的调色剂带电量不同，这导致图像浓度不同。当图像形成装置80在紧接在更换调色剂瓶子70之后的时段中不可用时，更换调色剂瓶子70的用户会感到压力。从可用性的观点，希望图像形成装置80在紧接在更换调色剂瓶子70之后可用。

(比较例2)

图4表示比较例2的控制中的调色剂含量的变化。在图4中，线(a)(实线)表示图像比率为10％的情况，线(b)(虚线)表示图像比率为80％的情况。参照图2和图4，在比较例2中，当判断完成了调色剂瓶子的更换时，控制器100在不执行供给模式操作的情况下允许图像形成操作。

如图4中的曲线(a)所示，控制器100在目标调色剂含量td(target)设定＝8.0％的情况下执行上述的调色剂供给控制，当实际检测的调色剂含量td(indc)低于7％时，判断调色剂瓶子为空。当实际检测调色剂含量td(indc)变得低于7％且差值△td(old)≦-1％时，控制器100禁止图像形成并且在显示屏300上显示调色剂瓶子更换要求指令。为了便于解释，假定调色剂瓶子70在图4中由▽所示的时机处被新瓶子替换。

如图4中的曲线(a)所示，在图像比率为10％的情况下，实际检测的调色剂含量td(indc)在更换调色剂瓶子70之后稍微减小，但是之后调色剂供给足够迅速地恢复目标调色剂含量td(target)，因此不出现问题。在图像形成装置在商业办公环境中的普通用途中，输出图像的图像比率不大于10％，因此，在许多情况下，没有用于恢复调色剂含量td的供给模式序列的操作不是问题。

但是，如图4中的曲线(b)所示，在图像比率为80％的情况下，实际检测的调色剂含量td(indc)在更换调色剂瓶子70之后明显减小，并且需要长时间以恢复目标调色剂含量td(target)。在双成分显影剂的情况下，如果在太低调色剂含量td的条件下实施图像形成操作，那么载体趋于被转印到感光鼓13上，这不是优选的。在用户频繁用高图像比率打印的情况下，不执行供给模式操作导致显影剂的太低调色剂含量td的可能性更高。即使在普通的商业办公环境中，如果在紧接在更换调色剂瓶子70之后继续打印具有高的图像比率的输出图像，那么显影剂的调色剂含量td也可能变得太低。

因此，比较例2的控制包括如下问题：即使替换了新的调色剂瓶子70，来自调色剂瓶子70的调色剂供给也不足够快，这导致了如果打印需要大量调色剂消耗的图像，那么显影设备2中的显影剂的调色剂含量td明显减少。

(比较例3)

图5示出图像形成数与调色剂含量的减少量之间的关系。在图5中，线(a)表示图像比率为10％的情况，线(b)表示图像比率为30％的情况，线(c)表示图像比率为50％的情况，线(d)表示图像比率为80％的情况。参照图2和图5，在比较例3中，当判断更换了调色剂瓶子70时，控制器100在不执行供给模式中的操作的情况下允许立即的图像形成操作。当实际检测的调色剂含量td(indc)在图像形成操作中变得低于基准值时，图像形成操作被立即中止，并且实施供给模式操作。

如图5所示，假定：由于显影剂的调色剂含量td下降到不满足式(6)的7.0％，因此调色剂瓶子70在由▽所示的时机处被替换，在替换之后，在不执行供给模式操作的情况下重新开始图像形成操作。在线(a)所示的图像比率为10％的情况下，来自新调色剂瓶子70的调色剂供给是及时的，因此，实际检测的调色剂含量td(indc)在不降低超出6.5％的情况下恢复到8％。因此，不出现显影剂的调色剂含量td太低的问题。出于这种原因，在图像比率为10％的情况下，不需要实施供给模式控制。

但是，如果图像比率在图像形成操作重新开始之后较高，则实际检测的调色剂含量td(indc)的减少较大，因此，实际检测的调色剂含量td(indc)需要长的时间来恢复。在线(c)所示的图像比率为50％和线(d)所示的图像比率为80％的情况下，实际检测的调色剂含量td(indc)明显下降超出6.5％，这导致显影剂的调色剂含量td太低。出于这个原因，当在更换调色剂瓶子70之后以50％的图像比率和80％的图像比率实施图像形成操作时，要实施供给模式操作。

当在比较例3的控制中判断需要供给模式中的操作时，如果进行尝试以确保防止出现显影剂的调色剂含量td太低，那么供给模式中的操作的频率增大。这是由于，当在更换调色剂瓶子70之后继续实施具有高的图像比率的图像形成操作时，实际检测的调色剂含量td(indc)的下降速度高，因此，判断是否需要执行供给模式操作所基于的基准值必须被设定为高。

鉴于以上情况，在以下的实施例中，当在更换调色剂瓶子70之后继续具有高的图像比率的输出图像时，实施供给模式中的序列操作，而当继续具有低的图像比率的输出图像时，省略供给模式中的序列操作。

(实施例1中的控制)

图6表示视频计数累积值与调色剂含量的减少量之间的关系。图7是实施例1中的控制的流程图。图8表示实施例1的控制的效果。在图6、图8中，线(a)表示图像比率为10％的情况，线(b)表示图像比率为30％的情况，线(c)表示图像比率为50％的情况，线(d)表示图像比率为80％。

如图2所示，在实施例1中，在正常的图像形成中，基于显影设备中的调色剂含量的检测结果，当显影剂的调色剂含量低于比基准低的第一阈值时，禁止图像形成操作。当感应体传感器26的检测结果低于第一阈值时，禁止图像形成操作。当在禁止图像形成操作之后达到预定条件时，基于比第一阈值高的第二阈值来确定是否禁止图像形成操作。

作为控制器的例子的控制器100基于感应体传感器26的检测结果来禁止图像形成操作。当显影设备中的调色剂含量变得比低于预定基准值8.0％的第一阈值低时，控制器100禁止图像形成操作。

作为更换检测装置的例子的调色剂瓶子传感器76检测用于判断是否已实施调色剂瓶子70更换操作的信息。控制器100基于调色剂瓶子传感器76的检测结果来解除禁止，然后，在达到预定条件之前，不管感应体传感器26的检测结果如何都允许图像形成操作。这里，“达到预定条件之前”的时段指的是在解除图像形成操作的禁止之后、在消耗的调色剂量达到预定量之前的时段。在于调色剂瓶子70更换操作之后允许图像形成操作的情况下，以与正常图像形成操作相同的方式实施供给控制。即，基于视频计数供给量m(vc)、感应体供给量m(indc)和剩余供给量m(remain)来实施供给控制。

作为调色剂检测装置的例子的控制器100能够检测视频计数的累积值vsum作为与伴随图像形成的调色剂消耗量对应的信息。当实施调色剂瓶子70的更换操作时，控制器100解除图像形成操作的禁止，直到累积值vsum达到预定调色剂消耗量为止。

控制器100基于达到累积值vsum时的感应体传感器26的检测结果来确定是否禁止图像形成操作。当基于达到累积值vsum时的感应体传感器26的检测结果禁止图像形成操作时，控制器100在禁止图像形成操作的状态下实施其中显影剂供给部分7操作达预定时间段的供给模式中的操作。当显影设备中的调色剂含量低于比第一阈值7.0％高的第二阈值7.5％时，控制器100实施供给模式中的操作以将补给用显影剂供给到显影设备2中。但是，如果显影设备中的调色剂含量不低于第二阈值(不小于7.5％)，那么控制器在正常的控制下将补给用显影剂供给到显影设备2中，而不实施供给模式中的操作且不禁止图像形成操作。

用于确定是否禁止图像形成操作(供给模式操作的执行)的阈值7.5％比用于由于调色剂瓶子70为空的检测确定是否禁止图像形成操作的阈值7.0％高。如果在执行供给模式操作之后的显影设备中的调色剂含量小于阈值7.5％，那么控制器100实现供给模式中的重复操作，如果显影设备中的调色剂含量即使在执行预定次数的供给模式操作之后也小于阈值7.5％，那么控制器100要求重新更换调色剂瓶子70。

图6与图5类似，但是，参照线(a)～(d)，横轴从更换调色剂瓶子70之后的图像形成累积数替换成更换调色剂瓶子70之后的视频计数vc的累积值。如图6所示，在更换调色剂瓶子70之后，在7.0％的调色剂含量td(indc)的状态下开始图像形成。此时，不管调色剂瓶子70更换之后的图像形成的图像比率如何，关于视频计数vc的累积值的实际检测的调色剂含量td(indc)降低的斜率都基本上相同。随着图像比率增大，作为更换调色剂瓶子70之后的调色剂供给的结果的调色剂含量td的最低值减小。

因此，直到视频计数vc的累积值在更换调色剂瓶子70之后达到2046，无条件地在不执行供给模式操作的情况下允许图像形成操作。通过这样做，可以在更换调色剂瓶子70之后，不管图像比率如何，都避免调色剂含量td变得低于ng线6.5％。

如果紧挨在视频计数vc的累积值达到2046之前实际检测的调色剂含量td(indc)低于用于判断是否执行供给模式操作的第二阈值7.5％，那么实施供给模式。在本实施例中，在打印比率为100％的情况下，视频计数vc＝1023，因此，不管打印比率如何，都打印至少一张。

如图6所示，在实施例1中，基准值为8.0％，第一阈值为7.0％，第二阈值为7.5％。作为预定值的例子的视频计数vc的累积值2046被如下设定。当在更换调色剂瓶子70之后继续具有最大调色剂消耗量的图像形成操作时，与紧挨在调色剂含量变得低于ng线之前的调色剂消耗量的累积量对应地确定视频计数vc的累积值2046。在图6中，7.5％的新瓶子判断调色剂量是用于判断是否执行供给模式操作的阈值。

在供给模式操作中，禁止图像形成操作，因此，不出现调色剂含量td的进一步减少，并且可以确信地避免调色剂含量td低于6.5％的ng线和在这种条件下实施图像形成操作。

参照图2和图7，在第一模式中的图像形成操作中，控制器100至少基于输入图像信息和感应体传感器26的检测结果来判断是否执行作为第二模式操作的例子的供给模式操作。在供给模式操作中，图像形成操作被再次禁止，并且实施通过显影剂供给部分7的供给操作。

如果基于输入图像信息的各图像形成的调色剂消耗量的累积量达到预定值时的显影设备中的调色剂含量小于作为第二阈值的例子的7.5％，使得达到预定调色剂消耗量，则控制器100执行作为第二模式操作的例子的供给模式操作。在供给模式中，在禁止图像形成操作的同时，补给用显影剂被供给到显影设备2中。但是，当达到预定调色剂消耗量时的显影剂的调色剂含量不小于作为比第一阈值高的第二阈值的例子的7.5％时，不禁止图像形成操作。

当更换调色剂瓶子70(s1)时，控制器100允许在不执行供给模式操作的情况下重新开始图像形成操作(s2)。控制器100对每一张累积视频计数vc，并且实施上述的调色剂供给控制。同时，确定源自更换调色剂瓶子70之后的图像形成的视频计数的累积值vsum并且等待累积值vsum达到2046。

当累积值vsum达到2046时，控制器100检查在紧接在之前的图像形成操作中实际检测的调色剂含量td(indc)，并且判断是否执行供给模式操作。例如，当累积值vsum在第(n+1)次打印处达到2046时，判断在第n次打印的图像形成操作中实际检测的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)之间的差值△td是否满足不等式(7)(s4)。

δtd＝td(indc)-td(target)≧-0.5％…(7)

当满足不等式(7)时，控制器100不实施供给模式操作并且允许图像形成操作继续(s5)。当不满足不等式(7)时，控制器100实现供给模式的执行(s6)。在供给马达73在供给模式中进行十整圈旋转的同时，显影驱动马达27被操作达10秒(s7)。

供给马达73的转数和显影驱动马达27的操作的时间段与在开始显影剂供给部分7的操作之后与视频计数vc的累积值vsum的2046对应的量的调色剂流入到显影设备2中所需要的时间对应。通过将与视频计数vc的累积值vsum＝2046对应的量的调色剂供给到显影设备2中，显影设备2中的6.5％～7.5％的范围内的显影剂的调色剂含量td基本上确信地被恢复到不小于7％。在于供给模式操作之后实施的图像形成操作中，显影设备2中的显影剂的调色剂含量td基本上确信地被恢复到td(target)。

在从显影驱动马达27的旋转开始起的9～10秒的时段中，控制器100取入感应体传感器26的输出以确定实际检测的调色剂含量td(indc)(s8)。控制器100确定实际检测的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)之间的差值△td(new)，并且判断是否满足以下的不等式(8)。

δtd(new)＝td(indc)-td(target)≧-0.5％…(8)

当满足不等式(8)(在s9中为是)时，控制器100停止供给模式操作并且允许重新开始图像形成操作(s10)。但是，如果在执行第二模式操作之后的显影设备中的调色剂含量小于基准值，那么重复第二模式操作。当不满足不等式(8)(在s9中为否)时，最多实施三次供给模式操作(s7、s8)(s11的否)。

如果尽管进行了预定次数的供给模式操作显影设备中的调色剂含量仍小于第二阈值，那么作为重新更换要求装置的例子的控制器100要求重新更换调色剂瓶子70。当尽管在三次供给模式操作(s7、s8)的情况下仍不满足不等式(8)(s11，是)时，控制器100判断已替换的调色剂瓶子70是空瓶子并且停止图像形成操作(s12)。并且它在操作面板的显示屏300上显示“重新更换调色剂瓶子”

(实施例1的控制的效果)

组合参照图2和图8，当图像比率为10％时，在累积值vsum达到2046时，满足不等式(7)，并因此不实施用于供给模式的控制。在图像比率为10％的情况下，可在没有供给模式的控制所需要的停机时间的情况下恢复调色剂含量td(indc)。

在图像比率为30％、50％和80％的情况下，当累积值vsum达到2046时，不满足不等式(7)，并因此在▽所示的时机处实施供给模式操作。作为结果，可与图像比率无关地避免实际检测的调色剂含量td(indc)的明显减少。

根据实施例1的控制，响应于在更换调色剂瓶子70之后输出的图像的调色剂的累积量，图像形成装置仅在必需时不可用，因此确保了用户的舒适性，并且同时可避免显影剂的调色剂含量的过度减少。可以在不增加显影剂的调色剂含量的过度减少的危险的情况下使供给模式操作的执行频率最小化。

根据实施例1的控制，当在更换调色剂瓶子70之后图像形成的图像比率低时不实施供给模式操作。当在更换调色剂瓶子70之后的图像形成的图像比率高时，实施供给模式操作以避免显影剂的调色剂含量的过度减少。

根据实施例1的控制，当具有低的图像比率的图像形成在更换调色剂瓶子70之后继续时，在累积值vsum达到2046之前显影剂的调色剂含量充分恢复，因此，可以确信地避免供给模式操作的不必需的执行。由于考虑各图像形成的调色剂消耗量，因此，与仅基于更换调色剂瓶子70之后的图像形成次数来判断供给模式操作的执行的必要性的情况相比，可以确信地避免显影剂的调色剂含量的过度减少。与仅基于更换调色剂瓶子70之后的感应体传感器26的输出的变化来判断供给模式操作的执行的必要性的情况相比，可以确信地避免显影剂的调色剂含量的过度减少。

根据实施例1的控制，可以与各图像形成的调色剂消耗量的水平无关地正确地判断供给模式操作的执行的必要性。通过在更换调色剂瓶子70之后实施预定量的图像形成，可正确地判断各图像形成的调色剂消耗量，并且可以判断执行供给模式操作的必要性。当调色剂消耗量大时，由于在预定量的图像形成之后的显影剂的调色剂含量低，因此可以确信地执行供给模式中的操作。当调色剂消耗量小时，由于在预定量的图像形成之后的显影剂的调色剂含量高，因此图像形成操作在不执行供给模式操作的情况下继续。

<实施例1的变更例>

在考虑通过感应体传感器26的检测精度等时，不等式(7)中的-0.5的值可以是另一值。如果不等式(7)中的-0.5的值太高，那么供给模式操作的实现频率增大，因此，该值优选处于-0.8～-0.2％的范围中。用于判断第二模式操作的执行的必要性的调色剂含量的阈值优选地比在由于判断调色剂瓶子70为空而需要更换调色剂瓶子70时的调色剂含量的阈值高。这是因为，这样，错误判断调色剂瓶子70是否为新的可能性低。

另一方面，不等式(8)中的-0.5的值可以是另一值，但是优选不小于-0.8％，原因是这样在供给模式操作中确信地判断调色剂供给。在考虑目标调色剂含量时，用于判断更换调色剂瓶子70的必要性的调色剂含量的阈值7.0％的值可以是另一值。

在实施例中1中，基于感应体传感器26的输出来判断调色剂瓶子70的更换的时机，但该时机可由另一装置判断。例如，可基于调色剂瓶子70的重量的检测或基于调色剂瓶子70的出口处的补给用显影剂的有或无的检测来判断调色剂瓶子70是否为空。

在考虑调色剂瓶子70的供给性能时，用于判断已替换的新调色剂瓶子70是否为空的三次的次数(s11)可被改变以优化。

在以上描述的实施例1中，在更换调色剂瓶子70之后，基于调色剂消耗量达到预定量时的调色剂含量来重新判断禁止图像形成操作的必要性，但是判断的时机不限于该例子。只要在更换调色剂瓶子70之后调色剂含量不变得低于ng线，在达到预定条件之前执行图像形成操作并且当达到预定条件时判断禁止图像形成操作的必要性就够了。例如，作为更换调色剂瓶子70之后的调色剂消耗量的替代，可基于显影套筒的驱动时间段达到预定时间段时的调色剂含量来重新判断禁止图像形成操作的必要性。可替代地，可基于在更换调色剂瓶子70之后达到预定打印次数的时间处的调色剂含量来重新判断禁止图像形成操作的必要性。上述的预定时间段和预定打印数可根据待被输出的图像的图像量改变。例如，与高打印比率的情况相比，在低打印比率的情况下，预定时间段或预定打印次数可增加。

<实施例2>

图9是根据实施例2的控制的示图。在实施例1中，如图2所示，在更换调色剂瓶子70之后，在视频计数vc的累积值vsum达到固定值2046之后，实际检测调色剂含量td(indc)。并且，实际检测的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)相互比较以判断是否执行供给模式操作。在实施例2中，如图9所示，判断供给模式操作执行的必要性的视频计数vc的累积值vsum根据目标调色剂含量td(target)而改变。

如图9所示，在实施例2中，与实施例1类似，当目标调色剂含量td(target)为8％时，图像形成操作无条件继续，直到2046的累积值vsum。但是，如果目标调色剂含量td(target)为比实施例1高2％的10％，那么图像形成操作无条件继续，直到3069的累积值vsum。当目标调色剂含量td(target)为比实施例1高4％的12％时，图像形成操作无条件继续，直到4092的累积值vsum。

即，伴随显影设备2中的显影剂的目标调色剂含量td(target)的增加，对于同一调色剂消耗量的图像形成操作，直到显影剂的调色剂含量达到6.5％的过度减少水平的时间段增大。因此，可确信地使在更换调色剂瓶子70之后可在不执行供给模式操作的情况下实施图像形成操作的时间段变长。判断供给模式操作执行的必要性的视频计数vc的累积值vsum可被选择以比实施例1中判断供给模式操作执行的必要性的视频计数vc的累积值vsum(2046)大。通过增加累积值vsum，可以减小供给模式操作的执行频率，因此，即使在以高图像比率继续图像形成操作时也可减少停机时间出现的次数。

根据实施例2的控制，当显影剂的调色剂含量td达到6.5％的过度低水平的可能性低时，可以省略供给模式，使得可以减少供给模式操作的执行频率。即使在不执行供给模式操作的情况下继续图像形成操作直到紧接在显影剂的调色剂含量td低于6.5％的可能性变高之前，也可避免显影剂的调色剂含量td低于6.5％的状态的继续。

<实施例3>

图10是根据实施例3的控制的流程图。在图10中，步骤s14以外的步骤与实施例1相同，向相应的步骤分配相同的附图标记，省略这些步骤的描述。

如图2和图10所示，在实施例3中，当尽管有三次供给模式操作的情况下实际检测的调色剂含量td(indc)也不上升(s11，是)时，控制器100在显示屏300上显示“重新更换调色剂瓶子”(s13)。

在显示屏300显示“重新更换调色剂瓶子”的这种情况下，实际检测的调色剂含量td(indc)已下降到极限的可能性高。如果在实际检测的调色剂含量td(indc)减少到极限的条件下允许图像形成，那么实际检测的调色剂含量td(indc)降低超出极限且载体被转印到感光鼓13上的可能性高。

因此，当在显示屏300上显示“重新更换调色剂瓶子”且更换调色剂瓶子70(s14)时，控制器100无条件地执行供给模式操作，由此避免调色剂含量td(indc)的进一步减少(s6)。

如图3和图10所示，当根据调色剂瓶子传感器76的输出来判断调色剂瓶子70的更换时，控制器100在中断图像形成操作的状态下执行供给模式操作。通过这样做，即使当非故意地安装空瓶子时，也可避免显影剂的调色剂含量继续低于6.5％的情况。

<实施例4>

在实施例1中，基于调色剂瓶子更换检测结果，在图像形成重新开始之后、调色剂消耗量达到预定量之前，与调色剂含量无关地允许图像形成操作。并且，基于调色剂瓶子更换之后的调色剂消耗量达到预定量时的调色剂含量，再次判断禁止图像形成操作的必要性。在实施例4中，在图像形成重新开始之后的预定时间段内，基于调色剂含量和阈值来禁止图像形成操作，并且阈值基于预定时段期间的图像比率的平均值改变。

具体而言，与图像比率的平均值低时相比，当图像比率的平均值高时，阈值更高。通过这样做，可以避免显影设备中的调色剂含量的降低超出容许范围，并且可以减少由图像形成操作的不必需禁止导致的停机时间的增加。

更具体而言，阈值被如下所述地改变。

(1)在图像比率的平均值不小于80％的情况下，阈值为6.9％。

(2)在图像比率的平均值不小于20％且小于80％的情况下，阈值为6.7％。

(3)在图像比率的平均值小于20％的情况下，阈值为6.5％。

在实施例4中，伴随响应于瓶子更换检测结果重新开始的图像形成操作中的预定时段中的图像比率的增加，判断禁止图像形成操作的必要性的阈值增大。因此，当以高的图像比率连续实施图像形成操作时，在更早的阶段中禁止图像形成操作，而当不以高的图像比率连续实施图像形成操作时，不多余地禁止图像形成操作。

与实施例1类似，本实施例中的预定时段是直到调色剂消耗量达到预定量的时段。如上所述，用于确定判断的时机的参数(调色剂消耗量)可被预定打印次数或显影套筒的预定驱动时段替代。

<其它实施例>

只要在更换显影剂容器之后在调色剂消耗的累积量达到预定累积量之前在不执行供给模式操作的情况下继续图像形成操作，以上的实施例的结构的一部分或全部就可被一个或多个替代性结构替代。

本发明适用于显影设备、利用双成分显影剂的图像形成装置中的处理盒，而与带电类型、转印类型或定影类型无关。实施例1～3中的构成要素等的尺寸、材料、配置和位置关系不限于本发明。在以上的描述中，描述了与调色剂图像形成/转印有关的主要部分，但是，通过使用外壳结构，本发明适用于各种设备，诸如各种打印机、复印机、传真机和多功能机等。

检测装置可以是能够检测与显影设备中的调色剂含量有关的信息的另一装置。例如，可使用斑块传感器来检测它。输入图像信息可以是曝光设备的视频计数或图像数据的平均图像比率信息。

可基于根据在调色剂消耗的预定累积量附近由感应体传感器26获取的多个调色剂含量td(indc)计算的调色剂含量td变化率(感应体变化率)，来进行是否执行供给模式的判断。

可通过操作面板的显示屏和/或外部个人计算机的显示屏手动改变目标调色剂含量td(target)。可在非图像形成时段期间在感光鼓13上形成斑块图像，并且测量斑块图像的调色剂沉积量，并且目标调色剂含量可根据测量结果自动改变。

瓶子更换检测装置可以为使控制器能够用其检测用于判断是否已实施显影剂容器更换操作的信息的各种装置中的任一种。例如，调色剂瓶子70可被设置具有用于新品判断的标签存储器元件或通过电能供给断开的电阻元件，并且可基于从这种元件获取的检测信号来判断调色剂瓶子70的更换的完成。调色剂瓶子更换门可被设置具有打开和关闭传感器，并且可基于打开和关闭操作的检测来判断调色剂瓶子70的更换的完成。在显示调色剂瓶子70更换要求的状态中，可在显示屏300上显示“是否已更换调色剂瓶子？”，可通过用户按压ok按钮判来断调色剂瓶子的更换的完成。

另外，在更换调色剂瓶子70之后，可基于当在供给马达73和显影驱动马达27的10秒操作之后实际检测到调色剂含量td(indc)时确认调色剂含量的恢复的事件，判断调色剂瓶子是否为空。

<比较例1>

图11是比较例1的控制的流程图。图12表示实施例1的控制的效果。在图12中，线(a)表示图像比率为10％的情况，线(b)表示图像比率为30％的情况，线(c)表示图像比率为50％的情况，线(d)表示图像比率为80％的情况。

在实施例1、实施例2和实施例3中，当视频计数的累积值vsum达到预定值时，基于实际检测的调色剂含量td(indc)的值来判断执行供给模式操作的必要性。相反，在比较例1中，仅基于实际检测的调色剂含量td(indc)来判断执行供给模式操作的必要性。

参照图2，比较例1不使用视频计数vc，并且，基于由感应体传感器26实际检测的调色剂含量td(indc)进行各种判断。

(a)目标调色剂含量td(target)：8.0％

(b)更换判断调色剂含量td(old)：7.0％

(c)恢复判断调色剂含量td(mode)：6.7％

(d)新瓶子判断调色剂含量td(new)：7.5％

(a)与实施例1类似，控制器100调整从显影剂供给部分7供给到显影设备2中的调色剂量，以使显影设备2中的显影剂的调色剂含量保持在目标调色剂含量td(target)＝8.0％处。

(b)与实施例1类似，当显影设备2中的显影剂的调色剂含量降低到更换判断调色剂含量td(old)＝7.0％时，控制器100判断调色剂瓶子为空以请求“更换调色剂瓶子”。

(c)与实施例1不同，当显影设备2中的显影剂的调色剂含量连续三次小于恢复判断调色剂含量td(mode)＝6.7％时，控制器100禁止图像形成操作并且实施供给模式操作。

(d)与实施例1类似，在供给模式操作的执行中，当显影设备2中的显影剂的调色剂含量恢复到新瓶子判断调色剂含量td(new)＝7.5％时，控制器100停止供给模式操作并且允许图像形成操作。

参照图2，如图11所示，当如(b)那样判断调色剂瓶子70为空时，控制器100在显示屏300上显示“更换调色剂瓶子”以禁止图像形成操作。与实施例1类似，当更换调色剂瓶子(s1)时，在不执行供给模式操作的情况下允许图像形成操作(s2)。

在开始图像形成操作之后，控制器100在存储器103中存储通过感应体传感器26实际检测到的调色剂含量td(indc)的连续三个数据，并且存储器103被顺序地更新。当存储器103中的调色剂含量td(indc)的全部三个数据均变得低于目标调色剂含量td(target)达不小于1.3％时，进行(c)的判断，并且执行供给模式操作(s6)。

具体而言，判断第n次打印操作中的实际检测的调色剂含量td(indc)与目标调色剂含量td(target)之间的差值△td(n)是否连续三次满足以下关系。如果仅基于一次打印操作的数据进行判断，那么感应体传感器26的检测误差的影响太大，以至于供给模式操作的必要性的判断可能有错误。

δtd(n)＝td(indc)-td(target)≦≦-1.3％…(10)

当满足不等式(10)(s3b)时，控制器100开始供给模式操作(s6)，以将供给马达73旋转10整圈并且将显影驱动马达27旋转10秒(s7)。控制器100从显影驱动马达27的旋转开始实时检测调色剂含量td(indc)达9～10秒(s8)。当判断(d)时，停止供给模式操作，并且允许图像形成操作重新开始(s10)。换言之，当变得满足以下的不等式时，停止供给模式操作。

δtdratio((new))＝td(indc)-td(target)≧≧-0.5％…(11)

在图11中，步骤s9及以后的各步骤与实施例1相同，通过分配与图7相同的附图标记来省略它们的详细描述。

(与实施例1的比较)

如图12所示，并且参照图2，在更换调色剂瓶子70之后，以各图像比率实施图像形成操作，并且由感应体传感器26实际检测的调色剂含量td(indc)改变。

因此，当图像比率为50％时，接近作为ng水平的6.5％的td比率暂时继续。当图像比率为80％时，在检测6.7％的调色剂含量之后调色剂供给不够迅速，这导致td比率减小到明显低于6.5％的ng水平的水平。

通过本发明的图像形成装置，当更换显影剂容器时，解除图像形成操作的禁止并且与检测装置的检测结果无关地允许图像形成操作，直到达到预定条件。因此，与无条件地禁止图像形成操作的情况相比，可以减少停机时间。基于达到预定条件时的检测装置的检测结果，确定禁止图像形成操作的必要性。因此，与无条件地禁止图像形成操作的情况相比，可以容易地避免显影设备中的调色剂含量的减少超出容许范围。

因此，确信地执行图像形成操作的必需的禁止，而不出现图像形成操作的不必需的禁止。可以减少图像形成操作的停机时间，同时避免显影设备中的调色剂含量的减少超出容许范围。

[工业适用性]

根据本发明，提供了一种图像形成装置，在该图像形成装置中，避免了对图像形成操作的不必需的阻止，同时确保了对图像形成操作的必需的阻止，使得避免了显影设备中的调色剂含量的减少超出容许范围，并且减少了图像形成装置的停机时间。