成像装置的制作方法

专利名称：成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括转动显影部件的成像装置。
背景技术：
在根据电子照相方法形成图像的全色成像装置(例如，复印机、打印机、多功能处理机等)中，有一种包括转动显影部件的装置，该转动显影部件一体地具有对应于K(黑色)、C(青色)、M(品红色)和Y(黄色)各颜色的四个显影部件。在该转动显影部件中，每个显影部件都安装有一个显影辊。
当使用包括转动显影部件的成像装置形成全色图像时，必需转动驱动转动显影部件，从而使各个显影辊依次运动到与图像载体相对的显影位置，然后切换显影颜色。在该情形下，如上所述沿转动显影部件的转动方向(绕转轴)布置的用于各种颜色的显影辊、调色剂浓度传感器以及浓度标准部件的位置关系(角度分布)成为决定成像生产率的最大因素。具体地，在转动显影部件的转动轨道上，在使一些显影辊之间的角间隔比其它单元宽的情形下，当转动显影部件停止转动以使各显影辊依次运动至显影位置时，该设置的显影辊的停止位置除了显影位置之外变为不连续。因此，除非正确设置调色剂浓度传感器与浓度标准部件之间的位置关系，否则就会存在对转动显影部件的转动驱动控制变得复杂且成像生产率极大下降的担忧。

发明内容
根据本发明的一方面，成像装置包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件依次使所述N个显影剂载体运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量在显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度。所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置。所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以与所述第一角相同的角间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且将第N显影剂载体与第一显影剂载体之间的角间隔设定为比所述第一角大的第二角。
根据本发明的另一方面，成像装置包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述N个显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件依次使所述N个显影剂载体运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量在显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度。所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以第一角的角间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且将第N显影剂载体与第一显影剂载体之间的角间隔设定为比所述第一角大的第二角，而且将所述转动显影部件的原位置(home position)设置在沿所述转动显影部件的转动方向以与第一角相同的角度从第一显影剂载体分开的位置处。所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成等于第一角两倍的角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心和所述显影位置。
根据本发明的又一方面，成像装置包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量在显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度。所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心和所述显影位置。所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且所述转动显影部件的原位置设置在第N显影剂载体与第一显影剂载体之间，而且所述原位置与所述第一显影剂载体之间的角间隔、所述第一显影剂载体与所述第二显影剂载体之间的角间隔以及所述第二显影剂载体与所述第三显影剂载体之间的角间隔分别设置为与第一角相等的角。
根据本发明的又一方面，成像装置包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；调色剂浓度传感器，其测量在显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度；以及浓度标准部件，其与所述显影剂载体一起布置在所述转动显影部件的转动轨道上，用于校准所述调色剂浓度传感器。所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心和所述显影位置。所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以与预定角相同的角间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且所述浓度标准部件布置在以等于所述预定角的角度从所述第N显影剂载体分开的位置处。


将基于以下附图详细描述本发明的实施例，其中图1是表示应用了本发明的成像装置的结构示例的示意图；图2A和2B是表示在根据本发明第一实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图；图3是表示当使用根据本发明第一实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图；图4A和图4B是说明根据本发明第一实施例的成像操作的操作状态的图(No.1)；图5A和图5B是说明根据本发明第一实施例的成像操作的操作状态的图(No.2)；图6A和图6B是表示根据本发明第二实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图；图7是表示当使用根据本发明第二实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图；图8A和图8B是说明根据本发明第二实施例的成像操作的操作状态的图(No.1)；图9A和图9B是说明根据本发明第二实施例的成像操作的操作状态的图(No.2)；图10是说明根据本发明第二实施例的成像操作的操作状态的图(No.3)；图11A和图11B是表示根据本发明第三实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图；图12是表示当使用根据本发明第三实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图；图13是说明根据本发明第三实施例的成像操作的操作状态的图(No.1)；图14A和图14B是说明根据本发明第三实施例的成像操作的操作状态的图(No.2)；图15A和图15B是说明根据本发明第三实施例的成像操作的操作状态的图(No.3)；图16A和图16B是表示在根据本发明第四实施例的转动显影部件周围各单元之间的位置关系的示意图；图17是表示当使用根据本发明第四实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图；
图18是说明根据本发明第四实施例的成像操作的操作状态的图(No.1)；图19A和图19B是说明根据本发明第四实施例的成像操作的操作状态的图(No.2)；图20A和图20B是说明根据本发明第四实施例的成像操作的操作状态的图(No.3)；图21A和图21B是表示根据本发明一实施例的转动显影部件周围各单元之间的位置关系的示意图；图22A和图22B是表示该转动显影部件的转动操作示例的图(No.4)；图23A和图23B是表示该转动显影部件的转动操作示例的图(No.5)；以及图24是表示形成彩色图像时的操作过程的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1是表示应用了本发明的成像装置的结构示例的示意图。该成像装置大致设有一体地具有自动原稿输送器(ADF)的原稿推动单元1；扫描器单元2；打印机单元3；以及纸盘单元4。该原稿推动单元1从上面推动放在原稿台5上的原稿，且它以可打开/可关闭的方式安装在扫描器单元2的主体的上部单元上。原稿在原稿推动单元1处于关闭的状态下由自动原稿输送器发送到图像读取位置，或由使用者手动放置在原稿台5上，这涉及原稿推动单元1的打开/关闭操作。
扫描器单元2包括光学扫描单元6；线7，用于使该光学扫描单元6向副扫描方向运动(图1的左/右方向)；驱动轮9，用于驱动所述线7；以及电机(未示出)，其用于使该驱动轮9转动。光学扫描单元6光学地读取并扫描原稿图像。该光学扫描单元6包括(尽管它们未被示出)用于读取原稿图像的传感器(以下称为[原稿读取传感器])，该传感器由具有滤色镜的CCD(电荷耦合器件)线传感器构成；以及光源，例如用于向原稿表面发出读取图像的线形光的卤素灯等。于是，如果原稿的图像具有全色，该彩色图像就被分解成光原色的B(蓝色)、G(绿色)和R(红色)，并由原稿读取传感器读取。
另外，在将原稿读取传感器的读取线方向(用于读取的像素列的排列方向)定义为主扫描方向，并且将与该读取方向垂直的方向定义为副扫描方向时，例如可采用这样的结构作为扫描器单元2的结构，即，该结构采用两个运动扫描体(滑架)，其中沿副扫描方向的运动速度(运动距离)的相对比设定为1∶2；安装在这两个运动扫描体中的光学部件(光源灯、聚光镜、反光镜等)；以及透镜系统，用于使被这些光学部件引导的光线在原稿读取传感器的光接收表面上成像。在此情况下，所述光学扫描单元由上述两个运动扫描体和安装在其上的光学部件构成。另外，对于上述两个运动扫描体，高速侧称为全速滑架，而低速侧称为半速滑架。因此，诸如光源灯、聚光镜、全速镜等的光学部件安装在全速滑架上。诸如一对半速镜(其中，镜平面布置成直角)等的光学部件安装在半速滑架上。而且，采用这两个滑架的运动方法称为全一半速方法。
打印机单元3向纸张打印并输出作为打印目标的图像。其具有激光扫描单元(激光ROS；激光光栅输出扫描器)10、用作图像载体的鼓型感光体(以下称为[感光鼓])11。在感光鼓11周围布置有用于使感光鼓11的表面均匀充电的充电器12；用于将由激光扫描单元10写到感光鼓11表面上的静电潜像显影为调色剂图像的转动显影部件13；用于将调色剂图像转录到纸张上的转录单元14；用于从感光鼓11清除没有被转录到纸张上的残留调色剂的清洁器16等。
感光鼓11通过电机(未示出)的驱动而被沿着所示箭头方向转动地驱动。此时，充电器12使感光鼓11的表面均匀充电。而且，激光扫描单元10使激光输出单元10a产生激光束，并根据来自扫描器单元2的各种颜色的图像数据闪调(调制)该激光束。通过多角镜10b、f/θ透镜10c以及反射透镜10d使如上所述的从激光输出单元10a输出的激光束发射到感光鼓11的表面上，并且还根据多角镜10b的转动沿感光鼓11的轴向方向扫描该激光束。从而，在感光鼓11上形成与由扫描器单元2读取的原稿图像相对应的静电潜像。
如上所述，在感光鼓11上形成的静电潜像通过转动显影部件13显影成调色剂图像，并且该调色剂图像通过转录单元14转录到纸张上。此时，没有被转录到纸张上并残留在感光鼓11上的调色剂(残留调色剂)由清洁器16清除。此外，由充电器12再次对由清洁器16清除后的感光鼓11的表面进行充电。之后，通过激光扫描单元10的驱动将其它颜色的静电潜像依次写到该鼓表面上。
通过电机(未示出)沿附图的顺时针方向转动驱动转动显影部件13。四个显影辊131至134布置在转动轨道上。显影辊131至134中的每个都在使显影剂保持在辊的外周表面上的同时转动，并且与本发明中的[显影剂载体]相对应。转动显影部件13的转动轨道是指当通过电机驱动使转动显影部件13转动时转动显影部件13的外周周向运动的圆形轨道。
例如通过以下方法对转动显影部件13的转动操作角进行控制。即，其被设计成这样，即，将带有狭缝(凹槽)的转动板安装到转动显影部件13的转轴上，并且将透射式光传感器的发光单元和光接收单元布置成使该转动板的狭缝部分夹在两侧之间，因此，对于转动显影部件13的每一转，从该透射式光传感器的某一转角处一次输出一个传感器信号。另外，其被设计成这样，即，在转动显影部件13的转动驱动电机中采用脉冲电机，并且根据向转动驱动电机提供和终止提供驱动脉冲而对转动显影部件13的转动和停止进行控制，且根据向转动驱动电机提供的驱动脉冲数对转动显影部件13的转角进行控制。因此，通过将从透射式光传感器输出传感器信号的定时定义为基准并从该基准定时开始对提供到转动驱动电机的驱动脉冲进行计数，从而控制转动显影部件13停止时的转角。
这里，假设在形成全色图像时显影颜色的次序被设置为黑色→青色→品红色→黄色的次序，在依次布置在转动显影部件13的转动轨道上的四个显影辊131至134中，显影辊131布置在用于黑色的显影部件中，而显影辊132布置在用于青色的显影部件中。另外，显影辊133布置在用于品红色的显影部件中，且显影辊134布置在用于黄色的显影部件中。每个显影部件都采用含有调色剂和载体的双组分显影剂，并使静电潜像显影。另外，在转动显影部件13中装配有对应于四个显影部件的四个折卸式(交换式)调色剂盒；以及用于从调色剂盒向显影部件补充调色剂的调色剂补充机构(推进加料器等)。
当在与感光鼓11相对的显影位置处切换静电潜像显影时的显影颜色(在静电潜像显影时采用的调色剂颜色)时，转动显影部件13沿一个方向(图中顺时针方向)R转动。然后，分别地，当用黑色调色剂使感光鼓11上的静电潜像显影时，用于黑色的显影辊131运动到与感光鼓11相对的显影位置处，当用青色调色剂显影时，用于青色的显影辊132运动，当用品红色调色剂显影时，用于品红色的显影辊133运动，而当用黄色调色剂显影时，用于黄色的显影辊134运动。
转录单元14具有转录鼓15。由介电薄膜制成的纸张保持器张紧并布置在转录鼓15的外周。转录鼓15通过齿轮连接到专用的电机上或感光鼓11的转动驱动系统上，并沿图中箭头方向(逆时针方向)受到转动驱动。转录充电器17、分离放电器18、调色剂电荷控制充电器19、剥离爪20、静电消除器21、清洁器22、推动辊23以及吸附充电器25布置在转录鼓15周围。然后，通过供纸辊4a和供纸引导件4b从纸盘单元4供给的纸张在对准位置4c处等待，以调节图像(调色剂图像)的定时。之后，以预定定时将该纸张供给转录辊15。然而，通过吸附充电器25的电晕放电而由介电薄膜吸附该纸张。
转录鼓15与感光鼓11同步转动。首先由黑色调色剂显影的调色剂图像通过转录充电器17而被转录到绕在转录鼓15外周上的纸张上。此外，随着转录鼓15的转动，依次转录(重叠并转录)其它颜色，即青色、品红色和黄色的调色剂图像。在随着转录鼓15的四次转动将与四种颜色对应的调色剂图像转录到纸张上时，由放置在转录鼓15内侧和外侧上的分离放电器18进行AC静电消除。结果，纸张被剥离爪20分离并被传输带27输送到定影器29。在定影器29中，调色剂图像通过热压辊30而熔融并定影到纸张上。此外，在形成全色图像时，必需依次使用显影辊131至134进行四次显影处理。然而，在形成黑白图像时，仅使用用于黑色的显影辊131进行一次显影处理就足够了。

图2A和2B是表示在根据本发明第一实施例的转动显影部件周围的各单元之间位置关系的示意图。如图所示，转动显影部件13在靠近感光鼓11的状态下布置在与感光鼓11相对的显影位置P1处。显影位置P1是指实际进行将形成在感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像的过程的位置。
在转动显影部件13周围(附近)，调色剂浓度传感器31布置成与转动显影部件13的外周相对。调色剂浓度传感器31测量保持在显影辊131、132、133及134中的每个显影辊中的双组分显影剂的调色剂浓度(调色剂混合比)。例如可采用其中结合有发光部件和光接收部件的光学传感器作为调色剂浓度传感器31。在使用光学传感器时，接收来自保持在显影辊中的显影剂的反射光，从而使得能够根据显影剂的光学反射率来测量调色剂浓度。
这里，在转动显影部件13的转轴周围，由第一假想直线L1连接转动显影部件13的转动中心P2和与感光鼓11相对的显影位置P1。然后，以从该第一假想直线L1的转动中心P2为基准，将第二假想直线L2设于与转动显影部件13的转动方向R相反、即逆时针(在转动方向R的上游侧)的第一角α处。这样，调色剂浓度传感器31的测量位置P3设定在第二假想直线L2上。调色剂浓度传感器31的测量位置P3是指在由调色剂浓度传感器31测量调色剂浓度时的目标位置。例如，在调色剂浓度传感器31为光学传感器时，为了测量光学反射率，由调色剂浓度传感器31的发光部件发出的光的照射位置对应于该测量位置P3。简言之，上述第一假想直线L1和第二假想直线L2在转动中心P2处彼此相交。此外，第一假想直线L1和第二假想直线L2之间的第一角α被设置在0＜α＜90°的范围内。
相反，四个显影辊131至134以用于黑色的显影辊131的位置作为基准(起始点)，以与第一角α相同的角间隔沿着转动显影部件13的转动方向R反方向(逆时针)依次转动地布置在转动显影部件13的转动轨道上。即，以转动显影部件13的转动中心P2为基准，以绕转轴的角度限定显影辊131至134中的每个显影辊在转动显影部件13的转动轨道上的位置。这样，相对于用于黑色的显影辊131的位置，用于青色的显影辊132逆时针布置在位于第一角α的位置处。同样，相对于用于青色的显影辊132的位置，用于品红色的显影辊133逆时针布置在位于第一角α的位置处。相对于用于品红色的显影辊133的位置，用于黄色的显影辊134逆时针布置在位于第一角α的位置处。并且，相对于用于黄色的显影辊134的位置，用于黑色的显影辊131逆时针布置在大于第一角α的第二角β处。在此情况下，第二角β设置在90°＜β＜180°的范围内。
根据上述角度分布，各显影辊131至134位于转动显影部件13的转动轨道上。因此，在转动显影部件13的转轴周围，在用于黑色的显影辊131和用于黄色的显影辊134之间保留了比其它显影辊之间的空间宽的空间。例如，当希望用于黑色的调色剂盒的容量比其它颜色(青色、品红色和黄色)的调色剂盒大时，可以这样来实现这一点，即在转动显影部件13的转轴周围将用于黑色的调色剂盒的安装位置设置在用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间的空间中。
图3是表示在使用根据本发明第一实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图。
首先，如图4A所示，使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1(步骤S1)。然后，用于青色的显影辊132变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。这样，在该状态下，使用用于黑色的显影辊131将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度(步骤S2)。
接下来，使转动显影部件13从图4A示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图4B所示，就使用于青色的显影辊132运动至显影位置P1(步骤S3)。此时，用于品红色的显影辊133变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态下，使用用于青色的显影辊132将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度(步骤S4)。
接下来，使转动显影部件13从图4B示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图5A所示，就使用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1(步骤S5)。于是，用于黄色的显影辊134变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态下，使用用于品红色的显影辊133将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度(步骤S6)。
接下来，使转动显影部件13从图5A示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图5B所示，就使用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1(步骤S7)。在该状态下，使用用于黄色的显影辊134将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像(步骤S8)。如上所述，与彩色成像相关的一页相对应的操作周期结束。之后，检验是否存在其上形成下一图像的页(步骤S9)。如果存在，则重复从步骤S1开始的处理。
这样，在根据本发明第一实施例的成像装置中，在用于黑色的显影辊131通过转动显影部件13的转动驱动而运动到显影位置P1时，用于青色的显影辊132位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处。同样，当用于青色的显影辊132运动到显影位置P1时，用于品红色的显影辊133位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3。并且，当用于品红色的显影辊133运动到显影位置P1时，用于黄色的显影辊134位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3。
因此，当使用用于黑色的显影辊131使感光鼓11上的静电潜像显影时，可由调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度。同样，当使用用于青色的显影辊132使感光鼓11上的静电潜像显影时，可由调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度。当使用用于品红色的显影辊133使感光鼓11上的静电潜像显影时，可由调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度。
从上述说明中可知，当使用用于其它颜色的显影辊使静电潜像显影时，可由调色剂浓度传感器31测量所有用于各颜色(青色、品红色和黄色)的显影辊132、133和134的调色剂浓度。这样，在形成全色图像时，除了在各显影辊131至134停止在用于成像的显影位置P1处时，不必为了测量显影辊的调色剂浓度而使转动显影部件13停止转动。此外，在成像操作期间，可使控制转动显影部件13的转角所需的角度基准数据响应于角α和β这两个角。因此，可使转动显影部件13的转动驱动控制非常简单。另外，可使转动显影部件在成像操作期间停止转动的次数减小到最小的必须值。因此，能实现高生产率。
此外，在由调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度时，需要使用于黑色的显影辊131运动到调色剂浓度传感器31的测量位置P3。然而，通常，用于黑色的调色剂具有吸收类似于与其混合的载体的光的特性，并且与用于青色、品红色、黄色等的彩色调色剂相比，光反射率较低。因此，即使使用光学调色剂浓度传感器31来测量调色剂浓度，也难于获得足够的灵敏度。因此，对于黑色，不使用调色剂浓度传感器31进行浓度测量。于是，可采用另一测量方法，例如这样的方法，即，使用用于黑色的调色剂并在感光鼓11上产生(显影)标准补缀(patch)，然后通过使用传感器测量该标准补缀的显影调色剂量，并进而控制调色剂的供应，从而使显影调色剂量恒定。因此，即使在成像操作期间不用调色剂浓度传感器31来测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度，实际使用中也不会有大的问题。
图6A和图6B是表示在根据本发明第二实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图。在该第二实施例中，特别是与第一实施例相比，在相同的条件下在转动显影部件13的转动轨道上设置显影位置P1、测量位置P3以及显影辊131至134之间的布置关系(角度分布)。然而，不同之处在于，在转动显影部件13的转动轨道上，转动显影部件13的原位置HP设置在用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间，并且该原位置HP设置在沿转动显影部件13的转动方向R以与第一角α相同的角度从用于黑色的显影辊131分开的位置处。
转动显影部件13的原位置HP是指在转动显影部件13在成像之前或成像结束后停止转动时，转动显影部件13在转动轨道上的预定位置(第一位置)，其位于与感光鼓11相对的显影位置P1处。该原位置HP设置在除了放置有显影辊的位置之外、特别是在该位置处不存在部件的位置处。因此，转动显影部件13的原位置HP运动到显影位置P1的状态变成为在感光鼓11与转动显影部件13之间(在相对部分)存在间隙的状态。
其原因如下。例如，在成像结束时，在用于某种颜色的显影辊或不同部件运动到显影位置P1的状态下，转动显影部件13停止转动并随后维持该状态直到开始下一成像时，如果从成像结束到下一成像开始的等待时间较长，这就会致使显影辊或不同部件在该显影位置P1停留较长的时间。因此，就会担心在安装或卸除感光鼓11时，显影辊上的显影剂会受到应力，或者会破坏感光体的表面(鼓的外周面)。
图7是表示当使用根据本发明第二实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图。该处理过程是根据用于成像控制器(未示出)的控制处理而进行的。
首先，在变量M的值复位为零(步骤S11)后，使M值增加1(步骤S12)。接下来，根据对应于一页的操作周期形成图像(步骤S13)。
与一页对应的操作周期包括与图3示出的步骤S1至S8类似的处理。即，在步骤S13处的处理包括图8A中示出的第一处理，其中使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1，并且在该状态下，使用用于黑色的显影辊131使感光鼓11上的静电潜像显影，并且由调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度；图8B示出的第二处理，其中，使用于青色的显影辊132运动至显影位置P1，并且在该状态下，使用用于青色的显影辊132使感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度；图9A示出的第三处理，其中，使用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1，并且在该状态下，使用用于品红色的显影辊133将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度；以及图9B中示出的第四处理，其中使用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1，并且在该状态下，使用用于黄色的显影辊134将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像。
随后，检验是否存在其上形成下一图像的页(步骤S14)。如果存在下一页，则判断当前M值是否达到了预设的预定值J(步骤S15)。然后，如果M值没有达到预定值J，操作流程就返回到步骤S12。该预定值J可设置为任何值。
相反，如果M值达到(等于)预定值J，则使转动显影部件13从图9B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β-α)。这样，如图10所示，转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S16)。然后，用于黑色的显影辊131变为运动到调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态下，测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度(步骤S17)。之后，操作流程返回至步骤S11。
同样，在步骤S14中，如果不存在其上形成下一图像的页，则与步骤S16类似，使转动显影部件13从图9B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β-α)。这样，如图10所示，转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S18)。之后，就完成了该系列的成像操作。此外，在步骤S18中，当转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1时，可由调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度。
这样，根据本发明第二实施例的成像装置除了采用第一实施例的装置结构之外，还采用这样的结构，即，在该结构中，转动显影部件13的原位置HP设置在沿着转动显影部件13的转动方向R以与第一角α相等的角度从用于黑色的显影辊131分开的位置处，并且位于转动显影部件13的转动轨道上。从而，当转动显影部件13的原位置HP返回到显影位置P1时，可由调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度。因此，无需为了测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度，而单独设置转动显影部件13的转动停止位置。
另外，在成像操作期间，每当转动显影部件13对与一页对应的静电潜像进行显影时，都使转动显影部件13的原位置HP返回至显影位置P1。这样，每次都可由调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度。例如，在将预定值J设定为J＝1时，可针对每页测量用于黑色的调色剂浓度。在将其设定为J＝10时，可对每十页测量用于黑色的调色剂浓度。因此，即使进行成像操作经过较长一段时间，也可在该段时间中周期地测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度，并且可将测量结果反映在用于黑色的调色剂补充控制中。
图11A和图11B是表示根据本发明第三实施例的转动显影部件周围各单元之间的位置关系的示意图。在该第三实施例中，与第二实施例相比，在相同的条件下在转动显影部件13的转动轨道上设置显影位置P1、原位置HP以及显影辊131至134之间的布置关系(角度分布)。然而，在第二实施例中，在转动显影部件13的转动轨道上，调色剂浓度传感器31的测量位置P3设置在以第一角α从显影位置P1分开的位置处。然而，该第三实施例设计成使得调色剂浓度传感器31的测量位置P3设置在以等于第一角α两倍的角从显影位置P1分开的位置处。通过这一结构，连接转动显影部件13的转动中心P2与调色剂浓度传感器31的测量位置P3的第二假想直线L2，变为与连接显影位置P1和转动中心P2的第一假想直线L1成等于第一角α两倍的角(与转动显影部件13的转动方向R相反转动)的直线。因此，调色剂浓度传感器31的测量位置P3设置在该第二假想直线L2上。
图12是表示在使用根据本发明第三实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图。该处理过程是根据成像控制器(未示出)的控制处理而进行的。
如图13所示，首先，在转动显影部件13的原位置HP位于显影位置P1的状态下，通过调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度(步骤S21)。接下来，将变量M的值复位为零(步骤S22)后，使M值增加1(步骤S23)。
随后，使转动显影部件13从图13示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图14A所示，就使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1(步骤S24)。此时，用于品红色的显影辊133变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态下，使用用于黑色的显影辊131将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度(步骤S25)。
接下来，使转动显影部件13从图14A示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图14B所示，就使用于青色的显影辊132运动至显影位置P1(步骤S26)。于是，用于黄色的显影辊134变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态下，使用用于青色的显影辊132将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度(步骤S27)。
接下来，使转动显影部件13从图14B示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图15A所示，用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1(步骤S28)。从而，在该状态下，使用用于品红色的显影辊133将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像(步骤S29)。
接下来，使转动显影部件13从图15A示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图15B所示，就使用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1(步骤S30)。然后，在该状态下，使用用于黄色的显影辊134将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像(步骤S31)。
如上所述，与彩色成像相关的一页相对应的操作周期结束。之后，检验是否存在其上形成下一图像的页(步骤S32)。如果存在下一页，则判断当前M值是否达到预设的预定值K(步骤S33)。然后，如果M值没有达到预定值K，则操作流程返回到步骤S23。此时，将在步骤S24中使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1所需的转动显影部件13的转角设置为第二角β。该预定值K可设定为任何值。
相反，如果M值达到(等于)预定值K，则使转动显影部件13从图15B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β-α)。这样，再次如图13所示，使转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S34)。然后，用于青色的显影辊132变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态中，操作流程返回到步骤S21。
另外，在步骤S32中，如果不存在其上形成下一图像的页，则与步骤S34类似，使转动显影部件13从图15B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β-α)。这样，如图13所示，使转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S35)。之后就完成了该系列成像操作。
这样，在根据本发明第三实施例的成像装置中，通过转动显影部件13的转动驱动，在用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1时，用于品红色的显影辊133就位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处，并且在用于青色的显影辊132运动至显影位置P1时，用于黄色的显影辊134就位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处。同样，在转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1时，用于青色的显影辊132就位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处。
这样，当使用用于黑色的显影辊131使感光鼓11上的静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度。在使用用于青色的显影辊132显影感光鼓11上的静电潜像时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度。同样，当转动显影部件13的原位置HP返回到显影位置P1时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度。
从上述说明中可知，当使用用于其它颜色的显影辊使静电潜像显影时，或者当转动显影部件13的原位置HP返回到显影位置P1时，可由调色剂浓度传感器31测量所有用于各种颜色(青色、品红色和黄色)的显影辊132、133和134的调色剂浓度。因此，在形成全色图像时，除了在各显影辊131至134停止在用来成像的显影位置P1处，或者在转动显影部件13的原位置HP返回至显影位置P1时之外，不必为了测量显影辊的调色剂浓度而使转动显影部件13停止转动。此外，在成像操作期间，可使控制转动显影部件13的转角所需的角度基准数据对应于角α和β这两个角。因此，可使转动显影部件13的转动驱动控制非常简单。另外，可使转动显影部件在成像操作期间停止转动的次数减小到最小的必须值。因此，能实现高的生产率。
而且，在该第三实施例中，显影位置P1和测量位置P3之间的角间隔设置成等于第一角α的两倍的角。这样，调色剂浓度传感器31可布置在与显影位置P1横向分离的位置处。从而，可有效避免从显影位置P1落下的调色剂沉积在调色剂浓度传感器31上。同样，当将显影位置P1和测量位置P3之间在转动显影部件13的转动轨道上的角间隔设置为第一角α时，调色剂浓度传感器31的安装位置位于整个成像装置的内部(在相对于操作者的深度侧)。因此，这很容易带来这样的问题，即，难于保留用于调色剂浓度传感器31的安装空间，且调色剂浓度传感器31的维护工作(更换等)变得麻烦。相反，当将显影位置P1和测量位置P3之间在转动显影部件13的转动轨道上的角间隔设置成第一角α的两倍时，调色剂浓度传感器31的安装位置位于整个成像装置的外部(在相对于操作者的前侧)。因此，容易保留用于调色剂浓度传感器31的安装空间，并且也可容易地进行调色剂浓度传感器31的维护工作。
图16A和图16B是表示根据本发明第四实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图。在该第四实施例中，特别是与第二实施例相比，在相同的条件(第一角α)下设置在转动显影部件13的转动轨道上的显影位置P1和测量位置P3之间的布置关系(假想直线L1和L2之间的角)。然而，在该第四实施例中，在彩色成像时显影颜色的次序设置为青色→品红色→黄色→黑色的次序。根据这一次序，与转动显影部件13的转动方向R相反转动地依次布置用于青色的显影辊132、用于品红色的显影辊133、用于黄色的显影辊134以及用于黑色的显影辊131。
另外，在转动显影部件13的转动轨道上，用于青色的显影辊132与用于品红色的显影辊133之间的角间隔设定为与第一角α相等的角，并且用于品红色的显影辊133与用于黄色的显影辊134之间的角间隔也设定为与第一角α相等的角。相反，用于黑色的显影辊131与用于青色的显影辊132之间的角间隔设定为比第一角α大的角β1，而用于黄色的显影辊134与用于黑色的显影辊131之间的角间隔设定为任一角β2。角β2可大于或小于第一角α。
另外，转动显影部件13的原位置HP设置在用于青色的显影辊132与用于黑色的显影辊131之间。该原位置HP设置在从用于青色的显影辊132沿转动显影部件13的转动方向R偏转第一角α的位置处，且位于转动显影部件13的转动轨道上。因此，在原位置HP与用于青色的显影辊132之间的角间隔也设定为与第一角α相同的角。
由于各显影辊131至134以上述角度分布布置在转动显影部件13的转动轨道上，因此在转动显影部件13的转轴周围，在用于黑色的显影辊131与用于青色的显影辊132之间保留了比其它显影辊之间的空间大的空间。这样，例如，当希望用于黑色的调色剂盒的容量比用于其它颜色(青色、品红色和黄色)的调色剂盒的容量大时，可以这样来实现，即，在转动显影部件13的转轴周围，不仅可将用于黑色的调色剂盒的安装位置设置在前述实施例中的用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间，也可设置在自用于青色的显影辊132的空间内。这样就提高了设计的自由度。
而且，在转动显影部件13的转轴周围，在用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间，保留了基于角β2的、尺寸与其它显影辊之间的尺寸不同的空间。因此，例如当希望用于黄色的调色剂盒的容量比用于青色和品红色的调色剂盒的容量小时，可以这样来实现，即，在α＞β2的条件下设定角度分布，并且在转动显影部件13的转轴周围将用于黄色的调色剂盒的安装位置设置在用于黑色的显影辊131与用于青色的显影辊132之间的空间内。
图17是表示当使用根据本发明第四实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图。该处理过程是根据成像控制器(未示出)的控制处理而进行的。
首先，如图18所示，在转动显影部件13的原位置HP位于显影位置P1的状态下，通过调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度(步骤S41)。接下来，在变量M的值复位为零(步骤S42)之后，使M值增加1(步骤S43)。
随后，使转动显影部件13从图18示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图19A所示，就使用于青色的显影辊132运动至显影位置P1(步骤S44)。此时，用于品红色的显影辊133变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。这样，在该状态下，使用用于青色的显影辊132将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且通过调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度(步骤S45)。
接下来，使转动显影部件13从图19A示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图19B所示，用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1(步骤S46)。然后，用于黄色的显影辊134变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。这样，在该状态下，使用用于品红色的显影辊133将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且通过调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度(步骤S47)。
接下来，使转动显影部件13从图19B示出的状态沿R方向转动第一角α。这样，如图20A所示，就使用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1(步骤S48)。这样，在该状态下，使用用于黄色的显影辊134将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像(步骤S49)。
接下来，使转动显影部件13从图20A示出的状态沿R方向转动转角β2。这样，如图20B所示，就使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1(步骤S50)。这样，在该状态下，使用用于黑色的显影辊131将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像(步骤S51)。
如上所述，与彩色成像相关的一页相对应的操作周期结束。之后，检验是否存在其上形成下一图像的页(步骤S52)。如果存在下一页，就判断当前M值是否达到预设的预定值Q(步骤S53)。然后，如果M值没有达到预定值Q，则操作流程返回到步骤S43。此时，将在步骤44中使用于青色的显影辊132运动至显影位置P1所需的转动显影部件13的转角设置为角β1。该预定值Q可设定为任意值。
相反，如果M值达到(等于)预定值Q，则使转动显影部件13从图20B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β1-α)。这样，再次如图18所示，就使转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S54)。然后，用于青色的显影辊132变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。因此，在该状态中，操作流程返回到步骤S41。
另外，在步骤S52中，如果不存在其上形成下一图像的页，则与步骤S54类似，使转动显影部件13从图20B示出的状态沿R方向转动预定角度(＝β1-α)。这样，如图18所示，就使转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1(步骤S55)。之后就完成了该系列成像操作。
这样，在根据本发明第四实施例的成像装置中，通过转动显影部件13的转动驱动，当用于青色的显影辊132运动至显影位置P1时，用于品红色的显影辊133位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处，并且当用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1时，用于黄色的显影辊134位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处。另外，当转动显影部件13的原位置HP运动至显影位置P1时，用于青色的显影辊132位于调色剂浓度传感器31的测量位置P3处。
这样，当使用用于青色的显影辊132使感光鼓11上的静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度，并且当使用用于品红色的显影辊133使感光鼓11上的静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度。而且，当转动显影部件13的原位置HP返回到显影位置P1时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度。
从上述说明中可知，当使用用于其它颜色的显影辊使静电潜像显影时，或者当转动显影部件13的原位置HP返回到显影位置P1时，可由调色剂浓度传感器31测量所有用于各种颜色(青色、品红色和黄色)的显影辊132、133和134的调色剂浓度。因此，在形成全色图像时，除了在各显影辊131至134停止在用来成像的显影位置P1处时，或者在转动显影部件13的原位置HP返回至显影位置P1时之外，不必为了测量显影辊的调色剂浓度而使转动显影部件13停止转动。此外，在成像操作期间，可使控制转动显影部件13的转角所需的角度基准数据对应于三个角α、β1和β2。因此，可使转动显影部件13的转动驱动控制非常简单。另外，可使转动显影部件在成像操作期间停止转动的次数减小到最小的必须值。因此，能实现高的生产率。
另外，在上述各实施例中，已经举例说明了作为转动显影部件13结构的具有对应于黑色、青色、品红色和黄色的各颜色的四个显影辊131至134的结构。然而，本发明不限于此。可采用除了四个显影辊之外的具有用于特殊颜色(例如，银色、金色等)的显影辊的结构。
图21A和图21B是表示根据本发明第五实施例的转动显影部件周围的各单元之间的位置关系的示意图。如图所示，转动显影部件13在靠近感光鼓11的状态下布置在与感光鼓11相对的显影位置P1处。显影位置P1是指实际进行将形成在感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像的过程的位置。
在转动显影部件13周围(附近)，调色剂浓度传感器31布置成与转动显影部件13的外周相对。调色剂浓度传感器31测量保持在各显影辊131、132、133及134中的双组分显影剂的调色剂浓度(调色剂混合比)。例如可采用其中结合有发光部件和光接收部件的光学传感器作为调色剂浓度传感器31。在采用光学传感器时，接收来自保持在显影辊中的显影剂的反射光，从而使得能根据显影剂的光学反射率测量调色剂浓度。
这里，在转动显影部件13的转轴周围，由第一假想直线L1连接转动显影部件13的转动中心P2和与感光鼓11相对的显影位置P1。然后，以从该第一假想直线L1的转动中心P2为基准，将第二假想直线L2设于与转动显影部件13的转动方向R相反、即逆时针(在转动方向R的上游侧)的第一角α处。这样，调色剂浓度传感器31的测量位置P3就被设定在第二假想直线L2上。调色剂浓度传感器31的测量位置P3是指由调色剂浓度传感器31测量调色剂浓度时的目标位置。例如，在调色剂浓度传感器31为光学传感器时，为了测量光学反射率，调色剂浓度传感器31的发光部件所发出的光的照射位置对应于该测量位置P3。简言之，上述第一假想直线L1和第二假想直线L2在转动中心P2处彼此相交。此外，第一假想直线L1和第二假想直线L2之间的第一角α设置在0＜α＜90°的范围内。
相反，四个显影辊131至134以用于黑色的显影辊131的位置作为基准(起始点)，以与第一角α相同的角间隔沿着与转动显影部件13的转动方向R反方向(逆时针)转动地依次布置在转动显影部件13的转动轨道上。即，以转动显影部件13的转动中心为基准，以围绕转轴的所述角度将显影辊131至134中的每个显影辊限定在转动显影部件13的转动轨道上。这样，相对于用于黑色的显影辊131的位置，用于青色的显影辊132逆时针布置在位于第一角α的位置处。同样，相对于用于青色的显影辊132的位置，用于品红色的显影辊133逆时针布置在位于第一角α的位置处。相对于用于品红色的显影辊133的位置，用于黄色的显影辊134逆时针布置在位于第一角α的位置处。并且，相对于用于黄色的显影辊134的位置，用于黑色的显影辊131逆时针布置在位于比第一角α大的第二角β的位置处。在此情况下，第二角β设置在90°＜β＜180°的范围内。
在作为特别优选示例的该实施例中，预定角α设定为α＝360°÷5，即α＝72°。转动显影部件13所包括的显影辊的数量(N＝4)加1的值用来作为确定该预定角α的除数。在此情形下，角β因为被设定为β＝2×α而变成β＝144°。
根据上述角度分布，各显影辊131至134布置在转动显影部件13的转动轨道上。因此，在转动显影部件13的转轴周围，在用于黑色的显影辊131和用于黄色的显影辊134之间保留了比其它显影辊之间的空间大的空间。因此，例如当希望用于黑色的调色剂盒的容量比用于其它颜色(青色、品红色和黄色)的调色剂盒的容量大时，可以这样来实现，即围绕转动显影部件13的转轴将用于黑色的调色剂盒的安装位置设置在用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间的空间内。
另外，在转动显影部件13的转动轨道上，浓度标准部件32位于用于黑色的显影辊131与用于黄色的显影辊134之间。浓度标准部件32布置在相对于用于黄色的显影辊134的位置沿着转动显影部件13的转动方向R反方向(即，逆时针)转动的、以与预定角α相等的角度分开的位置处。浓度标准部件32用来校准调色剂浓度传感器31。浓度标准部件32由着色剂(例如具有与预定调色剂浓度相对应的反射率的陶瓷)、树脂等构成，此时假设浓度标准部件32的测量表面用作显影辊并且由调色剂浓度传感器31测量。可采用如下方法作为使用该浓度标准部件32的调色剂浓度传感器31的具体校准方法，即，调节传感器输出(灵敏度)，从而使得在用调色剂浓度传感器31测量浓度标准部件32的测量表面的浓度时的测量值与预设的标准值相一致。
在具有上述结构的成像装置中，在转动驱动电机被驱动时，转动显影部件13沿方向R转动。此时，如图22A所示，在用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1时，用于青色的显影辊132变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。如图22B所示，在用于青色的显影辊132运动至显影位置P1时，用于品红色的显影辊133变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。同样，如图23A所示，在用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1时，用于黄色的显影辊134变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。并且，如图23B所示，当用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1时，浓度标准部件32变为运动至调色剂浓度传感器31的测量位置P3的状态。
图24是表示当使用根据本发明该实施例的成像装置形成全色图像时的处理过程的流程图。
首先，如图22A所示，使用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1(步骤S101)。在此状态下，使用用于黑色的显影辊131将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132的调色剂浓度(步骤S102)。
接下来，如图22B所示，用于青色的显影辊132运动至显影位置P1(步骤S103)。然后，在此状态下，使用用于青色的显影辊132将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度(步骤S104)。
接下来，如图23A所示，使用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1(步骤S105)。然后，在此状态下，使用用于品红色的显影辊133将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且由调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度(步骤S106)。
接下来，如图23B所示，使用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1(步骤S107)。在此状态下，使用用于黄色的显影辊134将感光鼓11上的静电潜像显影为调色剂图像，并且使用浓度标准部件32校准调色剂浓度传感器31(步骤S108)。如上所述，与形成彩色图像相对应的一个操作周期就完成了。
这样，在根据本发明该实施例的成像装置中，当用于黑色的显影辊131运动至显影位置P1以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于青色的显影辊132。当用于青色的显影辊132运动至显影位置P1以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于品红色的显影辊133的调色剂浓度。同样，当用于品红色的显影辊133运动至显影位置P1以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器31测量用于黄色的显影辊134的调色剂浓度。并且，当用于黄色的显影辊134运动至显影位置P1以进行显影时，可使用浓度标准部件32校准调色剂浓度传感器31。
从上述说明中可知，当使用用于任何其它显影颜色的显影辊使静电潜像显影时，能与此并行地测量用于所有各颜色(青色、品红色和黄色)的显影辊132、133和134的调色剂浓度。同样，当使用用于黄色的显影辊134使静电潜像显影时，能与此并行地进行对调色剂浓度传感器31的校准。因此，当形成全色图像时，不必为了测量调色剂浓度或校准调色剂浓度传感器而每次都使转动显影部件13停止转动。另外，即使在成像操作期间，也可以根据调色剂浓度传感器31的测量结果，在以极佳精度控制调色剂的供应的同时，以高生产率成像。
而且，在成像操作期间，只存在预定角α以及比α大的角β这两个角作为转动显影部件13的转动操作角，因而简化了转动显影部件13的转动驱动控制。具体地，由于在α＝360°÷(N+1)的条件下设置预定角α，因此β必然被设定为β＝2×α。因此，在成像操作期间，仅通过使转动显影部件13的转动操作角为α的整数倍，就能适当进行转动驱动控制。这样，可进一步简化转动驱动控制。
附带提及，当通过调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度时，需要使用于黑色的显影辊131运动到调色剂浓度传感器31的测量位置P3。然而，通常，用于黑色的调色剂具有吸收与其混合的载体类似的光的特性，并且与用于青色、品红色、黄色等的彩色调色剂相比，光反射率较低。因此，即使采用光学调色剂浓度传感器31来测量调色剂浓度，也难于获得足够的灵敏度。因此，对于黑色，不采用调色剂浓度传感器31进行浓度测量。于是，可采用另一测量方法，例如这样的方法，即，采用用于黑色的调色剂并在感光鼓11上产生(显影)基准补缀，然后通过使用传感器测量该标准补缀上的显影调色剂量，并进一步控制调色剂的供应，从而使显影调色剂量恒定。因此，即使在成像操作期间，不使用调色剂浓度传感器31测量用于黑色的显影辊131的调色剂浓度，实际使用中也不会有实质的问题。
另外，在上述实施例中，已经举例说明了具有对应于黑、青、品红和黄各颜色的四个显影辊131至134的结构作为转动显影部件13的结构。然而，本发明不限于此。除了四个显影辊之外，也可采用具有用于特殊颜色(例如，银色、金色等)的显影辊的结构。
例如，在具有上述结构的第一成像装置中，假设与KCMY 4种颜色相对应的四个显影剂载体位于转动显影部件的转动轨道上，当第一显影剂载体运动至显影位置时，第二显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，当第二显影剂载体运动至显影位置时，第三显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，而且当第三显影剂载体运动至显影位置时，第四显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。因此，当使用第一显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第二显影剂载体的调色剂浓度，当使用第二显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第三显影剂载体的调色剂浓度，并且当使用第三显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第四显影剂载体的调色剂浓度。
另外，在第一成像装置中，如果转动显影部件的原位置设置在沿着转动显影部件的转动方向以与第一角相同的角度从第一显影剂载体分开的位置处，则当转动显影部件的原位置运动至显影位置时，第一显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。因此，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量第一显影剂载体的调色剂浓度。
另外，在包括与KCMY 4种颜色相对应的四个显影剂载体的单元中，如果第一显影剂载体用于黑色，那么在使用其它各个显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于诸如青色、品红色和黄色的颜色的显影剂载体的调色剂浓度。同样，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于黑色的显影剂载体的调色剂浓度。例如，在以KCMY次序设置转动显影部件的显影颜色次序的情况下，当使用用于作为第一颜色的黑色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第二颜色的青色的显影剂载体的调色剂浓度。同样，当使用用于作为第二颜色的青色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第三颜色的品红色的显影剂载体的调色剂浓度。当使用用于作为第三颜色的品红色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第四颜色的黄色的显影剂载体的调色剂浓度。另外，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第一颜色的黑色的显影剂载体的调色剂浓度。
例如，在具有上述结构的第二成像装置中，假设与KCMY 4种颜色相对应的四个显影剂载体位于转动显影部件的转动轨道上，当第一显影剂载体运动至显影位置时，第三显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，当第二显影剂载体运动至显影位置时，第四显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，而且当转动显影部件的原位置运动至显影位置时，第二显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。因此，当使用第一显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第三显影剂载体的调色剂浓度，当使用第二显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第四显影剂载体的调色剂浓度。同样，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量第二显影剂载体的调色剂浓度。
另外，在包括与KCMY 4种颜色相对应的四个显影剂载体的单元中，如果第一显影剂载体用于黑色，那么当使用其它各显影剂载体使静电潜像显影时或者当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于诸如青色、品红色和黄色的颜色的显影剂载体的调色剂浓度。例如，在具有其中转动显影部件的显影颜色次序被设定为KCMY的次序的四个显影剂载体的单元中，当使用用于作为第一颜色的黑色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第三颜色的品红色的显影剂载体的调色剂浓度。同样，当使用用于作为第二颜色的青色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第四颜色的黄色的显影剂载体的调色剂浓度。另外，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第二颜色的青色的显影剂载体的调色剂浓度。
例如，在具有上述结构的第三成像装置中，假设与CMYK 4种颜色相对应的四个显影剂载体位于转动显影部件的转动轨道上，当第一显影剂载体运动至显影位置时，第二显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，当第二显影剂载体运动至显影位置时，第三显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置，并且当转动显影部件的原位置运动至显影位置时，第一显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。因此，当使用第一显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第二显影剂载体的调色剂浓度。而且，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量第一显影剂载体的调色剂浓度。
另外，在包括与CMYK 4种颜色相对应的四个显影剂载体的单元中，如果第四显影剂载体用于黑色，那么当使用其它各显影剂载体使静电潜像显影时或者当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于诸如青色、品红色和黄色的颜色的显影剂载体的调色剂浓度。例如，当具有其中转动显影部件的显影颜色次序被设定为CMYK的次序的四个显影剂载体的单元中，当使用作为第一颜色的青色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第二颜色的品红色的显影剂载体的调色剂浓度。同样，当使用用于作为第二颜色的品红色的显影剂载体使静电潜像显影时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第三颜色的黄色的显影剂载体的调色剂浓度。另外，当转动显影部件的原位置返回至显影位置时，可通过调色剂浓度传感器测量用于作为第一颜色的青色的显影剂载体的调色剂浓度。
例如，在根据本发明一方面的成像装置中，假设4个显影剂载体以与KCMY 4种颜色相对应的方式布置在转动显影部件中。因此，这4个显影剂载体沿转动显影部件的转动方向反方向转动地从第一显影辊开始到第四显影辊依次布置在转动显影部件的转动轨道上。这样，当第一显影剂载体运动至显影位置时，第二显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。当第二显影剂载体运动至显影位置时，第三显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。当第三显影剂载体运动至显影位置时，第四显影剂载体位于调色剂浓度传感器的测量位置。而且，当第四显影剂载体运动至显影位置时，浓度标准部件位于调色剂浓度传感器的测量位置。这样，当第一显影剂载体运动至显影位置以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第二显影剂载体的调色剂浓度。当第二显影剂载体运动至显影位置以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第三显影剂载体的调色剂浓度。而且，当第三显影剂载体运动至显影位置以进行显影时，可通过调色剂浓度传感器测量第四显影剂载体的调色剂浓度。这样，当第四显影剂载体运动至显影位置以进行显影时，可用浓度标准部件校准调色剂浓度传感器。
根据本发明的一方面，在转动显影部件的转动轨道上，即使使一些显影剂载体之间的角间隔比其它单元之间的角间隔宽，也可优化每个显影剂载体与调色剂浓度传感器之间的位置关系，简化转动显影部件的转动驱动控制，并且提高成像生产率。
根据本发明的成像装置的一方面，可沿转动显影部件的转动方向优化用于各颜色的显影剂载体、调色剂浓度传感器以及浓度标准部件之间的位置关系，并且可简化转动显影部件的转动驱动控制，提高成像生产率。
在此全文引入2005年6月27日提交的日本专利申请No.2005-185950以及2005-185951的全部公开内容(包括说明书、权利要求书、附图及摘要)作为参考。
权利要求
1.一种成像装置，包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述N个显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量所述显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度，所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置，并且所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以与所述第一角相等的角间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且第N显影剂载体与第一显影剂载体之间的角间隔设定为比所述第一角大的第二角。
2.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述转动显影部件的原位置设置在沿所述转动显影部件的转动方向以与所述第一角相等的角度从第一显影剂载体分开的位置处。
3.根据权利要求1所述的成像装置，其特征在于，所述转动显影部件通过转动所述显影剂载体而切换显影颜色，并且所述第一显影剂载体的颜色为黑色。
4.一种成像装置，包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述N个显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量所述显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度，所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以第一角的间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且第N显影剂载体与第一显影剂载体之间的角间隔设定为比所述第一角大的第二角，并且所述转动显影部件的原位置设置在沿所述转动显影部件的转动方向以与所述第一角相等的角度从第一显影剂载体分开的位置处，并且所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成等于第一角两倍的角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置。
5.根据权利要求4所述的成像装置，其特征在于，所述转动显影部件通过转动所述显影剂载体而切换显影颜色，并且所述第一显影剂载体的颜色为黑色。
6.一种成像装置，包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量所述显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度，所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置，并且所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且所述转动显影部件的原位置设置在第N显影剂载体与第一显影剂载体之间，并且所述原位置与所述第一显影剂载体之间的角间隔、所述第一显影剂载体与第二显影剂载体之间的角间隔以及所述第二显影剂载体与第三显影剂载体之间的角间隔分别设置为与第一角相等的角。
7.根据权利要求6所述的成像装置，其特征在于，所述转动显影部件通过转动所述显影剂载体而切换显影颜色，并且所述第N显影剂载体的颜色为黑色。
8.一种成像装置，包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，所述显影剂载体承载显影剂以使静电潜像显影，并且所述转动显影部件使所述N个显影剂载体依次运动至与所述图像载体相对的显影位置；调色剂浓度传感器，其测量所述显影剂载体中承载的显影剂的调色剂浓度；以及浓度标准部件，其与所述显影剂载体一起位于所述转动显影部件的转动轨道上，用于校准所述调色剂浓度传感器，所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向与第一假想直线成第一角，所述第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置，并且所述N个显影剂载体沿与所述转动显影部件的转动方向相反的方向，以与预定角相等的角间隔从第一显影剂载体开始到第N显影剂载体依次布置，并且所述浓度标准部件位于以等于所述预定角的角度从所述第N显影剂载体分开的位置处。
9.根据权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述预定角α设定为α＝360°÷(N+1)。
10.根据权利要求8所述的成像装置，其特征在于，所述转动显影部件通过转动所述显影剂载体而切换显影颜色，并且所述第一显影剂载体的颜色为黑色。
全文摘要
一种成像装置，包括图像载体，在其上形成静电潜像；转动显影部件，其在转动轨道上具有N个显影剂载体，并且使所述N个显影剂载体运动至与所述图像载体相对的显影位置；以及调色剂浓度传感器，其测量显影剂的调色剂浓度。所述调色剂浓度传感器的测量位置设置在第二假想直线上，该第二假想直线与第一假想直线成第一角，该第一假想直线连接所述转动显影部件的转动中心与所述显影位置。所述N个显影剂载体以与第一角相同的角间隔依次顺序布置，并且第N与第一显影剂载体之间的角间隔设定为比所述第一角大的第二角。
文档编号G03G15/00GK1892480SQ200610072199
公开日2007年1月10日 申请日期2006年4月18日 优先权日2005年6月27日
发明者塚田茂, 肉仓俊一郎, 山崎直哉, 荒武正幸 申请人:富士施乐株式会社