成像设备和调色剂供应方法

专利名称：成像设备和调色剂供应方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备和一种调色剂供应方法。
背景技术：
现有技术中，已知具有一种单组份显影装置。在单组份显影装置中，以这样的方式实施显影在作为静电潜像承载元件的感光元件与作为调色剂承载元件的显影辊彼此面对的显影区域内，显影辊承载非磁性或者磁性单组份显影剂构成的调色剂，且显影辊上的调色剂供给到感光元件上的静电潜像上。在单组份显影装置中，当显影装置中的调色剂耗尽时更换显影装置。因此，还没达到更换时间并且可以继续使用的显影辊也被更换。由此，造成资源的浪费。在将显影装置构造为使得显影装置中的调色剂的耗尽时间和显影辊等等的更换时间彼此一致的情况下， 必须确保在显影装置中保持非常大量的调色剂的空间。因此，显影装置的尺寸会增大。日本专利第4026977号(专利文件1)描述了一种成像设备，其中，与显影装置相分离地设置容纳调色剂的调色剂容器，供应部分向显影装置提供调色剂容器中的调色剂。 从而，在调色剂容器中的调色剂用尽时，仅仅更换调色剂容器，因此，不必更换可继续使用的显影辊。此外，因为调色剂容器所容纳的新的调色剂的量可以在不考虑显影辊的更换时间的情况下确定，就有可能减少调色剂容器的容量，由此，有可能避免成像设备的尺寸过大。此外，根据专利文件1的成像设备，当显影装置中的调色剂量少于一个下限值时， 将调色剂容器中的调色剂供应给显影装置。因此，在调色剂供应到显影装置后，从调色剂容器供应的新的调色剂与显影装置中剩余的很长时间没有用于显影的旧调色剂混合在一起。日本公开的专利申请第2009-75244号(专利文件2)描述了以下成像设备，用于防止新调色剂供应到其中保留有旧的劣化调色剂的显影装置中所引起的雾化现象。术语 “雾化”表示本来应该是空白的成像区域在显影过程中，由于调色剂附着其上导致密度上升的现象。也就是说，当显影装置中的调色剂量少于一个下限值时，实行如下控制在调色剂供应到显影装置之前，将剩余在显影装置中的调色剂喷射到感光元件。因此，剩余在显影装置中的旧调色剂被喷射到感光元件。因此，在显影装置中的调色剂基本变空的情况下，从调色剂容器供应新的调色剂。因此，在供应新的调色剂后，显影装置中的几乎所有调色剂都是新的调色剂。由此，就有可能在供应新的调色剂之后防止雾化。然而，根据上述的专利文件2，剩余在显影装置中的旧调色剂被喷射到感光元件， 由此，被丢弃。结果，浪费了调色剂。现在，将具体描述劣化的旧调色剂和新的调色剂混合导致雾化的原因。剩余在显影装置中的旧调色剂由于搅拌等承受了长时间的挤压。结果，从外部附加到调色剂颗粒表面以控制流动性和充电性的外部添加剂，可能会被去掉或者嵌入颗粒中。由此，调色剂难于摩擦充电到例如负极性，这是调色剂的正常充电极性。另一方面，供应到显影装置的新调色剂没有劣化，因此易于摩擦充电到负极性。因此，当易于充电到负极性的新调色剂和难于充电到负极性的旧调色剂一起摩擦时，会发生电荷分离，旧调色剂中的电子移动到新调色剂。结果，具有负极性的新调色剂的电荷量上升，具有负极性的旧调色剂的电荷量下降，或者旧调色剂被充电为正极性。结果，显影装置中的调色剂充电分布范围变大，而且会出现存在两个峰值的分布，即，一个区域中充为负极性的电荷量大，一个区域中电荷量接近零。因此，在供应新调色剂后，劣化调色剂会成为弱充电调色剂，或反向充电调色剂。因此，在成像设备中，供应新调色剂之后，上述劣化的旧调色剂可能附着到作为图像承载元件的感光元件上的不希望放置调色剂的区域(非静电潜像区域)上。结果，与供应新调色剂之前的情况相比，雾化会增加。可通过降低供应新调色剂之后存有的劣化的旧调色剂的比率来降低这种雾化。因此，通过增加要供应的新调色剂的量，有可能降低显影装置中劣化的旧调色剂的比例，而不必执行上述的喷射剩余在显影装置中的调色剂的过程。因此，有可能降低在供应新调色剂之后雾化的发生，同时避免调色剂的无用地消耗。然而，当增加新调色剂的供应量时，会增加显影装置中调色剂的量，这会导致增加搅拌元件的扭矩，调色剂结块等。因此，必须尽可能降低供应新调色剂之后显影装置中调色剂的量。如果在供应新调色剂时能够精确确定显影装置中剩余的旧调色剂的量，就有可能向显影装置供应最小必需量的新调色剂，使得供应新调色剂之后发生的雾化限制在一个允许的水平，并有可能防止供应新调色剂之后显影装置中的调色剂量大于必需的量。术语“调色剂结块”表示调色剂固化的现象，或者调色剂的流动性显著降低的现象。调色剂结块可能是调色剂承受高压的结果，可能导致处理调色剂的机器的扭矩增加、或者通过调色剂的结构被调色剂阻碍。现有技术中，检测显影装置中调色剂的剩余量的剩余量检测部分是设置在显影装置中的压电传感器，使用压电传感器的输出来检测显影装置中的剩余量。另一个例子是在显影装置中设置检测窗口，使用透射型光传感器检测该检测窗口内是否存在调色剂，以此检测显影装置中调色剂的高度，依据检测到的显影装置中调色剂的高度来检测剩余量。然而，在使用压电传感器的剩余量检测方法中，当在设置压电传感器的位置和没有设置压电传感器的位置之间发生调色剂量的偏移时，不能精确执行剩余量的检测。此外，在使用透射型光传感器检测剩余量的方法中，当在设置透射型光传感器的位置和没有设置透射型光传感器的位置之间发生调色剂量的偏移时，不能精确执行剩余量的检测。因此，在现有技术中，难以精确确定显影装置中调色剂的剩余量，从而，基于剩余量检测部分的检测结果不可能向显影装置供应最小必需量的新调色剂，以使供应新调色剂之后发生的雾化被限制在允许的水平。因此，新调色剂的供应量大于必需量，由此，不可能充分防止显影装置中旋转元件，例如搅拌元件的扭矩增加，防止调色剂结块等。

发明内容
根据本发明的一个实施例，一种成像设备，包括承载潜像的潜像承载元件；对潜像承载元件的表面充电的充电部分；在潜像承载元件上写入潜像的潜像写入部分；用调色剂显影潜像承载元件上的潜像并获得调色剂图像的显影部分；将潜像承载元件上的调色剂图像转印到环形移动元件的表面上、或者被环形移动元件的表面保持的记录元件上的转印部分，其中所述环形移动元件的表面以环形的方式移动；保持要供应到显影部分的新调色剂的调色剂容器；将调色剂容器保持的新调色剂供应到显影部分的调色剂供应部分；检测图像雾化的雾化检测部分；以及调色剂供应量确定部分，在向显影部分供应新调色剂之前，执行向显影部分供给预定量的新调色剂的预调色剂供给操作，在预调色剂供给操作之后形成雾化检测图像，利用雾化检测部分检测雾化检测图像中的雾化，并基于从雾化检测部分检测雾化检测图像中的雾化所获取的检测结果和自从上次向显影部分供给新调色剂后显影部分的操作状态来确定要向显影部分供应的新调色剂的量；其中，调色剂供应部分向显影部分供给由调色剂供应量确定部分确定的新调色剂供应量的新调色剂。根据本发明的另一个实施例，一种从调色剂容器向显影部分供应调色剂使得调色剂附着到形成在潜像承载元件上的潜像并显影该潜像的调色剂供应方法，包括实施向显影部分供应预定量的调色剂的预调色剂供应操作；形成雾化检测图像并检测该雾化检测图像中的雾化；基于检测步骤中检测的雾化和自从上次向显影部分供应调色剂之后显影部分的操作状态确定向显影部分供应的调色剂量；以及向显影部分供应确定步骤中确定的调色剂供应量的调色剂。


图1是示出显影部分中新调色剂与全部调色剂的量的比例和总额之间的关系的曲线；图2A显示了根据本发明的一个实施例的打印机局部的大体结构；图2B显示了说明图2A所示打印机和成像部分中包括的控制部分和电源之间的关系的方块图；图3显示了图2所示打印机中的K色(黑色)处理盒及其周边部分的大体结构；图4示出废调色剂回收带与图3所示K色处理盒其他元件之间的位置关系；图5显示了图2和3所示K色显影装置的平面视图；图6A和6B显示了本发明实施例的打印机中的接触/分离机构的大体结构；图7显示了本发明实施例的打印机中的反射型光传感器的大体结构；图8显示根据本发明实施例的调色剂供应控制操作的流程；图9表示执行根据本发明实施例的调色剂供应控制操作时雾化随成像设备老化的变化，以及现有技术中雾化随成像设备老化的变化；图10表示直接转印型成像设备的局部的大体结构。
具体实施例方式考虑到上述问题，提出本发明的一个实施例。本发明的实施例的一个目的是提供一种成像设备和调色剂供应方法，其中有可能防止无用的调色剂消耗，防止供应新调色剂之后发生雾化，也能防止显影装置或者显影部分中的扭矩增加和调色剂结块。研究了显影部分中新调色剂相对于全部调色剂量的比例和雾化之间的关系，发现存在如图1所示的关系。以下述方法研究显影部分中新调色剂相对于全部调色剂量的比例和雾化之间的关系。首先，在Ipsio C220打印机的显影部分中充满调色剂，执行耐久性测试，使得在室温下使得显影辊的运行距离(显影辊的外周X显影辊的回转圈数)为5km 和10km。耐久性测试之后，从显影部分排出调色剂。排出的调色剂用作剩余在显影部分中
6的旧调色剂，新调色剂用作要向显影部分供应的新调色剂，准备旧调色剂和新调色剂的混合比例相互不同的混合调色剂。然后，使用具有不同混合比例的混合调色剂，在作为潜像承载元件的感光元件上形成空白纸图像作为雾化检测图像，并测量感光元件上的调色剂量水平(雾化量)。因此，可研究显影部分中新调色剂相对于全部调色剂量的比例和雾化之间的关系。图1显示了研究结果。图1中的虚线显示了在将显影辊的运行距离为IOkm的耐久性测试之后排出的调色剂作为旧调色剂的情况下显影部分中新调色剂相对于全部调色剂量的比例和雾化之间的关系。要注意到，在图1中，方便起见，向上的方向表示雾化量减少的方向，即，雾化情况好转，且向下的方向表示雾化量增加的方向，即，雾化情况恶化。图 1中的实线表示在将显影辊的运行距离为5km的耐久性测试之后排出的调色剂作为旧调色剂的情况下显影部分中新调色剂相对于全部调色剂量的比例和雾化之间的关系。从图1可知，当确定显影部分的操作状态(即，本实施例中显影辊的运行距离)和雾化时，有可能相对于显影部分中的全部调色剂量来确定新调色剂量和相对于显影部分中的全部调色剂量来确定旧调色剂量。因此，根据本发明的一个实施例，通过以下方法精确确定显影部分中剩余的旧调色剂的量。首先，执行预调色剂供应操作，从而，向显影部分供应预定量的新调色剂。由此， 存在相对于显影部分中的全部调色剂具有确定比例的新调色剂。使用这种状况的显影部分形成雾化检测图像，检测在该雾化检测图像中的雾化。然后，根据检测在雾化检测图像中的雾化的检测结果以及显影部分的操作状态(显影辊的运行距离)，有可能确定在预调色剂供应操作之后新调色剂相对于显影部分中全部调色剂的特定比例。因为在预调色剂供应操作时向显影部分供应的新调色剂的量是已知的，就有可能从基于雾化检测结果和操作状态获取的显影部分中新调色剂的确定比例以及在预调色剂供应操作时向显影部分供应的新调色剂的量，精确确定在显影部分中剩余的旧调色剂的量。因此，可以精确确定显影部分中的旧调色剂量，由此，可以确定要向显影部分供应的新调色剂的量，使得显影部分中新调色剂的比例成为能将雾化限制在允许范围内的量。 例如，如图1所示，当作为操作状态的显影辊的运行距离是IOkm时，通过使得新调色剂的比例等于或者大于70 %，可以将雾化控制在允许范围内。因此，要供应使得新调色剂的比例等于70%这么大量的新调色剂。此外，当作为操作状态的显影辊的运行距离是5km时，通过使得新调色剂的比例等于或者大于58 %，可以将雾化控制在允许范围内。因此，要供应使得新调色剂的比例等于58%那么大量的新调色剂。因此，可以供应最小必需量的新调色剂，使得雾化被控制在允许范围内。因此，可以防止显影部分中的调色剂量过多。结果，可以防止显影部分中扭矩增加和调色剂结块。此外，因为可以在不实施上述喷射显影部分中剩余的调色剂的处理的情况下将雾化控制在允许范围内，所以可以避免调色剂的无用的消耗，并在供应新调色剂后防止雾化。因此，根据本发明的实施例，可以避免浪费调色剂，避免供应新调色剂后发生雾化，也可以避免旋转元件，例如搅拌元件的扭矩增加以及调色剂结块。下面，将描述作为本发明的成像设备的电子照相打印机(此后，简称为打印机)的一个实施例。首先，将描述打印机100的基本结构。图2A显示了打印机100的成像部分120的大体的局部结构。在图2A中，打印机100的成像部分120包括四个处理盒10Y、10M、10C和10K，分别用于形成黄色、品红色、青色和黑色(此后，分别简单表示为Y、M、C和K)的调色剂图像。这四个处理盒10Y、10MU0C和IOK分别使用彼此颜色不同的Y、M、C和K调色剂。 除此之外，这四个处理盒10Y、10M、10C和IOK彼此具有相同的结构，当达到其寿命值时，分别进行更换。图2B显示在打印机100中包括的控制部分90和电源110。控制部分90控制打印机100的成像部分120中包括的各种部件/元件的操作。电源110向打印机100的成像部分120中包括的各种部件/元件供应电力。以形成K色调色剂图像的处理盒IOK为例子，如图3所示，处理盒IOK包括作为潜像承载元件的鼓形感光元件1K、充电装置2K、显影装置4K和作为调色剂清除部件的鼓清洁装置6K。处理盒IOK可拆卸地安装在打印机100 的主体上，其结构使得能够同时更换多个消耗部件。作为充电部分的充电装置2K构造为使得充电辊(2K)的金属芯的高电压被施加到感光元件IK的表面，由此感光元件IK的表面均勻充电。充电辊与感光元件IK的表面接触并随着感光元件IK的旋转而旋转。在作为接触型充电部分的充电辊(2K)之外，还可以采用在充电金属线承受高电压时释放电流的电晕放电型或者格栅型充电单元，此外，可以使用充电刷、充电片、针状电极等等。这些方式的优点在于以非接触方式对感光元件IK的表面进行充电。因此，不容易受到清洁性能的影响。然而，随放电一起产生的排出物质，例如臭氧、NOx等，显著超过使用充电辊的情况。因此，产生关于感光元件IK的耐久性的问题。显影装置4K是单组份显影装置，包括作为调色剂承载元件的显影辊41K，和作为调色剂供应元件的调色剂供应辊42K，其向显影辊41K供应调色剂。在显影装置4K上方，设置有调色剂容器7K。调色剂容器7K中包括存储新调色剂的调色剂存储部分71K和废调色剂接收部分72K，所述废调色剂接收部分72K设置在调色剂存储部分71K的上方并接收废调色剂。调色剂存储部分71K中设置有搅拌器71aK，其被未图示的驱动部分驱动并旋转；和传送元件71bK，该传送元件包括螺杆或线圈(coil)，将新调色剂从调色剂存储部分71K的内部向未图示的调色剂供应口传送，调色剂供应口作为连接显影装置4K和调色剂存储部分71K之间的连接部分。传送元件71bK被未图示的驱动部分驱动并旋转。优选的是，搅拌器71aK在任意时间被驱动并转动，以搅拌调色剂存储部分71K内部的新调色剂，以保持调色剂存储部分71K内部的新调色剂的流动性。在显影装置4K中，设置有调色剂传送元件44K，其包括螺杆等，用以将从调色剂供应口供应的调色剂存储部分71K中的新调色剂沿显影装置4K的轴向送到整个区域；搅拌器43K，其搅拌显影装置4K中的调色剂；以及作为调色剂承载元件的显影辊41K。此外，还设置有薄片刮板45K和调色剂供应辊42K，其中薄片刮板的延伸端与显影辊41K接触，使得显影辊41K上承载的调色剂形成薄层，所述调色剂供应辊42K与显影辊41K接触，并向显影辊4IK供应调色剂。调色剂供应辊42K与显影辊41K接触，并随着显影辊41K的旋转而旋转，或者沿与显影辊41K的旋转方向相对或相反的旋转方向旋转，并将粘附到调色剂供应辊42K的调色剂供应给显影辊41K。调色剂供应辊42K的表面覆盖具有小孔的成型材料，因此，通过使得显影装置4K内部的调色剂粘附在成型材料上而有效吸收，并且也防止调色剂劣化；否则， 会由于压力在调色剂供应辊42K与显影辊41K接触的部分集中而产生调色剂的劣化。作为电压施加部件，电源110向调色剂供应辊42K施加调色剂的正常充电极性的电压(负极性)。该电压是负极性电压，低于施加到显影辊41K的电压(负极性电压)，也就是说，绝对值大于施加到显影辊41K的负极性电压绝对值的负极性电压。由此，在调色剂供应辊42K 与显影辊41K接触的部分产生电场。在显影装置4K内部，随着调色剂被搅拌器43K搅拌促进调色剂摩擦充电，将调色剂充电为正常充电极性(负极性)。因此，在电场的作用下，被调色剂供应辊42K保持、并被传送到调色剂供应辊42K与显影辊41K接触部分的调色剂从调色剂供应辊42K移动到显影辊41K，并静电附着到显影辊41K。当显影辊41K上的K调色剂随着显影辊41K的旋转通过显影辊41K与薄片刮板45K接触的部分时，薄片刮板45K控制附着到显影辊41K的K调色剂在显影辊41K表面上的层厚。在层厚被控制之后，K调色剂在显影区域附着到形成在感光元件IK上的K色静电潜像上，所述显影区域是显影辊41K与感光元件IK接触的部分。结果，K色静电潜像被K调色剂显影为K调色剂图像。图4描述了在处理盒IOK中、没有在图3中显示的废调色剂回收带63K和处理盒 IOK的其他元件之间的位置关系。在处理盒IOK的端部，设置有废调色剂传送部分64K，从鼓清洁装置6K向着调色剂容器7K (图4中未显示)的废调色剂接收部分72K延伸。废调色剂传送部分64K的底部末端与鼓清洁装置6K连通，废调色剂传送部分64K的顶部末端与调色剂容器7K的废调色剂接收部分72K连通。在废调色剂传送部分64K内部，设置有环形的废调色剂回收带63K，其以张紧状态围绕在驱动辊66K和从动辊65K上并在他们之间延伸。在废调色剂回收带63K 的外周表面上，以预定间隔形成突起部分63aK。废调色剂回收带63K的突起部分63aK的宽度等于废调色剂回收带63K的宽度，突起部分63aK的顶点的高度使得突起部分63aK的顶部表面无间隙地接触废调色剂传送部分64K面对废调色剂回收带63K的那个表面。鼓清洁装置6K从感光元件IK回收的调色剂作为废调色剂，被废调色剂传送元件 62K传送到位于处理盒IOK端部的废调色剂传送带64K的底部末端。由此被传送到废调色剂传送部分64K底部的废调色剂被废调色剂回收带63K的突起部分63aK耙在一起。如图 4所示，被突起部分63aK耙在一起的废调色剂被保持在突起部分63aK和废调色剂传送部分64K的底表面之间的空间中并向上传送(箭头B所示方向)。在废调色剂被废调色剂回收带63K如此传送到废调色剂传送部分64K的上部之后，废调色剂落入废调色剂接收通路 (未图示)。因此，废调色剂落入废调色剂接收通路，然后被调色剂回收螺旋73K(见图3) 传送到废调色剂接收部分72K。被废调色剂接收部分72K接收的调色剂不再用于显影，保持存储在废调色剂接收部分72K中。调色剂容器7K可从显影装置4K的装置主体拆卸。在调色剂存储部分7IK中的新调色剂用完之后，从显影装置4K的装置主体移除调色剂容器7K，并用容纳有新调色剂的另一个调色剂容器7K替换之。同时，存储在调色剂容器7K的废调色剂接收部分72K中的废调色剂也被回收。此外，显影装置4K具有用透明材料制作的检测窗口 46K，其从显影装置4K的盒体伸出(见图5)。图5显示了显影装置4K的平面视图。如图5所示，作为高度检测部分的透射型光传感器81K的光接收部分SlaK和光发射部分SlbK彼此面对地设置而夹置检测窗口 46K。检测窗口 46K包括中空部分(未图示)。该中空部分与显影装置4K的内部连通。在显影装置 4K中的调色剂的高度超过检测窗口 46K的高度时，检测窗口 46K的中空部分充满调色剂，且由透射型光传感器81K的光发射部分SlbK发射的光被阻挡。因此，光接收部分SlaK检测不到光，光接收部分SlaK的输出值接近于零。显影装置4K中的调色剂被消耗之后，显影装置4K中的调色剂的高度降低，显影装置4K中的调色剂高度变得低于检测窗口 46K的位置。 结果，因为检测窗口 46K的中空部分中没有调色剂，光发射部分SlbK发射的光穿过检测窗口 46K并被光接收部分SlaK接收。结果，从光接收部分SlaK获得预定的输出值。因此，检测到显影装置4K中的调色剂高度等于或者低于预定高度。因此，控制部分90检测到显影装置4K中的调色剂剩余量。也就是说，根据本实施例，作为高度检测部分的透射型光传感器81K和控制部分90作为剩余量检测部分，检测显影装置4K中的调色剂剩余量。根据本实施例，透射型光传感器81K基于显影装置4K中保持的调色剂的高度检测显影装置4K中调色剂剩余量。然而，可替代地，可在显影装置4K内部设置压电传感器等，可用设置在显影装置4K内部的压电传感器等直接检测调色剂剩余量。控制部分90例如是计算机。此外， 当控制部分90通过透射型光传感器81K检测到显影装置4K中调色剂的高度低于预定高度值时，控制部分90可以开始计数将要用处理盒IOK输出的图像中所包含的点数，控制部分 90可以根据计数获得的点数估计调色剂的消耗量。然后，在点数(估计的调色剂消耗量) 达到一个预定数值之后，控制部分90可确定显影装置4K中的调色剂剩余量低于预定的调色剂量。在调色剂剩余量小于预定的调色剂量之后，控制部分90驱动并旋转传送元件 71bK(见图3)，通过上面参照图3描述的处理过程，将调色剂存储部分71K中的新调色剂供应到显影装置4K。因此，控制部分90和传送元件71bK作为调色剂供应部分。此外，调色剂的流动性根据显影装置4K的温度和湿度条件而变化。因此，在传送元件71bK在任意时候被驱动一段固定时间的情况下，供应到显影装置4K的新调色剂的量可能会根据显影装置4K 的环境条件而变化。因此，优选地，基于温度和湿度传感器(未图示)的检测结果改变传送元件71bK的驱动时长。当透射型光传感器81K检测到，即使在如此供应调色剂之后，显影装置4K中的调色剂高度仍然低于预定的高度值时(或检测到显影装置4K中的调色剂剩余量少于预定的调色剂量时)，控制部分90在打印机100的显示面板(未图示)上显示指示信息“调色剂用尽”，由此督促用户更换调色剂容器7K。上述鼓清洁装置6K包括由弹性体制造的清洁刮板61K，其末端与感光元件IK的表面接触；以及废调色剂传送元件62K，用于将清洁刮板61K从感光元件IK表面去除的废调色剂传送到废调色剂传送部分64K(见图4)。以上参照附图3、4和5描述了处理盒10K。每个用于其他颜色Y、M和C的处理盒 10Y、IOM和IOC具有与K色处理盒IOK相同的结构，并且，Y、M和C调色剂图像通过相同的过程分别形成在感光元件1Y、1M和IC的表面上。因此，省略了重复的描述。如图2A所示，在处理盒10Y、10MU0C和IOK的垂直下方设置了转印单元30，该转印单元30作为转印部分，包括作为环形移动元件中间转印带15。中间转印带15以张紧状态围绕在张紧辊23、驱动和二次转印面对辊21上并在他们之间延伸，并且当驱动和二次转印面对辊21被安装在驱动和二次转印面对辊21的延伸方向上的驱动电机(未图示)驱动时，中间转印带15沿图2A中箭头C所示方向旋转。除了中间转印带15，转印单元30还包括四个初次转印辊5Y、5M、5C和5K，以及带清洁装置33。转印单元30构造为能从打印机 100的主体拆卸，并被构造为可以一次更换消耗部件。以这种构造，当以负正方式成像时(其中曝光部分的电势的绝对值低于非曝光部分的电势的绝对值，调色剂附着到曝光部分)，相应的感光元件1Y、1M、IC和IK的表面被相应的充电装置2Y、2M、2C和2K均勻充电为负极性。接着，根据给定的图像信息，从设置在感光元件1Y、1M、1C和IK的垂直上方的作为潜像形成部分的曝光装置130，向相应的感光元件1Y、1M、IC和IK发射光束，因此，在相应的感光元件1Y、1M、IC和IK上形成相应颜色的潜像。作为曝光装置130，采用使用了激光二极管等的激光扫描器。然后，由于从电源110向相应显影装置4Y、4M、4C和4K的显影辊41Y、41M、41C和41K施加绝对值大于曝光部分电势的负极性的显影偏压，显影辊41Y、41M、41C和41K携带的调色剂移动到感光元件1Y、1M、1C 和IK的潜像上，并附着到潜像上。从而，在感光元件1Y、1M、1C和IK上形成对应于潜像的调色剂图像。分别被显影装置4Y、4M、4C和4K显影的相应颜色的调色剂图像，以各个调色剂图像叠加以形成彩色图像的方式被初次转印到作为中间转印元件的中间转印带15上。没有被转印到中间转印带15并在转印后残留在相应的感光元件1Y、1M、1C和IK上的调色剂被相应的清洁装置6Y、6M、6C和6K的清洁刮板61Y、61M、61C和61K从感光元件IYUMUC和 IK的表面去除。此外，在打印机100中，在中间转印带15的垂直下方设置供纸盒(未图示)。转印纸从供纸盒被传送带(未图示)传送，同时被传送引导件(未图示)引导，被送到设置有配准辊(未图示)的暂时停止位置。然后，在预定时刻，配准辊将转印纸送到中间转印带15 缠绕在二次转印面对辊21的部分与二次转印辊22之间的二次转印位置。然后，由于电源 110向二次转印辊22施加预定的二次转印偏压，因此，形成在中间转印带15上的彩色图像 (调色剂图像)被二次转印到转印纸上，由此，在转印纸上形成彩色图像。形成在转印纸上的彩色图像(调色剂图像)被定影单元26定影，之后，将转印纸排出到排纸盘(未图示)。 此外，二次转印后剩余在中间转印带15上的调色剂被带清洁装置33去除。被带清洁装置 33去除的调色剂作为废调色剂，通过传送部分(未图示)，从带清洁装置33被传送到调色剂容器7Y的废调色剂接收部分(未图示，相应于调色剂容器7K的废调色剂接收部分72K)。此外，打印机100具有作为接触/分离部分的接触/分离机构50，其使得中间转印带15与感光元件1Y、1M和IC接触或者分离。图6A和6B显示了接触/分离机构50的大体结构。如图6A和6B所示，接触/分离机构50具有枢轴元件51，其支撑初次转印辊5Y、 5M和5C，枢轴元件51的一个末端以可枢转的方式被旋转轴支撑，而枢轴元件51的另一个末端被螺线管53支撑，并随着被螺线管53驱动，枢轴元件51在图6A和6B中的顺时针方向轻微旋转。在形成单色图像的情况下，随着被螺线管53驱动，枢轴元件51在顺时针方向轻微地旋转。如图6B所示，通过该旋转，中间转印带15从Y、C和M色的感光元件1Y、IC和 IM分离。然后，四个处理盒10Y、10MU0C和IOK中，只有K色处理盒IOK被驱动，以形成单色图像。因此，在形成单色图像的情况下，可以避免不必要地驱动Y、C和M色处理盒，并可以避免消耗Y、C和M色处理盒。此外，如图2A所示，沿中间转印带15的移动方向，在K色处理盒IOK的下游侧，设置有反射型光传感器150，以检测附着在中间转印带15表面上的调色剂的量。图7显示了反射型光传感器150的大体结构。反射型光传感器150包括发光设备(LED 发光二极管)151 ；由光敏晶体管制造的镜面反射光接收设备152，其接收镜面反射光；以及由光敏晶体管制造的漫反射光接收设备153，其接收漫反射光。镜面反射光接收设备152与发光设备151关于垂直表面对称地设置。在镜面反射光接收设备152前面设置小孔154，以尽可能避免接收漫反射光。漫反射光接收设备153相对于发光设备151设置在镜面反射光接收设备152的相对侧。通过使用反射型光传感器150，可以检测中间转印带15上的调色剂附着量。具体地，中间转印带15的表面很光滑，特性如同镜面，因此，发光设备151发射并在中间转印带 15的表面反射的光中，大多数为镜面反射光。另一方面，中间转印带15上附着有调色剂的部分具有粗糙表面，因此，漫反射光成为超过镜面反射光。因此，通过测量中间转印带15反射的镜面反射光与漫反射光之间的比例，可以通过估计中间转印带15上调色剂附着的区域和没有调色剂附着的区域(空白或者暴露的表面区域)之间的比例来估计调色剂附着量。镜面反射光接收设备152主要用于检测K调色剂的附着量和彩色调色剂(Y、M和C调色剂)的低(小)调色剂附着量。另一方面，漫反射光接收设备153用于检测彩色调色剂 (Y、M和C调色剂)的高(大)调色剂附着量。接下来，将描述调色剂供应控制操作。如上所述，为了方便，仅将显影装置4K作为例子进行描述。然而，对其他的显影装置4Y、4M和4C，适用同样的描述，省略重复的描述。如图8所示，当控制部分90基于透射型光传感器81 (见图5)的输出信号，检测到显影装置4K中的调色剂剩余量少于预定的调色剂量时(步骤Sl中YES)，控制部分执行雾化检测过程(步骤S2)。当如此执行雾化检测过程时，在中间转印带15上形成作为雾化检测图像的空白纸张图像。具体地说，在K色显影装置4K中的调色剂剩余量少于预定调色剂量的时候，包括显影装置4K的处理盒IOK的充电装置2K将感光元件IK的表面均勻充电，曝光单元130 不进行曝光操作，向显影辊41K施加预定的显影偏压。因此，在感光元件IK上形成空白纸张图像。在显影装置4K中的旧调色剂的劣化很少的情况下，旧调色剂被充分充电，调色剂难以移动到感光元件IK上，因此，难以发生雾化。另一方面，在显影装置4K中的调色剂劣化的情况下，调色剂的充电量少，因为显影辊41K和感光元件IK之间的电场而作用在调色剂上以阻止其离开显影辊41K的力变弱。因此，劣化的弱充电调色剂附着到感光元件IK上。结果，空白纸张图像中的雾化变差。然后，空白纸张图像被转印到中间转印带15。并然后，如图2A所示，沿中间转印带15的移动方向设置在K色处理盒IOK下游侧的反射型光传感器 150检测空白纸张图像。控制部分90基于反射型光传感器150的检测结果检测雾化。艮口， 反射型光传感器150和控制部分90作为雾化检测部分。当反射型光传感器150检测具有少量雾化的空白纸张图像时，因为调色剂几乎没有附着到中间转印带15，镜面反射光接收设备152的输出值接近最大值，漫反射光接收设备153的输出值接近于最小。另一方面，当反射型光传感器150检测具有显著雾化的空白纸张图像时，因为大量调色剂(弱充电调色剂)附着到中间转印带15上，镜面反射光接收设备152的输出值下降，而漫反射光接收设备153的输出值上升。在本实施例中，基于镜面反射光接收设备152的输出值检测雾化。具体地说，在非易失型存储器95中(见图2B) 存储附着量换算表，表中将镜面反射光接收设备152的输出值与调色剂附着量彼此关联起来。然后，基于镜面反射光接收设备152的输出值和附着量换算表，获取雾化量(附着量)。 此外，一般来说，分别准备用于K色的附着量换算表和用于彩色调色剂(Y、M和C色)的附着量换算表。接下来，根据如此获取的雾化量，获取自从上次供应调色剂以来显影装置4K的操作状态(运行距离)(步骤S3)。如图1所示，可以看到，新调色剂为0%时，S卩，显影装置4K 全部调色剂都是旧调色剂时的雾化量对于不同的运行距离(图1的例子中为5km和IOkm) 有所变化。因此，在打印机100的存储器95中，存储有显影装置操作状态获取表，表中将运行距离和新调色剂为0%时的雾化量彼此关联起来，根据显影装置操作状态获取表和检测的雾化量获取显影装置4K的操作状态。在如此获取显影装置4K的操作状态之后，执行获取显影装置4K中旧调色剂剩余量的操作。具体地说，首先，执行向显影装置4K供应IOg新调色剂的预调色剂供应操作(步骤S4)。本实施例中，如图3所示，通过控制调色剂存储部分71K中的传送元件71bK的驱动时长，可以相对高精度地控制向显影装置4K供应的新调色剂的量。此外，如上所述，在本实施例中，可根据温度和湿度条件和/或调色剂劣化引起的调色剂流动性的变化来执行诸如改变驱动时长的控制。因此，可以非常高精度地向显影装置4K供应IOg新调色剂。在本实施例中，通过驱动传送元件71bK30秒钟，可以向显影装置4K供应IOg新调色剂。确定预调色剂供应操作中新调色剂的量，使得显影装置4K中新调色剂的比例等于或者小于30%。 这是因为，如图1所示，在显影装置4K中新调色剂的比例等于或者小于30%的情况下(在图1的左端附近)，显影装置4K中新调色剂的比例和雾化量变化之间的关系以单调减小的方式(即，雾化量增加)接近线性的变化。因此，在这种条件下，可以在预调色剂供应操作之后，用线性近似方程式(即，y = ax+b)来获取显影装置4K中新调色剂的比例，因此，可以容易地、精确地获取预调色剂供应操作之后显影装置4K中新调色剂的比例。另一方面， 在显影装置4K中新调色剂的比例是50士20%的情况下，如图1所示，雾化量具有峰值(图 1中的例子为局部最小值)，因此，不可能精确获取新调色剂的比例。接下来，将显影装置4K中的调色剂搅拌30秒钟(步骤S5)。因此，劣化的旧调色剂和新调色剂在显影装置4K中一起摩擦，因此，旧调色剂被弱充电，或充电为与正常充电极性(负极性)相反的正极性。在将显影装置4K中的调色剂搅拌30秒钟之后，执行与上述相同的雾化检测过程(步骤S2中)，检测雾化量(步骤S6)。接下来，从步骤S6中检测到的雾化量、步骤S3中获取的自从上次供应调色剂以来显影装置4K的操作状态、以及在预调色剂供应操作中(步骤S4)供应的新调色剂的量(IOg)，获取显影装置4K中旧调色剂的剩余量(步骤S7)。具体地，在打印机100的存储器95中，存储新调色剂比例获取表，表中将显影装置4K的操作状态和线性接近方程式(y = ax+b)彼此关联，所述方程式中将新调色剂的比例和雾化量彼此关联。然后，从步骤S3中获取的显影装置4K的操作状态和新调色剂比例获取表，获取相应的线性接近方程式。然后，根据确定的线性接近方程式和检测到的雾化量，获取显影装置4K中新调色剂的比例。然后，因为已知在预调色剂供应操作时供应的新调色剂量是10g，根据获取的显影装置4K中新调色剂的比例和在预调色剂供应操作时供应的新调色剂量(IOg)，获取显影装置4K中旧调色剂的剩余量。在步骤S7中如此获取显影装置4K中旧调色剂的剩余量之后，确定将要向显影装置4K供应的新调色剂的量Xg (步骤S8)。具体地说，如图1所示，确定新调色剂的量Xg，H 得供应新调色剂量Xg之后，显影装置4K中新调色剂的比例能将雾化控制在等于或者小于允许水平的范围内。例如，可以规定对于在普通操作条件下可以预见的最长运行距离而言，
13将雾化控制在可允许范围内的新调色剂的比例，可以确定新调色剂的量Xg，使得新调色剂的比例是所述规定的比例。作为替换，可在存储器95中存储将显影装置4K的操作状态和将雾化控制在允许范围内的新调色剂的比例彼此关联的表，可以从显影装置的操作状态和所述存储的表中来确定将雾化控制在允许范围内的新调色剂的比例。然后，基于确定的新调色剂的比例和步骤S7中获取的旧调色剂量确定新调色剂量Xg。例如，当在步骤S7已经获取在预调色剂供应操作之后显影装置4K中新调色剂的量是25%时，因为如上所述在预调色剂供应操作中供应的新调色剂量是10g，并因此在预调色剂供应操作之后显影装置4K中新调色剂的量是10g，所以，步骤S7获取的显影装置4K 中旧调色剂的剩余量是30g。也就是说，因为IOg对应于25%，于是剩余75% (旧调色剂) 对应于30g。然后，当在步骤S8中确定供应Xg量的新调色剂之后显影装置4K中的新调色剂的比例是70%的情况下，因此要供应Xg = 70[g]量的调色剂。这是因为如上所述，显影装置4K中的旧调色剂是30g，因此，供应70g新调色剂的结果是使得显影装置4K中新调色剂为70% (即，70[g]/(30[g]+70[g]) = 70/100 = 0. 70)。然后，因为在预调色剂供应操作中(步骤S4)已经供应了 IOg新调色剂，进一步供应60g新调色剂，其是上述的目标值70g 和上述已经供应的值IOg之间的差。因此，新调色剂供应量Xg是60g。步骤S8中确定了新调色剂量Xg之后，控制部分90控制传送元件71bK的驱动，向显影装置4K供应确定的新调色剂量Xg的新调色剂(步骤S9)。在步骤S9中向显影装置4K如此供应了新调色剂之后，显影装置4K中的调色剂被搅拌30秒钟(步骤S10)，用透射型光传感器81K检测显影装置4K中的调色剂剩余量(步骤S11)。当显影装置4K中的调色剂剩余量仍然低于阈值时(步骤Sll中为YES)，意味着调色剂存储部分71K中没有新调色剂了，因此，控制部分90在打印机100的显示面板上显示指示信息“调色剂用尽”，由此，督促用户更换调色剂容器7K(步骤S12)。因此，根据本实施例，可以精确确定显影装置4K中剩余的旧调色剂量，因此，可以供应最小必需量的新调色剂，使得在供应新调色剂之后，能将雾化控制在允许范围内。因此，不必供应大量的新调色剂以避免供应新调色剂后发生雾化，并可以避免搅拌器43K和/ 或调色剂供应辊42K的扭矩增加。此外，可以防止发生调色剂结块。此外，根据本实施例，在步骤Sl中通过包括透射型光传感器81K和控制部分90的剩余量检测部分检测到显影装置4K中的调色剂剩余量少于预定的调色剂量时，执行从图8 的调色剂供应控制操作的步骤S2开始的过程，用于将新调色剂供应到显影装置4K中。因此，当显影装置4K中的旧调色剂的量充分减少时，执行从图8的调色剂供应控制操作的步骤S2开始的过程，用于将新调色剂供应到显影装置4K中。因此，可以降低在图8的步骤S8 中确定的必需的新调色剂的供应量，以使得新调色剂的比例为将雾化减少到等于或者小于允许水平。因此，可以防止供应新调色剂之后显影装置4K中调色剂量过多。此外，因为在显影装置4K中的调色剂量降低到预定调色剂量之前不执行供应新调色剂的操作。在显影装置4K中剩余的旧调色剂的劣化发展到一定程度时，执行从图8的调色剂供应控制操作的步骤S2开始的过程，用于将新调色剂供应到显影装置4K中。结果，在步骤S7中可以精确确定显影装置4K中剩余的旧调色剂的量。已经以K色显影装置4K为例进行了描述。如上所述，对其他颜色Y、M和C的每个其他的显影装置4Y、4M和4C执行与图8相同的调色剂供应控制，在此省略重复的描述。
在上述的结构中，在步骤Sl中确定显影装置4K中的调色剂剩余量少于预定的调色剂量时，执行从图8的调色剂供应控制操作的步骤S2开始的用于将新调色剂供应到显影装置4K中的过程。然而，可替代地，例如，可在经过预定时间之后，执行从图8的调色剂供应控制操作的步骤S2开始的用于将新调色剂供应到显影装置4K中的过程。此外，由于已经长时间使用，中间转印带15的表面会劣化，结果导致中间转印带 15表面光泽度的变化。当中间转印带15表面的光泽度变化时，反射型光传感器150的输出值变化，不能执行精确的雾化检测。因此，通过使用在中间转印带15的表面没有附着调色剂时获取的反射型光传感器150的检测结果来执行雾化检测的检测结果的校正。具体地， 对于K色而言，在感光元件IK的表面上显影空白纸张图像之后，显影辊41K离开感光元件 1K。然后，借助于反射型光传感器150检测形成在中间转印带15上的空白纸张图像。然后，反射型光传感器150检测中间转印带15的这样一个区域。该区域中，中间转印带15与感光元件IK上显影辊41K已经离开感光元件IK的区域相接触。中间转印带15上的该区域是中间转印带15与感光元件IK上的显影辊41K不与感光元件IK接触的区域相接触的区域。因此，调色剂还没有附着到中间转印带15的该区域上。于是，通过反射型光传感器 150检测中间转印带15上的该区域，可以精确检测中间转印带15的光泽度变化。然后，通过计算检测空白纸张图像时获取的检测值Vsp_dif与检测与感光元件IK上显影辊41K离开感光元件IK的区域相接触的中间转印带15的上述区域时获取的检测值Vsp_dif'之间的差值(Vsp_dif' -Vsp_dif)，通过使用差值的绝对值(Vsp_dif' -Vsp_dif)，可以精确检测雾化量，已经从该雾化量去除了中间转印带15上光泽度的变化。因此，可以在整个老化过程中执行精确的雾化检测。在Y、M和C色每一个的情况下，在雾化检测操作中，在中间转印带15上形成空白纸张图像后，通过以上根据附图6A和6B描述的接触/分离机构50，中间转印带15离开感光元件1Y、1M和1C。然后，在检测如此形成在中间转印带15上的空白纸张图像后，检测中间转印带15上的这样一个区域，中间转印带15上的该区域是在移动经过带清洁装置33之后，不与感光元件1Y、1M和IC接触的区域。因此，中间转印带15上的该区域不与感光元件 1Y、1M和IC接触，因此，没有调色剂附着到中间转印带15的该区域上。因此，通过用反射型光传感器150检测中间转印带15上的该区域，可以精确检测中间转印带15的光泽度变化。 然后，通过计算检测空白纸张图像获取的检测值Vsp_dif和检测中间转印带15已经离开感光元件1Y、1M和IC的上述中间转印带15的所述区域获取的检测值Vsp_dif'之间的差值 (Vsp_dif' -Vsp_dif)，通过使用差值的绝对值(Vsp_dif' -Vsp_dif)可以精确检测雾化量，在该雾化量中已经去除了中间转印带15上光泽度的变化。因此，可以在整个老化过程中执行精确的雾化检测。更进一步，可以设置第二接触/分离机构(未图示)使得中间转印带15可以与K 色感光元件IK接触和分离，并且可用与上述对每个Y、M和C的检测相同的方法检测中间转印带15上光泽度的变化。第二接触/分离机构可以包括，例如，支撑用于K色的初次转印辊5K的支撑元件，该支撑元件在支撑元件与K色感光元件IK接触和分离的方向上移动；和移动部分，如螺线管，该移动部分在支撑元件与K色感光元件IK接触和分离的方向上移动支撑元件。此外，可在面对中间转印带15上非成像区域的位置设置第二反射型光传感器(未图示)，用第二反射型光传感器的输出结果对反射型光传感器150的雾化检测结果进行校正。同样通过计算第二反射型光传感器检测中间转印带15的边缘部分的非成像区域获取的值Vsp_dif'和反射型光传感器150检测空白纸张图像获取的值Vsp_dif之间的差值 (Vsp_dif' -Vsp_dif)，可以使用差值(Vsp_dif' -Vsp_dif)的绝对值精确检测雾化量，从该雾化量中已经去除了中间转印带15上光泽度的变化。在上述的结构中，在执行预调色剂供应操作之前，形成空白纸张图像，基于雾化检测结果检测雾化，并确定显影装置的操作状态。然而，可替换地，也可以根据显影辊等的驱动时长来确定显影装置的操作状态。此外，在上述结构中，在预调色剂供应操作中向显影装置供应的新调色剂是10g。 然而，可根据显影装置的操作状态改变在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量。具体地，在显影装置的操作时长(运行距离)较短并因此显影装置中剩余的旧调色剂的劣化很小的情况下，可将预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量设置得较大。相反，在显影装置的操作时长(运行距离)较长并因此显影装置中剩余的旧调色剂的劣化已经发展的情况下，可将预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量设置得较少。这是因为在旧调色剂劣化较小的情况下，几乎不发生雾化，因此在形成空白纸张图像时调色剂的附着量几乎为零。在几乎不发生雾化的情况下，反射型光传感器检测空白纸张图像时获取的输出值落入一个有可能的误差范围，因此，不能实施精确的雾化检测。如图1所示，在新调色剂的比例上升到大约50%的范围内，随着新调色剂比例的增加，雾化变严重(即，雾化增加)。因此，在旧调色剂的劣化较轻的情况下，如果在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量较少，显影装置中新调色剂的比例较低，难以发生雾化，因此，不能实施精确的雾化检测。因此，在操作时长(运行距离)较短并且显影装置中剩余的旧调色剂的劣化较小的情况下，使得在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量较大，并因此使得显影装置中新调色剂的比例较大。由此，在形成空白纸张图像时发生一定程度的雾化，一定量的调色剂附着到中间转印带。结果，可获取确定程度的反射型光传感器的输出，因此，可以精确检测雾化。另一方面，在操作时长(运行距离)较长并因此显影装置中剩余的旧调色剂的劣化已经发展的情况下，即使显影装置中新调色剂的比例较低，也能发生一定程度的雾化。因此，可获取确定程度的反射型光传感器的输出，因此，可以精确检测雾化。因此，在显影装置的操作时长(运行距离)较长的情况下，在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量较少。 例如，在显影装置的操作时长大于上限值的情况下，在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量为IOg ；在显影装置的操作时长小于下限值的情况下，在预调色剂供应操作中供应的新调色剂量为20g。在显影装置的操作时长等于或者小于上限值、并等于或者大于下限值的情况下，在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量为15g。此外，在预调色剂供应操作中已经供应确定量的新调色剂、预调色剂供应操作之后获取的雾化水平在允许范围内，并且用透射型光传感器获取的显影装置中调色剂的剩余量等于或大于阈值的情况下，不执行图8所示的调色剂供应控制操作中的包括步骤S7及其之后的步骤，并终止调色剂供应控制操作。因此，可以缩短图8所示的调色剂供应控制操作所需的时间，也可以缩短显影装置的停机时间。另一方面，在预调色剂供应操作之后获取的雾化水平等于或大于(严重)允许范围，和/或用透射型光传感器获取的显影装置中调色剂的剩余量等于或小于阈值的情况下，执行图8所示的调色剂供应控制操作中的包括步骤S7及其之后的步骤，向显影装置供应确定量的新调色剂。此外，在预调色剂供应操作之后新调色剂的比例较小的情况下，为了使雾化等于或小于(好转)允许水平，添加大量的新调色剂。特别是，在显影装置的操作时长(运行距离)较长的情况下，使雾化小于(好转)允许水平所需的新调色剂的比例变大，因此，要供应更多量的新调色剂。结果，可能出现这样的情况，即，如果如此增加新调色剂，显影装置中调色剂的量会超过显影装置的容量。例如，在预调色剂供应操作之后新调色剂的比例为 20%，并且在预调色剂供应操作(图8中步骤S4)中供应的新调色剂的量是IOg的情况下， 获取的显影装置中旧调色剂的量为40g(步骤S7)。在这种情况下，在使得雾化等于或小于 (好转)允许水平所需的新调色剂的比例为80%并因此在供应新调色剂之后要使得新调色剂的比例为80%的情况下，显影装置中需要160g的新调色剂(即，160[g]/(40[g]+160[g] =0.8)。因为如上所述，在预调色剂供应操作中已经供应了 IOg新调色剂，还需要供应的新调色剂(步骤S8，S9)是150g(即，160[g]-10[g] = 150[g])。此时，假定显影装置的容量是IOOg,只能增加50g (即，100 [g] - (40 [g] +10 [g]) = 50 [g])。如果添加50g新调色剂 (步骤S9)，结果，调色剂的总量是60g( = 10[g]+50[g])，比上述所需的160g的量少很多， 因此，雾化变得非常严重。因此，在如果在图8的步骤S8中确定的新调色剂的供应量Xg被供给会使得最终显影装置中调色剂的量将超过显影装置的容量的情况下，将执行随后描述的调色剂喷出过程。当执行调色剂喷出过程时，以K色为例，充电装置2K将感光元件IK的表面均勻充电，曝光装置130将感光元件IK的整个表面曝光。由此，显影装置4K中剩余的旧调色剂附着到感光元件IK的成像区域的整个表面，因此，可以有效地将显影装置4K中剩余的调色剂喷射到感光元件IK上。如此已经喷射到感光元件IK表面上的旧调色剂被转印到中间转印带15上，由带清洁装置33从中间转印带15将其清除。然后，调色剂作为废调色剂，被传送部分从带清洁装置33传送到Y色调色剂容器7Y的废调色剂接收部分(对应于图3中K色的例子中的废调色剂接收部分72K)。要注意到，此时，使二次转印辊21离开中间转印带15。此外，替换地可使用如下一种控制方法，即关闭施加到充电装置2K的电压，不对感光元件IK的表面进行充电，并喷射剩余在显影装置4K中的旧调色剂。在这种控制方法中，感光元件IK表面的充电电势为零且向显影辊41K施加预定的负极性的显影偏压。因此， 在感光元件IK和显影辊41K之间，显影辊41K上的负极性调色剂被静电移动到感光元件IK 上。因此，同样在这种控制方法中，显影装置4K中剩余的旧调色剂可以附着到感光元件IK 的成像区域的整个表面。此外，在使用该控制方法时，曝光装置130不必对感光元件IK的表面进行长时间曝光，这有利于避免由于光致疲劳引起的感光元件IK的劣化。此外，替换地可使用如下控制方法，S卩在实施调色剂喷出过程时，控制电源110 使得向调色剂供应辊42K施加电压使得施加到调色剂供应辊42K上的电压的绝对值较大， 并且在显影辊41K和调色剂供应辊42K之间的电势差变大。因此，显影装置4K中剩余的旧调色剂易于从调色剂供应辊42K静电移动到显影辊41K。此外，可使得薄片刮板45K离开显影辊41K。由此，显影辊41K上的调色剂层变厚，因此，可以在较短时间内将调色剂从显影装置4K移动到感光元件1K。因此，在已经执行调色剂喷出过程并且显影装置中的几乎所有调色剂都被去除的情况下，供应预定量的新调色剂。因此，可以防止供应新调色剂之后发生雾化，同时不会导
17致显影装置中的调色剂量超过显影装置的容量。图9显示了其中实施根据本实施例的图8所示的调色剂供应控制操作的成像设备随着老化的雾化变化和现有技术的成像设备随着老化的雾化变化。在图9中，虚线表示本实施例，实线表示现有技术。如图9所示，在现有技术中(实线)，在供应调色剂(图9中由“供应调色剂”标识)之后雾化变得显著加重。相反，根据本实施例(虚线)，执行图8所示的调色剂供应控制操作，即使在供应调色剂之后，雾化也没有变得显著加重。接下来，将描述本实施例优选的调色剂。调色剂材料如下聚酯树脂A(软化点131°C，AV值(酸值)25) :68份聚酯树脂B(软化点116°C，AV值(酸值)1.9) :32份青色母料(包括50份蓝色颜料15 3) :8份巴西棕榈蜡8份上述调色剂材料被亨舍尔(Henschel)混合机充分混合，之后，利用拆下排出部分之后的双轴捏炼和挤压设备(IKEGAI公司制造的PCM-30)进行熔融和捏合，然后，用冷却压力辊将获取的混合物辊压为2mm厚度，用冷却带冷却，之后，用中碎机(feather mill)进行粗碾压。之后，用机械研磨机(KAWASAKI HEAVY INDUSTRY LTD.制造的KTM)将材料碾压成 10到12 μ m的平均颗粒尺寸。此外，用喷气研磨机(NIPPON PNEUMATIC MFG. CO. LTD.制造的IDS)研磨该材料，并进行分级，从材料中去除粗糙颗粒；之后，用转子分级器(Te印Iex分类器，型号100ATP，HOSOKAffA MICRON CORPORATION制造)对已分级的精细颗粒进行分级， 因此，获得体积平均粒径(体积平均直径)7.9 μ m、平均圆度0.910的调色剂母体A。向100 份调色剂母体A添加1份硅石(RX200)，用亨舍尔(Henschel)混合机以40m/s的圆周速度对材料进行混合5分钟，因此，生产出优选的用于本实施例的调色剂。此外，在上述描述中，已经描述了本发明应用于基于中间转印系统(见图2A)的成像设备的例子。然而，本实施例不限于此，如图10所示，本发明也可用于基于直接转印系统的成像设备。在图10所示的基于直接转印系统的成像设备中，作为转印部分的转印单元30 包括作为环形移动元件的送纸带91。送纸带91分别与感光元件1Y、1M、IC和IK接触，分别为颜色Y、M、C和K提供初次转印辊隙。然后，在送纸带91在其表面上保持转印纸张P并随着其自身的环形移动操作在图10中从左向右传送转印纸张P的过程中，送纸带91依次将转印纸张P供给到Y、M、C和K色的初次转印辊隙。因此，Y、M、C和K色调色剂图像初次转印到转印纸张P作为叠加的Y、M、C和K调色剂图像。沿带移动方向，在K色的初次转印辊隙下游侧，设置反射型光传感器150。同样在图10所示的直接转印系统的成像设备中，与上述图2A所示的中间转印系统的实施例一样，在显影装置中调色剂的剩余量小于预定的调色剂量时，执行预调色剂供应操作，供应预定量的新调色剂，然后，在送纸带91上形成空白纸张图像。用反射型光传感器150检测空白纸张图像中的调色剂。基于空白纸张图像中检测的雾化、显影装置的操作状态和如图1所示的雾化量和新调色剂比例之间的关系，获取显影装置中剩余的旧调色剂的量。然后，基于获取的显影装置中剩余的旧调色剂量和如图 1所示的雾化量和新调色剂比例之间的关系，确定进一步向显影装置供应的新调色剂的量， 并向显影装置供应所述确定量的新调色剂。
因此，根据本实施例的成像设备包括作为潜像承载元件用于承载潜像的感光元件 1Y、1M、1C和IK ；作为充电部分用于对感光元件1Y、1M、1C和IK的表面进行充电的充电装置 2Y、2M、2C和2K ；作为潜像写入部分用于在感光元件1Y、1M、1C和IK上写入潜像的曝光装置130 ；作为显影部分的显影装置4Y、4M、4C和4K，用于通过用相应的调色剂显影感光元件 1Y、1M、1C和IK上的潜像而获得调色剂图像；以及中间转印带15，该中间转印带15是环形移动元件，以环形方式移动其表面；或者作为转印部分的转印单元30，用于将感光元件1Y、 1M、1C和IK上的调色剂图像转印到保持在送纸带91表面上的作为记录元件的转印纸张上。 此外，成像设备还包括调色剂容器7Y、7M、7C和7K，其保持要向显影装置4Y、4M、4C和4K供应的新调色剂；以及用于将新调色剂从调色剂存储部分(在显影装置4K的例子中是71K) 供应到显影装置4Y、4M、4C和4K的调色剂供应部分(包括控制部分90和传送部分(在显影装置4K的例子中是71bK))。此外，控制部分90作为调色剂供应量确定部分，执行预调色剂供应操作，在向显影装置进一步供应调色剂之前向显影装置供应预定量的调色剂。在预调色剂供应操作之后，控制部分90形成空白纸张图像作为雾化检测图像，并利用雾化检测部分(包括反射型光传感器150和控制部分90)检测空白纸张图像中的调色剂。然后，在 K色的例子中，基于雾化检测部分的检测结果和从上次向显影装置4K供应调色剂以来显影装置4K的操作状态，控制部分90确定向显影装置4K进一步供应的调色剂供应量。然后， 调色剂供应部分向显影装置4K供应所确定的调色剂供应量的新调色剂。通过这种结构，可以供应使得雾化在允许范围内所需的最小必需量的调色剂，可以显影装置4K中调色剂的量变的太多，并可以防止供应新调色剂之后发生雾化。此外，在本实施例中，在非易失性存储器95中存有新调色剂比例获取表，表中将显影装置的操作状态和关系式(y = ax+b)(即，线性近似方程式)作为新调色剂比例和雾化量之间的特征信息相互关联起来。作为调色剂供应量确定部分的控制部分90确定相应于显影装置操作状态的关系式，并基于确定的关系式、空白纸张图像的检测结果、和在预调色剂供应操作中向显影装置供应的新调色剂的量，获取预调色剂供应之后显影装置中剩余的旧调色剂的量。然后，基于获取的旧调色剂的量和在预调色剂供应操作中向显影装置供应的新调色剂的量，控制部分90确定进一步供应的新调色剂的量。通过以这种方式如此获取显影装置中的旧调色剂的量，与用剩余量检测部分检测显影装置中旧调色剂量的情况相比，可以精确获取显影装置中旧调色剂的量。在本实施例中，通过确定在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量以使得在预调色剂供应操作之后显影装置中新调色剂与全部调色剂的比例等于或小于30%，可以使用新调色剂比例的范围来获取新调色剂的比例，该范围中，显影装置中新调色剂的比例和雾化量之间的关系以单调降低的形式变化(即，实际上，雾化量增加)，如图1所示。因此，可以获取精确的新调色剂的比例，可以精确获取旧调色剂的量。此外，在本实施例中，可基于显影装置的操作状态确定要在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量。具体地，在显影装置的运行距离(操作状态)较短的情况下，使得在预调色剂供应操作中供应的新调色剂的量较大。因此，即使显影装置中旧调色剂的劣化很轻，也可以引起借助于反射型光传感器可以探测到的一定程度的雾化。结果，可以高精度地检测雾化量，可以精确获取旧调色剂量。此外，在本实施例中，设有检测显影装置中调色剂剩余量的剩余量检测部分(包括在K色例子中的透射型光传感器81K和控制部分90)，当剩余量检测部分检测到显影装置中的调色剂量等于或者小于预定的调色剂量的时候，确定调色剂供应量，并向显影装置供应确定量的调色剂。因此，当显影装置中的调色剂减少到一定程度时，可以开始图8所示的调色剂供应控制操作的包括步骤S2及其之后的步骤的处理，向显影装置供应调色剂。因此，可以在将要供应的新调色剂和显影装置中剩余的旧调色剂之间形成明显不同的劣化程度，可以精确获取旧调色剂量。此外，当显影装置中剩余的旧调色剂充分减少时，可以开始图8所示的调色剂供应控制操作的包括步骤S2及其之后的步骤的处理，向显影装置供应调色剂。因此，可以减少要供应的新调色剂的供应量，其使得新调色剂的比例能将雾化控制在等于或小于(好转)允许的范围内。因此，可以防止供应新调色剂之后显影装置中的调色剂的量过多。此外，在本实施例中，可以执行这样的控制，S卩在雾化水平处于允许范围内且剩余量检测部分检测到预调色剂供应操作之后显影装置中的调色剂的量超过预定调色剂量的情况下，不执行确定向显影装置进一步供应的新调色剂的量并向显影装置供应所述确定量的新调色剂的操作。因此，可以缩短向显影装置供应调色剂所需的时间，并缩短显影装置的停机时间。此外，在本实施例中，在预调色剂供应操作之前形成空白纸张图像作为雾化检测图像，基于反射型光传感器150对空白纸张图像检测获取的结果，获取上次向显影装置供应调色剂以来显影装置的操作状态。如图1所示，当新调色剂是0%时，S卩，显影装置中所有的调色剂都是旧调色剂(即，在图1的左端)时获得的雾化量对于显影装置的每个单独的操作状态都有所变化。因此，通过在预调色剂供应操作中供应新调色剂之前进行雾化检测， 可以获取显影装置的操作状态。此外，也可以基于显影装置的驱动时长获取从上次向显影装置供应调色剂以来显影装置的操作状态。本发明不限于具体公开的实施例，可在不背离本发明的范围内，可以作出各种变形和修改。本发明基于2010年3月5日提交的日本优先权中请第2010-049004号，通过其全部内容通过引用合并于此。
权利要求
1.一种成像设备，包括 承载潜像的潜像承载元件；对潜像承载元件的表面充电的充电部分； 在潜像承载元件上写入潜像的潜像写入部分；利用调色剂显影潜像承载元件上的潜像并获得调色剂图像的显影部分； 将潜像承载元件上的调色剂图像转印到表面以循环的方式移动的环形移动元件表面上、或者被环形移动元件的表面保持的记录元件上的转印部分； 保持要供应到显影部分的新调色剂的调色剂容器； 将调色剂容器保持的新调色剂供应到显影部分的调色剂供应部分； 检测图像的雾化的雾化检测部分；以及调色剂供应量确定部分，在向显影部分供应新调色剂之前，该调色剂供应量确定部分执行向显影部分供给预定量的新调色剂的预调色剂供给操作；在预调色剂供给操作之后形成雾化检测图像；利用雾化检测部分检测雾化检测图像中的雾化；并基于从雾化检测部分检测雾化检测图像中的雾化所获取的检测结果和从上次向显影部分供给新调色剂以来显影部分的操作状态来确定要向显影部分供应的新调色剂的量；其中，调色剂供应部分向显影部分供给由调色剂供应量确定部分确定的新调色剂供应量的新调色剂。
2.如权利要求1所述的成像设备，还包括存储部分，该存储部分存储关于每个操作状态的、表示雾化和显影部分中新调色剂相对于全部调色剂的比例之间关系的特征信息；其中，调色剂供应量确定部分基于操作状态确定对应于操作状态的特征信息；基于所确定的特征信息、从雾化检测图像获得的检测结果、以及在预调色剂供应操作时供应的新调色剂的预定量，来确定预调色剂供应操作之后显影部分中的旧调色剂的量；以及基于所确定的旧调色剂的量和在预调色剂供应操作是供应的新调色剂的预定量来确定新调色剂供应量。
3.如权利要求2所述的成像设备，其中在预调色剂供应操作中要供应的新调色剂的预定量被确定成使得在预调色剂供应操作之后，显影部分中新调色剂与全部调色剂的比例等于或小于30%。
4.如权利要求1所述的成像设备，其中基于操作状态确定在预调色剂供应操作中要供应的新调色剂的预定量。
5.如权利要求1所述的成像设备，还包括剩余量检测部分，该剩余量检测部分检测显影部分中的调色剂剩余量；其中当剩余量检测部分确定显影部分中的调色剂量等于或小于预定的调色剂量时，调色剂供应量确定部分确定新调色剂的供应量，且调色剂供应部分向显影部分供应所确定的新调色剂供应量的新调色剂。
6.如权利要求5所述的成像设备，其中当雾化检测部分所检测的雾化在允许范围内、且剩余量检测部分检测到在预调色剂供应操作之后显影部分中的调色剂量超过预定的调色剂量时，不执行调色剂供应量确定部分确定新调色剂供应量和调色剂供应部分向显影部分供应由调色剂供应量确定部分所确定的新调色剂供应量的新调色剂的操作。
7.如权利要求1所述的成像设备，其中在预调色剂供应操作之前，形成雾化检测图像，雾化检测部分检测雾化检测图像中的雾化，并且基于雾化检测部分检测雾化检测图像中雾化的检测结果，确定自从上次向显影部分供应调色剂以来显影部分的操作状态。
8.如权利要求1所述的成像设备，其中基于显影部分的驱动时长确定自从上次向显影部分供应调色剂以来显影部分的操作状态。
9.一种从调色剂容器向显影部分供应调色剂的调色剂供应方法，所述显影部分使得调色剂附着到形成在潜像承载元件上的潜像上并显影该潜像，该方法包括实施向显影部分供应预定量的调色剂的预调色剂供应操作； 形成雾化检测图像并检测该雾化检测图像中的雾化；基于检测步骤中检测的雾化和自从上次向显影部分供应调色剂以来显影部分的操作状态确定要向显影部分供应的调色剂量；以及向显影部分供应在确定步骤中确定的调色剂供应量的调色剂。
全文摘要
本发明公开了一种成像设备和调色剂供应方法，该方法包括从调色剂容器向显影部分供应调色剂，使得调色剂附着到形成在潜像承载元件上的潜像并显影该潜像；执行向显影部分供应预定量调色剂的预调色剂供应操作；形成雾化检测图像并检测雾化检测图像中的雾化；基于检测步骤中检测的雾化和上次向显影部分供应调色剂之后显影部分的操作状态确定向显影部分供应的调色剂量；向显影部分供应确定步骤中确定的调色剂供应量的调色剂。
文档编号G03G21/00GK102200729SQ201110105480
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月2日 优先权日2010年3月5日
发明者中武直树, 久保田智广, 竹原淳, 藤田哲丸, 酒谷广太 申请人:株式会社理光