專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有旋轉式顯影單元、通過該顯影單元對圖像進行顯影處理的圖像形成裝置。
背景技術：
將彩色圖像記錄到記錄紙上的圖像形成裝置中，有一種采用旋轉式顯影單元對靜電潛像進行顯影的技術。采用旋轉式顯影單元的圖像形成裝置具有與包括黑色等多種顏色色調劑的顯影器。這種圖像形成裝置，包括復印機、打印機、傳真機、因特網(wǎng)傳真機、以及將這些功能中的任一功能多個組合在一起的復合機。
由于容納在顯影器內的色調劑的粒徑分布變化以及色調劑之間相互接觸引起劣化等原因，有時會使印刷到記錄紙上的圖像濃度下降、出現(xiàn)底灰等現(xiàn)象，以致印刷到記錄紙上的圖像質量下降。尤其當配置有旋轉式顯影單元時，由于顯影單元內部的色調劑容納部分容積較小，受色調劑粒徑分布變化等因素影響，極易產生上述問題。
為解決上述問題，例如日本公開專利2000-330379號公報(2000年11月30日公開)揭示了一種圖像形成裝置，通過在感光鼓與向該感光鼓的顯影區(qū)輸送色調劑的顯影套筒之間施加交變電場使顯影套筒表面的殘留色調劑飛向感光鼓，以更新(refresh)顯影套筒。
當顯影器處于靜止狀態(tài)時，顯影器內的色調劑處于滯留狀態(tài)，色調劑粒徑分布則會發(fā)生變化。與非旋轉式單色打印機不同，旋轉式顯影單元在進行彩色打印時顯影器處于旋轉轉動狀態(tài)，可以對顯影器內的色調劑進行攪拌。因此，通常認為旋轉式顯影單元內的色調劑粒徑分布不易發(fā)生變化。
但是，即使是旋轉式顯影單元，當其在進行單色印刷時，顯影單元并不旋轉轉動。具體說來，進行單色印刷時，旋轉式顯影單元的顯影是在使容納單色色調劑的顯影器靜止在感光鼓對面位置處的狀態(tài)下進行的。因此，即使是旋轉式顯影單元，由于色調劑的一部分滯留在顯影器內，色調劑的粒徑分布依然會發(fā)生變化。

發(fā)明內容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠抑制色調劑劣化進程的圖像形成裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的第一種圖像形成裝置，包括圖像載體，其用于承載靜電潛像；旋轉式顯影單元，其具備多個顯影器，該多個顯影器內部容納有色調劑，其通過向上述圖像載體提供色調劑顯影上述靜電潛像；控制部，其控制執(zhí)行色調劑排出處理在上述多個顯影器中只使用一個顯影器形成單色圖像后，轉動上述顯影單元并排出上述一個顯影器中的色調劑的一部分。
本發(fā)明第二方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第一方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，還包括轉印部，將經(jīng)顯影器顯影的圖像從圖像載體轉印到記錄紙上；控制部，包括判斷是否執(zhí)行所述色調劑排出處理的判斷部，以及控制顯影單元執(zhí)行所述色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；判斷部被設置成當單色圖像被連續(xù)轉印到規(guī)定張數(shù)以上的記錄紙上時，判定應執(zhí)行色調劑排出處理。
本發(fā)明第三方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第一方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，還包括印字率計算部，計算經(jīng)所述顯影器顯影的圖像的印字率；控制部，包括判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的判斷部，以及控制所述顯影單元執(zhí)行色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；判斷部被設置成根據(jù)印字率，判定是否執(zhí)行色調劑排出處理。
本發(fā)明第四方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第三方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，判斷部被設置成當印字率在規(guī)定值以下時，判定應執(zhí)行色調劑排出處理。
本發(fā)明第五方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第一方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，還包括轉印部、印字率計算部和平均印字率計算部，轉印部用于將經(jīng)顯影器顯影的圖像從所述圖像載體轉印到記錄紙上；印字率計算部用于計算經(jīng)所述顯影器顯影的圖像的印字率；當單色圖像被連續(xù)轉印到規(guī)定張數(shù)以上的記錄紙上時，由平均印字率計算部計算規(guī)定張數(shù)記錄紙的單張印字率平均值；控制部包括判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的判斷部，以及控制顯影單元執(zhí)行色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；判斷部被設置成根據(jù)平均印字率判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理。
本發(fā)明第六方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第五方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，判斷部被設置成當平均印字率在規(guī)定值以下時，判定應執(zhí)行色調劑排出處理。
本發(fā)明第七方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第五方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，當印有單色圖像的記錄紙張數(shù)越多時，使用更大的值作為所述規(guī)定值。
本發(fā)明第八方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第一至第七方面所提出的任意一種圖像形成裝置的基礎上，控制部被設置成控制顯影單元，通過使所述某一個顯影器內的色調劑在圖像載體上形成色調劑圖像來實現(xiàn)將色調劑排出。
本發(fā)明第九方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第八方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，還包括清潔單元，用于除去附著于圖像載體表面的色調劑；控制部被設置成通過清潔單元除去附著于圖像載體表面的色調劑。
本發(fā)明第十方面所提出的圖像形成裝置，在根據(jù)第八方面所提出的圖像形成裝置的基礎上，還包括中間轉印帶，用于轉印所述圖像載體表面形成的色調劑圖像；以及轉印帶清潔單元，用于刮除附著于所述中間轉印帶表面的色調劑；控制部被設置成通過轉印帶清潔單元，除去被轉印到中間轉印帶表面的色調劑圖像。


圖1為本發(fā)明實施例涉及打印機的主要部分結構的縱向剖面圖；圖2為黑色顯影器結構示例的縱向剖面圖；圖3為圖2所示黑色顯影器沿Y-Y剖面線的縱向剖面圖；圖4為黑色顯影器主要部分構成部件示例的展開圖；圖5為單色印刷時黑色顯影器內色調劑滯留位置示例的縱向剖面圖；圖6為本實施例涉及打印機的主要部分的框塊圖；圖7為圖6所示、由CPU執(zhí)行的打印機色調劑排出動作示例的流程圖；
圖8為在圖7所示流程步驟S117中執(zhí)行的色調劑排出處理的詳細流程圖；以及圖9為另一實施例涉及打印機的主要部分的框塊圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1為本發(fā)明實施例涉及打印機的主要部分結構的縱向剖面圖。如圖1所示，該打印機1通過LAN(Local Area Network)、因特網(wǎng)等網(wǎng)絡連接到由一臺(或多臺)個人電腦構成的終端裝置(圖中省略)。該打印機1具有打印功能，用于打印輸出與來自終端裝置的圖像數(shù)據(jù)相對應的彩色圖像(或單色圖像)。另外，為方便起見，以下說明中，紙張右側為打印機1的前側，紙張左側為打印機1的后側。
如圖1所示，打印機1包括作為圖像載體的感光鼓10，其表面形成有靜電潛像；充電輥11，其以預定電位使感光鼓10表面均勻帶電；曝光單元12，其基于圖像數(shù)據(jù)向感光鼓10表面照射激光光線以形成靜電潛像；顯影單元13，其通過使色調劑附著于感光鼓10表面形成的靜電潛像上進行顯影；色調劑容納部14，其容納要提供給顯影單元13的色調劑；色調劑供給單元15，其將容納于色調劑容納部14的色調劑提供給顯影單元13；定影單元16，其將轉印到記錄紙上的色調劑定影到記錄紙上；作為圖像載體清潔單元的感光鼓清潔單元17，用于除去殘留于感光鼓10表面的色調劑等附著物。
其次，該打印機1還包括中間轉印帶18，其用于重疊轉印形成于感光鼓10表面上的、與后述四種色調劑相對應的圖像；從動輥19及驅動輥20，其位于中間轉印帶18的背面(即圖像轉印面的相反面)，使中間轉印帶18向實線箭頭A所示方向移動；一次轉印輥21，其在隔著中間轉印帶18壓接于感光鼓10的同時，將形成于感光鼓10表面上的色調劑圖像轉印到中間轉印帶18表面；二次轉印輥22，其在隔著中間轉印帶18抵接于驅動輥20的同時，將中間轉印帶18表面上形成的色調劑圖像轉印到記錄紙上；轉印帶清潔單元23，其用于除去中間轉印帶18表面的殘留色調劑等附著物。
該打印機1還包括給紙部24，其被設置成可層疊容納多張薄片狀記錄紙并逐張送出；輸送部25，其用于輸送由給紙部24提供的記錄紙；排紙部26，其用于排出形成色調劑圖像的記錄紙。
感光鼓10，轉動自如地配置于裝置內部中央附近，從裝置的前側看其旋轉軸沿裝置安裝面的水平方向，即相對于紙面垂直方向延伸。該感光鼓10，在圖6所示的感光鼓驅動部72的驅動下旋轉。
充電輥11，位于感光鼓10上方，配置于感光鼓10的鄰接位置處。而且，一旦向充電輥11施加規(guī)定電壓，充電輥11則放電，從而使感光鼓10表面均勻帶電。
曝光單元12，其位于感光鼓10上方，與顯影單元13旋轉軸相比配置于更靠近后側的位置處，其基于連接到打印機1的終端裝置傳送來的圖像數(shù)據(jù)，通過半導體激光器(圖中省略)向感光鼓10發(fā)射激光光線。并且，該打印機1還包括反射鏡27，其配置于從曝光單元12到感光鼓10的激光光線路徑上。如圖1中的一點劃線所示，從曝光單元12射出的激光光線，經(jīng)反射鏡27以預定角度反射后照射到感光鼓10上，從而在感光鼓10的激光光線照射部分形成靜電潛像。
顯影單元13，呈圓筒狀，其與感光鼓10鄰接配置，并位于該感光鼓10后側。該顯影單元13，包括間隔90°從旋轉軸放射狀延伸的旋轉框28、以及由該旋轉框28支承、分別容納青、洋紅、黃、黑四色色調劑的青色顯影器13a、洋紅色顯影器13b、黃色顯影器13c、以及黑色顯影器13d。該青色顯影器13a、洋紅色顯影器13b、黃色顯影器13c、黑色顯影器13d分別配置于，沿圓周方向將旋轉框28四等分形成的顯影單元13的四個區(qū)域內。該旋轉框28，其在由電動機、齒輪等構成的驅動部(圖6中的顯影單元驅動部71)的驅動下，可圍繞與感光鼓10的旋轉軸平行的軸自由旋轉。因此，顯影單元13可圍繞感光鼓10旋轉軸的平行軸旋轉。
其次，青色顯影器13a、洋紅色顯影器13b、黃色顯影器13c中容納有單組分非磁性色調劑。而黑色顯影器13d中則容納有單組分磁性色調劑。顯影單元13，通過轉動使各顯影器13a～13d中容納的色調劑附著于感光鼓10表面形成的靜電潛像，從而進行顯影。
在色調劑容納部14中，容納有與各顯影器13a～13d對應顏色色調劑的四個色調劑卡盒(圖中省略)，從裝置的前側看沿裝置安裝面的水平方向，即沿紙面的垂直方向并排安裝，且該四個色調劑卡盒的每一個均可從裝置的前側取出。
色調劑供給單元15，將色調劑容納部14各色調劑卡盒容納的四色色調劑分別提供給與色調劑顏色對應的各顯影器13a～13d。
感光鼓清潔單元17，位于感光鼓10的前側，與感光鼓10鄰接并配置于中間轉印帶18上方，其具有研磨輥，并通過該研磨輥除去感光鼓10表面殘留的色調劑等附著物。該感光鼓清潔單元17，尤其該研磨輥，由圖9所示的感光鼓清潔單元驅動部75驅動。
中間轉印帶18，其張設于配置在感光鼓10及色調劑容納部14下方、與中間轉印帶18背面接合的從動輥19與驅動輥20之間。而且，一次轉印輥21，位于感光鼓10下方，隔著中間轉印帶18與感光鼓10相對配置，壓接于感光鼓10。該中間轉印帶18，由于驅動輥20在圖6所示的中間轉印帶驅動部73的驅動下旋轉，也相應隨之轉動。
二次轉印輥22，其位于驅動輥20下方，隔著中間轉印帶18與驅動輥20的相對配置，壓接于中間轉印帶18。印刷動作期間，當記錄紙通過驅動輥20與二次轉印輥22之間形成的輥隙部時，中間轉印帶18表面形成的色調劑圖像即被轉印到記錄紙上。
給紙部24，包括送紙盒30，其具有用于放置多張記錄紙的抬升板29；送紙滾輪31，其與放置在抬升板29上的記錄紙抵接，并將記錄紙從送紙盒30送出。該送紙盒30，設置成可從打印機1的前側取出。
輸送部25，設置于給紙部24與排紙部26之間。該輸送部25，由從給紙部24至二次轉印輥22的第一輸送路徑32、從二次轉印輥22至定影單元16的第二輸送路徑33、從定影單元16至排紙部26的第三輸送路徑34構成。其中，在第三輸送路徑34中的定影單元16的下游側，設置有分叉爪35，同時在第二輸送路徑33下方，設有處于雙面印刷模式時利用該分叉爪35使已通過定影單元16的記錄紙返回至第一輸送路徑32的返回輸送路徑36。
在該輸送部25的第一～第三輸送路徑32、33、34中，分別配置有邊引導邊輸送記錄紙的導向板及輥對(均省略圖示)。而且，在第一輸送路徑32中，配置有輸送輥37，其將送紙盒30送出的記錄紙向后述定時輥38輸送；定時輥38，其由校正已通過輸送輥37的記錄紙朝向、同時調整記錄紙輸送時機的一對輥組成。該第一輸送路徑32，由沿輸送輥37形成的彎曲路徑39和從該彎曲路徑39到二次轉印輥22的直線路徑40構成。
第二輸送路徑33，大致呈直線狀，其從打印機1的前側向后側，沿打印機1設置面的水平方向延伸。第三輸送路徑34，其中，從定影單元16至分叉爪35的部分大致呈直線狀，從打印機1的前側向后側，沿打印機1設置面的水平方向延伸，而從分叉爪35至排紙部26的部分，向打印機1上方沿打印機1設置面的垂直方向延伸。
另外，返回輸送路徑36從第三輸送路徑34中設置分叉爪35部位處向下方分叉，在定影單元16、第二輸送路徑33、二次轉印輥22、以及定時輥38下方，從打印機1的后側向前側沿打印機1設置面的水平方向延伸。該返回輸送路徑36，鄰近第一輸送路徑32的直線路徑40中的定時輥38，與上游側連接。另外，與第一～第三輸送路徑32、33、34相同，該返回輸送路徑36中亦設置有邊引導邊輸送記錄紙的導向板及輥對(均省略圖示)。
排紙部26，位于打印機1上面。已通過定影單元16的記錄紙，經(jīng)由第三輸送路徑34被輸送到打印機1外部，最終被排到排紙部26上。
另外，打印機1還包括圖1中未示出的作為控制部的中央處理器(以下簡稱CPU(Central Processing Unit)，參見圖6)，其用于控制裝置的整體運行；存儲部，其包含存儲有各種控制程序的ROM(Read Only Memory)、用于CPU工作區(qū)的RAM(Random Access Memory)；電動機，其帶動充電輥11、驅動輥20、一次轉印輥21、二次轉印輥22以及定時輥38等各種輥、感光鼓10以及顯影單元13等轉動；電源單元，其用于向曝光單元12、色調劑供給單元15、定影單元16、感光鼓清潔單元17及轉印帶清潔單元23等各單元及電動機提供電力。
接下來，將對上述打印機1的印刷動作進行說明。CPU通過網(wǎng)絡從連接到該打印機1的終端裝置(圖中省略)接收圖像數(shù)據(jù)，并存儲在RAM中。然后，通過CPU讀取RAM中的圖像數(shù)據(jù)，并基于從CPU輸出的控制信號，控制打印機1各單元的動作，依次執(zhí)行下列步驟，即充電步驟、曝光步驟、顯影步驟、一次轉印步驟、二次轉印步驟、以及定影步驟。
首先，在充電步驟中，通過充電輥11放電使感光鼓10表面均勻分布規(guī)定電位。然后在曝光步驟中，用曝光單元12的半導體激光器(圖中省略)向感光鼓10發(fā)射激光光線，該激光光線經(jīng)反射鏡27以規(guī)定角度反射照射到感光鼓10上，導致感光鼓10表面經(jīng)激光光線照射部分的電壓發(fā)生變化，從而在該部分形成靜電潛像。
接下來，在顯影步驟中，通過顯影單元13的各顯影器13a～13d向感光鼓10表面形成靜電潛像的部分提供色調劑，使感光鼓10表面上的色調劑圖像顯影。
接著，在一次轉印步驟中，形成在感光鼓10表面上的色調劑圖像被轉印到以規(guī)定速度轉動的中間轉印帶18表面。此時，形成在感光鼓10表面上的色調劑圖像，按顏色依規(guī)定時序被重疊轉印到中間轉印帶18表面，從而在中間轉印帶18表面上形成由多種顏色構成的彩色圖像。
該一次轉印步驟完成后，通過感光鼓清潔單元17從感光鼓10表面去除殘留于感光鼓10表面上的色調劑等附著物，再通過回收部(圖中省略)予以回收。
在進入下一步驟即二次轉印步驟之前，由送紙盒30送出的記錄紙因送紙滾輪31的轉動被送往輸送輥37，接著通過第一輸送路徑32的彎曲路徑39。記錄紙通過第一輸送路徑32的彎曲路徑39后，經(jīng)由第一輸送路徑32的直線路徑40被送往定時輥38，經(jīng)該定時輥38修正朝向、調整輸送時機后，記錄紙被繼續(xù)送往驅動輥20與二次轉印輥22之間的輥隙部。
之后，在二次轉印步驟中，向二次轉印輥22施加與附著于中間轉印帶18的帶有規(guī)定電位的色調劑的電位相反的電壓，由于附著于中間轉印帶18的帶有規(guī)定電位的色調劑與二次轉印輥22之間存在電位差，導致產生靜電力，于是附著于中間轉印帶18表面的色調劑圖像即被轉印到從驅動輥20與二次轉印輥22之間的輥隙部通過的記錄紙上。在該二次轉印步驟中被轉印有色調劑圖像的記錄紙，經(jīng)第二輸送路徑33被繼續(xù)送往定影單元16。
其中，二次轉印步驟結束后，附著于中間轉印帶18表面的色調劑等附著物，經(jīng)轉印帶清潔單元23去除后，由回收部(圖中省略)予以回收。
接下來，在定影步驟中，記錄紙上的色調劑圖像經(jīng)定影單元16加熱、加壓，被定影到記錄紙上。在該定影步驟中，已完成色調劑圖像定影的記錄紙，經(jīng)由第三輸送路徑34，通過分叉爪35所在位置，被送至打印機1外，排向排紙部26。
下面，結合圖2～圖4，對黑色顯影器13d的構成進行說明。圖2為表示黑色顯影器13d構成的縱向剖面圖。圖3為圖2所示黑色顯影器13d沿Y-Y剖面線的縱向剖面圖。圖4為黑色顯影器13d的主要部分構成部件的展開圖。為方便起見，在以下說明中，單組分磁性色調劑簡稱為磁性色調劑。
如圖2所示，該黑色顯影器13d包括箱體44，其容納黑色顯影器13d的各構成部件；隔板41，其開設有構成黑色磁性色調劑49的流通路徑的多個矩形孔41a，其長度方向的兩端部形成有相互連通的后述第一色調劑容納腔42及第二色調劑容納腔43；第一色調劑容納腔42及第二色調劑容納腔43，其容納磁性色調劑49，長度方向的兩端部相互連通；攪拌架45，其用于攪拌容納于第一色調劑容納腔42中的磁性色調劑49，使第一色調劑容納腔42中的磁性色調劑49，通過圖3所示的、隔板41長度方向兩端部與黑色顯影器13d箱體44之間形成的2個色調劑流通路徑50、51中的流通路徑50(圖2中為紙面左側)，輸送到第二色調劑容納腔43。
該黑色顯影器13d，還包括作為攪拌部件的螺旋件46，其用于攪拌容納于第二色調劑容納腔43中的磁性色調劑49，使第二色調劑容納腔43中的磁性色調劑49，通過圖3所示的色調劑流通路徑51及隔板41的各孔41a，輸送到第一色調劑容納腔42；刮板48，其刮除附著于后述顯影輥47表面的磁性色調劑49的多余部分，以使顯影輥47表面附著的磁性色調劑49變得均勻，保持規(guī)定厚度；顯影輥47，其吸附磁性色調劑49，向感光鼓10表面提供經(jīng)過刮板48處理的、具有均勻規(guī)定厚度的磁性色調劑49。
隔板41，配置于攪拌架45與螺旋件46之間，其在長度方向上的長度短于攪拌架45與螺旋件46的長度。通過將隔板41配置于上述位置，將黑色顯影器13d內部分割成第一色調劑容納腔42和第二色調劑容納腔43，同時在其長度方向的兩端部與箱體之間，形成色調劑流通路徑50、51。
如圖4所示，該隔板41具有與設置在顯影輥47側的螺旋件46間隔規(guī)定距離的彎曲部41b，以及開設有十二個矩形孔41a的平面部41c。在該隔板41的平面部41c上，與由刮板48刮除附著在顯影輥47上的多余磁性色調劑49的刮除位置P相對應的位置，開設有十二個矩形孔41a。也就是說，隔板41上的各孔41a被開設在，被刮板48從顯影輥47上刮下的磁性色調劑49在螺旋件46向外周方向的攪拌力和因被刮板刮下產生的實線箭頭C方向力的作用下，向實線箭頭C方向移動從而流向第一色調劑容納腔42的位置處。
在黑色顯影器13d的箱體44上，開設有用于從色調劑供給單元15向第一色調劑容納腔42內補充新的磁性色調劑49的補給口(圖中省略)。該補給口開設于，由色調劑供給單元15補給的磁性色調劑49，不能從隔板41的孔41a及色調劑流通路徑50、51的正上方供給的位置處。
攪拌架45，如圖2～圖4所示，配置于第一色調劑容納腔42內，其包括由樹脂材料構成的旋轉軸45a，以及安裝于旋轉軸45a的后述安裝部45d中的葉片構件45e。該攪拌架45的旋轉軸45a上形成有，位于攪拌架45長度方向兩端部的齒輪45b、45c，以及可在該齒輪45b、45c之間自由變形的、用于安裝PET樹脂葉片構件45e的安裝部45d。由于攪拌架45的這種結構，其向攪拌架45長度方向輸送磁性色調劑49的輸送能力雖然有所減弱，但其對磁性色調劑49的攪拌能力有所增強。
由于電動機(圖中省略)的驅動力經(jīng)齒輪等(圖中省略)傳遞到其齒輪45b、45c上，攪拌架45以旋轉軸45a為中心沿圖2所示實線箭頭B方向進行往復運動。該攪拌架45，通過在實線箭頭B方向進行往復運動，對由色調劑供給單元15補充到第一色調劑容納腔42內的新補給磁性色調劑49及第一色調劑容納腔42內的原有磁性色調劑49(包括從第二色調劑容納腔43經(jīng)隔板41各孔41a及色調劑流通路徑51流入第一色調劑容納腔42內的磁性色調劑49)進行攪拌，經(jīng)過攪拌的磁性色調劑49經(jīng)色調劑流通路徑50被送往第二色調劑容納腔43。
如圖2～圖4所示，螺旋件46配置于顯影輥47與隔板41之間。該螺旋件46，由樹脂材料一體成型，其旋轉軸46a外周設有螺紋46b，在旋轉軸46a的其中一個軸端設有齒輪46c。為減少向螺旋件46長度方向的輸送能力、增強向螺旋件46外周方向的輸送磁性色調劑49的能力，在這里將螺紋46b的螺距(即螺紋46b繞旋轉軸46a一周的距離)，設定為旋轉軸46a外周方向螺紋46b細端間直徑的3倍。
由于電動機(圖中省略)的驅動力經(jīng)齒輪等(圖中省略)傳遞到其齒輪46c上，螺旋件46以沿圖2所示實線箭頭M方向旋轉。由于該螺旋件46沿實線箭頭M方向旋轉，因而可對由第一色調劑容納腔42供給到第二色調劑容納腔43的磁性色調劑49、由刮板48從顯影輥47刮下的磁性色調劑49、以及第二色調劑容納腔43中原有的磁性色調劑49進行攪拌。接著，該螺旋件46將經(jīng)過攪拌的磁性色調劑49向色調劑流通路徑51方向輸送，并經(jīng)由色調劑流通路徑51送往第一色調劑容納腔42，同時經(jīng)由隔板41各孔41a將第二色調劑容納腔43內的磁性色調劑49送往第一色調劑容納腔42。
如圖1～4所示，顯影輥47外周的一部分從第二色調劑容納腔43中露出，當黑色顯影器13d轉動至感光鼓10的相對位置時，該顯影輥47可與感光鼓10抵接。該顯影輥47，其外周部由鋁制成，在顯影輥47的旋轉軸與其外周部之間，設置有多個磁鐵(圖中省略)。該顯影輥47，在顯影步驟中，由于電動機(圖中省略)的驅動力經(jīng)齒輪等(圖中省略)傳遞到其齒輪(圖中省略)上，其可以沿圖2所示實線箭頭E方向旋轉。當電源單元(圖中省略)向顯影輥47施加規(guī)定電位后，磁性色調劑49就會附著于顯影輥47表面，隨著顯影輥47向實線箭頭E方向轉動，多余的磁性色調劑49被刮板48刮掉。隨后，顯影輥47將以規(guī)定厚度均勻附著于其表面的磁性色調劑49提供給感光鼓10上形成的靜電潛像，色調劑圖像即被顯影。
接下來，將說明黑色顯影器13d中磁性色調劑49的循環(huán)過程。在該黑色顯影器13d中，如圖1～3所示，由色調劑供給單元15補充到第一色調劑容納腔42內的新補給磁性色調劑49，在攪拌架45攪拌下，與第一色調劑容納腔42內的原有磁性色調劑49(包括從第二色調劑容納腔43經(jīng)隔板41各孔41a及色調劑流通路徑51流入第一色調劑容納腔42內的磁性色調劑49)攪拌混合。經(jīng)過攪拌的磁性色調劑49，邊被攪拌架45攪拌邊經(jīng)色調劑流通路徑50被輸送到第二色調劑容納腔43。
被輸送到第二色調劑容納腔43的磁性色調劑49，在螺旋件46的攪拌下，與第二色調劑容納腔43內的原有磁性色調劑49(包括由刮板48從顯影輥47刮下的磁性色調劑49)混合。經(jīng)過攪拌的磁性色調劑49的一部分，邊被螺旋件46攪拌邊被向色調劑流通路徑51方向輸送，并經(jīng)由色調劑流通路徑51被送往第一色調劑容納腔42。經(jīng)過攪拌的磁性色調劑49的另外一部分，附著于被施加規(guī)定電位的顯影輥47上。隨著顯影輥47向實線箭頭E方向轉動，附著于顯影輥47上的磁性色調劑49的多余部分被刮板48刮除。被刮板48從顯影輥47上刮除的磁性色調劑49，由于隔板41上開設有多個孔41a，不會被擠壓到隔板41、箱體44內壁變成塊狀，而是在螺旋件46向外周方向的攪拌力以及因被刮板48刮下而產生的實線箭頭C方向力作用下，通過隔板41各孔41a被輸送到第一色調劑容納腔42。
圖5為表示單色印刷時黑色顯影器13d內色調劑滯留位置的縱向剖面圖。如上所述，色調劑受到螺旋件46向外周方向的攪拌力以及因被刮板48刮下而產生的實線箭頭C方向力的作用，但在隔板41左側與攪拌架45相隔規(guī)定距離以上的BA區(qū)域，因攪拌效果不充分，色調劑滯留現(xiàn)象時有發(fā)生。而且，當黑色顯影器13d內容納的色調劑為粉碎形成的色調劑時，由于色調劑形狀為異形，更易發(fā)生滯留現(xiàn)象。而當色調劑為聚合形成的色調劑時，由于色調劑形狀大致為球形，不易發(fā)生滯留現(xiàn)象。本發(fā)明涉及的打印機1，可進行色調劑排出處理，以排出滯留于BA區(qū)域的色調劑。
圖6為表示CPU 6功能的構成圖。CPU 6，按功能分別具有印字率計算部61、平均印字率計算部62、判斷部63、以及排出處理執(zhí)行部64。在這里，CPU6通過讀取并執(zhí)行事先存儲在ROM等的程序，發(fā)揮著作為印字率計算部61、平均印字率計算部62、判斷部63、以及排出處理執(zhí)行部64等的功能部的作用。
存儲于RAM、ROM等的各種數(shù)據(jù)中，能被存儲在可自由拆裝的記錄媒體中的數(shù)據(jù)部分，可以被例如硬盤驅動器、光盤驅動器、軟盤驅動器、硅磁盤驅動器、盒式媒體讀取器等的驅動器讀取，這時，記錄媒體為硬盤、光盤、軟盤、CD、DVD、半導體存儲器等。
當記錄紙上形成單色色調劑圖像時，印字率計算部61計算印字率R。在這里，可以通過下面的算式(1)求出印字率R。即，例如印字率R表示黑色色調劑的附著比率，印字率R越小，則消耗的色調劑越少，黑色顯影器13d內越容易發(fā)生色調劑滯留現(xiàn)象(參見圖5)。
(印字率R)＝(附著有色調劑的點陣個數(shù)D)/(所有的點陣個數(shù)D0)×100…(1)平均印字率計算部62，用于當單色圖像被連續(xù)形成于規(guī)定張數(shù)N0(這里為50張)以上的記錄紙上時，計算每一規(guī)定張數(shù)N0(這里為50張)的印字率R的平均值即平均印字率AV。該平均印字率AV，通過下面的算式(2)計算得出。
(平均印字率AV)＝∑R/N0 …(2)在這里，∑R為規(guī)定張數(shù)N0的各印字率R之和。
判斷部63，其根據(jù)平均印字率AV判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理。具體說來，當通過平均印字率計算部62求得的平均印字率AV在事先設定的規(guī)定值AV0(例如，3％)以下時，判斷部63判定應執(zhí)行色調劑排出處理。
排出處理執(zhí)行部64，通過黑色顯影器13d在感光鼓10上形成黑色色調劑圖像以便排出黑色色調劑。該排出處理執(zhí)行部64，在將感光鼓10上表面形成的色調劑圖像轉印到中間轉印帶18表面的同時，通過轉印帶清潔單元23刮除并排出附著于中間轉印帶18表面的色調劑。
圖7為表示由CPU執(zhí)行的、打印機1色調劑排出動作的流程圖。在這里，將單色連續(xù)印刷張數(shù)計數(shù)器的計數(shù)值N以及平均印字率AV的初始值設定為“0”。首先通過印字率計算部61，從RAM讀取自終端裝置獲取的圖像數(shù)據(jù)(S101)。接下來，由印字率計算部61，判斷該印刷為單色印刷還是彩色印刷(S103)。當判斷該印刷為彩色印刷時(S103步驟中回答為“否”)，計數(shù)值N被重置為“0”(S105)，處理返回到步驟101。當判斷該印刷為單色印刷時(S103步驟中回答為“是”)，通過印字率計算部61，求得印字率R(S107)。
通過平均印字率計算部62，計數(shù)值N遞增為N+1(S109)，判斷計數(shù)值N是否在規(guī)定張數(shù)N0(50張)以上(S111)。當判定計數(shù)值N達不到規(guī)定張數(shù)N0(S111中回答為“否”時)，則處理返回到步驟S101。當判定計數(shù)值N等于或大于規(guī)定張數(shù)N0(S111中回答為“是”時)時，采用下面的算式(3)，更新平均印字率AV(S113)。
(平均印字率AV)＝{(N-1)×AV+R}/N…(3)接下來，由判斷部63判斷行平均印字率AV是否在預先設定的規(guī)定值AV0(這里為3％)以下(S115)。當判定平均印字率AV超過規(guī)定值AV0時(S115中回答為“否”時)，處理返回到步驟101。當判定平均印字率AV小于等于規(guī)定值AV0時(S115中回答為“是”時)，排出處理執(zhí)行部64執(zhí)行色調劑排出處理(S117)，處理結束。
圖8表示在圖7所示流程步驟S117中所執(zhí)行的色調劑排出處理的詳細流程圖。以下處理，均由排出處理執(zhí)行部64執(zhí)行。首先，顯影單元13在由電動機等構成的驅動機構的驅動下，轉動(旋轉轉動)規(guī)定圈數(shù)(此處為1圈)(S201)。隨后，當黑色顯影器13d與感光鼓10處于對置狀態(tài)時，通過曝光單元12，在感光鼓10上形成靜電潛像(S203)。接下來，通過顯影單元13(黑色顯影器13d)，在感光鼓10上形成色調劑圖像(S205)。隨后，感光鼓10上的色調劑圖像被轉印到中間轉印帶18上(S207)。此后，排出處理執(zhí)行部64，通過圖6所示的轉印帶清潔單元驅動部74驅動轉印帶清潔單元23，刮除并排出附著于中間轉印帶18表面的色調劑(S209)。其后，重復進行上述處理過程。
如上所述，當判定應進行色調劑排出處理時，使顯影單元13轉動(旋轉轉動)規(guī)定圈數(shù)(此處為1圈)后，執(zhí)行色調劑排出處理，于是黑色顯影器13d中容納的色調劑隨著顯影單元13的轉動(旋轉轉動)受到攪拌，因此可抑制色調劑的劣化進程。
而且，由于根據(jù)平均印字率AV判定是否執(zhí)行色調劑排出處理，因此可在較為適當時機執(zhí)行排出處理。
由于是在判定平均印字率AV小于等于預先設定的規(guī)定值AV0(這里為3％)時執(zhí)行色調劑排出處理，因此通過簡單處理即可決定色調劑排出處理的執(zhí)行時機。
通過黑色顯影器13d在感光鼓10上形成圖像來進行排出，因此可準確排出預期量的色調劑。
另外，由于是在將感光鼓10表面形成的色調劑圖像被轉印到中間轉印帶18表面后，再通過轉印帶清潔單元23刮除并排出該中間轉印帶18表面附著的色調劑，利用簡單構造，即可刮除并排出色調劑。
綜上所述，根據(jù)實施例中的打印機1，當判斷部判定執(zhí)行色調劑排出處理時，由于排出處理執(zhí)行部在使顯影單元旋轉轉動預先設定的規(guī)定圈數(shù)后執(zhí)行色調劑排出處理，容納于黑色顯影器中的色調劑隨著顯影單元的旋轉轉動，其滯留色調劑得到攪拌，因此可抑制色調劑的劣化進程。
也就是說，利用旋轉式顯影單元進行單色印刷時，由于顯影單元不產生旋轉轉動，與黑色對應的顯影器在與感光鼓對置位置處處于靜止狀態(tài)，其容納的色調劑的一部分，有時會滯留在顯影器中，該部分滯留的色調劑通過顯影單元的旋轉轉動受到攪拌，因滯留產生的問題也就迎刃而解了。
平均印字率低時，則色調劑的消耗量小。如果較長時間持續(xù)這一狀態(tài)，則容納于顯影器中的色調劑就會發(fā)生劣化，其中的一部分滯留其中的可能性就會增大。因此，根據(jù)平均印字率判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理，非常有效。
其次，本實施例中，判斷部63被設置成當平均印字率小于等于預先設定的規(guī)定值時判定執(zhí)行色調劑排出處理，因此通過簡單處理即可決定色調劑排出處理的執(zhí)行時機。
加之，上述實施例中的打印機1，通過黑色顯影器13d在感光鼓10上形成圖像來進行色調劑排出，因此可準確排出預期量的色調劑。
另外，上述實施例中的打印機1，在感光鼓10表面形成的色調劑圖像被轉印到中間轉印帶18表面后，再通過轉印帶清潔單元23刮除并排出附著于中間轉印帶表面的色調劑，因此利用簡單構造，即可刮除并排出色調劑。
(其他實施例)本發(fā)明還適用于以下實施例。
(A)上述實施例中，對判斷部63根據(jù)平均印字率AV是否在規(guī)定值AV0以下判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理進行了說明，還可以采取根據(jù)記錄紙上的單色圖像連續(xù)形成張數(shù)即計數(shù)值N判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的方式。其次，還可采取根據(jù)印字率R判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的方式。在這些情形下，可簡化處理過程。
采取判斷部63根據(jù)計數(shù)值N判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的方式時，判斷部63可被設置成當計數(shù)值N在規(guī)定值N0以上時，判定執(zhí)行色調劑排出處理。而采取根據(jù)印字率R判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的方式時，可設置為當印字率R在規(guī)定值以下時執(zhí)行色調劑排出處理。
如上所述，當采取判斷部63根據(jù)計數(shù)值N或印字率R判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理的方式時，打印機1亦可在適當時機執(zhí)行色調劑排出處理。
印字率低時，色調劑的消耗量小，則色調劑發(fā)生劣化，顯影器內容納的色調劑產生部分滯留的可能性增大，因此，根據(jù)印字率判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理，非常有效。
(B)上述實施例中，對判斷部63根據(jù)平均印字率AV是否在規(guī)定值AV0(這里為3％)以下判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理進行了說明，此外還可以采取將規(guī)定值AV0設定為記錄紙上的單色圖像連續(xù)形成張數(shù)即計數(shù)值N的函數(shù)的形式。也就是說，通過將規(guī)定值AV0設定為，隨著記錄紙上的單色圖像連續(xù)形成張數(shù)即計數(shù)值N增大而增大的值，亦可保證在適當時機執(zhí)行色調劑排出處理。
(C)上述實施例中，對當判斷部63判定應執(zhí)行色調劑排出處理時、排出處理執(zhí)行部64使顯影單元13轉動一圈進行了說明，此外還可采取排出處理執(zhí)行部64使顯影單元13轉動(旋轉轉動)兩圈以上的方式。這時，通過轉動(旋轉轉動)顯影單元13，對消除黑色顯影器13d內的色調劑滯留效果更明顯。另外，還可設置成排出處理執(zhí)行部64可向驅動顯影單元13轉動的電動機等驅動機構發(fā)出指令，以使顯影單元13轉動時加速或減速。這樣一來，在一次色調劑排出處理中，可通過改變顯影單元13的旋轉速度賦予顯影單元13加速度，與使顯影單元13保持恒定速度相比，對消除黑色顯影器13d內的色調劑滯留效果更明顯。
(D)上述實施例中，對排出處理執(zhí)行部64將感光鼓10表面形成的色調劑圖像轉印到中間轉印帶18表面、再通過轉印帶清潔單元23刮除并排出附著于中間轉印帶18表面的色調劑進行了說明，還可采取利用感光鼓清潔單元17刮除并排出感光鼓10表面形成的色調劑的方式(參見圖9)。這種情況下，由于利用感光鼓清潔單元刮除并排出附著于感光鼓表面的色調劑，通過簡單結構即可刮除并排出色調劑。
(E)上述實施例中，對作為圖像形成裝置的打印機1進行了說明。本發(fā)明涉及的圖像形成裝置的顯影單元為旋轉式顯影單元，具有與包括黑色在內的兩種以上顏色的色調劑分別對應的顯影器，由旋轉式顯影單元在感光鼓上形成潛像，在記錄紙上形成彩色或單色色調劑圖像。換言之，該圖像形成裝置，可以是具有旋轉式顯影單元的復印機、傳真機、網(wǎng)絡傳真機，以及具有這些功能及打印功能中的任意功能的復合機。
(F)上述實施例中，平均印字率AV為規(guī)定張數(shù)N0中單張印字率的平均值，本發(fā)明不受此限。平均印字率計算部62，可就N張記錄紙計算出其單張印字率平均值。該平均值在規(guī)定值以下時，判斷部63即可判定執(zhí)行色調劑排出處理。此時，∑R為此N張記錄紙各印字率R之和。
以上實施例，還可采用以下表述。
(i)一種圖像形成裝置，其顯影單元為旋轉式顯影單元，具有與包括黑色在內的兩種以上顏色的色調劑分別對應的顯影器，由旋轉式顯影單元在感光鼓上形成潛像。該圖像形成裝置包括判斷部，其判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理，以排出規(guī)定數(shù)量的黑色色調劑；排出處理執(zhí)行部，當所述判斷部判定應執(zhí)行色調劑排出處理時，其按預先設定的規(guī)定圈數(shù)轉動顯影單元后，執(zhí)行色調劑排出處理。
(ii)根據(jù)(i)記載的圖像形成裝置，所述判斷部，當記錄紙上連續(xù)形成規(guī)定張數(shù)的單色圖像時，判定執(zhí)行色調劑排出處理。
(iii)根據(jù)(i)記載的圖像形成裝置，其具有當記錄紙上形成單色色調劑圖像時計算印字率的印字率計算部；所述判斷部，根據(jù)所述印字率判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理。
(iv)根據(jù)(i)記載的圖像形成裝置，其具有印字率計算部，當記錄紙上形成單色色調劑圖像時計算印字率；以及平均印字率計算部，當記錄紙上連續(xù)形成規(guī)定張數(shù)以上的單色圖像時，計算每規(guī)定張數(shù)印字率的平均值即平均印字率；所述判斷部，根據(jù)所述平均印字率判斷是否執(zhí)行色調劑排出處理。
(v)根據(jù)(iv)記載的圖像形成裝置，所述判斷部，當所述平均印字率在預先設定的規(guī)定值以下時，判定執(zhí)行色調劑排出處理。
(vi)根據(jù)(i)～(iv)中任一項記載的圖像形成裝置，所述排出處理執(zhí)行部，通過黑色顯影器在感光鼓形成黑色色調劑圖像以排出黑色色調劑。
(vii)根據(jù)(vi)記載的圖像形成裝置，其具有刮除并排出附著于所述感光鼓表面的色調劑的感光鼓清潔單元；所述排出處理執(zhí)行部，通過所述感光鼓清潔單元將附著于所述感光鼓表面的色調劑刮除并排出。
(viii)根據(jù)(vi記載的圖像形成裝置，其具有用于轉印所述感光鼓表面形成的色調劑圖像的中間轉印帶，以及刮除并排出附著于所述中間轉印帶表面的色調劑的轉印帶清潔單元；所述排出處理執(zhí)行部，在將感光鼓表面形成的色調劑圖像轉印到所述中間轉印帶表面的同時、通過所述轉印帶清潔單元刮除并排出附著于所述中間轉印帶表面的色調劑。
權利要求
1.一種圖像形成裝置，包括圖像載體，其用于承載靜電潛像；旋轉式顯影單元，其具備多個顯影器，該多個顯影器內部容納有色調劑，其通過向所述圖像載體提供色調劑顯影所述靜電潛像；控制部，其控制執(zhí)行色調劑排出處理在所述多個顯影器中只使用一個顯影器形成單色圖像后，轉動所述顯影單元并排出所述一個顯影器中的色調劑的一部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于還包括轉印部，將經(jīng)所述顯影器顯影的圖像從所述圖像載體轉印到記錄紙上；所述控制部，包括判斷是否執(zhí)行所述色調劑排出處理的判斷部，以及控制所述顯影單元執(zhí)行所述色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；所述判斷部被設置成當單色圖像被連續(xù)轉印到規(guī)定張數(shù)以上的記錄紙上時，判定應執(zhí)行所述色調劑排出處理。
3.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于還包括印字率計算部，計算經(jīng)所述顯影器顯影的圖像的印字率；所述控制部，包括判斷是否執(zhí)行所述色調劑排出處理的判斷部，以及控制所述顯影單元執(zhí)行所述色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；所述判斷部被設置成根據(jù)所述印字率，判定是否執(zhí)行所述色調劑排出處理。
4.根據(jù)權利要求3所述的圖像形成裝置，其特征在于所述判斷部被設置成當所述印字率在規(guī)定值以下時，判定應執(zhí)行所述色調劑排出處理。
5.根據(jù)權利要求1所述的圖像形成裝置，其特征在于，還包括轉印部，將經(jīng)所述顯影器顯影的圖像從所述圖像載體轉印到記錄紙上，印字率計算部，計算經(jīng)所述顯影器顯影的圖像的印字率，以及平均印字率計算部，當單色圖像被連續(xù)轉印到規(guī)定張數(shù)以上的記錄紙上時，計算所述規(guī)定張數(shù)記錄紙的單張印字率的平均值；所述控制部，包括判斷是否執(zhí)行所述色調劑排出處理的判斷部，以及控制所述顯影單元執(zhí)行所述色調劑排出處理的排出處理執(zhí)行部；所述判斷部被設置成根據(jù)所述平均印字率判斷是否執(zhí)行所述色調劑排出處理。
6.根據(jù)權利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于所述判斷部被設置成當所述平均印字率在規(guī)定值以下時，判定應執(zhí)行所述色調劑排出處理。
7.根據(jù)權利要求5所述的圖像形成裝置，其特征在于所述判斷部被設置成當印有單色圖像的記錄紙張數(shù)越多時，使用更大的值作為所述規(guī)定值。
8.根據(jù)權利要求1～7中任一權利要求所述的圖像形成裝置，其特征在于所述控制部被設置成控制所述顯影單元，通過使所述一個顯影器內的色調劑在所述圖像載體上形成色調劑圖像來實現(xiàn)將所述色調劑排出。
9.根據(jù)權利要8所述的圖像形成裝置，其特征在于還包括圖像載體清潔單元，用于除去附著于所述圖像載體表面的色調劑；所述控制部被設置成通過所述圖像載體清潔單元除去附著于所述圖像載體表面的色調劑。
10.根據(jù)權利要8所述的圖像形成裝置，其特征在于，還包括中間轉印帶，用于轉印所述圖像載體表面形成的色調劑圖像，以及轉印帶清潔單元，用于刮除附著于所述中間轉印帶表面的色調劑；所述控制部被設置成通過所述轉印帶清潔單元除去被轉印到所述中間轉印帶表面的色調劑圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及的圖像形成裝置，包括圖像載體，其用于承載靜電潛像；旋轉式顯影單元，其具備多個顯影器，該顯影器內部容納有色調劑，其通過向上述圖像載體提供色調劑顯影上述靜電潛像；控制部，其控制執(zhí)行色調劑排出處理在只使用上述多個顯影器中的某個顯影器形成單色圖像后，轉動上述顯影單元，并排出上述某個顯影器中色調劑的一部分。
文檔編號G03G15/00GK101063856SQ200710095899
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權日2006年4月26日
發(fā)明者前島正展, 長尾大典, 山岸義弘 申請人:京瓷美達株式會社