专利名称：用于确定显像剂消耗的方法和装置、以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于确定图像形成装置中的显像剂消耗的方法和装置、以及图像形成装置，尤其涉及用于精确确定图像形成装置中的显像剂消耗的方法和装置、以及使用精确确定显像剂消耗的方法和装置中至少一个的图像形成装置，该图像形成装置通过对以光束进行扫描而形成的潜像进行显像来形成图像。
背景技术：
现有图像形成装置依照图像数据计算作为形成图像的显像剂使用的色剂的消耗。
计算色剂消耗的现有方法是对依附有色剂的像素进行计数，并依照获得的像素数量计算色剂消耗。
另一计算色剂消耗的现有方法是依照点排列模式将点分类，对各个类型的点进行计数，且依照获得的各个类型的的点的数量计算色剂消耗。
另一计算色剂消耗的现有方法是对依附有色剂的像素、边缘、与依附有色剂的像素相邻的空白像素、以及隔离的像素进行计数，并依照计数结果计算色剂消耗。
提供具有用于依照色剂瓶或处理墨盒的物理状态获得显像剂的剩余量的传感器的图像形成装置会导致成本花费。
发明内容
本发明提供了一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、而在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在至少主扫描方向上部分重叠。该显像剂消耗确定方法包括步骤将写入像素之一划分成主扫描方向的多个子像素；基于各个相邻子像素与子像素之一的各自的位置关系，确定位于在子像素之一的预定距离之内的子像素之一的每一相邻子像素的加权系数；基于施加到相邻子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定相邻像素的各个发光系数；对相邻子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以获得子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有子像素的求和；以及对所有的子像素进行总曝光量的求和，以确定显像剂消耗。
本发明进一步提供了一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向上部分重叠。该显像剂消耗确定方法包括步骤将写入像素之一划分为主扫描方向的多个扫描子像素和副扫描方向的多个重叠子像素；基于各个扫描子像素与重叠子像素之一的各自的位置关系，确定重叠子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于重叠子像素相邻的扫描线上且位于重叠子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定重叠子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有重叠子像素的求和；对所有的重叠子像素进行总曝光量的求和，以确定归因于在副扫描方向的光束点的重叠的显像剂消耗；以及通过使用确定的显影济消耗确定图像形成装置的显影济消耗。
本发明进一步提供了一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向部分重叠。该显像剂消耗确定方法包括步骤将写入像素之一划分为主扫描方向的多个扫描子像素和副扫描方向的多个重叠子像素；基于各个相邻像素与扫描子像素之一的各自的位置关系，确定扫描子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于和扫描子像素之一相同的扫描线上且位于扫描子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定扫描子像素之一的总曝光量；基于各个扫描子像素与重叠子像素之一的各自的位置关系，确定重叠子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于重叠子像素相邻的扫描线上且位于重叠子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定重叠子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有重叠子像素的求和；对所有的扫描子像素和重叠子像素进行总曝光量的求和，以确定显像剂消耗。
随着通过结合附图参照下面的具体说明而更好的理解揭示内容以及很多所伴随着的优势，将很容易获得对它们的更完整的认识，其中图1是由将要由图像形成装置形成的图像中包括的像素的排列的示意图；图2是当执行写入时照射在像素上的光束的扫描范围的示意图；图3是在图2所示的扫描范围中移动的光束的点的时间序列改变的示意图；图4是通过图3所示的扫描形成的潜像的示意图；图5是静态光束的示例强度分布的曲线图；图6是通过其中在预定的持续时间内以图5所示的光束发光的扫描仿真而获得的曝光能量分布的曲线图；图7是显示曝光能量与依附于潜像承载组件的显像剂量之间的关系的曲线图；图8是表示示例的静态光束束分布的近似的曲线图；图9是由划分像素产生的子像素的示意图；图10是说明如何确定在多值数据的写入中使用的发光系数的示意图；图11是以占空比为100％的光束照射在单独的像素中包括的4个子像素上时提供到潜像承载组件的曝光能量的分布的示意图；图12是图11所示的曝光能量分布的条线图；图13是从图12所示的曝光能量分布转换的显像剂消耗的条线图；图14是当在图10所示的像素上执行写入时提供于潜像承载组件上的曝光能量的分布的示意图；图15是由图像形成装置形成的图像中包括的另一像素排列的示意图；图16是当在图15所示的像素上执行写入时要形成的潜像中的点的示意图；图17是当执行如图16所示的写入时要形成的实际潜像中的实际点的示意图；图18是在经过图17中所示的合成点的中心的线条上的副扫描方向上曝光能量的分布的示意图；图19是通过划分像素形成的示例扫描子像素和重叠子像素的示意图；图20是显示执行依照本发明的实施例的显像剂消耗确定方法的特定用途集成电路(ASIC)的示例配置的框图；图21是显示包括用于执行依照本发明实施例的显像剂消耗确定方法的部件的图像形成装置的示例硬件配置的框图。
具体实施例方式
在描述说明附图中的较佳实施例中，为了清楚的缘故采用了特定的术语。然而，本申请说明书的揭示并不意欲限制于所选的特定的术语，应理解的是每一特定元件包括以相似方式操作的所有技术等同物。现参考附图，说明依照本发明范例实施例的显像剂消耗确定方法，其中贯穿多个图示，以相似的参考标记指示相同或相应的部件。
本发明的显像剂消耗确定方法用于获得例如打印机、复印机、传真机以及数字多功能打印机的图像形成装置中的显像剂消耗，该图像形成装置以例如色剂的显像剂对通过例如激光的光束进行扫描而形成的潜像进行显像而形成图像。
在图像形成装置中，以光束执行光栅扫描以在潜像承载组件上形成潜像。在主扫描方向上执行扫描，在副扫描方向上重复进行扫描直到扫描完整个页面。使得显像剂依附于潜像，从而形成可见图像。图像承载组件为例如光电导元件，其具有例如鼓状或带状的形状。依照光束照射的持续时间和强度在图像承载组件的表面上形成潜像。光束照射的持续时间较长且照射强度较大的位置上依附有较大量的显像剂。因而，当在一区域中包括的这种位置的数目较多时，在该区域中消耗较大量的显像剂。
同时，公知的是光束的强度分布是由椭圆的正态分布近似的，为此将静态光束的直径定义为具有不小于峰值强度的1/e2(即13.4％)的强度的区域的直径。近年来通常使用的图像形成装置利用在主扫描方向上具有几十微米的直径、在副扫描方向上具有几十微米到近100微米的范围内的直径的光束。
当以光束在潜像承载组件上执行光栅扫描时，具有椭圆形状的光束以高速在主扫描方向上移动，同时依照要写入的图像的每一像素上的打开和关闭的信息打开或关闭光束，从而形成潜像。当打开的光束的中心移动时，光束将以取决于到中心的距离的量，将曝光能量赋予邻近于中心的区域。可以想到到可以通过光束的强度的卷积计算将由光栅扫描形成的潜像。
下面参考600dpi二进制写入的示例具体说明以光束进行扫描而执行的图像形成装置的潜像形成。
在600dpi的情况下，尽管要写入的图像中的像素(点)间距(pitch)近似为42um，通用激光打印机使用在主扫描方向有60um的直径，在副扫描方向有80um的直径的光束用于写入。
图1示出了将要由图像形成装置形成的图像中包括的像素排列。图2示出了照射在像素上的光束的扫描范围22。当在位于像素中间的像素P(图1中以阴影标记)上执行写入时，在扫描期间发光，其中光束的中心如图2中的箭头21所示从像素P的左端移动到右端。
图3示出了光束的光点31的时间序列改变。图4示出了通过图3所示的扫描形成的潜像41。光点31如图3所示地在潜像承载组件上移动，且最后，依照曝光能量的分布形成潜像41，所述曝光能量的分布通过对于发光时间的光束强度分布的卷积得到。
由图2-4可知，随着光束延展，作为光束照射的范围的光点从要执行写入的像素P延展出去，且当随着光点31的中心从像素P的左端移动到右端而执行扫描时，光束也照射到主扫描方向(图2-4中的从左到右)上的像素P之前和之后的像素。在该示例中，由于光束的光点31在主扫描方向上具有60um的直径，其大于像素P在主扫描方向上的宽度，即使只在像素P的中心和其附近执行写入，光点31也从像素P延展出去。
进一步，由于光束的光点31在副扫描方向上具有80um的直径，其也大于像素P在副扫描方向上的宽度，光点31也在副扫描方向上从像素P延展出去。
因此，当在一个像素上执行写入时，写入影响到像素周围的8个像素。
图5是静态光束的示例强度分布的曲线图。实线51表示主扫描方向具有55um的直径的光束的强度分布(即，轮廓)。图5中的横轴表示主扫描方向上距离参考点的距离。图5的纵轴表示比率的强度值。
图6显示了经由扫描仿真获得的曝光能量分布，其中在预定持续时间内发出图5所示的光束。
图6中的横轴示主扫描方向上距离参考点的距离。图6的纵轴表示比率的曝光能量。
在仿真中，在不同的持续时间中多次发出光。持续时间设置为以3纳秒的递增量从3纳秒到27纳秒。实线61到69表示当发光持续时间分别为3，6，9，12，15，18，21，24，和27纳秒的情况下的光量。
在27纳秒的持续时间中发出光对应于在600 dpi的情况下用于写入一个像素的完全发光。短的持续时间的例子相应于受控的写入，其占空比通过脉宽调制(PWM)控制。
在逐步移动如图5所示的光束的光点时执行卷积可获得上述仿真的结果。
在潜像承载组件上形成具有取决于如图6所示的曝光能量的电势的潜像。在显像处理中，取决于电势的的量的显像剂依附于潜像承载组件，同时消耗了这么多量的显像剂。换句话说，根据潜像承载组件的每一点(或每一区域)处的曝光能量确定图像形成中的显像剂消耗。
图7显示了曝光能量与依附于潜像承载组件的显像剂的量(即，显像剂消耗)之间的关系。图7的横轴表示曝光能量。图7的纵轴表示依附的显像剂的量。
如图7所示，在曝光能量低的范围A，由于显像剂不依附于潜像承载组件，所以很少消耗显像剂。在曝光能量超过预定阈值的范围B，根据曝光能量的增加消耗增加量的显像剂。在曝光能量超过预定上限值的范围C，依附于潜像承载组件的显像剂量不再增加，且显像剂的消耗到达峰值。
在曝光能量从范围A到范围B的过渡区域中，显像剂消耗的增加与曝光能量的增加的比率缓慢增长。当曝光能量超过预定阈值时，曝光能量进入范围B。当曝光能量在范围B内时，显像剂消耗与曝光能量之间的关系基本上是线性的。可以通过实验获得该关系、阈值和上限值。
因此，通过获得照射在潜像承载组件上的光束的曝光能量的分布，换句话说，通过获得以光束在潜像承载组件上扫描而形成的潜像的分布，并依照图7所示的关系将潜像分布转换为显像剂消耗，可以计算图像形成中的显像剂消耗。进一步，由于潜像分布是通过重叠在扫描的每一位置上照射的光束而形成的，通过执行重叠光束的卷积可得到潜像分布。或者，可以通过将表示扫描位置的信号，打开和关闭信息，光束的光量输入到模拟集成电路，执行卷积。
然而，为了计算图像形成装置中的显像剂消耗，较佳的是可以容易的实时计算显像剂消耗。
下面参照图8-14具体说明依照本发明实施例的显像剂消耗确定方法。
下面说明集中在主扫描方向的光束的重叠上的显像剂消耗的计算。
如上所述，光束的曝光能量分布是正态分布(即，高斯分布)。通过利用在主扫描方向上具有60um直径的静态光束生成与图5所示的轮廓类似的束轮廓。
图8显示了在主扫描方向上具有60um直径的静态光束的束轮廓的示例近似。图8中的横轴表示主扫描方向中的位置。图8中的纵轴表示曝光能量。实线81表示束轮廓。
具体的，在主扫描方向将光束照射的区域划分成中心位于光束中心的7个子区域，每一子区域具有10um的宽度。推导得到每一子区域的曝光能量，且通过使用7个离散的曝光能量值近似束轮廓。图8中各条的附近标记的值4，16，24，32，24，16和4是相应于各条的各个子区域中的曝光能量的相对值。
由于曝光能量分布在主扫描方向和副扫描方向上都是对称的，所以当中心子区域的中心设置在光束的中心时，各个子区域中的曝光能量值如图8所示变为对称。
进一步，当光束具有60um的直径时，由于离光束的中心大约30um的位置处光束的曝光能量是1/e2，换句话说，为14％，则确定忽略到光束中心的距离大于30um的位置处的曝光能量。由于在曝光能量是在预定阈值范围内时显像剂不依附于潜像承载组件，所以可以忽略在预定阈值范围内的曝光能量，而不造成显著的影响。对于束轮廓近似的子区域宽度并不限于10um。总的子区域宽度需要与光束的直径相同，即大约60um。
当在潜像承载组件上执行以光束进行的扫描时，光束在主扫描方向上持续行进以形成如上所述的潜像。在下面的说明中，通过利用图8中显示的束轮廓的近似值，近似计算要形成的潜像的分布，以简化计算。
图9显示了通过划分像素而产生的子像素。箭头M表示主扫描方向。如图9所示，将在600dpi图像形成的情况下的一个像素(具有1/600英寸的宽度)划分为4个子像素，每一个都具有与子区域的宽度基本相同的10um宽度。这样处理子像素，从而在主扫描方向行进的光束离散的在每一子像素上移动。假设当光束照射在一位置时，位于该位置中心的预定距离范围内的各个子像素(在这种情况下，预定距离指的是3个子像素，即，包括主扫描方向的前三个和后三个子像素)，被提供有取决于离中心的各自的距离的、图8所示的各个子区域中的曝光能量。
例如，当光束照射在图9中的子像素D时，分别以4，16，24，32，24，16和4的能量单位将曝光能量提供给子像素A，B，C，D，E，F和G。
假设在各个子像素上照射的叠加起来的光束为在整个扫描中照射的总光束。因此，通过将光束照射在各个子像素上时提供于子像素上的各个数量的曝光能量相加，可以获得在通过扫描提供于子像素上的曝光能量的量。
通过对子像素一个接一个的进行特征化以计算提供于各个子像素的曝光能量的量，可以容易的执行实际计算。这是因为当特征化一个子像素时，由于只有当子像素位于离光束照射的位置的预定距离之内时才对子像素提供曝光能量，所以对子像素提供曝光能量的所照射的光束的位置是确定的。
例如，只有在光束照射在子像素A-G时，才影响到图9所示的子像素D上的曝光能量的量。进一步，当光束照射在子像素A上时，由于子像素D位于从中心(即子像素A)开始的右边第三个子区域，所以将4个能量单位的曝光能量提供给子像素D。当在子像素A的位置关闭光束时，曝光能量不提供给子像素D。因而，当光束照射在子像素B，C和D上时，分别以16，24和32的能量单位的曝光能量提供给子像素D。
当字符dA，dB，dC，dD，dE，dF和dG分别表示光束在子像素A到G的位置是打开或关闭的数据时，可以如下推导在整个扫描过程中提供给子像素D的曝光能量EnD。
EnD＝dA*4+dB*16+dC*24+dD*32+dE*24+dF*16+dG*4(公式1)可以从决定要写入像素的内容的图像数据推导在子像素的位置上光束是打开还是关闭的数据，该像素要划分为包括该子像素的多个子像素。例如，可以这样确定，“1”表示100％的发光，“0”表示不发光。在图9所示的示例情况中，为了获得用于上述目的的打开-关闭数据，需要包括要特征化的子像素的像素的图像数据和该像素之前和之后的像素的图像数据。
进一步，由于曝光能量与发光持续时间和发光量成比例，所以当使用依照这两者的中间值时，即使在多值写入的情况下也可以计算曝光能量。
图10显示在上面执行十六进制脉宽调制的像素。箭头M2表示主扫描方向。在图10所示的十六进制脉宽调制中，从像素的左端写入了9/16的多值数据，其是阴影遮蔽的部分。
在图10中，像素包括4个子像素，其包括从左端开始的第一、第二、第三和第四像素。用于第一和第二子像素的打开-关闭数据包括值“1”，这是因为光束在那里的扫描期间中是连续发光的。用于第三子像素的打开-关闭数据包括值“1/4”，这是因为光束只在那里的1/4的扫描期间中发光。用于第四子像素的打开-关闭数据包括值“0”，这是因为只在那里的扫描期间中没有发光。在依照多值数据改变光束的输出的另一情况下，打开-关闭数据需要包括依照光束的输出的值。
换句话说，可以将打开-关闭数据看作为与发光的持续时间或与发光量成比例的发光系数。然而，不需要发光系数具有位于0-1的范围中的数值。
进一步，打开-关闭数据所乘以的因数通过近似束轮廓来推导，如上参考图8所述的。较佳的是，可以基于计算设置该因数。这是因为，在实际图像形成装置的显像剂消耗的检测中，当作出输出输出调整时，光束的输出可能改变。进一步，当可以将检测结果用作反馈时，可以提高检测所用的参数的精确性。在这种情况下，当将曝光能量划分成对称的子区域时，总是可以将处于对于光束的中心相对称的位置处的子区域的系数处理为具有相同值，从而，可以共享用于设置的寄存器，并导致简化的计算。
进一步，在计算中使用的曝光能量可能具有相关值。在这种情况下，可以以固定值提供用于子区域(较佳的是位于中心的子区域)的系数。可以依照该固定值确定用于除该子区域之外的子区域的系数。而且，当对光束输出作出了调整时，可以通过将调整前的系数乘以由于调整而导致的输出变化的比率的因数，来自动产生并设置系数。
可以将作为用于相乘的因数使用的上述系数看作为加权因数，用于依照特征化的子像素和光束中心所位于的子像素之间的位置关系，确定要提供于特征化的子像素上的曝光能量的量。
在考虑上述各个方面时，例如可以如下推导提供于特征化的子像素的曝光能量EnEn＝P(n-3)*m3+P(n-2)*m2+P(n-1)*m1+P(n)*32+P(n+1)*m1+P(n+2)*m2+P(n+3)*m3 (公式2)其中，特征化的子像素是第n个子像素，P(n)表示对于第n个像素的发光系数，且m1，m2和m3表示由寄存器确定的加权系数。进一步，如上所述，值32是P(n)乘以的加权系数，也可由任何其它值取代。
通过对子像素上的各个曝光能量的量进行转换可以推导子像素上的各自的显像剂消耗，其中通过使用图7所示的关系依照上述公式2计算子像素上的各个曝光能量的量。
在这种情况下，如上面参考图7所述，只要曝光能量不超出预定阈值则几乎不消耗显像剂。因此，在显像剂消耗的计算中，从曝光能量中减去预定阈值(从这里以后称为显像阈值)，且只需考虑超出显像阈值的那些值。进一步，当曝光能量超出预定上限值时，显像剂消耗不再增加。因此在这种情况下，将上限值采用为曝光能量值，只需考虑超出显像阈值的那些值。显像阈值和上限值可以根据要使用的显像处理的配置，显像剂或潜像承载组件，光束的输出等等改变。因此，较佳的是可以设置依照实验而预先选择的、或通过将检测结果作为反馈使用而确定的任何值。
进一步，当曝光能量值大于显像阈值且小于上限值时，曝光能量和显像剂消耗之间的关系基本上是线性的。因此，可以将曝光能量的值(超过显像阈值)用作为显像剂消耗的量的转换值。当显像剂消耗需要以克、毫升或摩尔的具体单位来表示时，需要通过实验预先推导要转换到这些单位的常数，从而将转换值乘以常数。当需要知道显像剂装载件(例如色剂瓶或处理墨盒)中的显像剂的使用状态时，需要预先通过实验推导相应于初始量的值，从而可以从相应于初始量的值中减去显像剂的消耗来计算剩余量。
当需要知道一个像素上的显像剂消耗时，例如在图9所示的情况下，需要推导子像素C，D，E和F上各自的显像剂消耗并加在一起。
当推导出并相加了要在一页面上打印的所有子像素上的各个显像剂消耗时，可以获得在该页面上的总的显像剂消耗。进一步，当在推导出并相加了例如色剂瓶或处理墨盒的显像剂装载件的使用的开始后、在执行了图像形成的所有页面上的各个显像剂消耗时，可以获得显像剂装载件的总显像剂消耗。在这种情况下，可以通知用户总显像剂消耗接近于初始量，从而用户可以准备显像剂的补给，或请求服务基站递送显像剂装载件以替换。
下面说明上述显像剂消耗的检测的示例。
图11显示了由照射在位于各个位置的4个子像素上的光束的束轮廓111，112，113和114所表示的曝光能量。横轴表示主扫描方向上的位置。纵轴表示曝光能量。
在其上以100％的占空比的光束照射的一单独的像素(具有四个子像素)的情况下，当执行参考图8和9所述的近似时，通过将相应于照射在各个位置上的各个光束的曝光能量进行相加，以获得通过叠加束轮廓111，112，113和114而推导的曝光能量。
图12显示了各个阴影条的曝光能量值。横轴表示如图11所示的主扫描方向上的位置。纵轴表示如图11中所示的曝光能量。
各个子像素上的曝光能量在如参考图8所示而进行近似的情况下，可以通过使用公式2计算获得。由计算推导的值显示在图12所示的各条的附近。
在显像阈值具有值40的情况下，从推导的各个子像素中的曝光能量中减去显像阈值，从而获得如图13所示的转换值。当相减的结果是负值时，将该结果处理为0。
图13显示了各个子像素上的各自的显像剂消耗的转换值。横轴表示主扫描方向上的位置。纵轴表示显像剂消耗。
即使如图10所示光束部分照射在子像素的情况下，通过将相应于如图11所示的情况的照射在各个位置上的各个光束的曝光能量进行相加，获得通过叠加照射在各个子像素的位置处的光束而推导出的曝光能量。两种情况的不同点是当打开-关闭数据具有如图10所示的情况中的中间值时，要进行相加的束轮廓如图14所示。
图14显示了照射在图10所示的像素上的光束的束轮廓141，142和143。横轴表示主扫描方向上的位置。纵轴表示曝光能量。
具有1/4宽度的光束所照射的子像素的发光系数为1/4，且在对于子像素发出了具有常规量的1/4的曝光能量的光束的假设下作出近似。结果，该分布可能与实际分布稍微不同，但是该差异是可以容忍的。
下面参考图15到19说明进而关注于副扫描方向上光束的重叠的显像剂消耗的计算。
图15示出了要由图像形成装置形成的图像中包括的像素的另一排列。阴影像素表示在上面通过使用具有图2所示的直径的光束来执行写入的像素。图16示出了当在图15所示的各个阴影像素上执行写入时在这些像素上形成的潜像中的光点。
如图15所示，两个阴影像素在副扫描方向上(即，图15中的垂直方向)相互邻近。如图16所示，当沿着第“N”条扫描线162执行写入时，形成点164。当沿着扫描线161执行写入时，形成点163，该写入是就在沿着第“N”条扫描线162执行写入之前(即扫描线161是第N-1条)执行的。点163和点164相互重叠。
图17显示了在图16所示的实际潜像中的实际光点。在实际潜像形成中，如图17所示光点163和164形成作一个合成点。线172经过合成点171的中心。
图18显示了在线172的副扫描方向上的曝光能量分布。横轴表示副扫描方向上的位置。纵轴表示曝光能量。
实线181和182表示在如图17所示光点163和164单独形成的情况下的曝光能量的分布。点划线181C和182C表示副扫描方向上的扫描线161和162的各个中心。实线183表示合成点171的曝光能量的分布，其是实线181和182代表的分布的和。
这样设置光束的强度，从而如图18所示的定位显像阈值。当沿着单条扫描线单个的执行写入时，可以根据写入以强度设置单独的形成光点。进一步，当沿着两条扫描线连续地执行写入时，可以形成不间断的光点。
如上面参照图7所述，当曝光能量在范围B之内时，显像剂消耗与曝光能量之间的关系是基本线性的。因此，只要曝光能量不在范围C内，当曝光能量是如图18所示时，显像剂消耗与图18所示的曲线图中超出显像阈值部分的区域基本上是成比例的。结果，由图18可很容易理解，在副扫描方向上的两个连续像素上执行写入的情况中的显像剂消耗不同于在两个单独的像素上单独的执行写入的情况下的显像剂消耗。
因此，为了检测图像形成中的显像剂消耗，除了由于沿着单条扫描线(例如图17和18所示的扫描线161和扫描线162)的写入引起的显像剂消耗之外，较佳的是将其上的光点相互重叠的线(例如线172)考虑在内，从而可以获得相应于重叠的显像剂消耗。
下面将说明关注于副扫描方向上的光束重叠的计算显像剂消耗的方法。该计算方法是基于上面参照图8到14所描述的显像剂消耗确定方法。
在600dpi写入中使用如图2和16所示的在副扫描方向具有80um直径的光束，沿着扫描线的写入对只在副扫描方向上的相邻线上的曝光能量有影响。因此，为了考虑该影响来检测显像剂消耗，需要将照射在相邻的两条扫描线上的光束的重叠考虑在内。
在计算方法中，在副扫描方向上将像素的宽度划分成相等的两块。
图19示出了在计算方法中使用的示例扫描子像素和重叠子像素。扫描子像素191在副扫描方向上位于像素的中心，每一子像素191都在副扫描方向上具有像素的宽度W的一半宽度。重叠子像素192在副扫描方向上位于扫描子像素和下一扫描子像素之间。箭头1910表示第N-1条扫描线。箭头1920表示重叠线。箭头1911表示第N条扫描线。在计算方法中，推导由于写入而由子像素接收的曝光能量，以获得相应于推导的曝光能量的显像剂消耗。
由于可以依照参考图8到14描述的方法获得显像剂消耗，所以忽略相应于扫描子像素上的曝光能量的显像剂消耗的计算。
下面说明相应于重叠子像素192之一上的曝光能量的显像剂消耗，将该重叠子像素192进行特征化以进行计算，并且从这里以后将该重叠子像素称为重叠子像素d。假定在光束照射在离重叠子像素d预定距离内的扫描子像素的位置时，重叠子像素d接收曝光能量。在依照实施例的计算方法中，预定距离包括重叠子像素d之前的三个扫描子像素和之后的三个扫描子像素。
换句话说，在图19所示的情况下而对重叠子像素d特征化以进行计算时，假定在扫描子像素A到N的位置处照射的光束对由重叠子像素d接收的曝光能量有影响。作为由重叠子像素d接收的曝光能量的总和，计算重叠子像素d上的曝光能量。
通过将乘以加权系数的发光系数进行相加而执行计算。具体的，当EnOL表示将由位于箭头1920的重叠线(位于箭头1910的第N-1条扫描线和箭头1911的第N条扫描线之间)上的第n个位置的重叠子像素接收的曝光能量时，可以如下推导曝光能量EnOLEnOL＝P(n-3，N-1)*s3+P(n-2，N-1)*s2+P(n-1，N-1)*s1+P(n，N-1)*16+P(n+1，N-1)*s1+P(n+2，N-1)*s2+P(n+3，N-1)*s3+P(n-3，N)*s3+P(n-2，N)*s2+P(n-1，N)*s1+P(n，N)*16+P(n+1，N)*s1+P(n+2，N)*s2+P(n+3，N)*s3 (公式3)其中P(n，N)表示第N条扫描线上的第n个扫描子像素的发光系数，s1，s2和s3表示寄存器确定的加权系数。
可以参考三个像素的图像数据确定发光系数(如上面参照图8到14描述的方法)，该三个像素包括具有特征化的子像素的像素、在该像素之前的像素以及该像素之后的像素，这些像素在包括该特征化的子像素的在前的扫描线和随后的扫描线的两条扫描线上(即，2行x3像素)。
进一步，可以通过如图8所示的情况，由光束的束轮廓的近似，依照光束中心所处的子像素和特征化的子像素之间的位置关系获得曝光能量，来确定加权系数。
在这种情况下，由于在经过光束的中心的对称轴上，束轮廓是在主扫描方向和副扫描方向都对称的，所以为了计算的容易，假定在公式3中在经过特征化的子像素的对称轴上具有对称位置关系的子像素的加权系数具有相同的值。
进一步，在扫描子像素的情况下，公式2中P(n，N-1)和P(n，N)乘以的、具有16的值的加权系数，是P(n)乘以的加权系数的一半，这是因为在重叠子像素的情况下，要相加的项数目是扫描子像素的情况下的项数目的两倍。因此，整个值降低了，从而减少了用于存储计算结果的比特数目。实际上，认为由照射在扫描子像素D的位置处的光束对重叠子像素d提供的曝光能量，近似于扫描子像素D接收的曝光能量的一半。
可以如公式2中P(n)乘以的加权系数的情况那样，近似设置P(n，N-1)和P(n，N)乘以的加权系数。
通过转换在各个子像素上的曝光能量获得各个子像素的显像剂消耗，其中如扫描子像素的情况下那样，利用图7所示的关系使用公式3推导上述曝光能量。应注意的是，不可以基于与确定用于计算扫描子像素上的曝光能量的加权系数所基于的标准相同的标准，来确定在重叠子像素上的曝光能量的计算中使用的加权系数。因此，较佳的是不同于用于扫描子像素的显像阈值和上限值地确定显像阈值和上限值。
例如在图19所示的示例中，当需要获得相应于扫描线的重叠的一个像素的显像剂消耗时，计算各个重叠子像素c，d，e和f的显像剂消耗，并进行相加。
通过计算一页面中包括的所有扫描子像素和所有重叠子像素的显像剂消耗，并将推导的显像剂消耗相加，可以获得一页面中的显像剂消耗。在这种情况下，通过计算推导的数值与通过使用参照图8到14说明的方法而推导的数值具有不同的意义。然而，在这种情况下的数值可以在乘以合适的常数后转换为例如克，毫升和摩尔的单位量。进一步，当已知显像剂盒中的显像剂量的相对应的数值时，可以没有任何问题的使用上述计算的结果。
进一步，可以使用计算的结果以通知用户缺少显像剂，从而如同上述参照图8到14描述的情况，用户可以准备显像剂的补充，或者请求服务基站递送显像剂装载件以进行替换。
施加于全部的显像剂消耗的、与重叠线相关的计算结果的影响的重要性，根据光束的束轮廓(特别的，直径)，图像形成处理等等而变化。因此，较佳的是，对扫描线和重叠线的各自的计算结果进行权重估计，以确定各个加权系数，并且在乘以各自的加权系数后，将对于扫描子像素计算的显像剂消耗以及对于重叠子像素计算的显像剂消耗相加。
例如，可以如下计算一页面上的显像剂消耗一页面上的显像剂消耗＝“扫描线的加权系数”*∑(“扫描子像素上的曝光能量”-“扫描线的显像阈值”)+“重叠线的加权系数”*∑(“重叠子像素上的曝光能量”-“重叠线的显像阈值”)(公式4)其中，∑表示一页面中包括的所有子像素上的总和。
通过以扫描线的间隔叠加束轮廓的仿真，可以确定用于扫描线和重叠线的加权系数。或者，可以经由实验确定加权系数。例如在实验中，获得交替地具有两种类型的线(填充的实线和空白线)的一页面中的显像剂消耗cA，以及只由填充的实线构成的一页面中的显像剂消耗cB。用于扫描线的加权系数与用于重叠线的加权系数的比率可以如下推导“扫描线上的显像剂消耗”∶“重叠线上的显像剂消耗”＝cA∶cB/2-cA或者，可以获得由单条线构成的一个图像中的显像剂消耗cC、以及包括相邻两条线的一个图像中的显像剂消耗cD。在这种情况下，用于扫描线的加权系数与用于重叠线的加权系数的比率可以如下推导“扫描线上的显像剂消耗”∶“重叠线上的显像剂消耗”＝cC∶cD-2*cC通过利用上述推导的加权系数来执行计算，可以精确的检测显像剂消耗。
通过使得CPU执行预定的程序以及输入要形成的图像的图像数据以在图像数据上执行上述计算，可以在包括CPU，ROM，RAM等的计算机上执行上述的显像剂消耗确定方法。
然而，计算各个子像素上的曝光能量和各个子像素上的显像剂消耗、以及将计算结果相加的步骤包括固定计算的重复。因此，使得例如特定用途集成电路(ASIC)的专用硬件元件执行该步骤，可以实现成本的降低以及速度的提升。
图20示出了用于执行上述步骤的ASIC的示例配置。
如图20所示，ASIC 200包括矩阵产生部件201，显像剂消耗运算部件202，加法器203，计数器204和用于存储之前的扫描线的数据的线存储器205。
为了使得ASIC 200执行显像剂消耗的计算，在寄存器中设置加权系数、显像阈值和所需的值，以由显像剂消耗运算部件202查询，并且将要形成的图像的图像数据输入到矩阵产生部件201。矩阵产生部件201使得线存储器205顺序地存储输入图像数据，从而在从线存储器205中读取上一条线的图像数据的情况下，输入图像数据可以用于下一条线的计算。然后，将包括特征化的像素、该特征化的像素之前和之后的像素，以及之前的扫描线上的相应像素(主扫描方向上的3个像素×副扫描方向上的2条线)的像素的图像数据的矩阵输入到显像剂消耗运算部件202。
较佳的是，将表示光束没有照射的图像数据作为初始值预先存储在线存储器205中，从而即使当特征化的像素位于第一条线上时也可以产生图像数据的矩阵。进一步，同样较佳的是，在特征化的像素之前的像素或之后的像素位于图像区域之外的情况下，将表示光束没有照射在该像素上的图像数据输入到显像剂消耗运算部件202。
显像剂消耗运算部件202如上所述的在各个特征化的像素的扫描子像素、以及位于特征化的像素和之前线上的像素之间的各个重叠子像素上执行曝光能量的相加、阈值的减去等等，以获得显像剂消耗。换句话说，从图像数据推导对于每一子像素的发光系数，计算特征化的像素的各个扫描子像素和各个重叠子像素上的曝光能量，以及通过利用阈值和上限值执行运算以获得显像剂消耗的转换值。
对于每个像素将所获得的扫描子像素上的显像剂消耗以及所获得的重叠子像素的显像剂消耗分别地相加，并输入到加法器203。显像剂消耗运算部件202可以在一个像素时钟内执行该操作。
加法器203在每次输入每一像素上的显像剂消耗时，将扫描子像素上的显像剂消耗以及重叠子像素上的显像剂消耗分别地相加，且累积结果。当累积的结果超过预定值且溢出时，产生了进位(carry)。
随着计数器204对进位进行计数，对扫描线和重叠线分别计算了总的显像剂消耗。在寄存器中存储计算的总显像剂消耗，且由CPU向外读出。CPU对总显像剂消耗进行加权且相加，从而可以获得一页面中的显像剂消耗。累积相加各个页面中的显像剂消耗，从而获得显像剂消耗的累积值。
在计算集中在只在主扫描方向上的光束的重叠情况下，要从矩阵产生部件201输入到显像剂消耗运算部件202的图像数据只包括在一条线上的主扫描方向上的3个像素。因此，不需要线存储器205。进一步，由于在这种情况下没有使用重叠子像素的概念，所以只需要在扫描子像素上执行显像剂消耗的运算和计数。
或者，显像剂消耗运算部件202可以将每一子像素上的显像剂消耗输入到加法器203进行累积。
即使当没有使用ASIC 200时，可以在包括CPU，ROM，RAM等的单独的显像剂消耗确定装置上执行显像剂消耗确定方法。或者，可以将显像剂消耗检测部件提供给图像形成装置，从而可以在图像形成装置上执行显像剂消耗确定方法。在这种情况下，图像形成装置可以配置为计算要消耗的显像剂量，并检测图像形成装置中的显像剂装载件中的显像剂什么时候没有了。
图21示出了包括ASIC 200的图像形成装置210的示例硬件配置。如图21所示，图像形成装置210包括经由系统总线217相连的CPU 211，ROM 212，RAM 213，非易失性RAM(NVRAM)214，通信接口(I/F)215，ASIC 200和引擎单元216。
CPU 211作用为控制整个图像形成装置210的控制部件。CPU 211执行存储在ROM 212和NVRAM 214中的各种程序，以作用为例如显像剂消耗检测部件的部件。
ROM 212包括存储有CPU 211执行的程序、固定参数等的非易失性存储器。或者，ROM 212可以配置为可重写存储器，从而可以更新其中存储的数据。
RAM 213包括用于存储暂时使用的数据，且用作为工作存储器的存储器。
NVRAM 214包括例如闪存存储器和安全数据(SD)存储器的可重写非易失性存储器，并存储CPU 211执行的程序以及例如加权系数和发光系数的参数值，这些参数值用于显像剂消耗的检测，且即使在关闭图像形成装置210后也需要保持这些参数值。
通信I/F 215包括使得图像形成装置210能够与外围装置通信的接口。通信I/F 215的示例包括用于以以太网方法进行通信的网络接口、依照通用串行总线(USB)标准的接口等等。
ASIC 200是用于执行如图21所示的显像剂消耗的检测的计算的电路，其包括在显像剂消耗检测部件中。
引擎单元216至少包括作用为图像形成装置的打印引擎，该图像形成装置用于通过对以光束扫描形成的潜像进行显像来形成图像。根据图像形成装置210的功能，引擎单元216进一步包括扫描仪引擎，自动进纸器，分类器，整理器等等。
在图像形成装置210中，CPU 211将用于使得打印引擎执行图像形成的图像数据提供给ASIC 200，并使得ASIC 200检测将由打印引擎的打印操作消耗的显像剂量。进一步，CPU 211通过累积检测结果可以获得显像剂消耗的累积值。在这个意义上，CPU 211也作用为显像剂消耗检测部件的一部分。
可以根据累积值通知已用完显像剂和即将用完显像剂。在这种情况下，由于可以根据显像剂消耗确定方法精确检测显像剂消耗，所以不需要用于物理地感应例如色剂瓶和处理墨盒的显像剂装载件的状态的传感器。结果，可以实现制造装置的成本降低。
使用现有显像剂消耗确定方法的图像形成装置，即使图像形成装置依照要形成的图像的内容执行显像剂消耗的检测，也需要使用传感器，这是因为不能精确检测显像剂消耗。在没有精确执行显像剂消耗的检测的情况下，即使在剩余显像剂量并不少时也提供警告消息，或者是在没有显像剂剩余时也不提供警告消息。
相反，本发明的显像剂消耗确定方法不需要传感器实现了高精确性。
进一步，可以将可重写的非易失性存储器提供给显像剂装载件，从而可以在其中存储已消耗了多少显像剂的信息。在这种情况下，当多个图像形成装置顺序使用显像剂装载件时，多个图像形成装置可以查询存储的信息，以精确获知剩余显像剂量。
依照上述本发明的实施例，由于考虑了潜像中光束的重叠而计算显像剂消耗，所以即使用于写入的光束所形成的光点在像素之外，也可以将其影响考虑在显像剂消耗的检测中。结果，可以依照要形成的图像的内容精确检测显像剂消耗。
进一步，当计算依照光束的重叠的潜像的分布，并利用分布计算的结果推导显像剂消耗时，可以进一步提高检测的精确性。
进一步，当分别计算在一条线上的扫描过程中消耗的显像剂量和相邻扫描线的重叠区域中消耗的显像剂量时，可以依照具有高精度的计算结果以及对于位于像素之外的光束的重叠的考虑，而很容易的推导显像剂消耗。
进一步，在主扫描方向和副扫描方向这两个方向将其中形成图像的二维区域划分成矩阵形式的子像素(这些子像素比主和副扫描方向的至少之一上的写入像素要小)，并且计算依照照射在各个子像素上的光束的重叠的潜像的分布。可以依照所获得的具有高精度的分布以及对于位于像素之外的光束的重叠的考虑，而很容易的推导显像剂消耗。
进一步，在主扫描方向上的宽度上将像素划分成多个扫描子像素，且对于位于特征化扫描子像素预定距离内的各个扫描子像素推导乘以各个系数和各个发光系数的值。将这些值进行相加以推导各个子像素上的曝光能量，从而可以通过利用推导的曝光能量获得显像剂消耗。在这种情况下，可以通过简单处理(考虑了主扫描方向上的光束的重叠，且不需识别特征化的像素周围的像素的点模式)的重复，实现显像剂消耗的检测。结果，可以通过利用并不昂贵的运算电路以高速执行精确的检测。
尽管在上述例子中使用曝光能量表示曝光的量来作为本发明的一个实施例，只要参数和显像剂消耗之间的关系存在，任一其它参数也可用于计算曝光量。
进一步，在副扫描方向上的宽度上将像素划分成相应于扫描线的扫描子像素和相应于用于扫描相邻扫描线的光束的重叠的重叠子像素，对于邻近于特征化重叠子像素的、且位于特征化重叠子像素预定距离内的各个扫描子像素，推导乘以各个系数和各个发光系数的值，并进行相加。根据相加的值计算各个重叠子像素上的曝光量，且利用计算的量推导显像剂消耗。结果，通过考虑了副扫描方向上的光束的重叠的简单处理的重复，可以实现显像剂消耗的检测。
进一步，当如上所述计算了扫描子像素上的曝光量和重叠子像素上的曝光量，来利用这些量推导显像剂消耗时，通过考虑了主和副两个扫描方向上的光束的重叠的简单处理的重复，可以实现显像剂消耗的检测。在这种情况下，当基于子像素是扫描子像素还是重叠子像素对子像素上的曝光量进行加权，且相加时，可以通过考虑光束如何重叠来提高检测精度。
进一步，当依照副扫描方向上的束轮廓确定加权系数时，可通过考虑实际写入来提高检测精度。
进一步，当依照束轮廓的近似确定乘以发光系数的加权系数的值时，可通过考虑实际写入来提高检测精度。
进一步，当确定相应于各个位置的加权系数而使得加权系数在主扫描方向上具有对称的形式时，可以减少存储加权系数的寄存器的数目，并且可以简化执行显像剂消耗确定方法的装置的配置。
进一步，当通过将值乘以各个加权系数和各个发光系数、进行相加、取超出预定阈值的相加值的部分，且将这些相加值的部分用于计算，来获得各个子像素上的曝光量时，则可以通过考虑实际曝光量与依附于潜像承载组件的显像剂量之间的关系，提高检测的精度。
在这种情况下，当预定阈值具有表示最小曝光量(在该最小曝光量处显像剂消耗量的增加与曝光量的增加的比率超过预定标准)的数值时，可以更好的将曝光量和依附于潜像承载组件的显像剂量之间的关系考虑在内。
进一步，当通过将乘以各个加权系数和各个发光系数的数值相加所获得的值超过预定上限时，将预定上限值用于计算。结果，可以通过考虑实际曝光量与依附于潜像承载组件的显像剂量之间的关系，提高检测的精度。
在这种情况下，当将预定上限值指定为表示显像剂消耗量的增加与曝光量的增加的比率达到峰值处的曝光量的值，则可以更好的将曝光量和依附于潜像承载组件的显像剂量之间的关系考虑在内。
本发明在步骤，公式，像素和光点的大小和尺寸，子像素的划分等等方面，不限制于上面描述的实施例。
或者，例如，当从对于每一子像素推导的曝光能量获得显像剂消耗的转换值时，不使用显像阈值或上限值，且可以准备其中确定了曝光能量与转换值之间的关系的表，从而可以查询该表来推导转换值。在这种情况下，尽管存储该表需要额外的存储空间，但是可以提高曝光能量和转换值之间的关系的精确性。结果，可以提高检测的精确性。进一步，当制造ASIC 200时，可例如在显像剂消耗运算部件202，或显像剂消耗运算部件202所查询的存储器中存储该表。
进一步，用于图8所示的束轮廓的近似的区域宽度和子像素的宽度并不限于约为10um。可以考虑计算量，所需的精确性，每英寸的像素数目等适当的设置该宽度。另外，该区域的宽度并不需要与子像素的宽度相等。只要该区域的宽度是子像素的宽度的整数倍，则多个子像素可以共享单个加权系数。即使当该区域的宽度不是子像素的宽度的整数倍，也可以适当的执行插值，或者可以使用用于最邻近区域的加权系数，从而可以实现检测。
而且，在主扫描方向上将像素所划分成的子像素的数目并不限于4。而且，在对于计算生成重叠子像素的情况下，可以在副扫描方向上将像素划分成3个或更多个，从而对于一条扫描线生成了具有重叠子像素的多条线。在这种情况下，邻近重叠子像素的扫描线和不邻近重叠子像素的扫描线的发光系数可以乘以不同的加权系数。
进一步，当将像素划分成扫描子像素和重叠子像素时，即使不是在主扫描方向对像素进行划分，也可以实现最小的必要效果。
进一步，本发明也可应用于通过以激光束进行光栅扫描的图像写入中的显像剂消耗的检测。另外，本发明也可应用于通过使用发光二极管阵列(LEDA)进行实体写入(solid writing)的图像写入中的显像剂消耗的检测。在这种情况，认为发射自各个LED的光束具有各自的束轮廓。
进一步，在使用多种颜色的显像剂的彩色图像形成的情况下，可以通过依照上述方法对各个颜色执行计算以检测各自的显像剂消耗。在这种情况下，由于激光束输出和显像剂的特性可能基于颜色而不同，所以较佳的是对每一颜色设置加权系数，显像阈值，上限值等等。
进一步，只要可以保证一致性，就可组合应用上述各种示例。
本发明是基于2005年11月10日在日本专利局提交的日本专利申请第JP2005-326650号，其所有内容在此引用作为参考。
权利要求
1.一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描，而在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在至少主扫描方向上部分重叠，该方法包括将写入像素之一划分成主扫描方向的多个子像素；基于各个相邻子像素与子像素之一的各自的位置关系，确定位于在子像素之一的预定距离之内的子像素之一的每一相邻子像素的加权系数；基于施加到相邻子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定相邻像素的各个发光系数；对相邻子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以获得子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有子像素的求和；以及对所有的子像素进行总曝光量的求和，以确定显像剂消耗。
2.如权利要求1所述的显像剂消耗确定方法，其中，在上述第二次提到的求和步骤中，只使用大于预定阈值的曝光量来确定显像剂消耗。
3.如权利要求2所述的显像剂消耗确定方法，其中，将预定阈值设置为一值，在该值处，显像剂的增加与曝光量的增加的比率超过预定值。
4.如权利要求1所述的显像剂消耗确定方法，其中，基于光束的束轮廓确定加权系数。
5.如权利要求1所述的显像剂消耗确定方法，其中，当两相邻子像素与子像素之一之间的距离相同，则相邻像素之一的加权系数与另一相邻子像素的加权系数相同。
6.如权利要求1所述的显像剂消耗确定方法，其中，当任一曝光量超过了预定上限曝光量值时，不使用该任一曝光量而使用预定上限曝光量值。
7.如权利要求2所述的显像剂消耗确定方法，其中，将预定上限曝光量值设置为一值，在该值处，显像剂消耗的增加与曝光量的增加的比率小于预定值。
8.一种图像形成装置，其包括在副扫描方向进行旋转的图像承载组件；潜像形成设备，其以光束在主扫描方向扫描旋转的图像承载组件，以致图像承载组件上的光束点在至少主扫描方向上部分重叠，以在图像承载组件上形成潜像；显像设备，其以显像剂对潜像进行显像以在图像承载组件上形成可见图像；显像剂消耗检测机构，其通过根据权利要求1中的显像剂消耗确定方法检测可见图像的显像剂消耗。
9.一种显像剂消耗确定装置，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成部分重叠的光束点来形成潜像，该装置包括获取用于形成潜像的图像的图像数据的机构；以及显像剂消耗检测机构，其使用根据权利要求1的显像剂消耗确定方法基于图像数据，计算显像剂消耗。
10.一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向上部分重叠，该方法包括将写入像素之一划分为主扫描方向的多个扫描子像素和副扫描方向的多个重叠子像素；基于各个扫描子像素与重叠子像素之一的分别的位置关系，确定重叠子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于重叠子像素相邻的扫描线上且位于重叠子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定重叠子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有重叠子像素的求和；对所有的重叠子像素进行总曝光量的求和，以确定归因于在副扫描方向的光束点的重叠的显像剂消耗；以及通过使用确定的显像剂消耗确定图像形成装置的显像剂消耗。
11.一种显像剂消耗确定装置，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向部分重叠，该装置包括获取用于形成潜像的图像的图像数据的机构；以及显像剂消耗检测机构，其使用根据权利要求10的显像剂消耗确定方法基于图像数据，计算显像剂消耗。
12.一种显像剂消耗确定方法，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件的同时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向部分重叠，该方法包括将写入像素之一划分为主扫描方向的多个扫描子像素和副扫描方向的多个重叠子像素；基于各个相邻像素与扫描子像素之一的各自的位置关系，确定扫描子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于和扫描子像素之一相同的扫描线上且位于扫描子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定扫描子像素之一的总曝光量；基于各个扫描子像素与重叠子像素之一的各自的位置关系，确定重叠子像素之一的每一相邻扫描子像素的加权系数，相邻扫描子像素位于重叠子像素相邻的扫描线上且位于重叠子像素之一的预定距离内；基于施加到扫描子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定扫描子像素的各个发光系数；对扫描子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以确定重叠子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有重叠子像素的求和；对所有的扫描子像素和重叠子像素进行总曝光量的求和，以确定显像剂消耗。
13.根据权利要求12的显像剂消耗确定方法，其中，当对扫描子像素和重叠子像素的曝光量进行相加时，基于子像素是扫描子像素还是重叠子像素确定子像素的加权系数。
14.根据权利要求13的显像剂消耗确定方法，其中，基于副扫描方向的光束的束轮廓确定子像素的加权系数。
15.一种显像剂消耗确定装置，其用于确定图像形成装置的显像剂消耗，该图像形成装置通过对在图像承载组件上形成的、且包括写入像素的潜像进行显像以形成图像，其中通过在副扫描方向旋转图像承载组件时以光束在主扫描方向进行扫描、以在图像承载组件上形成光束点来形成潜像，该光束点在主扫描方向和副扫描方向部分重叠，该装置包括获取用于形成潜像的图像的图像数据的机构；以及显像剂消耗检测机构，其使用根据权利要求12的显像剂消耗确定方法基于图像数据，计算显像剂消耗。
全文摘要
一种用于确定图像形成装置的显像剂消耗的显像剂消耗确定方法，其包括步骤将写入像素之一划分成主扫描方向的多个子像素；基于位置关系，确定位于在子像素之一的预定距离之内的子像素之一的每一相邻子像素的加权系数；基于施加到相邻子像素的光束的持续时间和曝光量之一，确定相邻像素的各个发光系数；对相邻子像素的加权系数和各个发光系数的乘积进行求和，以获得子像素之一的总曝光量；重复进行加权系数的确定，发光系数的确定，以及对所有子像素的求和；以及对所有的子像素进行总曝光量的求和，以确定显像剂消耗。
文档编号G03G15/00GK1963688SQ20061014453
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者小野健一 申请人:株式会社理光