供给控制装置、图像形成装置以及供给控制方法

专利名称：供给控制装置、图像形成装置以及供给控制方法
技术领域：
本发明涉及供给控制装置、图像形成装置以及供给控制方法。

相关技术当消耗显影单元中的调色剂时，电子照相图像形成装置基于调色剂的消耗量从调 色剂盒补充调色剂，并且维持显影单元中的调色剂浓度。JP-A-2002-196551公开了一种使 用如下两种方法确定调色剂补充量的技术，这两种方法为确定显影单元中的调色剂浓度 并且基于确定结果向显影单元补充需要量的调色剂的方法(称作“浓度检测方法”)；以及 对表示待形成的图像的图像数据的像素的数量进行计数并且基于计数数量向显影单元补 充需要量的调色剂的方法(称作“像素计数方法”)。

发明内容
本发明的目的是为了减小供给到显影单元的调色剂的量的波动，该波动由容纳在 调色剂盒中的调色剂的总量的变化引起。本发明的第一方面提供一种供给控制装置，该供给控制装置包括确定单元，该确 定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；和供给控制单元，该供给 控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的 供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所 述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。本发明的第二方面提供根据第一方面所述的供给控制装置，其中，所述供给控制 单元在向所述显影单元供给调色剂的第一期间与不向所述显影单元供给调色剂的第二期 间之间交替，并且在所确定的总量为所述第一量的情况下，将所述第一期间与所述第二期 间的比控制成小于在所述总量为所述第二量的情况下的比。本发明的第三方面提供根据第二方面所述的供给控制装置，该供给控制装置还包 括设定单元，该设定单元设定限定所述第一期间的最大长度的最大时间，在所确定的总量 为所述第一量的情况下，将所述最大时间设定成使得该最大时间与所述第二期间的比小于 在所述总量为所述第二量的情况下的比；其中，所述供给控制单元在所述调色剂的供给时 间长于所述最大时间的情况下将所述第一时间的长度设定为该最大时间，从所述供给时间 减去所述最大时间，并将所得到的时间加入随后的所述第一期间。本发明的第四方面提供一种供给控制装置，该供给控制装置包括确定单元，该确 定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；和供给控制单元，该供给 控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂经由包括该容纳腔的运送单元向利用所述调 色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时 间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。本发明的第五方面提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括确定单元，该确 定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；供给控制单元，该供给控 制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述 总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量；图像保持体；充电单元，该充电单元 向所述图像保持体的表面充电；潜像形成单元，该潜像形成单元在带电的所述图像保持体 的所述表面上形成潜像；显影单元，该显影单元利用基于所述供给控制单元执行的控制而 供给的调色剂使所形成的潜像显影；以及转印单元，该转印单元转印被显影的图像。本发明的第六方面提供一种供给控制方法，该供给控制方法包括确定容纳在调 色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；以及控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用 所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每 单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的 量。本发明的第七方面提供一种供给控制方法，该供给控制方法包括确定容纳在调 色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；以及控制容纳在所述容纳腔中的调色剂经由包 括该容纳腔的运送单元向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的 总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一 量的第二量的情况下供给的量。根据本发明的第一方面和第六方面，由容纳在调色剂盒中的调色剂的总量的变化 而引起的供给到显影单元的调色剂的量的波动被减少得比在单位时间内供给的所述调色 剂的量不受控制的情况下多。根据本发明的第二方面，通过控制供给调色剂的期间可以控制单位时间内供给的 调色剂量。根据本发明的第三方面，可防止将过量调色剂供给到显影单元。根据本发明的第四方面和第七方面，由容纳在调色剂盒中的调色剂的总量的变化 而引起的供给到运送单元和显影单元的调色剂的量的波动被减少得比在单位时间内供给 的调色剂的量不受控制的情况下多。根据本发明的第五方面，由容纳在调色剂盒中的调色剂的总量的变化而引起的供 给到显影单元的调色剂的量的波动被减少得比在单位时间内供给的调色剂的量不受控制 的情况下多。


将基于附图详细地描述本发明的示例性实施方式，其中图1是示出图像形成装置的结构的方块图；图2是示出图像形成单元的结构的简图；图3是示出调色剂盒的结构之间的关系的放大正视图；图4是图3所示的结构的立体图；图5是示出调色剂盒和设置在该调色剂盒下面的运送 路径之间的结构的剖视图；图6是按时间顺序示出由图像形成装置执行的调色剂补充操作的推移状态的阶 段的时序图；图7是示出由图像形成装置执行以设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td的处理 的流程图8A和8B是描述最大补充时间和中止补充期间的简图；图9是示出由图像形成装置执行的“总补充时间的计算处理”的流程图；图10是示出由图像形成装置执行的“总补充时间的计算处理”的流程图；图11是示出由图像形成装置执行的“调色剂补充操作”的流程图；图12是按时间顺序示出由图像形成装置执行的“调色剂补充操作”的推移状态的 阶段的时序图；图13是示出由根据本发明第二示例性实施方式的图像形成装置执行的用于设定 装填时间Tm和补充间隔Td的处理的流程图；图14是示出由图像形成装置执行的调色剂恢复的流程图；
图15是示出调色剂盒的内部的简图；图16是描述调色剂盒中的调色剂的移动状态的简图；以及图17是示出累积消耗时间、容纳在调色剂盒中的调色剂的量以及每时间单位排 出的调色剂的量之间关系的实例的曲线图。
具体实施例方式在下文中描述根据本发明的示例性实施方式。应当注意，这里将包括中间转印带 和所谓串联式引擎的电子照相打印机(图像形成装置)作为本发明示例性实施方式的一个 方面进行了描述，但是本发明不限于该方面。另外，可能会省略包括图像形成装置的一般结 构(诸如在调整所形成的图像的浓度和质量时使用的结构)的描述。(A)第一示例性实施方式(A-I)结构图1是示出根据本发明第一示例性实施方式的图像形成装置的结构的方块图。根 据第一示例性实施方式的图像形成装置1包括控制器100、图像形成单元50、操作单元150、 通信单元200以及存储单元250。控制器100包括中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、只读存储器(ROM)以及 随机存取存储器(RAM)。CPU以RAM为工作区域来执行存储在ROM中的程序以控制图像形 成装置1的各种功能。图像形成单元50例如是打印机，并且通过电子照相图像形成法来形 成图像。操作单元150包括操作界面(诸如按钮等)并且响应用户的操作将操作信息供给 到控制器100。通信单元200例如是一个或多个调制解调器，并且包括用于将数据传输到外 部装置并且从外部装置接收数据的接口。存储单元250包括数据存储装置(诸如硬盘驱动 器(HDD))，并且例如存储经通信单元200供给的图像数据。图2示出了图像形成单元50的结构。控制器100控制以下描述的图像形成单元 50的各个部件。控制器100将具有四种颜色成分，即黄色(Y)、品红(M)、青色(C)以及黑色 (K)的各个像素的色调的图像数据供给到相应的图像形成单元13Y、13M、13C、13K。在下列 描述和附图中，包括字母“Y” “M” “C”以及“K”的后缀指示分别涉及黄色、品红、青色以及 黑色的结构。另外，那些放置在结尾的字母(“Y” “M” “C”以及“K”)指示其位置和使用的 调色剂颜色不同但其结构相同的装置。当没有特别需要对这些装置加以区别时将省略最后 的字母。图像形成单元13包括感光鼓15、曝光装置14、充电装置16、显影单元17以及清洁装置18。用作图像保持体的感光鼓15是在其表面上形成有光导层的圆筒形构件。当将 感光鼓15联接到中间转印带20时，感光鼓15随着中间转印带20的旋转而以圆筒形构件 的中心为轴旋转。用作充电单元的充电装置16使感光鼓15表面上的光导层充电到预定电 位。用作静电潜像形成单元的曝光装置14包括激光光源、多角镜等等，照射带电的感光鼓 15并且基于由控制器100控制的曝光强度和曝光位置而在所述表面上形成静电潜像。显影 单元17包括将调色剂和载体混合在一起的显影剂，并且用调色剂使形成在感光鼓15上的 静电潜像显影。显影单元17使带电调色剂通过电位差而移动到感光鼓15的表面，并且用 调色剂使静电潜像显影。接着，详细描述显影单元17及其结构。图像形成装置1使用利用包含调色剂和载体的显影剂的双组分显影方法。作为调 色剂容器的示例的调色剂盒55Y、55M、55C、55K均容纳有色调色剂黄色、品红、青色以及黑 色，并且必要时将调色剂供给到相应图像形成单元13Y、13M、13C、13K的显影单元17。然而， 该调色剂供给处理中使用的结构未在图2中示出，以避免使附图变得复杂。调色剂盒55Y、 55M、55C、55K可从图像形成装置1拆下。例如，当调色剂盒55Y、55M、55C、55K中的所有调色 剂被消耗并且调色剂盒变空时，从图像形成装置1的安装单元(未示出)拆下调色剂盒，并 替换为新的调色剂盒。
显影单元17将双组分显影剂容纳在壳体170内。显影剂包含从调色剂盒55供 给的载体和调色剂。用作显影剂保持体的显影辊171设置在壳体170上的、位于感光鼓15 侧的开口部中。显影辊171由位于其中心的固定磁辊和设置在该磁辊的圆周上的被可旋转 地支撑的显影辊。用作显影剂供给构件的供给螺旋推运器174设置在显影辊171的右斜下 侧，并且在搅拌显影剂的同时将显影剂供给到显影辊171。通过使供给螺旋推运器174旋 转而被供给到显影辊171的显影剂被磁辊的磁吸引力吸附在显影辊171的表面上，显影剂 的层厚度由层厚度调节构件(未示出)调节，然后显影剂被运送到与感光鼓15相对的显影 区域。另外，用作显影剂搅拌构件的搅拌螺旋推运器176设置在供给螺旋推运器174的更 右下侧。供给从调色剂盒55供给的调色剂的供给出口设置在壳体170中的搅拌螺旋推运 器176的上侧的位置。用作浓度检测单元的浓度传感器178相对于搅拌螺旋推运器176的 操作者设置在壳体170的下侧并位于壳体170的后部。浓度传感器178检测显影剂的导磁 率，并且将表示导磁率的检测信号输出到控制器100。控制器100基于从浓度传感器178供 给的检测信号确定显影单元17中的显影剂的调色剂浓度。“螺旋推运器”是指包括围绕旋转轴设置的羽状构件并且围绕旋转轴运送显影剂 的运送构件。由显影单元17显影的各颜色的显影图像通过用作转印单元的一次转印辊21的作 用而从各图像形成单元13Y、13M、13C、13K的感光鼓15转印到中间转印带20上而成为一 层。中间转印带20是沿图中箭头“A”所示方向旋转的环形带构件，并且与驱动辊22、支承 辊23、张紧辊24、第一惰辊25以及第二惰辊26相连接。记录介质28通过供给辊44和用 于单独运送记录介质的一对辊45、46从供给盘40经由运送辊49和运送路径47运送到配 准辊48，并且停在那里。然后通过配准辊48将记录介质28运送到与中间转印带20相对 的转印位置。二次转印辊27是隔着中间转印带20与支承辊23相对的圆筒形构件，产生电 位而在支承辊23和二次转印辊27之间产生预定电位差，并且在转印位置将形成在中间转印带20的表面上的显影图像转印到记录介质28的表面。定影装置29加热并加压转印有 显影图像的记录介质28，并且将显影图像定影在记录介质28上。已经由定影装置29将显 影图像定影在其上的记录介质28经由定影装置29的排出辊30和纸输出路径31前进到盘 33上。接着，描述将调色剂从各调色剂盒55Y、55M、55C、55K供给到各显影单元17的结构。图3是示出调色剂盒55Y、55M、55C、55K的结构之间的关系的放大正视图。图4是 图3中实线所示的结构的立体图。在图4中，相对于图像形成装置1的操作者，箭头“F”表 示前侧，箭头“R”表示后侧。箭头“F”和箭头“R”的指示在随后的附图中也是相同的。在图3中，虚线圆表示调色剂盒55￥、5511、55(、551(的位置。由实线表示将调色剂 从调色剂盒55Y、55M、55C、55K的容纳腔供给到显影单元17的结构。如上所述，调色剂盒 55Y、55M、55C、55K包括分别容纳各颜色，即黄色、品红、青色以及黑色调色剂的大体上呈圆 筒形的容纳腔。调色剂盒55Y、55M、55C、55K由公共调色剂盒支撑件550支撑。用作运送单 元的示例的运送路径551Y、551M、551C、551K设置在调色剂盒55Y、55M、55C、55K的下侧。运 送路径551Y、551M、551C、551K分别包括圆筒形容纳腔，以在搅动从调色剂盒55Y、55M、 55C、 55K供给的调色剂的同时运送该调色剂。在容纳腔中设置有螺旋推运器，并且使螺旋推运器 旋转以运送调色剂。调色剂被运送到运送路径551Y、551M、551C、551K的前侧，通过供给管 552Y、552M、552C、552K，并且从在供给管的下端敞开的供给出口 553Y、553M、553C、553K落 入显影单元17。如图3和4所示，与调色剂盒55M、55C、55K相对应的供给管552M、552C、552K分别 包括第一供给管5520M、5520C、5520K、第二供给管5521M、5521C、5521K、第三供给管5522M、 5522C、5522K 以及供给出口 553M、553C、553K。第一供给管 5520M、5520C、5520K 形成从与运 送路径551M、551C、551K联接的位置一直向如图3中所观察到的左斜下侧延伸的运送路径。 第二供给管5521M、5521C、5521K与第一供给管5520M、5520C、5520K相联接而形成如图3所 观察到的弯向右下侧的运送路径。第三供给管5522M、5522C、5522K与第二供给管5521M、 5521C、5521K相联接而形成如图3所观察到的一直延伸到右斜下侧的运送路径。供给出口 553M、553C、553K与显影单元17的供给出口相联接。另一方面，与调色剂盒55Y相对应的供 给管552Y包括第一供给管5520Y和供给出口 553Y。第一供给管5520Y形成从与运送路径 551Y联接的位置一直向如图3所观察到的右斜下方延伸的运送路径。供给出口 553Y与显 影单元17的供给出口相联接。调色剂盒55Y、55M、55C、55K的周面上设有用于排出调色剂的孔。如图4所示，孔 5501K、5501C、5501M、5501Y在与调色剂盒55Y、55M、55C、55K的孔的位置相对应的位置处设 置在调色剂盒支撑件550的上表面上。从调色剂盒55Y、55M、55C、55K的孔排出的调色剂经 由孔 5501Y、5501M、5501C、5501K 落入运送路径 551Y、551M、551C、551K 的容纳腔中。图5是示出在沿着图4中的箭头“S”所示的方向观察时的结构的剖视图，并且简 单地示出了调色剂盒55和设置在该调色剂盒55下的运送路径551的结构。为螺旋形卷线的运送构件5504设置在调色剂盒55的容纳腔中。通过使运送构件 5504旋转而使调色剂在容纳腔内沿箭头“a”所示的方向运送。被运送到容纳腔的端部的调 色剂通过在调色剂盒55的后侧设置在底部中的孔550和在运送路径551的后侧设置在上部中的孔5501，并且落入运送路径551的容纳腔。如上所述，螺旋推运器5503设置在容纳腔中。通过使螺旋推运器5503旋转而沿箭头“b”所示的方向运送调色剂。该调色剂从在 运送路径551的前侧设置在底部的孔5502通过第一供给管5520和供给出口 553，并且落入 显影单元17中。电机300(例如步进电机)是使旋转轴旋转并产生驱动力的驱动单元。由 电机300产生的驱动力使调色剂盒55中的运送构件5504和螺旋推运器5503旋转。当图像形成单元50形成图像并且显影单元17中的调色剂被消耗时，控制器100 执行补充操作以基于被消耗的调色剂量向显影单元17补充一定量的调色剂。控制器100通 过驱动图5所示的电机执行补充操作。根据该补充操作，将容纳在调色剂盒55中的调色剂 经由运送路径551运送并且供给到显影单元17。从调色剂盒55供给到运送路径551或从 运送路径551供给到显影单元17的调色剂量由电机300的旋转数和驱动时间确定。电机 300的旋转数越高，单位时间内供给的调色剂量越大。此外，电机300的驱动时间越长，供 给的调色剂的总量越大。而且，单位时间内从调色剂盒55运送的调色剂的量根据容纳在调 色剂盒55中的调色剂的总量(即，容纳在调色剂盒55中的调色剂的量)而变化。更具体 地说，将调色剂盒55和运送路径551中容纳有大量调色剂的情况(诸如当安装新的调色剂 盒55时)和大量调色剂已经被消耗并且因此少量调色剂剩余的情况相比，尽管控制器100 以相同的旋转数和驱动时间驱动电机300，但在前一种情况下运送更大量的调色剂。这是 因为调色剂运送效率根据容纳在调色剂盒55和运送路径551中的调色剂的量而变化；即， 容纳的调色剂的量越高，越容易运送调色剂，并且运送效率越高。更具体地说，在调色剂盒 55和运送路径551的容积中由调色剂占据的容积越大，调色剂运送效率越高，而容积越小， 调色剂运送效率越低。因此，术语“容纳在调色剂盒55和运送路径551中的调色剂的量” 是指调色剂盒55和运送路径551中的调色剂的比，并且该比是相对量，而不是绝对量。这 样，调色剂运送效率根据容纳在调色剂盒55和运送路径551中的调色剂的量而变化，因此 如果控制器100仅基于显影单元17中消耗的调色剂的量来确定电机300的驱动时间和旋 转数，则根据容纳在调色剂盒55中的调色剂的量确定的被供给调色剂的量会产生波动，由 此供给了过量的调色剂，或供给的调色剂不足。因此控制器100执行以下描述的操作以控 制补充操作。(A-2)操作(A-2-1)最大补充期间Tmax和补充间隔Td的设定图6是按时间顺序示出由控制器100执行的调色剂补充操作的推移状态的阶段的 时序图。在图6中，时间的推移由箭头表示，“ON”示出了驱动电机300和补充调色剂的期 间，而“OFF”示出了没有驱动电机300和补充调色剂的期间。控制器100在执行补充操作的期间(下文中称为“实际补充期间”)和中止补充操 作的期间(下文中称为“中止补充期间”)之间交替进行，其中，在执行补充操作期间时，向 显影单元17供应调色剂，在中止补充操作期间时，不向显影单元17供应调色剂。实际补充 期间是第一期间的一个示例，而中止补充期间是第二期间的一个示例。通过间歇地补充调 色剂，“中止补充期间”被设定为防止过量调色剂被供给到显影单元17的情况。如图6所 示，控制器100将“实际补充期间”的长度设定在最大补充期间Tmax的范围内。该最大补 充期间Tmax是“实际补充期间”的最大时间。补充间隔Td表示控制器100开始实际补充 期间时的时刻。中止补充期间基于实际补充期间和补充间隔Td而被唯一确定。而且，单位时间内从调色剂盒55供给到显影单元17的调色剂量根据实际补充期间和补充间隔Td中 的每一个的长度以及容纳在调色剂盒55和运送路径551中的调色剂的量来确定。如果补 充间隔Td固定而实际补充期间被调整成延长，则每单位时间供给更大量的调色剂，反之如 果实际补充期间被调整成缩短，则每单位时间供给较少量的调色剂。这样，根据电机300的 驱动状态在有或没有补充操作的情况下控制每单位时间的调色剂供给量。用作设定单元的控制器100根据容纳在调色剂盒55和运送路径551中的调色剂 的量设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td。图7是示出当控制器100设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td时执行的处理步 骤的流程图。图8是按时间顺序示出最大补充时间和中止期间的推移状态的阶段的时序 图。在图8中，时间的推移由箭头示出。首先，控制器100从调色剂盒55的存储器读出关于调色剂剩余量的信息(步骤 Si)。调色剂盒55包括读写存储器，并且该存储器存储关于调色剂盒55中剩余的调色剂量 的信息。例如，如果调色剂盒55是新的，则存储器存储表示容纳的调色剂的量是调色剂盒 55中的容纳空间容量的50% (调色剂盒55具有待补充至多50%的容量)的信息。然后， 通过电机300的旋转从调色剂盒55运送调色剂，因此存储器存储一值来作为这时容纳的调 色剂量，该值表示通过从调色剂盒55的容纳空间容量中减去基于电机300的总旋转数计算 的量而确定的量。其次，控制器100基于在步骤Sl读出的信息确定容纳在调色剂盒55中 的调色剂的量(步骤S2)。再次，控制器100确定步骤S2中确定的量是否大于或等于阈值 (步骤S3)。该阈值是 用作判断是否有足够的调色剂容纳在调色剂盒55中的指标的值。该 阈值是储存在控制程序中的预定值。如果控制器100确定该量大于或等于阈值(步骤S3 ；是)，则控制器100将最大补 充期间Tmax设定为Tmaxl，并将补充间隔Td设定为Tdl (步骤S4)。换句话说，在容纳在调 色剂盒55中的调色剂的量足够的情况下，如图8A所示，控制器100设定比较短的最大补充 期间Tmaxl和补充间隔Tdl。同时，如果控制器100确定该量小于阈值(步骤S3 ；否)，则控 制器100将最大补充期间Tmax设定为TmaX2，并将补充间隔Td设定为Td2 (步骤S5)。换 句话说，在容纳在调色剂盒55中的调色剂的量少的情况下，如图8B所示，控制器100设定 比Tmaxl长的最大补充期间Tmax2，并且设定比Tdl长的补充间隔Td2。在容纳在调色剂盒55中的调色剂的量不足的情况下，调色剂盒55和运送路径551 中的调色剂运送效率低于在容纳的调色剂的量大的情况下的运送效率。因此，控制器100 在容纳的调色剂的量小时使最大补充期间Tmax更长，以在单次操作中在实际补充期间内 供给足够的调色剂。换句话说，当容纳在调色剂盒55中的调色剂的量大于或等于阈值时， 用作供给控制单元的控制器100设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td，使得实际补充期间 和补充中止期间的比小于在容纳在调色剂盒55中的调色剂的量小于阈值的情况下的比。 在容纳在调色剂盒55中的调色剂的量中，大于或等于阈值的量是第一量的示例，并且小于 阈值的量是第二量的示例。确定最大补充期间Tmaxl和Tmax2使得，即使实际补充期间占据所有的最大补充 期间并且在该期间时供给调色剂，也不会向显影单元17供给将过量调色剂。以前述方式，控制器100设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td，并且将该设定存 储在存储单元250中。同样，用作容纳量确定单元的控制器100以周期间隔基于电机300的总驱动时间和旋转数计算总旋转数，通过从调色剂盒55的容纳空间容量减去基于电机 300的旋转数确定的量而计算一值，该值作为容纳在调色剂盒55中的调色剂的量的估值， 并且控制器100重写调色剂盒55的存储器的内容。此外，控制器100在指定时间(例如在 周期间隔、上电等时)执行前述计算以设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td。注意，控制 器100可以分析供给到图像形成单元50的图像数据，通过对由该图像数据表示的彩色像素 值进行计数来计算消耗的调色剂的量，并且根据消耗的调色剂的量确定容纳在调色剂盒55 中的调色剂的量。迄今已知的各种结构都适合用于确定容纳的调色剂的量的方式。(A-2-2)总补充时间的计算处理接着，描述“总补充时间的计算处理”，当控制器100补充一些调色剂时，该“总补 充时间的计算处理”计算用于补充调色剂的补充操作的总补充时间T。基于应从调色剂盒 55供给到显影单元17的调色剂量确定总补充时间T。在该第一示例性实施方式中，控制器 100使用“浓度检测方法”和“像素计数方法”计算总补充时间T。该“浓度检测方法”基于 由浓度传感器178检测的结果确定调色剂浓度，并且基于检测到的浓度补充必要量的调色 剂到显影单元17。该“像素计数方法”对由图像形成单元50形成的图像的像素数进行计 数，并且基于计数值补充需要量的调色剂到显影单元17。首先，在下面描述通过浓度检测方法进行的总补充时间T的计算步骤。图9是示出当控制器100通过浓度检测方法计算总补充时间T时执行的处理步骤 的流程图。首先，控制器100通过浓度传感器178检测显影单元17中的导磁率，并且基于检 测结果确定容纳在显影单元17中的显影剂的调色剂浓度Dm (步骤S121)。其次，控制器100 计算在步骤S121中确定的调色剂浓度Dm和目标浓度Da之间的偏差AD(步骤S 122)。目 标浓度Da表示应该在显影单元17中保持不变的浓度。例如，目标浓度Da被预先确定并 且存储在控制程序中。再次，控制器100用预定常数Kl乘以在步骤S122中计算出的偏差 Δ D，并且计算将作为用于执行补充操作的时间增加的附加补充时间(S123)。控制器100将 未执行的补充期间加入在步骤123中计算出的附加补充时间中，并且通过浓度检测方法计 算总补充时间T (步骤S124)。通过浓度检测方法预先计算总补充时间Τ，但是未执行补充 期间是在此期间实际上没有补充调色剂的时期(该时间没有被加入实际补充期间)。为了 确定未执行补充期间，从最大补充期间Tmax减去实际补充的最大时间。这将在下文中详细 描述。接着，描述通过像素计数方法进行的总补充时间T的计算步骤。图10是示出当控制器100通过像素计数方法计算总补充时间T时执行的处理步 骤的流程图。当图像形成单元50形成图像时，控制器100基于图像数据(该图像数据基于图 像)的彩色像素对像素数NUM进行计数(步骤S125)。例如，控制器100对曝光装置14在 感光鼓15的表面上形成静电潜像时使用的曝光 点数进行计数，并且将计数值用作像素数 (NUM)。接着，控制器100用预定常数Κ2乘以在步骤216中计算出的像素数，并且计算附加 补充时间(步骤S126)。同样，控制器100将未执行补充期间加入在步骤S126中计算出的附 加补充时间，并且通过像素计数方法计算总补充时间T (步骤S127)。预先通过像素计数方 法计算总补充时间Τ，但是未执行补充时间是在此期间实际上没有补充调色剂的时期(该时间没被加入实际补充期间)。为了确定未执行补充期间，同样从最大补充期间Tmax减去 实际补充的最大时间。控制器100利用由“浓度检测方法”计算的总补充时间T和由“像素计数方法”计 算的总补充时间T基于补充操作来补充调色剂，但是也存在利用这两种方法的另一个示例 性方面，即，在预定间隔应用浓度检测方法，而在这些间隔期间应用像素计数方法。如果仅 应用浓度检测方法，则控制器100不补充调色剂，直到确定显影单元17中的调色剂浓度已 经下降。因此，由于消耗调色剂时与补充调色剂时之间的延时，如果正形成高浓度图像，尤 其是形成颜色具有100%浓度的图像等，则显影单元17中的调色剂浓度发生波动，并且图 像浓度容易变得不稳定。然而通过另外应用像素计数方法，控制器100预先对形成图像的 图像数据的像素数进行计数，并且补充基于图像形成处理时或之前计数的值而确定的量的 调色剂，因此使调色剂消耗与补充之间的延时缩短。因此，减小了显影单元17中的调色剂 浓度的波动，从而使图像浓度变得稳定。已知的各种手段，例如，JP-A-5-2003中公开的方 法等等可以应用于使用两种方法的方面。(A-2-3)调色剂补充操作下面参照附图11和12描述由控制器100执行的调色剂补充操作的细节。图11 是示出由控制器100执行的“调色剂补充操作”的处理步骤的流程图。图12是按时间顺 序示出由控制器100执行的调色剂补充操作的推移状态的阶段的时序图。在图12和在以 下描述中提及的其他时序图中，时间的推移由箭头表示，“ON”表示驱动电机300的期间，而 “OFF”表示没有驱动电机300的期间。另外，虚线表示图12中的最大补充期间Tmaxl。这 里，最大补充期间Tmax应该设定为最大补充期间Tmaxl，并且补充间隔Td应该设定为补充 间隔Tdl。首先，控制器100确定显影单元17是否正被驱动(步骤Sll)。如果显影单元17 正被驱动，则意味着调色剂正被消耗，例如在显影单元17形成静电潜像的情况下。如果控 制器100确定显影单元17未被驱动(步骤Sll ；否)，则不需要补充调色剂到显影单元17， 因此处理结束。如果控制器100确定显影单元17正被驱动(步骤Sll ；是)，则控制器100 执行“总补充时间的计算处理”，并且计算总补充时间T (步骤S12)。如在段落“ (A-2-2)总 补充时间的计算处理”中描述了 “总补充时间的计算处理”的细节。当控制器100在步骤S12中计算总补充时间T时，控制器100确定总补充时间T 是否长于或等于预定最小补充时间(步骤S13)。最小补充时间限定调色剂补充操作执行期 间实际补充期间的最小长度。控制器100确定总补充时间T长于或等于最小补充时间(步 骤S13 ；是)，并且进入步骤S14。接着，控制器100确定总补充时间T是否短于或等于最大 补充期间Tmax (这里，最大补充期间Tmaxl)(步骤S14)。控制器100确定总补充时间T短于或等于最大补充期间Tmax (步骤S14;是)，则控 制器100将总补充时间T设定为实际补充期间的长度(步骤S15)。控制器100在步骤S15 中设定的实际补充期间时驱动电机300，执行补充操作，并将调色剂补充到显影单元17(步 骤S16)。在步骤S16中，如图12中的部分Cl所示，实际补充期间短于最大补充期间Tmax。 此外，控制器100从步骤S12中计算出的总补充时间T减去实际补充期间的时间，并且计算 未执行补充期间(步骤S17)。在“补充时间的计算处理”的步骤S124和S127中使用的未 执行补充期间也在步骤S17中计算。这里，总补充时间T和实际补充期间的长度相同，因此控制器100计算出“0”以表示没有未执行补充期间存在。在显影单元17正被驱动期间，控制器100通过执行前述步骤重复地执行操作。例如，控制器100按顺序执行从步骤Sll到步骤S17的步骤，将实际补充期间设定为短于最大 补充期间Tmax，并且这里也执行补充操作。接着，在控制器100执行步骤Sll和S12中的处 理，并且在步骤S13中确定总补充时间T短于最小补充时间(步骤S13;否)情况下，控制 器100结束处理而没有调色剂补充。在总补充时间T短于最小补充时间的情况下，显影单 元17中的调色剂浓度Dm仅从目标浓度Da略微减少，因此此时不需要调色剂补充。因此， 在这种情况下，如图12的时序图中的部分C3所示，控制器100不会执行补充操作。在步骤S14中，控制器100确定总补充时间T长于最大补充期间Tmax (步骤S14 ； 否)，并且进入步骤S18。控制器100将最大补充期间Tmax ( = Tmaxl)设定为实际补充期 间的长度(步骤S18)。控制器100在步骤S 18中设定的最大补充期间时执行补充操作，并 且将调色剂补充到显影单元17 (步骤S16)。在这种情况下，如果总补充时间T长于最大补 充期间Tmax，则控制器100将最大补充期间Tmax设定为实际补充期间的长度，并且在最大 补充期间Tmax的时间范围内执行补充操作。控制器100从步骤S12中计算出的总补充时 间T减去实际补充期间作为未执行补充期间(步骤S17)。这里，实际补充期间短于总补充 时间T，因此控制器100将作为减法的结果获得的期间加入随后的未执行补充期间。这样， 控制器100执行补充操作，使得没有将过量的调色剂供给到显影单元17，维持显影单元17 中的调色剂浓度水平。即使当最大补充期间Tmax被设定为Tmax2时，控制器100也通过执行前述步骤来 执行补充操作。在这种情况下，实际补充期间的长度长于最大补充期间Tmax是Tmaxl的情 况下的长度，但是如前所述，与容纳的调色剂量大的情况相比，调色剂运送效率下降，因此 绝不会将过量调色剂供给到显影单元17。这样，控制器100使显影单元17中的调色剂浓度 接近于目标浓度，而不会向显影单元17供应过量调色剂。在上述第一示例性实施方式中，控制器100基于容纳在调色剂盒55中的调色剂的 量设定最大补充期间Tmax和补充间隔Td。如果容纳有大量调色剂，则控制器100缩短最大 补充期间Tmax，将每单位时间供给的调色剂量控制得更小，并且基于容纳在调色剂盒55中 的调色剂量将供给量的波动控制得更小。通过该控制处理，可以保持供给到显影单元17的 调色剂量的波动小，而与容纳在调色剂盒55中的调色剂的总量无关，并且由于最大补充期 间Tmax的作用而绝不会将过量调色剂供给到显影单元17。如果显影单元17中的调色剂浓 度过高，则搅拌螺旋推运器176的搅拌会出现故障，由此，例如，调色剂块粘附接至显影辊 171，在记录纸28上形成有条纹标记，或发生图像不清。但是该第一示例性实施方式抑制这 种问题的发生。此外，控制器100基于容纳在调色剂盒55中的调色剂量在实际补充期间时 执行补充操作，因此不会发生由于实际补充期间被缩短到超过必要限度而引起调色剂浓度 水平显著降低，并且用于控制以使显影单元17中的浓度接近于目标浓度的期间需要很长 时间。(B)第二示例性实施方式接着，描述根据本发明的第二示例性实施方式。在该第二示例性实施方式中，控制器100执行不同的控制，但是图像形成装置1的 结构和第一实施方式的结构相同。因此，与第一示例性实施方式中描述的相同的结构用相同的字母和数字标记，并且省略了结构的描述。在替换调色剂盒55之后，图像形成装置1执行称作“调色剂恢复”的控制以正常 地操作图像形成装置。调色剂回收是指图像形成单元50开始驱动时使装置恢复正常状态 的操作。当例如调色剂盒55中的所有调色剂都被消耗，调色剂盒55变空并且被新的调色 剂盒替换时，执行该调色剂恢复。当调色剂盒55被新的调色剂盒替换时，控制器100从调 色剂盒55将调色剂供给到显影单元17和运送路径551，但是在该第二示例性实施方式中， 控制器100基于容纳在调色剂盒55中的调色剂的量补充调色剂以避免由于与第一示例性 实施方式中描述的同样原因而供给过量调色剂。然而，在调色剂盒55刚被替换之后，运送 路径551和显影单元17中不存在调色剂，或显著减少。在第二示例性实施方式中，为解决 这种问题，预先将调色剂从调色剂盒55补充到运送路径551。在以下描述中，该调色剂补充 称作“调色剂装填”。(B-I)装填时间Tm和补充间隔Td的设定 控制器100根据容纳在调色剂盒55中的调色剂的量设定装填时间Tm和补充间隔 Td的长度。装填时间Tm是为了将调色剂从调色剂盒55装填到运送路径551而执行的补充 操作的总时间。如上所述，在调色剂盒55刚被替换后，运送路径551和显影单元17中不存 在调色剂，或显著减小，因此如果开始时未将调色剂装填到运送路径551，则当需要调色剂 补充时，调色剂不会立即被从运送路径551补充到显影单元17。补充间隔Td如第一示例 性实施方式中所述，但是这里实际补充期间的长度和中止补充期间的长度基于补充间隔Td 被唯一确定。图13是示出在装填时间Tm和补充间隔Td的设定操作中由控制器100执行的处 理步骤的流程图。 控制器100从调色剂盒55的存储器读出关于调色剂剩余量的信息(步骤S21)。接 着，控制器100基于在步骤S21中读出的信息确定容纳在调色剂盒55中的调色剂的量(步 骤S22)。接着，控制器100确定在步骤S22中确定的量是否大于或等于阈值(步骤S23)。 阈值是用作判断在调色剂盒55中是否容纳有足够调色剂的指标的值。阈值是存储在ROM 中的预定值。如果控制器100确定该量大于或等于阈值(步骤S23 ；是)，则控制器将装填时间 Tm设定为Tml并将补充间隔Td设定为Td3 (步骤S24)。换句话说，在调色剂盒55中容纳 有足够调色剂的情况下，控制器100在该步骤S24中设定比较短的装填时间Tml。同时，如 果控制器100确定该量小于阈值(步骤S23 ；否)，则控制器100将装填时间Tm设定为Tm2 并将补充间隔Td设定为Td4(步骤S25)。换句话说，在调色剂盒55中容纳的调色剂量比 较小的情况下，控制器100设定长于装填时间Tl的装填时间Tm2。在调色剂盒55中容纳 的调色剂量小的情况下，如上所述，调色剂盒55的运送路径551中的调色剂运送效率与容 纳的调色剂量大的情况相比减小。因此，当容纳的调色剂量小时，控制器100延长装填时间 Tm以将足够量的调色剂供给到运送路径551。换句话说，当调色剂盒55中容纳的调色剂总 量大于或等于阈值时，用作供给控制单元的控制器100与该调色剂的总量小于阈值的情况 相比缩短装填时间Tm。在调色剂盒55中容纳的调色剂量中，该大于或等于阈值的量是第一 量的一个示例，而该小于阈值的量是第二量的一个示例。因此，当控制器100设定装填时间Tm和补充间隔Td，并且将该设定存储在存储单元250中时，控制器100以与第一示例性实施方式中所述相同的方式也在周期间隔更新该 设定。装填时间Tml、Tm2和补充间隔Td3、Td4被预先确定，使得即使在该期间时供给调色 齐U，也不会向显影单元17供给过量调色剂。(B-2)调色剂恢复接着，描述由控制器100执行的“调色剂恢复”步骤。图14是示出当控制器100执行调色剂恢复时执行的处理步骤的流程图。首先，控制器100确定是否执行调色剂恢复(步骤S31)。例如，控制器100通过浓 度传感器178检测显影单元17中的调色剂浓度，如果检测结果指明调色剂盒55是空的，则 控制器100开始调色剂恢复。更具体地说，在显影单元17中的调色剂浓度水平显著低(小 于或等于阈值)的情况下，即使控制器100驱动电机300并且执行调色剂补充操作，控制器 100也确定调色剂未被容纳在调色剂盒55和运送路径551中。当已将调色剂盒55安装至 图像形成装置1时，控制器100开始调色剂恢复。控制器100确定执行调色剂恢复(步骤S31 ；是)，它以调色剂恢复为目标驱动显 影单元17(步骤S32)。接着，控制器100在装填时间Tm期间驱动电机300，并且执行将调 色剂从调色剂盒55装填到运送路径551的装填操作(步骤S33)。如在段落“(B-I)装填 时间Tm和补充间隔Td的设定”中所述，在图13中的步骤中设定装填时间Tm。因此，将调 色剂从调色剂盒55装填到运送路径551。接着，控制器100基于由浓度传感器178检测出 的结果确定显影单元17中的调色剂浓度(步骤S34)。同样，控制器100计算用来将调色剂 供给到显影单元17的总补充时间T，以使步骤S34中确定的调色剂浓度等于目标浓度(步 骤S35)。可以使用与段落“(A-2-2)总补充时间的计算处理”中描述的相同的技术计算总 补充时间T。
控制器100执行调色剂补充操作，如图6所示以补充间隔Td在实际补充期间和中 止补充期间之间交替进行直到到达总补充时间T的终点(步骤S36)。通过该操作，装填在 运送路径551中的调色剂被补充到显影单元17，另外，新的调色剂被从调色剂盒55补充到 运送路径551。当控制器100执行补充操作直到总补充时间T的终点时，控制器使显影单元 17中的搅拌螺旋推运器176旋转并且在显影单元17的内部搅拌(步骤S37)。同样，控制器 100确定是否结束调色剂恢复(步骤S38)。例如，控制器100进行控制而使得用于检测的 调色图像形成在感光鼓15上，检测图像浓度，并且计算目标浓度和检测浓度之间的差。此 夕卜，控制器100确定该差是否在可接受范围内；如果该差小于预定值，则认为调色剂恢复成 功，并确定调色剂恢复结束(步骤S38;是)。同时，如果该差大于或等于预定值，则控制器 100认为调色剂恢复尚未完成，确定调色剂恢复未结束，并且回到步骤S34。当控制器100在步骤S38中确定“是”，并且调色剂恢复结束时，控制器100执行图 像浓度校准(步骤S39)。此时控制器100设定图像形成条件(诸如充电电位、曝光量、显影 偏压、一次转印电位以及二次转印电位)，以形成具有目标图像浓度的调色图像。当图像浓 度校准结束时，控制器100中止显影单元17的驱动(步骤S40)，并且结束调色剂恢复。在上述第二示例性实施方式中，控制器100基于在调色剂恢复时容纳在调色剂盒 55中的调色剂量改变装填时间Tm，该装填时间Tm是将调色剂装填到运送路径551和显影 单元17中执行的补充操作的期间。在该第二示例性实施方式中，在容纳的调色剂的量大的 情况下，控制器100缩短装填时间Tm，而在容纳的调色剂的量小的情况下，控制器100延长装填时间Tm。通过该控制处理，可以使调色剂恢复时补充的调色剂量的波动保持较小，而与容纳在调色剂盒55中的调色剂的量无关。因此，通过与第一示例性实施方式中描述的相同 的作用限制了图像缺陷的发生，并且确定的装填时间是适合容纳的调色剂的量的值，因此 用于完成调色剂恢复的期间不会需要很长时间。同时，根据该第二示例性实施方式的图像形成装置1可以利用第一示例性实施方 式中描述的控制操作执行前述控制，或它可以执行前述控制而无需第一例性实施方式中描 述的控制操作。(C)第三示例性实施方式接着，描述根据本发明的第三示例性实施方式。在该第三示例性实施方式中，控制器100执行不同的控制，但是图像形成装置1的 结构与第一示例性实施方式中的结构相同。因此，与第一示例性实施方式中描述的相同的 结构使用相同的字母和数字标记，并且省略了结构的描述。在电子照相图像形成装置执行图像形成操作并且然后执行下一图像形成操作的 情况下，它们在这些操作之间设定被称为“成像间隔”的期间。换句话说，“成像间隔”是在图 像形成处理和下一个图像形成处理之间的期间。在该成像间隔中，图像形成装置改变图像 形成条件(诸如向感光鼓充电的充电电位、使感光鼓上的静电潜像显影的显影偏压等等)， 并且形成用于自动校准浓度的一块调色剂。在该第三示例性实施方式中，控制器100在该 成像间隔期间通过显影单元17的搅拌螺旋推运器176搅拌显影剂，并且基于容纳在调色剂 盒55中的调色剂量改变成像间隔的长度。更具体地说，如果容纳在调色剂盒55中的调色 剂的量大，则控制器100延长成像间隔并因此延长搅拌期间。搅拌期间是控制器100驱动 搅拌螺旋推运器176并搅拌显影剂的期间。同时，如果容纳在调色剂盒55中的调色剂的量 小，则与调色剂的量大的情况相比，控制器100缩短成像间隔和搅拌期间。如在前述的第一和第二示例性实施方式中所述，容纳在调色剂盒55中的调色剂 的量越大，单位时间内供给的调色剂的量越大，因此更容易将过量的调色剂供给到显影单 元17，并且调色剂浓度容易变高。如果调色剂浓度变得过高，则搅拌螺旋推运器176的搅 拌作用下降，因此搅拌期间必须更长以达到充分的搅拌效果。因此，如果容纳的调色剂的量 大于阈值(第一量)，则与容纳的调色剂的量小于阈值(第二量)的情况相比，用作供给控 制单元的控制器100将搅拌期间(换句话说，成像间隔)控制成更长。通过该控制处理，抑 制了由于显影单元17中的显影剂的搅拌故障而发生图像缺陷。同时，如果容纳在调色剂盒 55中的调色剂的量小，则搅拌故障轻微，因此控制器100缩短成像间隔，并且立即执行图像 形成操作。同样，根据该第三示例性实施方式的图像形成装置1可以使用第一示例性实施方 式或第二示例性实施方式中描述的控制来执行前述控制，或它可以执行前述控制，而无需 在这些示例性实施方式中描述的控制。(D)第四示例性实施方式接着，描述根据本发明的第四示例性实施方式。在该第四示例性实施方式中，控制器100执行不同的控制，但是图像形成装置1的 结构和第一示例性实施方式中的结构相同。因此，与在第一示例性实施方式中描述的相同 的结构使用相同的字母和数字标记，并且省略结构的描述。
电子照相图像形成装置以周期间隔转换到一种操作模式并在该操作模式期间搅 拌显影剂，在该操作模式中，显影单元中的显影剂由搅拌螺旋推运器搅拌。在该第四示例性 实施方式中，如果容纳的调色剂的量大于阈值(第一量)，则与容纳的调色剂的量小于阈值 (第二量)的情况相比，用作供给控制单元的控制器100将转换到操作模式的频率控制成更 高。在该第四示例性实施方式中，如果容纳的调色剂的量大，则显影单元17中的搅拌剂的 搅拌故障容易发生，并且转换到操作模式的频率变得更高，因此抑制了由于搅拌故障而发 生图像缺陷。如果容纳的调色剂的量小，则搅拌故障轻微，控制器100不会转换到操作模式 (在该操作模式中，控制器100以高于所需的频率搅拌显影剂)。同样，根据该第四示例性实施方式的图像形成装置1可以使用第一至第三示例性 实施方式中描述的控制执行前述控制，或者可以执行前述控制，而无需这些示例性实施方 式中描述的控制。(E)变型例本发明可以实施为与前述示例性实施方式不同的示例性实施方式。而且，以下描 述的变型例可以相互结合。(E-I)变型例 1在前述第一至第四示例性实施方式中，控制器100嵌入在图像形成装置1中，但是 控制器100可以由位于图像形成装置1外部的信息处理装置实现。该信息处理装置例如是 控制图像形成装置1的个人计算机。而且，由控制器100的CPU执行的每个程序都可以设置成存储在计算机可读的记 录介质中。该记录介质例如是磁记录介质(诸如磁带、磁盘等等)、光记录介质(诸如光 盘)、磁-光记录介质或半导体存储器。此外，这些程序可以经网络(诸如因特网)下载。而且，不仅CPU而且各种装置都 可以用来执行这些控制。例如，可以使用专用处理器作为执行这些控制的结构。(E-2)变型例 2在前述第一至第四示例性实施方式中，控制器100基于容纳在调色剂盒55中的 调色剂量是否大于或等于阈值而区分容纳的调色剂量大的情况与容纳的调色剂量小的情 况。本发明不限于该结构，而是控制器100可以通过将每种情况分成更多个阶段而区分容 纳的调色剂量，并且基于每个阶段执行控制。在这种情况下，在第一示例性实施方式中，控 制器100还执行这样的控制，即容纳的调色剂的量越大，每单位时间供给的调色剂的量越 小，并且在第二示例性实施方式中，控制器100还执行这样的控制，即容纳的调色剂的量 越大，调色剂恢复时的装填期间Tm越短。而且，在这种情况下，控制器100可以通过使用根 据容纳的调色剂量确定的计算公式计算供给的调色剂的量，或者，ROM等存储容纳的调色剂 量与每一控制中中确定的含量之间的相应关系，并且控制器100可以使用该相应关系执行 控制。(E-3)变型 3在前述第一和第二示例性实施方式中，控制器100控 制实际补充期间的长度，并 且改变时间单位内补充的调色剂量。然而控制器100可以转而改变电机的旋转数，并且改 变补充的调色剂量。在这种情况下，控制器100可以固定电机300的驱动时间，或者可以改 变驱动时间。而且，产生驱动力以从调色剂盒55运送调色剂的驱动单元不限于电机，但是它可以被应用于通过控制器100的控制供给适量调色剂的驱动单元。此外，在前述示例性实施方式中，控制器100使用浓度检测方法和像素计数方法计算总补充时间T，但是它可以 使用这些方法中的任一方法或另外的方法计算总补充时间T。(E-4)变型例 4控制器100可以仅在满足确定条件的情况下执行第一示例性实施方式中描述的 调色剂补充操作。所述确定条件例如是图像形成装置1形成具有高浓度的图像(诸如照片 等)的情况。在这种情况下，控制器100需要将大量调色剂供给到显影单元17，因此容易 将过量调色剂供给到显影单元17。同时，在形成具有较低浓度的图像(诸如文件)的情况 下，补充的调色剂的量比较小，因此补充过量调色剂的可能性低。因此，控制器100可以分 析为图像形成而供给的图像数据，并且基于根据图像数据形成图像所消耗的调色剂量是否 大来确定是否执行调色剂补充操作。(E-5)变型例 5在前述第一示例性实施方式中，控制器100可以仅改变中止补充期间，保持最大 补充期间Tmax，并且控制在单位时间内补充的调色剂量。而且在该结构中，中止补充期间越 长，调色剂被供给到显影单元17的频率变得越低，因此控制器100在中止补充期间时通过 搅拌螺旋推运器176搅拌显影剂，并且可以达到与所述示例性实施方式中描述的相同的效^ ο(E-6)变型例 6这里，描述从调色剂盒55排出到运送路径551的调色剂量(换句话说，补充到显 影单元17的调色剂量)基于容纳在调色剂盒55中的调色剂量而波动的原因。图15示出调色剂盒55的内部的状态。图15是沿图4中的箭头“S”所示的方向观 察到的调色剂盒55的剖视图，如图5。在图15中，实线表示当占用调色剂盒55的容量的调 色剂的体积减少到大约50%时调色剂的区域，并且虚线表示当调色剂的体积几乎是100% 并且调色剂量大时调色剂的区域。如图15所示，比较容纳的调色剂的量大的情况和量小的情况，在孔550上方的调 色剂的量不同，排出的调色剂由于该不同而补充，即使运送构件5504的旋转数相同也是如 此。更具体地说，在孔550上方的调色剂的量越大，每单位时间排出的调色剂的量越大，另 一方面，在孔550上方的调色剂的量越小，每单位时间排出的调色剂的量越小。而且，当容 纳在调色剂盒55中的调色剂的量逐渐减少时，堆积在调色剂盒55中的调色剂倒塌，并且当 该倒塌发生时排出的调色剂的量开始减少。根据这种原因，排出的调色剂的量基于容纳在 调色剂盒55中的调色剂的量而变化。图16示出了在容纳的调色剂的量减少到某种程度的情况下调色剂盒55中的调色 剂的移动状态。在图16中，调色剂的移动方向由箭头表示。在调色剂盒55中容纳的调色 剂的量减少到某种程度的情况下，调色剂通过运送构件5504的旋转而沿作为运送方向下 游的、由箭头“a”示出的方向移动；而且，调色剂沿作为运送方向上游的、由箭头“b”示出的 方向围绕运送构件5504的中心移动，该运送构件5504被卷绕而形成圆筒形。用于沿由箭 头“a”示出的方向移动的运送力容易通过由运送构件5504的旋转产生的压力和摩擦力而 作用于接近运送构件5504定位的调色剂上，但是用于沿由箭头“a”所示的方向移动的运送 力不会有效地作用于远离运送构件5504定位的调色剂。一些调色剂被另一些调色剂推出而向运送方向的上游移动。在这种情况下，一些调色剂沿由箭头“a”示出的方向移动，而一 些调色剂沿由箭头“b”示出的方向移动，但是单位时间内从孔550排出的调色剂的量变得 比较稳定。同时，在如图15的虚线所示的容纳的调色剂的量几乎为100%的情况下，调色剂 盒55中的腔几乎被调色剂装满，因此即使调色剂倾向于向上游(由箭头“b”示出的方向) 移动，该移动所利用的腔也非常小。在这种情况下，调色剂很难向上游移动，从而易于排出 过量的调色剂。而且，当容纳的调色剂的量大时，搅拌缺陷也容易出现。如果调色剂结块在 一起，则即使调色剂盒中容纳大量的调色剂，排出的调色剂的量也会减少。另一方面，如果 容纳的调色剂的量减少并且开始令人满意地执行搅拌时，立刻排出大量的调色剂。出于诸 如这些原因，在大量调色剂被容纳在调色剂盒55中的情况下，排出的调色剂的量会变化。图17是示出累计消耗时间(S)、容纳在调色剂盒55中的调色剂的量(g)以及每单 位时间排出的调色剂的量(mg/s)之间的关系的示例的曲线图，其中累计消耗时间从调色 剂几乎为100 %的状态下安装至图像形成装置1的调色剂盒55开始。曲线图中的实线表示 每单位时间排出的调色剂的量，曲线图中的虚线表示容纳在调色剂盒55中的调色剂的量。 另外，加入到曲线图中的、被称为“I”(竖杠，在竖杠的顶部和底部有水平杠)的标记表示在 每个累计消耗时间内排出量的波动范围(在下文中称作“波动范围”)。“I”的上水平杠表 示排出量的上限值，而“I”的下水平杠表示排出量的下限值。如图17所示，当累计消耗时间超过500 (s)并且容纳的调色剂的量减少到某种程 度时，排出量变得稳定，因此累计消耗时间和容纳量之间的关系被唯一地预计。同时，当累 计消耗时间短于500(s)时，排出量波动很大，尤其是当累计消耗时间短于IOO(S)时，波动 更大。如果发生这种波动，有时会向显影单元17补充过量调色剂。如果补充了过量调色剂， 则可能在显影单元17和感光鼓15中出现显影剂充电缺陷，从而产生图像缺陷或破坏装置 内部。因此，控制器100执行如下所述的调色剂补充操作。更具体地讲，如图17中的曲线图所示，当容纳在调色剂盒55中的调色剂的量大 时，控制器100将补充量确定成使得排出的调色剂量在波动范围内变得最大。换句话说，控 制器100确定在单位时间内排出这样的调色剂量，在图17的曲线图中，该调色剂量示出为 连接波动范围内的上限值的线。这可以确保即使排出量变得过高也不会将过量调色剂补充 到显影单元17。同时，在排出由波动范围内中的下侧表示的调色剂量的情况下，补充到显影 单元17中的调色剂的量变得不足，但是当控制器100根据由浓度传感器178检测到的结果 确定补充不足时，控制器100立刻通过浓度检测方法执行补充操作，从而立即解决补充不足。描述涉及前述调色剂补充操作的图像形成装置1的结构和操作。首先，描述根据最大补充期间Tmax的设定进行的操作。控制器100基于累积消耗 时间确定最大补充期间Tmax。当控制器100执行调色剂补充操作时，控制器100基于该期 间将累计消耗时间存储在存储单元250中；这里控制器100从存储单元250中读出累计消 耗时间并且确定最大补充期间Tmax。累计消耗时间越短，每单位时间排出的调色剂的量越 大，因此在这种情况下，控制器100设定比较短的最大补充期间Tmaxl，使得不会排出过量 调色剂。同时，累计消耗时间越长，每单位时间排出的调色剂量越小，因此控制器100设定 比最大补充期间Tmaxl长的最大补充期间TmaX2，使得补充的调色剂量不会不足。如图17 所示，基于容纳在调色剂盒55中的调色剂的量是否大于或等于阈值，确定使用最大补充期间中的那一个。在图17中，当容纳的调色剂的量大于或等于大约40(g)时，控制器100将 最大补充期间设定为Tmaxl ；同时，当容纳的调色剂的量小于40(g)时，控制器100将最大 补充期间设定为TmaX2。控制器100从前述存储器中读出与调色剂剩余量有关的信息，并且 确定容纳在调色剂盒55中的调色剂量。接着，描述根据总补充时间的计算处理的结构和操作。 首先，图像形成装置1预先存储相应的关系数据以表示图17所示的累计消耗时间 和每单位时间排出的调色剂量之间的相应关系。通过实验来测量每单位时间排出的调色剂 量，并且在该相应关系中使用被测调色剂量的上限值。在总补充时间的计算处理中，首先控 制器100从累计消耗时间确定每单位时间排出的调色剂量。控制器100还通过上述浓度检 测方法或像素计数方法确定补充的调色剂量。控制器100假定波动范围中的上限值的调色 剂量在单位时间内被排出，并且控制器基于由存储在存储单元250中的相应关系数据表示 的相应关系计算总补充时间T。如上所述，在调色剂盒55中容纳的调色剂量使得排出量波动的情况下，控制器 100假定调色剂的排出量是最大量，其中该假定也可以由第一至第四示例性实施方式中描 述的图像形成装置1进行，控制器100计算补充的调色剂量，因此避免发生过量调色剂在装 置操作中被补充到显影单元17的不利情况。为了说明及描述的目的提高了本发明示例性实施方式的上述描述。并不旨在穷尽 的或将本发明限制于所公开的确切形式。显然，一些修改和变型对本领域技术人员来说是 显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，因 此使本领域技术人员能够理解用于各种实施方式并且具有各种变型的发明适于预期的具 体使用。发明的范围旨在由以下权利要求及它们的等同物来限定。
权利要求
一种供给控制装置，该供给控制装置包括确定单元，该确定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；和供给控制单元，该供给控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。
2.根据权利要求1所述的供给控制装置，其中，所述供给控制单元在向所述显影单元供给调色剂的第一期间与不向所述显影单元供 给调色剂的第二期间之间交替，并且在所确定的总量为所述第一量的情况下，将所述第一 期间与所述第二期间的比控制成小于在所述总量为所述第二量的情况下的所述比。
3.根据权利要求2所述的供给控制装置，该供给控制装置还包括设定单元，该设定单元设定限定所述第一期间的最大长度的最大时间，在所确定的总 量为所述第一量的情况下，将所述最大时间设定成使得该最大时间与所述第二期间的比小 于在所述总量为所述第二量的情况下的所述比；其中，所述供给控制单元在所述调色剂的供给时间长于所述最大时间的情况下，将所 述第一时间的长度设定为该最大时间，从所述供给时间减去所述最大时间，并将所得到的 时间加入随后的所述第一期间。
4.一种供给控制装置，该供给控制装置包括确定单元，该确定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；和 供给控制单元，该供给控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂经由包括该容纳腔 的运送单元向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一 量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量 的情况下供给的量。
5.一种图像形成装置，该图像形成装置包括确定单元，该确定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量； 供给控制单元，该供给控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂 使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供 给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量； 图像保持体；充电单元，该充电单元向所述图像保持体的表面充电；潜像形成单元，该潜像形成单元在被充电的所述图像保持体的所述表面上形成潜像； 显影单元，该显影单元利用基于所述供给控制单元执行的控制而供给的调色剂使所形 成的潜像显影；以及转印单元，该转印单元转印被显影的图像。
6.一种供给控制方法，该供给控制方法包括确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；以及 控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给， 从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量 为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。
7.一种供给控制方法，该供给控制方法包括确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；以及 控制容纳在所述容纳腔中的调色剂经由包括该容纳腔的运送单元向利用所述调色剂 使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单 位时间供 给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。
全文摘要
本发明提供供给控制装置、图像形成装置以及供给控制方法。该供给控制装置包括确定单元，该确定单元确定容纳在调色剂容纳单元的容纳腔中的调色剂的总量；和供给控制单元，该供给控制单元控制容纳在所述容纳腔中的调色剂向利用所述调色剂使潜像显影的显影单元的供给，从而在所确定的总量为第一量的情况下，使每单位时间供给的调色剂的量小于在所述总量为小于所述第一量的第二量的情况下供给的量。
文档编号G03G15/08GK101846935SQ201010142850
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月18日 优先权日2009年3月26日
发明者坂本孝, 山崎直哉 申请人:富士施乐株式会社