专利名称：图像形成装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及图像形成装置和控制方法。特别地，本发明涉及当输出许多消耗少量调色剂的图像时排出劣化的显影剂的排出模式的停机时间(downtime)的最优化。
背景技术：
近年来，电子照相图像形成装置(例如，复印机、打印机和传真机)正迅速地从单色装置转变为彩色装置。在彩色图像形成装置中，在感光鼓内的显影器件中使用包含非磁性调色剂和磁性载体的二组分显影剂。给显影器件补充调色剂，从而降低用户运行成本。通过搅拌螺旋体(screw)搅拌显影器件中的显影剂，以使调色剂带电。显影剂然后被供给到显影套筒，并且在感光鼓上使图像显影。此时，如果连续输出调色剂消耗量少的图像，那么调色剂长时间地被反复摩擦和搅拌并且劣化。为了长期输出高质量图像，需要用新的调色剂替换(replace)劣化的调色齐U。常规上已提出了对于它的提案。日本专利公开No. 09-034243描述了当打印许多消耗少量调色剂的图像时排出劣化的显影剂的排出模式。在排出模式中，一般通过在中间转印带上重叠所有颜色而形成调色剂带。当在排出模式中通过在中间转印带上重叠所有颜色(例如，四种颜色)而形成调色剂带时，排出模式自身的停机时间可被减少。但是，需要清洁四种重叠颜色的调色剂带而不产生清洁失败。这要求中间转印带的高清洁性能。如果中间转印带的清洁性能没有高得足以一次清洁四种重叠颜色的调色剂带，那么需要将要重叠的调色剂带颜色的数量减少到两种或三种。但是，根据以前输出的图像的平均浓度来生成要形成的调色剂带。如果总是以相同的组合来重叠颜色，那么系统的停机时间可依赖于要形成的调色剂带的长度而被延长。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种图像形成装置，其对于所保持的各颜色的调色剂执行调色剂排出控制，所述图像形成装置包括图像载体；转印部件，其上被转印和重叠在所述图像载体上形成的各颜色的调色剂图像；计算单元，被配置为计算用于形成各颜色的调色剂图像的调色剂量；以及控制单元，被配置为当通过所述计算单元计算的所述调色剂量比预定消耗量少时，将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上，其中，所述控制单元根据所述调色剂量和所述预定消耗量之间的差值来决定要被重叠的调色剂的颜色的组合。根据本发明的另一方面，提供一种图像形成装置的控制方法，所述图像形成装置包括图像载体、以及其上被转印和重叠在所述图像载体上形成的各颜色的调色剂图像的转印部件，并且对于所保持的各颜色的调色剂执行调色剂排出控制，所述控制方法包括计算步骤，计算用于形成各颜色的调色剂图像的调色剂量；以及控制步骤，当在所述计算步骤中计算的所述调色剂量比预定消耗量少时，将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上，其中，在所述控制步骤中，根据所述调色剂量和所述预定消耗量之间的差值来决定要被重叠的调色剂的颜色的组合。本发明可在通过重叠多种颜色形成调色剂带时通过根据要产生的调色剂带的长度(要排出的调色剂的量)改变要重叠的颜色的组合来减少停机时间。从(参照附图)对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。
图1是例示根据第一实施例的图像形成装置的布置的示图；图2是示出图像形成装置的控制系统的示意性配置的框图；图3是示出要形成的调色剂带的长度的示图；图4是示出根据第一实施例的排出模式中的停机时间的示图；图5是示出根据第二实施例的排出模式中的停机时间的示图；图6是根据第一实施例的流程图；以及图7是根据第二实施例的流程图。
具体实施例方式〈第一实施例〉图1是示出根据第一实施例的彩色图像形成装置的布置的示图。彩色图像形成装置(将简称为图像形成装置)可操纵四种颜色的调色剂，并且包括黄色、品红色、青色和黑色图像形成单元。这四种颜色将被描述为Y、M、C和K。各用作图像载体的感光鼓101a、 101b、101c和IOld形成静电潜像(a、b、c和d分别与Y、M、C和K对应)。彩色感光鼓驱动马达111驱动感光鼓IOla至101c，并且，BK感光鼓驱动马达102d驱动感光鼓101d。BK感光鼓驱动马达102d甚至驱动显影器件109d和中间转印辊105。彩色显影驱动马达110驱动显影器件109a至109c。激光扫描器IOOa至IOOd根据图像信号执行曝光，从而在感光鼓IOla至IOld上形成静电潜像。在感光鼓IOla至IOld上形成的调色剂图像被依次转印到用作转印部件的中间转印带104上。中间转印辊105旋转以使中间转印带104移动。转印辊106将在中间转印带104上形成的调色剂图像一起转印到传输的纸上。定影驱动马达 108驱动布置在定影单元107中的定影辊。在接收到打印指令时，图像形成装置将各颜色的图像信号发送至激光扫描器IOOa 至100d，从而在感光鼓IOla至IOld上形成静电潜像。显影器件用调色剂将感光鼓IOla至 IOld上的静电潜像显影。中间转印带104顺时针旋转，并且，在感光鼓IOla至IOld上形成的调色剂图像被依次转印到中间转印带104上。沿由箭头指示的方向从给纸盒(未示出)传输纸。在中间转印带上形成的调色剂图像在转印辊106的位置处被转印到纸上。调色剂图像通过定影单元107的热被定影到纸 (打印介质)上。纸然后被排出到装置外。注意，上述的基本图像形成操作仅是例子，并且，本发明不限于该布置。[控制系统的配置]图2是示出该装置的控制系统的示意性配置的框图。打印机单元200执行彩色图像形成装置中的打印处理。打印机控制单元201控制打印机单元200中的各器件。电源 202给打印机中的各器件供给电力。传感器203检测打印机中的各单元的状态。马达控制单元204包含诸如DSP(数字信号处理器)、ASIC(专用集成电路)和CPU的电路。通过安装的电路所进行的控制的例子有基于来自DC无刷马达(未示出)的转子位置信号的相位切换控制、基于控制信号的马达起动/停止控制、以及使用来自打印机控制单元201和速度检测器(未示出)的速度信号的速度控制。打印机单元200包含彩色感光鼓驱动马达111 和BK感光鼓驱动马达102d，并且，马达控制单元204控制它们的速度。马达205驱动打印机中的各器件。显示单元206将打印机的操作状态通知用户。通信控制器207控制打印机和主机计算机之间的通信。主机计算机208将要被打印的数据传送至打印机。高电压电源 209在打印机单元200中施加比来自电源202的电压高的电压。[调色剂排出控制]将解释图像形成装置中的显影剂排出控制。图像形成装置包括鼓单元(未示出)， 该鼓单元包含感光鼓IOla至IOld和显影器件109a至109d。在补充之后，在通过搅拌和摩擦而带电以及显影的过程中，保持在鼓单元中的显影剂中的调色剂被依次替换。在一系列的处理中，对于平均调色剂消耗量少的图像，替换的调色剂的量少，并且调色剂被过量带电。为防止过量带电和图像质量的劣化，通过在希望的定时作为调色剂带强制消耗调色剂来替换它。作为要在排出控制中消耗的调色剂量，当用于消耗的希望的图像面积比(调色剂覆盖率)为5%并且实际的平均图像面积比为时，调色剂量需要被消耗(5-X)%。当在排出控制中输出100个图像时，需要排出与((5-X)% XlOO个图像)对应的调色剂量作为带。表达为图像面积比的值例如为对于整个1页图像的比。更具体而言，具有100%图像面积比的黑色意味着用黑色调色剂打印包含于页中的所有点。[排出调色剂量]将参照图3解释要被排出的调色剂量。图3中的调色剂消耗量300被设为当以 5%图像面积比输出N个图像时的每一颜色的希望的调色剂消耗量。假定调色剂消耗量300 被事先限定为预定值并且被保持。在这种情况下，在排出控制中要排出的Y调色剂的调色剂排出量302(即，对于希望的调色剂消耗量的短缺)是通过从调色剂消耗量300减去与Y 的平均图像面积比XN个图像对应的调色剂量301所获得的差值。也通过相同的计算来获得在图像形成装置中操纵的M、C和K调色剂的调色剂量。图3示出各颜色的调色剂消耗量和排出调色剂量(短缺)。注意，平均图像面积比针对每一颜色而被获得，并且具有特定值。 在实施例中，对于相同的调色剂带长度消耗的各颜色的调色剂量相等。如果对于相同的调色剂带长度消耗的各颜色的调色剂量相互不同，那么根据该比来计算长度。[排出控制中的调色剂的组合]将参照图4描述当在图像形成处理之间排出调色剂时通过改变要重叠的着色材料的组合来减少停机时间的控制。实施例假定中间转印带104的清洁性能高得足以清洁至少两种颜色的调色剂。当在图像形成处理之间排出参照图3描述的调色剂排出量时Y调色剂和M调色剂被重叠并且C调色剂和K调色剂被重叠时，如图4中的400所表示的用作图像形成处理之间的间隔(时间)的Time_图像形成间隔由以下给出
(Time_图像形成间隔)=(图像形成时间)+ (Time_纸间隔)+ (Time_Y排出调色剂量)+ (Time_纸间隔)+ (Time_K排出调色剂量)+ (Time_纸间隔)图像形成时间形成图像所花费的时间Time_纸间隔调整调色剂输出位置所花费的时间Time_X排出调色剂量(X是C、M、Y和K中之一)排出每一颜色的调色剂的量所花费的时间在上式中，Y调色剂和M调色剂被重叠，并且，C调色剂和K调色剂被重叠。使用Y 调色剂量和M调色剂量之中的较大的要被排出的量所需要的时间。这也适用于C调色剂和 K调色剂的组合。在图4中的400的例子中，要被排出的Y调色剂量比要被排出的M调色剂量大，因此，需要Y调色剂排出时间。类似地，在C和K之间的关系中需要K调色剂排出时间。相对照地，当要被重叠的颜色的组合根据它们的调色剂排出量而改变时，如图4 的401所表示，Time_图像形成间隔'由下式给出01!1^_图像形成间隔')=(图像形成时间)+(TimejK间隔)+ (Time_C排出调色剂量)+ (Time_纸间隔)+ (Time_Y排出调色剂量)+ (Time_纸间隔)在这种情况下，C和M被重叠，并且，Y和K被重叠。此时，各颜色的调色剂排出量不变，但是，颜色的组合与上面的一个不同。更具体而言，通过从调色剂排出量最少的颜色起依次选择两种颜色来确定组合。该组合基于各颜色的调色剂排出量来缩短Time_图像形成间隔'。像形成间隔和像形成间隔'之间的差值用作停机时间可减少时间。注意，可从调色剂排出量最大的颜色起依次选择和组合两种颜色。以这种方式，可通过根据要排出的调色剂量改变要重叠的颜色的组合，减少停机时间。[处理序列(两种颜色的组合)]将参照图6的流程图来解释参照图4描述的两种颜色组合的例子的操作。注意， 打印机控制单元201控制该处理序列。如果外部主机计算机208或操作单元(未示出)在步骤S601中发出打印请求(在步骤S601中为是)，那么打印机控制单元201执行图像形成所需要的预处理并且开始图像形成(步骤S602)。在结束响应于打印请求输出每一页后，打印机控制单元201确定调色剂排出定时是否已到来(步骤S603)。如果调色剂排出定时还没有到来(在步骤S603中为否)，那么打印机控制单元201确定是否存在下一页(步骤S610)。如果存在下一页(在步骤S610中为是)，那么处理返回至步骤S602以继续图像形成。如果不存在下一页(在步骤 S610中为否)，那么打印机控制单元201执行必要的后处理，从而结束图像形成操作。如果要执行调色剂排出(在步骤S603中为是)，那么，如参照图3描述的那样，打印机控制单元201计算要排出的调色剂量(步骤S604)。在步骤S605至S608中，打印机控制单元201从调色剂带最短(调色剂量最少)的颜色起依次选择颜色作为Colorl、Color2、 Color3和Color4。打印机控制单元201将Colorl和Color2的组合与Color3和Color4 的组合决定作为要重叠的调色剂的组合，并且执行调色剂排出(步骤S609)。在调色剂排出结束后，打印机控制单元201确定是否存在下一页(步骤S610)。如果存在下一页(在步骤S610中为是)，那么处理返回至步骤S602，并且打印机控制单元201继续图像形成。如果不存在下一页(在步骤S610中为否)，那么打印机控制单元201执行必要的后处理，从而结束图像形成操作。<第二实施例>第二实施例将解释通过增加要在要形成的调色剂带上重叠的颜色的数量来进一步减少停机时间的控制。可根据中间转印带104的清洁性能来增加要排出的调色剂的重叠颜色的数量，以下将描述其细节。[三种颜色的调色剂的组合]将参照图5描述当在图像形成处理之间形成调色剂带时通过重叠三种颜色来进一步减少停机时间的控制。当在图像形成处理之间排出参照图3描述的调色剂排出量时， 如图5中的500所表示的那样，Y调色剂和M调色剂被重叠，并且C调色剂和K调色剂被重叠。这与图4中的400同样。当中间转印带104的清洁性能高得即使重叠三种颜色的调色剂也足以令人满意地清洁它时，可通过根据要被重叠的颜色的调色剂排出量改变要被重叠的颜色的组合来进一步减少图像形成装置的停机时间。首先，获得需要排出每一颜色调色剂的量，并且，计算排出所需要的时间。基于计算值，将具有最短排出必要时间的颜色(M)的必要时间和具有第二最短排出必要时间的颜色(C)的必要时间之和与各颜色之中的具有最长排出必要时间的颜色(Y)的必要时间相比较。如果颜色(Y)的最长时间比颜色(M)的最短时间和颜色(C)的第二最短时间之和长， 那么重叠具有最长时间的颜色(Y)、具有第二最长时间的颜色(K)和具有最短时间的颜色 (M)。在结束排出最短时间颜色(M)的调色剂的量后，相继排出具有第二最短时间的颜色 (C)的调色剂的量。由此，在调色剂排出控制期间在任意的位置处排出一种至三种颜色的调色剂。注意，还可以在最短时间颜色的调色剂之前排出第二最短时间颜色的调色剂，并然后排出最短时间颜色的调色剂。利用该组合，11!^_图像形成间隔"由以下给出01!1^_图像形成间隔")=(图像形成时间)+ (Time_纸间隔)+ (Time_Y排出调色剂量)+ (Time_纸间隔)基于各颜色的调色剂排出量，Time_图像形成间隔和Time_图像形成间隔“之间的差值用作停机时间可减少时间。[处理序列(三种颜色的组合)]将参照图7的流程图来解释参照图5描述的三种颜色组合的例子的操作。注意， 打印机控制单元201控制该处理序列。如果外部主机计算机208或操作单元(未示出)在步骤S701中发出打印请求(在步骤S701中为是)，那么打印机控制单元201执行图像形成所需要的预处理并且开始图像形成(步骤S702)。在结束响应于打印请求输出每一页后，打印机控制单元201确定调色剂排出定时是否已到来(步骤S703)。如果调色剂排出定时还没有到来(在步骤S703中为否)，那么打印机控制单元201确定是否存在下一页(步骤S710)。如果存在下一页(在步骤S710中为是)，那么处理返回至步骤S702以继续图像形成。如果不存在下一页(在步骤 S710中为否)，那么打印机控制单元201执行必要的后处理，从而结束图像形成操作。如果要执行调色剂排出(在步骤S703中为是)，那么，如参照图3描述的那样，打印机控制单元201计算要排出的调色剂量(步骤S704)。在步骤S705至S708中，打印机控制单元201从调色剂带最短的颜色起依次选择颜色作为C0l0rl、C0l0r2、C0l0r3和Color4。 然后，由于可通过重叠C0l0r4、C0l0r3、以及Colorl和Color2的连续带来进一步缩短停机时间，因此，打印机控制单元201通过重叠三种颜色执行调色剂排出(步骤S709)。更具体而言，Color4、Color3和Color2被首先排出。在结束Color2的调色剂的排出后，Colorl被相继排出并且重叠于Color3和Color4上。在结束调色剂排出后，打印机控制单元201确定是否存在下一页(步骤S710)。如果存在下一页(在步骤S710中为是)，那么处理返回至步骤S702并且打印机控制单元201继续图像形成。如果不存在下一页(在步骤S710中为否)，那么打印机控制单元201执行必要的后处理，从而结束图像形成操作。在以上的实施例中，重叠两种或三种颜色的调色剂。但是，即使当根据中间转印带 104的清洁性能重叠大量颜色调色剂时，也可通过执行与以上的控制相同的控制来减少停机时间。如果存在不需要排出的调色剂，那么可仅对于需要被排出的调色剂执行与以上的控制相同的控制，由此减少停机时间。在以上的实施例中，操纵四种颜色的调色剂。但是，本发明不限于此，而是在图像形成装置中可处理的调色剂颜色的数量可以为五种或更多种。当对于同一颜色调色剂布置多个图像形成单元(例如，两个黑色图像形成单元)时，可通过对于各图像形成单元执行不同的调色剂排出控制操作来应用本发明。即使在这种情况下，也可通过根据清洁性能组合调色剂来减少图像形成装置的停机时间。也可通过读出并执行记录在存储器件上的程序以执行上述实施例的功能的系统或装置的计算机(或者诸如CPU或MPU的器件)、以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储器件上的程序以执行上述实施例的功能来执行其步骤的方法，实现本发明的各方面。出于这个目的，例如经由网络或从用作存储器件的各种类型的记录介质 (例如，计算机可读介质)将程序提供给计算机。虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附的权利要求的范围要被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。
权利要求
1.一种图像形成装置，其对于所保持的各颜色的调色剂执行调色剂排出控制，所述图像形成装置包括图像载体；转印部件，其上被转印和重叠在所述图像载体上形成的各颜色的调色剂图像；计算单元，被配置为计算用于形成各颜色的调色剂图像的调色剂量；以及控制单元，被配置为当通过所述计算单元计算的所述调色剂量比预定消耗量少时，将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上，其中，所述控制单元根据所述调色剂量和所述预定消耗量之间的差值来决定要被重叠的调色剂的颜色的组合。
2.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述控制单元以能够通过对于被转印到所述转印部件上的调色剂图像的清洁性能而清洁的颜色的数量为上限，来决定要在所述转印部件上重叠的调色剂颜色的数量。
3.根据权利要求2的图像形成装置，其中，所述清洁性能能够清洁通过将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上而转印的调色剂图像。
4.根据权利要求1的图像形成装置，其中，当决定各颜色的调色剂的组合时，所述控制单元从在所述调色剂量和所述预定消耗量之间具有最大差值或最小差值的颜色起依次选择和重叠多种颜色。
5.根据权利要求2的图像形成装置，其中四种颜色的调色剂作为各颜色的调色剂被保持，以及当决定各颜色的调色剂的组合时，在所述四种颜色的调色剂之中，所述控制单元重叠在所述调色剂量和所述预定消耗量之间具有最大差值的调色剂和具有第二最大差值的调色剂，并且重叠具有最小差值的调色剂和具有第二最小差值的调色剂。
6.根据权利要求2的图像形成装置，其中四种颜色的调色剂作为各颜色的调色剂被保持，所述清洁性能能够清洁通过将至少三种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上而转印的调色剂图像，以及当在决定各颜色的调色剂的组合时所述四种颜色的调色剂之中的在所述调色剂量和所述预定消耗量之间具有最大差值的调色剂的差值比具有最小差值的调色剂的差值和具有第二最小差值的调色剂的差值之和大时，所述控制单元重叠具有最大差值的调色剂和具有第二最大差值的调色剂，进一步重叠具有最小差值的调色剂和具有第二最小差值的调色剂中的一种调色剂，并在结束所述一种调色剂的排出后，重叠具有最小差值的调色剂和具有第二最小差值的调色剂中的另一种调色剂。
7.一种图像形成装置的控制方法，所述图像形成装置包括图像载体、以及其上被转印和重叠在所述图像载体上形成的各颜色的调色剂图像的转印部件，并且对于所保持的各颜色的调色剂执行调色剂排出控制，所述控制方法包括计算步骤，计算用于形成各颜色的调色剂图像的调色剂量；以及控制步骤，当在所述计算步骤中计算的所述调色剂量比预定消耗量少时，将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上，其中，在所述控制步骤中，根据所述调色剂量和所述预定消耗量之间的差值来决定要被重叠的调色剂的颜色的组合。
全文摘要
本发明涉及图像形成装置及控制方法。对于所保持的各颜色的调色剂执行调色剂排出控制的图像形成装置包括图像载体；转印部件，其上被转印和重叠在所述图像载体上形成的各颜色的调色剂图像；计算单元，被配置为计算用于形成各颜色的调色剂图像的调色剂量；以及控制单元，被配置为当通过所述计算单元计算的所述调色剂量比预定消耗量少时，将至少两种颜色的调色剂重叠到所述转印部件上，其中，所述控制单元根据所述调色剂量和所述预定消耗量之间的差值来决定要被重叠的调色剂的颜色的组合。
文档编号G03G15/00GK102478779SQ20111037205
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月22日 优先权日2010年11月26日
发明者富安裕昭, 山冈敬彦, 山本祐一, 岩馆慎之介, 志村嘉洋 申请人:佳能株式会社