图像形成装置的制作方法

专利名称：图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种图像形成装置。
背景技术：
作为图像形成装置，在现有的图像形成装置中，可更换地安装有储存补给色调剂的色调剂容器，并且根据显影単元内的色调剂减少将色调剂从所安装的色调剂容器补给到显影单元内。对于这种类型的图像形成装置，需要通过检测所安装的色调剂容器的寿命(空度)以促使更换色调剂容器。此外，优选的是，即使在色调剂容器达到寿命之前，也警告用户色调剂剩余量減少或者告知用户色调剂容器内的色调剂剩余量(％ )。在此，专利文献l(JP-A-2001-92232)已经提出如下技术通过计算像素估算显影 剂的剩余量，并且利用电容量检测在显影剂即将耗尽之前的显影剂剰余量。此外，专利文献2(JP-A-2005_173088)已经提出如下技术从所补给色调剂量的累积值中预测色调剂的剰余量，直到色调剂盒的寿命变得等于或小于色调剂剩余量的阈值，并且从累积像素数中预测色调剂盒为空时的显影剂的剰余量。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够计算色调剂剩余量而不会使用户产生不舒适感的图像形成装置。根据本发明的第一方面，提供一种图像形成装置，包括图像保持体，其通过经受曝光来保持潜像，并通过用色调剂显影来保持色调剂图像；显影单元，其通过用色调剂对在所述图像保持体上保持的潜像进行显影来形成色调剂图像；转印单元，其将在所述图像保持体上形成的色调剂图像转印到记录介质上；定影单元，其将转印的色调剂图像定影到记录介质上；容器安装部，其上可更换地安装有色调剂容器，所述色调剂容器储存有待供应至所述显影単元的补给色调剂；以及色调剂剩余量计算单元，其计算在所述容器安装部上所安装的所述色调剂容器内的色调剂的剰余量，其中，所述色调剂剩余量计算单元包括一次计算器，其通过基于彼此不同的基础计算所述色调剂容器内的色调剂的剰余量来分别计算多个一次剰余量；存储单元，其存储剩余量空间的空区域数据，空区域被定义为在使用所述多个一次剰余量作为变量的剰余量空间中所述色调剂容器为空的区域；以及二次计算器，其參照在所述存储単元中存储的所述空区域数据，并且在所述剩余量空间中的穿过所述色调剂容器未被使用的原点和由所述一次计算器计算出的所述多个一次剰余量所定义的当前坐标的直线上，计算所述当前坐标和到达所述空区域的点之间的距离与所述原点和到达所述空区域的所述点之间的距离之间的比例作为当前色调剂剩余量。根据本发明的第二方面，在根据第一方面的图像形成装置中，所述色调剂剩余量计算单元以不同的时间间隔计算ー个色调剂容器内的当前色调剂剩余量，并且如果此次计算的当前色调剂剩余量大于上一次计算的当前色调剂剩余量，则所述色调剂剩余量计算单元維持上一次计算的当前色调剂剩余量作为当前色调剂剩余量。
根据本发明的第三方面，根据所述第一或第二方面的图像形成装置还可以包括曝光単元，图像数据输入所述曝光単元，并且所述曝光単元通过根据所述图像数据对所述图像保持体曝光在所述图像保持体上形成潜像；以及色调剂补给部件，其将色调剂从所述容器安装部上安装的所述色调剂容器补给至所述显影単元，其中，所述一次计算器通过基于所述图像数据和所述色调剂补给部件的色调剂补给操作计算所述色调剂容器内的色调剂剩余量来分别计算两个一次剰余量，并且在将新的色调剂容器安装到所述容器安装部上之后，所述二次计算器仅基于所述两个一次剰余量中的基于所述图像数据计算的一次剰余量计算所述当前色调剂剩余量，直到所述两个一次剰余量中的基于所述图像数据计算的所述一次剰余量达到第一阈值。根据本发明的第四方面，根据第一至第三方面中任一方面所述的图像形成装置还可以包括色调剂剩余量警告単元，其发出在所述色调剂剩余量计算单元中计算的色调剂剰余量已达到第二阈值的警告。根据本发明的第五方面，根据第四方面的图像形成装置还可以包括设定单元，其 可变更地设定所述第ニ阈值。根据所述第一方面的图像形成装置，与未采用此构造的情况相比，能够实现色调剂剩余量的计算而用户具有小的不舒适感。根据所述第二方面的图像形成装置，与始终将色调剂剩余量更新为本次计算的色调剂剩余量的情况相比，能够实现对色调剂剩余量的计算而用户具有更小的不舒适感。根据所述第三方面的图像形成装置，与从ー开始起就基于两个一次剰余量计算色调剂剩余量的情况相比，能够抑制早期阶段中的色调剂剩余量计算值的明显波动。根据所述第四方面的图像形成装置，与未采用本构造的情况相比，能够向用户提供精确的信息。根据所述第五方面的图像形成装置，与未采用本构造的情况相比，能够提高用户的易用性。


下面基于附图详细说明本发明的示例性实施例，其中图I是作为图像形成装置的实例的复印机的外观的立体图；图2是在图I中示出其外观的复印机的内部构造图；图3是示出色调剂容器和显影单元的示意性截面图；图4是示出色调剂容器和显影单元的示意性截面图；图5是示出本示例性实施例的控制系统的框图；图6是示出当将电カ供应至图I所示的复印机吋，由主控制器执行的计算色调剂剰余量的处理的流程图；图7是示出当存在打印请求时所执行的计算色调剂剩余量的处理的流程图；图8是示出示例性实施例的计算色调剂剩余量的算法的视图。图9是示出在仅基于色调剂累积补给量计算值计算色调剂剩余量时的剩余量空间的视图；图10是示出在仅基于累积像素数的值计算色调剂剩余量时的剩余量空间的视图；以及图11是基于色调剂累积补给量计算值和累积像素数两者，而当为两者之中的较快者而示出警告时示出剰余量空间的视图。
具体实施例方式下面对本发明的示例性实施例进行说明。图I是作为图像形成装置的实例的复印机的外观的立体图。复印机I包括文档读取部IA和图像形成部1B。文档读取部IA设置有文档供给台11，文档以堆叠的形式放置在文档供给台11上。放置在文档供给台11上的文档被逐页地供给，记录在文档上的文字或图像被读取出，并且文档被排出至文档排出台12上。
此外，文档读取部IA包括位于背面的铰轴，该铰轴从左侧延伸至右側。文档供给台11和文档排出台12能够被一体地抬起，从而围绕作为旋转中心的铰轴旋转，并且在文档供给台11和文档排出台12的下方延展有由透明玻璃制成的文档读取板13 (參见图2)。在文档读取部IA中，可以通过将仅仅一页文档放置在文档读取板13上并使该文档的待读取表面朝向下方而非将文档放置在文档供给台11上，以从放置在文档读取板13上的文档中读取文字或图像。在文档读取板13的前方设置有显示操作部14。显示操作部14向用户显示各种消息、显示各种操作按钮，并且接受诸如读取文档的指示和形成图像的指示等操作。整个文档读取部IA由支撑架15支撑。此外，图像形成部IB设置有纸张排出台21，已形成有图像的纸张排出至该纸张排出台21上。此外，在图像形成部IB的前表面上设置有前盖22，通过打开前盖22更换设置在图像形成部中的诸如色调剂容器等部件或者移除在传送期间卡塞的纸张。此外，在前盖22的下方容纳有三个抽屉型纸张供给托盘23_1、23_2和23_3，在该三个托盘中以堆叠的形式储存有尚未形成图像的纸张。此外，在图像形成部IB的左侧面上设置有侧盖24，通过打开侧盖24去除在传送期间卡塞的纸张。此外，在图像形成部IB的底面上安装有使图像形成部IB能够移动的轮子251。图2是在图I中示出其外观的复印机的内部构造图。在由透明玻璃制成的文档读取板13的下方设置有文档读取光学系统30。文档读取光学系统30包括第一单元体31，其包括灯311和反射镜312 ;第二単元体32，其包括两个反射镜321和322 ;以及光电传感器33，其读取表示图像的光井生成图像信号。第一単元体31和第二単元体32可以沿着文档读取板13朝箭头A和A'的方向移动，并且在初始状态下位于图2所示的左侧位置。放置在文档供给台11上的文档S被逐页地供给，并且利用传送辊16面向文档读取板13被传送到传送路径17中。在文档S面向文档读取板13被传送吋，文档S受到灯311的照射。从文档S反射的光由反射镜312、321和322反射，并由光电传感器33读取，并且生成表示记录在文档S上的文字或图像的图像信号。受灯311照射的文档S被进ー步传送并供给至文档排出台12上。
当将文档放置在文档读取板13上时，第一単元体31和第二単元体32沿着箭头A的方向移动，使得光电传感器33与文档读取板13上的文档读取位置之间的光学距离始终保持恒定。此外，在此期间，灯311照射文档，并且在文档上所记录的文字或图像由光电传感器33读取，并被转换为图像信号。由光电传感器33获取的图像信号被输入至图像处理单元34。由光电传感器33获取的图像信号为代表顔色，即R(红色)、G(緑色)和B(蓝色)的图像信号。图像处理单元34将这些RGB图像信号转换为由Y(黄色)、M(品红色)、C (蓝绿色或青色)和K(黒色)形成的图像数据，并临时地存储该图像数据。此外，图像数据被适时发送至曝光控制器41，该曝光控制器41用于曝光以形成将在下文说明的潜像。图像形成部IB设置有曝光单元42。根据潜像的格式将与Y、M、C和K对应的图像数据从曝光控制器41发送至曝光単元42，并且从曝光単元42发射由与Y、M、C和K对应的各图像数据所调制的各曝光光线421Y、421M、421C和421K。
此外，在图2中，在与曝光控制器41相邻的位置处设置有主控制器40。主控制器40由微型计算机以及该微型计算机执行的程序形成。主控制器40与曝光控制器41、显示操作部14(见图I)、图像处理单元34、其他各种电源电路或驱动电路(未示出)等连接；并且主控制器40负责控制整台复印机I。上述三个纸张供给托盘23_1、23_2和23_3由左导轨和右导轨24_1、24_2和24_3支撑，并且被收容在图像形成部IB的下部内。纸张P以堆叠的形式储存在每个纸张供给托盘23_1、23_2和23_3中。为了实现补充纸张P的目的，每个纸张供给托盘23_1、23_2和23_3适于由导轨24_1、24_2和24_3引导的同时能够被自由地拉开。纸张P从通过显示操作部分14 (见图I)的操作等在三个纸张供给托盘23_1、23_2和23_3中指定的纸张供给托盘(在此，例如纸张供给托盘23_1)中利用拾取辊25并且通过阻滞辊26逐页地分离供给。分离的单页纸张P经由传送辊27向上传送。然后，由待机棍(standby roller) 28调节纸张在待机棍28之后的传送定时,并且该纸张被继续向上传送。下面将对纸张在待机辊28之后的传送进行说明。在图像形成部IB的中间部分中设置有四个图像形成单元50Y、50M、50C和50K，该四个图像形成单元50Y、50M、50C和50K利用与各颜色(即Y、M、C和K)对应的色调剂形成色调剂图像。由于四个图像形成単元50Y、50M、50C和50K除了所使用的色调剂的顔色彼此不同之外具有相同的构造，所以这里选择图像形成単元50Y并且对图像形成単元50Y的构 造进行说明。图像形成单元50Y包括沿着图2中箭头B所示的方向旋转的感光体51。在感光体51的周围设置有充电器52、显影单元53和清洁器55。此外，转印单元54设置在如下位置处即，将在下文中进行说明的中间转印带61夹在感光体51和转印单元54之间。感光体51具有辊状的形状，其通过充电保持电荷，通过曝光放出电荷，并且将静电潜像保持在其表面上。充电器52将感光体51的表面充电至一定的充电电势。此外，图像形成部IB包括上述曝光単元42。图像信号从曝光控制器41输入至曝光单元42，并且曝光单元42输出根据输入图像信号调制的曝光光线421Y、421M、421C和421K。在感光体51由充电器52充电后，感光体51受到从曝光单元42发射的曝光光线421Y照射。因此，在感光体51的表面上形成静电潜像。在曝光光线421Y照射感光体51并且静电潜像形成在感光体51的表面上之后，该静电潜像由显影单元53进行显影。因此，在感光体51的表面上形成色调剂图像(使用图像形成単元50Y中的黄色(Y)色调剂形成的色调剂图像)。显影单元53包括设置在壳体531内的两个螺旋推运器532_1和532_2和显影辊533，由色调剂和载体形成的显影剂储存在壳体531内。两个螺旋推运器532_1和532_2搅动显影剂，而显影辊533将显影剂运送至面向感光体51的位置。当形成在感光体51上的静电潜像被显影之后，偏置电压施加在显影辊533上，并且包含在显影剂中的色调剂通过偏置电压的作用沿着在感光体51上形成的静电潜像附着在感光体51上。因此，形成色调齐_像。
经由显影単元53所执行的显影过程而在感光体51上形成的色调剂图像通过转印单元54的作用转印至中间转印带61。在该转印之后残留在感光体51上的色调剂利用清洁器55从感光体51上移除。中间转印带61为缠绕在多个辊62上并且朝着箭头C的方向旋转的环带。由各图像形成单元50Y、50M、50C和50K使用各颜色的色调剂所形成的色调剂图像被转印至中间转印带61上，从而被依次地堆叠，并且被传送至设置有转印单元63的二次转印位置。将已传送至待机辊28的纸张与之同步地传送至二次转印位置，并且转印在中间转印带61上的色调剂图像通过转印単元63的作用被转印到所传送的纸张上。已转印有色调剂图像的纸张被继续传送，并且转印到纸张上的色调剂图像通过定影単元64加压和加热被定影在纸张上。因此，由已定影的色调剂图像所形成的图像形成在纸张上。其上已形成有图像的纸张被继续传送，并且利用排出辊65排出至纸张排出台21上。已经由转印单元63将色调剂图像从中间转印带61转印至纸张的中间转印带61继续旋转，并且残留在中间转印带61的表面上的色调剂利用清洁器66从中间转印带61上移除。此外，在图像形成部IB中的中间转印带61上方设置有容器安装部29Y、29M、29C和29K。在这些容器安装部29Y、29M、29C和29K上分別安装有色调剂容器67Y、67M、67C和67K，该色调剂容器67Y、67M、67C和67K储存有与黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黒色(K)对应的各颜色的色调剂。储存在这些色调剂容器67Y、67M、67C和67K内的各颜色的色调剂根据在相应的显影単元53中的色调剂的消耗补给至各显影单元53。此外，在图像形成部IB中，根据诸如预定数量的图像的形成、或者温度和湿度环境的变化、以及某个部件的更换等各种情形执行“过程控制”。在该过程控制中，形成具有预定图像浓度(色调剂补片)的均匀图像，色调剂补片的浓度由未示出的检测器检测并且与基准浓度进行对比，并且调节各种因素使得补片的浓度成为基准。例如，所述各种因素包括图像数据的图像浓度的转换、从色调剂容器补给至显影单元的色调剂的量、充电器的充电量、由曝光単元照射的曝光量、显影单元的显影偏置电压等等。图像浓度的暂时变化由此过程控制进行校正，从而形成具有恒定浓度的图像。当应该执行过程控制的情形到来吋，由于在这一时刻正在执行打印操作等操作，因此无法立即执行过程控制。因此，生成过程控制执行请求标志，在能够执行过程控制的时刻提交该标志，并且如果产生该标志则执行过程控制。
图3和图4是示出色调剂容器和显影单元的示意性截面图。在此，图3是从侧面看到的示意性截面图，而图4是从上面看到的示意性截面图。在此，仅典型地示出一个系统，并且省略了由Y、M、C和K的附图标记表示的各部件。包含色调剂和载体的显影剂537(參见图3)储存在显影单元53内并且受到两个螺旋推运器532_1和532_2搅动而沿着图4中箭头F、G、H和I所示的方向循环。显影剂537由沿箭头E所示的方向旋转的显影辊533保持，显影剂537受到由层厚限制部件534所执行的层厚限制，并且显影剂537被传送至与感光体51相对的显影位置。同吋，沿着箭头B所不的方向旋转的感光体51由充电器52充电,并受到从曝光单兀42发射的曝光光线的照射，从而形成静电潜像。该静电潜像利用包含在由显影辊533所传送的显影剂中的色调剂显影。因此，在感光体51上形成色调剂图像。由于已參考图2对形成在感光体51上的色调剂图像的后续处理进行了说明，在此省略其重复说明。当储存于显影单元53中的显影剂537所包含的色调剂以这种方式消耗吋，则包含 在显影剂537中的色调剂变得不足。然后，设置在色调剂补给通道68内的螺旋推运器681旋转，从而将在色调剂容器67内储存的补给色调剂671沿箭头J所示的方向传送到色调剂补给通道68中并且供应至显影単元53中。在供应至显影単元53的色调剂被传送以沿着图4所示的箭头F、G、H和I循环的同吋，由两个螺旋推运器532_1和532_2搅动并且与载体混合。图5是示出本示例性实施例的控制系统的框图。图5仅示出为阐述本示例性实施例的特征部分所需的要素。图5中示出了主控制器40，显示操作部14，曝光控制器41，曝光単元42，显影单元53，色调剂容器67，感光体50Y、50M、50C和50K，以及中间转印带61 (它们也在图I或图2中示出)。然而，在图5中，显影单元53示出为图2所示的四个显影単元，并且色调剂容器67示出为图2所示的四个色调剂容器。由于除了关于色调剂容器67与主控制器40之间的通信的事项之外，上文已经说明图I或图2所示的各要素，因此，将省略它们的重复说明，仅对关于通信的事项进行说明。在色调剂容器67上安装有与对应于各颜色(即Y、M、C和K)的色调剂容器67Y、67M、67C和67K(參见图2)对应的非易失存储器(未示出)。主控制器40与在各色调剂容器67上所安装的非易失存储器进行通信，并且从非易失存储器中读取色调剂容器的类型、过去使用历史等，或者在非易失存储器中写入新的使用历史等。图5中还示出了图像浓度计算器91、补给量计算器92和图像浓度检测器93。在图像浓度计算器91中，基于从图2所示的图像处理单元34发送至曝光控制器41的图像数据为每种颜色(即Y、M、C和K)计算图像浓度。也就是说，在图I和图2所示的图像形成部IB中，表示图像浓淡(明暗)的图像由附着有色调剂的像素的浓度形成。在图像浓度计算器91中，基于图像数据为每个图像和顔色(即Y、M、C和K)计算附着有色调剂的像素数。关于计算出的像素数的信息被发送至主控制器40，并且在主控制器40中，为每种颜色(即Y、M、C和K)计算累积像素数，该累积像素数为到目前为止所形成的图像的累积像素数的值。此外，在补给量计算器92中计算从色调剂容器67到显影单元53中的色调剂补给量。然而，由于色调剂补给量是基于图3和图4所示的在色调剂补给通道68内所设置的螺旋推运器681的旋转圈数而计算出的，因此色调剂补给量可能与实际的色调剂补给量不同。例如，实际的色调剂补给量因环境温度和湿度而发生波动，并且即便当色调剂容器67内填充有补给的色调剂以及色调剂容器67基本为空时，实际的色调剂补给量也发生波动。由补给量计算器92所计算的关于色调剂补给量的信息传递至主控制器40，并且在主控制器40中计算色调剂累积补给量计算值，该计算值为色调剂累积补给量的值。在此，如同在图像浓度计算器91中执行像素数的计算一祥，也为与Y、M、C和K对应的各顔色的色调剂中的每ー个执行在补给量计算器92中所执行的色调剂补给量的计算。因此，在主控制器40中计算与每种颜色的色调剂相对应的色调剂累积补给量计算值。此外，在图像浓度检测器93中检测在上述过程控制中由与Y、M、C和K对应的各颜色的色调剂形成的各色调剂补片的浓度。这些色调剂补片的浓度的检测结果也被发送至主控制器40。
下面将參考上述构造说明由主控制器40执行的用于计算色调剂容器内的色调剂剰余量的色调剂剩余量计算处理。图6是示出当将电カ供应至图I所示的复印机吋，由主控制器执行的计算色调剂剰余量的处理的流程图。在将电カ供应至图I和图2所示的复印机I时(步骤S01)，在图I所示的显示操作部14中显示色调剂容器内的色调剂剩余量(步骤S02)。在此，显示的色调剂剩余量是在图7所示的步骤S23或S24中计算出的、根据需要进行了更新的(步骤S26)、并且在上一次电源断开时所显示的色调剂剩余量。计算色调剂剩余量的方法将在下面进行说明。然而，当新的色调剂容器在安装后未曾使用时，色调剂剩余量显示为100%。然后，判定是否色调剂剩余量等于或小于阈值A (步骤S03)。如果判定色调剂剩余量等于或小于阈值A，则除了显示步骤S02中的色调剂剩余量之外，还显示警告(步骤S04)。在此，阈值A与本发明的第二阈值的实例对应，并且阈值A是用于判定色调剂容器内的色调剂剩余量已减少至例如25%。此外，在步骤S05中，判定是否色调剂容器已达到寿命，即，是否色调剂容器内的色调剂剩余量为0%。如果判定色调剂容器已到达到寿命，则显示更换请求信息，使得用新的色调剂容器更换该色调剂容器(步骤S06)，并且临时禁止打印操作(步骤S07)。在色调剂容器更换后，执行继续打印操作的处理(未示出)并再次允许打印操作。同时，如图2所示，在复印机I上安装有四个色调剂容器67Y、67M、67C和67K。因此，在步骤S02至S04和步骤S06中为每个色调剂容器执行处理或显示。然而，在步骤S05中，即使四个色调剂容器中任何ー个色调剂容器达到寿命，也判定色调剂容器已达到寿命。然后，进行步骤S06的处理。在步骤S07，即使任何ー个色调剂容器达到寿命，也禁止打印操作。如果在步骤S05中判定所有的四个色调剂容器均未达到寿命，则进行步骤Sll处理并且判定是否产生过程控制执行请求标志。如果未产生过程控制执行请求标志，则图6所示的通电时刻处理结束。如果在步骤Sll中判定产生了过程控制执行请求标志，则执行过程控制(步骤S12)。此外，在图5所示的图像浓度检测器93中检测在过程控制中形成的色调剂补片的浓度，并且判定是否色调剂补片的浓度低于阈值B (步骤S06)。阈值B是用于判定储存在显影単元内的显影剂的色调剂浓度(色调剂与载体的比例)过度地减小从而应该恢复的阈值。如果在步骤S13中判定色调剂的浓度不低于阈值B，则图6所示的处理结束。过程控制本身是为各顔色(即，Y、M、C和K)同时地进行。然而，例如对色调剂的浓度是否低于阈值B的判定(步骤S13)或者将在下文中说明的后续恢复补给(步骤S14)等处理是为了与对应于Y、M、C和K的各顔色的色调剂对应的各显影单元或者色调剂容器而执行的。同时，如果在步骤S13中判定色调剂的浓度低于阈值B，则进行步骤S14的处理并且执行恢复补给。也就是说，在此，执行将色调剂从色调剂容器补给至显影单元的补给操作，以便恢复储存在显影单元内的显影剂的色调剂的浓度。具体地说，在此，对设置在图3和图4所示的色调剂补给通道68内的螺旋推运器681执行旋转处理。在此步骤之后，再次执行过程控制(步骤S15)，并且判定色调剂的浓度是否恢复(步骤S16)。如果色调剂的浓度已恢复，则图6所示的处理结束。同时，色调剂补给操作并非仅在执行过程控制时执行。 也就是说，基于平常的色调剂使用量估算色调剂的使用量，并且还对色调剂补给与估算的色调剂使用量对应的色调剂量。如果色调剂的浓度仍然低于阈值B (步骤S13)，则执行恢复补给(步骤S14)。如上文所述在正常操作范围内执行恢复补给，但是就本示例性实施例中所关注的色调剂容器内的色调剂剩余量而言，在下述的状态中执行恢复补给。即，例如，当即使从安装在色调剂容器上的非易失存储器的数据中判定色调剂容器尚未达到寿命，但因某种原因该安装有非易失存储器的色调剂容器为空时，则执行步骤S 14的后续处理。SP，步骤S 14的后续处理是就色调剂容器的寿命而言当出现任何异常时为了保证安全而实施的处理。如果在步骤S16中判定色调剂的浓度未恢复(这意味着如上文所述，尽管判定所安装的色调剂容器尚未达到寿命，但色调剂剩余量实际上为0% )，则在显示操作部14(參见图I和图5)上显示色调剂容器的更换请求信息(步骤S17)。在此步骤之后，如果新的色调剂容器已安装(步骤S18)，则再次执行恢复补给(步骤S14)。基于例如打开/闭合图I所示的前盖22的操作的检查来判定色调剂容器的可靠安装，并且尝试与在色调剂容器上所安装的非易失存储器进行通信，如果能够执行与非易失存储器的通信，则判定色调剂容器已安装。图7是示出当存在打印请求时所执行的计算色调剂剩余量的处理的流程图。除了执行页面打印(步骤S32)、执行过程控制(步骤S36和S39)以及禁止打印(步骤S31)之夕卜，图7所示的处理也用干与对应于Y、M、C和K的各顔色的色调剂对应的各显影单元或色调剂容器。如果图I和图2所示的图像形成部IB接收到打印请求(步骤S21)，则首先判定是否安装新的色调剂容器之后累积像素数小于阈值C (步骤S22)。阈值C与本发明的第一阈值的实例对应，并且阈值C是用于判定是否现阶段为处于新的色调剂容器已安装并刚刚开始使用的早期阶段的阈值。阈值C为通过将累积像素数转换为色调剂剩余量而获得的、并且例如与色调剂剩余量的90%对应的值。在此，在下文说明的图8中，从O %超过100 %的值示出为累积像素数，并且从O %超过100%的值示出为色调剂累积补给量计算值。这些值中，累积像素数中的0%和色调剂累积补给量计算值中的0%表示刚安装完新的色调剂容器之后色调剂容器内的色调剂剩余量为100%的状态。此外，累积像素数100%和色调剂累积补给量计算值100%是认为在普通操作环境下继续打印具有普通图像浓度的图像时的色调剂容器的寿命的累积像素数和色调剂累积补给量计算值。然而，实际上，操作环境也在不断地变化，从而要打印的图像浓度也不断地变化。因此，色调剂容器的寿命可能低于100%，并且即使超过100%可能也尚未达到寿命。在此已完成对图8的说明，并且将继续返回图7进行说明。在步骤S22中，如果判定累积像素数小于阈值C，则进行步骤S23的处理并且基于累积像素数计算色调剂剩余量。同时，在步骤S22中，如果判定累积像素数等于或大于阈值C，则进行步骤S24的处理并且基于累积像素数和色调剂累积补给量计算值两者来计算色调剂剩余量。在累积像素数小于阈值C并且新的色调剂容器刚开始使用的早期阶段，由于对储存在显影单元内的显影剂的色调剂浓度的错误检測、检测变化等原因，产生即使累积像素 数增加而色调剂也没有补给的情况，或者产生与该情况相反的即使累积像素数几乎没有增加但大量的色调剂被补给的情况。因此，在本示例性实施例中，如果累积像素数小于阈值C，则基于相对稳定的累积像素数来计算色调剂剩余量(步骤S23)。下文中将參考图8对步骤S23和步骤S24中计算色调剂剩余量的具体算法进行说明。在此，首先对图7的流程图进行说明。当在步骤S23和步骤S24中计算色调剂容器内的色调剂剩余量时，判定作为计算结果的色调剂剩余量与上一次计算的色调剂剩余量相比是否減少(步骤S25)。仅在色调剂剰余量与上一次相比減少的情况下，更新色调剂剩余量并且将更新的色调剂剩余量反映在显示操作部14的显示屏上(步骤S26)。因此，排除了在处理期间显示屏上的色调剂剩余量一度減少而又显示增加而使用户感到的不舒适感。由于后续步骤S27至S31的处理与图6所示的流程图的步骤S03至S07的处理相同，所以省略对这些步骤的说明。如果在步骤S29中判定四个色调剂容器67Y、67M、67C和67K(參见图2)中任何一个的寿命都没有达到寿命，则执行与一页对应的打印(步骤S32)并且以与一页的像素数来进ー步更新累积像素数(步骤S33)。同吋，除了图7所示的流程图所表示的处理之外，每当执行色调剂补给操作，便对色调剂累积补给量计算值进行更新。此外，判定是否与一页或多页对应的打印所形成的作业已完成(步骤S34)，该ー页或多页是在单次打印请求下打印的，并且包含这次所打印的ー页。如果作业尚未完成，则重复步骤S22的后续过程。如果在步骤S34中判定作业已经完成，则进行步骤S35的后续处理。由于步骤S35至S42的处理与图6所示的流程图中的步骤Sll至S18的处理相同，所以省略对这些步骤的重复说明。接下来，将对在图7的步骤S23和步骤S24中所执行的计算色调剂容器内的色调剂剩余量的算法进行说明。图8是示出本示例性实施例中计算色调剂剩余量的算法的视图。在此，图8示出了表示色调剂剩余量的剩余量空间，该剩余量空间为ニ维空间,其中横轴表示色调剂累积补给量计算值)而纵轴表示累积像素数)。预先定义剩余量空间的空区域(区域103A)并将该空区域存储在主控制器40(參见图I和图5)中所设置的存储单元中。在本示例性实施例中，剩余量空间的空区域已经存储在主控制器40中所设置的存储单元中。然而，本发明不限于该示例性实施例。可以在主控制器的外部设置存储单元，并且剩余量空间的空区域可以存储在该存储単元中。色调剂累积补给量计算值)以及累积像素数)中的每ー个均与本发明的各一次剰余量的实例对应。的含义与上文所述的含义相同。此外，在图8中，未填有阴影斜线或阴影网格线的区域IOlA是具有足够的色调剂剩余量的区域，填有阴影斜线的区域102A是色调剂剩余量等于或低于25%的区域，而填有阴影网格线的区域103A是色调剂容器已达到寿命并且色调剂剩余量为0%的空区域。首先，对在图7的步骤S24中基于色调剂累积补给量计算值和累积像素数两者计 算色调剂剩余量的算法进行说明。在步骤S24中，在图8所示的剰余量空间中，在穿过色调剂容器未使用的原点(0%,0% )和由所计算的累积像素数与色调剂累积补给量计算值所定义的当前坐标(x%，y% )的直线上，计算当前坐标(x%，y% )与空区域(区域103A)间的距离和原点与空区域(区域103)间的距离之间的比例R作为当前色调剂剩余量。也就是说，在将直线到达空区域(区域103A)的点的坐标定义为(XtlKyc^ )吋，通过表达式⑴计算比例R。[表达式I]R =X 100(- ) ... (I)
V +少。也就是说，在当前坐标是图8所示的点A时，基于表达式(I)计算如下两个距离之间的比例Ra:点A与直线到达空区域(区域103Α)的点之间的距离、以及原点(0，0)与将原点(0，0)和点A相连接的直线到达空区域(区域103Α)的点之间的距离。比例Ra成为当前的色调剂剩余量。此外，类似于点Α，在当前坐标是图8所示的点B时，基于表达式(I)计算如下两个距离之间的比例Rb :点B与直线到达空区域(区域103Α)的点之间的距离、以及原点(0，O)与将原点(0，0)和点B相连接的直线到达空区域(区域103Α)的点之间的距离。比例Rb成为当前的色调剂剩余量。当目前位于点A的当前点在将原点与点A连接起来的直线上移动并且到达位于区域IOlA与区域102Α之间的边界上的点C时，显示表示此刻色调剂剩余量少的警告(图7中的步骤S28)。点C为色调剂剩余量减小至25 %的点。此外，类似地，当目前位于点B的当前点在将原点与点B连接起来的直线上移动并且到达位于区域IOlA与区域102Α之间的边界上的点D时,显示表示此刻色调剂剩余量少的警告。点D也是色调剂剩余量减小至25%的点。同时，本发明不限于当前点(坐标)沿着一条直线移动的情况，并且根据操作环境等具体情形，当前点可以沿着各种图案的弯曲线到达空区域(区域103Α)。通过将与当前时刻对应的当前点(坐标)应用于表达式(I)计算色调剂剩余量。
根据參考图8所说明的用于计算色调剂剩余量的算法，所计算出的色调剂剩余量不会使用户产生不舒适感。接下来，对在图7的步骤S23中仅基于累积像素数计算色调剂剩余量的算法进行说明。在此，当參考累积像素数并且色调剂累积补给量计算值被认为与累积像素数具有相同的百分比时，计算色调剂剩余量。也就是说，例如，当累积像素数是5%时，色调剂累积补给量计算值也被认为是5%，而当累积像素数是10%时，色调剂累积补给量计算值也被认为是10%。换句话说，这意味着认为当前点沿着以45°角倾斜的直线移动，如图8所示。在此，当如上述认为时，则基于上述表达式(I)计算比例R。比例R认为是色调剂剩余量。仅基于累积像素数计算色调剂剩余量的原因在干可能在早期阶段的色调剂补给量如上文所述地发生显著变化。接下来，对计算色调剂剩余量的算法的各种比较例进行说明。 图9是示出当仅基于色调剂累积补给量计算值计算色调剂剩余量时的剩余量空间的视图。区域101B、区域102B和区域103B分别与图8所示的区域101A、区域102A和区域103A对应。区域103B是将色调剂剩余量定义为O %的空区域，并且区域103B的范围与图8所示的空区域103A的范围相等。与之对比的是，在此，仅基于色调剂累积补给量计算值计算色调剂剩余量。因此，色调剂剩余量为多的区域IOlB与色调剂剩余量为少的区域102B之间的边界与图8中两个区域IOlA和102A之间的边界不同。如果当仅基于色调剂累积补给量计算值计算色调剂剩余量时，色调剂累积补给量计算值和累积像素数变化相同，则计算如直线A所示的合适的色调剂剩余量，并且在色调剂剩余量到达25%的时刻显示色调剂剩余量少的警告。同时，如果色调剂累积补给量计算值的变化大而累积像素数的变化小，则例如当前位置沿着直线B移动。当色调剂剩余量还有45%时显示表示色调剂剩余量少的警告。在这种情形下，在某些装置中，不清楚当前位置是沿着直线A变化还是沿着直线B变化。因此，即使在这种情况下，色调剂剩余量也显示为25%。然而，在色调剂剩余量显示为25%之后，由于仍能够打印很多待打印的纸张，所以用户感觉不舒适。同时，与此相反，如果考虑到色调剂累积补给量计算值的变化小而累积像素数的变化大，并且当前位置沿着直线C移动，则在色调剂剩余量为5%的时刻显示色调剂剩余量为25%的警告。在这种情形下，用户预计打印纸张的数量对应于25%的色调剂剩余量。然而，由于色调剂剩余量实际为5%，所以当前位置会立即到达空区域。结果，在这种情形下用户也感觉不舒适。图10是示出当仅基于累积像素数值计算色调剂剩余量时的剩余量空间的视图。区域101C、区域102C和区域103C分别与图8所示的区域101A、区域102A和区域103A对应。区域103C是将色调剂剩余量定义为O %的空区域，并且区域103C的范围与图8和图9所示的空区域103A和103B的范围相等。与之不同的是，在此，仅基于累积像素数计算色调剂剩余量。因此，色调剂剩余量为多的区域IOlC与色调剂剩余量为少的区域102C之间的边界与图8中两个区域IOlA和102A之间的边界以及图9中两个区域IOlB和102B之间的边界均不同。
如果当仅基于累积像素数计算色调剂剩余量时，色调剂累积补给量计算值和累积像素数变化相同，则计算如直线A所示的合适的色调剂剩余量，并且在色调剂剩余量到达25 %的时刻显示色调剂剩余量少的警告。同时，如果色调剂累积补给量计算值的变化大而累积像素数的变化小，则例如当前位置沿着直线B移动。在色调剂剩余量降低至10%的时刻显示表示色调剂剩余量少的警报。在这种情形下，在某些装置中，不清楚当前位置是沿着直线A变化还是沿着直线B变化。因此，即使在这种情形下，色调剂剩余量也显示为25%。用户预计打印纸张的数量对应于25%的色调剂剩余量。然而，由于色调剂剩余量实际为10%，所以在显示警告之后，当打印了很少数量的纸张时，色调剂容器就达到了寿命。结果，用户感觉不舒适。与上述情形相反，即使色调剂累积补给量计算值的变化小而累积像素数的变化大，并且当前位置沿着直线C移动，也会在色调剂剩余量为50%的阶段显示色调剂剩余量 为25%的警告。结果，用户也感觉不舒适。图11是基于色调剂累积补给量计算值和累积像素数两者的计算值，但是当为了两者之中的较快者而示出警告时示出的剰余量空间的视图。在此，区域101D、区域102D和区域103D分别与图8所示的区域101A、区域102A和区域103A对应。区域103D是将色调剂剩余量定义为O %的空区域，并且区域103D的范围与图8至图10所示的各空区域103AU03B和103C的范围相等。同时，由于计算色调剂剩余量的算法之间存在差异，所以色调剂剩余量为多的区域IOlD和色调剂剩余量为少的区域102D之间的边界与图8中两个区域IOlA和102A之间的边界、图9中两个区域IOlB和102B之间的边界以及图10中两个区域IOlC和102C之间的边界均不同。即使在图11中，当色调剂累积补给量计算值和累积像素数正常变化时，则当前点沿着以45°角倾斜的直线A移动，并且在色调剂剩余量达到25%的时刻显示警告。同时，如果色调剂累积补给量计算值先于累积像素数行迸，则采用色调剂累积补给量计算值。例如，如果当前位置沿着直线B移动，则当色调剂剩余量为45%时显示表示色调剂剩余量为25%的警告。此外，如果累积像素数先于色调剂累积补给量计算值行进，则采用累积像素数。例如，如果当前位置沿着直线C移动，则当色调剂剩余量为50%时显示表示色调剂剩余量为25%的警告。也就是说，在如图11所示的采用色调剂累积补给量计算值与累积像素数之中的较快者的算法的情况下，用户明显地感觉不舒适。尽管未示出，但是在采用色调剂累积补给量计算值与累积像素数中的较慢者的算法的情况下，少的色调剂剩余量而显示25%的色调剂剩余量。由于此原因，即使在这种情况下，用户也明显地感觉不舒适。与图9至图11等的算法相比，根据參考图8所说明的示例性实施例的算法，能够计算或显示不会使用户感觉不舒适的自然的色调剂剩余量。在此，将过程控制用于上述示例性实施例中，以判定是否储存于显影単元内的显影剂所包含的色调剂不足。然而，就色调剂容器的寿命而言，代替过程控制，也可以在显影単元中设置用于检测色调剂的浓度的传感器并且基于来自该传感器的信号判定是否储存于显影単元内的显影剂所包含的色调剂不足。此外，在此，采用色调剂累积补给量计算值以及累积像素数作为本发明的多个ー次剩余量的实例。然而，例如，可以采用基于如在专利文献1CJP-A-2001-92232)中所公开的电容量的一次剰余量作为本发明的多个一次剰余量的实例。此外，在上述示例性实施例中已采用了两个一次剰余量，即色调剂累积补给量计算值和累积像素数。然而，例如可以采用三个一次剰余量除了色调剂累积补给量计算值和累积像素数之外还包括基于电容量的一次剰余量；并且可以采用使用这三个一次剰余量作为变量的三维空间作为剩余量空间。另外，已说明了将本发明应用于图I和图2所示的复印机的实例。然而，本发明不仅应用于复印机，还应用于诸如打印机和传真机等具有图像形成功能的各种类型的图像形成装置。为了解释和说明起见，已提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适 合于特定应用的各种修改。目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
权利要求
1.一种图像形成装置，包括 图像保持体，其通过经受曝光来保持潜像，并通过用色调剂显影来保持色调剂图像；显影单元，其通过用色调剂对在所述图像保持体上保持的潜像进行显影来形成色调剂图像； 转印单元，其将在所述图像保持体上形成的色调剂图像转印到记录介质上； 定影单元，其将转印的色调剂图像定影到记录介质上； 容器安装部，其上可更换地安装有色调剂容器，所述色调剂容器储存有待供应至所述显影单元的补给色调剂；以及 色调剂剩余量计算单元，其计算在所述容器安装部上所安装的所述色调剂容器内的色调剂的剩余量， 其中，所述色调剂剩余量计算单元包括 一次计算器，其通过基于彼此不同的基础计算所述色调剂容器内的色调剂的剰余量来分别计算多个一次剰余量； 存储单元，其存储剩余量空间的空区域数据，空区域被定义为在使用所述多个一次剩余量作为变量的剰余量空间中所述色调剂容器为空的区域；以及 二次计算器，其參照在所述存储単元中存储的所述空区域数据，并且在所述剩余量空间中的穿过所述色调剂容器未被使用的原点和由所述一次计算器计算出的所述多个一次剰余量所定义的当前坐标的直线上，计算所述当前坐标和到达所述空区域的点之间的距离与所述原点和到达所述空区域的所述点之间的距离之间的比例作为当前色调剂剩余量。
2.根据权利要求I所述的图像形成装置，其中， 所述色调剂剩余量计算单元以不同的时间间隔计算ー个色调剂容器内的当前色调剂剰余量，并且如果此次计算的当前色调剂剩余量大于上一次计算的当前色调剂剩余量，则所述色调剂剩余量计算单元維持上一次计算的当前色调剂剩余量作为当前色调剂剩余量。
3.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，还包括 曝光単元，图像数据输入所述曝光単元，并且所述曝光単元通过根据所述图像数据对所述图像保持体曝光在所述图像保持体上形成潜像；以及 色调剂补给部件，其将色调剂从所述容器安装部上安装的所述色调剂容器补给至所述显影单元， 其中，所述一次计算器通过基于所述图像数据和所述色调剂补给部件的色调剂补给操作计算所述色调剂容器内的色调剂剩余量来分别计算两个一次剰余量，并且 在将新的色调剂容器安装到所述容器安装部上之后，所述二次计算器仅基于所述两个一次剰余量中的基于所述图像数据计算的一次剰余量计算所述当前色调剂剩余量，直到所述两个一次剰余量中的基于所述图像数据计算的所述一次剰余量达到第一阈值。
4.根据权利要求I或2所述的图像形成装置，还包括 色调剂剩余量警告単元，其发出在所述色调剂剩余量计算单元中计算的色调剂剩余量已达到第二阈值的警告。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置，还包括 设定单元，其可变更地设定所述第二阈值。
全文摘要
本发明公开一种图像形成装置，包括图像保持体；形成色调剂图像的显影单元；其通过用色调剂对在所述图像保持体上保持的潜像进行显影来；转印色调剂图像到记录介质上的转印单元；定影色调剂图像的定影单元；安装有色调剂容器的容器安装部；以及计算色调剂容器内的色调剂的剩余量的色调剂剩余量计算单元。色调剂剩余量计算单元包括一次计算器，其通过基于彼此不同的基础计算色调剂剩余量来计算多个一次剩余量；存储单元，其存储剩余量空间的空区域数据，以及二次计算器，其参照在存储单元中存储的空区域数据，并且在一条直线上计算当前坐标和到达空区域的点之间的距离与原点和到达空区域的点之间的距离之间的比例作为当前色调剂剩余量。
文档编号G03G15/00GK102692834SQ20111040283
公开日2012年9月26日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年3月25日
发明者三井伸志 申请人:富士施乐株式会社