图像形成装置及用于控制其中的显影剂更新处理的方法与流程

本说明书涉及用于更新显影单元中的显影剂的控制技术。

背景技术：

传统的图像形成装置通常包括显影剂更新机构，该显影剂更新机构供应由调色剂和载体颗粒组成的新显影剂，并且排出旧的显影剂，以保持显影剂的质量。

在使用用于图像形成处理的多个显影单元的图像形成装置中，需要针对显影单元中的每一个进行上述显影剂更新处理。当满足预定条件时，例如当使用由显影单元供应的显影剂中的调色剂打印的纸张的数量达到预定阈值时，显影剂更新机构针对显影单元进行显影剂更新处理。

由于显影单元中的每一个内的显影剂的利用率变化，所以显影剂更新机构针对不同的显影单元中的每一个独立地进行显影剂更新处理。然而，如果显影单元中的显影剂的利用率相似，则用于进行显影单元更新处理的定时可能彼此接近。在这种情况下，针对一个显影单元的更新处理可以在针对另一个显影单元的更新处理期间或紧接其之后开始。由于在更新处理期间不能使用图像形成装置的图像形成功能，所以图像形成装置的用户可能需要等待很长时间，直到针对所有显影单元的更新处理都已完成。

技术实现要素：

根据实施方式的图像形成装置包括显影单元附接部和控制器，显影单元附接至该显影单元附接部，显影单元中的每一个与用于执行显影剂更新的第一标准和用于执行显影剂更新的第二标准相关联，其中，第二标准被限定为先于第一标准得到满足，并且控制器被配置为根据其第一标准值和第二标准值来控制针对每个显影单元执行的显影剂更新的定时。当针对显影单元中的至少一个，满足用于执行显影剂更新的第一标准时，控制器使针对第一标准或第二标准得到满足的所有显影单元执行显影剂更新。

根据另一实施方式，一种用于控制图像形成装置中的更新处理的方法，该图像形成装置具有显影单元附接部，显影单元附接至该显影单元附接部，显影单元中的每一个与用于执行显影剂更新的第一标准和用于执行显影剂更新的第二标准相关联，其中，第二标准被限定为先于第一标准得到满足，方法包括根据每个显影单元的第一标准值和第二标准值来控制针对每个显影单元执行的显影剂更新的定时。当针对显影单元中的至少一个，满足用于执行显影剂更新的第一标准时，针对第一标准或第二标准得到满足的所有显影单元执行显影剂更新。

附图说明

图1是其中可以进行实施方式的图像形成装置的垂直截面图。

图2是用于向显影单元供应新鲜显影剂的机构的垂直截面图。

图3是图像形成装置中的显影单元的立体图。

图4是图像形成装置的部件的框图。

图5是根据实施方式的显影剂更新处理的流程图。

图6是示出用于针对多个显影单元中的每一个执行显影剂更新处理的标准值的表。

图7是示出用于针对多个显影单元中的每一个执行显影剂更新处理的标准值以及与标准值进行比较的获取值的第一示例的表。

图8是示出用于针对多个显影单元中的每一个执行显影剂更新处理的标准值以及与标准值进行比较的获取值的第二示例的表。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施方式。

现在参考附图，将描述图像形成装置。图1是其中可以实践实施方式的图像形成装置1(例如，mfp：多功能外围设备)的垂直截面图。图2是用于向显影单元供应新鲜显影剂的机构的垂直截面图。图3是图像形成装置中的显影单元的立体图。图4是图像形成装置1的部件的框图。

如图1中所示，图像形成装置1包括例如图像扫描单元r和图像形成单元p。图像扫描单元r被配置为从纸张型原稿或书本型原稿扫描图像，并且获取在纸张上形成图像时使用的图像数据。图像形成单元p被配置为基于图像扫描单元r从原稿获取的图像数据或从外部设备传输的图像数据，在诸如打印纸或薄膜的纸张上形成图像。多个显影单元附接至图像形成装置1中的显影单元附接部w。

将使用多色复印示例来描述由图像形成装置进行的图像形成操作的流程。

首先，图像扫描单元r扫描由自动文件馈送器(adf)9放置在图像扫描位置或由用户手动设定在那边以用于由扫描光学系统10执行图像扫描的原稿的图像。

第二，图像形成单元p基于用户通过操作面板58(参见图4)进行的操作输入和由图像扫描单元r获取的图像数据，在用于黄色(y)、品红色(m)、青色(c)和黑色(k))的感光鼓(2y、2m、2c、2k)的光电导表面上形成静电潜像。随后，将在显影单元(ey、em、ec、ek)中通过混合器(3y、3m、3c、3k)而与载体一起搅拌的调色剂从显影辊(4y、4m、4c、4k)供应到感光鼓(2y、2m、2c、2k)的光电导表面，以在光电导表面上形成调色剂图像。将形成在光电导表面上的调色剂图像转印到旋转的中间转印带6的表面，并且旋转的中间转印带6将调色剂图像传送到转印位置t，调色剂图像在转印位置t被转印到纸张上。

并行地，纸张由拾取辊51和52中的一个从盒中拾取并且通过多个辊对被转移到转印位置t。

在图像形成装置1内，显影部d包括感光鼓2y至2k、显影辊4y至4k、混合器3y至3k，旋转中间转印带6、以及多个辊对。此外，如在此所示的，显影单元ey包括显影辊4y和混合器3y，显影单元em包括显影辊4m和混合器3m，显影单元ec包括显影辊4c和混合器3c，并且显影单元ek包括显影辊4k和混合器3k。当纸张从盒子转移到转印位置t时，介质传感器59检测纸张的物理特性，例如，纸张的厚度、纸张表面的颜色或纸张的表面的反射率。根据纸张的物理特性，可以由控制单元确定纸张类型，控制单元在本文所示的实施方式中是编程处理器(例如，图4中所示的cpu801)。

在将调色剂图像转印至纸张之后，将纸张供应至纸张加热设备7。纸张加热设备7至少基于由控制单元基于介质传感器59检测到的或由用户通过操作面板58手动设定的纸张的物理特性，来进行定影处理，以将显影剂图像定影到纸张。

具有在其上定影的图像的纸张通过多个输送辊对而输送通过输送路径，并且通过排出辊57排出到排出托盘8上。

新显影剂供应机构53y被布置用于显影单元ey，并且该新显影剂供应机构53y包括螺旋输送器cya、具有排出口cyh的传送路径cyt以及从显影剂槽cy向显影单元ey输送新的(未使用的)显影剂的连通管cyp，其中显影剂槽cy包含包括黄色调色剂和载体的双组分显影剂(图2)。

具体地，显影剂槽cy包括：壳体cyc，在其底部具有传送路径cyt；搅拌构件cys(例如，线圈状搅拌器和曲柄形搅棒的组合)，布置在壳体中由盒式电机(未示出)绕y轴驱动；以及传送构件cya(螺旋输送器)，由盒式电机绕传送路径cyt中的y轴驱动。

显影剂槽cy中的新显影剂由搅拌构件cys搅伴。传送构件cya将由搅拌构件cys搅拌的显影剂传送到排出口cyh。排出口cyh通过管道cyp与显影单元ey的供应口eyi流体连通。

在显影剂通过供应口eyi进入显影单元ey之后，显影剂通过混合器3y沿y轴方向被传送朝向图3所示的显影单元ey的远端，并且围绕显影单元ey的远端循环，并且然后朝向显影单元ey的近端返回。在显影单元ey的近端，显影剂溢出以通过设置在显影单元ey的壳体中的排出口eye排出通过供应口eyi供应至显影单元ey的新显影剂的量。因此，显影单元ey中的显影剂的量保持恒定，并且同时，利用新显影剂替换显影单元ey中的旧的和劣化的显影剂。如果没有新显影剂供应至显影单元ey，则显影剂围绕显影单元ey的近端循环，并且再次朝向显影单元ey的远端传送。

以与新显影剂供应机构53y相同的方式，也为显影单元ey至ek中的每一个布置图1所示的新显影剂供应机构53m至53k，以将新的(未使用的)显影剂从显影剂槽cm至ck中的相应一个输送到其显影单元。

在另外的实施方式中，图像形成装置使用可脱色的着色剂进行图像形成处理，该着色剂在加热到其脱色温度以上时脱色。

图像形成装置1进一步包括处理器801(诸如cpu(中央处理器))、存储器802和存储装置803。如图4所示，图像形成装置1的部件通过总线连接。图像形成装置1通过通信i/f56连接至外部设备。

例如，存储器802是半导体存储器。存储器802包括存储处理器801的控制程序的rom(只读存储器)和为处理器801提供临时操作空间的ram(随机存取存储器)。

处理器801通过执行存储在存储器802或存储装置803中的控制程序，控制图像形成单元p、图像扫描单元r、显影部d、纸张加热设备7、通信i/f56、新显影剂供应机构53y至53k、以及在这个实施方式中描述的图像形成装置1的其他单元的操作。进一步，处理器801被编程以执行各种图像处理功能。在可替换的实施方式中，处理器801可以由实现图像形成装置1的一些或全部功能的asic(专用集成电路)或诸如fpga(现场可编程门阵列)的可编程逻辑器件替代。

存储装置803以非易失的方式存储应用程序和os。应用程序包括执行图像形成装置1的功能的程序，包括复印功能、打印功能和扫描仪功能。进一步，存储装置803存储当图像扫描单元r通过网络读取从连接至通信i/f56的外部设备获取的副本或数据时所生成的图像数据。

存储器803的示例包括磁存储设备(诸如硬盘驱动器)、光学存储设备、半导体存储设备(闪存等)或这些设备的组合。

在图像形成装置1中，当新显影剂供应单元53y至53k从显影剂槽cy至ck向显影单元ey至ek供应新显影剂时，劣化的显影剂通过溢出而排出。此外，通过将具有预定图案的调色剂图像转印到纸张上，可以排出劣化的显影剂中的调色剂。

在实施方式中，显影部d和新显影剂供应单元53y至53k对应于更新机构，并且为显影单元ey至ek中的每一个提供更新机构。更新机构执行附接至显影单元附接部w的多个显影单元中的每一个显影单元内的显影剂的更新。

图5是根据实施方式的显影剂更新处理的流程图。

通常，处理器801基于例如以低覆盖率(下面定义)打印的纸张的数量和混合器3y至3k中的每一个的累积驱动时间(经过时间)，来确定显影单元ey至ek中的每一个内的显影剂的劣化。处理器801从外部网络设备(诸如个人计算机)发送的打印作业以及存储在图像形成装置1中进行的处理的详细记录日志的存储装置803，获取以低覆盖率打印的纸张的数量和累积驱动时间。

如本文所使用的，低覆盖率打印是其中在纸张的可打印区域上的打印覆盖率低于预定阈值的打印。打印覆盖率等于要打印在纸张上的总点数除以纸张上的可打印点的总数。

在图5中，针对附接至显影单元附接部w的显影单元ey至ek中的每一个，处理器801获取以低覆盖率打印的纸张的数量(act101)。由处理器801获取的以低覆盖率打印的纸张的数量，等于自从显影单元初始安装在图像形成装置1中或自从最后一次更新处理以来以低覆盖率打印的纸张的总数。

进一步，处理器801获取自从显影单元初始安装在图像形成装置1中或自从其最后一次更新以来的显影单元的累积驱动时间(act102)。

在图5中，处理器801在获取以低覆盖率打印的纸张数量之后获取累积驱动时间。然而，步骤的顺序可以颠倒。另外，处理器801可以同时执行这些步骤。

因此，处理器801获取以低覆盖率打印的纸张的数量和累积驱动时间作为显影剂劣化因子，从而可以确定显影单元ey至ek中的每一个内包含的显影剂的劣化程度。

在这个实施方式中，多个显影单元ey至ek中的每一个与用于显影剂劣化因子中的每一个的第一执行标准值v1和第二执行标准值v2相关联，其中，针对显影单元ey至ek中的每一个设定两个执行标准值，使得第二执行标准值v2先于第一执行标准值v1得到满足。

图6是示出存储在存储装置803中的针对显影单元ey至ek中的每一个设定的执行标准值的表。

具体地，如图6所示，第一执行标准值v1和第二执行标准值v2针对显影剂劣化因子中的每一个而被设定。在图7中，示出了由处理器801获取的显影剂劣化因子(以低覆盖率打印的纸张的数量和累积驱动时间)的一个示例。

如图6所示，针对累积驱动时间，第二执行标准值v2小于第一执行标准值v1。因此，累积驱动时间将在满足第一执行标准值v1之前满足第二执行标准值v2。类似地，针对以低覆盖率打印的纸张的数量，第二执行标准值v2小于第一执行标准值v1。因此，以低覆盖率打印的纸张的数量将在满足第一执行标准值v1之前满足第二执行标准值v2。

如果由处理器801获取的针对显影单元ey的以低覆盖率打印的纸张的数量或累积驱动时间达到针对显影单元ey设定的第一执行标准值v1(act103，是)，则处理器801在存储装置803中设定用于更新显影单元ey的执行标志(act106)。

另一方面，如果由处理器801获取的针对显影单元ey的以低覆盖率打印的纸张数量和累积驱动时间均未达到针对显影单元ey设定的第一执行标准值v1(act103，否)，则处理器801确定由处理器801获取的针对显影单元ey的以低覆盖率打印的纸张数量是否达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act104)。

如果由处理器801获取的针对显影单元ey的以低覆盖率打印的纸张的数量达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act104，是)，则处理器801在存储装置803中设定用于更新显影单元ey的执行子标志(act107)。

接下来，如果由处理器801获取的针对显影单元ey的以低覆盖率打印的纸张数量未达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act104，否)，则处理器801确定由处理器801获取的针对显影单元ey的累积驱动时间是否达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act105)。

如果由处理器801获取的针对显影单元ey的累积驱动时间达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act105，是)，则处理器801在存储装置803中设定用于更新显影单元ey的执行子标志(act107)。

如果由处理器801获取的针对显影单元ey的累积驱动时间未达到针对显影单元ey设定的第二执行标准值v2(act105，否)，或在设定执行标志或执行子标志之后(act106，act107)，则处理器801确定是否针对所有显影单元完成了以上确定处理act103至act107(act108)。因此，处理器801重复这一系列操作，直到处理器801完成所有显影单元ey至ek的显影剂劣化的确定。

随后，处理器801检查是否已设定至少一个执行标志(act109)。如果已设定至少一个执行标志(act109，是)，则处理器801使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k执行显影剂更新(act110)。具体地，处理器801使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k针对已设定执行标志或执行子标志的所有显影单元执行显影剂更新。

如果尚未设定执行标志(act109，否)，则处理器801重置已设定在存储装置803中的标记(act111)。

在图7中的示例的情况下，由于由处理器801获取的显影剂劣化因子(以低覆盖率打印的纸张的数量：2200纸张，累积驱动时间：10.5小时)仅达到针对显影单元ey设定的第一执行标准值v1(在此，2000纸张，10小时)，因此处理器801使显影部d和新显影剂供应单元53y仅为显影单元ey执行显影剂更新。

即，当获取的针对显影单元中的一个(这里是显影单元ey)的显影剂劣化因子达到第一执行标准值v1，并且获取的针对其他显影单元的显影剂劣化因子还没有达到第二执行标准值v2时，控制器801使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k(更新单元)仅执行显影单元ey的更新。

另一方面，在图8中的示例的情况下，当由处理器801获取的针对不同的显影单元(这里是显影单元ey、em、及ec)的显影剂劣化因子达到第一执行标准值v1或第二执行标准值v2(即针对显影单元ey的2000纸张、10小时，针对显影单元em的1950纸张，并且针对显影单元ec的9.8小时)时，处理器801使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k不仅为显影单元ey而且为显影单元em和ec执行显影剂更新。

即，当获取的显影剂劣化因子不仅达到第一执行标准值v1而且达到第二执行标准值v2中的至少一个时，处理器801使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k执行达到第二执行标准值v2的显影单元的更新以及达到第一执行标准值v1的显影单元的更新。

因此，即使在显影单元的显影剂的容量和显影剂利用率不同的情况下，也可以并行地进行针对显影单元的显影剂更新处理。此外，已知更大容量的显影单元中的显影剂倾向于比更小容量的显影单元中的显影剂更早劣化。因此，在显影单元ek的显影剂的容量大于其它显影单元ey至ec的显影剂的容量的情况下，如图6所示，由针对显影单元ek设定的第二执行标准值v2确定的更新的开始定时，早于由针对其他显影单元ey至ec设定的第二执行标准值v2确定的更新的开始定时。

出于同样的原因，如图6所示，由针对显影单元ek设定的第一执行标准值v1确定的更新的开始定时，早于由针对其他显影单元ey至ec设定的第一执行标准值v1确定的更新的开始定时。

进一步，出于同样的原因(即显影单元ek相对于其他显影单元ey至ec的容量较大)，处理器801可以使显影部d和新显影剂供应单元53y至53k执行更新，使得显影单元ek的显影剂交换量大于其他显影单元ey至ec的显影剂交换量。

在图5的流程图中，同时执行达到第一执行标准值v1的显影单元的更新和达到第二执行标准值v2的显影单元的更新(act110)。然而，处理器801可以使显影部d和新显影剂供应单元53在完成达到第一执行标准值v1的显影单元(这里是图8的示例中的显影单元ey)的更新之后，执行达到多个第二执行标准值v2的多个显影单元(这里是图8的示例中的显影单元em和ec)的更新。

根据本实施方式，通过将用于多个显影单元的更新的定时布置为彼此接近，可以防止用于完成多个显影单元的更新处理的长等待时间。

在以上实施方式中，显影部d可以使用多个着色剂在纸张上执行多色图像形成处理。然而，可以将本发明应用于使用单色着色剂(例如，黑色非脱色调色剂和黑色脱色调色剂)以在纸张上形成图像的图像形成装置。

本发明可以在不脱离其主要特征的情况下以各种形式进行。该实施方式仅仅是在各个方面的示例，并且不应被限制地解释。本发明的范围将由权利要求的范围表示。说明书的正文不限制本发明的范围。属于权利要求的范围的等同物的范围的所有变化和各种改进、改变和修改都在本发明的范围内。