圖像形成裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將調(diào)色劑補(bǔ)給到容納單元中的調(diào)色劑補(bǔ)給控制處理。
【背景技術(shù)】
[0002]電子照相圖像形成裝置消耗容納單元中所容納的調(diào)色劑來基于輸入到該圖像形成裝置中的圖像數(shù)據(jù)形成調(diào)色劑圖像。
[0003]已知在該圖像形成裝置中，顯影圖像(調(diào)色劑圖像)的濃度根據(jù)容納單元中容納的顯影劑中的調(diào)色劑的比例[wt% ](下文中稱為“調(diào)色劑濃度”)而變化。因此，圖像形成裝置需要從容器向容納單元補(bǔ)給調(diào)色劑，以便容納單元中容納的調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度保持為目標(biāo)濃度(目標(biāo)比例[wt% ])。
[0004]傳統(tǒng)上已知的圖像形成裝置基于容納單元中調(diào)色劑的量(消耗量)以及調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度與目標(biāo)濃度間的差來確定調(diào)色劑補(bǔ)給量。在美國(guó)專利US2013/0202319中討論的圖像形成裝置基于以圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而預(yù)測(cè)的調(diào)色劑消耗量、容納單元中容納的調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度與目標(biāo)濃度間的差以及該差的累積值來確定調(diào)色劑補(bǔ)給量。
[0005]通過計(jì)算而獲得的預(yù)測(cè)的調(diào)色劑消耗量只是理論上的，因此與容納單元中的調(diào)色劑的實(shí)際消耗量稍微有所不同。此外，從容器向容納單元補(bǔ)給的調(diào)色劑的量不準(zhǔn)確。因此，基于上述確定的調(diào)色劑補(bǔ)給量，即使在向容納單元補(bǔ)給了調(diào)色劑時(shí)，容納單元中的調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度也可能不會(huì)達(dá)到目標(biāo)濃度。因此，在US2013/0202319中，基于調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度與目標(biāo)濃度間的差來確定用于校正調(diào)色劑的調(diào)色劑濃度的校正量，以便實(shí)現(xiàn)目標(biāo)濃度。然后，通過將校正量加到消耗量上來確定調(diào)色劑補(bǔ)給量。
[0006]然而，當(dāng)容納單元中調(diào)色劑的量大于目標(biāo)量時(shí)，US2013/0202319中討論的圖像形成裝置存在問題。當(dāng)在形成僅需少量調(diào)色劑消耗的多個(gè)調(diào)色劑圖像之后而形成需要大量調(diào)色劑消耗的多個(gè)調(diào)色劑圖像時(shí)出現(xiàn)該問題。具體地，在已開始形成需要大量調(diào)色劑消耗的調(diào)色劑圖像之后，沒有迅速向容納單元補(bǔ)給調(diào)色劑。
[0007]在容納單元中的調(diào)色劑的量大于目標(biāo)量的狀態(tài)下，在形成僅需少量調(diào)色劑消耗的調(diào)色劑圖像期間所計(jì)算的校正量是減少調(diào)色劑的補(bǔ)給量的值。具體地，在校正量的計(jì)算中所涉及的調(diào)色劑濃度與目標(biāo)濃度間的差的累積值是將調(diào)色劑的補(bǔ)給量減少的值。
[0008]因此，當(dāng)在形成僅需少量調(diào)色劑消耗的多個(gè)調(diào)色劑圖像之后而形成需要大量調(diào)色劑消耗的調(diào)色劑圖像時(shí)，用于將調(diào)色劑的補(bǔ)給減少的校正量可能超過針對(duì)需要大量調(diào)色劑消耗的調(diào)色劑圖像而預(yù)測(cè)的調(diào)色劑消耗量。因此，即使由于已開始形成需要大量調(diào)色劑消耗的調(diào)色劑圖像從而容納單元中的調(diào)色劑在減少，仍不向容納單元補(bǔ)給調(diào)色劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面的圖像形成裝置包括:圖像形成單元，其包括被配置為容納包括調(diào)色劑的顯影劑的容納單元，所述圖像形成單元被配置為利用所述容納單元中所容納的所述調(diào)色劑并基于圖像數(shù)據(jù)而形成圖像；補(bǔ)給單元，被配置為向所述容納單元補(bǔ)給所述調(diào)色劑；消耗量計(jì)算單元，其被配置為在所述圖像形成單元形成所述圖像的情況下，基于與對(duì)應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的圖像濃度相關(guān)的信息來計(jì)算所述容納單元中消耗的所述調(diào)色劑的消耗量；檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)所述容納單元中容納的所述顯影劑的調(diào)色劑濃度；校正量計(jì)算單元，其被配置為基于與對(duì)應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的所述圖像的所述濃度相關(guān)的所述信息及所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述調(diào)色劑濃度來計(jì)算所述消耗量計(jì)算單元算出的所述消耗量被校正的校正量；以及控制器，其被配置為基于所述消耗量計(jì)算單元算出的所述消耗量及所述校正量計(jì)算單元算出的所述校正量來控制所述補(bǔ)給單元。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面的圖像形成裝置包括:圖像形成單元，其包括被配置為容納包括調(diào)色劑的顯影劑的容納單元，所述圖像形成單元被配置為利用所述容納單元中所容納的所述調(diào)色劑并基于圖像數(shù)據(jù)而形成圖像；補(bǔ)給單元，被配置為向所述容納單元補(bǔ)給所述調(diào)色劑；消耗量計(jì)算單元，其被配置為在所述圖像形成單元形成所述圖像的情況下，基于與對(duì)應(yīng)于所述圖像數(shù)據(jù)的圖像濃度相關(guān)的信息來計(jì)算所述容納單元中消耗的所述調(diào)色劑的消耗量；檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)所述容納單元中容納的所述顯影劑的調(diào)色劑濃度；差計(jì)算單元，其被配置為計(jì)算所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述調(diào)色劑濃度與所述容納單元中容納的所述顯影劑的所述調(diào)色劑濃度的目標(biāo)值間的差；累積值計(jì)算單元，其被配置為計(jì)算由所述差的所述累積值的上限值與所述差的所述累積值的下限值的差所計(jì)算的差的累積值；以及控制器，其被配置為基于所述消耗量計(jì)算單元算出的所述消耗量、所述差計(jì)算單元算出的所述差、所述累積值計(jì)算單元算出的所述差的所述累積值以及設(shè)置單元所設(shè)置的所述上限值和所述下限值中的至少一個(gè)而控制所述補(bǔ)給單元。
[0011]一種用于控制圖像形成裝置的方法，所述圖像形成裝置包括:圖像形成單元，其包括被配置為容納包括調(diào)色劑的顯影劑的容納單元，所述圖像形成單元被配置為利用所述容納單元中所容納的所述調(diào)色劑并基于圖像數(shù)據(jù)而形成圖像；補(bǔ)給單元，被配置為向所述容納單元補(bǔ)給所述調(diào)色劑；以及檢測(cè)單元，其被配置為檢測(cè)所述容納單元中容納的所述顯影劑的調(diào)色劑濃度，所述方法包括:第一確定，用于確定在所述圖像形成單元形成所述圖像時(shí)所述容納單元中消耗的所述調(diào)色劑的消耗量；第一計(jì)算，用于計(jì)算所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述調(diào)色劑濃度與所述容納單元中容納的所述顯影劑的所述調(diào)色劑濃度的目標(biāo)值間的差；第二計(jì)算，用于計(jì)算所述差的累積值；第二確定，用于確定所述差的所述累積值的上限值與所述差的所述累積值的下限值中的至少一個(gè)；以及基于所述消耗量、所述差、所述差的所述累積值以及所述上限值和所述下限值中的至少一個(gè)而控制所述補(bǔ)給單元。
[0012]根據(jù)以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。
【附圖說明】
[0013]圖1是圖像形成裝置的示意性配置圖。
[0014]圖2是圖像形成裝置中設(shè)置的顯影單元的主要部分的示意圖。
[0015]圖3是例示第一示例性實(shí)施例中與調(diào)色劑補(bǔ)給相關(guān)的電氣配置的框圖。
[0016]圖4是例示第一示例性實(shí)施例中的調(diào)色劑補(bǔ)給控制處理的流程圖。
[0017]圖5是視頻計(jì)數(shù)值和調(diào)色劑消耗量間的轉(zhuǎn)換圖的解釋圖。
[0018]圖6是第一示例性實(shí)施例中的積分限制值(integrat1n limit value)的解釋圖。
[0019]圖7是例示第一示例性實(shí)施例和比較例中調(diào)色劑濃度的轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變圖。
[0020]圖8是例示第二示例性實(shí)施例中與調(diào)色劑補(bǔ)給相關(guān)的電氣配置的框圖。
[0021]圖9是例示第二示例性實(shí)施例中的調(diào)色劑補(bǔ)給控制處理的流程圖。
[0022]圖10是第二示例性實(shí)施例中的積分限制值的解釋圖。
[0023]圖11是例示第二示例性實(shí)施例和比較例中調(diào)色劑濃度的轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特征以及方面。
[0025](圖像形成裝置)
[0026]以下描述第一示例性實(shí)施例。圖1是圖像形成裝置的示意性配置圖。在圖1中，讀取器以下述方式讀取原稿31的圖像。具體地，讀取器以光照射原稿31，并利用透鏡32將從原稿31反射的光投射在諸如電荷耦合器件(CCD)等攝像傳感器33上。該攝像傳感器33生成與原稿31的圖像的濃度對(duì)應(yīng)的模擬圖像信號(hào)。從攝像傳感器33輸出的模擬圖像信號(hào)被發(fā)送給圖像信號(hào)處理電路34。在該圖像信號(hào)處理電路34中，該模擬圖像信號(hào)被轉(zhuǎn)換成具有與各像素的濃度相對(duì)應(yīng)的輸出水平的數(shù)字圖像信號(hào)，以被輸出給脈沖寬度調(diào)制電路35。
[0027]基于所接收的數(shù)字圖像信號(hào)，脈沖寬度調(diào)制電路35輸出具有與各像素的濃度相對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間(時(shí)間長(zhǎng)度)的脈沖信號(hào)。從脈沖寬度調(diào)制電路35輸出的脈沖信號(hào)被供給半導(dǎo)體激光器36。半導(dǎo)體激光器36基于脈沖信號(hào)的持續(xù)時(shí)間輸出激光束36a。
[0028]從半導(dǎo)體激光器36發(fā)出的激光束36a被旋轉(zhuǎn)多面鏡37偏向，以通過諸如f/ Θ透鏡等透鏡38以及鏡39而被照射在感光鼓40上。感光鼓40在圖中的箭頭方向上被驅(qū)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)多面鏡37旋轉(zhuǎn)，從而利用被旋轉(zhuǎn)多面鏡37偏向的激光束36a在與感光鼓40的旋轉(zhuǎn)軸平行的方向(主掃描方向)上掃描感光鼓40。
[0029]感光鼓40被中和單元41中和，然后被充電單元42均勻地充電。半導(dǎo)體激光器36、旋轉(zhuǎn)多面鏡37、透鏡38以及鏡39構(gòu)成曝光設(shè)備。該曝光設(shè)備利用根據(jù)數(shù)字圖像信號(hào)而調(diào)制的激光束36a來曝光感光鼓40。因此，在感光鼓40上形成與數(shù)字圖像信號(hào)相對(duì)應(yīng)的靜電潛像。顯影單元44是容納有包括載體和調(diào)色劑的二成分顯影劑43的容納單元。顯影單元44利用調(diào)色劑將在感光鼓40上形成的靜電潛像顯影，從而形成調(diào)色劑圖像。記錄材料承載帶47纏繞在兩個(gè)輥45和46上，并且保持并在圖中的箭頭方向上輸送記錄材料48。轉(zhuǎn)印充電單元49將在感光鼓40上形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄材料承載帶47所保持的記錄材料48上。
[0030]像這樣形成了調(diào)色劑圖像的記錄材料48與記錄材料承載帶47分離，然后向定影單元(未示出)輸送。定影單元包括具有加熱器的加熱輥和用于按壓加熱輥的加壓輥。定影單元將熱和壓力施加給像這樣形成了調(diào)色劑圖像的記錄材料48，從而記錄材料48上的調(diào)色劑圖像被定影到記錄材料48上。在感光鼓40上的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到記錄材料48上之后，鼓清潔器50去除殘留在感光鼓40上的調(diào)色劑。
[0031]在上文的描述中，圖像形成裝置中包括一個(gè)由感光鼓40、中和單元41、充電單元42、顯影單元44、轉(zhuǎn)印充電單元49以及鼓清潔器50構(gòu)成的圖像形成站。可選擇地，圖像形成裝置可以包括多個(gè)圖像形成站。例如，可以沿記錄材料承載帶47的輸送方向排列分別對(duì)應(yīng)于青色、品紅色、黃色及黑色的四個(gè)圖像形成站以形成全色圖像形成裝置。在這種配置中，原稿31上的圖像被分成青色、品紅色、黃色及黑色。然后，與各個(gè)圖像形成站的顏色成分相對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑圖像被形成在感光鼓40上。然后，與各個(gè)圖像形成站的顏色成分相對(duì)應(yīng)的調(diào)色劑圖像被順次轉(zhuǎn)印到由記錄材料承載帶47保持的記錄材料48上，從而形成全色調(diào)色劑圖像。
[0032]圖2是例示顯影單元44的主要部分的示意圖。顯影單元44被設(shè)置為與感光鼓40相對(duì)。間隔壁51將顯影單元44的內(nèi)部空間分割成顯影室52和攪拌室53。顯影室52中包含在箭頭方向上旋轉(zhuǎn)的非磁性顯影套筒54。磁體55被固定在該顯影套筒54中。
[0033]調(diào)節(jié)刮板56調(diào)節(jié)由顯影套筒54保持的顯