[0206] 另一方面,当二者的差大于规定的值Δa时,进入步骤S474,比较评价值A(1)和控制目标值At。此时,如果评价值A(1)大于目标值At,则目标值At大于评价值A(0)且在A(1)以下,即,A(0)
[0207] 因此,此时进入步骤S478,通过计算求出最佳值Vop。作为该计算方法,可考虑各种方法,例如,可以在V0至V1的区间内用适当的函数来近似表示评价值相对于直流显影偏压Vavg的变化,并将使该函数的值达到目标值At的直流显影偏压Vavg设为其最佳值Vop。其中,用直线近似表示评价值的变化是最简单的方法,通过适当地选择直流显影偏压Vavg的可变范围,可十分精确地求出最佳值Vop。当然,也可以采用此外的其它方法,例如,导入更精确的近似函数,算出最佳值Vop,但是,如果不考虑装置的检测误差和偏差等,也是不实际的。
[0208] 另一方面,在步骤S474中,当目标值At大于评价值A(1)时,使n增加1(步骤S475),重复上述步骤S473~S475,直到n达到其最大值(步骤S476),求出直流显影偏压的最佳值Vop,但是,在步骤S476中,即使n达到其最大值(n=5),仍然不能求出最佳值Vop,即,与6个斑块图像相对应的评价值都达不到目标值时,将密度达到最大的直流显影偏压V5设为最佳值Vop(步骤S477)。
[0209] 由此,在本实施方式中,将与各斑块图像Iv0~Iv5对应的评价值A(0)~A(5)分别与目标值At进行比较,并基于其大小关系,求出能够得到目标密度的直流显影偏压的最佳值Vop,如上所述,在步骤S473中,当与连续的两个斑块图像对应的评价值A(n)与A(n+1)之差在规定值Δa以下时,将直流显影偏压Vn设为最佳值Vop。其原因如下。
[0210] 即,如图17B所示,当直流显影偏压Vavg变大时,薄片S上的图像密度OD也变大,但在直流显影偏压Vavg较大的区域中,表现出其增加率变小,进而逐渐饱和的特性。这是因为,调色剂附着到一定程度的高密度时,即使再增加调色剂附着量,图像密度也不会增加很多。在这种图像密度增加率变小的区域中,为了进一步提高图像密度而增大直流显影偏压Vavg时,只见白白增大了调色剂消耗量,而看不到密度的增加,因此是不现实的。相反,在这种区域中,在密度变化容许范围内,将直流显影偏压Vavg设定得尽可能低时,能够将图像密度的下降抑制在最低限度上的同时,还能够大大减少调色剂的消耗量。
[0211] 因此,在本实施方式中,在相对于直流显影偏压Vavg,图像密度的增加率低于规定值的区域中,设定尽可能低的值为直流显影偏压的最佳值Vop。具体地说,在Vn和Vn+1这2种直流显影偏压Vavg下形成2个斑块图像Ivn、Iv(n+1),当分别表示这2个图像密度的评价值A(n)与A(n+1)之差在规定值Δa以下时,将较低的直流显影偏压,即Vn的值设定为其最佳值Vop。这里,最好选择如下程度的Δa值:即,对于评价值仅仅相差Δa的2个图像来说,用肉眼不容易判断出两者的密度差,或两者的密度差在该装置的容许范围内。
[0212] 这样,能够防止不顾图像密度几乎不增加,而将直流显影偏压Vavg设定得过高的情况,进而能够兼顾图像密度和调色剂的消耗量。
[0213] 如上所述,在其最小值V0到最大值V5的范围内,设定其中一值为能够获得规定的实图像密度的直流显影偏压Vavg的最佳值Vop。此外,本图像形成装置为了提高图像品质,在感光体2上的静电潜影中,使与图像信号相对应的不应附着调色剂的部分(非划线部分)的表面电位与直流显影偏压Vavg之间的电位差总保持一定(例如,-110V),即,在如上述那样求出直流显影偏压Vavg的最佳值Vop时,相应地改变带电控制部分103向带电部件3施加的带电偏压的大小,从而使上述电位差保持一定。
[0214] (E)设定曝光能量
[0215] 接着,将曝光能量E设定为其最佳值。图19是本实施方式中设定曝光能量的处理流程图。如图19所示,其处理内容与上述的显影偏压的设定处理(图15)基本相同。即,首先,将直流显影偏压Vavg设定为先前求出的最佳值Vop(步骤S51),接着,使曝光能量E从级别最低的0级一级一级增加,同时在各级下形成斑块图像(步骤S52、S53)。然后,对来自各斑块图像的反射光量进行采样(步骤S54),从其样本数据中去除尖峰噪声(步骤S55),同时求出表示各斑块图像的密度的评价值(步骤S56),并基于其结果,求出曝光能量的最佳值Eop(步骤S57)。
[0216] 在该处理中(图19),其处理内容与上述显影偏压设定处理(图15)的不同之处在于形成的斑块图像的图案、个数及根据评价值求出曝光能量最佳值Eop的计算处理,而在其它地方二者所进行的处理几乎是相同的。因此,在此主要说明其不同点。
[0217] 在该图像形成装置中,通过感光体2表面被光束L曝光,来形成与图像信号相对应的静电潜影,但是,对于如实图像那样曝光面积比较大的高密度图像来说,即使改变曝光能量E,静电潜影的电位概况也不会有很大变化。与此相对,对于如细线图像或半色调图像那样曝光区域以点状分散在感光体2表面的低密度图像来说,曝光能量E能使其电位概况变化很大。这种电位概况的变化导致调色剂图像的密度变化。即,曝光能量E的变化对高密度图像没有太大影响,而对低密度图像的密度则有较大影响。
[0218] 因此,在本实施方式中,首先形成曝光能量E对图像密度的影响较小的实图像,作为用于高密度的斑块图像,并基于其密度,求出直流显影偏压Vavg的最佳值,另一方面,求曝光能量E的最佳值时,形成用于低密度的斑块图像。因此,在该曝光能量设定处理中,采用其图案与在直流显影偏压设定处理中所形成的斑块图像(图16)不同的斑块图像。
[0219] 虽然曝光能量E对高密度图像的影响较小,但是,若过分扩大其可变范围,则也会导致高密度图像的密度变化变大。为了防止这种情况,作为曝光能量E的可变范围应该这样设定:将曝光能量从最小(0级)增到最大(3级)时,高密度图像(例如实图像)所对应的静电潜影的表面电位的变化应在20V以内,最好在10V以内。
[0220] 图20是用于低密度的斑块图像示意图。如上所述,在本实施方式中,分4级变更设定曝光能量E,这里,在每一级下各形成一个,从而共形成4个斑块图像Ie0~Ie3。而且,在这里所采用的斑块图像的图案如图20所示,由互相隔开设置的多个细线构成,更详细地说,是1有10无(1on,10off)的点线(1dot line)图案。用于低密度的斑块图像的图案并不局限于此,但是采用这种线或点互相孤立的图案,可更好地反映由曝光能量E的变化所引起的图像密度的变化,从而能够更精确地求出它的最佳值。
[0221] 此外,各斑块图像的长度L4比用于高密度的斑块图像的长度L1(图16)短。这是因为,在该曝光能量设定处理中,直流显影偏压Vavg已经被设定为其最佳值Vop,而在这种最佳条件下,不会再发生随感光体2的周期的密度不均匀现象(相反,若在此状态下,发生了这种密度不均匀现象,则Vop就不是直流显影偏压Vavg的最佳值)。但是,另一方面,随着显影辊44的变形,也有可能出现密度不均匀的现象,由此,作为斑块图像的密度最好使用与显影辊44周长相当的长度上的平均值,因此,这里斑块图像的周长L4被设定成比显影辊44的周长长一些。在采用非接触显影方式的装置中,当显影辊44和感光体2各自的表面移动速度(圆周速度)不一样时,只有考虑它们的圆周速度比,在感光体2上形成图像长度与显影辊44一周相当的斑块图像即可。
[0222] 此外,各斑块图像的间隔L5最好比图16所示的间隔L2小。这是因为,可在比较短的时间内改变来自曝光部件6的光束L的能量密度,特别是由半导体激光构成光源时,可在非常短的时间内改变其能量密度。如图20所示,通过这样构成各斑块图像的形状及其配置,能够在中间转印带71的一周上形成全部的斑块图像Ie0~Ie3,从而能够缩短处理时间。
[0223] 对于这样形成的用于低密度的斑块图像Ie0~Ie3,通过与上述高密度斑块图像相同的方式,求出表示其图像密度的评价值。然后,基于上述评价值,和从与上述高密度斑块图像所用的不同的、另准备的用于低密度斑块图像的对照表(图14B)中导出的控制目标值,算出曝光能量的最佳值Eop。图21是本实施方式中求出曝光能量最佳值的处理流程图。在该处理中,与图18所示的算出显影偏压的最佳值的处理同样地,从在较低的能量级别下形成的斑块图像开始,依次将其评价值与目标值At进行比较,求出使评价值与目标值一致的曝光能量E的值,从而,确定它的最佳值Eop(步骤S571~S577)。
[0224] 其中,由于在常用的曝光能量E的范围中,在细线图像的密度与曝光能量E之间不表现在实图像的密度与直流显影偏压之间的关系中所能看到的饱和特性(图17B),因此,可以省略与图18的步骤S473相当的处理。由此,可求出能够获得所期望的图像密度的曝光能量E的最佳值Eop。
[0225] (F)后处理
[0226] 通过如上所述,分别求出直流显影偏压Vavg和曝光能量E的最佳值,此后即可按照规定的图像品质来形成图像。从而,既可以在该时刻结束图像形成条件的条件控制处理,停止中间转印带71等的旋转驱动,使装置进入待机状态,或者也可以进行为控制其它图像形成条件的其它调节动作,鉴于这种后处理的内容是任意的,在此不再赘述。
[0227] (G)对照表的制作原理
[0228] 如上所述,本实施形式的图像形成装置根据调色剂的使用状况,参照在图14A和图14B中例示的对照表,设定斑块图像密度的控制目标值。该对照表是基于下述思想制作的。这里参照图22至图24,说明制作图14A的对照表,即作为对照表的一个例子的、与调色剂特性为“类型0”的黑色调色剂相对应的用于高密度的斑块图像所用的对照表的情况,当然,也可以基于同样的思想来制作对应于其它调色剂或用于低密度的斑块图像的对照表。
[0229] 图22是连续形成多页图像时,显影辊的旋转时间与点计数值的关系图,图23是控制目标值一定时,薄片S上的OD值变化的测定结果的一个例子的图表。而图24是与调色剂特性变化对应的期望控制目标值的例子的示意图。
[0230] 如上所述,该图像形成装置在每次形成图像时,都要对点计数值和显影辊的旋转次数进行累计。例如,连续形成多页打印占空比(实际调色剂附着的部分在相当于一页图像的图像形成区域中所占的面积比例)为5%的图像时,如图22的直线b所示,随着图像形成页数的增加,点计数值和显影辊的旋转时间也同时增大。而该5%的打印占空比是作为图像只形成由文字构成的文件时的打印占空比的近似值。
[0231] 此外,形成调色剂附着部分比上述情况多的图像(打印占空比大,例如实地色块较多的图像等)时,虽然在相同的显影辊的旋转时间,但形成的点数增多,因此,例如图22的直线a所示,其倾斜度变大。相反,当打印占空比比上述情况小时,如图22的直线c所示,其倾斜度变小。
[0232] 如图22所示,显影辊的旋转时间表示大致的图像形成页数(换算为A4的尺寸),而点计数值则表示大致的调色剂消耗量。只是,不象上述那样连续形成多页图像,而是断断续续地形成图像时,由于图像形成前后,没有参与图像形成的显影辊44的旋转动作也进入其中,因此,与显影辊的旋转时间相对应的图像形成页数比图22所示的要少一些。而且,由于调色剂飞散或灰雾等也会导致调色剂消耗,因此,点计数值与调色剂消耗量之间的对应关系也可能与图22所示的关系有所偏差,图22所示的各直线有时也未必成直线。
[0233] 因此,希望更严紧的图像密度控制时,也应当考虑这种偏差,但是,为了更容易理解原理,这里,视为上述关系成立。此外,在图22中,将每1点计数值的调色剂消耗量设为0.015mg,在该数值中也包含除转印到薄片S上的调色剂以外的、由于上述调色剂飞散或灰雾而导致的平均调色剂消耗量。
[0234] 此外,图22的点划线表示显影器的使用寿命,即显影器内部调色剂的使用极限。即,1点计数值相当于0.015mg的调色剂量,在12000000点计数值下其调色剂消耗量为大致
180g,从而成为各显影器内储存的调色剂几乎被用尽的状态。此外,对于显影辊的旋转时间来说,其累计值为10600秒时相当于连续转印A4的纸8000页,而从图像品质的角度来看,并不希望在此基础上再形成图像。因此,在本图实施形式中,上述信息中的任何一个达到上述值时,就会在图中没有表示的显示部分上显示出告知调色剂用尽的信息,敦促用户更换显影器。而且,从图22可知,用一个显影器可形成的图像页数根据其打印占空比而有所不同,因此,通过上述的做法,比只依靠图像形成页数来管理显影器的使用寿命,更能依据装置的实际情况来管理消耗品。
[0235] 这里,在图像形成条件,即各图像形成条件的组合保持一定的条件下,进行以一定的打印占空比连续形成多页图像的实验,并对其中的几个图像,求出薄片S上的光学密度(OD值)与形成其图像时的点计数值和显影辊的旋转时间之间的关系。在图23中绘出了其中的点计数值与薄片上的OD值之间的关系。如此图所示,实验开始初期OD值比较低,与此相对,随着点计数值的增加,OD值也上升。而且,其初期,即在点计数值较小的区域中,密度变化大,随着点计数值的增大,密度变化减小。而且打印占空比越大,初期的密度变化程度就越显著。
[0236] 在绘制显影辊的旋转时间与薄片上的OD值之间的关系时,也表现出这种倾向。因此,为了抑制上述密度的上升,应该消除随点计数值和显影辊旋转时间的增加而产生的图像密度的上升,从而,有必要根据这些值,降低斑块图像密度的控制目标值。即,图像密度的上升有可能超过其允许范围时,通过降低控制目标值自身,能够将密度变化抑制在规定范围内。
[0237] 因此,按照上述点计数值和显影辊旋转时间的组合及此时的图像密度的实测结果,进行逆运算,求出可使图像密度基本保持一定的控制目标值时,例如构成图24所示的结果。该图24表示如下情况。
[0238] 即,表示显影辊的旋转时间和点计数值的组合的点Q,随着图像的不断形成,从显影器的初期(图24的原点O)开始逐渐向右上方移动。该移动的程度根据打印占空比而有所不同,例如,若打印占空比为5%的固定值时,点Q沿虚线a移动。而一般情况下,打印占空比是不一定的,因此,点Q的轨迹也不能构成直线,但其移动方向总是向着右上方,而不向左方和下方移动。
[0239] 此外,用通过图24的各曲线围起来的各区域来划分与用于高密度的斑块图像的评价值对应的控制目标值。随着调色剂的不断消耗,显影辊的旋转时间和点计数值也不断增加,点Q超过图24的各曲线,进入相邻的区域时,划在该区域中的值就成为新的控制目标值。例如,随着点计数值和显影辊旋转时间的增加,点Q超过曲线b,从区域c进入区域d时,控制目标值从0.984变为0.982。
[0240] 这样求出的表示图24中各区域的边界的各曲线,表示所谓“等密度曲线”,即,通过据此变更设定控制目标值,使用该调色剂可获得一定的图像密度。此外,图14A所示的对照表是通过用平行于纵轴或横轴的多条直线近似地表示这些边界来进行简化、表格化得到的。
[0241] 这样,通过随着显影辊的旋转时间和点计数值的增加而降低控制目标值,能够消除随调色剂的特性变化而产生的图像密度分上升(图23),从而能够形成图像密度稳定的调色剂图像。图25是使控制目标值保持一定的情况和基于图14改变控制目标值的情况下,图像密度变化的实测结果的图表。使控制目标值保持一定时,如图25的曲线a所示,随着点计数值的增加,薄片S上的OD值也增加,最终变为与当初的OD值差距很大的值。与此相对,使控制目标值可变,并如上所述地随时变更设定时,如曲线b所示,OD值的变动幅度被抑制得很小,从而,如实体现了本发明的效果。
[0242] (III)效果
[0243] 如上所述,在本图实施形式的图像形成装置中,用密度传感器60检测形成的斑块图像的密度,找到使其密度与控制目标值保持一致的条件,对作为图像形成条件的直流显影偏压Vavg和曝光能量E进行最优化处理。此时,控制目标值不是固定不变的,而是基于表示装置的运行状况的信息,更详细地说,作为一次调色剂信息的调色剂个性信息和作为二次调色剂信息的点计数值和显影辊旋转时间,来决定与此时的调色剂状态相称的目标值。因此,能够不受调色剂特性变化的影响,使图像密度保持一定的同时,稳定形成品质良好的调色剂图像。
[0244] 此外,由于设定上述控制目标值时,参照了调色剂个性信息,因此,能够使用各种特性不同的调色剂来获得同样的图像品质,从而对于用户来说,提高了选择调色剂的自由度,而对于调色剂供应商来说,还可以放宽对特性偏差的要求,进而有利于降低制造成本。
[0245] 此外,在各显影器中设有存储器,将这些信息记录下来,并可根据这些信息确定控制目标值,因此,可设定与显影器内的调色剂特性相适应的动作条件。由此,不会出现不同显影器导致图像密度变化,或将同一显影器装入其它装置时,图像密度也不会变化。
[0246] 而且,用户希望增减图像密度时,使其通过增减该控制目标值来进行,因此,可基于所述经过增减的控制目标值,来对图像形成条件进行最优化处理,从而可获得稳定的图像密度。
[0247] (IV)其它
[0248] 在上述实施形式中,密度传感器60被设置在与中间转印带71的表面相对的位置上,使其能够检测一次转印到中间转印带71上的作为斑块图像的调色剂图像的密度,但是并不仅限于此,例如也可以使密度传感器朝向感光体2的表面设置,从而使其能够检测在感光体2上经过显影的作为斑块图像的调色剂图像的密度。
[0249] 例如,在上述实施形式中,密度传感器60由向中间转印带71的表面发射光,同时检测从其表面反射的光量的、反射型的光监测器构成,但是除此以外,例如,也可以将密度传感器的发光元件与光检测元件隔着中间转印带相对设置,从而检测透过中间转印带的光量。
[0250] 例如,在上述实施形式中,用于高密度的斑块图像采用实图像,而用于低密度的斑块图像则采用由1有10无的多个点线构成的图像,但是,各斑块图像的图案并不仅限于此,也可以采用其它图案的半色调图像等。
[0251] 例如,在上述实施形式中,基于作为“一次调色剂信息”的调色剂个性信息和作为“二次调色剂信息”的点计数值和显影辊旋转时间,来决定控制目标值,但是,也可以更简单地基于这其中的1个或2个信息,来决定控制目标值,或者也可以再加入这些以外的其它信息,来决定控制目标值。
[0252] 在本图实施形式中,作为表示调色剂消耗量的指标采用了点计数值,但是,并不仅限于此,例如,在具有用于检测显影器内的调色剂量的传感器的装置中,也可以根据其传感器的输出,求出调色剂量。另外,还可以根据外部装置给出的图像信号,算出调色剂的消耗量。
[0253] 例如,在上述实施形式中,是对应于形成斑块图像之前的装置的状态来设定控制目标值的,但是除此以外,也可以根据形成斑块图像之后的装置的状态来设定控制目标值。即,形成斑块图像之后,获取此时的装置状态信息,并基于其结果求出控制目标值,或者,事先预测出形成斑块图像所需消耗的调色剂量,并基于该预测,推断形成斑块图像之后的装置的状态,来求出控制目标值。
[0254] 此外,上述实施形式中的图像形成条件的条件控制处理的顺序只表示处理顺序的一个例子,因此,也可以采用此外的其它顺序。例如,在本图实施形式中,图像形成动作和图像形成条件的条件控制处理都是按照黄色、青色、品红色、黑色的顺序执行的,但是,也可以采用此外的其它顺序。
[0255] 此外,在上述实施形式中,作为控制图像密度的图像形成条件的直流显影偏压和曝光能量都是可变的,但是,也可以只使它们之中一个可变,来控制图像密度,或者,也可以采用其它图像形成条件。而且,在上述实施形式中,带电偏压是随着直流显影偏压的变化而变化的,但是,并不仅限于此,带电偏压也可以是固定不变的,或者,也可以是独立于直流显影偏压地变化的。
[0256] 此外,上述实施形式中的图像形成装置带有中间转印带71,其中,所述转印带71作为暂时承载在感光体2上被显影的调色剂图像的转印体,但是,本发明也同样适用于,带有转印滚筒或转印辊等其它转印体的图像形成装置,或者,不带有转印体,而是将感光体2上形成的调色剂图像直接转印到最终的转印介质,即薄片S上的图像形成装置。
[0257] 此外,上述实施形式中的图像形成装置,可以采用黄色、青色、品红色、黑色等4种颜色的调色剂,来形成全色的彩色图像,但是,使用的调色剂颜色及其颜色个数并不仅限于此,而可以是任意的,本发明也可以适用于,例如仅用黑色调色剂形成单色图像的装置中。
[0258] 此外,在上述实施形式中,本发明适用于基于来自装置外部的图像信号,执行图像形成动作的打印机,但是,不用说,本发明也能够适用于,对如按下复印按钮的用户的图像形成要求,作出响应,在装置内部生成图像信号,并基于该图像信号,执行图像形成动作的复印机,以及基于通过通讯电路给出的图像信号,执行图像形成动作的传真装置。例如,也可以在将下面进行说明的、第二实施方式所述的图像形成装置中使用第一实施方式所述的发明。
[0259] (第二实施方式)
[0260] A.装置结构的概述
[0261] 图26是本发明图像形成装置的第二实施方式的示意图。此外,图27是图26的图像形成装置的电气结构框图。该装置与第一实施方式的明显的不同点在于如下两点,而其他结构则几乎相同。即,第一不同点在于,在该实施方式中,感光体22、带电单元23及清洁部分25一体构成感光体盒2A。该感光体盒2A作为一个整体,相对于装置1主体可自由装卸。
[0262] 此外,第二不同点在于,可在薄片S的两面上形成图像。具体地说,在传送路径F上,在二次转印区域TR2的前侧设有闸辊81,配合中间转印带绕转移动的时间闸辊81旋转,从而在规定时刻将薄片S送入二次转印区域TR2中。
[0263] 此外,这样形成彩色图像的薄片S经过定影单元9、排出前辊82及排出辊83被传送到设置于装置主体上面的出纸托盘89。此外,在薄片S的两面形成图像时,在如上述地在单面上形成图像的薄片S的后端部分被传送到排出前辊82后侧的反转位置PR的时刻,使排出辊83的旋转方向反转,从而使薄片S沿反转传送路径FR朝箭头Dr3方向传送。从而,在闸辊81的前面再次被置于传送路径F上,但此时,在二次转印区域TR2中与中间转印带71接触并被转印图像的薄片S的面,是与已转印有图像的面相反的面。这样,可在薄片S的两面形成图像。
[0264] 图28是图26的图像形成装置的外观立体图。如上所述,在该图像形成装置1中,各显影器4Y等相对于框架40可自由装卸,同时,感光体盒2A相对于装置主体可自由装卸。如图28所示,在装置主体1的侧面设有开闭自如的外盖120,若用户打开该外盖120,则感光体盒2A的侧面部分通过设在装置主体上的用于感光体开口部分125露出来。此外,用于固定感光体盒2A的锁定杆126向箭头方向Dr4旋转,以便解除锁定,从而可沿图28的(-y)轴方向拉出感光体22。并且,通过用于感光体的开口部分125,沿图3的y轴方向插入感光体盒2A,从而可以安装新感光体盒2A。然后,用锁定杆126固定感光体盒2A。
[0265] 此外,装置主体中设有用于显影器的开口部分135,以便进行显影器盒的装卸操作。而且,还设有开闭自如的内盖130,用于覆盖所述用于显影器的开口部分135。该内盖130设置在外盖120的内侧。总之,由于外盖120也覆盖着用于显影器的开口部分135,因此,在外盖120关闭的状态下,无法打开内盖130。反之,如果不关闭内盖130,则也无法关闭外盖120。由此,当用户打开该内盖130时,如果显影单元4停在规定的装卸位置(在后面描述)上,则可通过用于显影器的开口部分135取出已安装的显影器中的一个。或者,可通过用于显影器的开口部分135安装一个显影器。
[0266] 在外盖120上设有突起部分121a的同时,在与该突起部分121a对应的主体侧的位置上设有孔121b。并且,在内盖130上也设有与此相同的机构。即,在内盖130上设有突起部分131a的同时,在与其相对应的主体侧的位置上设有孔131b。而且,在所述孔121b、131b及用于感光体的开口部分125的里面还设有图中没有表示的限位开关。
[0267] 由此,在该图像形成装置1中,通过外盖120和内盖130的各自的限位开关的触点的状态,可知该盖的开闭状态,同时,还可知道感光体盒2A是否安装好了。而且,只有在关闭外盖120和内盖130,且已安装好感光体盒2A的状态下,才能进行上述图像形成动作。
[0268] B.条件控制处理的执行时间的概述
[0269] 在如上所述构成的图像形成装置中,基于下述控制开始条件,进行条件控制处理:
[0270] (a)刚接通装置电源后;
[0271] (b)从在先的条件控制处理经过了长时间时;
[0272] (c)每个显影器对曝光光束L在感光体22上形成的点数与显影辊44的旋转时间进行计数,当计数值达到规定阈值时;
[0273] (d)更换显影器时;
[0274] (e)安装了新感光体22时。
[0275] 这里,也可以在更换显影器时,直接进行条件控制处理。但是,如果考虑后述的技术问题,则希望在更换显影器(d)以外,还要满足规定条件的情况下进行条件控制处理。因此,在该实施方式中,在如下情况下进行条件控制处理:
[0276] (d-1)更换显影器,并且显影器在取出/安装的前后不相同时;
[0277] (d-2)虽然显影器在取出/安装的前后是相同的,但是从上次条件控制处理仅经过了规定时间时。
[0278] 当然,更换感光体22时也可以与更换显影器时一样,判断更换前后的感光体是否相同,并根据其异同设定进行条件控制处理的时间。
[0279] 下面,分别详细说明上述控制开始条件中的条件(c)、(d)及(e)。
[0280] C.控制开始条件(c)
[0281] 在这种图像形成装置中,图像密度随时间变化的程度并不一样,而根据装置的工作状况,密度变化的程度是不同的。因此,仅仅在每到一定时间或一定页数时调节显影偏压等图像形成条件,有时无法获得稳定的图像密度。即,有时越是进行图像形成条件的再调节,图像密度的变化就会越大,或者,由于进行图像形成条件的调节(条件控制处理),而使该调整前后所形成的图像密度相差更大。
[0282] 此外,虽然图像密度随着图像的形成页数的增加会逐渐变化,但是,其变化的程度不仅受到形成图像的页数的影响,而且还受其内容的影响。例如,对于因为较多地使用实地色块、或文字数量较多等原因而形成比较高密度的图像与由细线或数量较少的文字构成的较低密度的图像来说,即使形成图形的页数相同,所消耗的调色剂量也相差很大。因此,由于上述差异,图像密度随时间变化的程度也不同。
[0283] 本实施方式的图像形成装置,基于表示显影器内调色剂状态的信息,进行图像形成条件的最优化处理(条件控制处理)。即,可根据随时更新的调色剂状态信息,掌握随时间变化的显影器内调色剂的状态。并且,在该调色剂状态信息达到满足规定条件,即控制开始条件(c)时,进行图像形成条件的最优化处理(条件控制处理),从而,能够在与显影器内调色剂的状态对应的适当时刻进行图像形成条件的调节。其结果,在该图像形成装置中,能够稳定形成品质良好的图像。下面,参照附图详细说明。
[0284] 图29是图像密度相对于图像形成页数的变化示意图,图30是进行条件控制处理的时间的设定原理图。图31是进行条件控制处理的时间图。
[0285] 在这种图像形成装置中,如果在一定的图像形成条件下形成多页图像,则图像密度会随着图像形成页数的增加而逐渐变化。产生这种密度变化的原因之一如下所述。即,虽然希望显影器内所盛放的调色剂在其粒径和带电性等诸多特性上均相同,但实际上却有一定偏差,即,在显影器内混合存在着具有各种粒径和带电性的调色剂颗粒。用具有上述偏差的调色剂形成图像时,会出现调色剂的选择性消耗的现象,即,有选择地只消耗具有特定特性的调色剂颗粒,而不怎么消耗其它调色剂颗粒,致使这些颗粒残留在显影器内。其结果,随着图像形成页数的增加,显影器内调色剂的特性分布状态发生变化,随之图像密度也发生变化。
[0286] 这里,作为代表性的例子,如图29所示,研究一下随着图像形成页数的增加,图像密度也增加时的情况。在一般的图像形成装置中,图像形成页数与图像密度之间的关系如图4所示,一般来说,在其初期(图像形成页数较少时),图像密度的变化较大,并随着图像形成页数的增加,其变化逐渐变小。
[0287] 进而,打印占空比、即实际附着有调色剂的部分在相当于一页图像的区域中所占的面积比例越大,初期的密度变化就越显著。这是因为即使图像形成页数相同,打印占空比越大调色剂的消耗量就会越多,从而,显影器内的调色剂特性变化就更快的原因。
[0288] 在这种图像形成装置中,为了抑制图像密度的变化,必须要在图像密度的变化超出其允许范围之前重新进行条件控制处理,从而将图像形成条件再次调整到最佳状态下。例如,如图30所示,在起初的图像密度为密度D0的装置中,如果不进行图像形成条件的再调整,则会如曲线a所示的那样,图像密度逐渐上升。但是,如果在图像密度上升到其允许范围ΔD的密度上限D1之前,进行图像形成条件的再调整,则图像密度会恢复到起初的密度D0。在图30的例子中,可以通过在图像形成页数达到使图像密度成密度上限D1的页数N1、N2时,或在这之前,进行图像形成条件的再调整,来将图像密度的变化抑制在其允许范围ΔD的范围内。
[0289] 上面说明了图像形成页数与图像密度之间的关系,但是,严格地说,所述关系只在打印占空比一定的情况下才成立。在实际的图像形成装置中,每个所形成的图像的打印占空比都不同,因此,仅基于图像形成页数来确定进行图像形成条件的最优化的时刻是并不理想的。
[0290] 这里,在图22中表示显影辊的旋转时间与由曝光光束L形成的点数的计数值之间的对应关系。即,由于显影辊的旋转时间与形成图像的总长度相对应,因此,可以认为所述显影辊的旋转时间表示大致的图像形成页数。而且,如果每一点的调色剂附着量基本一定的话,则可以认为点计数值表示大致的调色剂消耗量。例如,若打印占空比稳定在5%(仅由文字构成的文件的平均打印占空比的值),则图像形成页数与调色剂消耗量大致成正比(直线b)。另一方面,如果打印占空比比这个大,例如为20%,则直线的倾斜度会更大(直线a),如果打印占空比小,例如为1%,则直线的倾斜度会变小(直线c)。
[0291] 在实际的图像形成动作中,由于具有各种打印占空比的图像混在一起,因此,表示显影辊的旋转时间和点计数值的组合的点的轨迹并不限于上述直线关系,更多的是呈现出复杂轨迹的同时,形成从原点向右上方的曲线。由于这些值都是累计值,因此,其轨迹不会向下方或左方前进。但是,当图像信号对应于素色图像(什么都不印刷的图像)或完全不使用任一种调色剂颜色时,该调色剂颜色的点计数值不增加,而仅仅累计显影辊的旋转时间。因此,此时的轨迹是与横轴平行的直线。
[0292] 进而,特别是形成多页打印占空比较小的图像时,会出现显影器内的调色剂疲劳的问题。即,如上所述,没有用到图像形成的带电调色剂被回收到显影器内,从显影辊44上剥离下来,再次用于图像形成中。由此,在打印占空比较低的图像中没有被使用而回收的调色剂的量变多,并且因反复进行这样的带电、剥离,使得调色剂疲劳,从而导致其特性也逐渐发生变化。随着上述调色剂特性的变化,即使在相同条件下形成图像,其图像密度也会逐渐变化。
[0293] 与装置的其它特性随时间的变化,例如由于感光体22的磨损而导致的特性变化等相比,显影器内的调色剂量及其特性的变化会以更短的周期发生,而且其变化量也很大。因此,这种调色剂特性的变化是导致图像形成装置中图像密度随时间变化的一个主要原因。
[0294] 由上述可知,为了使图像密度保持基本一致,在什么时刻执行图像形成条件的最优化(条件控制处理)是非常重要的。而且,该时刻是根据显影器内残留调色剂的状态确定的。然而,仅基于图像形成页数或调色剂消耗量(或调色剂残留量),是难以精确把握所述调色剂的状态的。因此,必须基于更精确地反映调色剂状态的信息来确定执行条件控制处理的时间。现有的图像形成装置不一定在恰当的时刻执行条件控制处理,其结果,有时会导致增大图像密度的变化,或增大调色剂的浪费等问题。
[0295] 鉴于上述情况,本实施方式基于作为表示调色剂消耗量的指标的、由曝光光束L所形成的点数和作为表示调色剂疲劳程度的指标的、显影辊44的旋转时间,进行条件控制处理。即,形成图像时,对点数及旋转时间进行计数,并存储在RAM107中,当CPU101判定这些值中的任意一个达到规定的阈值时,即进行后述的条件控制处理。即,通过对点数进行计数,来把握大致的调色剂残留量。此外,还从调色剂残留量与显影辊的旋转时间的对应关系,来把握调色剂的疲劳程度。而且,还基于它们的组合,设定执行条件控制处理的时间,从而,可在与调色剂状态对应的恰当的时刻进行条件控制处理。
[0296] 具体地说,如图31的各虚线所示,分别为显影辊的旋转时间及点计数值预先设定几个阈值,并将“进行累计的这些值中任意一个达到其阈值时”列为“控制开始条件(c)”,从而在满足该条件时执行条件控制处理。在本实施方式中,如下规定阈值:对于显影辊的旋转时间,规定1325(单位为sec,以下相同)、3975及6625;对于点计数值,规定1000000、2000000及6666666。
[0297] 其中,如果将显影辊的旋转时间的阈值换算为用A4纸连续转印时的图像形成页数,则分别相当于1000页、3000页、5000页。但是,如上所述,由于更准确地反映显影器内调色剂的状态的是显影辊的旋转时间,因此,不是根据这样的图像形成页数,而是根据显影辊的旋转时间来管理进行条件控制处理的时间。因此,能够更针对调色剂的状态,在恰当的时刻进行条件控制处理。
[0298] 此外,该图像形成装置中,每一点的平均调色剂消耗量大约为0.015mg。即,如果将上述点计数值的阈值换算为调色剂消耗量,则分别相当于15g、30g和100g。在该数值中,除了形成调色剂图像的调色剂以外,还算进了因飞散和灰雾而消耗的调色剂量。
[0299] 此外,如图29所示,图像密度的变化在显影器的使用初期较大,并逐渐减小。由此,如图31所示,在显影辊的旋转时间或点计数值比较小时,上述阈值分得比较细,当上述值增大时,阈值分得比较粗。即,在显影器的使用初期密度变化大时,以较高的频率进行条件控制处理,与此相对,若密度变化变小,其频率也降低。由此,通过根据图像密度的变化程度,改变作为条件控制处理的开始条件的阈值的分级(刻み),能够在史恰当的时刻进行条件控制处理,从而可兼顾图像密度的稳定和降低调色剂的损失两方面。
[0300] 此外,如果调色剂残留量变得极少,或其特性变得很差,则图像品质就会急剧恶化。本实施方式中,当点计数值的数值达到与调色剂消耗量180g相当的120000000点,或者当显影辊的旋转时间达到与图像形成页数8000页相当的值10600秒时,CPU101就会判定该显影器的使用寿命结束了,并在没有图示的显示部分上显示出告知调色剂用尽的信息,提醒用户更换该显影器。
[0301] 这些表明调色剂状态的信息,即作为本发明的“调色剂状态信息”的显影辊的旋转时间和点计数值,分别被存储在位于引擎控制器10中的RAM107中,并由CPU101根据需要进行访问,从而随时更新、读取这些信息。即,本实施方式中的RAM107起到本发明的“存储单元”的作用。
[0302] 此外,更换显影器时,在取出显影器之前,先将这些信息写入设在各显影器4Y、4C、4M、4K中的存储器91~94中,另外,在安装新显影器时,只要读取、使用存储在存储器中的这些信息,无论是暂时取下使用中的显影器,此后将其再次装上,还是装入其它装置中,都可以适当地管理该显影器的使用历史。
[0303] 由于上述结构,当显影辊的旋转时间和点计数值的组合,例如如图7的曲线d所示地那样推移时,该图像形成装置除了在刚接通电源后进行的管理以外,还要在分别与符号①~⑥相对应的时刻进行条件控制处理,所述符号①~⑥相当于表示阈值的各虚线与曲线d的交点。由此,可对应于显影器内的调色剂状态的变化,在适当的时刻进行条件控制处理。
[0304] 图32是本实施方式的条件控制处理的流程图,图33A及图33B是表示在图32的处理中用于参照的对照表的例子的图。下面参照图32、图33A及图33B说明在上述时间进行的条件控制处理的动作。在该条件控制处理中,根据在显影器内残留的调色剂的特性,对每种调色剂颜色设定斑块图像的密度目标值,同时形成斑块图像,检测其密度,并根据其检测结果和设定的密度目标值来进行图像形成条件的最优化。这里,作为一例说明了黑色调色剂的条件控制处理,但对于其它的调色剂颜色也进行相同的处理。
[0305] 该图像形成装置,鉴于因调色剂制造上的偏差,显影器内调色剂的各种特性、即粒径分布和带电性等在各显影器之间存在微小差别的情况,在制造阶段实测调色剂的初始特性,并将其分成若干类型,装入各显影器内。本文中将表示填入显影器内的调色剂属于哪种类型的信息称为“调色剂个性信息”。当然,在用不同的制造设备通过相同方法制造出来的调色剂之间,上述调色剂特性的偏差是不同的,而即使是用同一设备制造出的调色剂根据其制造批次的不同,上述偏差也不同。
[0306] 该调色剂个性信息在调色剂被填充到显影器4K中时被写入显示影器内的存储器94中。此外,能够通过在显影单元4中安装该显影器4K时,引擎控制器10的CPU101读取该信息,来把握该调色剂的初始特性,并且,与该初始特性对应地设定装置各单元的动作条件,从而,即使调色剂在制造时存在偏差,也能够稳定地形成品质优良的图像。由此,本实施方式中的存储器91~94起到本发明的“存储元件”的作用。
[0307] 更具体地说,如图33A及图33B的例子所示,该图像形成装置在ROM106内设有用于与显影辊的旋转时间和点计数值对应地设定斑块图像的密度目标值的对照表。而且,为每一种调色剂类型都准备这种对照表,并根据调色剂的个性信息选择其中一个用来使用,从而能够设定对应于调色剂类型的密度目标值。图33A表示为属于“类型0”的黑色调色剂设定的后述高密度斑块图像的密度目标值,而图33B则表示同一调色剂的后述低密度斑块图像的密度目标值。此外,该密度目标值是将该调色剂颜色的最大密度设为1时的值。
[0308] 根据显影辊的旋转时间和点计数值来改变斑块图像的密度目标值的理由如下。即,如下所述,作为斑块图像的调色剂图像的密度是在装载在中间转印带71上的状态下测定的。因此,这样测定的调色剂图像的密度与最终转印到薄片S上的图像密度有一定差距。
这里,由于调色剂的选择性消耗,显影器4K内调色剂的粒径分布随时间变化时,构成调色剂图像的调色剂的粒径也相应发生变化,因此,上述偏差量根据显影器4K内调色剂的状态而变化。由此,为了校正该偏差,本实施方式根据显影辊的旋转时间和点计数值估计显影器内的残留调色剂的状态,并据此改变斑块图像的密度目标值。即,如该图所示,在对照表中,对于各显影辊的旋转时间和点计数值(在本实施方式中,这些相当于本发明的“调色剂状态信息”),预先设有对应的密度目标值。由此,对照表具有本发明的“目标值对应信息”的功能。当然,不用表格形式,用函数形式预先设定目标值对应信息也可以。这些与后述的图
36A及图36B的对照表是完全一样的。
[0309] 设改变该密度目标值的分界点与控制开始条件中显影辊的旋转时间、点计数值的阈值一致。由此,每当这些值达到阈值,就重新设定与此时的调色剂状态对应的密度目标值,从而基于该密度目标值进行图像形成条件的最优化。但是,在图33A及图33B的表格中,相邻的栏之间的密度目标值有时相同,此时,新设定的密度目标值与设定前的值相同。
[0310] 如图32所示,该条件控制处理首先对应显影器4K的调色剂个性信息,选择一个对照表(步骤S601),并基于调色剂状态信息,即该时刻的显影辊的旋转时间和点计数值,参照该对照表,设定此时的密度目标值(步骤S602)。例如,若显影辊的旋转时间为2000秒、点计数值为1500000,则此时的密度目标值是相当于该组合的值,即,高密度斑块图像时为0.984,低密度斑块图像时为0.181。
[0311] 此外,保持一定的曝光能量E,同时多阶段地变更设定直流显影偏压Vavg,并在各显影偏压下,例如形成实图像(ベタ画像),作为高密度斑块图像(步骤S603)。这样形成并转印到中间转印带71上的斑块图像随着中间转印带71的移动而传送,在到达与密度传感器60相对的位置上的时刻,用密度传感器60检测各斑块图像的光学密度(步骤S604)。
[0312] 这样分别测出在各显影偏压下生成的斑块图像的密度后,基于其检测结果和前面求出的密度目标值,求出直流显影偏压Vavg的最佳值(步骤S605)。这里,例如,即可以将从最接近密度目标值的密度得出的偏压值作为其最佳值,或者,也可以根据检测结果求出直流显影偏压Vavg与图像密度之间的关系,据此算出使图像密度与密度目标值一致的偏压值。
[0313] 这样求出直流显影偏压Vavg的最佳值后,接着求出曝光能量E的最佳值。首先,设定直流显影偏压Vavg为所求出的最佳值(步骤S606),多阶段地变更设定曝光能量E,同时在各阶段的能量下,形成例如1有10无的细线图像,作为低密度斑块图像(步骤S607)。接着,与上述相同,用密度传感器60检测各斑块图像的密度(步骤S608),并基于其检测结果和前面求出的密度目标值,求出曝光能量E的最佳值(步骤S609)。
[0314] 将这样求出的直流显影偏压Vavg及曝光能量E的最佳值存储在引擎控制器10的RAM107中。此后,在用黑色形成图像时调出该值,据此设定直流显影偏压Vavg和曝光能量E,形成图像。由此,可形成品质良好的图像。
[0315] 与显影辊的旋转时间和点计数值的变化对应,在适当的时刻进行上述条件控制处理,从而能够稳定地形成图像密度变化小的图像。
[0316] 在如上所述构成的图像形成装置中,为验证本发明的效果,对连续形成多页图像时的图像密度的变化进行了研究。作为其结果的一个例子,用黑色调色剂形成实图像时的图像密度的变化如图23和图34所示。
[0317] 图23是表示不进行条件控制处理,在各打印占空比下形成图像时的图像密度变化图。图34是表示进行本发明的条件控制处理时及不进行该不处理时的图像密度变化图。这些图中,纵轴的图像密度绘出的是最终转印到薄片S上并定影后的图像的光学密度(OD值)。
[0318] 不进行条件控制处理时,如图23所示,随点计数值增加,纸上的OD值开始时急剧上升,此后上升比率逐渐减小。此外,开始时的密度变化根据打印占空比而各不相同,打印占空比越大其变化就越大。以显影辊的旋转时间为横轴绘制上述图时也会得到与上述一样的密度变化趋势。由此,若不进行条件控制处理,则图像密度会随时间发生很大的变化。
[0319] 下面,对在一定的打印占空比(例如是5%)下,进行和不进行本发明的条件控制处理时所产生的图像密度的变化进行比较。图34的曲线e对应于图34中打印占空比为5%的曲线,是不进行条件控制处理时的图像密度变化。另一方面,当进行本发明的条件控制处理时,如图34的曲线f所示,趁着密度变化没有超过一定程度之前进行条件控制处理,重新调整图像形成条件,从而将图像密度的变化抑制在一定范围内。在图中虽然没有表示,但通过对打印占空比进行各种变化,进行相同的实验,得出了如下结论:即,在上述任何情况下,都可以通过进行上述条件控制处理,来将图像密度的变化抑制在一定范围内。
[0320] 图35是控制开始条件的其它设定方法的说明图表。如上所述,可以从显影辊的旋转时间和点计数值估计显影器内的调色剂状态。上述实施方式中,这些值中的任意一个达到其独立设定的阈值时,开始条件控制处理。但是,更严密地说,调色剂状态是由这两个信息的组合表述的。因此,控制开始条件最好基于它们的组合来确定。
[0321] 例如,预先通过实验测定根据显影辊的旋转时间和点计数值的组合而得出的图像密度,并如图35所示,将用(显影辊的旋转时间、点计数值)表示的坐标空间划分为多个区域,使得出基本相同的图像密度的组合属于同一区域。然后,若在与现在的显影辊的旋转时间和点计数值对应的点Q到达这些区域之间的界线时,开始条件控制处理的话,就能够满足上述要求。但是,进行这样的判断和处理很复杂,而且需要更多的存储器,从而导致装置的成本上升。因此,最好是根据装置的结构及其工作要求,适当地分别采用上述条件控制处理,例如,在图像质量要求较高的装置中,基于图35的图表进行条件控制处理,而在比较简易的装置中,则基于图31的阈值进行条件控制处理。
[0322] 图35的括号内的数字是各区域中密度目标值的例子,它与图33A的表格中的数值相对应。由此,在基于该图表设定进行条件控制处理的时间的场合,若对应于此时的调色剂状态,改变密度目标值的设定,则可将图像密度的变化抑制得更小。
[0323] 如上所述,本实施方式对每个显影器的显影辊的旋转时间和所形成的点数进行计数,并基于这些计数值的组合,进行最优化图像形成条件的条件控制处理。这些计数值反映该显影器内残留的调色剂的状态。从而,通过基于这些值对进行条件控制处理的时间进行管理,能够对应于随调色剂状态的变化而引起的图像密度的变化,在适当的时刻进行条件控制处理。其结果,在该图像形成装置中,能够有效地抑制图像密度的变化,从而能够稳定地形成图像质量良好的调色剂图像。
[0324] 在上述实施方式中,作为图像形成条件采用了直流显影偏压Vavg和曝光能量E,但是,影响图像密度的图像形成条件除此之外,公知的参数还有显影偏压的交流振幅、带电偏压、显影辊44的调色剂传送量等,本发明也同样适用于以这些参数为图像形成条件的图像形成装置。
[0325] 此外,例如,上述实施方式根据点计数值和显影辊的旋转时间的值来确定进行条件控制处理的时间,但是,作为调色剂状态信息并不仅限于此,也可以采用表示各时刻的显影器内调色剂状态的其它信息。例如,即可以对来自外部的图像信号进行分析,算出调色剂消耗量,或者在装有对显影器内的调色剂残留量进行检测的调色剂残留量传感器的装置中也可以根据其检测结果,求出调色剂残留量,并将求出的调色剂量作为一个调色剂状态信息。也可以用累计的显影辊的旋转次数来代替显影辊的旋转时间。
[0326] 此外,作为进行条件控制处理的时机的点计数值和显影辊的旋转时间的阈值也不限于上述例子,当然,也可以根据所使用的调色剂特性等进行适当的改变。
[0327] 例如,在上述实施方式中,基于图33A及图33B所示的对照表,当用(显影辊的旋转时间,点计数值)的组合表示的调色剂状态从一栏移动到另一栏时,无论密度目标值有没有变化,都要进行条件控制处理。然而,例如在图33A中,显影辊的旋转时间进入属于“~3975”这一列的各栏、点计数值进入“~6666666”这一栏和“~12000000”这一栏时,其密度目标值均为0.982。因此,即使点计数值超过阈值6666666,只要显影辊的旋转时间仍属于“~3975”这一列,密度目标值就不会改变。密度目标值没有改变是因为所预测的图像密度的变化很小(参照图29),因此,也可以如下进行条件控制处理。
[0328] 即,点计数值或显影辊的旋转时间到达阈值时,也可以参照图29所示的对照表,判断密度目标值是否有变化。并且,有变化时,与上述实施方式一样,进行条件控制处理,另一方面,没有变化或其变化量很小(例如,不到0.001)时,也可以不进行条件控制处理。即,该变化量相当于本发明的“规定的变动值”。该“规定的变动值”不限于上述的0.001,而可以是任意值。例如,在后面详细说明的、采用图33A及图33B所示的对照表的实施方式中,将“规定的变动值”设定为光学密度(OD值)0.003和0.002。
[0329] 下面作为一个例子,研究一下(显影辊的旋转时间,点计数值)的组合如图31的曲线d那样变化时的情况。此时,参照图33A,由于符号④~⑥所示时刻的密度目标值没有变化,因此,可以省去这些时刻的条件控制处理。例如,如图29所示,随着显影器的使用,图像密度的变化会逐渐变少,从而,使由于省去这些时刻的条件控制处理而导致的图像密度的变化也不会太大。另外,通过削减条件控制处理的执行次数,还可以抑制调色剂的消耗量,同时能够延长显影器的使用寿命,减少用户的等待时间。
[0330] 此外,在上述实施方式中,为每一种类型的调色剂都准备对照表,并根据调色剂的类型改变斑块图像的密度目标值,然而,进行条件控制处理的时间对于每种类型的调色剂来说都是同样的。与此相对,也可以根据每一种调色剂类型,使进行条件控制处理的时间不同。即,也可以对于每种调色剂类型分别设定点计数值或显影辊的旋转时间的阈值,并基于该阈值,确定进行条件控制处理的时间,从而根据每一种类型在不同时间进行条件控制处理。
[0331] 由此,可以有选择地使用具有不同特性的调色剂,从而能够形成图像密度稳定的图像。因此,使得该装置可使用的调色剂的特性范围变大,使用户的选择调色剂种类的自由度变高,同时还使对调色剂供应商的调色剂特性的质量要求变松,进而,可降低制造成本,提高成品率。
[0332] 此外,阈值的个数是任意的。也可以与调色剂颜色对应,作成对照表。例如,也可以基于如图36A及图36B所示的对照表,如下进行条件控制处理。
[0333] 图36A及图36B是表示对照表的另一个例子的图。图36A表示对属于“类型0”的黑色调色剂设定的高密度斑块图像的密度目标值,图36B表示对属于“类型0”的品红色调色剂设定的高密度斑块图像的密度目标值。其中,该密度目标值是以该调色剂颜色的最大密度为1设定的值。
[0334] 比较图33A及图33B与图36A及图36B可知,在下述方面有很大差别。首先,该实施方式中的点计数值和显影辊的旋转时间的阈值的个数比先前的实施方式(图33A及图33B)多。即,可通过增加阈值,来进行更细致的控制。此外,在该实施方式中,由于品红色调色剂具有随调色剂状态的变化,密度变化较大的特性,因此,以该品红色调色剂为基准色作成了对照表。即,将密度目标值设为固定值时,如图36B所示,密度变动值以光学密度(OD值)超过0.003时,将其设定为阈值。此外,也对其它彩色、即黄色和青色设定与品红色调色剂相同的对照表。这里,品红色调色剂的密度变化较大是因为此调色剂的选择性消耗比其它颜色严重。由于这种选择性消耗特别取决于颜料的种类,因此,考虑到上述方面,最好确定对照表的基准色。
[0335] 另一方面,对于黑色调色剂来说,由于随调色剂状态的变化而产生的其密度变化比品红色调色剂小,因此,如图36A所示,密度变动值以光学密度(OD值)超过0.02时,将其设定为阈值。由此,在本实施方式中,彩色(品红色、黄色和青色)与黑色的对照表不同。这里,虽然仅示出了用于高密度的斑块图像,但对于用于低密度的斑块图像来说,其阈值和密度目标值的设定方针也是相同的。
[0336] 此外,如上述那样增加阈值的设定个数时,最好如下限制进行条件控制处理的时间。而其原因则如下所述。这里,如先前那样,若在达到阈值时,无条件地进行条件控制处理,则随着阈值的增多,条件控制处理的执行频率也会增加,从而,会导致不管密度变化多小也进行条件控制处理的问题。此外,根据颜色的不同,点计数值和显影辊的旋转时间一般也不同,因此,所有颜色在同一时刻达到阈值是很少见的。从这一点来看,在每到达阈值时进行条件控制处理也有很大弊病。因此,特别是在增加了阈值的设定个数的情况下,当点计数值或显影辊的旋转时间达到阈值时,最好只在密度目标值也发生变化了的附加条件下,进行条件控制处理。即,比如点计数值或显影辊的旋转时间达到了阈值,但密度目标值没有变化时,光学密度(OD值)不到0.003,密度变化很小。因此,在这样的时刻即使省去条件控制处理,图像密度的变化也几乎可以忽略。此外,通过省略条件控制处理,能够抑制调色剂的消耗量,延长显影器的使用寿命,并同时还能减少用户的等待时间。
[0337] 在上述实施方式中,尽管密度(用于高密度/用于低密度)、调色剂颜色、调色剂的个性信息等有所不同,但对照表的阈值都相同,因此,不管密度目标值是否同一,均有必要设定阈值。然而,并不是必须要使对照表中的阈值完全相同,也可以将密度目标值变化之处设为阈值。这样可减少阈值的设定个数,进而可削减对照表的容量,节省存储器。
[0338] 此外,上述实施方式是一种可使用黄色、青色、品红色、黑色等4色调色剂来形成全色图像的图像形成装置,但实际上使用的调色剂颜色及其颜色个数并不局限于此,可以是任意的,本发明也可适用于例如,仅用黑色调色剂形成单色图像的装置。
[0339] D.控制开始条件(d)和(e)
[0340] 这种图像形成装置为了便于修理装置及更换消耗品,通常的做法是,将装置的各部分构成相对于装置主体装卸自如的盒。其中,用于图像形成动作中的处理盒,由于每个处理盒的特性有差别,有时会使更换前后图像品质有差别。为了抑制这种图像品质的变化,在装置主体中安装处理盒时,进行上述图像形成条件的调整。
[0341] 但是,用户有时会将暂时从装置主体中取出的处理盒重新装回同一装置中。例如,用户取出无需更换的处理盒的情况,或者为检测其状态而取出处理盒的情况等等。在这种情况下,由于装置的状态与取出之前没有变化,不一定要进行图像形成条件的再调整。因此,在处理盒装入后必须进行图像形成条件的调整(条件控制处理)的情况,会导致浪费调色剂和处理时间、及使装置更加疲劳等问题。
[0342] 由此,在本实施方式中,在重新安装先前安装过的处理盒时,不进行条件控制处理。从而,能够将条件控制处理抑制在必要的最低限度上,能够预防调色剂的浪费和处理时间的延长等问题。下面参照附图进行详细说明。
[0343] 图37A至图37C是显影器处理盒的停止位置示意图。该图像形成装置通过图中没有表示的旋转控制部分和旋转锁定机构,将显影单元4定位、固定在图37A至图37C所示的三种位置上。此三种位置是:图37A原始位置;图37B显影位置;图37C装卸位置。其中,图37A原始位置是装置1处于不进行图像形成动作的待机状态时所处的位置。如图37A所示,该原始位置,使位于各显影器4Y等上的所有显影辊44都处于与感光体22分离的状态,同时是无法通过设在装置主体上的用于显影器的开口部分135,取出任何一个显影器的位置。
[0344] 此外,图37B显影位置是通过所选调色剂颜色对感光体22上的静电潜像进行显影时所处的位置。如图37B所示,设在一个显影器(该图中的例子是用于黄色的显影器4Y)上的显影辊44位于与感光体22相对的位置上,并通过施加规定的显影偏压,用调色剂使静电潜像显影。在该显示影位置上,也无法通过用于显影器的开口部分135,取出任何一个显影器。此外,正在进行图像形成动作过程中,当外盖120被打开时,图像形成动作立刻被中止,显影单元4移动到原始位置后停止。
[0345] 此外,当显影单元4停止在该显影位置时,将会使设在某个显影器上的连接器(在图37B中是显影器4C的连接器49C)位于与主体侧的连接器109相对的位置上。此后,可通过两个连接器的吻合,在CPU101与存储器91~94中的一个之间进行通信。
[0346] 此外,图37C装卸位置是进行显影器的装卸操作时所处的位置。当用户按下操作部分150中的任何一个按钮时,显影单元4就会旋转并定位在该装卸位置上,并如图37C所示,用户所选的一个显影器出现在用于显影器的开口部分135处,从而可通过该开口部分135将其取出。但是,为了在取出之前更新存储在该显影器中的信息内容,显影单元4暂时定位在显影位置,将信息写入设在用户要取出的显影器内的存储器中。
[0347] 图37C表示用于黄色的显影器4Y出现在用于显影器的开口部分135处的状态。而对于没有安装显影器的框架40来说,还可在这个状态下安装新的显影器。该装卸位置使得设在所有显影器上的显影辊44都位于与感光体22分离的位置上。由此,当显影单元4定位在装卸位置上时,只能够取出出现在用于显影器的开口部分135处的一个显影器。因此,不会因用户不小心装卸显影器而损伤装置。
[0348] 在该图像形成装置1中,由于为4个显影器4Y、4C、4M、4K分别设有上述显影位置和装卸位置,因此,显影单元4的停止位置,包括1个原始位置共有9个位置。
[0349] 由于具有上述结构,本实施方式的CPUl01可把握从装置主体取㈩感光体盒2A或将其装入装置主体中。此外,取出显影器4Y等时,有关该显影器的使用状况的信息被更新存储到设在该显影器4Y等内的存储器91等中。
[0350] 进而,CPUl01可如下推断是否取出或安装了4个显影器4Y、4C、4M、4K中的至少一个。首先,如果没有进行开闭内盖130的操作,则可知没有进行显影器的装卸操作。另一方面,当用户进行了开闭内盖130的操作的情况下,如果显影单元4此时停止在装卸位置上,则可能足取出了从用于显影器的开口部分135露出的显影器(在图3的例子中,足显影器4Y)。或者,可能是通过用于显影器的开口部分135安装丁新的显影器。与此相对,显影单元4没有停止在装卸位置上时,显影器的装卸操作是不可能的。
[0351] 即,在本实施方式中,在显影单元4定位于装卸位置上的状态下,进行了开闭内盖130的操作时,可能对出现在用于显影器的开口部分135处的显影器进行了取出或装入操作,但在此外的情况下,是不可能进行装卸显影器的。
[0352] 在本实施方式中,在显影单元4定位于装卸位置上的状态下,进行了开闭内盖130的操作时,CPU101尝试与此时出现在用于显影器的开口部分135处的显影器中的存储器进行通信。例如,在显影单元4位于图37C所示的装卸位置(此时可装卸的是显影器4C)的情况下,进行丁开闭内盖130的操作时,将显影单元4旋转定位在图37B所示的显影位置上,并使主体侧的连接器109向显影器侧的连接器49C接近移动。此时,如果显影器4C已被取出,则两个连接器无法吻合,从而无法进行通信。另一方面,当显影器4C已被安装时,两个连接器吻合,CPU101读取设在该显影器4C中的存储器92内的存储内容。
[0353] 由于存储器92中存储着显影器所特有的各种信息,即本发明所说的“识别信息”,因此,CPU101可通过对所读取的信息和在以前通信中所读取的信息或根据该信息适当地更新存储于装置主体侧的信息进行比较,来判定现在所安装的显影器4C与以前进行通信时安装在装置主体上的显影器是否是同一显影器。由此,能够确认是否取出或安装了显影器。
[0354] 在如上构成的图像形成装置1中,更换了感光体盒2A、4个显影器4Y、4C、4M、4K中的任意一个时,必须要进行图像形成条件的再调整。这是因为每个感光体盒和显影器的特性有差别,从而用这些所形成的图像密度会根据其组合的不同而发生变化。因此,在本实施方式中,当用户关闭了外盖120时,CPU101根据预先存储在ROM106中的程序,进行图38所示的图像形成条件的调整。
[0355] 图38是图像形成条件调整处理的流程图。当检测到用户关闭了外盖120,CPU101,首先判断感光体盒是否已安装在装置主体上(步骤S711)。如果没有安装感光体盒,则结束该处理,相反,已安装了感光体盒时,继续判断感光体盒2A是否是新的(步骤S712)。如下判断感光体盒2A是否是新的。
[0356] 图39是感光体盒的新品检测机构示意图。感光体盒2A上设有保险丝201。当感光体盒2A被装入装置主体中时,保险丝201与引擎控制器10形成电连接。即,在引擎控制器10的电源端子Vd与接地端之间,电阻器191、保险丝201及电流检测部分192形成串联。
[0357] 电阻器191作为限流器,使流过该串联电路的电流超过保险丝201的额定电流的同时,保持不使电源负荷过大的程度。电流检测部分192向CPU101输出与流过该串联电路的电流值对应的信号。
[0358] 在装置主体上安装新的感光体盒2A时,在该串联电路上有超过保险丝201的额定电流的电流流过,并被电流检测部分192检测。此时保险丝201熔断。即,由于已使用过的的感光体盒2A的保险丝201已经断开,不能形成上述串联电路,因此,没有电流流过。
[0359] 由此,可通过电流检测部分192检测流过设在感光体盒2A 中的保险丝201的电流,来判定感光体盒2A是否为新品。即,在本实施方式中,由保险丝201记录感光体盒2A是否为新品的识别信息。
[0360] 回到图38继续进行说明。当步骤S712中的判断结果为“是”、即感光体盒2A是新品时,由于必须要进行图像形成条件的调整,因此进行步骤S719的条件控制处理。该条件控制处理是为了将图像密度控制在规定的目标密度上而调整图像形成条件的处理,对于该处理将在后面说明。
[0361] 当感光体盒2A不是新品时,接着判断在外盖120被打开期间是否进行过内盖130的开闭操作(步骤S713)。如果内盖130没有被开闭过,则因为不可能装卸显影器,装置状态至此没有改变,所以结束处理。相反,当进行了内盖130的开闭操作时,因为可能进行了装卸显影器的操作,所以读取存储在显影器的存储器中的信息(步骤S714)。
[0362] 此处,如果CPU101与存储器之间不能进行通信,则没有安装显示影器,此时结束处理(步骤S715)。而成功地进行了通信时,则将读取的信息与装置主体侧存储的信息,具体地说与存储在引擎控制器10的RAM107中的有关该显影器的信息,进行比较(步骤S716)。
[0363] 所谓“有关显影器的信息”是指如该显影器的序列号、有关内置调色剂的颜色及制造批次的信息、调色剂残留量、及显影辊44的旋转时间累计值等。由于在取出显影器4Y等之前,会将这些信息保存在存储器91等中,因此,如果先前取出的显影器与新装上的显影器是同一显影器,则在显影器侧和主体侧的这些信息应该是一致的。另一方面,安装了其它显影器或暂时取出的显影器在其它装置中使用过后再装回来时,即先前取出的显影器与新装上的显影器不相同时,这些信息中的一些也会有所不同的。
[0364] 安装了与先前取出的不同的显影器时,为抑制图像密度随显影器特性的偏差而产生的变化,必须要进行图像形成条件的再调整。由此,比较两种信息的结果,两者不一致时,即安装的显影器与先前安装过的不相同时,进入步骤S719进行条件控制处理,从而进行图像形成条件的调整(步骤S717)。特别是,为了对应从该装置暂时取出的显影器在其它装置中使用的情况,最好采用如调色剂残留量等随着显影器的使用而变化的信息来进行判断。
[0365] 另一方面,如果两种信息一致,则装上的显影器就是原本装在该装置主体上的那个,且其状态与先前从该装置主体上取出时没有变化。即,先前取出的显影器与现在装上的显影器是同一个,因此,没有必要必须进行图像形成条件的再调整。特别是,用户将暂时取出的显影器立刻再装上的情况下,不仅没必要进行图像形成条件的再调整,而且还因为会浪费调色剂和处理时间,因此还不如不进行再调整。
[0366] 但是,当显影器在被取出的状态下放置了很长时间时,即从上次的条件控制处理经过了很长时间时,由于气温和湿度等装置的周围环境可能改变了很多,因此,此时,即使装上的显影器与先前取出的显影器是同一个,也最好进行图像形成条件的再调整。
[0367] 这里,用内置在CPU101中的计数器对从上次进行条件控制处理后经过的时间进行计时,当该经过的时间超过规定时间(例如2小时)时,即使装上的显影器与先前安装的是同一个,也要重新进行条件控制处理。另一方面,如果没达到规定时间,则结束处理(步骤S718)。
[0368] 由此,在本实施方式中,在关闭装置外盖120的时刻,已装有新的感光体盒时(控制开始条件(e))、更换显影器且装入了与先前安装的显影器不同的显影器时(控制开始条件(d-1);即,判断装卸前后的显影器不是同一个时)、以及从上次条件控制处理后超过规定时间时(控制开始条件(d-2)),要进行下述条件控制处理,另外,在上述以外的情况下不进行条件控制处理。
[0369] 图40是表示本实施方式的条件控制处理的流程图。对于这种条件控制处理以前也多次提出过,这些技术也适用于本实施方式中。由于图40所示的流程图也是这些公知技术中的一种,因此在此只进行简单的说明。
[0370] 在该条件控制处理中,作为影响图像品质的控制因素,使施加在各显影器上的显影偏压、和曝光光束L的强度(下面称为“曝光能量”)可变,从而,通过对每种调色剂颜色进行上述因素的调整,来将图像形成条件控制在能够得到规定图像密度的最佳条件上。
[0371] 具体地说,首先,使用安装的感光体盒和显影器,多阶段地变更设定显影偏压,同时形成作为斑块图像的规定图案(例如实图像)的调色剂图像(步骤S191),并用密度传感器60依次检测出转印到中间转印带71上的所述斑块图像的密度(步骤S192)。这样,可以求出作为控制因素的显影偏压与图像密度之间的关系,并基于该关系,求出能够获得目标密度的显影偏压的最佳值(步骤S193)。
[0372] 接着,同样地,多阶段地变更设定曝光能量,同时形成斑块图像(例如细线图像),并检测其密度(步骤S194、S195),基于其结果,求出曝光能量的最佳值(步骤S196)。
[0373] 这样,一个调色剂颜色的处理结束后,如果还有其它需要进行同样处理的调色剂颜色(步骤S197),则返回步骤S191,对该调色剂颜色重复进行上述处理。
[0374] 这里,例如可以通过下述方法确定应对哪个调色剂颜色进行条件控制处理。首先,在安装了新的感光体盒2A时,由于无论形成哪种调色剂颜色的调色剂图像时都要使用该感光体盒2A,因此,必须对所有的调色剂颜色进行上述条件控制处理。
[0375] 另一方面,更换了任何显影器时,有下述两种方案。第一、即使只更换了1个显影器,也对所有的调色剂颜色进行条件控制处理。这样,能够减小各调色剂颜色之间的图像品质的偏差,从而能够形成更高品质的图像。第二、仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行上述条件控制处理。由于没有必要对没有被更换的显影器进行图像形成条件的再调整,因此,仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行再调整,从而能够减少处理所需的时间和调色剂的消耗量。而对于应采用那种方案来说,可根据装置的工作要求来决定。
[0376] 由此,根据装置的状况确定应进行条件控制处理的调色剂颜色,并对所有必要的调色剂颜色依次进行条件控制处理,从而,能够分别为各调色剂颜色设定最佳显影偏压值和最佳曝光能量值。此外,对于没有进行条件控制处理的调色剂颜色来说,可继续使用在上次的条件控制处理中所求得的值。
[0377] 将这样求得的最佳显影偏压值和最佳曝光能量值存储在引擎控制器10的RAM107中,并在图像形成时,从RAM107中读出这些值,分别作为显影偏压和曝光能量的设定值,从而,可在规定的目标密度下形成图像。
[0378] 此外,该条件控制处理除关闭了上述外盖120的情况以外,也可以在其他情况下执行。例如,若在刚接通装置的电源后、或图像形成页数每次达到规定页数时执行,或者每到一定时间定期执行的话,则与装置的周围环境和装置特性随时间的变化无关,能够获得稳定的图像品质。
[0379] 如上所述,在本实施方式中,由于在装入新的感光体盒或显影器时,进行图像形成条件的调整,因此,能够稳定地形成品质良好的图像。但是,感光体盒不是新品,或装上的显影器与先前取出的是同一个时,不进行条件控制处理。因此,可将条件控制处理限制在必要的最低限度,进而能够预防使调色剂的浪费增加和使处理时间延长(对于用户来说是等待时间)的问题。
[0380] 如上所述,在本实施方式中,感光体盒2A和各显影器4Y、4C、4M、4K相当于本发明的“处理盒”。而设在感光体盒2A中的保险丝201和设在各显影器中的存储器91~94则相当于对用来区别该处理盒与具有相同功能的其它处理盒的识别信息进行记录的“记录机构”。其中,存储器91~94相当于本发明的“存储部分”。而且,CPU101具有本发明的“控制机构”和“计时机构”的功能。
[0381] 此外,在上述实施方式中,采用了“在新装上的显影器与先前取出的不是同一个的时候”,执行条件控制处理的方案,但是,也可以采用这样的方案。
[0382] 即,对已调整过的图像形成条件需要进行再调整的情况,是因为显示影器的更换等原因,导致上次进行调整时的装置状态与现在的装置状态不同的情况。基于这种理解,也可以在“新装上的显影器与上次进行条件控制处理时安装着的显影器不同”时,进行条件控制处理。
[0383] 此时,所谓两个显影器是同一个是指“新装上的显影器与上次进行条件控制处理时安装着的显影器是同一个个体,而且是在暂时取出后按原样(没有在其它装置中使用等)重新装上的显影器”的情况。因此,不必说,“新装上的显影器,包含其使用状况,与上次进行条件控制处理时安装着的显影器相同”并不是本发明所说的“同一个”的条件。这是因为在进行条件控制处理后,在该装置中继续使用的结果使其使用状况变化的情况,并不能使该显影器丧失其“同一”性。
[0384] 在上述实施方式中,在装入新的显影器时进行条件控制处理,而且由于取出该显影器时,与该显影器在该时刻的使用状况有关的信息会被写入存储器中,因此,根据存储器内的信息,被判定为是“先前取出的显影器”的显影器通常就是“上次进行条件控制处理时安装着的显影器”。即,在上述实施方式中判断显影器的异同(图38中的步骤S17)时,对新装上的显影器,虽然进行了与“先前取出的显影器”是否是同一个的判断,但是,同时也成为与“上次进行条件控制处理时安装着的显影器”是否是同一个的判断。
[0385] 此外,例如在上述实施方式中,通过保险丝201中是否有电流流过来识别感光体盒2A是否为新品,但是,也可以通过除此以外的其它方法来检测新品。例如,在感光体盒上设置小片状的爪,并使该抓在装入装置时折断,则可以通过判断该爪是否折断来检测感光体盒是否为新品。
[0386] 此外,例如在上述实施方式中,在显影单元4静止在显影位置的状态下,通过主体侧的连接器109与显影器侧的连接器49Y等机械吻合,使CPU101和存储器91等之间可以进行通信,但是并不局限于此,也可以通过如无线电通信等,来进行非接触式通信。
[0387] 此外,例如在上述实施方式中,图像形成装置具有作为处理盒的感光体盒2A、显影器4Y、4C、4M及4K,但是也可以由例如曝光单元等、用于图像形成的装置的其它部分形成对于装置主体装卸自如的处理盒。另外,也可以使显影单元形成一体,构成对于装置主体装卸自如的处理盒。
[0388] E.其它控制开始条件
[0389] 如上所述,没有更换的显影器没有必要必须进行图像形成条件的再调整。由此,若仅对与更换的显影器相对应的调色剂颜色进行再调整,则可减少处理所需的时间和调色剂的消耗量。具体地说,只要构成如下述的结构即可:CPU101随时进行如图41所示的图像质量管理动作,对每种调色剂颜色判断是否有必要对该调色剂颜色进行条件控制处理,同时,对判断为有必要的调色剂颜色继续进行用于调整图像形成条件的条件控制处理(图21)。下面参照附图详细说明。
[0390] 图41是表示本实施方式的图像质量管理动作的流程图。在该处理中,首先,从黄、品红、青及黑等各调色剂颜色中选择1个(步骤S821),判断所选择的调色剂颜色是否有必要进行调整动作(步骤S822)。是否有必要的具体判断方法将在后面说明。接着,对判定为有必要的调色剂颜色,将该调色剂颜色设定为“必要色”(步骤S823)。另一方面,对判定为没有必要的调色剂颜色,不进行该设定。
[0391] 对所有的调色剂颜色反复进行上述步骤S821~S823,直至结束(步骤S824),从而,在黄、品红、青及黑等4个调色剂颜色中,只将有必要进行条件控制处理的调色剂颜色设定为必要色。接着,只对被设定为必要色的调色剂颜色继续进行如步骤S825所示的条件控制处理。条件控制处理的处理内容如后所述。
[0392] 图42是在图41的步骤S822中进行的是否有必要进行调整动作的判断处理流程图。该是否有必要的判断处理如图42所示,对各调色剂颜色进行大致分为两个阶段的判断过程,即是否有必要的判断1(步骤S221~S223)和是否有必要的判断2(步骤S224~S226),从而判断该调色剂颜色是否有必要进行图像形成条件的调整。
[0393] 是否有必要的判断1是与本发明的第二方面对应的判断处理。即,通过检测是否更换了该调色剂颜色的显影器,来判断是否有必要调整图像形成条件。具体地说,首先检查是否进行了由用户将该显影器向装置主体安装的安装操作(步骤S221)。
[0394] 对于有没有发生安装操作,例如可根据是否进行了盖子(图中没有表示)的开闭操作来判断,所述盖子是开闭自如地设置在装置主体上,用于覆盖显影单元4的盖子。即,设置用于检测盖子开闭的如限位开关等盖传感器,并根据该盖传感器的输出信号,来判定盖子是否开闭过。如果开闭过,则可推断发生过显影器的取出或安装操作。进而,可根据关闭盖子后,CPU101与设在显影器中的存储器是否能够进行通信,来判断是否安装了显影器。这里,盖子曾经被开闭过,且关闭盖子后,CPU101与设在显影器中的存储器能够进行通信时,判定为“是”,而以外,即盖子没有被开闭过,或盖子虽然被开闭过、但此后没有建立起通信(即没有装入显影器)时,则判定为“否”。
[0395] 在步骤S221中的判断结果为否,即没有显影器的安装操作时,进入步骤S224,进行后述的是否有必要的判断2。另一方面,当其判断结果为是,即装有显影器时,继续读取存储在位于该显影器中的存储器内的信息,与保存在引擎控制器10的RAM107中的信息进行对比(步骤S222)。这是用于判断所安装的显影器与先前从装置主体中取出的显影器是否相同的步骤。
[0396] 如上所述,该装置在取出显影器之前,将有关该显影器的使用状况的信息写入显影器的存储器中。因此,再次装入暂时取出的显影器时,从存储器读出的信息内容应当与先前写入的内容一致。并且,仅开闭盖子,而没有装卸显影器时的情况也是一样。另一方面,当所安装的显影器与先前取出的是不同的显影器,或者虽然是相同的显影器,但是由于在其它装置中使用过等的原因,其使用状况发生了变化时,上述信息的内容不一致。
[0397] 在本实施方式中,所安装的显影器与先前取出的显影器是相同的个体,而且,没有因为例如在其它装置中使用过、或补充过调色剂等的原因导致其使用状况发生变化时,就视为取出的显影器与装上的显影器是“同一个体”。
[0398] 由此,在引擎控制器10中,保存在先前取出时写入存储器中的信息,并将该信息与从此后装入的显影器的存储器中读出的信息进行对比,基于其结果,判定装入的显影器与先前取出的显影器是否为同一个体(步骤S223)。
[0399] 当该判断结果为否,即两个显影器不是同一个体时,必须要进行图像形成条件的再调整。这里,不必进行是否有必要的判断2,而是进入步骤S228,判定为对该显影器“有必要调整图像形成条件”。
[0400] 另一方面,当步骤S223中的判断结果为是,即两个显影器是同一个体时,仅仅是从装置主体中暂时取出、并按原样再次安装了显影器而已。此时,由于显影器的使用状况没有变化,没有必要必须进行图像形成条件的再调整。此时调整图像形成条件反而会浪费调色剂和处理时间。当装入的显影器与取出的显影器是同一个体时,进入步骤S224,进行是否有必要的判断2,进一步判断是否有必要调整图像形成条件。
[0401] 是否有必要的判断2是与本发明的第一方面对应的判断处理。即,是用于从该显影器的使用状况观察,判断是否有必要调整图像形成条件的处理。这里,在显影器的使用状况中,鉴于内置的调色剂的特性变化会较大地影响图像品质,基于与内置的调色剂的使用状况有关的信息,更具体地说,基于与该调色剂颜色对应,用曝光单元6在感光体22上形成的点数的累计计数值(以下称为“点计数值”)和该显影器的显影辊44的旋转时间的累计值(以下称为“显影辊的旋转时间”),进行是否有必要的判断。
[0402] 此处,“点计数值”是标志显影器内调色剂的消耗量的信息。作为推算调色剂的消耗量或残留量的方法,最简便的是通过图像形成页数的累计值来求出,但是,由于形成一页图像所消耗的调色剂量不是一定的,因此通过该方法很难得知准确的调色剂量。另一方面,由于曝光单元6在感光体22上形成的点数表示通过调色剂在感光体22上进行显影而形成的点数,因此,能够更加准确地反映调色剂的消耗量。本实施方式对曝光单元6在感光体22上形成将用该显影器进行显影的静电潜像时所形成的点数进行计数,并存储在RAM107中,将该点计数值作为表示该显影器的调色剂消耗量的参数。
[0403] 而“显影辊的旋转时间”是表示大致的图像形成页数的数值,同时也是标志显影器内残留调色剂的特性的信息。即,附着在显影辊44表面的调色剂并非全部用于图像形成,至少有一部分没有参与图像形成返回显影器内,并在以后的图像形成中再使用。经过这样反复使用,调色剂会逐渐疲劳恶化,由此调色剂的特性也会逐渐变化。即,调色剂即使还没有全部耗尽,但随着显影辊44的旋转时间的增加,显影器内的调色剂特性也会逐渐变化。
[0404] 即,这些信息是表示装入装置主体中的显影器的使用状况的信息,同时也是表示显影器内调色剂的状态的“调色剂状态信息”。因此,可通过组合这两种信息,即标志调色剂消耗量的点计数值和标志图像形成页数的显影辊的旋转时间,来推断显影器内调色剂的状态,并根据推断的调色剂状态来判断是否有必要调整图像形成条件。这些信息,被存储在引擎控制器10的RAM107中,而因执行图像形成动作使该值变化时,随时对其进行更新。
[0405] 图43是说明是否有必要的判断2的原理图。是否有必要的判断2将用点计数值和显影辊的旋转时间的组合表示的调色剂状态分为4个等级,并将调色剂状态从一级过渡到下一级的时刻定为应调整图像形成条件的时间。即,如图43所示,将用点计数值和显影辊的旋转时间的组合表示的假想的坐标平面划分为4个区域(A)~(D),其中,用点计数值和显影辊的旋转时间的组合表示的点P(显影辊的旋转时间,点计数值)从一个区域过渡到其它区域的时刻就是有必要调整图像形成条件的时间。
[0406] 其中,区域(A)是调色剂消耗量在15g以下、且图像形成页数在1000页以下的区域。当点P属于该区域(A)时,此时处于调色剂比较新、残留量也很充足的状态。区域(B)是在调色剂消耗量为60g以下且图像形成页数在5000页以下的区域中去除上述区域(A)以后的区域,与区域(A)相比,该区域对应于调色剂稍微有点恶化了的状态。同样地,区域(C)是调色剂消耗量在100g以下且图像形成页数在7000页以下的区域,而超出此区域直至显影器的使用寿命结束(调色剂用尽)的区域是区域(D)。
[0407] 此外,当点P在一个区域内期间,认为图像品质的变化比较小,从而维持图像形成条件,另一方面,当点P从一个区域过渡到其它区域时,由于图像品质的变化增大,因此在该时刻进行图像形成条件的再调整。
[0408] 回到图42,对是否有必要的判断2的处理内容进行说明。CPU101读出存储在引擎控制器10的RAM107中的、与该调色剂颜色的显影器有关的点计数值和显影辊的旋转时间(步骤S224)。然后,根据这些值,判断此时的点P属于哪个区域(步骤S225)。并将该判断结果存储在RAM107中。
[0409] 此后,将以前进行的是否有必要的判断2的判断结果与这次的判断结果进行比较,判断是否有变化(步骤S226)。当两次判断结果不同,即点P所属的区域发生变化时(在步骤S226中为“是”时),进入步骤S228,判定为有必要对该调色剂颜色进行图像形成条件的调整。另一方面,当两次判断结果相同,即区域没有变化时(在步骤S226中为“否”时),判定为不用进行图像形成条件的调整(步骤S227)。由此,当点P到达相当于相邻的2个区域(图42)的边界的点时,就判定为有必要进行图像形成条件的调整。
[0410] 因此,在该是否有必要的判断处理中,对于一个调色剂颜色来说,当装入的显影器与先前取出的显影器不同时(是否有必要的判断1)、以及表示该显影器内调色剂的状态的点计数值和显影辊的旋转时间形成规定的组合时(是否有必要的判断2),判定为有必要进行图像形成条件的调整。以上是在图41的步骤S22中所示的判断内容。
[0411] 下面,说明条件控制处理(图41的步骤S25)的内容。对于这种条件控制处理以前也多次提出过,这些技术也适用于本实施方式中。由于这里所述的处理内容也是这些公知技术中的一种,因此在此只进行简单的说明。
[0412] 图44是表示本实施方式的条件控制处理的流程图。在该条件控制处理中,作为影响图像品质的控制因素,使施加在各显影器上的显影偏压、和曝光光束L的强度(下面称为“曝光能量”)可变,从而,通过对每种调色剂颜色调整上述因素,来将图像形成条件控制在能够得到规定图像密度的最佳条件上。
[0413] 具体地说,首先,选择一个在上次的是否有必要的判断中被判定为必要色的调色剂颜色(步骤S251)。然后,使用该调色剂颜色的显影器,多阶段地变更设定显影偏压,同时形成作为斑块图像的规定图案(例如实图像)的调色剂图像(步骤S252),并用密度传感器60依次检测转印到中间转印带71上的这些斑块图像的密度(步骤S253)。由此,求出作为控制因素的显影偏压与图像密度之间的关系,并基于该关系,求出能够获得目标密度的显影偏压的最佳值(步骤S254)。
[0414] 接着,同样地,多阶段地变更设定曝光能量,同时形成斑块图像(例如细线图像),并检测其密度(步骤S255、S256),基于其结果,求出曝光能量的最佳值(步骤S257)。
[0415] 这样,一个调色剂颜色的处理结束后,如果还有其它需要进行同样处理的调色剂颜色(步骤S258),则返回到步骤S251,选择其它调色剂颜色,重复进行上述处理。
[0416] 由此,根据装置的状况确定应进行条件控制处理的调色剂颜色,并对所有必要的调色剂颜色依次进行条件控制处理,从而,能够分别为各调色剂颜色设定最佳显影偏压值和最佳曝光能量值。此外,对于没有进行条件控制处理的调色剂颜色来说,可继续使用在上次的条件控制处理中所求得的值。
[0417] 将这样求得的最佳显影偏压值和最佳曝光能量值存储在引擎控制器10的RAM107中,并在图像形成时,从RAM107中读出这些值,分别作为显影偏压和曝光能量的设定值,从而,可在规定的目标密度下形成图像。
[0418] 如上所述,在本实施方式中,对于一种调色剂颜色来说,当装入的显影器与先前取出的显影器不同时,以及表示该显影器内调色剂的状态的点计数值和显影辊的旋转时间形成规定的组合时,判定为有必要对该调色剂颜色进行图像形成条件的调整,此后即对该调色剂颜色进行图像形成条件的调整。从而,能够抑制随显影器的更换及调色剂特性的变化而发生的图像品质的改变,从而能够稳定地形成质量良好的图像。
[0419] 此外,仅对判定为有必要的调色剂颜色进行图像形成条件的调整,而对其它的调色剂颜色不进行所述调整。由于仅在有必要时,对有必要的调色剂颜色进行条件控制处理,因此,不会浪费调色剂和处理时间,从而能够有效地抑制运行成本的上升及生产能力的下降。
[0420] 此外,如更换感光体盒2A时的那样,当发生可能会影响所有调色剂颜色的图像品质的变化时,不论上述判断结果如何,都最好对所有调色剂颜色进行条件控制处理。
[0421] 如上所述,在本实施方式中,引擎控制器10的CPU101起到本发明的“控制机构”的作用。此外,RAM107起到本发明的“存储单元”的作用,而设在各显影器4Y、4M、4C、4K中的存储器91~94则分别起到本发明的“存储部分”的作用。
[0422] 此外,为表示显影器及调色剂的使用状况的点计数值与显影辊的旋转时间的组合而设定的、图43所示的各区域的边界相当于本发明所说的“控制开始条件”,当它们的组合到达区域间的边界时,即视为满足控制开始条件,应进行条件控制处理。
[0423] 此外,本发明并不局限于上述的实施方式,在不脱离其宗旨的范围内可进行除上述以外的各种变更。例如,在上述实施方式中,相继进行着对应于本申请的第二发明的是否有必要的判断1和对应于本申请的第一发明的是否有必要的判断2,但是,也可以分别执行它们。即,也可以仅根据是否有必要的判断1或仅根据是否有必要的判断2的结果,判定是否进行图像形成条件的调整。
[0424] 此外,例如在上述实施方式中,用点计数值和显影辊的旋转时间的组合作为表示显影器的使用状况,更详细地说,作为表示调色剂状态的信息,但是,有关装置的使用状况的信息并不局限于此,而是任意的。例如,在装有对显影器内调色剂的残留量进行计数的调色剂计数器的装置中,也可以采用该计数值,或者,也可以采用通过分析来自主计算机的图像信号而算出的调色剂消耗量。或者,也可以采用将这些信息适当地组合起来后的信息。
[0425] 此外,如图43所示,上述实施方式将调色剂状态划分为4个等级,并且,当所述阶段有变化时,进行条件控制处理,但是,该划分的个数及将其边界定在哪里等并不仅局限于上述情况,而是任意的。而且,鉴于每种调色剂颜色的调色剂特性的不同,当然也可以使每种调色剂颜色的上述划分的个数及边界不同。
[0426] 此外上述实施方式在各显影器中设有存储器,并将有关该显影器的信息存储在该存储器中,但是并不局限于此,例如,本发明也能够适用于在显影器中不设置存储器,而将各显影器的使用状况一并在装置主体侧进行管理的装置。此外,在上述实施方式中,只在装卸显影器时对显影器的存储器进行读写,但是,本发明也能够适用于将有关各显影器的信息保存在各显影器的存储器中,并根据需要随时对其进行更新存储的装置。
[0427] 此外,在上述实施方式中,作为有关图像形成条件的控制因素,采用了显影偏压和曝光能量,并通过调整它们使图像形成条件最优化,但是,如上所述,条件控制处理的内容及控制因素也可以适用上述以外的以公知技术为基础的各种技术。
[0428] 此外,上述实施方式是在利用黄、品红、青及黑等4色调色剂来形成图像的装置中使用本发明的例子,但是,调色剂颜色的种类及个数并不局限于上述情况,而是任意的。此外,本发明不仅适用于上述旋转显影方式的装置,而且本发明还适用于将与各调色剂颜色对应的显影器沿薄片传送方向设置成一列的、所谓串联方式的图像形成装置。此外,本发明并不局限于如上述实施方式的电子照相方式的装置,而是能够适用于所有图像形成装置中。
[0429] F.其它
[0430] 此外,本发明并不局限于上述实施方式,在不脱离其宗旨的范围内可进行上述以外的各种变更。例如,在上述实施方式中,在基于来自装置外部的图像信号,执行图像形成动作的打印机中使用了本发明,但是,不用说,本发明也能够适用于下述复印机和传真装置中,其中,所述复印机,根据用户的图像形成要求、例如在用户按下复印按钮后,在装置内部形成图像信号,并基于该图像信号执行图像形成动作,而所述传真装置,则基于通过通信线路得到的图像信号执行图像形成动作。