CN103809415B - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像形成装置及调色剂余量管理方法。本发明的图像形成装置具备调色剂容器、显影器、调色剂传感器、调色剂供给机构、点计数运算部、调色剂供给量运算部、累积调色剂供给量保持部、校正调色剂供给量计算部及累积调色剂供给量更新部。累积调色剂供给量保持部保持从开始使用调色剂容器内的调色剂的时刻起的调色剂的累积供给量。校正调色剂供给量计算部根据点计数运算部计算出的调色剂消耗量和调色剂供给量运算部计算出的调色剂供给量，来计算调色剂容器内的调色剂的使用量。累积调色剂供给量更新部将校正调色剂供给量计算部计算出的校正调色剂供给量和被保持在累积调色剂供给量保持部的累积调色剂供给量相加，并将相加值作为新的累积调色剂供给量保存到累积调色剂供给量保持部。根据本发明，能够更加准确地掌握调色剂容器内的调色剂余量。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种具有对图像形成用调色剂的余量进行管理的功能的图像形成装置及调色剂余量管理方法。

背景技术

近年来，能够进行彩色打印的图像形成装置正被普及。图像形成装置例如为复印机或复合机。这种图像形成装置通过组合多种颜色的记录材料来实现彩色打印。例如，多种颜色的记录材料为由C(青)、M(品红)、Y(黄)及K(黑)构成的四色的调色剂。多数的图像形成装置对各记录材料的余量进行管理。而且，图像形成装置具有向用户报告接近耗尽状态的功能。接近耗尽状态是记录材料所剩无几，即将无法形成图像的状态。该报告通过画面显示或者蜂鸣等，针对直接操作图像形成装置的用户来执行。此外，还通过向预先指定的特定发送目的地发送电子邮件等，针对不直接操作图像形成装置的装置管理者等来执行。

在这种记录材料余量管理中的记录材料消耗量的计算中，多采用点计数方式。点计数方式根据作为打印对象被输入到图像形成装置中的图像数据，对打印到如纸张之类的被转印体上的点的数量进行计数。然后，将该计数值与打印一个点所消耗的记录材料的量相乘来计算记录材料消耗量。另外，在以多灰度(例如，256级灰度)实施打印的图像形成装置中，例如，具有超过预先指定的阈值的灰度的打印被作为点来计数。

在如上所述的记录材料的余量管理中，为了能够在不降低图像形成装置的效率的情况下执行适当的记录材料的补充(交换)，要求准确地把握记录材料的余量。然而，在上述的点计数方式中，即使是多灰度的打印，也被二进制化来进行计数。因此，会发生如下情况，即，即使是未被作为点来计数的打印也使用记录材料的情况，或者，即使作为点来计数的打印也只使用比上述打印一个点所消耗的记录材料更少的记录材料的情况。

作为其对策，有一种图像形成装置根据点计数和显影器所具备的显影辊的驱动时间来执行调色剂盒的寿命管理(调色剂的余量管理)。显影器使调节剂附着于形成在感光鼓上的电子潜像来形成调色剂图像。此外，有一种图像形成装置根据打印图案区分为阈值以上的点、四个连续的点以及孤立的点来进行计数，并根据这些计数值来计算调色剂消耗量。

发明内容

为了达到上述目的，本发明所涉及的图像形成装置采用以下的技术手段。即，本发明的图像形成装置具备：调色剂容器、显影器、调色剂传感器、调色剂供给机构、点计数运算部、调色剂供给量运算部、累积调色剂供给量保持部、校正调色剂供给量计算部以及累积调色剂供给量更新部。调色剂容器收容调色剂。显影器使调色剂附着在形成于图像承载体上的静电潜像，以在所述图像承载体上形成调色剂图像。调色剂传感器检测所述显影器内的所述调色剂的量。调色剂供给机构根据所述调色剂传感器的输出值，将收容于所述调色剂容器的所述调色剂供给到所述显影器。点计数运算部根据图像数据对打印到被转印体上的点进行计数，并根据计数值来计算调色剂消耗量，所述调色剂消耗量为在所述显影器中消耗的所述调色剂的量。调色剂供给量运算部计算调色剂供给量，所述调色剂供给量为所述调色剂供给机构从所述调色剂容器供给到所述显影器的所述调色剂的量。累积调色剂供给量保持部保持累积调色剂供给量，所述累积调色剂供给量为从开始使用所述调色剂容器内的所述调色剂的时刻起的所述调色剂的累积供给量。校正调色剂供给量计算部根据所述点计数运算部计算出的所述调色剂消耗量和所述调色剂供给量运算部计算出的所述调色剂供给量，来计算校正调色剂供给量，所述校正调色剂供给量为所述调色剂容器内的所述调色剂的使用量。累积调色剂供给量更新部将所述校正调色剂供给量计算部计算出的所述校正调色剂供给量和被保持在所述累积调色剂供给量保持部的所述累积调色剂供给量相加，并将相加值作为新的累积调色剂供给量保存到所述累积调色剂供给量保持部。所述校正调色剂供给量计算部根据在规定期间内所述点计数运算部计算出的所述调色剂消耗量、在所述规定期间内所述调色剂供给量运算部计算出的所述调色剂供给量以及调色剂余量，对所述规定期间内的所述校正调色剂供给量进行计算，所述调色剂余量为根据被保持在所述累积调色剂供给量保持部的所述累积调色剂供给量而计算出的所述调色剂容器内的所述调色剂的余量。所述调色剂供给量运算部根据所述规定期间内的所述调色剂供给机构的动作量及所述调色剂传感器的输出值，对所述规定期间内的所述调色剂供给量进行计算。所述校正调色剂供给量计算部通过以下公式来计算所述校正调色剂供给量，

Scor＝Cdot-(Cdot-Scal)×A

其中，Scor为所述规定期间内的所述校正调色剂供给量，Cdot为所述规定期间内的所述调色剂消耗量，Scal为所述规定期间内的所述调色剂供给量，A为根据所述调色剂余量来确定的参数，0＜A≤1。

本发明的进一步的特征和优点将通过以下所示的实施方式而更加明确。

附图说明

图1为示出本发明的一实施方式中的复合机的整体结构的概要图。

图2为示出本发明的一实施方式中的复合机的图像形成部的结构的概要图。

图3为示出本发明的一实施方式中的复合机的调色剂盒的结构的概要图。

图4的(a)为示出本发明的一实施方式中的复合机的显影器的结构的概要图；(b)为示出本发明的一实施方式中的复合机的显影器的调色剂搅拌部的概要俯视图。

图5为示出本发明的一实施方式中的复合机的硬件结构的图。

图6为示出本发明的一实施方式中的复合机的功能框图。

图7为示出本发明的一实施方式中的复合机所实施的校正调色剂供给量计算步骤的一例的流程图。

图8为示出本发明的一实施方式中的复合机所实施的调色剂供给量计算步骤的一例的流程图。

图9为示出本发明的一实施方式中的复合机的调色剂供给量运算部所保持的参数表的一例的图。

图10为示出本发明的一实施方式中的复合机的调色剂供给机构的调色剂传感器的输出值、转速和调色剂供给量之间的关系的图。

图11为示出本发明的一实施方式中的复合机的校正调色剂供给量计算部所保持的参数表的一例的图。

具体实施方式

下面，参照附图更加详细地对本发明的实施方式进行说明。以下，将本发明具体化为具备调色剂余量管理功能的数字复合机(图像形成装置的一例)。

图1为示出本发明的一实施方式中的数字复合机100的整体结构的一例的概要图。如图1所示，复合机100具备主体101和原稿盖102。主体101包括图像读取部120及图像形成部140。原稿盖102安装在主体101的上方。在主体101的上表面设置有原稿台103。原稿台103由如稿台玻璃之类的透明板构成。原稿台103通过原稿盖102的开闭而成为露出状态或非露出状态。

此外，原稿盖102具备原稿运送装置110。另外，在复合机100的前面设有操作面板161。用户通过对操作面板161进行操作，来向复合机100提供开始复印以及其他的指示。此外，用户通过操作面板161来确认复合机100的状态及设置。

在原稿台103的下方设有图像读取部120。图像读取部120通过扫描光学系统121来读取原稿的图像，并生成该图像的数字数据(图像数据)。原稿被放置于原稿台103或原稿运送装置110。扫描光学系统121具备第一托架122、第二托架123、聚光透镜124及线阵图像传感器125。在第一托架122上设有线状的光源131及线状的反射镜132。在第二托架123上设有反射镜133及反射镜134。

光源131对原稿进行照明。反射镜132、反射镜133及反射镜134将来自于原稿的反射光引导至聚光透镜124。聚光透镜124将原稿的光学图像成像于线阵图像传感器125的受光面。在扫描光学系统121中，第一托架122及第二托架123被设置为可沿副扫描方向135往返移动。第一托架122及第二托架123在副扫描方向135上移动。于是，线阵图像传感器125读取被放置在原稿台103上的原稿的图像。

当读取被放置于原稿运送装置110的原稿的图像时，图像读取部120把第一托架122以及第二托架123对准图像读取位置并临时固定。然后，图像读取部120通过线阵图像传感器125读取经过图像读取位置的原稿的图像。线阵图像传感器125根据成像于受光面的光学图像，生成例如与R(红)、G(绿)及B(蓝)各颜色相对应的图像数据。所生成的图像数据通过图像形成部140被打印到纸张上。此外，所生成的图像数据也可利用未图示的网络接口并通过网络向其他设备(未图示)发送。

图像形成部140将通过图像读取部120生成的图像数据或者从连接于网络等的其他设备(未图示)中经由网络接口接收到的图像数据打印到纸张上(图像形成)。

图2为示出图像形成部140的结构的一例的概要图。图像形成部140为所谓的串联方式。如图2所示，图像形成部140具备环状的转印带210以及图像形成单元201C、图像形成单元201M、图像形成单元201Y和图像形成单元201K。

图像形成单元201C、图像形成单元201M、图像形成单元201Y及图像形成单元201K沿着转印带210并列配置。图像形成单元201C形成C(青)色的调色剂图像。图像形成单元201M形成M(品红)色的调色剂图像。图像形成单元201Y形成Y(黄)色的调色剂图像。图像形成单元201K形成K(黑)色的调色剂图像。

转印带210卷绕在驱动辊211、从动辊212和从动辊213上。从动辊213从转印带210的内侧向外侧施力，对转印带210赋予张力。转印带210通过驱动辊211的驱动，沿箭头214所示方向旋转。

图像形成单元201C、图像形成单元201M、图像形成单元201Y及图像形成单元201K分别具备作为图像承载体的感光鼓202。感光鼓202按照一定的速度沿一个方向旋转。在感光鼓202的周围，从旋转方向的上游侧开始依次配置有充电器203、曝光器204、显影器205、转印辊206及清洁器207等。

带电器203使感光鼓202的表面(图像承载面)均匀带电。曝光器204根据图像数据向均匀带电的感光鼓202的表面照射光线，以在感光鼓202上形成静电潜像。显影器205使调色剂附着于该静电潜像，以在感光鼓202上形成调色剂图像。该调色剂图像在转印辊206和感光鼓202之间的一次转印部208中被转印到转印带210上。清洁器207将转印辊206进行转印后残留在感光鼓202表面的调色剂剥离。

在本实施方式中，被照射过曝光光线的感光鼓202的表面的带电会丢失。而且，调色剂被赋予与感光鼓202的带电极性相同极性的电荷。因此，在感光鼓202中，在未被照射曝光光线的非曝光区域中并不附着调色剂，而是调色剂附着到被照射过曝光光线的曝光区域中。转印辊206被施加与感光鼓202相反极性(与调色剂相反极性)的电压。因此，附着在曝光区域中的调色剂被转印到转印带210上。

并未特别限定，但在本实施方式中，从转印带210的旋转方向上游侧开始依次配置有图像形成单元201K、图像形成单元201Y、图像形成单元201C及图像形成单元201M。图像形成单元201K、图像形成单元201Y、图像形成单元201C及图像形成单元201M按照此顺序将K色的调色剂图像、Y色的调色剂图像、C色的调色剂图像以及M色的调色剂图像转印到转印带210上。通过对转印各色调色剂图像的时机进行控制，使得各色的调色剂图像依次重叠在转印带210上。其结果是，在转印带210上形成彩色的调色剂图像。

另外，RGB形式的图像数据被转换为CMYK形式的图像数据。而且，C色的图像数据被输入到图像形成单元201C的曝光器204，M色的图像数据被输入到图像形成单元201M的曝光器204，Y色的图像数据被输入到图像形成单元201Y的曝光器204，K色的图像数据被输入到图像形成单元201K的曝光器204。

此外，图像形成单元201C具备调色剂盒230C，图像形成单元201M具备调色剂盒230M，图像形成单元201Y具备调色剂盒230Y，图像形成单元201K具备调色剂盒230K。调色剂盒230C将调色剂供给到图像形成单元201C的显影器205，调色剂盒230M将调色剂供给到图像形成单元201M的显影器205，调色剂盒230Y将调色剂供给到图像形成单元201Y的显影器205，调色剂盒230K将调色剂供给到图像形成单元201K的显影器205。调色剂盒230C、调色剂盒230M、调色剂盒230Y及调色剂盒230K分别相对于所对应的显影器205装卸自如地安装。

图3为示出调色剂盒230的结构的概要剖视图。另外，由于调色剂盒230C、调色剂盒230M、调色剂盒230Y及调色剂盒230K具有相同的结构，因此在这里不限定颜色地进行说明。将调色剂盒230C、调色剂盒230M、调色剂盒230Y及调色剂盒230K统称并记载为调色剂盒230。如图3所示，调色剂盒230具备用于收容并储存未使用的调色剂310的调色剂容器301、调色剂供给机构302、供给口303以及挡板部件304。

供给口303设置在调色剂容器301的底部的一端(例如，图1所示状态的复合机100的里侧)。供给口303以与后述的显影器205的调色剂运入部相对置的状态配置。

挡板部件304设置在供给口303和显影器205的调色剂运入部之间。挡板部件304对供给口303的开放状态和关闭状态进行切换。开放状态为调色剂容器301和显影器205连通的状态。即，开放状态是能够通过供给口303从调色剂容器301向显影器205供给调色剂310的状态。此外，关闭状态为调色剂容器301和显影器205分离的状态。即，关闭状态是不能通过供给口303从调色剂容器301向显影器205供给调色剂310的状态。

调色剂供给机构302将收容于调色剂容器301的调色剂310供给到显影器205。虽未特别限定，但在本实施方式中，调色剂供给机构302具备调色剂运送部件311及驱动电机312。

调色剂运送部件311具有在图3中与纸面垂直的方向上配置的旋转轴313。调色剂运送部件311由围绕旋转轴313形成的螺杆构成。螺杆沿着旋转轴313的轴向以规定的间距形成为螺旋状。调色剂运送部件311配置在与供给口303相对置的位置。

驱动电机312使调色剂运送部件311围绕旋转轴313旋转驱动。当调色剂运送部件311通过驱动电机312被旋转驱动时，调色剂310被运送到供给口303。在该状态下，如果使挡板部件304为开放状态，则调色剂容器301内的调色剂310通过供给口303被供给到显影器205。虽未特别限定，但驱动电机312由步进电机构成。因此，能够以良好的精度控制调色剂运送部件311的转速。

此外，图4为示出显影器205的结构的概要图。另外，由于图像形成单元201K、图像形成单元201Y、图像形成单元201C及图像形成单元201M所具备的显影器205具有相同的结构，因此在这里不限定颜色地进行说明。图4的(a)为示出从与图2同一个方向上观察到的显影器205的概要结构图。图4的(b)为示出显影器205的调色剂搅拌部406的概要俯视图。

如图4的(a)所示，显影器205具备显影辊401、磁辊402、搅拌螺杆403、搅拌螺杆404、分隔壁405及调色剂传感器410。显影辊401、磁辊402、搅拌螺杆403及搅拌螺杆404分别具有与感光鼓202相平行的旋转轴。显影器205在内部收容由调色剂(非磁性调色剂)和磁性载体构成的双组份显影剂。

如图4的(b)所示，搅拌螺杆403及搅拌螺杆404分别由围绕旋转轴形成的螺杆构成。螺杆沿着旋转轴的轴向以规定的间距形成为螺旋状。搅拌螺杆403及搅拌螺杆404以介于分隔壁405而彼此相互对置的状态配置。

搅拌螺杆403、搅拌螺杆404及分隔壁405构成调色剂搅拌部406。通过使搅拌螺杆403及搅拌螺杆404围绕旋转轴旋转，显影器205内的调色剂及磁性载体在调色剂搅拌部406内循环移动。通过该循环移动，在调色剂和磁性载体之间发生碰撞。通过该碰撞时的摩擦，调色剂被赋予与感光鼓202的带电极性相同极性的电荷。

另外，在图4的(b)所示的例中，通过搅拌螺杆404的旋转，调色剂及磁性载体向右方向移动。此外，通过搅拌螺杆403的旋转，调色剂及磁性载体向左方向移动。

如图4的(b)所示，在本实施方式中，在搅拌螺旋杆404的一端设置有上方开口的调色剂运入部407。调色剂运入部407与调色剂盒230的供给口303相对置地配置。调色剂通过供给口303被运入调色剂运入部407。而且，调色剂通过搅拌螺杆404的旋转被导入到调色剂搅拌部406，并在调色剂搅拌部406内循环移动。另外，搅拌螺杆403及搅拌螺杆404在显影器205工作过程中(即打印过程中)，以规定的周期(例如，150ms/一次旋转)旋转驱动。

磁辊402在其周向上具有多个磁极，并在其表面形成磁刷。磁刷由调色剂与磁性载体构成。显影辊401以与磁辊402相对置的状态配置。显影辊401的表面被形成在磁辊402的表面的磁刷扫过。其结果是，在显影辊401的表面形成调色剂薄层。显影辊401通过该调色剂薄层对感光鼓202的表面的静电潜像进行显影。

调色剂传感器410对显影器205(调色剂搅拌部406)内的调色剂的量进行检测。在本实施方式中，如图4的(a)及图4的(b)所示，调色剂传感器410被配置在调色剂搅拌部406的侧壁之中的搅拌螺杆404侧的侧壁的长度方向上的中央部。

作为调色剂传感器410例如可使用光学传感器或压电传感器。例如，当调色剂传感器410为透射型光学传感器时，调色剂传感器410具备发光部及受光部。发光部及受光部以从发光部到受光部的光路与由搅拌螺杆404形成的调色剂的运送路径相交叉的方式配置。该结构表明受光部中的受光量越多(传感器输出值越大)，调色剂的量就越少；受光量越少(传感器输出值越小)，调色剂的量就越多。调色剂供给机构302根据调色剂传感器410的输出值，将收容在调色剂容器301的调色剂310供给到显影器205。

回到图1及图2，图像形成部140通过运送路经220从手动托盘151、供纸盒152、供纸盒153或供纸盒154等中将纸张供给到二次转印部。二次转印部形成在转印带210和二次转印辊222之间。手动托盘151、供纸盒152、供纸盒153及供纸盒154可分别放置或收容各种尺寸的纸张。

图像形成部140选择用户指定的纸张或者与自动检测到的原稿的尺寸相应的纸张。然后，图像形成部140将所选择的纸张从手动托盘151、供纸盒152、供纸盒153或供纸盒154中通过供纸辊来进行供给。所供给的纸张通过运送辊及阻力辊221被运送到二次转印部。

转印有调色剂图像的纸张被运送到定影器225。定影器225具有内置加热器的定影辊223及加压辊224，通过热以及按压力将调色剂图像定影到纸张上。图像形成部140将通过了定影器225的纸张输出到出纸托盘141。在进行二次转印后，通过清洁器215去除残留在转印带210上的调色剂。清洁器215被配置在二次转印部的下游侧且在图像形成单元201K的上游侧。

图5为复合机100中的控制系统的硬件结构图。在本实施方式的复合机100中，中央处理器(CPU，Central Processing Unit)501、随机存取存贮器(RAM，Random Access Memory)502、只读存储器(ROM，Read Only Memory)503、硬盘驱动器(HDD，Hard Disk Drive)504及驱动器组505经由内部总线506相互连接。驱动器组505中所包含的多个驱动器与原稿运送装置110、图像读取部120及图像形成部140中的多个驱动部相对应。

ROM 503及HDD 504等存储控制程序。CPU 501按照该控制程序的指令对复合机100进行控制。例如，CPU 501将RAM 502作为工作区来使用。而且，CPU 501通过与驱动器组505之间发送和接收数据及命令，来对上述各驱动部的动作进行控制。此外，HDD 504也用于存储通过图像读取部120获取的图像数据以及从其他设备通过网络等接收到的图像数据。

在内部总线506上还连接有操作面板161及传感器组507。操作面板161接受用户的操作。而且，操作面板161将基于用户操作的信号供给到CPU 501。此外，操作面板161根据来自于CPU 501的控制信号，在自身所具备的显示器上显示供用户输入指示用的操作画面。

此外，传感器组507包含如开关检测传感器、原稿检测传感器、温度传感器及检测传感器之类的各种传感器。开关检测传感器对原稿盖102的开关进行检测。原稿检测传感器对原稿台103上的原稿进行检测。温度传感器对定影器225的温度进行检测。检测传感器对被运送的纸张或原稿进行检测。CPU 501通过运行例如存储于ROM 503的控制程序，来实现以下各个单元(功能块)，并且根据来自于这些传感器的信号对各个单元的动作进行控制。

图6为本实施方式的复合机100的功能框图。如图6所示，本实施方式的复合机100具备点计数运算部601、调色剂供给量运算部602、累积调色剂供给量保持部603、校正调色剂供给量计算部604及累积调色剂供给量更新部605。

点计数运算部601根据图像数据对打印到被转印体上的点进行计数。而且，点计数运算部601根据计数值来计算调色剂消耗量。调色剂消耗量为在显影器205中所消耗的调色剂的量。虽未特别限定，但在复合机100中，输入到各曝光器204的图像数据通过曝光用图像数据输入部611生成。曝光用图像数据输入部611例如将RGB形式的图像数据转换为CMYK形式的图像数据，并保持C色的图像数据、M色的图像数据、Y色的图像数据以及K色的图像数据。在本实施方式中，RAM 502作为曝光用图像数据输入部611的图像数据保持区域来发挥作用。而且，曝光用图像数据输入部611将C色的图像数据输入到图像形成单元201C的曝光器204，将M色的图像数据输入到图像形成单元201M的曝光器204，将Y色的图像数据输入到图像形成单元201Y的曝光器204，将K色的图像数据输入到图像形成单元201K的曝光器204。

点计数运算部601根据从曝光用图像数据输入部611输入到图像形成单元201C、图像形成单元201M、图像形成单元201Y和图像形成单元201K各自的曝光器204中的图像数据(或者保持于曝光用图像数据输入部611的各图像数据)，对打印到被转印体上的点进行计数(点计数)。当图像数据为多灰度数据时，这种计数可如公知技术那样，通过对图像数据中成为规定灰度(例如，如果是0～255的256级灰度，则为127～255)的像素进行计数来实现。点计数运算部601通过将预先指定的打印一个点所消耗的调色剂的量与该计数值相乘来计算调色剂消耗量。该调色剂消耗量针对C色、M色、Y色及K色分别进行计算。

另外，如后所述，点计数运算部601在预先指定的校正调色剂供给量计算时机到来之前，累积并保持计算出的调色剂消耗量。然后，当校正调色剂供给量计算时机到来时，按照校正调色剂供给量计算部604的指示，将直到校正调色剂供给量计算时机到来时刻为止所累积的调色剂消耗量重置(清零)。

虽未特别限定，但在本实施方式中，将一次打印作业中规定张数(例如，10张)的打印完成的时刻和一次打印作业中所包含的全部打印完成的时刻设置为校正调色剂供给量计算时机。即，在打印作业所包含的向如纸张等被转印体上打印的张数为10张以下的情况下，完成全部打印的时刻成为校正调色剂供给量计算时机。而且，在打印作业所包含的打印张数例如为25张时，完成第10张打印的时刻、完成第20张打印的时刻以及完成全部打印的时刻分别成为校正调色剂供给量计算时机。

调色剂供给量运算部602计算调色剂供给量。调色剂供给量为调色剂供给机构302从调色剂容器301供给到显影器205的调色剂的量。针对C色、M色、Y色及K色分别计算调色剂供给量。如上所述，在本实施方式中，调色剂供给机构302具备调色剂运送部件311及驱动电机312。而且，调色剂运送部件311的转速通过驱动电机312被严格控制。在该结构中，能够通过对输入到驱动电机312的驱动脉冲数进行计数来掌握调色剂运送部件311的转速。

调色剂供给量运算部602基于该驱动脉冲获取调色剂运送部件311的转速。而且，调色剂供给量运算部602通过将调色剂运送部件311的转速和调色剂运送部件311旋转一次时被运送的调色剂的量相乘来计算调色剂供给量(调色剂供给机构302从调色剂容器301供给到显影器205的调色剂的量)。

此外，调色剂供给量运算部602与点计数运算部601同样地，在预先指定的校正调色剂供给量计算时机到来之前，累积计算出的调色剂供给量并予以保持。然后，调色剂供给量运算部602在校正调色剂供给量计算时机到来时，按照校正调色剂供给量计算部604的指示，将直到校正调色剂供给量计算时机到来时刻为止所累积的调色剂供给量重置(清零)。

累积调色剂供给量保持部603保持累积调色剂供给量。累积调色剂供给量为从开始使用调色剂容器301内的调色剂的时刻起的调色剂的累积供给量。虽未特别限定，但在本实施方式中，HDD 504作为累积调色剂供给量保持部603来发挥作用。

校正调色剂供给量计算部604根据点计数运算部计算出的调色剂消耗量和调色剂供给量运算部计算出的调色剂供给量，来计算校正调色剂供给量。校正调色剂供给量为调色剂容器301内的调色剂的使用量。由校正调色剂供给量计算部604所进行的校正调色剂供给量的计算则在上述校正调色剂供给量计算时机实施。

虽未特别限定，但在本实施方式中，如以下详细记述的那样，校正调色剂供给量计算部604根据点计数运算部601在规定期间(以下记载为“规定期间PT”)内计算出的调色剂消耗量(累积值)和调色剂供给量运算部602在规定期间PT内计算出的调色剂供给量(累积值)以及调色剂余量，来计算规定期间PT内的校正调色剂供给量。调色剂余量为根据保持在累积调色剂供给量保持部603中的累积调色剂供给量而计算出的调色剂容器301内的调色剂的余量。规定期间PT为从前一次的校正调色剂供给量计算时机(前一次的重置)到校正调色剂供给量计算时机到来为止的期间。

根据该结构，能够在调色剂供给量(从调色剂容器301供给到显影器205的调色剂的量)上反映出调色剂容器301内的调色剂余量的依赖性，从而能够更加准确地掌握调色剂容器301内的调色剂余量。

此外，在本实施方式中，调色剂供给量运算部602不仅根据规定期间PT内的调色剂供给机构302的动作量(在此处为转速)，还根据调色剂传感器410的输出值来计算调色剂供给量(调色剂供给机构302从调色剂容器301供给到显影器205的调色剂的量)(在后面描述)。其结果是，能够更加准确地计算调色剂供给量。

累积调色剂供给量更新部605将校正调色剂供给量计算部604计算出的校正调色剂供给量和保持在累积调色剂供给量保持部603中的累积调色剂供给量相加。然后，累积调色剂供给量更新部605将相加后的值作为新的累积调色剂供给量保存到累积调色剂供给量保持部603。

图7为示出复合机100所执行的校正调色剂供给量计算步骤的一例的流程图。该步骤例如以如下的情况作为触发来开始，即，通过在复合机100中输入打印作业等从而在图像形成部140中开始进行打印处理。

当该步骤开始后，直到在曝光用图像数据输入部611中生成图像数据(或者从曝光用图像数据输入部611输出图像数据)为止，点计数运算部601一直待机(在步骤S701中为“No”)。点计数运算部601在检测到打印对象的图像数据(打印数据)时，计算基于点计数的调色剂消耗量Cdot(在步骤S701中为“Yes”，步骤S702)。如上所述，计算出的调色剂消耗量Cdot被累积直到校正调色剂供给量计算时机到来为止(在步骤S703中为“No”，在步骤S701中为“Yes”，步骤S702)。

在结束步骤S702的处理后，当打印张数达到预先指定的张数或者完成全部打印，从而校正调色剂供给量计算时机到来时(在步骤S703中为“Yes”)，校正调色剂供给量计算部604从点计数运算部601获取调色剂消耗量Cdot(从前一次的重置到校正调色剂供给量计算时机到来为止的累积值)(步骤S704)。而且，校正调色剂供给量计算部604从累积调色剂供给量保持部603获取累积调色剂供给量Sacc(步骤S705)。进一步，校正调色剂供给量计算部604从调色剂供给量运算部602获取调色剂供给量Scal(从前一次的重置到校正调色剂供给量计算时机到来为止的累积值)(步骤S706)。

在此，对于由调色剂供给量运算部602进行的调色剂供给量Scal的计算进行说明。图8为示出调色剂供给量运算部602所执行的调色剂供给量计算步骤的一例的流程图。该步骤例如将在图像形成部140中开始进行打印处理作为触发来开始。

当该步骤开始后，调色剂供给机构302在规定的采样周期(例如，搅拌螺杆403及搅拌螺杆404的一次旋转周期)获取调色剂传感器410的输出值(步骤S801)。而且，调色剂供给机构302对所获取的调色剂传感器410的输出值和预先指定的基准值进行比较，判断是否需要供给调色剂(步骤S802)。虽未特别限定，但在本实施方式中，调色剂传感器410的输出值的输出范围被划分为从0到1023的1024个阶段，设定512为基准值。

此外，在本实施方式中，如上所述，由于采用光学传感器作为调色剂传感器410，因此当调色剂传感器410的输出值大于基准值512时，调色剂供给机构302将挡板部件304设为开放状态用以开始供给调色剂(在步骤S802中为“Yes”)。此时，调色剂供给量运算部602如上所述根据输入到驱动电机312的驱动脉冲数来计算调色剂供给量(调色剂供给机构302从调色剂容器301供给到显影器205的调色剂的量)。如上所述，计算出的调色剂供给量被累积直到校正调色剂供给量计算时机到来为止(步骤S803、步骤S804中为“No”、步骤S801、步骤S802中为“Yes”)。

此外，在本实施方式中，调色剂供给机构302将所获取的调色剂传感器410的输出值输入到调色剂供给量运算部602。另外，当调色剂传感器410的输出值为基准值以下时，调色剂供给机构302将挡板部件304维持在关闭状态(步骤S802中为“No”)。

在结束步骤S803中的处理之后，当打印张数达到预先指定的张数或者完成全部打印，从而校正调色剂供给量计算时机到来时(步骤S804中为“Yes”)，调色剂供给量运算部602从累积调色剂供给量保持部603获取累积调色剂供给量Sacc(步骤S805)。然后，调色剂供给量运算部602计算调色剂供给量Scal(步骤S806)。

在本实施方式中，通过以下公式(1)计算规定期间PT内的调色剂供给量Scal。另外，在公式(1)中，S1为基于在规定期间PT内的调色剂供给机构302的动作量即在规定期间PT内输入到驱动电机312的驱动脉冲数的调色剂供给量的累积值。规定期间PT为从前一次的重置到校正调色剂供给量计算时机到来为止的期间。此外，X为基于调色剂传感器410的输出值的调色剂供给量的校正值，表示为X＝K×(调色剂传感器410的基准值-调色剂传感器410的输出值的平均值)。

Scal＝B×S1+X (1)

在此，参数B为根据调色剂容器301中的调色剂余量来确定的参数。另外，调色剂容器301中的调色剂余量能够通过从最初调色剂量中减去从累积调色剂供给量保持部603获取的累积调色剂供给量Sacc来容易地计算。最初调色剂量为在设置调色剂盒230时被收容于调色剂容器301的调色剂的量。

当调色剂容器301中的调色剂余量减少时，与调色剂余量处于起始状态时相比，具有随着调色剂运送部件311的旋转而从供给口303掉落到显影器205的调色剂的量减少的趋势。为了将该趋势反映到调色剂供给量的计算中，该参数B成为根据调色剂容器301中的调色剂余量而改变的可变参数(0＜B≤1)。虽未特别限定，但在本实施方式中，参数B被预先登录到调色剂供给量运算部602中。

图9为示出调色剂供给量运算部602保持的参数表的一例的图。如图9所示，在参数表901中，调色剂余量和参数B的值相对应地存储。在图9的例中，当调色剂余量大于80％且在100％以下时B＝1。这表示当调色剂余量处于接近起始状态时，调色剂与调色剂运送部件311的转速成比例地从供给口303向显影器205掉落所计算的量。此外，当调色剂余量大于0％且在5％以下时B＝0.5。这表示当调色剂余量处于极少状态时，即使调色剂运送部件311的转速相同，也只向显影器205掉落调色剂余量接近起始状态时的1/2左右的调色剂。另外，在图9所示的例中，虽成为0.5≤B≤1，但参数B可在0＜B≤1的范围中适当选择。

在从前一次的重置到校正调色剂供给量计算时机到来为止的期间，只要调色剂传感器410的输出值切实地维持在基准值，即使将参数B和基于驱动脉冲数的调色剂供给量的累积值S1的乘积作为调色剂供给量Scal也没有问题。然而，在现实中也会产生调色剂传感器410的输出值成为基准值以下的状态(调色剂的量较多的状态)或者成为基准值以上的状态(调色剂的量较少的状态)的情况。

因此，在本实施方式中，如公式(1)所示，调色剂供给量运算部602对在从前一次的重置到校正调色剂供给量计算时机到来为止的期间(也就是在规定期间PT)内所获取的调色剂传感器410的输出值的平均值进行计算。然后，调色剂供给量运算部602计算调色剂传感器410的基准值和调色剂传感器410的输出值的平均值之间的差。然后，通过从B×S1加上或减去与该差值相应的调色剂的量(上述的校正值X)来计算调色剂供给量Scal。另外，在上述的校正值X中的参数K为将调色剂传感器基准值和调色剂传感器输出值的平均值之间的差转换为调色剂的量所用的参数。

图10为示出调色剂供给机构302的调色剂传感器输出值、转速和调色剂供给量之间关系的图。如图10的表1001所示，在本实施方式的调色剂供给机构302中，调色剂传感器410的输出值从基准值开始每增加“25”，就使调色剂运送部件311旋转0.7次。此外，该0.7次旋转在计算上相当于16mg的调色剂的量。从该关系可知，在本实施方式中设为参数K＝16/25。

另外，上述参数B及参数K的值使用实际设备通过实验求出即可。

如上所述那样，计算调色剂供给量Scal的调色剂供给量运算部602将计算出的调色剂供给量Scal输入到校正调色剂供给量计算部604。此时，校正调色剂供给量计算部604指示调色剂供给量运算部602重置累积值。如图8所示，按照该指示，调色剂供给量运算部602将调色剂供给量的累积值重置(步骤S807)。

另外，如果该校正调色剂供给量计算时机为完成打印时，则结束步骤(步骤S808中为“Yes”)。此外，如果该校正调色剂供给量计算时机为达到规定的打印张数时，则直到完成打印为止反复进行上述步骤(步骤S808中为“No”、步骤S801)。

另一方面，回到图7，校正调色剂供给量计算部604使用从调色剂供给量运算部602获取的规定期间PT内的调色剂供给量Scal、从点计数运算部601获取的规定期间PT内的调色剂消耗量Cdot以及从累积调色剂供给量保持部603获取的累积调色剂供给量Sacc，来计算在规定期间PT内的校正调色剂供给量Scor(步骤S707)。通过以下公式(2)来计算校正调色剂供给量Scor。

Scor＝Cdot-(Cdot-Scal)×A (2)

在此，参数A为根据调色剂容器301中的调色剂余量来确定的参数。另外，调色剂容器301中的调色剂余量能够通过从最初调色剂量中减去从累积调色剂供给量保持部603获取的累积调色剂供给量Sacc而容易地算出。最初调色剂量为在设置调色剂盒230时被收容于调色剂容器301中的调色剂的量。

如上所述，当调色剂容器301中的调色剂余量减少时，与调色剂余量处于起始状态时相比，具有随着调色剂运送部件311的旋转而从供给口303向显影器205掉落的调色剂的量减少的趋势。即，当调色剂余量处于起始状态时，现实中的调色剂供给量和基于点计数的调色剂消耗量之间的偏差较小。但是，当调色剂容器301中的调色剂余量减少时，现实中的调色剂供给量和基于点计数的调色剂消耗量之间的偏差变大。

该参数A为用于反映该趋势的参数。因此，参数A是根据上述调色剂余量而改变的可变参数(0＜A≤1)。通过改变参数A，能够改变调色剂供给量运算部602所计算出的调色剂供给量Scal对校正调色剂供给量所带来的影响的程度。也就是说，能够根据调色剂容器301内的调色剂余量，来改变调色剂供给量运算部602所计算出的调色剂供给量对校正调色剂供给量的计算所带来的影响的程度。其结果是，与一般的点计数方式相比，能够更加准确地把握调色剂容器301内的调色剂余量。虽未特别限定，但在本实施方式中，参数A被预先登录到校正调色剂供给量计算部604中。

图11为示出校正调色剂供给量计算部604所保持的参数表的一例的图。如图11所示，在参数表1101中，调色剂余量和参数A的值相对应地存储。在图11的例中，当调色剂余量大于60％且在100％以下时A＝0.5。当调色剂余量大于10％且在60％以下时A＝0.8。当调色剂余量大于0％且在10％以下时A＝1。

例如在A＝1时，在公式(2)中，校正调色剂供给量Scor＝调色剂供给量Scal。即，在本实施方式中，通过调色剂余量越少则越加大调色剂供给量Scal对校正调色剂供给量Scor的计算所带来的影响，从而能够准确地掌握仅通过一般的点计数方式的调色剂消耗量计算难以把握的调色剂容器301内的调色剂余量。此外，在调色剂余量较多的状态下，也能够更加准确地把握调色剂容器301内的调色剂余量。

另外，上述参数A的值使用实际设备通过实验求出即可。此外，在图11所示的例中，0.5≤A≤1，但参数A可在0＜A≤1的范围中适当选择。

如上所述，计算校正调色剂供给量Scor的校正调色剂供给量计算部604将计算出的校正调色剂供给量Scor通知给累积调色剂供给量更新部605。如图7所示，接收到该通知的累积调色剂供给量更新部605将通知来的校正调色剂供给量Scor和被保持在累积调色剂供给量保持部603的累积调色剂供给量Sacc相加，并将相加值作为新的累积调色剂供给量保存到累积调色剂供给量保持部603(步骤S708)。此外，此时校正调色剂供给量计算部604指示点计数运算部601重置累积值。根据该指示，点计数运算部601将调色剂消耗量的累积值重置(步骤S709)。

另外，如果以上的校正调色剂供给量计算时机为完成打印时，则结束步骤(步骤S710中为“Yes”)。此外，如果该校正调色剂供给量计算时机为达到规定的打印张数时，则直至完成打印为止反复进行上述步骤(步骤S710中为“No”、步骤S701)。

如以上说明的那样，复合机100根据通过点计数方式计算出的调色剂消耗量Cdot和另行计算出的调色剂供给量Scal来求出调色剂容器301内调色剂的使用量(校正调色剂供给量Scor)。其结果是，与一般的点计数方式相比，能够更加准确地求出从调色剂容器301向显影器205的调色剂供给量。此外，复合机100由于在校正调色剂供给量的计算中反映出调色剂余量的依赖性，因此能够准确掌握调色剂余量的效果被协同发挥。因此，通过适当地结合参数A、参数B及参数K，能够比一般的点计数方式更加准确地掌握调色剂容器301内的调色剂余量。其结果是，用户能够有效地利用调色剂资源，并且能够在不降低复合机100(图像形成装置)的效率的情况下，在适当的时期更换调色剂容器301。

另外，上述调色剂余量的管理无需在调色剂容器301等内设置新的传感器等。因此，对于利用点计数方式来计算调色剂消耗量的以往的复合机，通过例如更换软件等来附加调色剂供给量运算部、校正调色剂供给量计算部及累积调色剂供给量更新部等，从而能够容易地且以低成本实现。

另外，上述实施方式并不限定本发明的技术范围，除了已经记载的内容以外，在本发明的范围内也可进行各种变形和应用。例如在上述实施方式中例示出在所谓串联方式的复合机100中适用的示例，但也可适用于旋转式复合机。此外，不限于彩色复合机100，也可适用于单色复合机。进一步，调色剂供给机构302也不局限于上述结构，可采用任意结构。

此外，在上述内容中，作为特别优选的方式通过公式(1)及公式(2)来计算校正调色剂供给量，但本发明并不限定于仅使用这些公式。如上所述，当调色剂容器301内的调色剂量减少时，与通过点计数方式计算出的调色剂消耗量相比，根据调色剂供给机构302的动作并通过运算而求出的调色剂供给量更能反映现实的调色剂消耗量。因此，只要至少是当调色剂的量减少时使用调色剂供给量来求出校正调色剂供给量的结构，那么与一般的点计数方式相比，就能够更加准确地掌握调色剂余量。此时，调色剂供给量的获取方法不受特别的限定。

进一步，图7及图8所示出的流程图可在发挥等效作用的范围内适当地改变各步骤的顺序。

另外，在上述实施方式中，将本发明具体化为数字复合机100，但并不局限于数字复合机100，还可在传真机和复印机等任何图像形成装置中适用本发明。

根据本发明，与一般的点计数方式相比，能够更加准确地掌握调色剂容器301内的调色剂余量，作为图像形成装置及调色剂余量管理方法是有用的。

Claims (5)

1.一种图像形成装置，具备：

调色剂容器，收容调色剂；

显影器，使调色剂附着在形成于图像承载体上的静电潜像，以在所述图像承载体上形成调色剂图像；

调色剂传感器，检测所述显影器内的所述调色剂的量；

调色剂供给机构，根据所述调色剂传感器的输出值，将收容于所述调色剂容器的所述调色剂供给到所述显影器；

点计数运算部，根据图像数据对打印到被转印体上的点进行计数，并根据计数值来计算调色剂消耗量，所述调色剂消耗量为在所述显影器中消耗的所述调色剂的量；以及

调色剂供给量运算部，计算调色剂供给量，所述调色剂供给量为所述调色剂供给机构从所述调色剂容器供给到所述显影器的所述调色剂的量，

其特征在于，所述图像形成装置进一步具备：

累积调色剂供给量保持部，保持累积调色剂供给量，所述累积调色剂供给量为从开始使用所述调色剂容器内的所述调色剂的时刻起的所述调色剂的累积供给量；

校正调色剂供给量计算部，根据所述点计数运算部计算出的所述调色剂消耗量和所述调色剂供给量运算部计算出的所述调色剂供给量，来计算校正调色剂供给量，所述校正调色剂供给量为所述调色剂容器内的所述调色剂的使用量；以及

累积调色剂供给量更新部，将所述校正调色剂供给量计算部计算出的所述校正调色剂供给量和被保持在所述累积调色剂供给量保持部的所述累积调色剂供给量相加，并将相加值作为新的累积调色剂供给量保存到所述累积调色剂供给量保持部，

所述校正调色剂供给量计算部根据在规定期间内所述点计数运算部计算出的所述调色剂消耗量、在所述规定期间内所述调色剂供给量运算部计算出的所述调色剂供给量以及调色剂余量，对所述规定期间内的所述校正调色剂供给量进行计算，

所述调色剂余量为根据被保持在所述累积调色剂供给量保持部的所述累积调色剂供给量而计算出的所述调色剂容器内的所述调色剂的余量，所述调色剂供给量运算部根据所述规定期间内的所述调色剂供给机构的动作量及所述调色剂传感器的输出值，对所述规定期间内的所述调色剂供给量进行计算，

所述校正调色剂供给量计算部通过以下公式来计算所述校正调色剂供给量，

Scor＝Cdot-(Cdot-Scal)×A

其中，Scor为所述规定期间内的所述校正调色剂供给量，Cdot为所述规定期间内的所述调色剂消耗量，Scal为所述规定期间内的所述调色剂供给量，A为根据所述调色剂余量来确定的参数，0＜A≤1。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述调色剂供给量运算部通过以下公式来计算所述调色剂供给量，

Scal＝B×S1+X

其中，Scal为所述规定期间内的所述调色剂供给量，B为根据所述调色剂余量来确定的参数，0＜B≤1，S1为基于所述规定期间内的所述调色剂供给机构的所述动作量的调色剂供给量，X为基于所述调色剂传感器的所述输出值的校正值。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述调色剂供给机构包括驱动电机，

所述调色剂供给机构的所述动作量为输入到所述驱动电机的驱动脉冲数。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，

通过以下公式来计算所述校正值X，

X＝K×(所述调色剂传感器的基准值-所述规定期间内的所述调色剂传感器的所述输出值的平均值)，

其中，K为将所述基准值与所述平均值之差转换为所述调色剂的量所用的参数。

5.根据权利要求4所述的图像形成装置，其特征在于，

所述规定期间为从前一次的校正调色剂供给量计算时机到校正调色剂供给量计算时机到来为止的期间，

所述校正调色剂供给量计算时机为在一次打印作业中完成规定张数的打印时或者完成一次打印作业所包含的全部打印时。