CN110068999B - 图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

公开了图像形成装置。图像承载构件单元和显影单元被分别配置为可附接到图像形成装置的装置主体并且可从图像形成装置的装置主体拆卸，图像承载构件单元具有第一存储器，该第一存储器存储与根据图像承载构件的驱动量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息，显影单元具有第二存储器，该第二存储器存储与根据显影单元的使用量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息，以及控制设备，该控制设备在调色剂供给期间基于存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息控制调色剂供给中的调色机量。

Description

图像形成装置
技术领域
本发明涉及诸如复印机、激光打印机或传真机之类的图像形成装置，并且涉及用于控制作为润滑剂而要被供给到配备有清洁功能的接触构件的调色剂的量的技术。
背景技术
在使用电子照相图像形成系统(电子照相处理)的诸如打印机之类的图像形成装置中，作为用于去除在形成于图像承载构件上的调色剂图像被转印到记录材料之后残留的调色剂的装置，已知通过使清洁构件与图像承载构件的表面接触来去除调色剂的装置。作为清洁构件，广泛采用由聚氨酯橡胶等构成的弹性体和支撑弹性体的支撑金属片构成的配置。
在这种配置中，清洁构件和图像承载构件之间的摩擦力的增加可能使清洁构件的性能不稳定并且可能导致清洁构件的折叠或由于振动引起的异常噪音。
作为该问题的解决方案，例如，JP 10-161426(专利文献1)公开了为了在图像形成之后供给润滑剂的目的，从显影单元向感光构件(图像承载构件)的表面供给调色剂。因此，感光构件的表面和清洁构件之间的摩擦力减小，抑制了异常噪音的生成，并且保持了良好的清洁性能。
另外，JP 2005-106920(专利文献2)公开了如下的技术，该技术根据图像形成装置的使用环境、在创建规定部分的打印期间写入的像素的总数等来改变要从显影单元供给到感光构件的表面的调色剂的量。
然而，尽管专利文献1和专利文献2中描述的方法对于避免上述问题是有效的，但是该方法具有以下问题。
例如，能够保持良好清洁性能的调色剂供给量依赖于调色剂的内聚度、外部添加剂的量等。调色剂的内聚度和外部添加剂的量不仅依赖于使用环境或显影单元的使用状态，还依赖于调色剂的类型而变化。
能够保持良好清洁性能的调色剂量还依赖于清洁刮板(接触构件)和感光鼓之间的摩擦力以及视摩擦力而定的清洁刮板的尖端的夹带量(amount of convolution)。清洁刮板的尖端的夹带量依赖于清洁刮板的使用环境或使用状态以及清洁刮板本身的类型而变化。存在在开始销售处理盒之后，为了改善性能、遵守法规等，调色剂的类型或清洁刮板和其它构件的类型被改变的情况，在这种情况下，优选的是适应这样的各种配置。
适应这样的各种配置的一种方法是预先设置大的要被馈送到清洁构件的调色剂量。然而，在这种情况下，存在的问题是，要馈送到清洁构件的调色剂量可能不必要地增加，因此，减少了用户可以打印的打印件的数量，或者可能出现诸如清洁不良之类的不同问题。
发明内容
本发明提供了如下的图像形成装置，其包括：
图像承载构件单元，由可旋转图像承载构件和接触构件构成，静电潜像被形成在可旋转图像承载构件上，接触构件被配置为在旋转状态下与图像承载构件的表面接触以从图像承载构件的表面去除调色剂；
显影单元，被配置为将调色剂供给到图像承载构件的表面，以使静电潜像显影为调色剂图像；和
控制设备，被配置为在不执行图像形成的时段期间，将调色剂从显影单元供给到图像承载构件的表面，以在图像承载构件的表面和接触构件之间执行调色剂供给，
其中，图像承载构件单元和显影单元被分别配置为可独立地附接到图像形成装置的装置主体并且可从图像形成装置的装置主体拆卸，
其中，图像承载构件单元具有第一存储器，该第一存储器存储与根据图像承载构件的驱动量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息，
其中，显影单元具有第二存储器，该第二存储器存储与根据显影单元的使用量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息，并且
其中，控制设备在调色剂供给期间基于存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息控制调色剂供给的调色剂量。
从以下示例性实施例的描述(参考附图)，本发明的其它特性将变得清楚。
附图说明
图1是图像形成装置的示意图；
图2是图1中所示的鼓盒的示意图；
图3是图1中所示的显影盒的示意图；
图4是图1中所示的清洁刮板的边缘部分附近的示意图；
图5A至图5E是根据第一实施例的喷射调色剂量的计算表；
图6是第一实施例的控制框图；
图7是根据第一实施例的调色剂喷射操作的序列图；并且
图8是根据第二实施例的调色剂喷射操作的序列图。
具体实施方式
现在将参考附图示例性地详细描述本发明的实施例。然而，应该理解，实施例中描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等旨在根据要应用本发明的装置的配置和各种条件被认为适当地改变，并且不旨在将本发明的范围限制到下面描述的实施例。
图像形成装置
首先，将参考图1描述应用本发明的图像形成装置的整体配置。
根据本发明的图像形成装置100是采用在线系统和中间转印系统的全色激光束打印机，并且能够根据图像信息在记录材料(例如，记录纸、塑料片或布)上形成全色图像。
图像信息从连接到图像形成装置主体的图像读取装置被输入到图像形成装置主体，或者从连接到图像形成装置主体以便能够通信的诸如个人计算机之类的主机设备被输入到图像形成装置主体。图像形成装置100具有作为用于形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的各种颜色的图像的多个图像形成部分的SY、SM、SC和SK。在本实施例中，图像形成部分SY、SM、SC和SK在与垂直方向交叉的方向上布置成一行。
图像形成部分SY、SM、SC和SK由作为图像承载构件单元的鼓盒210(210Y、210M、210C和210K)和作为显影单元的显影盒200(200Y、200M、200C和200K)构成。鼓盒210和显影盒200被配置为经由诸如设置在图像形成装置主体上的安装引导件、定位构件等的安装装置可附接到图像形成装置100和可从图像形成装置100拆卸。在本实施例中，用于各种颜色的所有鼓盒210和显影盒200具有相同的形状，并且黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的各种颜色的调色剂被存储在用于各种颜色的显影盒200中。虽然在本发明中将描述鼓盒210和显影盒200可独立地附接和拆卸的配置，但是可替代地，可以采用鼓盒210和显影盒200被集成并且作为单个单元可附接到图像形成装置主体和可从图像形成装置主体拆卸的配置。
感光鼓1由驱动装置(驱动源)旋转驱动。扫描仪单元(曝光装置)30被布置在感光鼓1周围。扫描仪单元30是曝光装置，其基于图像信息照射激光束并在感光鼓1上形成静电图像(静电潜像)。对于每条扫描线，从被称为BD的多边形扫描仪内部的位置信号起在主扫描方向(垂直于记录材料12的传送方向的方向)上执行激光曝光的写入。另一方面，在副扫描方向(记录材料12的传送方向)上，在从源自记录材料12的传送路径内部的开关(未示出)的TOP信号起延迟规定时间之后执行激光曝光的写入。因此，在四个图像形成部分SY、SM、SC和SK中，可以始终相对于感光鼓1上的相同位置执行激光曝光。
作为用于将感光鼓1上的调色剂图像转印到记录材料12的中间转印构件的中间转印带31被布置成与四个感光鼓1相对。
作为由环形带形成的中间转印构件的中间转印带31与所有感光鼓1接触并在所示的箭头B(逆时针)的方向循环移动(旋转)。作为一次转印装置的四个一次转印辊32在中间转印带31的内周表面侧彼此平行地布置，以便与每个感光鼓1相对。此外，具有与调色剂的正常带电极性相反极性的偏压被从作为一次转印偏压施加装置(未示出)的一次转印偏压电源(高压电源)施加到一次转印辊32。因此，感光鼓1上的调色剂图像被转印(一次转印)到中间转印带31上。
另外，作为二次转印装置的二次转印辊33被布置在中间转印带31的外周表面侧。此外，具有与调色剂的正常带电极性相反极性的偏压被从作为二次转印偏压施加装置(未示出)的二次转印偏压电源(高压电源)施加到二次转印辊33。因此，中间转印带31上的调色剂图像被转印(二次转印)到记录材料12上。例如，当形成全色图像时，通过图像形成部分SY、SM、SC和SK依次执行上述处理，并且各种颜色的调色剂图像通过依次相互叠加而被一次转印到中间转印带31上。随后，记录材料12与中间转印带31的移动同步地被传送到二次转印部分。此外，由于二次转印辊33经由记录材料12与中间转印带31接触的作用，中间转印带31上的四色调色剂图像被共同二次转印到记录材料12上。
其上已转印了调色剂图像的记录材料12被传送到作为定影装置的定影装置34。通过定影装置34将热和压力施加到记录材料12，以将调色剂图像定影到记录材料12上。
鼓盒
接下来，将描述鼓盒210的配置。
图2是沿感光鼓1的纵向方向(旋转轴方向)观察的根据本发明的鼓盒210的截面(主截面)视图。
感光鼓1经由轴承(未示出)可旋转地附接到鼓盒210。感光鼓1通过接收作为驱动装置的驱动电机M210的驱动力来根据图像形成操作在所示的箭头A的方向上被旋转驱动。
另外，带电辊2和作为由弹性体形成的接触构件的清洁刮板6被布置在鼓盒210中，以便在旋转状态下与感光鼓1的表面接触。足以使感光鼓1上承载任意电荷的偏压被从作为带电偏压施加装置(未示出)的带电偏压电源(高压电源)施加到带电辊2。在本实施例中，施加的偏压被设置为使得感光鼓1上的电位(带电电位：Vd)为-500V。基于图像信息从扫描仪单元30照射激光束35并在感光鼓1上形成静电图像(静电潜像)。
清洁刮板6由橡胶刮板6A和支撑橡胶刮板6A的清洁支撑金属片6B一体地形成。对于橡胶刮板6A，例如，使用厚度为2mm且在23℃的环境中MD-1硬度为60至80°的聚氨酯橡胶。清洁刮板6被固定到鼓盒框体11，并且被布置成使得橡胶刮板6A的尖端与感光鼓1接触。使用橡胶刮板6A的自由端的尖端，清洁刮板6刮掉未转印到中间转印带31并残留在感光鼓1的表面上的调色剂。由清洁刮板6刮掉的调色剂(下文称为废调色剂)被储存在鼓盒框体11内。一部分废调色剂聚集在橡胶刮板6A的自由端的尖端上，并在感光鼓1和橡胶刮板6A之间赋予润滑性并使清洁性能稳定。
另外，鼓盒210设置有作为第一存储器的非易失性存储器(下文中，称为“O存储器”)M1。O存储器M1存储与诸如感光鼓1的转数之类的操作量有关的信息。O存储器M1还存储使得能够指定鼓盒210的类型的信息，诸如序列号和型号。另外，基于O存储器M1中的信息，控制部分101能够从以下方面评估与鼓盒的使用有关的量：鼓盒已经使用了多少以及鼓盒已经运行了多长时间。O存储器M1被配置为能够以非接触方式或经由电接触的接触与图1中所示的图像形成装置100的控制部分101通信(写入和读取信息)。
显影盒
接下来，将描述安装到根据本发明的图像形成装置的显影盒200的配置。图3是沿着显影辊4的纵向方向(旋转轴方向)观察的根据本发明的显影盒200的截面(主截面)视图。
显影盒200由显影室20A和显影剂储存室20B构成，并且显影剂储存室20B被布置在显影室20A下方。作为显影剂的调色剂9被存储在显影剂储存室20B内。在本发明中，调色剂9的正常带电极性使用负极性，并且在下文中，将描述使用带负电的调色剂的情况。然而，本发明不限于带负电的调色剂。
另外，显影剂储存室20B设置有用于将调色剂9传送到显影室20A的显影剂传送构件21，并且显影剂传送构件21通过在所示的箭头G的方向上旋转来将调色剂9传送到显影室20A。
显影室20A设置有作为显影剂承载构件的显影辊4，显影辊4与感光鼓1接触并且通过接收来自作为显影驱动装置的驱动电机M200的驱动力在所示的箭头D的方向上旋转。在本实施例中，显影辊4和感光鼓1分别旋转，使得其表面在相对部分(接触部分)处在相同方向上移动。另外，足以使作为调色剂图像的在感光鼓1上的静电潜像显影和可视化的偏压被从作为显影偏压施加装置(未示出)的显影偏压电源(高压电源)施加到显影辊4。
此外，在显影室20A内布置调色剂供给辊(下文中简称为“供给辊”)5和调色剂量限制构件(下文中，简称为“限制构件”)8，调色剂供给辊5将从显影剂储存室20B传送的调色剂供给到显影辊4，调色剂量限制构件8限制涂布量并向由供给辊5供给的显影辊4上的调色剂提供电荷。
另外，显影盒200设置有作为第二存储器的非易失性存储器(下文中，称为“DT存储器”)M2。DT存储器M2存储显影辊4的转数、剩余调色剂量等，并且基于存储在DT存储器M2中的信息，可以评估显影盒的使用量。DT存储器M2被配置为能够以非接触方式或通过经由电接触的接触与图像形成装置100的控制部分101通信(写入和读取信息)。
框图
接下来，将参考图6描述图像形成装置100的控制框图。
控制部分101具有作为用于执行算术处理的核心元件的CPU(中央处理单元)501、作为存储装置的诸如ROM和RAM之类的存储器502、执行从外围设备输入信息和向外围设备输出信息的输入/输出接口，等等。RAM存储传感器的检测结果、计算结果等，并且ROM存储控制程序、预先获得的数据表等。控制部分101是综合控制图像形成装置100的操作的控制设备，并且图像形成装置100中的每个控制对象经由输入/输出IF连接到控制部分101。控制部分101还控制各种电信息信号、驱动定时等的发送和接收，并管理稍后将描述的流程图等的处理。
电机驱动构件511是指各种电机，其是用于旋转驱动多边形扫描仪、感光鼓1、显影辊4等的动力源，并且基于来自控制部分101的控制信号进行操作。高压电源512是向感光鼓1、带电辊2、显影辊4、一次转印辊32、二次转印辊33、定影装置34等施加高压的电源。
另外，经由存储器通信部分500在控制部分101与O存储器M1和DT存储器M2之间执行数据通信。此外，诸如温度传感器之类的环境传感器102被连接到控制部分101。
调色剂喷射操作
接下来，将描述根据本第一实施例的调色剂供给操作(下文中，称为“调色剂喷射操作”)。
调色剂喷射操作是在不执行图像形成的时段期间执行的操作，以用于从显影盒200将调色剂供给到感光鼓1的表面，并且在感光鼓1的表面和作为接触构件的清洁刮板6之间供给调色剂9。由控制部分101执行调色剂喷射操作的序列。
执行本实施例中的调色剂喷射操作以在不执行图像形成时段中的图像形成之后的操作(下文中，称为“后旋转操作”)期间保持清洁刮板6和感光鼓1之间的润滑性。后旋转操作是指即使在完成打印作业的最后打印之后仍驱动感光鼓1一段时间以执行图像形成结束处理的操作。后旋转操作是在所有图像形成以及涉及形成和输出图像到一个或多个记录材料12的作业的输出已经结束之后由图像形成装置100执行的操作。
在这种情况下，除了在后旋转操作(后旋转步骤)期间，“不执行图像形成的时段”还包括在作为图像形成之前的预备操作时段的预旋转步骤期间和当没有从外部装置输入打印指令时的待机期间。实质上，“不执行图像形成的时段”是对于从外部输入的要记录的信息(图像数据)正在执行包括带电、曝光、显影和转印的图像形成处理的时段之外的时段。
在调色剂喷射操作中，通过扫描仪单元30执行与打印实心图像相对应的曝光，并且通过感光鼓1上的调色剂以与图像形成期间类似的状态形成带状喷射图案。在这种情况下，与图像形成期间类似的状态是指感光鼓1和显影辊4被旋转驱动、感光鼓1被均匀带电并且显影偏压被施加到显影辊4的状态。
如稍后将描述的，通过根据打印状态改变施加到一次转印辊32的一次转印偏压，控制部分101执行控制以使得通过清洁刮板6回收在感光鼓1上形成的调色剂的喷射图案。在本实施例中，控制部分101执行控制以便不施加一次转印偏压。因此，防止感光鼓1上的调色剂的喷射图案被转印到中间转印带31，并且可以增加由清洁刮板6回收的调色剂量。可替代地，由于通过控制部分101的控制，当调色剂喷射图案通过一次转印辊32的转印辊隙部分时，具有与正常图像形成期间相反极性的一次转印偏压可以被施加到一次转印辊32。
由于由调色剂喷射操作而通过清洁刮板6回收的调色剂最终被存储在鼓盒框体11内，因此调色剂不用于图像形成。另外，当由于调色剂喷射操作而供给到清洁刮板6的调色剂量过多时，超过了清洁刮板6的清洁能力并且发生清洁不良，其中调色剂绕过清洁刮板6到达感光鼓1的旋转方向的下游侧。当发生清洁不良时，带电辊2的表面被绕过的调色剂污染。
因此，希望在调色剂喷射操作中使用的调色剂量尽可能地减少，同时仍然能够保持清洁刮板6和感光鼓1之间的润滑性。
调色剂的团聚度与喷射调色剂量之间的关系
现在将参考图4描述调色剂的内聚度和喷射调色剂量之间的关系。图4是示意性地示出了清洁刮板6的边缘部分6E(接触区域)附近的情况的图。
调色剂的内聚度是通过下述方法测量的值，并且表示内聚度越低，调色剂颗粒之间的结合力越小并且调色剂越可能表现为单个颗粒的事实。
作为测量装置，使用具有数字振动计(DIGITAL VIBRATION METER MODEL 1332，由Showa Sokki Corporation制造)的粉末测试仪(由HOSOKAWA MICRON CORPORATION制造)。作为测量方法，将390目(mesh)、200目和100目筛网堆叠并以网格尺寸的升序设置在振动台上，或者换句话说，以390目、200目和100目的筛网的顺序使100目筛网被堆叠在顶部。将5g精确称量的样品(调色剂)置于设置的100目筛网上，将数字振动计的位移值调节至0.60mm(峰-峰值)，并施加振动15秒。随后，测量残留在每个筛网上的样品的质量，并基于下式获得内聚度。将测量的样品预先在23℃、60％RH环境中放置24小时，并且也在23℃、60％RH环境中执行测量。
团聚度(％)＝(100目筛网上的残留样品质量/5g)×100+(200目筛网上的残留样品质量/5g)×60+(390目筛网上的残余样品质量/5g)×20
当调色剂的内聚度低时，调色剂9更容易到达清洁刮板6和感光鼓1之间的接触区域。另一方面，当调色剂的内聚度高时，调色剂在到达清洁刮板6的边缘部分6E之前被从感光鼓1的表面去除，并且更可能被回收到鼓盒框体11内。换句话说，当调色剂的内聚度高时，执行具有较大调色剂量的调色剂喷射操作以保持清洁刮板6和感光鼓1的表面之间的润滑性。
例如，调色剂的内聚度低并且紧接在开始使用显影盒200之后调色剂更容易到达清洁刮板6和感光鼓1之间的接触区域。另一方面，当显影盒200已经连续使用时(当显影盒200的使用量增加时)，调色剂的内聚度增大并且调色剂不太可能到达清洁刮板6和感光鼓1之间的接触区域。由于调色剂的内聚度也因调色剂的类型、主体使用环境等而变化，因此在调色剂喷射操作中供给到清洁刮板6的调色剂量被相应地控制。
清洁角θc与喷射调色剂量之间的关系
接下来，将参考图4描述清洁角θc和喷射调色剂量之间的关系。如图4所示，清洁角θc指的是在感光鼓1的表面和清洁刮板6之间形成的角度。清洁角θc依赖于清洁刮板6的类型和清洁刮板6相对于感光鼓1的接触压力而变化，并且如下将描述的，用于保持清洁刮板6和感光鼓1之间的润滑性的优选喷射调色剂量依赖于清洁角θc而变化。
小的清洁角θc表示清洁刮板6和感光鼓1的表面之间的窄的间隙，在这种情况下，调色剂9不太可能到达清洁刮板6的边缘部分6E并且调色剂9更可能绕过清洁刮板6到达鼓旋转方向的下游侧。另一方面，大的清洁角θc表示清洁刮板6与感光鼓1的表面之间的宽的间隙，在这种情况下，调色剂9更容易到达清洁刮板6的边缘部分6E并且更可能保持在清洁刮板6的边缘部分6E附近。换句话说，用于保持润滑性的调色剂量依赖于清洁角θc而变化，并且当清洁角θc小时，要被供给到清洁刮板6的调色剂量增加。
例如，清洁角θc依赖于橡胶刮板6A的硬度、橡胶刮板6A和感光鼓1之间的接触压力、图像形成装置主体的使用环境等而变化。清洁角θc也依赖于鼓盒210的使用状态而变化，并且当鼓盒的使用量增大时，发生橡胶刮板6A的沉降并且清洁角θc减小。
为了在这样的各种条件下在抑制调色剂喷射操作中使用的调色剂量的同时保持清洁刮板6和感光鼓1之间的润滑性，控制执行调色剂喷射操作时的喷射调色剂量。
为此，在本发明中，O存储器M1具有第一计算表TX，第一计算表TX存储作为关于根据鼓盒210的使用量(感光鼓1的驱动量)的调色剂供给期间的喷射调色剂量有关的信息的喷射信息，如图5A中所示。在所示的示例中，根据鼓盒使用量和由作为环境检测器的环境传感器102检测到的主体使用环境来设置适当的调色剂喷射信息X，并将其存储在第一计算表TX中。在本实施例中，作为示例，主扫描线的数量由喷射信息X限定。另外，副扫描方向上的长度由主激光扫描线的数量限定。作为感光鼓1的驱动量，将相对于更换寿命的使用时段的比例显示为百分比。感光鼓1的驱动量可以是直接表示感光鼓1的驱动的量(诸如感光鼓1的转数或旋转时间)，或者可以是间接表示感光鼓1的驱动的量(诸如打印的片材数或者驱动感光鼓1的电机的通电时间)。另外，感光鼓1的驱动量还包括基于剩余寿命的参数，诸如随着感光鼓1的驱动而减少的可能剩余转数或剩余旋转时间。
O存储器M1存储诸如感光鼓1的转数之类的与操作量有关的信息。O存储器M1也存储使得能够指定鼓盒210的类型的信息，诸如序列号和型号。另外，基于O存储器M1中的信息，控制部分101能够从以下方面评估与鼓盒的使用相关的量：鼓盒已经使用了多少以及鼓盒已经运行了多长时间。关于图5A中的喷射量的转变，在鼓盒210的使用开始时(0％至24％)，由于作为润滑剂的调色剂未充分供给到清洁刮板6，所以喷射量增加。随后(25％至74％)，由于供给已经结束，因此供给没有增加，但是在后半部分(75％至100％)，由于调色剂的劣化导致调色剂作为润滑剂的功能下降，因此喷射量再次增加。
另一方面，DT存储器M2具有第二计算表TY，第二计算表TY存储喷射信息Y，该喷射信息Y是与根据显影盒200的使用量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息，如图5B所示。即使在这种情况下，也根据显影盒200的使用量和由作为环境检测器的环境传感器102检测到的主体使用环境来设置适当的喷射调色剂量Y，并将其存储在第二计算表TY中。
显影盒200的使用量由显影辊4的累积转数和剩余调色剂量(累计使用量)来确定。图像形成装置主体的控制部分101在存储器502中预先具有表格，该表格输入了显影辊4的累积转数和对应于调色剂使用量的剩余调色剂量的组合，并输出显影盒200的使用率。
喷射调色剂量被配置为可根据关于由环境传感器102检测到的温度的信息而改变，因为调色剂的内聚度和清洁刮板6的硬度受到主体使用环境的影响。与温度信息的对应使得能够以更高的精度控制喷射调色剂量。
当执行调色剂喷射控制(调色剂供给)时，控制部分101基于存储在O存储器M1中的喷射信息X和作为存储在DT存储器M2中的信息的喷射信息Y来控制喷射调色剂量。在本实施例中，通过将存储在O存储器M1中的喷射信息X和存储在DT存储器M2中的喷射信息Y相加(计算)来计算作为调色剂供给量的喷射调色剂量(X+Y)。
另外，在本实施例中，通过改变感光鼓1的旋转方向(副扫描方向)上的长度来控制喷射调色剂量。
图5A中所示的喷射调色剂量的计算表的值仅是示例，并且通过根据内置在鼓盒210中的清洁刮板6的类型、填充显影盒200的调色剂的类型等设置优选值，可以在各种盒配置中以优选的调色剂量来执行调色剂喷射操作。
例如，如图5C中所示，第一计算表中的喷射信息X可以被给予负值。给与喷射信息X负值使得即使当由于调色剂9、清洁刮板6等的改进而仅有少量调色剂量聚集在清洁刮板的边缘部分6E上时，也能够通过鼓盒210和显影盒200的组合来减少喷射调色剂量。
在图5C中，由于调色剂仅在初始阶段(0至24％)供给，并且在(25％至49％)、(50％至74％)和(75％至100％)期间不需要供给调色剂，因此输入“-30”。因此，由于X+Y取负值，因此不供给调色剂。“-30”仅是示例，并且可以使用任何值，只要该值和喷射信息Y的和是负值即可。
调色剂喷射操作期间的操作序列
接下来，将参考图7描述在根据本发明第一实施例的图像形成装置中执行调色剂喷射操作的情况下的序列。
例如，当从连接到图像形成装置100的主机设备(未示出)输入图像信息时，在控制部分101中，CPU 501读取存储在存储器502中的打印作业的序列并开始打印操作(S1)，并且当控制部分101确定图像形成已经结束时(S2)，控制部分101执行后旋转操作，并且同时读取存储在存储器502中的调色剂喷射的序列并开始调色剂喷射操作(S3)。当开始调色剂喷射操作时，控制部分101通过与设置在图像形成装置主体中的环境传感器102通信来读取温度信息(S4)。接下来，控制部分101通过存储器通信部分500的数据总线与安装到鼓盒210的O存储器M1通信，并读取鼓盒使用量(S5)。随后，基于读取的温度信息和鼓盒使用量，控制部分101计算存储在O存储器M1中的第一计算表TX中的喷射信息X(S6)。
另一方面，控制部分101与安装到显影盒200的DT存储器M2通信，以读取显影盒使用量(S7)。随后，基于读取的温度信息、显影盒使用量和存储在DT存储器M2中的第二计算表TY中的信息，控制部分101计算喷射信息Y(S8)。
另外，控制部分101将计算的喷射信息X和喷射信息Y相加并计算最终的喷射调色剂量X+Y(S9)，并且基于计算的喷射调色剂量X+Y执行相对于清洁刮板6的调色剂喷射操作(S10)。在执行向感光鼓1的表面的调色剂喷射之后，感光鼓1旋转规定的时间，并且打印作业结束(S11)。
执行上述控制使得能够在各种盒配置中以小的调色剂量保持稳定的清洁性能。
实验
接下来，执行以下验证实验以验证上述效果。
在低温、低湿度条件(温度为15℃，湿度为10％)的环境中执行2个打印间歇打印耐久性测试。在打印耐久性测试中，每三个打印件打印图像比率为1％的水平线。执行打印耐久性测试，直到显影盒200和鼓盒210的使用量达到100％，并且当没有发生清洁刮板尖叫(异常噪音)时评估为“好”，但当清洁刮板发生尖叫时评估为“坏”。
另外，在打印耐久性测试结束后打印半色调图像，并且当没有发生由于带电辊2的污染引起的条纹或图像浓度不均匀时评估为“好”，但在发生条纹或图像浓度不均匀时评估为“差”。
此外，本实验使用两种类型的调色剂，即调色剂A和调色剂B，以及两种类型的清洁刮板，即清洁刮板C和清洁刮板D的各种组合来执行。
实验中使用的调色剂是具有不同内聚度(作为初始状态下的特性)的调色剂。使用具有包括15％的内聚度的特性的调色剂作为调色剂A，并且使用具有包括35％的内聚度的特性的调色剂作为调色剂B。作为实验中使用的清洁刮板，使用MD-1硬度计测量的具有包括65°的硬度的特性的清洁刮板作为清洁刮板C，并且使用具有包括80°的硬度的特性的清洁刮板作为清洁刮板D。
另外，作为存储在O存储器M1中的喷射调色剂量X的第一计算表，使用针对清洁刮板C优化的表Xc和针对清洁刮板D优化的表Xd。此外，作为存储在DT存储器M2中的喷射调色剂量Y的第二计算表TY，使用针对调色剂A优化的表Ya和针对调色剂B优化的表Yb。
表1中描述了用于执行实验的配置。
[表1]
Figure BDA0001954026420000151
实际示例1至实际示例3表示存储在O存储器M1中的喷射信息X的第一计算表TX的值和存储在DT存储器M2中的喷射信息Y的第二计算表TY的值根据调色剂和清洁刮板的组合被优化的情况。
同时，比较示例1和比较示例2表示存储在O存储器MI中的喷射信息X的第一计算表TX和存储在DT存储器M2中的喷射调色剂量Y的第二计算表TY的值未被优化并使用表Xc和表Ya的情况。换句话说，比较示例1是尽管表Yb是优化的表但仍使用表Ya的示例，并且比较示例2是尽管表Xd是优化的表但仍使用表Xc的示例。
其结果列于表2中。
[表2]
刮板尖叫 带电辊污染
实际示例1 好 好
实际示例2 好 好
实际示例3 好 好
比较示例1 坏 好
比较示例2 好 坏
在比较示例1的情况下，由于使用已经针对相对于具有高内聚度的调色剂B具有低内聚度的调色剂A优化的表Ya，所以喷射调色剂量不足以维持感光鼓的表面和清洁刮板之间的低摩擦力并且清洁刮板发出尖叫。
在比较示例2的情况下，由于使用已经针对相对于具有高硬度的清洁刮板D具有低硬度的清洁刮板C优化的表Xc，因此在清洁刮板和感光鼓之间的接触区域处执行过量的调色剂喷射，并且发生清洁不良。
另一方面，对于实际示例1至3，由于使用已经根据调色剂的类型和清洁刮板的类型优化的喷射调色剂量X的计算表和喷射调色剂量Y的计算表，优化了到清洁刮板6的喷射调色剂量。因此，防止了由于清洁刮板尖叫或清洁不良引起的带电辊的污染。
虽然如图5A和图5B中所示，在本第一实施例中，执行如下控制，该控制涉及将喷射信息X的第一计算表TX存储在O存储器M1中和将喷射信息Y的第二计算表TY存储在DT存储器M2中，并且通过控制部分101进行相加，但是控制不限于此。
例如，可以执行如下的处理，该处理涉及对喷射信息X的值和喷射信息Y的值中的任一个进行加权并确定最终喷射调色剂量。加权使得即使当用于存储喷射调色剂量X的第一计算表和喷射调色剂量Y的第二计算表的存储区域小时，也能够增加喷射调色剂量的变化宽度。
参考图5B和图5D给出描述，相对于图5B中的第二计算表TY的喷射信息Y，将第二计算表TY的喷射信息Y的值进行加权的乘数被存储为第一计算表TX的喷射信息X，如图5D所示。控制部分101通过将存储在第二计算表TY中的喷射信息Y乘以乘数(系数)来计算喷射调色剂量。
在这种情况下，由于在第二计算表TY中根据显影盒200的使用量存在多条喷射信息Y，例如，在图5A中，可以如下描述在(15℃或更低)的使用环境中第一计算表TX的鼓使用量(0％至24％)的情况。具体地，根据显影盒200的使用量(0％至24％)、(25％至49％)、(50％至74％)和(75％至100％)，设置分别对应的乘数(×4)、(×2)、(×2)和(×1.6)。当显影盒的使用量为(50％至74％)时，获得6×2＝12[线]的喷射调色剂量。其它数据也可以以类似的方式描述。另外，为了相对于O存储器M1和DT存储器M2的总容量减少用于喷射调色剂量的计算表的容量，用于计算喷射调色剂量的值可以被存储在主体的存储部分中。
例如，可以使用如下的方法，其中将喷射调色剂量的恒定值预先存储在图像形成装置的控制部分101的存储器502中，并且将存储器502中的值要乘以的值存储在喷射信息X的第一计算表TX中和喷射信息Y的第二计算表TY中。图5E表示第一计算表TX的示例。在这种情况下，例如，当“2”被存储在主体的控制部分101的存储器502中时，输入要乘以的值，诸如(×3)、(×0)、(×0)，和(×1)。可以以类似的方式描述第二计算表，并且将省略其具体描述。
可替代地，地址值可以被存储在喷射调色剂量X的第一计算表中和喷射调色剂量Y的第二计算表中，并且可以将使得能够相对于各个地址值指定喷射调色剂量的对应表存储在主体的控制部分101的存储器502中。
具体地，作为与根据感光鼓1的驱动量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息的第一地址值被存储在第一计算表中，并且作为与根据显影盒200的使用量的调色剂供给期间的调色剂量有关的信息的第二地址值被存储在第二计算表中。另一方面，使得能够相对于第一地址值和第二地址值指定喷射调色剂量的表被存储在控制部分101中设置的存储器502中。
使得能够相对于控制部分101的存储器502中存储的地址值指定喷射调色剂量的表中的一个表可以以与图5C类似的方式给与负值。给与喷射信息X负值使得即使当由于调色剂9、清洁刮板6等的改进而仅有少量调色剂量聚集在清洁刮板6的边缘部分6E上时，通过鼓盒210和显影盒200的组合也能够减少喷射调色剂量。
第二实施例
本第二实施例表示如下的示例，在该示例中，除了第一实施例中描述的调色剂喷射操作之外，还将喷射计数存储在作为主体存储部分的控制部分101的存储器502中，并且当喷射计数达到规定值时，执行调色剂喷射序列(常规供给模式)。常规供给模式中的序列的程序被存储在控制部分101中。第一实施例中描述的调色剂喷射操作将被称为“预分离喷射操作”或“简单喷射操作”，并且当喷射计数达到规定值或更大值时执行的调色剂喷射操作将被称为“计数喷射操作”。“预分离”是指在中间转印带与感光鼓1接触的状态(预分离状态)下执行根据第一实施例的“喷射操作”，并且在本第二实施例中，在中间转印带31与感光鼓1分离的状态下执行“喷射操作”。另外，“简单”意味着形成的喷射图案由若干主激光扫描线限定，如使用图5A至图5D中的表所述的，并且是比计数喷射操作(稍后描述)更简单的图案。此外，作为喷射计数，可以对“预分离喷射操作”的数量进行计数，或者可以对打印的打印件的数量或打印的片材的数量进行计数。可替代地，喷射计数可以是间接表示诸如感光鼓1的转数或旋转时间或驱动感光鼓1的电机的通电时间之类的喷射计数的量。
根据本第二实施例，通过将在计数喷射操作中要供给到清洁刮板6的调色剂量设置为比在预分离喷射操作中使用的调色剂量大，可以减少预分离调色剂喷射操作所消耗的时间。
具体地，当预分离喷射操作被认为是第一调色剂供给时，控制部分101设置作为第二调色剂供给量的常规供给模式中计数喷射操作的调色剂供给量，该第二调色剂供给量大于第一调色剂供给的第一调色剂供给量。控制部分101具有执行上述用于第二调色剂供给的计数的计数装置(例如，设置在旋转部分中的编码器或设置在控制部分101中的计数器)和存储计数装置的计数值的存储器502，并且当计数达到规定值时，以第二调色剂供给量执行感光鼓1的表面和清洁刮板(接触构件)之间的调色剂供给。
换句话说，防止了感光鼓1和显影辊4的转数增加，并且可以抑制由于调色剂喷射操作而不必要地缩短感光鼓1和显影辊4的寿命。
计数喷射操作期间的操作序列
在下文中，将参照图8描述根据本第二实施例执行调色剂喷射操作的情况下的序列(常规供给模式)。在以下描述中，与第一实施例中相同的步骤将由相同的附图标记表示，并且将省略其描述。
当从连接到图像形成装置主体的主机设备输入图像信息时，在控制部分101中，CPU 501读取存储在存储器502中的打印作业的序列并开始打印操作(S1)。另外，当图像形成装置主体的打印操作结束并且控制部分101确定图像形成已经结束时(S2中的是)，控制部分101确定喷射计数是否等于或大于规定值(S12)。当控制部分101确定喷射计数小于规定值时，如第一实施例中所述，在后旋转操作中开始调色剂喷射操作(S3)。由于已经在第一实施例中描述了步骤S4至S10中的预分离喷射操作的细节，因此这里将省略其描述。
另一方面，当控制部分101确定喷射计数等于或大于规定值时，控制部分101开始计数喷射操作的序列(常规供给模式)(S13)。当开始计数喷射操作时，中间转印带31在来自控制部分101的指令下与感光鼓1分离(S14)。随后，执行从显影辊4到感光鼓1的调色剂喷射(S15)。在本实施例中，喷射计数的规定值被设置为500次打印，并且在垂直于显影辊4的纵向方向的方向上在感光鼓1的表面上形成具有与显影辊4的一个圆周的周长相对应的长度的实心黑色调色剂图像，并将其传送到清洁刮板6。在这种情况下，实心黑色调色剂图像是指浓度为100％的调色剂图像。
在计数喷射操作结束之后，控制部分101重置喷射计数(S16)并结束打印操作(S11)。
尽管在上面给出的描述中描述了控制部分101紧接在步骤S3之前执行步骤S12的确定，但是该规定顺序不是限制性的。例如，即使当控制部分101紧接在步骤S10的处理之后执行步骤S12的处理时，也可以产生与上述类似的效果。
以这种方式，通过在计数调色剂喷射操作中设置比在预分离调色剂喷射操作中的喷射调色剂量大的喷射调色剂量，可以缩短预分离调色剂喷射操作。因此，可以减少预分离调色剂喷射操作对感光鼓1和显影辊4的寿命的影响。
虽然在本实施例中在后旋转期间执行常规调色剂喷射操作，但是该配置不是限制性的。在打印结束之后可以独立地执行计数喷射操作。
根据本发明，可以实现能够将要被供给到接触构件的调色剂量控制到优选量的图像形成装置。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释，以包含所有这些修改和等同的结构和功能。

Claims (17)

1.一种图像形成装置，所述图像形成装置能够执行用于在记录材料上形成图像的图像形成操作，其特征在于，所述图像形成装置包括：
图像承载构件单元，由可旋转图像承载构件和接触构件构成，静电潜像被形成在可旋转图像承载构件上，接触构件被配置为在旋转状态下与图像承载构件的表面接触以从图像承载构件的表面去除调色剂；
显影单元，被配置为将调色剂供给到图像承载构件的表面，以使静电潜像显影为调色剂图像；和
控制设备，被配置为执行图像形成操作和用于将调色剂从显影单元供给到图像承载构件的表面以在图像承载构件的表面和接触构件之间执行调色剂供给的调色剂供给操作，
其中，图像承载构件单元和显影单元被分别配置为能独立地附接到图像形成装置的装置主体并且能从图像形成装置的装置主体拆卸，
其中，图像承载构件单元具有第一存储器，该第一存储器存储与根据图像承载构件的驱动量在调色剂供给操作期间从显影单元供给到图像承载构件的表面的调色剂量有关的信息，
其中，显影单元具有第二存储器，该第二存储器存储与根据显影单元的使用量在调色剂供给操作期间从显影单元供给到图像承载构件的表面的调色剂量有关的信息，并且
其中，控制设备在调色剂供给操作期间基于存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息控制从显影单元供给到图像承载构件的表面的调色剂供给的调色剂量，
其中，当调色剂供给操作是第一调色剂供给操作时，控制设备具有计数部分和存储器，所述计数部分对以大于第一调色剂供给操作的第一调色剂供给操作量的第二调色剂供给操作量的调色剂供给操作执行计数，所述存储器存储计数部分的计数值，并且当计数值达到规定值时，控制设备在图像承载构件的表面和接触构件之间以第二调色剂供给操作量执行调色剂供给操作。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，控制设备通过基于存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息执行计算来计算调色剂供给量。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，图像承载构件的驱动量是直接表示图像承载构件的驱动的量。
4.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，图像承载构件的驱动量是间接表示图像承载构件的驱动的量。
5.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，显影单元的使用量由设置在显影单元中的显影辊的转数与调色剂使用量之间的关系确定。
6.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，还包括环境检测器，其中
控制设备基于环境检测器的检测结果、存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息来控制调色剂供给操作。
7.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，与根据图像承载构件的驱动量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息是根据图像承载构件单元中使用的清洁刮板的特性确定的。
8.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，与根据显影单元的使用量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息是根据显影单元中使用的调色剂的特性确定的。
9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，在不执行图像形成的时段内，在包括将图像成形在一个或多个记录材料上的作业完成之后的旋转期间执行图像承载构件的表面和接触构件之间的调色剂供给操作。
10.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其中，第一存储器具有第一计算表，所述第一计算表存储与根据图像承载构件的驱动量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息，并且第二存储器具有第二计算表，所述第二计算表存储与根据显影单元的使用量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息。
11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，第一计算表存储乘数，对第二计算表中存储的与调色剂量有关的信息的值以所述乘数执行加权，并且控制设备通过将第一计算表中存储的与调色剂量有关的信息乘以所述乘数来计算调色剂量。
12.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，在调色剂供给操作期间，控制设备参考第一计算表并基于与根据图像承载构件的驱动量的调色剂量有关的信息计算要供给的第一调色剂供给量，控制设备参考第二计算表并基于与根据显影单元的使用量的调色剂量有关的信息计算第二调色剂供给量，并通过将第一调色剂供给量和第二调色剂供给量相加来控制调色剂供给操作。
13.根据权利要求12所述的图像形成装置，其中，第一计算表和第二计算表中的至少一个存储负值。
14.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，设置在控制设备中的存储器存储调色剂供给量的规定值，第一计算表存储调色剂供给量的规定值要乘以的值作为与根据图像承载构件的驱动量的调色剂量有关的信息，并且第二计算表存储调色剂供给量的规定值要乘以的值作为与根据显影单元的使用量的调色剂量有关的信息。
15.根据权利要求10所述的图像形成装置，其中，第一计算表存储第一地址值作为与根据图像承载构件的驱动量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息，第二计算表存储第二地址值作为与根据显影单元的使用量的调色剂供给操作期间的调色剂量有关的信息，并且控制设备中设置的存储器具有表格，在该表格上规定了相对于第一地址值和第二地址值的要供给的调色剂量。
16.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，还包括：
中间转印构件，被配置为转印形成在图像承载构件单元的图像承载构件上的调色剂图像，其中，
在常规供给模式中，控制设备在中间转印构件与图像承载构件分离的状态下执行调色剂供给。
17.根据权利要求16所述的图像形成装置，其中，当基于存储在第一存储器中的信息和存储在第二存储器中的信息控制调色剂供给时，控制设备在中间转印构件与图像承载构件接触的状态下执行调色剂供给。
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