CN113376988A - 图像形成装置及判断方法 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置及判断方法。实施方式的图像形成装置具有:显影器、显影剂容器和控制部。显影器容纳含有调色剂和载体的显影剂，并具有搅拌所述显影剂的搅拌机。显影剂容器容纳向所述显影器补给的显影剂。控制部基于搅拌累积信息和补给累积信息而获取表示所述显影器内的所述显影剂的劣化程度的劣化指数，并基于所述劣化指数的历史信息来对应更换所述显影剂的定时进行判断，所述搅拌累积信息是与所述搅拌机搅拌所述显影器内的显影剂的时间的累积值相关的信息，所述补给累积信息表示与从所述显影剂容器补给到所述显影器的显影剂的累积量相关的信息。

Description

图像形成装置及判断方法

技术领域

本实施方式总体上涉及图像形成装置及判断方法。

背景技术

以往，已知有如下技术：向显影器补给新的显影剂，从显影器排出旧的显影剂，由此维持显影器内的显影剂的性能。另外，已知有如下技术：通过在容纳向显影器供给的调色剂的筒内预先混合少量的载体(例如磁性体)，也与调色剂一起补给载体。在这样的技术中，在向显影器补给调色剂的同时进行显影器内的载体的补给、排出。因此，若调色剂的补给少，则难以产生显影器内的载体的更换。即，如果输出图像的印字率低，则不容易进行载体的补给，不能充分进行显影器内的载体的更换。在显影器内的载体的更换不充分的情况下，存在显影剂的劣化加剧、导致产生图像不良这样的问题。

发明内容

实施方式中的图像形成装置，具备：显影器，容纳含有调色剂和载体的显影剂，并具有搅拌所述显影剂的搅拌机；显影剂容器，容纳向所述显影器补给的显影剂；以及控制部，基于搅拌累积信息和补给累积信息来获取表示所述显影器内的所述显影剂的劣化程度的劣化指数，并基于所述劣化指数的历史的信息来对应更换所述显影剂的定时进行判断，所述搅拌累积信息是与所述搅拌机搅拌所述显影器内的显影剂的时间的累积值相关的信息，所述补给累积信息表示与从所述显影剂容器补给到所述显影器的显影剂的累积量相关的信息。

附图说明

图1是示出实施方式的图像形成装置100的整体构成例的外观图。

图2是示出图像形成单元130的一部分的构成例的图。

图3是示出显影器35的外观例的立体图。

图4是实施方式所涉及的图像形成装置100的硬件框图。

图5是示出劣化指数的历史的具体例的图。

图6是示出使用模式d中的劣化指数的变化例的图。

图7是示出图像形成装置100的动作的具体例的流程图。

图8是实施方式的变形例所涉及的图像形成装置100的硬件框图。

具体实施方式

图1是示出实施方式的图像形成装置100的整体构成例的外观图。图像形成装置100例如是复合机。图像形成装置100具备：显示器110、控制面板120、图像形成单元130、片材容纳部140以及图像读取部200。在图像形成装置100安装有显影剂盒。在显影剂盒中，可以填充以后能够脱色的脱色调色剂，也可以填充以后无法脱色的调色剂。

图像形成装置100使用调色剂在片材上形成图像。片材例如是纸、标签纸。片材可以是任意的物品，是图像形成装置100能够在其表面形成图像的物品即可。

显示器110是液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence：电致发光)显示器等图像显示装置。显示器110显示关于图像形成装置100的各种信息。

控制面板120具有多个按钮。控制面板120受理用户的操作。控制面板120将与由用户进行的操作对应的信号输出到图像形成装置100的控制部160。需要说明的是，显示器110和控制面板120也可以构成为一体的触摸面板。

图像形成单元130基于由图像读取部200生成的图像信息或经由通信路径接收到的图像信息，而在片材上形成图像。图像形成单元130例如通过如下的处理来形成图像。图像形成单元130基于图像信息在感光鼓上形成静电潜像。图像形成单元130通过使调色剂附着于静电潜像而形成可视图像。作为调色剂的具体例，有脱色调色剂、非脱色调色剂(通常的调色剂)、装饰性调色剂等。调色剂也有颜色因加热而变淡(消失)的调色剂。

图像形成单元130将可视图像转印到片材上。图像形成单元130通过对片材进行加热和加压，而使可视图像定影在片材上。需要说明的是，形成图像的片材可以是容纳在片材容纳部140中的片材，也可以是手动插入的片材。

图像读取部200将读取对象的图像信息作为光的明暗来读取。图像读取部200记录读取到的图像信息。所记录的图像信息可以经由网络发送到其他信息处理装置。所记录的图像信息也可以通过图像形成单元130在片材上形成图像。

图2是示出图像形成单元130的一部分的构成例的图。图像形成单元130具备：盒2(显影剂盒)、传感器17、显影剂补给电机31(供给器)、清洁单元32、带电充电器33、感光体34以及显影器35。

传感器17输出与残留于图像形成装置100的显影器35的调色剂的量存在相关的物理量(第一物理量)。在下面的说明中，残留于显影器35的调色剂的量越多，第一物理量取越大的值。传感器17例如也可以使用自动调色剂传感器来构成。在该情况下，传感器17也可以构成为检测调色剂的浓度。另外，传感器17也可以构成为检测调色剂的剩余量。传感器17也可以使用例如测定磁导率的传感器构成。

盒2构成为相对于图像形成装置100能够装卸。在盒2中填充有含有调色剂和载体的显影剂。显影剂补给电机31是在将盒2内的显影剂向显影器35补给时进行动作的电机。清洁单元32去除附着在感光体34的表面上的调色剂。带电充电器33使感光体34的表面带电。感光体34具有通过调色剂来形成图像的面。

图3是示出显影器35的外观例的立体图。显影器35构成为能够收纳显影剂。显影器35具有：显影辊41、显影剂补给口42和显影剂排出口43。显影器35通过显影辊41向感光体34供给调色剂。在显影器35内存在规定量的载体。通过搅拌调色剂和载体，在调色剂中产生电荷。存在于显影器35内的载体的量大致为一定量。因此，在显影器35内的调色剂的量多时，载体的量相对变少。另一方面，在显影器35内的调色剂的量少时，载体的量相对变多。这样，磁导率等物理量根据显影器35内的调色剂的量而变化。传感器17基于这样变化的物理量来检测显影器35内的调色剂的量。

当显影剂补给电机31进行驱动时，盒2内的显影剂经由显影剂补给口42移动到显影器35。移动到显影器35的显影剂所包含的调色剂在图像形成时附着至感光体34的静电潜像。通过调色剂的附着而形成可视图像。若显影器35内的调色剂用于图像形成，则显影器35内的调色剂的量逐渐地减少。基于传感器17的输出来检测显影器35内的调色剂的量。当判断为显影器35内的调色剂的量小于下限阈值时，显影剂补给电机31进行驱动直到该调色剂的量达到上限阈值以上。通过显影剂补给电机31的驱动，盒2内的显影剂移动到显影器35内。

当显影剂移动到显影器35内时，在显影器35内显影剂溢出。溢出的显影剂经由显影剂排出口43向显影器35的外部排出。这样，通过显影剂溢出，显影器35内的显影剂的量被维持为恒定，并且显影器35内的已劣化的载体被排出到外部。由于新的载体作为显影剂被补给到显影器35内，因此，作为结果，显影器35内的载体一点一点地更换为新的载体。这样的显影器35内的显影剂的更换是按与各调色剂对应的每个显影器35进行的。

图4是实施方式所涉及的图像形成装置100的硬件框图。图像形成装置100具备：图像读取部200、显示器110、控制面板120、图像形成单元130、片材容纳部140、存储部150、控制部160以及通信部170。对这些硬件中的图像读取部200、显示器110、控制面板120、图像形成单元130以及片材容纳部140已经进行了说明，因此省略说明。

存储部150使用磁硬盘装置、半导体存储装置等存储装置构成。存储部150存储图像形成装置100动作时所需要的数据。例如，存储部150可以存储由控制部160执行的程序的数据。例如，存储部150可以暂时存储在图像形成装置100中形成的图像数据。例如，存储部150可以存储由图像读取部200生成的图像数据。例如，存储部150可以存储表示由控制部160进行的判断的条件的信息、计数器的值。

控制部160使用CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器和存储器构成。控制部160读出并执行预先存储于存储部150的程序。控制部160控制图像形成装置100所具备的各设备的动作。控制部160基于从传感器17输出的物理量来控制显影剂补给电机31的驱动。例如，在从传感器17输出的物理量表示调色剂浓度降低的情况下，控制部160通过驱动显影剂补给电机31而向显影器35补给显影剂。控制部160对显影器35内的显影剂的劣化进行推定。

通信部170是按照规定的通信协议与其他装置进行数据通信的通信接口。

接着，对控制部160的处理进行更详细的说明。控制部160获取在图像形成装置100中与显影器35中搅拌显影剂的时间的累积值相关的信息(下面称为“搅拌累积信息”。)。控制部160获取与对显影器35补给的显影剂的累积量相关的信息(下面称为“补给累积信息”。)。控制部160针对每个显影器35获取搅拌累积信息和补给累积信息。例如在显影器35按Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)、K(黑色)每种颜色设置的情况下，控制部160按照每种颜色获取搅拌累积信息和补给累积信息。控制部160基于搅拌累积信息和补给累积信息，对每个显影器35推定显影器35内的显影剂的劣化程度。例如，控制部160可以通过获取表示显影器35内的显影剂的劣化程度的指标值(下面称为“劣化指数”)来推定劣化的程度。

作为搅拌累积信息的具体例，控制部160可以获取在图像形成装置100中已印刷的片材的张数的累积值(下面称为“印刷张数计数值”)。作为搅拌累积信息的具体例，控制部160可以获取显影器35的驱动时间的累积值(下面称为“显影器计数值”)。显影器计数值例如可以通过在显影器35驱动的期间每隔2秒进行1次计数来获取。

作为补给累积信息的具体例，控制部160可以获取显影剂补给电机31的驱动时间的累积值(下面称为“补给电机计数值”)。补给电机计数值例如可以通过在显影剂补给电机31驱动的期间每隔12秒进行1次计数来获取。作为补给累积信息的具体例，控制部160可以获取将印字率与印刷张数相乘而得到的值的累积值。作为补给累积信息的具体例，控制部160可以获取印刷像素数的累积值。

下面，以控制部160使用显影器计数值作为搅拌累积信息，并使用补给电机计数值作为补给累积信息的情况下的处理为具体例进行说明。

控制部160将显影器计数值以及补给电机计数值记录在存储部150中。控制部160在规定的更新定时更新这些各计数值。更新定时可以是例如执行了印刷作业之后的定时。控制部160通过在规定的初始化定时对这些各计数值进行初始化来更新为零值(初始化处理)。初始化定时例如是在显影器35中最初投入显影剂的定时、进行了显影剂的更换的定时、在显影剂的更换后执行了初始动作(例如调色剂浓度调整动作)的定时。初始化定时也可以自动地判断为由设置于显影器35的传感器等检测到显影剂的更换的定时。初始化定时也可以由更换显影器35的显影剂的人手动指示。

控制部160可以基于例如如下的式子来计算劣化指数。

当前劣化指数＝(上次劣化指数+A)×(1-B)×100

A＝(当前显影器计数值-上次显影器计数值)/显影器计数基准值

B＝(当前补给电机计数值-上次补给电机计数值)/补给电机计数基准值

在上述式中，显影器计数基准值表示在不补给载体而显影剂的性能达到更换水平为止的期间进行印刷所需的显影器35的驱动时间计数器值。另外，补给电机计数基准值表示向显影器35补给占满显影器35的容量的量的显影剂所需的盒2的补给时间计数器值。另外，当前劣化指数是新计算出的最新的劣化指数，上次劣化指数是在前一个处理中计算出的劣化指数。当前显影器计数值是最新的显影器计数值，上次显影器计数值是在前一个处理中获取的显影器计数值。当前补给电机计数值是最新的补给电机计数值，上次补给电机计数值是在前一个处理中获取的补给电机计数值。

这样计算出的A的值是表示在从上次的印刷作业的结束到本次的印刷作业的结束为止的期间显影剂劣化的比率的值。这样计算出的B的值表示在从上次的印刷作业的结束到本次的印刷作业的结束为止的期间显影剂被更换为新的显影剂的(被更新的)比率。需要说明的是，本实施方式中的显影器35的驱动不是所谓的连续印刷，而是以规定张数(例如5张)逐次印刷后停止、再次开始印刷这样的动作模式(所谓的间歇动作)下的值。

计算当前劣化指数的式的右边的前半部分的项“上次劣化指数+A”表示在本次的印刷作业中，显影剂在显影器35中被搅拌而劣化的比率。右边的后半部分的项“1-B”表示在本次的印刷作业中，虽然新的显影剂被补给至显影器35，却未更换(未更新)并残留在显影器35内的比率。通过将上述的前半部分的项和后半部分的项相乘，能够推测容纳在显影器35内的显影剂的劣化状态。

控制部160可以基于劣化指数的历史，来判断进行显影剂的更换的必要性。对判断处理的具体例进行说明。图5是示出劣化指数的历史的具体例的图。横轴表示印刷张数。纵轴表示劣化指数，“100”是阈值。当劣化指数超过阈值时，表示显影器35内的显影剂的劣化正在加剧，推荐进行更换的状态的可能性高。

例如，在大量地印刷平均印字率为10％以上的印刷的使用模式a中，频繁地产生载体的更换。因此，劣化指数维持较低的值，劣化指数不会超过阈值。另一方面，在几乎进行平均印字率为1％左右的印刷的使用模式a中，不易产生载体的更换，因此劣化指数逐渐提高，在印刷了150K张左右时劣化指数会超过阈值。在使用模式c中，尽管在300K张左右为止是平均印字率为10％以上的印刷，但之后平均印字率降低至1％左右。因此，在300K张左右的印刷后，劣化指数逐渐上升，在印刷了400K张左右时劣化指数超过了阈值。

控制部160在各使用模式中也可以基于当前为止的劣化指数的历史对以下的事项进行推定。而且，控制部160也可以输出推定结果。

·在当前时刻，劣化是否发展到需要更换显影剂的程度(是否需要更换)

·劣化进展到需要显影剂的效果的程度的定时(更换定时)

控制部160可以在判断是否需要更换时，计算劣化经过指数，并基于劣化指数和劣化经过指数来进行判断。劣化经过指数是表示显影剂的劣化的经时变化的指数。劣化经过指数例如可以是表示劣化指数在从当前到过去的规定期间中的变化的大小的值(例如微分值)的统计值(例如最大值)，也可以是其他的值。在劣化指数超过了阈值且劣化经过指数为表示在上述规定期间(例如，从当前到过去1周的期间等)没有规定的急剧变化的值的情况下，控制部160判断为需要更换显影剂。将这样的两个条件统称为劣化条件。另一方面，在即使劣化指数超过了阈值，但劣化经过指数为表示在规定期间内存在规定的急剧变化的值的情况下，控制部160判断为不需要更换显影剂。

关于这样进行判断的理由，使用图6进行说明。图6是示出使用模式d中的劣化指数的变化例的图。在使用模式d中，在大部分的印刷中进行平均印字率为10％以上的印刷，但在一定的较短期间内进行平均印字率极端低(例如0.5％左右)的印刷。因此，在特定的短期间，劣化指数的值有时急剧恶化而超过阈值。然而，若特定的较短的期间结束，则再次开始以较高的平均印字率进行印刷。因此，若特定的较短的期间结束，则劣化指数会急剧地改善。因此，即使劣化指数暂时超过了阈值，劣化指数也会自然得到改善，而不需要更换显影剂。在这样的使用模式d中，劣化经过指数表示在规定期间中有规定的急剧变化。因此，在劣化经过指数为这样的值的情况下，判断为不需要更换显影剂。

推定结果的输出目的地既可以是图像形成装置100的显示器110，也可以是图像形成装置100的使用者的信息处理装置(例如个人计算机、智能手机)，也可以是图像形成装置100的维护人员的信息处理装置(例如个人计算机、智能手机)。在向其他装置输出推定结果的情况下，经由通信部170发送信息。通过参照这样的推定结果，例如维护人员能够在适当的定时更换显影剂。另外，关于如使用模式c那样平均印字率从中途变化这样的使用模式，维护人员也能够在适当的定时更换显影剂。

图7是示出图像形成装置100的动作的具体例的流程图。首先，控制部160执行初始化处理(ACT101)。接下来，控制部160转移到等待印刷作业的状态(ACT102)。然后，当输入印刷作业时，控制部160开始印刷作业(ACT103)。当印刷作业结束时(ACT104)，控制部160获取该时刻上的各计数值，算出劣化指数(ACT105)。另外，控制部160基于到该时刻为止的劣化指数的历史而算出劣化经过指数(ACT106)。控制部160基于计算出的劣化指数以及劣化经过指数来判断是否满足了劣化条件(ACT107)。在不满足劣化条件的情况下(ACT107-否)，控制部160返回至ACT102的处理。另一方面，在满足了劣化条件的情况下(ACT107-是)，控制部160输出满足了劣化条件的情况(ACT108)。

根据这样构成的图像形成装置100，基于劣化的历史来判断在显影器35内的显影剂的基于劣化的应该更换的定时。因此，即使在例如像图5那样存在各种使用模式的情况下也能够高精度地进行判断。并且，即使在例如像图6那样劣化指数暂时极端地恶化而超过了阈值，但根据到目前为止的历史而预料到在之后改善这一情况下，也不判断为应更换的定时。因此，能够抑制不必要地进行显影剂的更换。

需要说明的是，控制部160也可以将如图5所示的劣化指数的历史显示于显示器110。在该情况下，也可以仅显示由3种线种表示的图表中的任意一个实际的图表。

图8是实施方式的变形例所涉及的图像形成装置100a的硬件框图。在变形例中，图像形成装置100a具备控制部160a和通信部170a来代替控制部160和通信部170。控制部160a经由通信部170a与信息设备300进行通信。控制部160a例如可以经由通信部170a向信息设备300发送各计数值。在该情况下，也可以代替控制部160a而信息设备300进行劣化指数的计算、劣化指数的历史的记录、劣化经过指数的计算。在该情况下，信息设备300可以对图像形成装置100a的使用者、维护人员提示劣化指数、劣化指数的历史、劣化经过指数、判断结果等。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，具备：

显影器，容纳含有调色剂和载体的显影剂，并具有搅拌所述显影剂的搅拌机；

显影剂容器，容纳向所述显影器补给的显影剂；以及

控制部，基于搅拌累积信息和补给累积信息来获取表示所述显影器内的所述显影剂的劣化程度的劣化指数，并基于所述劣化指数的历史的信息来判断应更换所述显影剂的定时，所述搅拌累积信息是与所述搅拌机搅拌所述显影器内的显影剂的时间的累积值相关的信息，所述补给累积信息表示与从所述显影剂容器补给到所述显影器的显影剂的累积量相关的信息。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

所述控制部基于所述劣化指数的历史中的表示劣化指数的变化大小的劣化经过指数是否指示所述劣化指数没有急剧变化，来判断应更换所述显影剂的定时。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

在所述劣化指数超过规定的阈值而指示显影剂发生劣化、且所述劣化经过指数指示没有规定的急剧变化时，所述控制部判断为是应更换所述显影剂的定时。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置具备多个显影器，

所述控制部对每个显影器判断应更换显影剂的定时。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述控制部获取所述显影器的驱动时间的累积值作为所述搅拌累积信息。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述控制部获取在图像形成装置中已印刷的片材的张数的累积值作为所述搅拌累积信息。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成装置还具备补给电机，所述补给电机通过进行驱动，而从所述显影剂容器向所述显影器补给所述显影剂，

所述控制部获取所述补给电机的驱动时间的累积值作为所述补给累积信息。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述控制部使用如下的值来算出所述劣化指数：通过将当前的所述搅拌累积信息与在过去的规定定时的所述搅拌累积信息之差除以在不补给载体的情况下直到显影剂的性能劣化为应更换的状态为止的印刷所需要的搅拌累积信息而得到的值。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述控制部使用如下的值来算出所述劣化指数：通过将当前的所述补给累积信息与在过去的规定定时的所述补给累积信息之差除以向所述显影器补给占满所述显影器的容量的量的显影剂所需要的所述补给累积信息而得到的值。

10.一种判断方法，其中，

图像形成装置具备：显影器，容纳含有调色剂和载体的显影剂并具有搅拌所述显影剂的搅拌机；以及显影剂容器，容纳向所述显影器补给的显影剂，所述图像形成装置进行如下动作：

获取搅拌累积信息，所述搅拌累积信息是与所述搅拌机搅拌所述显影器内的显影剂的时间的累积值相关的信息，

获取补给累积信息，所述补给累积信息表示与从所述显影剂容器补给到所述显影器的显影剂的累积量相关的信息，

基于所述搅拌累积信息和所述补给累积信息，来获取表示所述显影器内的所述显影剂的劣化程度的劣化指数，

基于所述劣化指数的历史的信息来判断应更换所述显影剂的定时。

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