CN1495568A - 图像形成装置及其控制方法、显影装置、存储介质 - Google Patents

图像形成装置及其控制方法、显影装置、存储介质 Download PDF

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Abstract

一种图像形成装置，其中，用于对与图像信息对应的图像承载体上的潜像进行显影的显影装置是可以装拆的，其特征在于，具有检测上述显影装置内的显影剂量的第1检测装置；根据上述图像信息来检测上述显影装置内的显影剂使用量的第2检测装置；以及根据上述第1检测装置和上述第2检测装置的检测结果来判断上述显影装置的使用量水平的处理单元；上述处理单元，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，使用上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果来判断上述显影装置的使用量水平；而在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，使用上述第1检测装置的检测结果来判断上述显影装置的使用量水平。这样，可以精确地检测显影剂余量。

Description

图像形成装置及其控制方法、显影装置、存储介质
技术领域
本发明涉及打印机等根据由外部设备送出的图像信息来形成图像的图像形成装置，特别是涉及一种在网络环境下需要通知使用者消耗品(显影剂)的更换或补充的图像形成装置及图像形成装置的控制方法、显影装置、安装在显影装置上的存储介质。
背景技术
在如图15所示的图像形成装置中，说明彩色图像的形成方法。首先，用被保持在显影装置选择机构部150上的各色显影装置151Y、151M、151C、151K所具有的显影剂，对由光学单元9根据对各色送出的图像信息而在感光鼓2上形成的潜像进行显影和可视化。将可视化的图像多次转印到环状图像承载体5，在环状图像承载体5上形成多色图像。此后，在转印材料保持体(以下称供纸托盘)12～16中选择和供纸的转印材料P被输送到环状图像承载体5与转印及输送带6之间，将环状图像承载体5上的多色图像转印到转印材料P。转印到转印材料P上的多色图像，由定影单元7热定影到转印材料P上。此后，输送转印材料P，将其排出到上部托盘部19或下部排纸托盘部20。另外，在形成单色图像时，用单色的图像显影剂来形成上述多重图像。
下面详细说明显影剂的余量检测方法。
作为显影剂余量的检测方法，到目前为止，已经公开了若干技术方案。
例如，已知有下述方案，即：通过检测一般使用的显影装置内的显影剂所具有的静电容量来检测显影剂余量的方法(例如日本特开平5-6092号公报)、使用红外线的LED和受光(photoreception)用光传感器对反射光或透过光进行检测并根据所检测的受光强度来检测显影剂余量的方法(例如日本特开平7-140776号公报)、根据图像形成时的图像信息来推测显影剂的消耗量从而检测显影剂余量的方法(例如日本特开2001-318566号公报)。
另外，在使用光学系统的显影剂余量检测方法中，为了检测显影剂余量，必须有用于使光通过的不存在显影剂的光路。即，在使用显影剂而显影剂余量达到某一程度的水平之前，光是不透过的，所以，难以检测其余量变化。因此，在从显影剂最大充填到显影剂耗尽的时间内，要逐次检测显影剂余量变化是非常困难的。另外，在检测显影装置内的静电容量的天线式的显影剂余量检测方法中，与上述相反，在从显影剂最大充填到显影剂消耗至固定量之前的时间内，能够非常精确地进行静电变化量的检测，但是，在显影剂消耗至低于固定量的情况下，静电容量成为极小值。因此，在显影剂余量较少时，要逐次检测其静电容量的变化也是比较困难的。虽然，还有人提出了使用上述2个方案并对各自缺陷进行弥补的方案(例如日本特开2001-228698号公报)，但是，不是固定的显影装置，例如，在具有移动式显影装置保持体的图像形成装置中，显影装置内的静电容量随着显影装置的移动而发生较大变化，所以，存在着不能充分地获得上述效果的情形。
然而，在根据上述图像形成时的图像信息对显影剂的消耗量进行推测来检测余量的检测方法中，在初始的图像形成单元的状态和图像形成耐久后的图像形成单元的状态之间显影剂的消耗效率存在较大差别时，会产生难以推测最佳显影剂消耗量的问题。
另外，在显影装置中，在初始的图像形成单元的状态和图像形成耐久后的图像形成单元的状态之间，显影剂的消耗效率及显影装置内的显影剂的电特性的劣化、显影材料限制构件的磨损会产生较大变化，所以，可能发生图像的品质劣化或显影剂的泄漏等的故障等。为此，为了事先防止上述故障，在多色图像形成装置中，不仅需要考虑显影剂的余量，而且还要考虑到显影剂的劣化、显影剂承载体的劣化，从而检测显影装置的寿命。
发明内容
本发明就是着眼于该点而完成的，其目的在于提供一种可以精确检测显影剂余量的图像形成装置及图像形成装置的控制方法、显影装置和存储介质。
另外，本发明的目的在于提供一种可以从开始使用时检测显影装置的使用量的图像形成装置及图像形成装置的控制方法、显影装置和存储介质。
本发明提供一种图像形成装置，其中，用于对与图像信息对应的图像承载体上的潜像进行显影的显影装置是可以装拆的，其特征在于，包括：第1检测装置，检测上述显影装置内的显影剂量；第2检测装置，根据上述图像信息，来检测上述显影装置内的显影剂使用量；处理单元，根据上述第1检测装置和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平，其中，上述处理单元，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，根据上述第1检测装置的检测结果及上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；而在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，根据上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
本发明提供另外一种图像形成装置，其中，包含用于对图像承载体上的潜像进行显影的显影剂承载体的显影装置是可以装拆的，其特征在于，具有：第1检测装置，检测上述显影装置内的显影剂量；第2检测装置，检测上述显影剂承载体的使用量；处理单元，根据上述第1检测装置及上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平，其中，上述处理单元，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，根据上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；而在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，根据上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
本发明提供一种图像形成装置的控制方法，在该图像形成装置中用于对和图像信息对应的图像承载体上的潜像进行显影的显影装置是可以装拆的，该图像形成装置具有检测上述显影装置内的显影剂量的第1检测装置以及根据上述图像信息来检测上述显影装置内的显影剂使用量的第2检测装置，其特征在于，具有：第1判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，使用上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；第2判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，使用上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
本发明提供另外一种图像形成装置的控制方法，在该图像形成装置中包含用于对图像承载体上的潜像进行显影的显影剂承载体的显影装置是可以装拆的，该图像形成装置具有检测上述显影装置内的显影剂量的第1检测装置以及检测上述显影剂承载体的使用量的第2检测装置，其特征在于，具有：第1判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，根据上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；第2判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，根据上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
本发明提供一种显影装置，可相对图像形成装置装拆，其特征在于，包括：具有显影剂的显影剂容器；显影剂承载体，用于对图像承载体上的潜像进行显影；存储介质，具有存储与上述显影剂量有关的信息的存储区域和存储与上述显影剂承载体的使用量有关的信息的存储区域。
本发明提供一种存储介质，被安装在相对图像形成装置可装拆的显影装置上，其特征在于，上述显影装置具有：具有显影剂的显影剂容器；显影剂承载体，用于对图像承载体上的潜像进行显影；上述存储介质具有：存储与上述显影剂量有关的信息的存储区域；存储与上述显影剂承载体的使用量有关的信息的存储区域。
本发明的其它目的通过参照附图并阅读以下的发明的详细说明而明确。
附图说明
图1是表示本发明的显影剂余量检测装置的结构的一个示例的框图。
图2是表示用于本发明的图像形成装置的缩略结构的示意剖面图。
图3是表示实施例1、3的显影装置保持体的缩略结构的示意剖面图。
图4是表示实施例1、3的光学检测波形的图。
图5是表示实施例1、3的光透过时间与显影剂余量的关系的图。
图6是表示实施例1的由像素计数实现的显影剂检测方法的顺序的流程图。
图7是表示实施例1的像素计数与显影剂余量的关系的图。
图8A是表示实施例1的由显影剂余量检测判断的检测结果获得的余量水平的图。
图8B是表示实施例1的用于显影剂余量检测判断的余量判断的顺序的流程图。
图9A是表示实施例2的由显影剂余量检测判断的检测结果获得的余量水平的图。
图9B是表示实施例2的用于显影剂余量检测判断的余量判断的顺序的流程图。
图10是表示实施例3的显影装置构件的寿命计算的方法示例的流程图。
图11是表示作为实施例3的显影装置构件的显影套筒辊的旋转时间与寿命的关系的图。
图12A是表示实施例3的由显影装置寿命检测判断的检测结果获得的寿命水平的图。
图12B是表示用于寿命检测判断的顺序的流程图。
图13A是表示实施例4的由显影装置寿命检测判断的检测结果获得的寿命水平的图。
图13B是表示用于寿命检测判断的顺序的流程图。
图14是表示本发明的图像形成装置控制部和ROM210的结构例的框图。
图15是表示现有技术例的图像形成装置的缩略结构的示意剖面图。
图16是表示文本模式和图形模式的显影剂的附着状态的图。
图17是表示仅由文本模式和仅由图形模式打印10000张的场合的显影剂的减少方式。
具体实施方式
下面，说明本发明的图像形成装置、显影装置和图像形成装置的控制方法的实施方式。其中，记载于本实施例的结构只是一个示例，而本发明的范围并不仅限于此。
(实施例1)
首先，在图2中示出本发明所使用的图像形成装置的缩略的一个示例。
本实施方式的图像形成装置是将显影剂附着于图像承载体的被曝光部而进行可视化的反转显影系统，是承载了负带电显影剂的显影剂承载体接触于图像承载体而进行显影的单组分图像形成装置。首先，使用图2说明在本发明中使用的图像形成装置。
作为主要的功能，具有感光鼓100、光学单元101、带电辊102、一次转印辊103、中间转印体张力辊104、中间转印体驱动辊105、中间转印体清洁辊107、旋转式显影装置保持体150、旋转式显影装置保持体驱动机构161、4个显影装置15a～d、旋转式显影装置基准位置检测传感器131(以下记为起始位置传感器)、输送带121、定影单元126、供纸托盘200、手动供纸托盘124、浓度及定时传感器130、2次转印辊120、排纸辊162、排纸托盘125、及上部排纸托盘128等。
下面说明打印之前的工序的概要。首先，由配置于感光鼓100上的带电辊102使感光鼓100的表面按所期望的极性均匀地带电(例如-600V)。然后，根据以图像同步信号为基准而从控制器送出的图像数据，使用光学单元101并由激光L使感光鼓100上曝光，由此在感光鼓上形成静电潜像。作为用于使静电潜像可视化的一个处理例，例如，对于由Y(黄)用图像形成单元151a形成于感光鼓100上的静电潜像，通过在显影套筒辊152外加预定的电压(例如-300V)而由显影剂对感光鼓100上的静电潜像进行显影，在感光鼓100上形成可视化的显影剂像。
此后，由一次转印辊103将感光鼓100上的显影剂像转印到中间转印体，保持图像。
同样，对于M(品红)、C(青)、Bk(黑)，依次利用各色用显影装置151b～151d，在感光鼓100上由各显影装置的套筒和显影剂对与各图像数据对应的潜像进行显影，从而进行显影剂像的形成。对各色进行上述作业，将形成图像依次保持于中间转印体。
中间转印体上的各色的保持显影剂像，由于在预定的时间进行转印，所以，在中间转印体上对多重显影剂像进行显影。另一方面，在由最后的图像形成色进行的显影结束后，在预定的时间，经由中间转印体使2次转印辊120和中间转印体清洁辊107接触中间转印体驱动辊105。在接触到中间转印体后，在各辊外加高压(例如，在预定的时间，将与显影剂像相反极性(例如正极性)的转印高压(例如+1000V)外加到2次转印辊120，另外，在对清洁辊107同样地外加正极性的电压(例如+1000V和矩形波电压(例如1KHZ、2KVpp))，对中间转印体驱动辊105外加诸如与一次转印辊103相同极性相同电位的电压，等候转印材料的输送。
另外，在为了转印该显影剂像而另外所必需的预定时间里，从供纸托盘200由供纸辊125，或从手动供纸托盘124由供纸辊123取出转印材料。取出的转印材料在定位辊122暂时停止，等候在中间转印体上的最终色的图像形成结束。
在最终色的图像形成结束后，按所期望的时间，由定位辊122开始转印材料的再次输送。被输送的转印材料被输送到所接触的2次转印辊120和由中间转印体驱动辊105驱动的中间转印体之间，中间转印体上的多色多重显影剂像由外加于中间转印体驱动辊105和2次转印辊120的偏压的电位差而被转印到转印材料上。此后，在转印后残留于中间转印体上的显影剂由中间转印体清洁辊107除去，或进行再充电，通过再充电使中间转印体上的残余显影剂返回到感光鼓100，被接触感光鼓100的刮板回收。被刮板回收的残余显影剂由图中未示出的驱动而储存到废显影剂区域108。另外，通过其他的预定处理，使附着于清洁辊107的残余显影剂被回收到感光鼓100。
在转印材料上的转印结束后，清洁辊107和2次转印辊120从中间转印体驱动辊105离开，为接下来的图像形成作好准备。
被清洁后的感光鼓100经由带电辊102再次使感光鼓100的表面按照所期望的极性而均匀地带电，为接下来的潜像形成及显影工序作好准备。另外，对于残余显影剂被清洁了的中间显影体也同样如此。
另一方面，使显影剂像转印的转印材料从输送带121由定影辊126使显影剂像定影到转印材料。对显影剂像定影后的转印材料被排出到上部排纸托盘128或下部排纸托盘125。
另外，手动供纸托盘124可根据使用者的需要开闭，而且，可相应于转印材料的尺寸使托盘自身伸缩。关于排纸托盘125，也可同样地使排纸托盘的副撑条伸缩。另外，上部排纸托盘128也可相应于转印材料的尺寸使图中未示出的定距导向件伸缩。另外，浓度及定时传感器130，以对本彩色图像形成装置接通电源时的加热的时间或预定时间，对各色显影剂像的浓度进行控制。另外，关于时间，由反射或透射的光学装置读取图中未示出的中间转印体上的基准位置，用作检测图像形成时的基准的装置。在本发明中，与浓度传感器和定时传感器被作为一个浓度及定时传感器130来记载的，当然也可以是分开的单元。
以上是用于本发明的彩色图像形成装置的打印工序的概要。
图1是表示本发明实施方式的显影剂余量检测装置的结构的一个示例的框图。
在图1中，作为本实施方式的显影剂余量检测装置，通过一并使用光学式显影剂余量检测方式和检测装置，可以在从显影装置内的显影剂被充满到耗尽的时间内，逐步检测显影剂余量，从而检测显影装置的使用量水平，其中，该检测装置是通过计数由CPU241使用图像形成信息230进行图像生成的显影剂图像信息的像素数来推测显影剂消耗量的检测装置。在图1中，为方便起见，表示出图2的4个显影装置15a～15d中的1个。
图3是表示在本实施方式中使用的图像形成装置的显影装置保持体的图。
在本实施方式的图像形成装置中，如图1所示，在各显影装置151a～151d上分别设置由透明的树脂或玻璃制成的光导向件207、208，在该光导向件207、208之间配置显影剂收纳部206，在显影剂收纳部206内填充显影剂205。另外，对应于光导向件207、208，分别设置使光透过到显影剂收纳部206的透明窗203、204。CPU241在由第1检测装置、即光学式检测装置进行显影剂的余量检测时，首先使LED221发光。
从LED221发出的光经由上述光导向件207入射到透明窗203。透过显影剂收纳部206的光经由透明窗204入射到光导向件208。使用光传感器222使与透过的光的发光强度相应的信号电平返回到CPU241。
在这里，详细说明光学式显影剂余量检测装置。光学式检测装置是通过上述一系列的方法来进行操作的。但为了判断显影剂余量，而判断光的透过量。即，通过对入射到显影装置内的光的透过时间进行监控，来检测显影剂余量。
在图4中，表示了检测到的透过光与时间的关系。在显影剂余量较多时，即使由搅拌杆171搅拌，来自LED221的光也不能在显影装置151a～151d内透过，而被显影剂隔断。结果，光不能到达光传感器222。然而，当显影剂余量变少时，经由搅拌杆171的搅拌，可使来自LED221的光逐渐地在显影装置151a～151d内通过，结果，光到达光传感器222。通过对在该显影装置151a～151d内通过的光的透过量(透过时间)进行监测，来测定显影剂余量。光的透过量(透过时间)是根据脉冲状的检测信号SNS低于所期望的阈值的时间来进行判断的。
在图4中，光的透过时间按A＜B＜(C+D)的顺序变大，因此，显影剂余量按上述顺序减少。并且，该检测信号SNS被输入到如图1所示的图像形成装置控制部240内的CPU241的A/D端口后，由CPU241对被输入的检测信号小于或等于所期望的阈值的期间的时间进行测量，并将该数据存储于RAM243。然后，通过和预先存储于ROM242的显影剂余量测量的表进行比较、运算，来计算出显影剂余量。
在图5中，表示了光透过时间与显影剂余量的关系。在显影剂余量大于或等于50％时，由于光难以透过，所以，不能检测到显影剂余量的变化。
另一方面，在显影剂余量小于或等于25％时，可准确地进行显影剂余量的检测。如果光透过时间在Ta、Tb、Tc的各范围内，则显影剂余量分别为25％、15％、0％。另外，显影装置151a～151d由显影装置保持体150的旋转而被配置到相同位置，同样地依次测定显影剂余量。
下面，使用图6和图7来说明图像形成时的显影剂消耗量的推测方法。
显影剂的消耗量和图像的像素(pixel)计数值成比例地增大，所以，显影剂余量与此相反。为此，可适用固定的方程式，因此，可适用以下的方程式，进行显影剂消耗量的推测。
方程式如下。其中，PC：像素计数值；W：显影剂余量；WI：初始显影剂充填量；Wdot：1个像素的显影剂消耗量；Tk：转印效率。
W＝Wi-(PC×Wdot×Tk)         ……(1)
根据上述方程式推测显影剂消耗量，相应于该推测的消耗量进行显影剂余量的检测。
在开始图像形成时，开始显影剂余量检测(S600)。在开始显影剂余量检测时，由图像形成装置内的CPU根据送来的图像信息开始像素的计数(S601)。根据由上述像数计数计算的计数值，使用上述方程式(1)进行计算(S602)。进行与所期望的基准值的比较(S603)。然后，根据比较结果确定显影剂余量水平(S604)。
图7表示像素计数值与显影剂余量W的关系。
横轴为像素计数值PC。显影剂余量W随着像素计数值PC的增加而线性(linear)地减少。显影剂余量在接近所期望的阈值时，改变显影剂余量的显示。
然而，在由对上述显影剂消耗量进行推测的检测装置获得的检测结果中，在进行图像形成时的各环境下的转印效率Tk或根据显影剂消耗量Wdot的变化而由图7显示的直线斜率未必一致。因此，可认为在图7的直线图的后半部未必与实际的消耗量一致。
例如，显影剂消耗量根据图像是图形模式(solid image)或是文本模式而不同。由于该模式的显影剂消耗量的不同，对寿命的后半部分的计算误差变大。作为调色剂的消耗量的示意图，在图16中表示了文本模式和图形模式的显影剂的附着状态。该图16表示了在文本模式下1个点的显影剂(调色剂)的消耗量增多这一状态。图17表示了仅由文本模式和仅由图形模式打印10000张的场合时的显影剂的减少方式。由该图可知，例如在充填了500g的调色剂的处理盒的10000张的寿命中，按照像素计数方式的模式的计算误差为±10％左右。即，在收纳更多的显影剂的处理盒中，特别是在打印了较多的图形模式的图像时，即使像素计数的累计值较多，会发生实际的调色剂使用量较少的情况，所以，仅按像素计数方式是难以逐次而且准确地检测出显影剂余量的。
因此，上述说明的2个检测装置，对于显影剂的余量检测来说，分别存在着长处和短处。但是，图像形成装置控制部240的CPU241根据由各检测装置检测到的显影剂余量的各个结果，来决定显影剂的余量，逐次地或按所期望的时间，将显影剂余量的信息存储到显影装置151a～151d具有的ROM210。
图8A和图8B是表示显影剂余量检测判断的图，表示了一个显影剂余量显示的示例和一个要存储信息的选择的示例。
图8A是表示由各检测装置检测到的显影剂余量的余量水平的表。表中的％显示表示显影剂的余量。图8B是表示用于显影剂余量检测的判断的顺序的流程图。
图像形成装置控制部240内的CPU241，根据由此前说明的2个检测方式检测到的信息，进行显影剂的余量检测的判断(S801)。然后，将检测结果代入到各比较值M：来自光学式检测装置的余量水平、N：来自推测显影剂消耗量的检测装置的余量水平(S802)。如果在步骤803(S803)中M＝B且N＝A、B、C、D中任一个，则CPU241以N的余量水平为余量水平(S806)。在N＝E、F、G、H中的任意一个时，由CPU241判断在步骤804(S804)中是否M＝B。在M＝B时，则CPU241以D为显影剂的余量水平(S807)。如果在步骤804(S804)中光学式检测装置的检测水平为B，即，在光学式检测的结果为显影剂的余量比预定的余量多时，顺序转移。在上述显影剂消耗量的推测检测装置的检测结果中，根据各环境下的转印效率Tk或显影剂消耗量Wdot的变化，如上所述，特别是在打印较多的图形模式的图像时，在像素计数值与实际的调色剂消耗量之间会产生误差，所以，使显影剂余量水平继续保持在预定的水平D的区域。
在步骤804(S804)中非M＝B时，在步骤805(S805)中M＝E、F、G、H中的任意一个，以M的余量水平为显影剂的余量水平(S808)。
此后，作为上述2个检测装置的检测结果，把判断的使用量水平作为有关被采用的显影剂余量水平的信息存储到作为显影装置151a～151d内的非易失性存储器的ROM210。为此，无论在何时更换显影装置，都能根据显影装置151a～151d内的ROM210的信息来准确地存储该显影装置的显影剂余量，所以，可以应对任何情况。
另外，在本实施方式中，由字母表示余量水平，但实际上，用与各字母对应的余量显示(百分比)向使用者显示。
如上所述，根据本实施例，通过设置光学式显影剂余量检测装置和经由像素计数的显影剂消耗量推测装置这样2个检测装置，在显影剂余量较大时，采用经由像素计数的调色剂消耗量推测式的检测结果；而在显影剂余量较少时，采用光学式显影剂余量检测装置的检测结果，因此，可以线性地且逐次地检测显影剂余量100％～0％。另外，即使是在显影剂较少时，也可以准确地显示显影剂余量，所以，相对于诸如在本实施方式中使用的图像形成装置那样的作为交换部件的显影装置的更换等来说，可以提高使用性能。
在本实施例中，以8级显示显影剂余量水平。但不限于此，也可为8级以外。
(实施例2)
下面，根据图9A和图9B说明本发明的实施例2的实施方式。本实施方式的图像形成装置的缩略结构和上述例1所述的图像形成装置的缩略结构相同，所以，省略图2的说明。另外，显影剂余量的2种检测方法和实施例1相同，所以，省略其说明。
图9A和图9B表示了一个显影剂余量显示的示例和一个要存储信息的选择的示例。
图9A是表示由各检测装置检测的显影剂余量的余量水平的表。表中的％显示表示显影剂的余量。图9B是表示用于进行显影剂余量检测的判断的顺序的流程图。图像形成装置控制部240内的CPU241，根据由上述2个检测装置检测到的信息，进行显影剂的余量检测的判断(S901)。在步骤902(S902)中，将检测结果代入到各比较值M：来自光学式检测装置的余量水平、N：来自推测显影剂消耗量的检测装置的余量水平。如果在步骤903(S903)中N＝A、B、C中任一个，则CPU241以N的余量水平为余量水平(S906)。在N＝D时，由CPU241判断在步骤904(S904)中是否M＝B。如果M＝B，则CPU241以C为显影剂的余量水平(S907)。
如果在步骤904(S904)中光学式检测装置的检测水平为B，即，在光学式检测的结果为显影剂的余量比预定的余量多时，顺序转移。在上述显影剂消耗量的推测式检测装置的检测结果中，根据各环境下的转印效率Tk或显影剂消耗量Wdot的变化，如上所述，特别是在打印较多的图形模式的图像时，在像素计数值与实际的调色剂消耗量之间会产生误差，所以，使显影剂余量水平继续保持在预定的水平C的区域。
如果在步骤904(S904)中非M＝B、N＝D，则在步骤905(S905)中M＝D的水平，在步骤908(S908)中以M的余量水平为显影剂的余量水平。
此后，作为上述2个检测装置的检测结果，把判断的使用量水平作为有关被采用的显影剂余量水平的信息存储到作为显影装置15a～d内的非易失性存储器的ROM210。为此，无论在何时更换显影装置，都能根据显影装置15a～d内的ROM210的信息来准确地存储该显影装置的显影剂余量，所以，可以应对任何情况。
另外，在从余量水平A～C的范围内，将光学式显影剂余量检测装置的数据固定于B。之所以如此，是因为和从初始进行测定的实施例1不同、在A～C的范围内不进行光学式显影剂余量检测装置的测定。上述光学式显影剂余量检测装置，由按照像素计数的显影剂消耗量推测式的检测装置在余量水平达到D时才开始测定。另外，在上述光学式显影剂余量检测装置中，当余量水平成为D时，使上述像素计数的显影剂消耗量推测式的检测装置的像素计数停止。
通过上述有选择地进行显影剂余量检测，可减轻CPU的负荷。
另外，在本实施方式中，由字母表示余量水平。但是，实际上使用与各字母对应的余量显示(百分比)向使用者显示。
以上，根据上述的本实施例，通过设置光学式显影剂余量检测装置和像素计数的调色剂消耗量推测装置这样2个检测装置，在显影剂余量较大时，进行经由像素计数的调色剂消耗量推测式的检测；而在显影剂余量较少时，进行光学式显影剂余量检测装置的检测。通过上述根据显影剂余量来进行有选择性的显影剂余量检测，可以线性地且逐次地检测显影剂余量100％～0％。另外，即使是在显影剂较少时，也可以准确地显示显影剂余量，所以，相对于诸如在本实施方式中使用的图像形成装置那样的作为交换部件的显影装置的更换等来说，可以提高使用性能。另外，在本实施例中，以8级显示显影剂余量水平。但不限于此，也可为8级以外。
当然，除了以上说明的实施方式的组合以外，关于可应用本实施方式的其它组合，也可获得同样的效果。
另外，当然，除在实施例2中使用的条件设定以外，关于可以应用本实施例的其它条件设定，也可获得同样的效果。
(实施例3)
在实施例3中，使用显影装置的显影剂承载体的使用量检测来代替上述实施例1、2的像素计数方式的显影剂消耗量推测装置，是组合实施例1、2的光学式显影剂余量检测装置和显影剂承载体的使用量检测装置这样2个检测装置并使其发生作用的实施例。光学式显影剂余量检测装置为同样的构成，所以，根据上下文的关联，省略其重复的部分的说明。
在本实施例3中，通过一并使用光学式显影剂余量检测方式和在由CPU241驱动作为显影剂承载体的显影剂承载体(显影套筒辊)时检测其使用量(旋转时间)的装置，可逐次检测显影装置的使用量。另外，在图1中，为方便起见，表示了图2的显影装置151a～51d中的1个。
图1中的标号210是存储器片(memory tag)，由存储与用显影剂余量检测装置检测到的显影剂余量有关的信息以及与显影套筒辊的旋转相关的信息等的非易失性存储器和对与CPU241的数据通信以及在存储器的读写进行控制的通信控制部构成。
在存储器片210内的存储器300中，如图14所示，设置有存储与显影套筒辊的旋转时间相关的显影辊旋转信息的区域300a、存储与由显影剂余量检测装置检测的显影剂余量相关的显影剂余量检测信息的区域300b、以及存储与用来换算后述的显影套筒辊的旋转时间的系数相关的显影辊寿命换算系数信息的区域300c。此外，还具有存储与图像形成装置中使用的构件相关的各种使用量信息等的区域。
下面根据图10、图11说明图像形成时的显影套筒辊的旋转时间的推测方法。
图10是表示实施例3的显影剂承载体的使用量计算的方法示例的流程图，是表示在检测对显影套筒辊152的旋转时间进行推测时的显影剂承载体的使用量之前的一系列顺序的流程图。
显影装置内的显影套筒辊152由图像形成装置内的CPU(图1的241)进行旋转控制，对于其旋转时间，可由CPU进行管理。首先，显影套筒辊的旋转时间测量，在由CPU发出旋转命令时开始进行(S1000)。旋转命令在图像形成时或显影装置内显影剂的搅拌等时发出。当发出旋转命令时(S1000)，开始辊驱动(S1001)。根据在步骤1002(S1002)中被推测的旋转次数，对该辊驱动中的旋转时间T进行测量。之后不久，从CPU发出旋转停止命令时，显影套筒辊停止驱动(S1003)。此后，当发出本次的显影套筒辊的旋转命令时，判断为对显影剂的偏压外加控制或偏压非外加控制(S1004)，进行寿命换算时间的计算(S1005、S1006)。在步骤1006(S1006)偏压非外加时，在旋转时间T乘以0.6，是由于当非偏压外加时显影剂的恶化和显影套筒辊的磨损比偏压外加时约低4成左右。所以，相对显影套筒辊的旋转时间，将0.6作为使用量换算时间的系数。然而，该系数非由本实施例的0.6固定，而是因显影辊的材质和辊隙压力、显影剂的粒径等的不同而不同，所以，当然，也可为本发明所示的一个示例的系数以外的值。
在步骤1007(S1007)中，把在步骤S1005、S1006中换算的旋转驱动时间和此前的累计值合计计算。根据合计计算的旋转驱动时间，在步骤1008(S1008)中决定显影剂承载体的使用量。
图11是表示作为显影剂承载体的显影套筒辊的旋转时间与寿命的关系的图。
设初始状态的尚未使显影套筒辊旋转时的显影剂承载体的残余寿命为100％，如图11中所示，随着显影套筒辊的旋转时间的经过，寿命减少。在本实施例中，为了进行显影装置的使用量水平的判断而考虑该参数。
在图11的直线图的后半部分的20％的位置上图示的直线，是在本发明中对显影剂承载体的寿命指定第1警告的点。
因此，由上述2个检测装置，获得显影剂的余量检测和显影剂承载体的使用量检测结果，图像形成装置控制部240的CPU241根据由各检测装置检测到的各结果来决定显影装置的使用量水平，逐次地或按所期望的时间，把与显影装置的使用量水平相关的信息存储到显影装置15a～d所具有的存储器片210。
图12A和图12B是表示显影装置使用量水平的判断的图，表示了一个显影装置使用量水平的显示示例和一个要存储信息的选择的示例。
图12A表示了由各检测装置检测的显影剂余量的余量水平和显影套筒辊的旋转次数下的使用量的表。表中％显示用来表示显影剂余量和显影剂承载体(显影套筒辊)的使用量。图12B是表示用于判断显影装置的使用量水平的顺序的流程图。
图像形成装置控制部240内的CPU241根据由前面说明的上述2个检测装置检测到的信息进行显影装置使用量水平的判断(S1201)。在步骤1202(S1202)中，将检测结果代入到各比较值M：来自光学式检测装置的余量水平、N：显影剂承载体的使用量检测装置的使用量水平。在步骤1203(S1203)中当M＝B且N＝A、B、C、D中的任意一个时，CPU241以N的余量水平作为显影装置使用量水平(S1206)。在N＝E、F、G、H中的任意一个时，判断在步骤1204(S1204)中是否M＝B。在M＝B的场合下，以D作为显影装置的使用量水平(S1207)。
顺序转移到步骤1204(S1204)等。即，将显影装置的使用量水平维持于D，在上述显影剂承载体的使用量检测装置的检测结果被以打印低打印率的图像的打印模式大量打印的场合下，尽管显影剂余量较多，也转移到作为显影剂承载体的显影套筒辊进行了大于或等于上述旋转次数水平的旋转的场合。在该情形下，如果根据显影套筒辊的旋转次数来判断显影装置的使用量水平，那么，即使还残留有足够的显影剂，显影装置的使用量水平也将显示出接近寿命(更换时期)水平的状态。因此，将显影装置的使用量水平维持为D。另外，作为打印低打印率的图像时的一个示例，多产生于主要打印仅1点为彩色的文本图像(例如下划线等的图像)的场合。
另外，在光学式检测装置的余量水平为M＝B、即显影剂余量还足够的状态下，当显影剂承载体(显影套筒辊)的旋转次数在预定水平以上的场合下，在显影装置的使用量水平维持在预定水平D时，由于显影剂比预定余量多，所以，即使套筒辊的旋转次数多到某种程度，其劣化也少，旋转次数导致的与寿命相关的问题等不发生。
该套筒辊的劣化原因在于，包含于调色剂的添加剂附着于套筒辊，从而使接触套筒的显影刮板的摩擦力变大。在显影剂比预定余量多的状态下，即使套筒辊旋转，在套筒辊也基本上不附着添加剂。结果，与显影刮板的摩擦增大而恶化。
在步骤1204(S1204)非M＝B时，在步骤1205(S1205)中M＝E、F、G、H中的任意一个。在步骤1208(S1208)中，采用M的余量水平作为显影装置的使用量水平。
此后，作为有关被采用的显影装置使用量水平的信息，将显影套筒辊旋转信息、显影剂余量检测信息、显影辊寿命换算系数信息(参照图14)存储到显影装置151a～151d内的存储器片210内的存储器。为此，无论在何时更换显影装置，都根据显影装置151a～151d内的存储器片210内的存储器的信息，准确地存储该显影装置的使用量水平，所以，能应对任何情况。
例如，在拆下显影装置后再次安装的场合下，由于在显影装置的存储器片210内的存储器存储有上述信息，所以，可以准确地把握显影装置的状态而不会进行错误的检测。
另外，在本实施方式中，由字母表示余量水平。但是，实际上由与各字母对应的余量显示(百分比)向使用者显示。
以上，根据上述的本实施例，通过一并使用光学式显影剂余量检测装置和显影套筒辊旋转时间检测的显影剂承载体的使用量检测装置这样2个检测装置，在显影剂余量较大时，采用显影剂承载体的使用量检测装置的检测结果；而在显影剂余量较少时，采用光学式显影剂余量检测装置的检测结果。通过上述，可以线性地且逐次地显影装置的使用量100％～0％。另外，即使是在显影剂较少时，也可以表示考虑了准确的显影剂余量的显影装置的使用量水平，所以，相对于诸如在本实施方式中使用的图像形成装置那样的作为交换部件的显影装置的更换等来说，可以提高使用性能。
另外，通过一并使用上述2个检测装置，以防止由于在调色剂余量极少时发生的诸问题和在超过规定时间的情况下发生的显影套筒辊旋转的诸问题所导致的超过显影器寿命、发生图像不良或装置内部污染等使用户蒙受损失，从而可以准确地检测显影器寿命。
另外，在本实施例中，以8级显示显影剂余量水平。但不限于此，也可为8级以外。
(实施例4)
下面，根据图13A和图13B说明本实施例4的实施方式。本实施方式的图像形成装置的缩略结构与在实施例1中说明的图像形成装置相同，所以，省略图2的说明。另外，光学式显影剂余量检测装置和显影剂承载体(显影套筒辊)的旋转时间检测的使用量检测装置，由于与上述实施例相同，所以，省略其说明。
图13A和图13B是表示实施例4的显影装置的使用量的判断的图。表示了一个显影装置的使用量显示的示例和一个要存储信息的选择的示例。
图13A表示了由各检测装置检测的显影剂余量水平和显影剂承载体的使用量水平的表。在表中，％显示用于表示显影装置使用量水平。
图13B是表示用于判断显影装置的使用量水平的顺序的流程图。图像形成装置控制部240内的CPU241根据由上述2个检测装置检测到的信息进行显影装置使用量水平的判断(S1301)。在步骤1302(S1302)中，将检测结果代入到各比较值M：来自光学式检测装置的余量水平、N：显影剂承载体的使用量检测装置的使用量水平。在步骤1303(S1303)中当N＝A、B、C中的任意一个时，CPU241以N的余量水平作为显影装置的使用量水平(S1306)。在N＝D时，判断在步骤1304(S1304)中是否M＝B。在M＝B的场合下，以C作为显影装置的使用量水平(S1307)。
顺序转移到步骤1304(S1304)等。即，将显影装置的使用量水平维持于D，在上述显影剂承载体(显影套筒辊)的使用量检测装置的检测结果被以打印低打印率的图像的打印模式大量打印的场合下，尽管显影剂余量较多，也转移到显影套筒辊进行了大于或等于上述旋转次数水平的旋转的场合。在该情形下，如果根据显影套筒辊的旋转次数来判断显影装置的使用量水平，那么，即使还残留有足够的显影剂，显影装置的使用量水平也将显示出接近寿命(更换时期)水平的状态。因此，将显影装置的寿命水平(使用量)维持为C。另外，作为打印低打印率的图像时的一个示例，多产生于主要打印仅1点为彩色的文本图像(例如下划线等的图像)的场合。
在步骤1304(S1304)非M＝B、N＝D时，在步骤1305(S1305)中M＝D的水平。在步骤1308(S1308)中，采用M的余量水平作为显影装置的寿命水平。
另外，在光学式检测装置的余量水平为M＝B、即显影剂余量还足够的状态下，当显影剂承载体(显影套筒辊)的旋转次数在预定水平以上的场合下，在显影装置的使用量水平维持在预定水平D时，由于显影剂比预定余量多，所以，即使套筒辊的旋转次数多到某种程度，其劣化也少，旋转次数导致的与寿命相关的问题等不发生。
该显影套筒辊的劣化原因在于，包含于调色剂的添加剂附着于套筒辊，从而使接触套筒的显影刮板的摩擦力变大。在显影剂比预定余量多的状态下，即使显影套筒辊旋转，在套筒辊也基本上不附着添加剂。显影剂被使用，如果比预定余量少，在显影套筒辊上较多地附着添加剂，结果，与显影刮板的摩擦增大而恶化。
此后，作为有关被采用的显影装置使用量水平的信息，将显影套筒辊旋转信息、显影剂余量检测信息、显影辊寿命换算系数信息(参照图14)存储到显影装置151a～151d内的存储器片210内的存储器。为此，无论在何时更换显影装置，都根据显影装置151a～151d内的存储器片210内的存储器的信息，准确地存储该显影装置的使用量水平的相关信息，所以，能应对任何情况。
另外，在从余量水平A～C的范围内，将光学式显影剂余量检测装置的数据固定于B。之所以如此，是因为和从初始进行测定的实施例1不同，在A～C的范围内不进行光学式显影剂余量检测装置的测定。上述光学式显影剂余量检测装置，在显影剂承载体的使用量水平检测装置的检测结果达到D时才开始测定。另外，在上述光学式显影剂余量检测装置的余量水平为D时，使显影剂承载体的使用量水平检测装置的旋转次数的计数停止。
通过上述有选择地进行显影剂余量检测和显影剂承载体的使用量检测，可减轻CPU的负荷。
另外，在本实施方式中，由字母表示余量水平。但是，实际上使用与各字母对应的余量显示(百分比)向使用者显示。
以上，根据上述的本实施例，通过设置光学式显影剂余量检测装置和显影剂承载体的使用量水平检测装置这样2个检测装置，在显影剂余量较大时，采用显影剂承载体的使用量水平检测方式的检测结果；而在显影剂余量较少时，采用光学式显影剂余量检测方式的检测结果。通过上述根据显影剂余量进行选择，并判断显影装置的使用量水平，可以线性地且逐次地显影装置的使用量100％～0％。另外，即使是在显影剂较少时，也可以准确地表示显影装置的使用量水平，所以，相对于诸如在本实施方式中使用的图像形成装置那样的作为交换部件的显影装置的更换等来说，可以提高使用性能。
另外，通过一并使用上述2个检测装置，以防止由于在调色剂余量极少时发生的诸问题和在超过规定时间的情况下发生的显影套筒辊旋转的诸问题所导致的超过显影器寿命、发生图像不良或装置内部污染等使用户蒙受损失，从而可以准确地检测显影器寿命。
在本实施例中，以8级显示显影装置的使用量水平。但不限于此，也可为8级以外的级别。
当然，除了以上说明的实施方式的组合以外，关于可应用本实施方式的其它组合，也可获得同样的效果。
另外，当然，除在实施例4中使用的条件设定以外，关于可以应用本实施例的其它条件设定，也可获得同样的效果。
另外，被存储于各显影装置所具有的存储装置的信息，当然也可与各检测结果一起存储，而不仅为上述的信息。
根据本发明的上述实施例1或实施例2，可线性地且逐次地检测显影剂余量100％～0％。另外，即使当显影剂为少量时，也可显示准确的显影剂余量。
另外，根据本发明的上述实施例3或实施例4，可线性地且逐次地检测显影装置的使用量水平100％～0％。另外，即使当显影剂为少量时，也可显示准确的显影装置的使用量。
本发明不限于上述实施例，可包含同一技术思想的变形例。

Claims (17)

1.一种图像形成装置，其中，用于对与图像信息对应的图像承载体上的潜像进行显影的显影装置是可以装拆的，其特征在于，包括：
第1检测装置，检测上述显影装置内的显影剂量；
第2检测装置，根据上述图像信息，来检测上述显影装置内的显影剂使用量；以及
处理单元，根据上述第1检测装置和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；
上述处理单元，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，使用上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；而在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，使用上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
上述第1检测装置为光学式显影剂量检测装置。
3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，
上述显影装置具有存储装置，用于存储与上述第1检测装置的检测结果或上述第2检测装置的检测结果有关的信息。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，
上述存储装置是可以和上述图像形成装置的主体进行接触或非接触的通信的非易失性存储装置。
5.一种图像形成装置的控制方法，在上述图像形成装置中用于对与图像信息对应的图像承载体上的潜像进行显影的显影装置是可以装拆的，所述图像形成装置具有检测上述显影装置内的显影剂量的第1检测装置，以及根据上述图像信息来检测上述显影装置内的显影剂使用量的第2检测装置，其特征在于，包括：
第1判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，使用上述第1检测装置的检测结果及上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；
第2判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，使用上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
6.一种图像形成装置，其中，包含用于对图像承载体上的潜像进行显影的显影剂承载体的显影装置是可以装拆的，其特征在于，包括：
第1检测装置，检测上述显影装置内的显影剂量；
第2检测装置，检测上述显影剂承载体的使用量；以及
处理单元，根据上述第1检测装置和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平，
其中，
上述处理单元，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，使用上述第1检测装置的检测结果及上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；而在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，使用上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，
上述第1检测装置为光学式显影剂量检测装置。
8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于，
上述第2检测装置，通过检测上述显影剂承载体的操作时间来判断上述显影剂承载体的使用量。
9.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，
上述显影装置具有存储装置，用于存储与上述第1检测装置的检测结果或上述第2检测装置的检测结果有关的信息。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于，
上述存储装置为可以和上述图像形成装置的主体进行接触或非接触的通信的非易失性存储装置。
11.一种图像形成装置的控制方法，在上述图像形成装置中包含用于对图像承载体上的潜像进行显影的显影剂承载体的显影装置是可以装拆的，所述图像形成装置具有检测上述显影装置内的显影剂量的第1检测装置，以及检测上述显影剂承载体的使用量的第2检测装置，其特征在于，包括：
第1判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之前，根据上述第1检测装置的检测结果和上述第2检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平；
第2判断步骤，在上述第1检测装置的检测结果达到预定值之后，根据上述第1检测装置的检测结果，来判断上述显影装置的使用量水平。
12.一种显影装置，可相对图像形成装置装拆，其特征在于，包括：
具有显影剂的显影剂容器；
显影剂承载体，用于对图像承载体上的潜像进行显影；
存储介质，具有存储与上述显影剂量有关的信息的存储区域和存储与上述显影剂承载体的使用量有关的信息的存储区域。
13.根据权利要求12所述的显影装置，其特征在于，
上述存储介质还具有存储用于求出上述显影剂承载体的使用量的运算系数信息的存储区域。
14.根据权利要求12所述的显影装置，其特征在于，
还具有用于检测上述显影剂量的检测装置。
15.根据权利要求14所述的显影装置，其特征在于，
上述检测装置为光学式显影剂余量检测装置。
16.一种存储介质，被安装在相对图像形成装置可装拆的显影装置上，其特征在于，
上述显影装置具有：具有显影剂的显影剂容器；显影剂承载体，用于对图像承载体上的潜像进行显影；
上述存储介质具有：存储与上述显影剂量有关的信息的存储区域；存储与上述显影剂承载体的使用量有关的信息的存储区域。
17.根据权利要求16所述的存储介质，其特征在于，
还具有存储用于求出上述显影剂承载体的使用量的运算系数信息的存储区域。
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