CN1746783B - 图像形成装置及盒 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，其允许在其上安装和从其上拆卸数种盒，每个盒都包括用于图像形成的数个处理元件以及用于储存信息的存储介质。该图像形成装置包括：存储单元，储存用于依据盒的数个特性来设定图像形成条件的数条设定信息；以及控制器，基于与数种盒中每个的使用量有关的信息以及用于选择数条设定信息中的一条的选择信息来设定图像形成条件，该选择信息储存在盒的存储介质内。

Description

图像形成装置及盒

技术领域

本发明总体上涉及电子照相图像形成装置；可安装在图像形成装置的主体上的盒，即处理盒、以盒形式提供的显影单元、图像形成系统；以及包括在该盒内的存储介质。 

电子照相图像形成装置包括，例如电子照相复印机、电子照相打印机(例如，LED打印机和激光束打印机)以及电子照相传真机。 

可安装在电子照相装置的主体上的盒指包含电子照相感光元件、用于给电子照相感光元件充电的充电单元、用于给电子照相感光元件供应显影剂的显影单元以及用于清洁电子照相感光元件的清洁单元中至少一个的盒。特别地，处理盒指这样一种盒，该盒包括与充电单元、显影单元和清洁单元中至少一个集成一体的电子照相感光元件，使该盒可安装到电子照相图像形成装置的主体上和从该电子照相图像形成装置的主体上拆卸，或者指这样一种盒，该盒包括至少与显影单元集成一体的电子照相感光元件，使该盒可安装到电子照相图像形成装置的主体上和从该电子照相图像形成装置的主体上拆卸。 

背景技术

在采用电子照相图像形成工艺的图像形成装置中，处理盒系统已经被使用，其中，包括与处理元件形成一体的电子照相感光件的盒可安装到图像形成装置的主体上和从该图像形成装置的主体上拆卸，该处理元件作用于电子照相感光元件。依据处理盒系统，用户可执行装置的维护而无需召来维护人员。这显著提高了操作便利性。因此，处理盒系统广泛应用在电子照相图像形成装置中。 

此外，依据一些提议方案，提供存储器作为处理盒(以下简称为盒)内的存储单元，以在该存储器内储存与该盒有关的信息。例如，依据在日本专利特开平No.10-221938中提议的方案，盒的制造批量或类型、显影剂(调色剂)的类型等可储存在存储器中，以管理该盒的质量。 

此外，还提出这样一种方案，该方案利用提供在盒内的存储器所储存的信息来获取稳定的图像质量而与该盒的使用状况无关。例如，在美国专利No.5,272,503里公开的图像形成装置中，作为图像形成装置主体内的盒的使用量累计的所印制复件量(或者复印量)在适当时刻记录在存储器中，并根据该复印量的累计值控制处理条件(图像形成条件)。 

在例如日本专利特开平No.08-146677、日本专利特开平No.10-246994和日本专利特开平No.11-015214中还提出了许多用于获取稳定图像质量的其它方案。 

在日本专利特开平No.08-146677、日本专利特开平No.10-246994和日本专利特开平No.11-015214里公开的图像形成装置中，依据由于盒的使用而导致的感光鼓的感光层厚度的减小，施加给充电单元的充电偏压和施加给显影单元的显影偏压发生变化，以便减小由于该感光鼓的感光层厚度的变化而导致的图像质量的变化。 

此外，为更精确地计算感光鼓的使用程度，例如依据日本专利No.3285785中公开的方案，感光鼓的转动时间信息和用于给该感光鼓充电的充电单元的充电偏压的施加时间信息被累计并储存在设置在盒内的存储器中，并利用这些信息精确计算该感光鼓的使用量。 

近年来，与计算机的普及相一致地，越来越多的用户已经 开始使用打印机、复印机、传真机等，制造商目前必须考虑到这种情况来制造他们的产品。 

在这种情况下，就作为打印机、复印机、传真机等的消耗件的处理盒而言，在一些情况中，提供可安装在同一图像形成装置的主体上且具有不同调色剂容量(寿命期限)的不同类型处理盒。例如，把具有较大调色剂容量和较长寿命期限的盒提供给印量大的用户，例如，在办公室里或类似地方使用图像形成装置的用户；把具有较小调色剂容量的盒提供给印量少或者偏向于廉价盒的用户，例如图像形成装置的个人用户。 

在具有不同调色剂容量(寿命期限)且可安装在同一图像形成装置的主体上的盒中，可依据它们各自的调色剂容量(寿命期限)来适当地选择盒的构造。因此通常，感光鼓的感光层厚度在不同盒之间以及不同调色剂容量之间发生变化。在这种情况中，即便该盒用于相同的复印量或者相同的时间段，潜像特性(充电特性)和显影特性也会相对于盒使用量而在盒与盒之间发生不同的变化。由于潜像特性和显影特性的差异，已难以仅通过上述方案修正具有不同调色剂容量(寿命期限)的所有盒来获取稳定的图像质量。 

例如，采用具有较短寿命期限(较小调色剂容量)的S盒和具有较长寿命期限(较大调色剂容量)的L盒，将适于L盒的处理控制(这里指用于依据鼓使用量来切换处理条件的设定)同样运用到S盒而不考虑盒类型。比较由S盒和L盒获得的图像浓度(density)，结果表明两盒在印字率25％时的半色调浓度存在0.05至0.1的浓度差异，如图15所示。也就是说，由于用在同一图像形成装置中的S盒和L盒的盒类型不同，获得不同质量的图像。 

这表明即便打印同一图像，也会由于所采用的盒类型不同而出现浓度差异。 

发明内容

本发明旨在一种即便采用数种盒时也能以稳定的图像质量形成图像的图像形成装置。 

本发明还旨在这样一种装置、一种盒和一种盒存储单元，利用它们，即便在采用调色剂容量不同或者感光鼓的感光层厚度不同的数种盒来形成图像时，也可基于储存在提供于各个盒内的盒存储单元中的处理条件设定信息来减小由于数种盒的不同特性而导致的图像质量的差异，从而以稳定的图像质量形成图像。 

依据本发明的一个方面，提供这样一种图像形成装置，该图像形成装置具有可拆卸地安装于其上的数种盒且每个盒都包括用于图像形成的图像承载件和调色剂容器以及用于储存信息的盒存储单元，这些盒的图像承载件的感光层的厚度以及调色剂容器的调色剂量彼此不同。该图像形成装置包括：装置存储单元，储存用于依据盒的特性来设定图像形成条件的数个设定值；以及控制器，基于与每个盒的使用量有关的信息和储存在每个盒的盒存储单元中的信息有选择地使用设定值来设定图像形成条件；其中，该盒存储单元储存用于选择与图像承载件的感光层的厚度和调色剂容器的调色剂量对应的设定值的选择信息，该控制器利用储存在盒存储单元中的该选择信息选择设定值。 

依据本发明的另一方面，提供一种可拆卸地安装到图像形成装置上的盒。该盒包括：图像承载件；调色剂容器，其容纳调色剂；数个处理元件，作用于该图像承载件；以及盒存储单元，包括存储区域，该存储区域储存用于选择与图像承载件的感光层的厚度和调色剂容器的调色剂量对应的设定值的选择信息，该设定值被储存在该图像形成装置的装置存储单元中，并且该设定值是用于设定图像形成条件的信息，储存在盒存储单元中的选择信息由图像形成装置的控制器有选择地使用，以选择定值。 

依据本发明的再另一方面，提供一种安装在用于图像形成装置内的盒上的盒存储单元，该盒包括图像承载件、容纳调色剂的调色剂容器和数个作用于该图像承载件的处理元件。该盒存储单元包括：存储区域，储存用于选择与图像承载件的感光层的厚度和调色剂容器的调色剂量对应的 设定值的选择信息，该设定值由图像形成装置的控制器有选择地使用，以设定成像条件。依据本发明的再另一方面，提供一种其上可拆卸地安装有数种盒的图像形成装置，每个盒都包括用于图像形成的图像承载件和容纳调色剂的调色剂容器，这些盒的图像承载件的第一特性和调色剂的第二特性彼此不同，该图像形成装置包括：装置存储单元，储存与盒的特性对应的数条设定信息；以及控制器，其通过有选择地使用储存在装置存储单元中的设定值来设定图像形成条件，其中，盒存储单元储存用于选择与第一特性和第二特性对应的设定值的选择信息，该控制器利用储存在盒存储单元中的选择信息选择储存在装置存储单元中的设定值。 

参照附图对示范性实施例的下述说明，本发明的其它特征将变得明显。 

附图说明

图1是依据本发明实施例的处理盒的剖视图。 

图2是依据本发明实施例的图像形成装置的剖视图。 

图3是示出相对于感光鼓的感光层的不同厚度在明部的电位特性的曲线图。 

图4是示出相对于感光层的不同厚度在明部修正电位的例子的曲线图。 

图5是一曲线图，示出依据相关技术的S盒和L盒的线宽变化。 

图6是依据本发明实施例的图像形成装置和处理盒的结构图。 

图7是示出依据本发明实施例的存储控制方案的示图。 

图8是用于说明采用DC电压的浓度调整的曲线图。 

图9A和9B是示出在第一例子中切换处理设定时刻的图表。 

图10是在第一例子中处理控制操作的流程图。 

图11是一曲线图，示出本发明实施例对半色调浓度的效果。 

图12是一曲线图，示出在第一例子中的线宽变化。 

图13是用于说明可利用D C电压改变浓度中心的设定的情况的曲线图。 

图14是示出在第二例子中切换处理设定时刻的图表。 

图15是一曲线图，示出依据相关技术的采用不同类型盒的半色调浓度的变化。 

图16是示出在第一例子中储存在存储器内的具体内容的示图。 

图17是示出在第二例子中储存在存储器内的具体内容的示图。 

具体实施方式

现在，参照附图详细描述依据本发明实施例的图像形成装置和盒。 

首先，参照图1和2，描述依据本发明实施例的电子照相图像形成装置，该电子照相图像形成装置允许依据本发明实施例的盒安装于其上及从其上拆卸。依据该实施例的图像形成装置是一从主机接收图像信息并输出图像的激光束打印机。电子照相图像形成装置允许通过把处理盒安装于其上及从其上拆卸来调换该处理盒。处理盒包括集成组件，例如，作为电子照相感光元件的感光鼓、其它处理单元、以及消耗品例如作为显影剂的调色剂。 

在此实施例中，处理盒C包括集成组件，即，感光鼓1、用于给该感光鼓1均匀充电的接触充电辊2、包括显影辊5(以下称为显影套筒5)和调色剂容器4a的显影单元、以及包括清洁刮刀10和废调色剂容器11的清洁单元6，其中，该显影辊5与感光鼓1面对地设置，该调色剂容器4a与显影套筒5连接且作为容纳调色剂t的显影剂容器，该废调色剂容器11用于收集利用清洁刮刀10从感光鼓1除掉的调色剂。

充电辊2具有形成在芯金属表面上的导电弹性件。该芯金属的端部被可转动地支承。充电辊2经由预定推力被推到感光鼓1的外表面上，使该充电辊2随着该感光鼓1的转动而转动。充电辊2接收所施加的由AC成分Vac和DC成分Vdc组成且峰间电压Vpp是初始充电电压的两倍甚至更大的叠加电压(Vac+Vdc)，以便利用所施加的AC电压给与该充电辊2接触的转动感光鼓1的外表面均匀充电。 

显影套筒5是涂覆有橡胶层的非磁性铝套筒(辊)。尽管未示出，但四极磁力辊设置在该显影套筒5内。承载在显影套筒5上的调色剂t经由显影剂调节器7调节至适当量。 

容纳在调色剂容器4a中的调色剂t是带负电的磁性单组分调色剂。 

显影套筒5接收显影偏压，例如，由DC电压和矩形波AC电压组成的叠加电压。 

此外，调色剂容器4a包括在调色剂被运送到显影套筒5附近的显影区域之前，搅拌并从而软化该调色剂容器4a内的调色剂的调色剂搅拌件8。 

在依据图2所示实施例的激光束打印机中，作为图像承载件的圆筒形感光鼓1绕其轴线单方向地转动。利用充电辊2给感光鼓1的表面均匀充电，然后利用曝光单元(半导体激光、LED或其类似物)在该感光鼓1上形成静电潜像。其上供给有调色剂t的显影单元4把形成在感光鼓1上的静电潜像显影为调色剂图像。显影套筒5与偏压供给电源(未示出)连接，从而把上述通过叠加AC偏压和DC偏压形成的适当显影偏压施加到感光鼓1与显影套筒5之间。 

参照图2，作为记录介质且容纳在给送盒内的转印材料P被一张接一张地运送到定位辊18，并通过该定位辊18与感光 鼓1上的图像同步地运送到转印单元。 

在转印单元中，感光鼓1上利用调色剂t显影的调色剂图像经由转印辊9转印到转印材料P上。然后，该转印材料P传送至定影单元12，在那里，利用热或压力固定调色剂图像以形成记录图像。 

在转印后残留在感光鼓1上的调色剂经由清洁刮刀10移除，并从而收集在废调色剂容器11内。然后，再次利用充电辊给感光鼓1充电，并重复上述过程。 

接着，描述作为存储单元且包括在上述处理盒(以下简称为盒)C内的存储器22。 

在此实施例中，盒C包括相对于安装方向设置在废调色剂容器11的前部内的存储器22，以及用于控制存储器22上的信息的读写的盒传送器23。盒传送器23具有把数据传送给存储器22以及把数据写入存储器22或者自存储器22读取数据的功能。盒传送器23和存储器22一体地形成在基片上并且包括在盒C内。当盒C安装在图像形成装置的主体上时，盒传送器23与该图像形成装置主体的主体传送器14接触。主体传送器14与图像形成装置主体的主体控制器24连接，且其作为该图像形成装置主体的传送器。 

此实施例中使用的存储器22可以采用各种电子半导体存储器，例如，EEPROM或FeRAM。 

尽管盒传送器23与主体传送器14进入相互接触以为执行读写通信建立数据通信路径，但作为选择地，数据通信也可以以非接触方式通过电磁波来实现。在这种情况中，用于通过电磁波来执行通信的天线元件(未示出)分别提供在盒上和图像形成装置的主体上。 

利用盒传送器23、主体传送器14和主体控制器24，可自 存储器22读取信息和把信息写入存储器22。存储器22的容量选择为足以储存数条信息，例如后述的盒使用量和盒特性值。 

盒C的使用量信息在适当的时刻被写入并储存在存储器22中。储存在存储器22内的盒使用量信息不特别限于特定类型的信息，而只要图像形成装置的主体可检查此信息。例如，盒使用量信息可能包括单元例如感光鼓1、充电辊2及显影套筒5的转动时间，单元例如充电辊2和显影套筒5的偏压施加时间，调色剂的残留量、复印量、形成在感光元件上的图像的点数、用于曝光感光元件的激光辐射的累计时间、感光元件的厚度、通过加权组合这些值得到的值、通过利用这些值算得的值等。 

此外，与发货时的单个盒特性一致的盒特性值作为用于改变图像形成的处理条件的参数，且该特性值在出厂发货时储存在存储器22中。作为参数，例如，依据感光鼓的制造批量、充电辊的电特性值或者清洁刮刀的推力储存适当值。 

基于储存在存储器22中的这些信息，主体控制器24控制处理条件。也就是说，主体控制器24经由盒传送器23和主体传送器14读取存储器22内的信息，利用该信息执行计算，并基于计算结果改变处理条件。 

在此实施例中，具有不同感光鼓感光层厚度和不同调色剂容量的盒被用作可安装到同一图像形成装置并可从该图像形成装置拆卸的不同类型的盒。 

首先，相对于感光鼓的感光层的不同厚度，说明该感光鼓上的潜像特性的差异。 

由于感光鼓的电容依据该感光鼓的感光层的不同厚度而不同，当一预定曝光量投射到具有相同暗部电位(-600V)的感光鼓上时，明部电位依据该感光层的厚度而不同。图3示出当感光层厚度为40μm和30μm时，明部电位相对于曝光量的差异。 当厚度小时，明部电位在鼓面上激光功率大约为2.0mJ/m²的小曝光量时变高。也就是说，在中间色调图像例如半色调图像的情况下，浓度会由于感光鼓的厚度差异而不同。如上所述，即便在形成相同图像时，浓度也会依据感光元件的感光层的厚度差异而发生变化。 

当允许在同一图像形成装置的主体上安装感光鼓的感光层厚度不同的数种盒时，希望即便采用所有不同类型盒来形成图像时，图像浓度也一样。因此，明部电位应适当，而与感光鼓的感光层的厚度无关。 

图4示出在感光鼓具有厚度为30μm的感光层且通过改变用作充电偏压的DC电压来降低暗部电位的情况中，明部电位的变化。如从与图3的比较将理解，对于具有薄感光层的感光鼓，通过降低暗部电位，明部电位变得接近感光层厚度为40μm的感光鼓的明部电位。因此，中间色调图像例如半色调图像的浓度变得基本相同。由此，通过把鼓面上2.5至3.5mJ/m²的激光功率设定为明部电位，能够减小由于感光层的厚度差异所导致的半色调浓度和最大浓度的差异。 

然而，当暗部电位过度降低时，与显影电位的差异(即，背景对比度)变小。因此，即便显影对比度相同，浓度也变得略高，且被称为灰雾的分散在白色区域内的调色剂量变大。由此，应细微调节用作显影偏压的DC电压，以使浓度和灰雾范围变得适当，从而增大背景对比度。 

作为选择地，可通过调节激光曝光量来调节明部电位。 

根据图3，当鼓厚度初始为40μm且2.7mJ/m²曝光量的明部电位为-160V时，可在厚度变成30μm时以3.1mJ/m²的曝光量获得相同的明部电位，从而减小半色调电位差。 

接着，说明由于调色剂容量不同导致的显影特性的差异。

图5示出在调色剂容量对应于5000张的S盒中和调色剂容量对应于10000张的L盒中四点线(分辨率600dpi)的线宽相对于感光鼓的使用量(复印量)的变化。在此例中，S盒和L盒仅调色剂容量不同。 

在使用初期，S盒和L盒的线宽变化基本相同。然而，在后期，具有较短寿命期限的S盒的线宽比具有较长寿命期限的L盒的线宽更迅速地变粗。尽管具有较长寿命期限的L盒的线宽不像具有较短寿命期限的S盒的线宽那样迅速地变粗，但在其寿命期限的最终，其线宽也像S盒那样趋向于变粗为200μm。 

当调色剂容量小时，经由搅拌件或其类似物搅拌的调色剂循环良好。相应地，调色剂通常更迅速地带电。因此，与调色剂容量大的情况相比，当调色剂供应给显影单元时，该调色剂更迅速地带适当量的电，因而显影特性得到改进。由此，根据S盒的显影特性，线宽变化大于L盒。另一方面，在具有大调色剂容量的L盒的情况中，调色剂不那么迅速地带电，因而线宽就不像S盒那样迅速地变大，而当残留在显影剂容器内的调色剂量变小时，线宽迅速变大。 

如上所述，显影特性根据容纳的调色剂容量而不同。因此，应依据调色剂容量来执行控制，以获取稳定的显影特性。 

这可通过例如，改变用作充电或显影偏压的AC或DC电压，或者通过调节激光曝光量来实现。 

此外，可基于其它允许估计调色剂消耗量的信息，例如形成在感光鼓上的图像的图像信息的累计点数、复印量或者依据盒驱动时间和系数信息的盒使用量来执行用于获取稳定显影特性的控制。在这种情况中，当图像信息的累计点数、复印量或者盒使用量达到一预定值(预定阈值信息)时，调节充电或显影偏压或者激光曝光量。

在此实施例中，为依据盒类型来调节潜像特性或者显影特性的差异，利用与盒使用量有关的信息按照以下方式执行控制。 

(1)与盒类型有关的信息储存在盒C的存储器22中。 

(2)盒C在图像形成装置主体内的驱动时间储存在存储器22中。 

(3)依据感光鼓1和清洁刮刀10的推力及充电辊2的电特性确定的方程系数信息以及用于确定改变处理条件的时刻的阈值信息在制造时储存在存储器22中。 

(4)在图像形成装置的主体内，识别盒类型，并依据储存在盒C的存储器22中的驱动时间和系数信息计算盒C的使用量(例如，感光鼓1的使用量)。然后，比较该使用量与预先依据感光鼓1的感光材料特性确定且储存在盒C的存储器22中的同该使用量有关的阈值信息。然后，当计算值达到该阈值时，改变处理条件。 

数种阈值信息可预备并储存在盒C的存储器22中，因而可多次改变曝光量及充电和显影偏压。因此，明部电位在感光鼓1的整个使用期间变得稳定。这用于实现所形成图像的改进(即，稳定)质量。此外，阈值信息可与所要改变的处理条件的设定有关的信息一起储存在盒C的存储器22中。 

现在，参照图6和7更具体地说明此实施例的特征。 

在此实施例中，基于感光鼓转动时间计算的感光鼓使用量信息用作与盒使用量有关的信息。这对应于在日本专利No.3285785中公开的基于感光鼓的磨损指数计算的感光鼓使用量。 

如图6所示，主体控制器24包括数据储存存储器13、控制器25、计算器26、感光元件转动指示单元27、充电偏压施加时间检测器28以及主体传送器14。主体控制器24与偏压施 加电源29连接。盒C包括存储器22和传送器23。 

如图7所示，盒C内的存储器22包括盒驱动时间信息T、作为用于计算感光鼓使用量的加权系数的鼓使用量方程系数信息φ、感光鼓使用量阈值信息α以及表示一用于依据该感光鼓使用量阈值信息来设定图像形成条件的表的信息。鼓使用量阈值信息α和鼓使用量方程系数信息φ在盒C出厂发货时储存在存储器22中。这些值随着鼓感光度、鼓材料、清洁刮刀的推力以及充电辊的电特性而改变，因此这些值在出厂发货时储存在盒C的各个存储器中。 

接着，说明依据此实施例的控制操作。 

当图像形成装置的主体接收到打印信号时，感光元件转动指示单元27驱动盒C，从而开始图像形成处理。此时，按照以下方式计算盒使用量。 

基于自感光元件转动指示单元27累计感光鼓转动时间数据(对应于盒驱动时间信息T)而获得的值B、自充电偏压施加时间检测器28累计充电偏压施加时间数据而获得的值A以及从存储器22读取的加权系数φ，计算器26依据D＝A+B×φ计算鼓使用量D，并把结果储存在用于储存主体数据的主体存储器13中。计算器26比较所累计并储存的鼓使用量D和图像形成装置主体的存储器13中的阈值α。当通过比较判定鼓使用量D已变得大于阈值α时，控制器25给偏压施加电源29内的高压电路(未示出)发送信号，从而改变用作充电或显影偏压的DC电压。 

感光鼓转动时间数据和充电偏压施加时间数据在适当的时刻储存在存储器22中，并在感光鼓1的驱动停止时在适当的时刻计算鼓使用量数据。可把鼓使用量D的计算结果写入存储器22中，而不是把感光鼓转动时间数据和充电偏压施加时间数据存入存储器22中。

在此实施例中提供了数个表，这些表包括考虑到感光鼓的潜像特性和显影特性的数种处理条件的设定，该感光鼓的潜像特性取决于其感光层的厚度，该显影特性取决于调色剂量，并基于盒类型和使用量从数个表中选择其中一个表来设定处理条件。 

在此实施例中，可采用以下处理条件的组合： 

(1)曝光量以及充电和显影偏压 

潜像特性主要由曝光量控制，显影特性主要由充电和显影DC电压控制。作为选择地，潜像特性由充电和显影DC电压控制，显影特性由曝光量控制。 

(2)仅充电和显影偏压 

潜像特性和显影特性两者都由充电和显影DC电压控制。 

以下详细说明处理条件的组合。 

第一例：利用曝光量及充电和显影偏压的控制 

在以下具有不同的调色剂容量和不同的感光鼓感光层厚度的盒C的情况下介绍第一例。 

S盒：调色剂容量对应于5000张(5％印字)，且感光层厚度为30μm 

L盒：调色剂容量对应于10000张(5％印字)，且感光层厚度为40μm 

通过依据感光层的磨损量在表1所示四种曝光量等级之间进行切换来控制潜像特性。通过在三种充电DC电压和显影DC电压等级之间进行切换来控制显影特性。 

表1 

  

设定数	1	2	3	4
					鼓面照度	2.7mJ/m2	3.0mJ/m2	3.2mJ/m2	3.5mJ/m2

为切换充电DC电压和显影DC电压，当如图8所示通过改变充电偏压和显影偏压的DC电压来调节浓度时，提供如表2所示三种电压设定模式，即，默认设定、上限(最大浓度)和下限(最小浓度)。 

表2 

  

浓度	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
			上限	-670	-540
默认	-620	-440
			下限	-570	-340

(I) 

  

浓度	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
			上限	-650	-500
默认	-600	-400
			下限	-550	-300

(II) 

  

浓度	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
			最大浓度	-640	-480
默认	-590	-380
			最小浓度	-540	-280

(III) 

基于由于S盒与L盒之间的潜像特性和显影特性的差异而导致的浓度和线宽的变化，准备一包括曝光量、充电DC电压和显影DC电压的七种组合的表，示于表3。

表3 

  

a

b

c

d

e

f

g

曝光量设定

1

1

2

2

3

3

4

充电/显影DC电压设定

I

II

I

II

II

III

III

感光鼓相对于所经过的张数的磨损速度(磨损程度)在1张/作业模式下被确认为1μm/1000张。 

通过累计充电偏压施加时间数据获得的值A为10、通过累计感光鼓转动时间数据获得的值B为5，且加权系数φ为2，因而用于打印单张的鼓使用量D计算为D＝10+5×2＝20。 

相应地，基于感光鼓相对于所经过的张数的磨损量和基于显影特性，如图9A和9B所示确定阈值信息α的设定和表的选择。 

图9A示出图3所示表的切换时刻和所选择的表设定。图9B示出切换定时的详细信息。如图9A所示，为了通过在S盒与L盒之间在不同时刻选择表来设定处理条件，图16所示内容储存在S盒和L盒的存储器中。 

S盒和L盒中的存储器分别包括存储区域S01至S10和L01至L12。储存在存储区域中的内容如下： 

S01和L01：指示盒是S盒还是L盒的盒类型信息 

S02和L02：感光鼓在使用盒打印过程中的转动时间信息 

S03和L03：代表在使用盒打印过程中充电偏压施加到充电单元(充电辊2)的时间的施加时间信息 

S04和L04：用于计算感光鼓的使用量的计算系数信息 

S05和L05：指示盒是否未使用的信息 

S06和L06：用于设定盒使用的初始处理条件的信息(表3所示值)

S07、S09、L07、L09和L11：与感光鼓使用量有关的阈值信息(当感光鼓使用量达到该阈值时，处理条件改变) 

S08、S10、L08、L10和L12：用于依据感光鼓使用量选择处理条件的信息(对应于阈值信息储存的表3所示值) 

S盒和L盒构造基本相同，但如前所述，具有不同的调色剂容量和不同的感光鼓感光层厚度。S盒具有对应于5000张(假定A4纸和5％印字)的调色剂容量和30μm的感光层厚度。L盒具有对应于10000张(假定A4纸和5％印字)的调色剂容量和40μm的感光层厚度。 

在这些盒的每个中，都依据图9A和9B所示的感光鼓使用量来改变处理条件(曝光条件以及充电和显影条件)。 

接着，参照图16和10所示的流程图说明依据此实施例的图像形成装置的操作。 

START：控制操作开始 

S101：图像形成装置的主体通电 

S102：主体控制器24识别所安装的盒C的类型。更具体地，控制器24读取储存在存储器22的存储区域S01(在L盒的情况下为L01)中的信息，识别该盒是S盒还是L盒，并且，例如在图像形成装置主体的操作面板上显示盒类型。 

S103：接着，控制器24从存储器22的存储区域S05读取指示该盒是否未使用的未使用状态信息。当指示该盒未使用时，控制器24更新信息，使该信息指示该盒已使用。然后，控制器24从存储器22的存储区域S06读取用于设定初始使用处理条件的信息c。信息c是表3中的数据。在这种情况中，与信息c相关的处理条件被设定为初始使用处理条件。信息c作为盒使用的初始值储存在存储器13中。 

S104：主体控制器24读取储存在存储器22的存储区域S07(在 L盒的情况下为L07)中的阈值信息αsi，并把该阈值信息αsi储存在该主体控制器24的存储器13内(i的初始值为1)。 

S105：主体控制器24从盒C的存储器22的存储区域S02和S03(在L盒的情况下为L02和L03)读取代表感光元件转动时间的累计值和充电偏压施加时间的累计值的信息。 

S106：图像形成装置进入打印准备状态(一可接收打印信号的状态)，并等待接收打印信号。 

S107：打印信号接通。 

S108：感光元件转动时间检测器27开始计算转动时间，并将该转动时间加上从存储器22读取的感光元件转动时间。 

S109：充电偏压施加时间检测器28开始计算充电偏压施加时间，并将其加上从存储器22读取的充电偏压施加时间。 

S110：打印完成。 

S111：主体控制器24从盒C的存储器22的存储区域S04(在L盒的情况下为L04)读取加权系数φ。 

S112：计算器26基于在步骤S108和S109算得的感光鼓转动时间和充电偏压施加时间以及从存储器22读取的加权系数φ计算鼓使用量D。 

S113：计算器26从主体控制器24的存储器13读取阈值信息αsi。 

S114：计算器26比较鼓使用量数据D与鼓使用量算式阈值αsi。即，计算器26判断是否D>αsi。当判断结果为“是”时，程序前进至步骤S115。另一方面，当判断结果为“否”时，程序返回至步骤S105，并重复该控制操作。 

S115：主体控制器24从盒的存储器22的存储区域S08(在L盒的情况下为L08)读取与盒使用量算式阈值αsi相关的表设定值d，并基于表3所示表设定值d改变处理条件(曝光量以及 充电和显影DC电压)。把在步骤S103中储存于存储器13内的值c更换为值d(即，每次改变设定值时，存储器13的内容都被重写)。 

S116：i被增量，因而i＝i+1。然后，程序返回到步骤S106，并重复控制操作。 

在S盒和L盒的每个中，都在这样一种条件下执行多次打印，该条件为每幅图像具有2％的印字率(一页内2％的打印数据)且一次打印作业一页，并且每隔预定打印张数对所打印图像进行评估(总打印张数：0至15000)。 

图11示出由孤立单个点形成的印字率为25％的半色调图像的浓度变化。图12示出四点线(分辨率600dpi)的线宽变化。其证实在盒的整个寿命期限内都获得了稳定的半色调浓度和线宽，且获得无灰雾的良好质量图像，而与盒的不同类型无关。每打印1000次都执行印字率为25％的半色调图像的打印，并确认(检查)所印制半色调图像的浓度变化。此外，每打印1000次都执行四点线宽的图像打印，并确认(检查)线宽变化。 

此外，依据S盒和L盒的各自鼓使用量选择的表3中的值(a至g)对于S盒和L盒单独设定，可依据感光层厚度的设定、调色剂容量以及浓度和线宽的相应变化选择相同表值。例如，可使表设定中c＝f。 

用于切换表的阈值信息也在S盒与L盒之间独立。然而，感光鼓的磨损量可在S盒与L盒之间相同。因此，可基于相同的阈值信息切换表设定的选择。 

前面已经介绍了图16所示盒C的构造，因此将省略对其的说明。 

第二例：仅基于充电和显影偏压的控制 

在此实施例中，通过切换充电和显影偏压的DC电压设定， 其包括在第一例中描述的上限和下限，可减小由于不同种类盒之间潜像特性和显影特性的差异所导致的浓度或线宽变化。 

在此例中，包括浓度上限和下限的三种设定模式提供为表4中的(I)至(III)。此设定用于减小充电偏压的DC电压，由此使潜像电位恒定，且依据该充电偏压的变化减小显影偏压的DC电压，由此获取一定程度的背景对比度以防止灰雾的出现。 

表4 

  

浓度	设定值	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
				上限	0	-650	-500
默认	5	-600	-400
				下限	10	-550	-300

(I) 

  

浓度	设定值	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
				上限	0	-620	-480
默认	5	-550	-380
				下限	10	-480	-280

(II) 

  

浓度	设定值	充电DC电压(V)	显影DC电压(V)
				最大浓度	0	-580	-450
默认	5	-500	-350
				最小浓度	10	-420	-250

(III) 

通过改变从表4的(I)至(III)内选择的充电和显影DC 电压设定中的默认浓度值，可修正显影特性。例如，可如图13所示选择从上限到下限的10种等级的偏压设定。默认设定对应于等级5。例如，当线由于显影特性而变细时，等级3选择为DC电压设定，以使浓度增大。当浓度变大时，选择等级5。由此，获取稳定的显影特性。 

基于由于S盒和L盒的潜像特性和显影特性的差异而导致的浓度和线宽的变化，准备表5所示包括DC电压设定和默认浓度设定的六种组合的表。如前所述，电压浓度设定从以等间隔限定的设定值0至10中选择，且0代表上限(最大浓度)，10代表下限(最小浓度)。 

表5 

  

h

i

j

k

l

m

充电和显影          DC电压设定

I

I

II

II

III

III

默认设定

5

6

5

7

6

7

例如，在S盒的情况下，用于充电和显影偏压的DC电压的默认浓度设定如表6所示。 

当鼓使用量达到由阈值信息αs1所定义的阈值时，为减小归因于由于图5所示S盒的显影特性而导致的调色剂显影特性增强(即，实现迅速上升)的线宽增大，表设定从j变为k，所以默认浓度设定在相同DC电压设定(II)内从5变为7。 

当鼓使用量达到由阈值信息αs2所定义的阈值时，表设定从k变为l。主要为了修正由于感光鼓的感光层的厚度减小导致的潜像特性，DC电压设定变为(III)，且默认浓度设定变为6，以便细微地修正线宽变化。

表6 

  

表设定	j	k	1
				充电DC电压	-550V	-522V	-484V
显影DC电压	-380V	-340V	-330V

如上所述，为修正盒的潜像特性并由此获取与感光鼓使用量对应的背景对比度，准备充电偏压和显影偏压的表(I)至(III)，并通过改变每个表中的默认浓度设定来修正显影特性。 

当以如图9B所示的在相同切换时刻执行如图14所示控制时，获得与第一例相类似的优点。 

图17示出在此例中储存在S盒和L盒的存储器22中的内容。所储存的内容与第一例(图16)基本相同。然而，阈值信息α的值(存储区域S05和S07)和与其对应储存的设定值(存储区域S06、S08、S10、L06、L08、L10和L12)不同于第一例。 

类似于依照图10所示流程图对第一例的控制，控制此实施例中的图像形成装置，因此省略对其的说明。 

前面已经介绍了图17所示盒C的构造，因此省略对其的说明。 

在第一和第二例中，如图16和17所示，感光鼓转动时间信息和充电偏压施加时间信息独立更新和储存。然而，并不限于此，通过更新和储存与采用感光鼓转动时间信息和充电偏压施加时间信息计算的感光元件使用量有关的信息(D)，也能获得类似优点，而不用独立储存感光鼓转动时间信息和充电偏压施加时间信息。 

如上所述，依据此实施例，即便在同一图像形成装置的主 体内采用具有不同的感光层厚度和不同的调色剂容量的数种盒，也能减小浓度和线宽的变化。更具体地，通过基于感光鼓使用量在相同的时刻按照不同方式执行处理控制，可减小由于盒类型之间的不同所导致的图像质量变化。此外，在从盒最初使用起的其整个寿命期限内都能获取稳定的图像质量。 

尽管已参照示范性实施例对本发明进行了说明，但应理解的是本发明并不限于所公开的示范性实施例。所附权利要求书的范围被认为给出了最广的解释，以覆盖所有变形、等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种图像形成装置，待安装于其上的数种盒被可拆卸地安装到该图像形成装置，每个盒都包括用于图像形成的图像承载件和调色剂容器以及用于储存信息的盒存储单元，这些盒的图像承载件的感光层的厚度以及调色剂容器的调色剂量彼此不同，该图像形成装置包括：

装置存储单元，储存用于依据盒的特性来设定图像形成条件的数个设定值；以及

控制器，基于与每个盒的使用量有关的信息和储存在每个盒的盒存储单元中的信息有选择地使用设定值来设定图像形成条件；

其中，该盒存储单元储存用于选择与图像承载件的感光层的厚度和调色剂容器的调色剂量对应的设定值的选择信息，以及

该控制器利用储存在盒存储单元中的该选择信息选择储存在装置存储单元中的设定值。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，盒存储单元储存与图像承载件的使用量有关的阈值信息；以及控制器基于选择信息、阈值信息和与每个盒的使用量有关的信息设定图像形成条件。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其特征在于，每个盒均包括构造用以给图像承载件充电的充电元件；以及阈值信息包括图像承载件的转动时间和充电元件的偏压施加时间其中之一。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，每个盒均包括构造用以给图像承载件充电的充电元件、和构造用以使形成在图像承载件上的潜像显影的显影元件；

设定值包括施加至充电元件和显影元件的偏压值，或者图像承载件的曝光量。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，盒存储单元储存计算系数信息；以及控制器利用计算系数信息计算盒的使用量。

6.一种可拆卸地安装在图像形成装置上的盒，该盒包括：

图像承载件；

调色剂容器，其容纳调色剂；

数个处理元件，作用在图像承载件上；以及

盒存储单元，其包括存储区域，该存储区域储存用于选择与图像承载件的感光层的厚度和调色剂容器的调色剂量对应的设定值的选择信息，

其中，该设定值被储存在该图像形成装置的装置存储单元中，并且该设定值是用于设定图像形成条件的信息，以及

储存在盒存储单元中的选择信息由图像形成装置的控制器有选择地使用，以选择设定值。

7.根据权利要求6所述的盒，其特征在于，盒存储单元包括存储区域，其储存与盒的使用量有关的阈值信息。

8.根据权利要求7所述的盒，其特征在于，处理元件包括构造用以给图像承载件充电的充电元件；以及与图像承载件的使用量有关的阈值信息包括图像承载件的转动时间和充电元件的偏压施加时间其中之一。

9.根据权利要求6所述的盒，其特征在于，处理元件包括构造用以给图像承载件充电的充电元件和构造用以使形成在图像承载件上的潜像显影的显影元件；以及设定值包括施加至充电元件和显影元件的偏压值，或者图像承载件的曝光量。

10.根据权利要求6所述的盒，其特征在于，盒存储单元包括储存计算系数信息的存储区域，该计算系数信息用于计算图像承载件的使用量。

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