JP2008003385A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消耗品が非純正品であった場合でも、可能な限り良好な画質の画像を形成することができ、不具合が生じるおそれを低減した画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、交換可能な消耗品と、消耗品が非純正品であるか否かを判断する判断手段と（Ｓ１２）、判断手段により、消耗品が非純正品であると判断されたときは（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、非純正品に応じた画質調整を行う第一の画質調整手段と（Ｓ１３）、消耗品が純正品であると判断されたときは（Ｓ１２において、ＮＯ）、純正品に応じた画質調整を行う第二の画質調整手段とを備える（Ｓ１４）。
【選択図】図３

Description

この発明は、画像形成装置に関し、特に、消耗品が交換可能な画像形成装置に関するものである。

画像形成装置を複写機として使用する際には、感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視化し、用紙に転写して出力する。出力によってトナーは消耗するため、消耗したトナーを外部から供給する必要がある。一般的には、トナーが充填されたトナーカートリッジを、空になったトナーカートリッジと交換することにより、消耗品であるトナーが供給される。

トナーには、画像形成を行う部品の一環として、種々の機能が備えられている。たとえば、高画質を得るための帯電機能や粒度分布、感光体や現像器を損傷させない表面性状等である。画像形成装置およびこれに含まれる感光体や現像器等に応じて、トナーに備えられる機能は決定される。すなわち、画像形成装置に応じた純正品のトナーを使用することにより、感光体等を損傷させず、高画質の画像を形成することができる。このようなトナーは、トナーに備えられる機能を熟知した者、たとえば、画像形成装置を製造した者によって、製造される。

しかし、トナーに備えられる機能を熟知しない者が、トナーを製造し、販売する場合がある。このようなトナーは、画像形成装置を製造した者が製造した、いわゆる純正品のトナーを分析等して模倣しているため、一応の可視像を形成することができる。しかし、厳密に同じ機能を有するトナーではないため、非純正品のトナーを使用して、高画質の画像を得ることは非常に困難である。また、このような非純正品のトナーは、たとえば、感光体を大きく摩耗させたりして、画像形成装置に不具合を生じさせてしまうおそれがある。

ここで、消耗品の詰め替えが行われた不適正なカートリッジであるか否かを判断する技術が、特開２００１−１２５４６２号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、非純正品であるカートリッジが画像形成装置に装着されると、非純正品である旨を検知し、プリント動作を禁止することにしている。
特開２００１−１２５４６２号公報（段落番号００４４〜００４７、図６）

ユーザは、非純正品のトナーを使用して出力を行っているが、それによって生ずる上記のような不具合は、ユーザは気付いていないことが多い。これでは、ユーザにとって不利益となる。また、非純正品のトナーと純正品のトナーとを同じように使用すると、高画質の画像を得ることができない。

そこで、この発明の目的は、消耗品が非純正品であった場合でも、可能な限り良好な画質の画像を形成することができ、不具合が生じるおそれを低減した画像形成装置を提供することである。

この発明に係る画像形成装置は、交換可能な消耗品と、消耗品が非純正品であるか否かを判断する判断手段と、判断手段により、消耗品が非純正品であると判断されたときは、非純正品に応じた画質調整を行う第一の画質調整手段とを備える。

好ましくは、判断手段により、消耗品が純正品であると判断されたときは、純正品に応じた画質調整を行う第二の画質調整手段を備え、第一および第二の画質調整手段は、所定のタイミングで作動され、所定の期間内において、第一の画質調整手段が作動する回数は、第二の画質調整手段が作動する回数よりも多い。

さらに好ましくは、消耗品には、純正品である情報を記憶するＩＣタグが設けられており、判断手段は、ＩＣタグに記憶された情報を読み取ることにより判断する。

さらに好ましくは、消耗品は、トナーを充填したトナーカートリッジを含み、第一の画質調整手段は、感光体上に形成された画質調整用の静電潜像にトナーを付着させて画質調整を行う。

さらに好ましくは、第一の画質調整手段は、エージング時間を長くすることによって画質調整を行う。

この発明によると、消耗品が非純正品であると判断した場合には、非純正品に応じた画質調整を行う。したがって、消耗品が非純正品であっても、可能な限り良好な画質の画像を形成することができる。また、非純正品に応じた画質調整により、非純正品が消耗するため、非純正品による画像形成の回数が低減する。そうすると、画像形成装置に生ずる不具合を低減することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置を、デジタル複合機１０に適用した場合の、デジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書き込みや読み出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示部を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置でスキャナで読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを備える。

制御部１１は、画像読取り部１５から与えられる原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読み出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。

デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。

なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。

図２は、デジタル複合機１０に備えられる画像形成部１６を、感光体の回転軸に直交する平面で切断した場合の概略断面図である。図１および図２を参照して、画像形成部１６は、現像器２３と、感光体（図示せず）と、トナーカートリッジ２４と、リーダ２５とを備える。

画像形成部１６は、露光され、静電潜像が形成された感光体の表面上に、現像器２３からトナーを供給して現像する。現像器２３内には、現像剤（図示せず）が含まれている。使用される現像剤は、トナー粒子および磁性を有するキャリア粒子から構成される２成分現像剤である。現像するに従い、現像器２３内のトナーは消耗される。現像によって消耗されるトナーは、トナーカートリッジ２４から供給される。

トナーカートリッジ２４は、現像器２３の上部に装着されている。トナーカートリッジ２４には、現像器２３において消耗されるトナーが充填されている。トナーは、トナー供給口２７を通じ、トナーカートリッジ２４内に設けられた回転可能な供給ローラ２８によって、トナーカートリッジ２４から現像器２３内に供給される。現像器２３内に供給されたトナーは、現像器２３内に設けられた回転可能な搬送ローラ２９によって、現像器２３内の各部に搬送されるとともに、現像器２３内のキャリア粒子と共に攪拌され、帯電させられる。

トナーカートリッジ２４に充填されたトナーの残量は、現像器２３に設けられたトナー残量検出センサ３０により検出される。トナーカートリッジ２４は、交換可能である。すなわち、ユーザは、空になったトナーカートリッジ２４を、トナーが充填された新たなトナーカートリッジ２４に交換することができる。

トナーカートリッジ２４には、ＩＣタグ２６が設けられている。ＩＣタグ２６は、外部からリーダ２５によって読取り可能な位置に設けられている。ＩＣタグ２６には、トナーカートリッジ２４が純正品であるか否か等、トナーカートリッジ２４に関する情報が記憶されている。トナーカートリッジ２４に関連する情報とは、トナーカートリッジ２４内に充填されたトナーの情報や、製造メーカ、製造年月日等である。リーダ２５により、ＩＣタグ２６に記憶された情報を読み取ったり、ＩＣタグ２６に情報を書き込んだりすることができる。

このように構成することにより、ＩＣタグ２６に記憶された情報を読み出して、容易に、かつ、確実に、装着されたトナーカートリッジ２４が純正品であるか否かを判断することができる。なお、純正品のトナーカートリッジ２４とは、ＩＣタグ２６が設けられており、ＩＣタグ２６に正しい情報が記憶されているものをいう。一方、非純正品のトナーカートリッジ２４とは、ＩＣタグ２６が設けられていないもの、または、ＩＣタグ２６に記憶されている情報が誤った情報であるものをいう。

次に、新たにトナーカートリッジ２４が装着され、画像が形成される場合について説明する。図３は、この場合の制御部１１の動作を示すフローチャートである。図１〜図３を参照して、まず、デジタル複合機１０に、新たにトナーカートリッジ２４がセットされ、装着される（図３において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。

制御部１１は、トナーカートリッジ２４が装着されたと判断すると、装着されたトナーカートリッジ２４が非純正品であるか否か、すなわち、非純正品であるか純正品であるかを判断する（Ｓ１２）。具体的には、リーダ２５によって、トナーカートリッジ２４に設けられたＩＣタグ２６の情報を読み取れるか、読み取ったＩＣタグ２６の情報が正しいかどうかを判断する。

トナーカートリッジ２４にＩＣタグ２６が設けられていない場合には、ＩＣタグ２６の情報が読み取れないため、装着されたトナーカートリッジ２４は、非純正品であると判断する。また、読み取ったＩＣタグ２６の情報が誤っている場合にも、非純正品であると判断する。一方、ＩＣタグ２６から読み取られた情報が正しければ、トナーカートリッジ２４が純正品であると判断する。ここで、制御部１１、リーダ２５、ＩＣタグ２６は、判断手段として作動する。

次に、トナーカートリッジ２４が非純正品であると判断した場合について説明する。トナーカートリッジ２４が非純正品であると判断すると（Ｓ１２において、ＹＥＳ）、第一の画質調整手段を行う（Ｓ１３）。第一の画質調整手段は、まず、帯電された感光体上に露光して、画質調整用の静電潜像を形成する。図４は、感光体上に形成された画質調整用の静電潜像の一例を示す図である。図４を参照して、感光体３１上に形成される画質調整用の静電潜像は、５つの帯状のパターン画像３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅから構成されている。各パターン画像３２ａ〜３２ｅは、それぞれの面積が広く、かつ、それぞれのパターン画像３２ａ〜３２ｅ間の表面電位の差が、少なく構成されている。

非純正品であるトナーは、備えられている機能が不明であるため、良好な画質の画像を形成可能か否かが不明である。すなわち、たとえば、感光体３１の表面上の一部において画質が良好であっても、他の部分で画質が劣悪である場合がある。また、ある程度の表面電位の差があれば、良好な画質を形成することができても、表面電位の差が小さければ、良好な画質を形成することができないおそれがある。したがって、面積の広いパターン画像３２ａ〜３２ｅによって画質を調整する必要がある。また、表面電位の差の少ないパターン画像によって画質を調整する必要がある。

このようにして形成されたパターン画像３２ａ〜３２ｅに対し、非純正品のトナーを付着させる。非純正品のトナーは、現像器２３内において帯電されており、パターン画像３２ａ〜３２ｅの表面電位に応じて付着する。次に、各パターン画像３２ａ〜３２ｅに付着した非純正品のトナーの濃度を、画像形成部１６に備えられた濃度センサ（図示せず）によって検出する。その後、感光体３１上に形成されたパターン画像３２ａ〜３２ｅの表面電位から算出されるトナーの濃度と、濃度センサによって検出されたトナーの濃度との差を比較する。制御部１１は、このトナーの濃度の差が適当な範囲内であるかを判断する。すなわち、良好な画質が得られる範囲内にあるかどうかを判断する。

適当な範囲内になければ、たとえば、非純正品であるトナーの帯電量を調整する。具体的には、エージング時間、すなわち、現像器２３内の攪拌ローラ(図示せず)を回転させる時間を長くする。そして、現像器２３内のトナー粒子とキャリア粒子を十分に攪拌して、トナー粒子をさらに摩擦帯電させる。このようにしてトナーの帯電量を高くした後、同様の処理を行い、再びトナーの濃度の差を比較する。このようにして、トナーの濃度が適当な範囲内となるまで画質調整を行う。数回、同様の処理を行っても、適当な範囲内にならない場合には、可能な限り、良好な画質が得られる画像形成条件を導出する。このようにして、非純正品であるトナーに応じて、画質調整を行う。ここで、制御部１１は、第一の画質調整手段として作動する。第一の画質調整手段は、所定のタイミング、たとえば、デジタル複合機１０の電源が投入されたタイミングで作動させる。

このように構成することにより、非純正品であるトナーに応じて、可能な限り良好な画質の画像を形成することができる。また、良好な画質の画像を形成するよう調整することにより、非純正品であるトナーを消耗するため、非純正品のトナーを使用して画像を形成する回数が少なくなる。したがって、デジタル複合機１０に生じる不具合を低減することができる。

次に、トナーカートリッジ２４が純正品であると判断した場合について説明する。トナーカートリッジ２４が純正品であると判断すると（Ｓ１２において、ＮＯ）、第二の画質調整手段を行う（Ｓ１４）。図５は、第二の画質調整手段により画像を調整する際に、感光体上に形成された画質調整用の静電潜像の一例を示す図であり、図４に対応する。図５を参照して、画質調整用の静電潜像は、３つの帯状の静電潜像であるパターン画像３３ａ、３３ｂ、３３ｃから構成されている。各パターン画像３３ａ〜３３ｃは、上記した各パターン画像３２ａ〜３２ｅよりも、それぞれの面積は小さい。また、それぞれのパターン画像３３ａ〜３３ｃ間の表面電位の差は、パターン画像３２ａ〜３２ｅ間の表面電位の差よりも、大きく構成されている。その後の処理は、上記した第一の画質調整手段と同様である。このようにして、純正品であるトナーに応じて画質調整を行う。ここで、制御部１１は、第二の画質調整手段として作動する。第二の画質調整手段についても、所定のタイミングで作動される。

純正品であるトナーは、備えられている機能が明らかであるため、ある程度の高画質の画像を形成することが予測できる。したがって、このような画質調整であっても、高画質の画像を形成することができる。

このように構成することにより、純正品であるトナーに応じて、高画質の画像を形成することができる。

ここで、所定の期間内において、第一の画質調整手段が作動する回数よりも、第二の画質調整手段が作動する回数を多くするよう構成してもよい。たとえば、一万枚の画像形成がなされる期間内において、第一の画質調整手段は、出力する画像が形成される度に作動させる。一方、第二の画質調整手段は、トナーカートリッジ２４が装着されてから数千枚の画像形成がなされる毎に作動させる。純正品であるトナーは、デジタル複合機１０に応じた機能が備えられており、頻繁に画質調整を行わなくとも、高画質の画像を形成することができる。これに対し、トナーが非純正品である場合には、デジタル複合機１０に応じた機能が備えられておらず、画像を出力した直後においても、再度同じ画質で画像を形成することができるか否かが不明であるからである。

なお、純正品のトナーカートリッジ２４が装着されている場合において、保証枚数のコピーが終了した場合、その情報をＩＣタグ２６に記憶させるようにしてもよい。図６は、この場合における制御部１１の動作を示すフローチャートである。図６を参照して、純正品のトナーカートリッジ２４の保証枚数のコピーが終了すると（Ｓ２１）、リーダ２５は、トナーカートリッジ２４に設けられたＩＣタグ２６にアクセスする（Ｓ２２）。そして、ＩＣタグ２６の記憶領域に設けられたダウンカウンタの数値を書き込んで、１増加させる（Ｓ２３）。ダウンカウンタとは、保証枚数のコピーが終了すると、カウントを１増加させて、ＩＣタグ２６の記憶領域に記憶させるカウンタである。このようにして、ＩＣタグ２６のダウンカウンタの情報を書き換えて、記憶させる。

このように構成することにより、新たにトナーカートリッジ２４が装着された際に、ＩＣタグ２６のダウンカウンタの情報を読み取って、保証枚数のコピーが終了したトナーカートリッジ２４であるか否かを判断することができる。非純正品の中には、保証枚数のコピーが終了した純正品のトナーカートリッジ２４の中に非純正品のトナーを充填しているものもある。このような場合、純正品のトナーカートリッジ２４の中に非純正品のトナーが充填されていることになり、ＩＣタグ２６に記憶された情報を読み取るだけでは、判断を誤るおそれがある。しかし、ダウンカウンタの情報を読み取ることにより、このトナーカートリッジ２４に充填されたトナーが非純正品であるか否かを判断することができる。

なお、デジタル複合機１０の製造者が、空になった純正品のトナーカートリッジ２４を回収し、純正品のトナーを再度充填する場合には、ＩＣタグ２６に記憶されたダウンカウンタの情報を書き換えることにより、純正品のトナーカートリッジ２４として判断させることができる。

上記の実施の形態においては、トナーを充填したトナーカートリッジを交換可能な消耗品としたが、これに限らず、感光体や、感光体と現像剤が一体化された現像ユニットのような消耗品についても、適用される。具体的には、たとえば、消耗品である感光体が非純正品であると判断されたときは、可能な限り良好な画質となるよう、純正品である感光体の設定に対し、感光体に露光する露光量を変更したり、トナーの帯電量を変更することにより画質調整を行う。

また、上記の実施の形態においては、判断手段として、ＩＣタグ、リーダおよび制御部によって非純正品であるか否かを判断したが、これに限らず、他の方法、たとえば、消耗品に特徴部分を設け、この特徴部分を制御部によって識別することにより、非純正品であるか否かを判断することにしてもよい。

なお、上記の実施の形態においては、画質調整用の静電潜像にトナーを付着させ、トナーの濃度の差を比較することにより、画質調整を行ったが、これに限らず、他の方法によって画質調整を行うことにしてもよい。たとえば、感光体の表面電位の差を測定し、これを比較することにより画質調整を行う。

なお、消耗品は交換可能であるが、消耗品が純正品であると判断されたときは、第一の画質調整手段を行わない構成の画像形成装置であっても構わない。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明の一実施形態に係るデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。 画像形成部の中央を通り、感光体の回転軸に垂直な平面で画像形成部を切断した場合の画像形成部の概略断面図である。 トナーカートリッジが装着されたときの制御部の動作を示すフローチャートである。 トナーカートリッジが非純正品である場合において、感光体上に形成される静電潜像の一部を示す図である。 トナーカートリッジが純正品である場合において、感光体上に形成される静電潜像の一部を示す図である。 ＩＣタグのダウンカウンタの数値を書き換える場合の制御部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタル複合機、１１ 制御部、１２ ＤＲＡＭ、１３ 操作部、１４ 原稿送り装置、１５ 画像読取り部、１６ 画像形成部、１７ ハードディスク、１８ ＦＡＸ通信部、１９ ネットワークＩＦ部、２０ 公衆回線、２１ ネットワーク、２２ パソコン、２３ 現像器、２４ トナーカートリッジ、２５ リーダ、２６ ＩＣタグ、２７ トナー供給口、２８ 供給ローラ、２９ 搬送ローラ、３０ トナー残量検出センサ、３１ 感光体、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ パターン画像。

Claims (5)

1. 交換可能な消耗品と、
   前記消耗品が非純正品であるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段により、前記消耗品が前記非純正品であると判断されたときは、前記非純正品に応じた画質調整を行う第一の画質調整手段とを備える、画像形成装置。
2. 前記判断手段により、前記消耗品が純正品であると判断されたときは、前記純正品に応じた画質調整を行う第二の画質調整手段を備え、
   前記第一および第二の画質調整手段は、所定のタイミングで作動され、
   所定の期間内において、前記第一の画質調整手段が作動する回数は、前記第二の画質調整手段が作動する回数よりも多い、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記消耗品には、純正品である情報を記憶するＩＣタグが設けられており、
   前記判断手段は、前記ＩＣタグに記憶された情報を読み取ることにより判断する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記消耗品は、トナーを充填したトナーカートリッジを含み、
   前記第一の画質調整手段は、感光体上に形成された画質調整用の静電潜像に前記トナーを付着させて画質調整を行う、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第一の画質調整手段は、エージング時間を長くすることによって画質調整を行う、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。

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