JP2009122261A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既に使用されている構成部材を新規の構成部材として用いる場合の画像形成装置の管理制御に関する。
【解決手段】画像形成に係る複数の要素を備え、これら複数の要素の一つ２６Ｙが使用段階にあるときに複数の要素の一つ２６Ｙを、画像形成に係る未使用状態の要素として新たに用いることが可能な構成を備えた画像形成装置において、使用段階にある複数の要素の一つ２６Ｙには、これの任意の状態を検知する検知手段２６Ｓおよび該複数の要素の一つ２６Ｙを使用するに際しての初期情報を保存する記憶手段ＭＯが備えられ、未使用状態の要素として新たに使用段階にある複数の要素の一つ２６Ｙが用いられる際に記憶手段ＭＯに保存された情報を読み取ることにより該保存された情報を未使用状態の要素として用いる際の使用情報を設定する制御部１０００を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、使用されていた現像装置を未使用状態の現像装置として再利用（リユース）する場合の現像剤濃度の管理制御に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、例えば、電子写真方式を用いる場合でいうと、潜像担持体として用いられる感光体に対して原稿あるいは画像情報に応じた静電潜像が形成され、その静電潜像を現像装置から供給されるトナーにより可視像処理した後、記録シートなどに転写された画像を定着して複写出力とすることが知られている。

ところで、画像形成装置においては、故障などの装置の異常あるいは製品寿命に対応する稼働状態に達した場合に部品や装置が交換あるいは廃棄される。
画像形成装置には、作像に係る装置のうちで感光体、感光体に対する一様帯電を行う帯電装置、画像書き込みにより感光体に形成された静電潜像を可視像処理する現像装置および感光体のクリーニング装置を纏めて収納可能なプロセスカートリッジが用いられる場合がある。

プロセスカートリッジに収納されている各装置は、交換あるいは廃棄に至る寿命が異なることがある。このため、例えば、感光体と現像装置とを区別して独立して交換や廃棄できる構成とし、これら装置のうちで長寿命のものを再利用できるようにするという考えがもたれてきている。ちなみに、有機感光体の場合、現像装置での寿命が２４０Ｋ（キロ）枚までであるのに対し、１２０Ｋ枚程度と寿命が短い場合がある。

そこで、プロセスカートリッジ内の装置において感光体が寿命に達した場合に、プロセスカートリッジ自体を交換や廃棄の対象とするのではなく、そのなかでまだ使用可能なものを取り出して、別のプロセスカートリッジを対象として再利用させることが実施されており、その対象装置としては、上述した寿命の違う現像装置が挙げられる。

現像装置は、収容されている現像剤の濃度を一定に維持して画像濃度が所望する濃度と異なってしまうのを防止する管理が行われており、このための構成としては、現像剤の濃度を検知し、濃度不足に陥った場合には新たなトナーを補給して濃度が所定値となるように制御することが知られている。

現像剤の濃度制御に用いられる濃度センサには、現像剤としてトナーと磁性キャリアとを用いた二成分系現像剤を対象とした場合、キャリアとトナーとの混合比率に応じたインピーダンスの変化を検知できる透磁率センサが知られており、検知信号が所定濃度の場合との比較に用いられるようになっている。

一方、近年の画像形成装置においては、高速化および小型化が望まれてきており、例えば、形成される画像色の違いなどにより画像形成に係る装置の稼働速度を異ならせる場合がある。

現像装置も速度を切り換えられる対象であり、この装置では、感光体に対して現像剤を供給する現像スリーブ、現像剤の供給ローラや攪拌ローラなどの速度を切り換えるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、予め現像装置における透磁率センサの出力電圧と現像剤濃度との関係づけが初期設定されている場合に、透磁率センサによる現像剤濃度の検知位置として用いられる攪拌部材の線速度が切り換えられると、現像剤の流れが初期設定時と異なってしまうことから、初期設定されている上記両者の関係を用いた場合に実際の現像剤濃度と異なる検知結果が出力してしまうことがある。

そこで、特許文献１においては、２速異常の線速切換を行う場合を対象として、切り換えられた線速に基づく透磁率センサからの出力偏差を検知し、線速切換の時の透磁率センサからの出力値から当時室センサ出力値偏差補正量を決定して切り換えられた線速に対応する透磁率センサからの出力に矯正することが行われている。

特開２００５−１７２８６８号公報

ところで、現像装置は、前述したように、プロセスカートリッジの交換に際して、他のプロセスカートリッジへの適用が行われて再利用、いわゆる、リユース部品となる対象である。

このため、現像装置は、新たなプロセスカートリッジに組み込まれ、このプロセスカートリッジを用いる画像形成装置の制御部により現像剤濃度の管理を行われることになる。

ここで現像装置での濃度管理データ、つまり、透磁率センサの出力と現像剤濃度との関係に関しては、画像形成装置間で用いられる現像剤に含まれている磁性キャリアの磁性バラツキなどにより透磁率センサを用いた場合の出力電圧と現像剤濃度との関係が一様ではない場合がある。このため、新しいプロセスカートリッジに対して既に使用されて新規とはいえない現像装置を用いた場合には、現像装置内に残された現像剤の量などが不明であることや線速の設定条件が同じではないことがあるなどにより、新規の現像装置を対象として現像剤濃度管理を行う制御部において予め設定されている制御シーケンスのデータとして、既に使用された段階にある現像装置の管理データをそのまま用いることは実際の現像剤濃度との間で誤差が存在する以上、この誤差を無視して濃度管理を行うと濃度管理の精度を悪化させてしまうことになる。

本発明の目的は、上記従来の画像形成装置、既に使用されている構成部材を新規の構成部材として用いる場合に、既に使用されている構成部材が有する種々情報を新規の構成部材として用いるための情報として置換できるようにして既に使用されている構成部材を新規構成部材と同様な基準によって管理制御ができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するため本発明は次の構成よりなる。
（１）画像形成に係る複数の要素を備え、これら複数の要素の一つが使用段階にあるときに該複数の要素の一つを、画像形成に係る未使用状態の要素として新たに用いることが可能な構成を備えた画像形成装置において、
前記使用段階にある複数の要素の一つには、これの任意の状態を検知する検知手段および該複数の要素の一つを使用するに際しての初期情報を保存する記憶手段が備えられ、
前記未使用状態の要素として新たに前記使用段階にある複数の要素の一つが用いられる際に前記記憶手段に保存された情報を読み取ることにより該保存された情報を未使用状態の要素として用いる際の使用情報を設定する制御部を備えていることを特徴とする画像形成装置。

（２）前記複数の要素の一つとして画像形成に係る現像装置が用いられ、該現像装置には、収容されている現像剤の濃度を検知可能な現像剤濃度検知手段および該現像剤濃度検知手段の検知に際しての初期情報を保存可能な記憶手段が備えられた現像ユニットが備えられ、該現像ユニットが未使用状態の現像ユニットとして新たに用いられる際に前記制御部が前記現像ユニットの記憶手段に保存されている初期情報を予め設定されている未使用状態の現像ユニットとして必要な情報と対比して該未使用状態の現像ユニットに必要な情報に校正し、未使用状態にある現像装置としての稼働条件を設定することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記使用段階にある現像装置は、この現像装置を備えた画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として代用可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記現像装置は、トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤を収容し、害に成分系現像剤中のトナーの混合比率を検知可能な現像剤濃度検知手段を備え、
前記現像剤濃度検知手段による濃度検知に際しての初期情報を保存する記憶手段が現像ユニットに備えられ、該現像ユニットでの初期情報に基づき該現像装置が使用される画像形成装置の制御部による画像濃度制御が実行され、該使用段階にある現像装置を未使用状態の現像装置として前記画像形成装置とは別の画像形成装置において用いる場合には、前記別の画像形成装置における制御部において前記現像装置の記憶手段に保存されている初期情報を取り込み、該別の画像形成装置における未使用状態の現像装置としての初期情報に校正したうえで該現像装置での現像剤濃度制御が行われることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。

（５）前記使用段階にある現像装置は、この現像装置が使用段階にある画像形成装置に装備されているプロセスカートリッジに備えられ、該プロセスカートリッジには、前記現像剤濃度検知手段および記憶手段が設けられ、該現像装置が使用檀家にある画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として前記使用段階の現像装置を適用する際には、前記プロセスカートリッジに有する記憶手段からの初期情報を取り込み、該別の画像形成装置での現像装置としての初期情報に校正したうえで、現像剤濃度制御を実行されることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。

（６）前記初期情報として、前記現像剤濃度検知手段の初期化時での制御電圧、出力特性、該出力特性に対応する現像特性、線速対出力電圧特性、プロセス線速値、温度、湿度のうちの少なくとも一つが用いられることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

（７）前記記憶手段としてＩＣチップが用いられることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

（８）前記記憶手段は、不揮発性とされていることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置、
（９）前記初期情報の取り込み時期として、前記使用段階にある現像装置が該現像装置を装備している画像形成装置から取り出されて該画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として用いられるときであることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

本発明によれば、画像形成に係る複数の要素の一つが使用段階にあるときにこの複数の要素の一つを未使用状態の要素として新たに用いる際に、使用段階にある時に保存した初期情報を未使用状態の要素として新たに用いる際に取り込んで未使用状態の要素に必用な情報として改めて設定することができるので、使用段階の要素の一つを未使用状態の要素として再利用することが可能となる。これにより、未使用状態の画像形成装置と異なる初期情報を持つ使用段階にある要素を未使用状態の画像形成装置の構成部材としてそのまま適用できるようにすることで装置の再利用によるランニングコストの低減が図れる。

特に請求項２乃至５記載の発明においては、使用状態にある要素の一つとして現像装置あるいはこれが装備されているプロセスカートリッジが用いられ、この現像装置が使用されている画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の要素として用いられる際に別の画像形成装置での現像剤濃度制御のための初期情報として使用段階の現像装置に保存されている初期情報を取り込みことにより、該現像装置を別の画像形成装置での未使用状態の現像装置としての制御情報を設定して再利用された現像装置での現像剤濃度管理制御が可能となる。

請求項６記載の発明においては、使用段階にある現像装置での初期情報として、現像剤濃度管理に必要な情報が用いられているので、この情報を新たな未使用状態の現像装置として使用する際の情報に置き換えることで新たな現像装置独自の検知基準による現像剤濃度管理が可能となる。

請求項７および８記載の発明においては、小型・軽量さらには停電などに際しての情報消失を未然に防止することができる。

請求項９記載の発明においては、未使用状態の現像装置として用いる際の情報取得が実際の現像装置の入れ替えなどの時期に対応させてあるので、新たな画像形成装置に既に使用されていた現像装置を適用した際の装置の起動を迅速化することができる。

以下、図に示す実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明実施例による画像形成装置の構成を示す図である。同図に示す画像形成装置２０は、異なる色毎の画像情報に対応したレーザ光による書き込みが可能なカラーレーザプリンタであるが、本発明はこれに限らず、複写機、印刷機およびファクシミリ装置なども画像形成装置として含む。

図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着された紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。なお、この方式とは別に、色分解毎の画像を転写ベルトに順次転写して重畳した画像を記録シートに一括転写する方式とすることも可能である。

図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋおよび転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３と、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａおよび第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３あるいは給紙カセット２４Ａ、２４Ｂから搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１Ｋによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１とが備えられている。

定着装置１は、詳細を説明しないが、画像と対向する側に加熱されたベルトが配置されているベルト定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置１には、ベルトを加熱するための熱源およびベルトに対向してシートを挟持搬送しながら定着領域であるニップ部を構成する定着ローラおよび加圧ローラが装備され、ベルトは定着ローラと熱源との間に掛け回されて上記ニップ部を通過する構成とされている。

転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられたベルト装置に相当しており、各作像装置に装備されている感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（図１においては、便宜上、２２Ｙのみが表示されている）がそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印Ａで示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。

画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ^２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。

画像形成装置２０では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号２１Ｙで示したイエロートナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時、感光体ドラム２５Ｙは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２７Ｙに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が所定電位（例えば略−５０Ｖ）の基準電位に設定される。
次に感光体ドラム２５Ｙは、帯電装置２７ＹにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加されることによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電される。

感光体ドラム２５Ｙは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置２９を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置２９では、デジタル画像情報に対応して各色毎で２値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ（図示されず）、ポリゴンモータ、ｆθレンズ、第１〜第３ミラー、およびＷＴＬレンズを介して、各色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には感光体ドラム２５Ｙ上に照射され（便宜上、図１において符号２９Ｙで光路を示す）、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が所定電位（例えば略−５０Ｖ）となり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。

感光体ドラム２５Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置２６Ｙにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアス（−３００〜−５００Ｖ）が印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナー（Ｑ／Ｍ：−２０〜−３０μＣ／ｇ）が現像され、トナー像が形成される。

現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ３０によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写されることになるが、記録シートは、転写ベルト２２Ａに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段３１による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト２２Ａに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト２２Ａに静電吸着されて転写ベルト２２Ａと共に搬送移動する記録シートは、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置２２に装備されている転写バイアス部材３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写される。

各色の転写工程を経た記録シートは、出口ローラ３２の曲率を利用した曲率分離され、定着装置１（図１参照）に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、胴内排紙トレイ２０Ａ（図１参照）に向けた第１の排紙方向Ｂ、または、外部排紙トレイに向けた第２の排紙方向Ｃのいずれかの方向に排出切り換え爪４８によって切り換えられることで排出される。

第１の排紙方向Ｂが選択されると、記録シートは画像面が下を向くフェースダウンの状態でスタックされ、第２の排紙方向Ｃが選択されると、図示しないが、外侮に装備されている後処理装置（ソータや綴じ装置など）に向けてあるいはスイッチバックを経て両面への画像形成のための再循環路のいずれかに搬送される。

一方、図２は、作像装置の構成を示す模式的な図であり、同図には便宜上、図１において符号２１Ｙで示したイエロートナーを用いる作像装置が示されている。
作像装置２１Ｙは、画像形成に係る複数の要素のうちで書き込み装置および転写部を除く要素に相当する感光体ドラム２５Ｙと、これに対する画像形成処理工程を実行する帯電装置２７Ｙ、書き込み後の静電潜像を可視像処理する現像装置２６Ｙ、転写後の感光体ドラム２５Ｙに残留するトナーや紙粉などの異物を清掃するクリーニング装置２８Ｙ（図２では、便宜上、クリーニングブレードに符号２８Ｙを付けている）が纏めてプロセスカートリッジ２１ＰＣに収容されている。

プロセスカートリッジ２１ＰＣ内に収容されて画像形成に係る複数の要素である上記各部材および装置は、それぞれ異なる寿命を持つものであり、そのなかでも、現像装置２６Ｙは、感光体ドラム２５Ｙに比べて長寿命であり、感光体ドラム２５Ｙが交換時期に達した場合でも、まだ継続して使用することができる構成部材である。
そこで、本実施例では、プロセスカートリッジあるいはプロセスカートリッジ内で画像形成に係る複数の要素に相当する部材あるいは装置のうちで、これら部材あるいは装置の交換時期よりも長寿命の部材を対象として他の画像形成装置での未使用状態の要素として代用、つまり再利用（リユース）できるようにして、省資源化を図るようにしている。

本実施例では、再利用可能な要素として、現像装置２６Ｙが対象となっている。
図２において現像装置２６Ｙは、トナーとキャリアとを混在させた二成分系現像剤が用いられ、感光体ドラム２５Ｙに対峙する現像剤担持体である現像スリーブ２６Ａ、撹拌混合しながら現像剤を供給する供給スリーブ２６Ｂおよび撹拌スリーブ２６Ｃ、撹拌スリーブ２６Ｃの上位に位置する補給トナー吐出部材２６Ｄ、撹拌スリーブ２６Ｃの近傍に配置されている現像剤濃度検知手段としての透磁率センサ２６Ｓを備えている。

現像装置２６Ｙでは、透磁率センサ２６Ｓによって現像剤を対象としたインピーダンスが検知されてキャリアとトナーとの混合比率が割り出され、所定濃度に対応する比率と対比された結果に基づきトナーの補給制御が行われるようになっている。

透磁率センサ２６Ｓによるトナー濃度の検知に際しては、誤差を校正するための初期化処理が行われる。つまり、センサ自体での感度のバラツキ、現像剤収容部での構造上あるいは組み付け上のバラツキなどによる現像剤の流動性、嵩密度の違いが生じ、この違いが検知誤差となる。このため、基準となる濃度の現像剤を用いて透磁率センサからの出力電圧が所定値となるように制御電圧が矯正され、トナー濃度に対する出力電圧の校正処理が行われる。このときに用いられる現像剤は、未使用の新規な現像剤が対象となる。

初期化処理により現段階で使用されている現像装置の透磁率センサを対象とした初期情報に基づき、画像形成装置では、現像剤濃度の管理制御が実行されるが、現像装置は、前述したように、プロセスカートリッジ内で他の画像形成要素である感光体ドラム２５Ｙよりも長寿命であることを利用して、プロセスカートリッジあるいは感光体の廃棄に際して他の画像形成装置のプロセスカートリッジの現像装置として再利用されることがある。

しかし、現像装置をそれまで使用されていた画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として適用する場合には、それまで使用していた画像形成装置での現像剤濃度制御に係る初期情報、つまり透磁率センサを対象とした初期情報をそのまま別の画像形成装置での現像剤濃度制御のための情報として用いることができない場合がある。
これは、画像形成装置毎で現像剤のキャリア特性が異なっていたり、二成分系現像剤の濃度、つまりキャリア中に混在するトナーの濃度を検知するために用いられる透磁率センサの出力電圧とトナー濃度との関係が同じでない場合があること、さらには、画像形成装置において用いられる線速の形式が異なることがあるなどにより、使用段階にある現像装置での透磁率センサの感度情報などをそのまま別の画像形成装置において適用するのは好ましくない。しかも、初期化処理は新規の現像剤を対象として行われることから、別の画像形成装置に再利用された現像装置は、新規の未使用現像剤を収容しているのではなく既に現像剤が使用されている状態であるので、新規の現像剤を収容している現像装置での透磁率センサを対象とした初期化処理を実行する対象になり得ないという問題も発生する。

線速の形式に関しては、使用段階にある現像装置を用いた画像形成装置と未使用状態での現像装置として、使用段階にある現像装置を用いようとする画像形成装置とが同じ条件下であれば使用段階にある現像装置での線速に関する出力電圧およびこれに対する濃度との関係をそのまま流用することも可能であるが、実際には、画像形成装置に対する仕様の違いがあることが多く、このことからも前述したように使用段階にある現像装置の情報をそのまま用いることが困難になりやすい。図３は、線速と出力電圧との関係を示す線図であり、同図において、線速が速くなるとセンサ出力が下がる傾向に変化し、制御電圧を調整した場合でも、線速が画像形成装置毎に異なっている場合には、センサの初期情報をそのまま用いることができないことが判る。

そこで、本実施例では、使用段階にある現像装置、特に透磁率センサの初期情報として、濃度検知に用いられる透磁率センサの初期化時での出力値（Ｖｔ）、制御電圧（Ｖｔｃｎｔ）、出力目標値（Ｖｔｒｅｆ）、現像特性（γ）、初期処理時でのプロセス線速値、初期処理時での温度、湿度などの各種初期情報のうちの少なくとも一つの情報を使用段階にある現像装置あるいはこれが収容されているプロセスカートリッジにおいて保存しておき、保存された情報をこの現像装置を未使用状態の現像装置として新たに適用しようとする別の画像形成装置側で取り込むことで、適用された現像装置を対象として改めてこの現像装置を対象とした初期化処理を行わないで済むようにしたり、あるいは、初期情報に基づき別の画像形成装置に即した現像剤濃度の管理制御を構築するようにしている。

以下、この構成について説明する。
図４は、前述した使用段階にある現像装置（便宜上、符号ＤＢで示す）を備えたプロセスカートリッジ（便宜上、符号ＰＣで示す）が用いられる画像形成装置１００と、使用段階にある現像装置ＤＢを未使用状態の現像装置として代用しようとする別の画像形成装置１００’とを示す図である。

使用段階にある現像装置ＤＢを備えた画像形成装置１００のプロセスカートリッジＰＣには、他の画像形成要素（図中、モジュールと表示されている部材）も含まれており、そのうちで廃棄あるいは交換対象となる感光体ドラムが取り除かれる場合には、プロセスカートリッジＰＣ内の現像装置ＤＢが別の画像形成装置１００’におけるプロセスカートリッジＰＣ’内に組み込まれて未使用状態の現像装置として代用される（矢印ＵＳＥＤで示す状態）。

画像形成装置１００に用いられる現像装置ＤＢあるいはプロセスカートリッジＰＣには、使用段階にある現像装置ＤＢを対象とした初期化処理において得られた初期情報を保存しておく記憶手段がＭＯが備えられている。記憶手段ＭＯとしては、ＩＣチップあるいは不揮発性メモリが用いられる。

一方、画像形成装置１００，１００’には、現像装置の透磁率センサを対象とした初期化処理を行う制御部１０００が備えられている。
制御部１０００は、画像形成処理シーケンスを実行するＣＰＵが相当しており、パッチ画像を形成してその画像濃度を検知することによる現像剤濃度制御も対象としている。

制御部１０００では、現像装置の初期化処理を行うとともに、使用段階にある現像装置が別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として代用された場合にその現像装置に保存されている初期情報を取り込むようになっている。取り込まれた保存情報は、現像剤の使用形態および保存情報内で使用段階にある現像装置の場合と同じ使用条件であるかによって別の画像形成装置に即した初期情報に校正する処理が行われるようになっている。
現像装置あるいはプロセスカートリッジの記憶手段に保存されている初期情報は、図示しないが、記憶手段に設けられている通信部と画像形成装置側の通信部とを接続する通信接続部を介して制御部１０００に取り込まれるようになっている。通信接続部を備えた記憶手段としては、常時通電するための電源を要しないで済むＲＦＩＤ等のアンテナ内蔵の無線記憶装置や上記不揮発性メモリなどが用いられる。なお、記憶手段には、透磁率センサの初期情報だけでなく、センサの製造番号や出荷時の出力特性（濃度と出力電圧との関係）、出荷時の感度特性、出荷検査時の出力電圧、さらには、画像形成装置の動作管理（寿命に対する管理）を行うのに必要とされる各部品の寿命までの稼働時間や交換情報、プリント枚数や駆動部での走行時間や走行距離などが記憶対象とされる。

本実施例は以上のような構成を用いて図５乃至図７に示す手順が実行される。
図５は、現像装置でのトナー濃度検知手段である透磁率センサの初期処理に係る手順を示すフローチャートであり、この場合の現像装置は、新規現像剤が収容されている場合および使用されてしまっている現像剤が収容されている場合のいずれをも対象としている。

図５において、トナー濃度検知のための初期処理実行判定が行われる。このステップの実行タイミングは、サービスマン等による外部要求があったときあるいはプロセスカートリッジや現像剤のいずれかまたは両方が新品である場合がたい生となる。

両者が新しい場合には、新規で未使用の現像剤を対象とした透磁率センサの校正処理が実行され、具体的には、透磁率センサの出力が安定するまで現像時Ａの撹拌処理が所定時間の間実行される、撹拌が終了すると、透磁率センサの出力電圧が基準濃度に対応する値となるように制御電圧を調整する。この場合には、目標値に最も近い検知出力が得られる制御電圧が採用される。調整方法としては、２分割探索法などが用いられると比較的速い時間内で収束し、検索に要する時間を短縮できる。

制御電圧の調整を監視するための探索回数や制御電圧の上下限値（異常判定用電圧）の値は任意に書き換えることができる。このようにして得られた制御電圧は透磁率センサの初期化情報として保存され、これ以降に行われるトナー濃度検知およびトナー補給など際の所定値として用いる。

一方、プロセスカートリッジは新品であるものの、現像剤が中古である場合、つまり、未使用状態ではない現像剤が用いられる場合には、未使用現像剤を対象とした初期化処理は実行されずにプロセスカートリッジあるいは現像装置に装備されている記憶手段の内容を取り込む。記憶手段の内容において線速情報に関して以前初期化された場合の線速情報に対してこの現像装置を用いようとする画像形成装置でのプロセス線速が同じである場合には記憶手段から取り込まれた初期化情報のうちで制御電圧と同じ値を新たに現像装置を用いようとする画像形成装置での透磁率センサの初期情報として用い、この制御電圧を印加した状態での検知電圧の出力値を測定してトナー濃度の検知判別を行う。

一方、線速情報が初期化処理時と異なっている場合には、この現像装置を用いようとする画像形成装置に即した制御電圧を設定するための補正情報がこの現像装置を新たに用いようとする画像形成装置側の制御部に予め保存しておき、取り込まれた線速、つまり、異なる線速に対応する制御電圧を選択し、得られた制御電圧を新たな画像形成装置での当時室センサの制御電圧として用いる。上記補足情報としては、予め画像形成装置の設計段階において所定のセンサ出力が得られる制御電圧値とそのときの線速との関係付けを行ったマップあるいはテーブルが用いられ、新たな画像形成装置での線速に基づく制御電圧を選択し、初期情報として取り込まれた制御電圧を校正する。この補足情報は、制御部に保存されていることが容量の拡大などにも対処できる上で好都合である。

図５に示したトナー濃度検知の初期化処理は、画像形成装置の着荷時や現像剤あるいはプロセスカートリッジの交換時等を対象として本来１回だけ行われる。この機会としては、画像形成装置の一つであるカラーレーザプリンタにおいて実行される、電源投入時、またはある所定枚数通紙後に各色の画像濃度を適正化するためにプロセスコントロール動作（以下、プロコン動作と略す）を対象とすることができる。

図６および７は、この場合の手順を示すフローチャートである。なお、図６，７において括弧書き内容は、各ステップでの処理に対応して画像形成装置側で実行される処理内容である。
図６において、一点鎖線で示す枠内に示されている処理がプロコン動作時に行われるトナー濃度検知手段として用いられる透磁率センサの初期化処理に相当しており、この処理は、プロコン動作の開始対象となる時期に、図５に示した実行判定のための情報の取得、色毎でのＰパターンに対する画像濃度検知情報が図１において符号５０で示した濃度センサを介して出力された結果に基づき現像剤の補給動作の有無判定が行われ、画像濃度が所定濃度となるように現像剤の補給制御をはじめとして、画像濃度調整のための帯電、現像の各印加電位制御そして、色ずれ防止のための位置ずれ補正が必要に応じて実行され、画像濃度に影響する印加電位制御や色ずれに影響する転写位置ずれ補正が実行されてもなお画像濃度が所定濃度にない場合にトナー濃度調整の要否判別およびトナー濃度調整が必要な場合のトナー濃度調整（補給／消費）さらにはトナー濃度の調整に対応する電位制御が実行される。このようにプロコン動作の過程においてトナー濃度検知手段である透磁率センサの初期化処理を含めることで、通常行われるプロコン動作を実行する時間内で透磁率センサの使用条件が調整設定されことになるので、画像形成装置の立ち上げ時とは別にトナー濃度検知手段の初期化処理を設定する場合と違って、画像形成装置のレディ状態になるまでの待機時間を短縮することができる。

本発明実施例による画像形成装置の概要正面図である。 図１に示した画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジの構成を示す模式図である。 画像形成装置でのプロセス線速とトナー濃度検知手段での出力電圧との関係を示す線図である。 本発明実施例による画像形成装置における現像装置の使用体型を説明するための図である。 図４に示した画像形成装置に用いられる制御部で実行される唱濃度検知手段の初期化処理手順を説明するためのフローチャートである。 図５に示した初期化処理手順をプロセスコントロール動作過程において実行する場合の手順を説明するためのフローチャートである。 図６に示したフローチャートに継続して実行される手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２０，１００，１００’ 画像形成装置
２５Ｙ 感光体ドラム
２６Ｙ，ＤＢ 現像装置
２６Ｓ トナー濃度検知手段である透磁率センサ
５０ 濃度センサンサ
１０００ 制御部
ＰＣ プロセスカートリッジ
ＭＯ 記憶手段

Claims (9)

1. 画像形成に係る複数の要素を備え、これら複数の要素の一つが使用段階にあるときに該複数の要素の一つを、画像形成に係る未使用状態の要素として新たに用いることが可能な構成を備えた画像形成装置において、
   前記使用段階にある複数の要素の一つには、これの任意の状態を検知する検知手段および該複数の要素の一つを使用するに際しての初期情報を保存する記憶手段が備えられ、
   前記未使用状態の要素として新たに前記使用段階にある複数の要素の一つが用いられる際に前記記憶手段に保存された情報を読み取ることにより該保存された情報を未使用状態の要素として用いる際の使用情報を設定する制御部を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記複数の要素の一つとして画像形成に係る現像装置が用いられ、該現像装置には、収容されている現像剤の濃度を検知可能な現像剤濃度検知手段および該現像剤濃度検知手段の検知に際しての初期情報を保存可能な記憶手段が備えられた現像ユニットが備えられ、該現像ユニットが未使用状態の現像ユニットとして新たに用いられる際に前記制御部が前記現像ユニットの記憶手段に保存されている初期情報を予め設定されている未使用状態の現像ユニットとして必要な情報と対比して該未使用状態の現像ユニットに必要な情報に校正し、未使用状態にある現像装置としての稼働条件を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記使用段階にある現像装置は、この現像装置を備えた画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として代用可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置は、トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤を収容し、害に成分系現像剤中のトナーの混合比率を検知可能な現像剤濃度検知手段を備え、
   前記現像剤濃度検知手段による濃度検知に際しての初期情報を保存する記憶手段が現像ユニットに備えられ、該現像ユニットでの初期情報に基づき該現像装置が使用される画像形成装置の制御部による画像濃度制御が実行され、該使用段階にある現像装置を未使用状態の現像装置として前記画像形成装置とは別の画像形成装置において用いる場合には、前記別の画像形成装置における制御部において前記現像装置の記憶手段に保存されている初期情報を取り込み、該別の画像形成装置における未使用状態の現像装置としての初期情報に校正したうえで該現像装置での現像剤濃度制御が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記使用段階にある現像装置は、この現像装置が使用段階にある画像形成装置に装備されているプロセスカートリッジに備えられ、該プロセスカートリッジには、前記現像剤濃度検知手段および記憶手段が設けられ、該現像装置が使用檀家にある画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として前記使用段階の現像装置を適用する際には、前記プロセスカートリッジに有する記憶手段からの初期情報を取り込み、該別の画像形成装置での現像装置としての初期情報に校正したうえで、現像剤濃度制御を実行されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記初期情報として、前記現像剤濃度検知手段の初期化時での制御電圧、出力特性、該出力特性に対応する現像特性、線速対出力電圧特性、プロセス線速値、温度、湿度のうちの少なくとも一つが用いられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記記憶手段としてＩＣチップが用いられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記記憶手段は、不揮発性とされていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置、
9. 前記初期情報の取り込み時期として、前記使用段階にある現像装置が該現像装置を装備している画像形成装置から取り出されて該画像形成装置とは別の画像形成装置における未使用状態の現像装置として用いられるときであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。

Images