JP2017146567A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非純正の消耗品が装着された後、再び純正の消耗品が装着された場合の画像品質の低下を抑制する手段を提供する。
【解決手段】判定部により、非純正品の現像剤収容部が装着されたと判定されると、モード切替部は、動作モードを非純正品モードに切り替え、判定部により、非純正品の現像剤収容部に替えて純正品の現像剤収容部が装着されたと判定された場合、前記モード切替部は、前記純正品の前記現像剤収容部が装着された後の前記現像剤使用量が前記現像剤保持部の容量を超えるまで、動作モードを非純正品モードとして継続する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、現像剤を使用して画像を形成する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、当該画像形成装置の製造元以外によって製造された非純正の現像剤等の消耗品を使用する場合があり、非純正の消耗品は純正の消耗品と比較して品質が不安定であるため、画像形成に悪影響を及ぼす可能性があることから、非純正の消耗品が装着された場合に画像形成等の動作に制限を設けるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−３２４４８７号公報

しかしながら、従来の技術においては、非純正の消耗品が装着された後、再び純正の消耗品が装着されると、動作の制限を解除するため、非純正の消耗品が装置内に残っている場合でも通常の動作を行い、画像形成に悪影響を及ぼし、画像品質を低下させてしまうことがあるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、非純正の消耗品が装着された後、再び純正の消耗品が装着された場合の画像品質の低下を抑制することを目的とする。

そのため、本発明は、現像剤を保持する現像剤保持部と、前記現像剤保持部に保持された現像剤により媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に着脱可能に設けられ、前記現像剤保持部に現像剤を供給する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に設けられ、前記現像剤収容部の識別情報を記憶する第１の記憶部と、前記識別情報に基づいて装着された前記現像剤収容部が純正品であるか否かを判定する判定部と、前記判定部の判定結果に基づいて動作モードを純正品モードと非純正品モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、前記画像形成部での現像剤像の形成に使用される現像剤量を算出する算出部と、前記算出部で算出された現像剤量を累計して現像剤使用量として記憶する第２の記憶部と、を有し、前記判定部により、非純正品の前記現像剤収容部が装着されたと判定されると、前記モード切替部は、動作モードを非純正品モードに切り替え、前記判定部により、前記非純正品の前記現像剤収容部に替えて純正品の前記現像剤収容部が装着されたと判定された場合、前記モード切替部は、前記純正品の前記現像剤収容部が装着された後の前記現像剤使用量が前記現像剤保持部の容量を超えるまで、動作モードを非純正品モードとして継続することを特徴とする。

このようにした本発明は、非純正の消耗品が装着された後、再び純正の消耗品が装着された場合の画像品質の低下を抑制することができるという効果が得られる。

実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図 実施例における現像ユニットの構成を示す概略側断面図 実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図 実施例におけるトナーカートリッジ交換処理の流れを示すフローチャート 実施例における印刷処理の流れを示すフローチャート

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。

図１は実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図１において、画像形成装置１は、例えばカラープリンタであり、現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）と、転写ベルト１２と、搬送ローラ１３ａ、１３ｂと、定着ユニット１４と、媒体トレイ１５とを有している。
媒体トレイ１５は、印刷媒体１６を収容するものである。
搬送ローラ１３ａ、１３ｂは、給紙ローラ１７により媒体トレイ１５から給紙した印刷媒体１６を挟持して搬送するローラ対である。

画像形成部としての現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）は、４色の現像剤としてのトナーを用いて現像剤像としてのトナー像を形成するものである。本実施例では、現像ユニット１１ａはイエロー（Ｙ）のトナー像を形成し、現像ユニット１１ｂはマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成し、現像ユニット１１ｃはシアン（Ｃ）のトナー像を形成し、現像ユニット１１ｄはブラック（Ｋ）のトナー像を形成する。
転写ベルト１２は、図中矢印Ａが示す印刷媒体の搬送方向に回転可能に構成され、印刷媒体を搬送するとともに、現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）で形成されたそれぞれのトナー像を印刷媒体に転写するものである。

定着ユニット１４は、内部に熱源としてのハロゲンランプ等を備え、転写ベルト１２により転写されたトナー像を印刷媒体に熱と圧力で定着させるものである。定着ユニット１４は、熱源を制御して定着温度を変化させることができるようになっている。
定着ユニット１４でトナー像が定着された印刷媒体は、排出ローラ対１８ａ、１８ｂおよび排出ローラ対１９ａ、１９ｂによって挟持されて搬送され、装置外へ排出される。

図２は実施例における現像ユニットの構成を示す概略側断面図である。
図２において、現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）は、それぞれトナーカートリッジ２１と、トナー保持部２２と、トナーセンサ２３と、スポンジローラ２４と、現像ローラ２５と、感光体ドラム２６と、現像ブレード２７と、露光装置２８と、帯電ローラ２９と、除電光源２０とを有している。
現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）は、トナー保持部２２に保持されたトナーにより印刷媒体にトナー像を形成するものである。

感光体ドラム２６は、図中矢印Ｂが示す方向に回転可能に構成され、感光層を有する像担持体である。
除電光源２０は、感光体ドラム２６を除電するものである。
帯電ローラ２９は、感光体ドラム２６の回転方向における除電光源２０の下流に配置され、除電光源２０で除電された感光体ドラム２６の表面を一様、かつ均一に帯電させる帯電装置である。

露光装置２８は、感光体ドラム２６の回転方向における帯電ローラ２９の下流に配置され、帯電ローラ２９により帯電された感光体ドラム２６に光を選択的に照射して静電潜像を形成するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド等である。
現像ローラ２５は、感光体ドラム２６の回転方向における露光装置２８の下流に配置され、感光体ドラム２６に形成された静電潜像にトナーを搬送してトナー像を形成するトナー担持体である。

スポンジローラ２４は、現像ローラ２５に一定量のトナーを供給するトナー供給部材である。
現像ブレード２７は、現像ローラ２５上に均一なトナー層を形成するものである。
現像剤保持部としてのトナー保持部２２は、スポンジローラ２４に供給するトナーを保持、収容するものである。

トナーセンサ２３は、トナー保持部２２内に収容されているトナー量を検出するセンサである。このトナーセンサ２３により、トナー保持部２２内に収容されているトナー量が所定量以下になったことを検知した場合、トナーカートリッジ２１の交換を促すメッセージ等を表示部に表示し、利用者にトナーカートリッジ２１の交換を促す。
現像剤収容部としてのトナーカートリッジ２１は、トナー保持部２２に供給するトナーを収容するものである。トナーカートリッジ２１に収容されたトナーは、落下してトナー保持部２２に供給される。トナーカートリッジ２１は、現像ユニット１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）に対して着脱可能に構成されている。

なお、トナーカートリッジ２１に収容されたトナーが空になってトナーが収容された新たなトナーカートリッジ２１に交換された場合、交換直後は交換前のトナーカートリッジ２１に収容されていたトナーがトナー保持部２２に収容されているため、交換前のトナーカートリッジ２１に収容されていたトナーでトナー像の形成が行われる。
また、トナーカートリッジ２１には、本画像形成装置１を製造した製造元で製造された純正トナーカートリッジ（以下、「純正品」という。）と、本画像形成装置１を製造した製造元以外で製造された非純正トナーカートリッジ（以下、「非純正品」という。）とがある。

図３は実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
図３において、画像形成装置１は、制御部３０１と、Ｉ／Ｆ部３０２と、エンジン部３０８と、プロセス部３０９と、消耗品情報記憶部３１０とを有している。
制御部３０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備え、メモリ等の記憶部に格納された制御プログラムに基づいて画像形成装置１全体の動作を制御するものである。

Ｉ／Ｆ部３０２は、通信回線を介して通信可能に接続されたホストコンピュータからの印刷データを受信するものである。
エンジン部３０８は、図１に示す搬送ローラ１３ａ、１３ｂ、排出ローラ対１８ａ、１８ｂおよび排出ローラ対１９ａ、１９ｂ、画像形成ユニット１１、転写ベルト１２、並びに定着ユニット１４を駆動するモータ等の駆動源や熱源等で構成されるものである。
プロセス部３０９は、図２に示す画像形成ユニット１１等で構成されるものである。

第１の記憶部としての消耗品情報記憶部３１０は、図２に示す画像形成ユニット１１のトナーカートリッジ２１に搭載され、トナーカートリッジ２１の個体を識別するためのトナーカートリッジ識別情報を記憶するものである。トナーカートリッジ識別情報には、当該トナーカートリッジ２１が純正品であることを表す情報が記憶される。
制御部３０１は、画処理部３０３と、算出部３０４と、統計記憶部３０５と、エンジン制御部３０６と、プロセス制御部３０７と、消耗品情報読取部３１１と、判定部３１２と、消耗品履歴記憶部３１３と、モード切替部３１４とを有している。

画処理部３０３は、Ｉ／Ｆ部３０２で受信した印刷データを解析するものである。
算出部３０４は、画処理部３０３で解析された印刷データに基づいて図２に示す画像形成ユニット１１においてトナー画像を形成して印刷を行う場合に消費（使用）されるトナー量（トナー消費量）を算出するものである。
第２の記憶部としての統計記憶部３０５は、算出部３０４で算出されたトナー消費（使用）量を累計して記憶するものである。本実施例では、統計記憶部３０５は、トナーカートリッジ２１が脱着、交換された後のトナー消費量を累計してトナー使用量として記憶する。

エンジン制御部３０６は、エンジン部３０８を制御するものである。エンジン制御部３０６は、エンジン部３０８を制御することにより、図１に示す搬送ローラ１３ａ、１３ｂ、排出ローラ対１８ａ、１８ｂおよび排出ローラ対１９ａ、１９ｂ、画像形成ユニット１１、転写ベルト１２、並びに定着ユニット１４を駆動するモータ等の駆動源や熱源を制御し、印刷速度を制御し、定着ユニット１４の定着温度を制御する。

プロセス制御部３０７は、画処理部３０３で解析された印刷データに基づいてプロセス部３０９を制御し、トナー画像を形成して印刷を行うものである。プロセス制御部３０７は、プロセス部３０９を制御することにより、例えば図２に示す露光装置２８の発光量を調整してトナー画像の濃度を制御する。
消耗品情報読取部３１１は、消耗品情報記憶部３１０に記憶されたトナーカートリッジ識別情報を読み取るものである。

判定部３１２は、消耗品情報読取部３１１が読み取ったトナーカートリッジ識別情報に基づいて、装着された図２に示すトナーカートリッジ２１が純正品であるか否かを判定するものである。
消耗品履歴記憶部３１３は、図２に示すトナーカートリッジ２１等の消耗品を交換した日時や判定部３１２の判定結果等を消耗品交換履歴情報として記憶するものである。

モード切替部３１４は、判定部３１２の判定結果に基づいてエンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７の動作モードを純正品モードと非純正品モードのいずれかに切り替えるものである。モード切替部３１４は、トナーカートリッジが純正品の場合は動作モードを純正品モードに切り替えて動作を行い、トナーカートリッジが非純正品の場合は動作モードを非純正品モードに切り替えて動作を行う。

ここで、純正品モードとは、画像形成装置が通常行う印刷速度、トナー濃度、および定着温度とする動作モードである。
また、非純正品モードとは、純正品モードと比較して純正品モードより、例えば印刷速度（トナー像形成速度）を２０％低速とし、トナー濃度を薄く（定着性を確保する場合、トナー濃度を低く）または濃く（発色性を確保する場合、トナー濃度を高く）し、定着温度を高温（定着性を確保するため）とする動作モードである。

なお、印刷速度は、図１に示す搬送ローラ１３ａ、１３ｂ、排出ローラ対１８ａ、１８ｂおよび排出ローラ対１９ａ、１９ｂ、画像形成ユニット１１、転写ベルト１２、並びに定着ユニット１４の速度である。
また、トナー濃度は、印刷媒体に形成されるトナー画像の濃度である。トナー濃度を濃くするか薄くするかは非純正品のトナーカートリッジに収容されているトナーの特性により適宜選択するものとする。
さらに、定着温度は、図１に示す定着ユニット１４の熱源の温度である。

上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置が行うトナーカートリッジ交換処理を図４の実施例におけるトナーカートリッジ交換処理の流れを示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１、図２および図３を参照しながら説明する。
Ｓ１０１：画像形成装置１の制御部３０１は、消耗品情報読取部３１１により、消耗品情報記憶部３１０からトナーカートリッジ識別情報を読み取り、トナーカートリッジ２１、即ち消耗品が交換されたことを検知すると処理をＳ１０２へ移行する。

ここで、利用者によりトナーカートリッジ２１が交換されるものとし、制御部３０１は、消耗品情報記憶部３１０からトナーカートリッジ識別情報を読み取ることができた場合や読み取ったトナーカートリッジ識別情報に変化があった場合、トナーカートリッジ２１の交換を検知する。本実施例では、例えば現像ユニット１１ａのトナーカートリッジ２１が交換されるものとする。
また、制御部３０１は、統計記憶部３０５に記憶された純正トナーカートリッジ２１のトナー消費量の累計を初期化する。

Ｓ１０２：制御部３０１の判定部３１２は、消耗品情報読取部３１１が消耗品情報記憶部３１０から読み取ったトナーカートリッジ識別情報に基づいて装着されたトナーカートリッジ２１、即ち消耗品は純正品か否かを判定し、純正品であると判定すると処理をＳ１０３へ移行し、純正品でない非純正品であると判定するとモード切替部３１４により動作モードを非純正品モードに切り替えるため処理をＳ１０５へ移行する。

Ｓ１０３：装着されたトナーカートリッジ２１が純正品であると判定した制御部３０１の判定部３１２は、消耗品履歴記憶部３１３に記憶されている情報に基づいて交換前に装着されていたトナーカートリッジ２１は純正品であるか否かを判定し、純正品、即ち交換前の消耗品は純正品であると判定すると処理をＳ１０４へ移行し、非純正品、即ち交換前の消耗品は純正品でないと判定すると処理をＳ１０５へ移行する。

Ｓ１０４：判定部３１２により交換前の消耗品は純正品であると判定されると、制御部３０１のモード切替部３１４は、エンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７の動作モードを純正品モードに設定し、本処理を終了する。
Ｓ１０５：判定部３１２により交換前の消耗品は純正品でないと判定されると、制御部３０１のモード切替部３１４は、エンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７の動作モードを非純正品モードに設定し、本処理を終了する。

次に、画像形成装置が行う印刷処理を図５の実施例における印刷処理の流れを示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１、図２および図３を参照しながら説明する。
Ｓ２０１：画像形成装置１のＩ／Ｆ部３０２がホストコンピュータから印刷データを受信し、印刷起動すると、処理をＳ２０２へ移行する。

Ｓ２０２：制御部３０１の画処理部３０３は、受信した印刷データに基づいて画像形成するための画像データを生成し、算出部３０４は、生成された画像データに基づいて使用されるトナー量を算出する。
算出部３０４は、画像データのうち画像形成にトナーが必要な画素数を算出し、その画素数と１画素当たりのトナーの使用量とから当該画像データのトナー像を形成した場合のトナーの使用量を算出する。また、算出部３０４は、算出したトナーの使用量を当該トナーカートリッジ２１のトナー使用量として統計記憶部３０５に累計する。

なお、トナーの使用量は、トナーの重量を数値化して算出するものとし、１画素当たりのトナーの使用量は例えば実験等の結果により決定される。
Ｓ２０３：制御部３０１は、判定部３１２により、現在装着されているトナーカートリッジ２１、即ち消耗品は純正品か否かを判定し、純正品であると判定すると処理をＳ２０４へ移行し、純正品でない非純正品であると判定すると処理をＳ２０８へ移行する。

Ｓ２０４：判定部３１２により、装着されているトナーカートリッジ２１が純正品であると判定した制御部３０１は、消耗品履歴記憶部３１３に記憶されている情報に基づいて交換前に装着されていたトナーカートリッジ２１は純正品であるか否かを判定し、純正品、即ち交換前の消耗品は純正品であると判定すると処理をＳ２０５へ移行し、非純正品、即ち交換前の消耗品は純正品でないと判定すると処理をＳ２０７へ移行する。

Ｓ２０５：判定部３１２により交換前の消耗品は純正品であると判定されると、制御部３０１のモード切替部３１４は、エンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７の動作モードを純正品モードに設定する。
Ｓ２０６：制御部３０１のエンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７は、設定された動作モード、即ち動作モードが純正品モードに設定されている場合は純正品モード、動作モードが非純正品モードに設定されている場合は非純正品モードでトナー像を印刷媒体に形成する印刷を行う。

Ｓ２０７：Ｓ２０４において、判定部３１２により交換前の消耗品は純正品でないと判定されると、制御部３０１は、統計記憶部３０５に記憶された交換後の純正トナーカートリッジ２１のトナー消費量（使用量）の累計と、トナー保持部２２の容量（トナーを収容することができる最大容量）とを比較し、トナー消費量の累計がトナー保持部２２の容量を超えたと判定すると処理をＳ２０５へ移行し、超えていないと判定すると処理をＳ２０８へ移行する。

Ｓ２０８：制御部３０１のモード切替部３１４は、エンジン制御部３０６およびプロセス制御部３０７の動作モードを非純正品モードに設定し、処理をＳ２０６へ移行して非純正品モードで印刷を行う。
このように、本実施例では、画像形成装置１の制御部３０１は、判定部３１２により、非純正品のトナーカートリッジ２１に替えて純正品のトナーカートリッジ２１が装着されたと判定された場合、純正品のトナーカートリッジ２１が装着された後のトナー使用量がトナー保持部２２の容量を超えた後、モード切替部３１４により、動作モードを非純正品モードから純正品モードに切り替える。

即ち、制御部３０１は、判定部３１２により、非純正品のトナーカートリッジ２１に替えて純正品のトナーカートリッジ２１が装着されたと判定された場合、純正品のトナーカートリッジ２１が装着された後のトナー使用量がトナー保持部２２の容量を超えるまで、動作モードを非純正品モードとして継続する。

したがって、非純正品のトナーカートリッジ２１から純正品のトナーカートリッジ２１に交換された後、トナー保持部２２に保持されたトナーの使用を継続し、トナー保持部２２内のトナーをすべて消費してから動作モードが非純正品モードから純正品モードに切り替えられるため、トナー保持部２２に残留した非純正品のトナーを純正品モードで印刷することを抑制し、画像品質の低下を抑制することができる。

なお、本実施例では、非純正品モードの印刷速度を純正品モードに対して２０％減としたが、それに限られるものでなく、非純正品のトナーの評価結果により変更するようにしても良い。
また、トナー使用量がトナー保持部２２の容量を超えた後、非純正品モードから純正品モードへの変更を行うようにしたが、トナー保持部２２の容量に所定の容量（容量のマージン）を加味したトナー使用量を消費した後に、非純正品モードから純正品モードへの変更を行うようにしても良い。

以上説明したように、本実施例では、非純正品のトナーカートリッジが純正品のトナーカートリッジに交換された場合、トナー使用量がトナー保持部の容量を超えるまで、動作モードを非純正品モードとして継続するようにしたことにより、非純正の消耗品が装着された後、再び純正の消耗品が装着された場合の画像品質の低下を抑制することができるという効果が得られる。
なお、本実施例では、画像形成装置をカラープリンタとして説明したが、それに限られることなく、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、または複合機（ＭＦＰ）等としても良い。

１ 画像形成装置
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 現像ユニット
１２ 転写ベルト
１３ａ、１３ｂ 搬送ローラ
１４ 定着ユニット
１５ 媒体トレイ
２１ トナーカートリッジ
２２ トナー保持部
２３ トナーセンサ
２４ スポンジローラ
２５ 現像ローラ
２６ 感光体ドラム
２７ 現像ブレード
２８ 露光装置
２９ 帯電ローラ
３０１ 制御部
３０２ Ｉ／Ｆ部
３０３ 画処理部
３０４ 算出部
３０５ 統計記憶部
３０６ エンジン制御部
３０７ プロセス制御部
３０８ エンジン部
３０９ プロセス部
３１０ 消耗品情報記憶部
３１１ 消耗品情報読取部
３１２ 判定部
３１３ 消耗品履歴記憶部
３１４ モード切替部

Claims (6)

1. 現像剤を保持する現像剤保持部と、
   前記現像剤保持部に保持された現像剤により媒体に現像剤像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部に着脱可能に設けられ、前記現像剤保持部に現像剤を供給する現像剤収容部と、
   前記現像剤収容部に設けられ、前記現像剤収容部の識別情報を記憶する第１の記憶部と、
   前記識別情報に基づいて装着された前記現像剤収容部が純正品であるか否かを判定する判定部と、
   前記判定部の判定結果に基づいて動作モードを純正品モードと非純正品モードのいずれかに切り替えるモード切替部と、
   前記画像形成部での現像剤像の形成に使用される現像剤量を算出する算出部と、
   前記算出部で算出された現像剤量を累計して現像剤使用量として記憶する第２の記憶部と、
   を有し、
   前記判定部により、非純正品の前記現像剤収容部が装着されたと判定されると、前記モード切替部は、動作モードを非純正品モードに切り替え、
   前記判定部により、前記非純正品の前記現像剤収容部に替えて純正品の前記現像剤収容部が装着されたと判定された場合、前記モード切替部は、前記純正品の前記現像剤収容部が装着された後の前記現像剤使用量が前記現像剤保持部の容量を超えるまで、動作モードを非純正品モードとして継続することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記判定部により、前記非純正品の前記現像剤収容部に替えて純正品の前記現像剤収容部が装着されたと判定された場合、前記モード切替部は、前記純正品の前記現像剤収容部が装着された後の前記現像剤使用量が前記現像剤保持部の容量を超えた後、動作モードを純正品モードに切り替えることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記非純正品モードは、前記純正品モードと比較して現像剤像形成速度を低下させるモードであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１から請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記非純正品モードは、前記純正品モードと比較して現像剤濃度を低くするモードであることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記非純正品モードは、前記純正品モードと比較して現像剤濃度を高くするモードであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５に記載の画像形成装置において、
   前記媒体の形成された現像剤像を媒体に定着させる定着部を有し、
   前記非純正品モードは、前記純正品モードと比較して前記定着部の定着温度を高くするモードであることを特徴とする画像形成装置。

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