説明

画像形成装置、現像装置、現像剤容器、梱包材

【課題】製造ロット毎のキャリアの抵抗値のバラツキに対応した現像制御を可能とする画像形成装置を提供すること。
【解決手段】キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤を用いる現像装置9と画像形成装置本体とを有した画像形成装置において、現像装置9内のキャリアの抵抗特性情報を記録した無線IDチップ(記録部)94を現像装置9のハウジング93に設け、その無線IDチップ94に記録されたキャリアの抵抗特性情報を読み取る読み取り部40を画像形成装置本体に設け、その読み取ったキャリアの抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を備えた画像制御手段41を画像形成装置本体に設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、長期間に亘って高画質の画像を安定して出力させる画像制御の改良に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、長期間に亘って高画質の画像を安定して出力させる画像制御手段として、例えば、以下のものが挙げられる。
【0003】
現像手段内の現像剤の帯電量を検知する現像剤帯電量検知手段と、この現像剤帯電量検知手段の検知結果に基づいて現像バイアス電界を制御する現像バイアス電界制御手段とを備えたもの(例えば特許文献1参照)。
【0004】
現像ニップ下流に設けられた電極によりベタ現像でトナーが消費された現像剤の抵抗を測定し、測定された現像剤抵抗に基づいて画像形成条件を設定する、としたもの(例えば特許文献2参照)。
【0005】
作像する画像の面積率を検知する画像面積率検知手段と、現像装置の現像剤駆動距離を検知する現像剤駆動距離検知手段とを有し、各検知手段によって検知される現像剤駆動距離と平均画像面積率から現像剤ライフを決定する、としたもの(例えば特許文献3参照)。
【0006】
現像装置近傍又は現像剤の温度を検知する温度検知手段と、(作像する画像の面積率を検知する画像面積率検知手段と、)現像装置の現像剤駆動距離を検知する現像剤駆動距離検知手段とを有し、各検知手段によって検知される現像剤駆動距離(と平均画像面積率)と平均使用温度から現像剤ライフを決定する、としたもの(例えば特許文献4参照)。
これら従来の画像制御手段は、使用環境条件によって変化する現像剤の抵抗変化に着目した制御となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
現像剤の抵抗を決めている主要因であるキャリアの抵抗特性は、キャリアの製造ロット毎に多少のバラツキがあるが、これら従来の画像制御手段は、そのバラツキを考慮していなかった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる画像形成装置、現像剤容器、梱包材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置、現像装置、現像剤容器、梱包材は、下記の技術的手段を講じた。
請求項1にかかる発明は、キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤を用いる現像装置と画像形成装置本体とを有した画像形成装置において、前記現像装置内の前記キャリアの抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項2にかかる発明は、請求項1において、前記現像制御条件は、前記現像装置内の2成分現像剤トナー濃度の制御条件、または現像バイアス電位、帯電電位、潜像電位からなる現像ポテンシャルの制御条件、または現像バイアスがDCにACを重畳する方式の場合、ACのPeak−to−Peak電位の制御条件、または、前記2成分現像剤トナー濃度の制御条件、及び、前記現像ポテンシャルの制御条件、及び、前記ACのPeak−to−Peak電位の制御条件であることを特徴とする。
請求項3にかかる発明は、請求項1または2において、前記2成分現像剤が予め収容され、前記画像形成装置本体に着脱可能な現像装置と、前記現像装置に予め収容された前記キャリアの抵抗特性情報が記録され、前記現像装置に、または前記現像装置を梱包する梱包材に設けられ、またはその梱包材に添付された記録部と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えたことを特徴とする。
請求項4にかかる発明は、請求項3において、前記現像装置に前記記録部を設けた場合において、前記現像装置を前記画像形成装置本体へセットすると同時に、前記読み取り部が、前記記録部に記録された抵抗特性情報を読み取り可能に構成されていることを特徴とする。
請求項5にかかる発明は、請求項1または2において、前記2成分現像剤が予め収容され、前記現像装置に着脱可能な現像剤容器と、前記現像剤容器に予め収容された前記キャリアの抵抗特性情報が記録され、前記現像剤容器に、または前記現像剤容器を梱包する梱包材に設けられ、またはその梱包材に添付された記録部と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えたことを特徴とする。
請求項6にかかる発明は、請求項5において、前記現像剤容器に前記記録部を設けた場合において、前記現像剤容器を前記画像形成装置本体へセットすると同時に、前記読み取り部が、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を読み取り可能に構成されていることを特徴とする。
請求項7にかかる発明は、キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置本体から着脱可能に構成され、前記2成分現像剤が収容された現像装置であって、当該現像装置に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられている現像装置を特徴とする。
請求項8にかかる発明は、キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置本体に、またはその画像形成装置本体に設けられた現像装置に、着脱可能に構成され、前記2成分現像剤が収容された現像剤容器であって、当該現像剤容器に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられている現像剤容器を特徴とする。
請求項9にかかる発明は、キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置に用いられる現像装置を梱包する梱包材、または前記現像装置に用いられる現像剤容器を梱包する梱包材であって、前記現像装置または前記現像剤容器に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられている、または前記記録部が添付されている梱包材を特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、現像装置内のキャリアの抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を設けたことで、製造ロット毎のキャリアの抵抗値のバラツキに対応した現像制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施の形態にかかる画像形成装置の構成を示す模式的な縦断正面図である。
【図2】画像形成部まわりの構成を示す模式的な縦断正面図である。
【図3】トナー補給装置の構成を示す正面図である。
【図4】キャリアの抵抗値の測定に用いられるセルの斜視図である。
【図5】現像装置の交換時の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明にかかる画像形成装置の実施の形態を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、トナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容され画像形成装置本体に着脱可能に構成された現像装置のハウジングに、キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部を設け、画像形成装置本体にその抵抗特性情報を読み取る読み取り部を設け、その抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を設けたものを例示している。
先ず、画像形成装置の概略を、図1〜図3を参照しながら説明する。
【0012】
画像形成装置は、図1に示すように、中間転写ベルト部と、画像形成部と、画像読取部10と、露光部11と、給紙トレイ部と、用紙搬送部と、定着部20と、トナー補給装置Aと、画像制御手段と、補正制御手段とを備える。
【0013】
中間転写ベルト部は、駆動ローラ1と、その駆動ローラ1と対向して設けられた第1従動ローラ2と、その第1従動ローラ2と駆動ローラ1との間で且つその下方に設けられた第2従動ローラ3と、これらのローラに掛け渡され時計回りに回転可能な無端状の中間転写ベルト4と、駆動ローラ1と第1従動ローラ2との間で且つ中間転写ベルト4の裏面側に所定の間隔をおいて設けられた一次転写ローラ5とを備える。
【0014】
画像形成部は、図2に示すように、中間転写ベルト4を挟んで夫々の一次転写ローラ5に対向するように反時計回りに回転可能な感光ドラム6が設けられると共に、夫々の感光ドラム6の一次転写ローラ5との対向面を起点として反時計回りに順に、感光ドラム6表面を清掃するクリーニング部7、感光ドラム6表面を帯電させる帯電部8、トナー補給装置Aと接続され感光ドラム6表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像装置9が設けられてなる。これらの構成体は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(色順はシステムによって異なる)の各色のトナー像の形成のために4つ設けられている。
【0015】
また、現像装置9は、上述したように感光ドラム6表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する構成部であり、現像装置9内の二成分現像剤中のトナーの比率を透磁率で検知するトナー濃度センサ(図示せず)と、現像部内の二成分現像剤を攪拌搬送させる撹拌スクリュ91と、感光ドラム6と対向する現像領域に現像剤を担持して搬送する現像スリーブ92と、この現像装置9を形成すると共に後述するトナー補給装置Aと接続されるトナー流入口9a(図3)が形成されたハウジング93と、そのハウジング93に設けられ、現像装置9内のキャリアの抵抗特性情報が記録された無線IDチップ(記録部)94を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能になっている。なお、無線IDチップ94の詳細は後述する。
【0016】
画像読取部10は、図1に示すように、画像形成装置本体の上部に設けられ、図示せぬコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に読み取って画像データを生成するようになっている。
露光部11は、画像形成部と画像読取部との間に設けられ、画像読取部10で生成された画像データに基づいたレーザー光を、帯電部9と現像装置9との間から感光ドラム6の表面に照射して、画像データに基づいた静電潜像を感光ドラム6の表面に形成するようになっている。
【0017】
給紙トレイ部は、画像形成装置本体の下部に設けられ、用紙が収容される給紙トレイ12と、その給紙トレイ12に収容された用紙に向かって進退可能に設けられ、最上段の用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ13とを備える。図1では、二段の給紙トレイを例示している。
【0018】
用紙搬送部は、第1搬送路部14と、第2搬送路部15とを備える。
第1搬送路部14は、複数の搬送ローラと複数のガイド板(図示せず)とを備え、給紙ローラ13で送り出された用紙を、中間転写ベルト4を挟んだ第2従動ローラ3を通過するように移動させ、画像形成装置本体の側面中間部に設けられた排紙トレイ16に排出可能に構成される。
【0019】
また、この第1搬送路部14は、中間転写ベルト4を挟んで第2従動ローラ3と対向するように設けられ、中間転写ベルト4上のトナー像を用紙に転写させる二次転写ローラ17と、その二次転写ローラ17と中間転写ベルト4とが接して形成された二次転写ニップに向かって、所定のタイミングで用紙を送り出すレジストローラ18とを備える。
【0020】
第2搬送路部15は、反転ローラ19を備えた複数の搬送ローラと複数のガイド板(図示せず)とを備え、排紙トレイ16に排出される直前で第1搬送路部14から分岐されると共に、用紙表面にトナー像が転写された用紙を反転させて第1搬送路部14のレジストローラ18の前で合流されるように構成される。
【0021】
定着部20は、上述した二次転写ニップと第2搬送路部15の第1搬送路部14との分岐部との間で、且つ、その分岐部の近傍に設けられ、未定着のトナー像を担持した用紙に熱と圧力を加えて、用紙にトナー像を溶融・固化させるように構成される。
【0022】
トナー補給装置Aは、図3に示すように、トナー容器としてのトナーカートリッジ24と、容器ホルダ25と、吸引ポンプ26と、チューブ27と、トナーホッパ28とを備えて構成される。
【0023】
トナーカートリッジ24は、後述する挿入杆254を挿入させる放射状(例えば十字状)の切り込みが両端面を貫くように形成されたスポンジやゴムなどの弾性材241と、その弾性材241を保持させる略筒状の枠体242とを備えて構成された口金243と、ポリエチレン、ポリアミド樹脂(ナイロン)、ビニル等の樹脂材や紙材等のシート材で袋状に形成されると共に袋口の内周面が口金243の外周面に接着され、トナーが袋詰されたトナー収納袋244とを備えて構成される。
【0024】
また、このトナー収納袋244は、中途部から口金243に向かって絞り込まれるように傾斜状に形成されていると共に、袋内に挿入された挿入杆254を介してトナーが吸引されていく度に、所定の形状に折り畳まれるように形成されている。そして、このトナー収納袋244は、トナーが完全に吸引されると、このトナー収納袋244は嵩張らないように折り畳まれて、回収しやすいようになっている。
【0025】
このようにトナーが袋詰されたトナーカートリッジ24は、ホルダ本体251の開口部25aから落とし込むように挿入するだけで、口金243の弾性材241に形成した放射状(例えば十字状)の切り込みに挿入杆254が挿入し、トナー流入孔25cがトナー収納袋244内に位置してセットが完了するようになっている。
【0026】
なお、トナーカートリッジ24内のトナーが最後まで安定して排出されるために、トナーカートリッジ24内の容積全てをトナーで占めることなく、空気層が存在する状態であることが好ましい。この状態であればトナーがトナーカートリッジ24内で圧縮されにくく、トナーの排出をスムーズにできる。また、本実施の形態では、トナー収納袋244を例示しているが、ボトル状のものでも良い。
【0027】
容器ホルダ25は、ホルダ本体251と、継ぎ手部252とを備えて構成される。
【0028】
ホルダ本体251は、トナーカートリッジ24を着脱させるための開口部25aが上部に設けられトナーカートリッジ24の姿勢を保持させるようにトナーカートリッジ24の形状に略沿うように枠状に形成されている。
【0029】
継ぎ手部252は、口金243の形状と連続するように形成された上部と幅方向に延出された下部とでブロック状に形成されると共に、上面と一側面とを連通するように90°に屈曲された連通孔25bが設けられた継ぎ手本体253と、連通孔25bの上面側に基部が挿入され、先部が先鋭状に形成された中空パイプ状に形成されると共にその先部側面に中空部分と連通されたトナー流入孔25cが形成された挿入杆254とを備えて構成されている。そして、この継ぎ手部252は、ホルダ本体251の下部が継ぎ手本体253の上部に挿入される共に、ホルダ本体251の下面と継ぎ手本体253の下部とが固着されて、ホルダ本体251と継ぎ手部252とが一体化されている。
【0030】
吸引ポンプ26は、ケーシング261の一端側に吸引口金262が設けられると共に他端側に流出口部26aが設けられ、ローターと接続されたドライブシャフト263が流出口部26a側から突出された粉体用のモーノポンプ264と、ケーシング261に支持されドライブシャフト263と回転伝達可能に接続された吸引ポンプ用クラッチ・モーター265とを備えて構成される。
【0031】
この吸引ポンプ用クラッチ・モーター265と、後述する搬送スクリュー用クラッチ・モーター283は常時回転をしており、クラッチを入り切りすることで回転の伝達及び遮断を行っている。なお、本実施の形態では、このようにクラッチ・モーターを設けたものを例示しているが、クラッチのないモータを用い、必要に応じて回転駆動するようにしても良い。
【0032】
チューブ27は、その一端が継ぎ手本体253に形成された連通孔25bの側面側に接続され、他端が吸引ポンプ26の吸引口金262に接続されて、継ぎ手部252と吸引ポンプ26とを繋ぐトナー流動路を形成させている。
【0033】
トナーホッパ28は、吸引ポンプ26の流出口部26aと連通するように上面の一部(図3において左方)が開口されると共に、現像装置9に設けられたトナー流入口9aと連通するように下面の一部が開口され下方に突出した接続口部28aが設けられ、現像装置9と吸引ポンプ26とを繋ぐように設けられた機枠281と、その機枠281内に回転可能に架け渡されトナーを搬送させる一対の搬送スクリュー282と、機枠281外に突出されたスクリュー軸と回転伝達可能に接続された搬送スクリュー用クラッチ・モーター283とを備えて構成される。上述した構成のうち、トナー流入口9aと接続口部28aとで連通部Bが構成される。
また、このトナーホッパ28内には、トナーホッパ28内のトナーと接触する位置に、圧電センサ面を配してトナーホッパ28内のトナー残量が所定量以上あるか、ないかを判断するホッパ残量センサ(図示せず)が設けられている。
【0034】
以上のように構成された画像形成装置の画像形成にかかる一連の動作を、図1及び図2を参照しながら説明する。
先ず、画像形成動作開始命令の入力により、画像読取部10が、図示せぬコンタクトガラス上に載置した原稿を光学的に読み取って画像データを生成する。これと前後して、感光ドラム6を含めた回転体が回転し始め、給紙ローラ13が、下部の給紙トレイ12に収容された用紙を第1搬送路部14に送り出す。
各帯電部8は、対応した各感光ドラム6の表面を一様な電位に帯電し、露光部11が、画像データに基づいたレーザー光を各感光ドラム6の表面に照射して露光する。
【0035】
一次転写ローラ5は、印加された転写バイアス及び押圧力によって、感光ドラム6上のトナー像を、中間転写ベルト4との接点で、その中間転写ベルト4上に一次転写する。この一次転写は、中間転写ベルト4上に4色のトナー像が重なるようにタイミングを合わせて実行されて、中間転写ベルト4上にフルカラートナー像が形成される。
【0036】
レジストローラ18は、移動してきた用紙を挟んだまま待機し、中間転写ベルト4上に形成されたフルカラートナー像が二次転写ニップに移動してくるのを見計らって用紙を送り出す。
二次転写ローラ17は、印加された転写バイアス及び押圧力によって、中間転写ベルト4上のフルカラートナー像を、二次転写ニップで用紙上に二次転写する。
そして、定着部20が、未定着のフルカラートナー像を担持した用紙に、熱と圧力を加えて、フルカラートナー像を溶融し、その用紙上にフルカラートナー像を固化、定着する。
【0037】
片面プリントならば、用紙はそのまま直線搬送されて排紙トレイ16へ、両面プリントならば、用紙は、第2搬送路部15に送られて反転され、レジストローラ18により裏面側のプリントタイミングまで待機させられる。この後は表面側のプリントの時と同じ様にトナー像が転写されて、定着部20を通過して排紙トレイ16に排出される。
【0038】
一方、一次転写後の感光ドラム6は、その表面に一次転写残トナーを担持しており、これをクリーニング部7によって除去される。その後、クエンチングランプ71によってその表面を一様に除電されて、次の画像の為の帯電に備える。
【0039】
また、二次転写ニップを通過した中間転写ベルト4に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらも中間転写ベルトクリーニング部21によって除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【0040】
次に、トナー補給装置Aによるトナー補給の動作(画像制御手段による現像装置内の2成分現像剤トナー濃度の制御)を説明する。
ホッパ残量センサ(図示せず)が、所定の時間継続してトナーが無い状態を検知、現像装置内に配したトナー濃度センサによる検知濃度が規定値未満のいずれか一方、または双方となると、画像制御手段が現像装置9内のトナー濃度が異常と判断し、吸引ポンプ用クラッチ・モーター265のクラッチを繋げて吸引ポンプ26を駆動する。また、これと同時に搬送スクリュ用クラッチ・モーター283のクラッチを繋げて搬送スクリュ282を駆動する。この駆動は、断続的な駆動になっている。
【0041】
この吸引ポンプ26が駆動を開始すると、チューブ27、継ぎ手本体253等を介して、トナー流入孔25cに吸引力が生じて、トナー収納袋244内のトナーを吸引する。吸引したトナーは、継ぎ手部252、チューブ27、吸引ポンプ26を介して、トナーホッパ28へ流動する。次いで、トナーは、搬送スクリュー282の駆動によってトナー流入口9aへ流動し、そのトナー流入口9aを介して現像装置9内に流動する。
現像装置9に補給されたトナーは、現像装置9内の撹拌スクリュー91により撹拌され、現像装置9内でキャリアと撹拌混合されることにより均一帯電される。
【0042】
そして、ホッパ残量センサ(図示せず)が、所定の時間継続してトナーが有りの状態を検知、現像装置内に配したトナー濃度センサによる検知濃度が規定値以上のいずれか一方、または双方となると、画像制御手段が現像装置9内のトナー濃度が正常と判断し、吸引ポンプ用クラッチ・モーター265のクラッチを切って吸引ポンプ26が停止すると共に、搬送スクリュ用クラッチ・モーター283のクラッチを切って搬送スクリュ282を停止する。このトナーの補給制御は、後述する現像装置9内のトナー濃度の制御と連係している。
【0043】
なお、吸引ポンプ26の断続的な駆動回数に上限回数を予め与えて、上限まで達した時点でホッパ残量センサが未だトナーホッパ28内のトナーが無いと検知していれば、トナー収納袋244内のトナーがなくなったと判断し、吸引ポンプ26の駆動を停止させて、トナーカートリッジ24の交換をユーザに知らせる。その際、使用者は、トナーが空になったトナーカートリッジ24を引き抜くだけで、口金243の弾性材241に形成した放射状(例えば十字状)の切り込みが閉じホルダ本体251から外れる。
【0044】
上述した画像制御手段は、現像装置9内のトナー濃度の制御(画像品質管理)のみならず、帯電、露光、現像、転写の画像形成サイクルにおける画像品質管理も行なっており、画像形成装置の画像品質を維持する制御を行なっている。
その画像形成サイクルにおける画像品質管理は、画像形成の所定回数実施後に、所定の露光量でベタパターンを所望の画像と所望の画像との間に書込み、このベタパターンを通常の画像と同様に現像し、中間転写ベルト4に転写し、この中間転写ベルト4上のベタパターンを図示しない計測手段を用いてトナーの付着量を計測する。
【0045】
計測手段としては反射型光学センサを用い、その反射型光学センサの出力がトナー付着量によって変化する性質を利用しているのが一般的である。そして、この計測値(単位面積あたりにのトナー付着量)をもとに現像ポテンシャル(現像バイアス電位とソリッド部(べた画像部)の潜像電位との電位差;Δ(VB−VL))に対する現像量(トナー付着量;Δ(M/A))の傾きである、現像γ(現像能力状態)を算出し、その現像γに対応した帯電電位VD、現像バイアス電位VB、潜像電位VLになるような電位条件を予め与えられた電位制御テーブル(画像制御手段に予め記憶されている)から選択して調整することで安定した画像濃度となるように制御している。
【0046】
ここで、表1に示した現像電位制御テーブル例を参照しながら説明する。
先ず、現像γを算出する。この現像γは上述したように、Δ(M/A)/Δ(VB−VL)で求まる。単位はmg/cm2・kvである。算出した現像γの値が仮に1.10だとすると、その現像能力でベタ付着(=)0.400mg/cm2)以上が得られ、且つ、その中で一番小さい電位となる条件は、表1のテーブルから電位テーブル9♯となる。
そして、この電位テーブル9♯で示された現像制御条件(現像バイアス電位VB;−423V、帯電電位VD;−555V、潜像電位VL;−52V)となるように制御する。また、現像装置内の現像剤トナー濃度の制御値であるTC制御目標値が、5.8wt%となるように、上述したトナーの補給制御にフィードバックさせる。この現像制御は、デフォルトとなる。
【0047】
【表1】

【0048】
次に本発明の要部にかかる構成部を説明する。
本実施の形態にかかる画像形成装置は、図2に示すように、無線IDチップ(記録部)94と、読み取り部40と、画像制御手段41とを備える。
【0049】
無線IDチップ(記録部)94は、各現像装置9の固有情報が記録されており、トナーとキャリアからなる二成分現像剤が収容され画像形成装置本体に着脱可能に構成された現像装置9のハウジング93に取り付けられている。
上述した固有情報は、各現像装置9に収容されたトナーの色(Bk、M、C、Y)情報や、製造年月日情報、対応画像形成装置機種情報と共に、現像剤に使用されたキャリアの抵抗特性情報などが記録されている。
【0050】
キャリアの抵抗特性は、製造ロット毎にばらつくため(公差範囲内で)、製造ロット毎に工程品質検査としてキャリアの抵抗値を測定する。そして、トナーとキャリアとを混合して現像剤にして現像装置に収容する時に、測定されて得た製造ロット毎のキャリの抵抗値または、その抵抗値に対応付けた代用値からなるキャリアの抵抗特性情報を、無線IDチップ(記録部)94に記録させて、画像形成装置にフィードバックさせる。
【0051】
ここで、キャリアの抵抗値の測定方法を説明する。
図4に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極e1を収容したフッ素樹脂製容器からなるセルe2にキャリアCを収容し、両極間に100Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK 5HVLVWDQFH OHWHU;横川ヒューレットパッカード株式会社製)にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率LogR・Ωcmを算出する。
【0052】
読み取り部40は、図2に示すように、無線IDチップ94に記録された固有情報を読み取り可能に画像形成装置本体に設けられており、現像装置9を画像形成装置本体へセットすると同時に、読み取り部40が、無線IDチップ94に記録されたキャリアの抵抗特性情報を含んだ固有情報を読み取るようになっている。
【0053】
この現像装置9の画像形成装置本体へのセットは、図5のフローチャートに示すように、読み取り部40による無線IDチップ94に記録された固有情報の読み取りができなかった場合(S4N)、再度読み取りを実行し、それでも固有情報の読み取りができなかった場合、読み取りを失敗したデータに関し、予め設定されているデフォルト値を用いるようになっている(S9)。読み取り部40が、無線IDチップ94に記録されたキャリアの抵抗特性情報を読み取ったら、後述する画像制御手段41によって、キャリアの抵抗特性情報に基づいた現像制御条件を予め設定された補正テーブルから選択し、キャリアの抵抗特性情報が読み取れない場合は、デフォルト値に基づいた現像制御条件を選択するようになっている(S5)。
【0054】
画像制御手段41は、その抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を有しており、読み取り部40を介して画像制御手段41に無線IDチップ94に記録された固有情報を読み込ませることで、現像装置9の交換時おいては、その機械に適合した現像装置9であるかを判断したり、保管期限のあるトナーの場合、そのトナー容器が期限切れでないかを判断してユーザに警告をしたりするようになっている。
【0055】
製造ロット毎のキャリアの抵抗特性情報を用いた制御を詳述すると、画像形成時には、2成分現像剤の製造ロット毎のキャリアの抵抗特性情報を用いて、現像装置内の2成分現像剤トナー濃度の制御条件、および、現像バイアス電位、帯電電位、潜像電位からなる現像ポテンシャルの制御条件を補正しながら画像品質にかかる制御を行なうようになっている。
【0056】
すなわち、キャリアの抵抗値または代用値が低い場合は、画像部の電界の静電誘導によってキャリアが電荷を持ち、そのまま画像部にキャリアが現像してソリッド部(べた画像部)で白抜けが発生する懸念がある。そのため、これを抑制、回避するために、キャリアの抵抗値または代用値が所定の値より小さい場合(公差下限側)においては、TC制御目標値の制御レベルを上げて、デフォルトの制御(通常の制御)に対して、現像剤としての抵抗を上げて静電誘導しにくくする。
画像部の現像ポテンシャル(現像バイアス電位とソリッド部の潜像電位との電位差)の上限リミットを、デフォルトの制御(通常の制御)に対して、低く補正することで静電誘導しにくくする補正を行なう。
【0057】
キャリアの抵抗値または代用値が高い場合は、現像した際にキャリアにカウンターチャージが残り、離間ドットパターンで形成されたハーフトーン画像においてはドット潜像部と地肌部との間のエッジ部の電界強調された部分にキャリアが付着して白斑点が発生する懸念がある。これを抑制、回避するために、キャリアの抵抗値が所定の値より高い場合(公差上限側)においては、地肌ポテンシャル(現像バイアス電位と地肌部電位との電位差)またはエッジポテンシャル差(潜像電位と地肌部電位との電位差)の上限リミットを下げて電界のエッジ強調を弱める補正を行う。
【0058】
表2及び表3に示した補正テーブル例を参照しながら説明する。なお、上述した表1の電位テーブル9♯で示された作像条件(現像バイアス電位VB;−423V、帯電電位VD;−555V、潜像電位VL;−52V)に対する補正例とする。また、キャリアの抵抗特性情報として抵抗値に対応付けた代用値(代用値の大小は実際の抵抗値の大小と合わせている)を用いている。
【0059】
2成分現像剤の製造ロットのキャリアの抵抗特性情報(代用値)が11より小さい場合は、表2の補正テーブルが用いられ、その表2の補正テーブル中、電位テーブル9♯の現像制御条件(現像バイアス電位VB;−392V、帯電電位VD;−521V、潜像電位VL;−48V)となるように制御する。また、現像装置内の現像剤トナー濃度の制御値であるTC制御目標値が、6.7wt%となるように、上述したトナーの補給制御にフィードバックさせる。
また、画像部の現像ポテンシャルの上限リミットの値を344として、デフォルトの現像ポテンシャルの上限リミットの値である371より低く補正することで静電誘導しにくくする補正を行なう。
【0060】
【表2】

【0061】
2成分現像剤の製造ロットのキャリアの抵抗特性情報(代用値)が13より大きい場合は表3の補正テーブルが用いられ、その表3の補正テーブル中、電位テーブル9♯の現像制御条件(現像バイアス電位VB;−423V、帯電電位VD;−548V、潜像電位VL;−52V)となるように制御する。また、現像装置内の現像剤トナー濃度の制御値であるTC制御目標値が、5.8wt%となるように、上述したトナーの補給制御にフィードバックさせる。
また、画像部の現像ポテンシャルの上限リミットの値を、デフォルトの現像ポテンシャルの上限リミットの値と同じく371にして、電界のエッジ強調を弱める補正を行う。
なお、キャリアの抵抗特性情報(代用値)が11〜13の場合は、デフォルトの現像制御を行ない、計3つの現像制御テーブルを用いたものを例示しているが、これに限定されない。
【0062】
【表3】

【0063】
現像バイアスをDC+AC重畳させる方式においては、ACのPeat−to−Peak電位が大きく現像の際の抵抗が低いと、現像スリーブ92から感光ドラム6へのバイアスリークが発生しやすくなり、感光ドラム6上へのトナーやキャリア付着、場合によっては感光ドラム6の表層にピンホールができることがあるため、ACのPeak−to−Peak電位(AC_Vpp)を通常より低く補正することでバイアスリークを防止する。
表4は、現像バイアスをDC+AC重畳させる方式における2成分現像剤のデフォルトの現像制御条件を示すテーブルを示し、表5は、現像バイアスをDC+AC重畳させる方式における2成分現像剤の製造ロットのキャリアの抵抗特性情報(代用値)が11より小さい場合の補正テーブルを示す。
例えば、キャリアの抵抗特性情報(代用値)が11より小さい場合、表4中、電位テーブル4♯のAC_Vpp=0.90に対し、Vpp=0.80に補正する。
【0064】
【表4】

【0065】
【表5】

【0066】
このように現像制御条件は、無線IDチップ94に記録されたキャリアの抵抗特性情報を読み込んで、現像装置9内のトナー濃度の制御の際や、キャリア交換時の際に、画像制御手段41に予め設定された補正テーブルに当てはめることで補正量が決定され、実行される。
【0067】
本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、製造ロット毎の現像剤のキャリアの抵抗値特性に応じた細やかな現像制御条件の補正が可能となり、キャリアの製造ばらつきに依存せず安定した画像品質を維持することができる。
【0068】
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、種々変形実施が可能である。
【0069】
例えば、本実施の形態では、キャリアの抵抗特性情報を記録させた記録部を無線IDチップとし、現像装置のハウジングにその無線IDチップを設けたものを例示したが、キャリアの抵抗特性情報が記録可能であれば特に限定されない。例えば、記録部を、現像装置の梱包材に印刷したバーコードやQRコード(登録商標)等とし、読み取り部を、バーコードやQRコード等を読み取るスキャナとしても良い。
また、バーコードやQRコード等を印刷したものを現像装置のハウジングに貼り付けたり、バーコードやQRコード等を現像装置のハウジングに直接、刻印、印刷したりしても良い。
【0070】
また、本実施の形態では、現像装置のハウジングに記録部を設けたものを例示したが、現像装置へ2成分現像剤を補充、交換するために、予め2成分現像剤が収容された現像剤容器に記録部を設けたもの、現像剤容器の梱包材に記録部を設けたものでも良い。この場合も記録部の態様としては、キャリアの抵抗特性情報が記録可能であれば、特に限定されない。
【0071】
また、本実施の形態は、画像形成装置として例示したが、キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤のキャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置本体から着脱可能に構成されると共に記録部を設けた、現像装置、現像剤容器、あるいは、その現像装置や現像剤容器を梱包する梱包材でも良いものである。
【符号の説明】
【0072】
9‥現像装置 94‥無線IDチップ(記録部) 40‥読み取り部 41‥画像制御手段(補正制御手段)
【先行技術文献】
【特許文献】
【0073】
【特許文献1】特開平6−214451号公報
【特許文献2】特開2009−145808号公報
【特許文献3】特開2005−331719号公報
【特許文献4】特開2005−331720号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤を用いる現像装置と画像形成装置本体とを有した画像形成装置において、
前記現像装置内の前記キャリアの抵抗特性情報を用いて現像制御条件を補正する補正制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記現像制御条件は、前記現像装置内の2成分現像剤トナー濃度の制御条件、または現像バイアス電位、帯電電位、潜像電位からなる現像ポテンシャルの制御条件、または現像バイアスがDCにACを重畳する方式の場合、ACのPeak−to−Peak電位の制御条件、または、前記2成分現像剤トナー濃度の制御条件、及び、前記現像ポテンシャルの制御条件、及び、前記ACのPeak−to−Peak電位の制御条件であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記2成分現像剤が予め収容され、前記画像形成装置本体に着脱可能な現像装置と、
前記現像装置に予め収容された前記キャリアの抵抗特性情報が記録され、前記現像装置に、または前記現像装置を梱包する梱包材に設けられ、またはその梱包材に添付された記録部と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部と
を備えた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。
【請求項4】
前記現像装置に前記記録部を設けた場合において、前記現像装置を前記画像形成装置本体へセットすると同時に、前記読み取り部が、前記記録部に記録された抵抗特性情報を読み取り可能に構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記2成分現像剤が予め収容され、前記現像装置に着脱可能な現像剤容器と、
前記現像剤容器に予め収容された前記キャリアの抵抗特性情報が記録され、前記現像剤容器に、または前記現像剤容器を梱包する梱包材に設けられ、またはその梱包材に添付された記録部と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部と
を備えた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。
【請求項6】
前記現像剤容器に前記記録部を設けた場合において、前記現像剤容器を前記画像形成装置本体へセットすると同時に、前記読み取り部が、前記記録部に記録された前記抵抗特性情報を読み取り可能に構成されていることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
【請求項7】
キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置本体から着脱可能に構成され、前記2成分現像剤が収容された現像装置であって、
当該現像装置に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項8】
キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置本体に、またはその画像形成装置本体に設けられた現像装置に、着脱可能に構成され、前記2成分現像剤が収容された現像剤容器であって、
当該現像剤容器に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられていることを特徴とする現像剤容器。
【請求項9】
キャリアとトナーとを備えてなる2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報に応じて現像制御条件を補正する補正制御手段と、前記抵抗特性情報を入力させる読み取り部とを備えた画像形成装置に用いられる現像装置を梱包する梱包材、または前記現像装置に用いられる現像剤容器を梱包する梱包材であって、
前記現像装置または前記現像剤容器に収容された前記2成分現像剤の前記キャリアの抵抗特性情報が記録された記録部が設けられている、または前記記録部が添付されていることを特徴とする梱包材。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2011−232565(P2011−232565A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−103048(P2010−103048)
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】