JP2011237794A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像材カートリッジと、現像器とが分離できる場合であっても適切な画像形成が可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、現像材カートリッジが有する識別部に基づいて現像材カートリッジが収納する現像材の種別を検知し、現像器が有する識別部に基づいて現像器が使用される現像材の種別を検知する識別部検知装置と、識別部検知装置の出力に基づいて現像材カートリッジが収納する現像材の種別と現像器が使用される現像材の種別とが一致するかを判定し、一致しない場合に画像形成を行なわず、一致するとき画像形成方法を判定した現像材の種別に応じて設定する制御部と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

近年省資源の観点から消色可能な現像材を用いて画像形成する画像形成装置が用いられるようになってきている。この消色可能な現像材は、通常の消色不可能な現像材とは材質が異なるため、異なる画像形成方法の設定が必要である。

すなわち、消色可能な現像材は通常の現像材とは異なる表面電位、現像バイアス電位、転写バイアス電位、除電バイアス電位、定着温度、プロセス速度等の画像形成条件の設定が必要となる。

従来は、消色可能な現像材を使用する画像形成装置と、通常の現像材を使用する画像形成装置はそれぞれ専用に製造され、ユーザは両方の画像形成装置を購入せざるを得なかった。

そこで、消色可能な現像材と、消色不可能な現像材とをカートリッジを交換し、コントロールパネルから現像材の種別を指定することにより選択的に使用できる画像形成装置が開発されるに至った。

しかし、ユーザにとっては現に装着されているカートリッジがいずれの種別の現像材のものであるかを識別できない場合も多い。

この点に関し、カートリッジに突起や無線タグなどの識別部を設け、画像形成装置が現像材の種別をこの識別部に基づいて判定する技術が提案されている。

特開２００６−１５４４８５号公報

しかし、カートリッジが現像材カートリッジと現像器とが分離できる種類のものでは、単に現像材の種別を識別するだけではユーザにとって不便である。ユーザは種別に応じて手動にて設定を変更しなければならないからである。

従って、現像材カートリッジと、現像器とが分離できる場合であっても適切な画像形成が可能な画像形成装置、及び画像形成方法が求められている。

上記の課題を解決するために、本発明の一実施形態は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に現像材を供給する現像器と、内部に現像材を格納する現像材カートリッジと、現像材カートリッジに設けられ、現像材カートリッジが収納する現像材の種別を記憶するカートリッジ側識別部と、少なくとも現像器を有するユニットに設けられ、現像器が使用する現像材の種別を記憶する現像器側識別部と、カートリッジ側識別部および現像器側識別部に基づき、カートリッジおよび現像器の使用する現像剤の種別を検知する検知部と、検知部の検知結果に基づいて現像材カートリッジが収納する現像材の種別と現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に画像形成を行なわないように制御する制御部と、を備える画像形成装置を提供する。

画像形成装置の構成を表す図である。 現像材カートリッジを画像形成装置から引き抜いた時の様子を示す図である。 現像材カートリッジの例を示す図である。 現像器を画像形成装置から引き出した様子を示す図である。 無線タグとリーダライタとの構成を示すブロック図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 画像形成装置の画像形成方法判定装置の動作を示すフローチャートである。

以下、画像形成装置、及び画像形成方法の一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ここで、画像形成装置はコピー機、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral：多機能周辺装置）、プリンタを含む。

本実施形態の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、像担持体に現像材を供給する現像器と、内部に現像材を格納する現像材カートリッジと、現像材カートリッジに設けられ、現像材カートリッジが収納する現像材の種別を記憶するカートリッジ側識別部と、少なくとも現像器を有するユニットに設けられ、現像器が使用する現像材の種別を記憶する現像器側識別部と、カートリッジ側識別部および現像器側識別部に基づき、カートリッジおよび現像器の使用する現像剤の種別を検知する検知部と、検知部の検知結果に基づいて現像材カートリッジが収納する現像材の種別と現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に画像形成を行なわないように制御する制御部と、を備える。

図１は、本実施形態の画像形成装置１の構成を表す図である。図１に示すように、画像形成装置１は、自動原稿送り装置１１と、画像読取部１２と、画像形成部１３と、転写部１４と、記録媒体搬送機構１９と、給紙ユニット１５と、を含む。

画像形成装置１は自動原稿送り装置１１を本体上部に開閉可能に有する。自動原稿送り装置１１は、原稿を一枚ずつ給紙トレイから取り出し、排紙トレイまで搬送する原稿搬送機構を備える。

自動原稿送り装置１１は、原稿搬送機構により原稿を一枚ずつ画像読取部１２の原稿読取部に搬送する。また、自動原稿送り装置１１を開けて画像読取部１２の原稿台の上に原稿を載置することも可能である。

画像読取部１２は、原稿に露光する露光ランプと第１の反射ミラーを備えるキャリッジと、画像形成装置１の本体フレームに係止された複数の第２の反射ミラーと、レンズブロックと、画像読取センサのＣＣＤ（Charge Coupled Device）と、を備える。

キャリッジは原稿読取部に静止して、あるいは原稿台の下を往復移動して、原稿が反射した露光ランプの光を第１の反射ミラーに反射する。複数の第２の反射ミラーは第１の反射ミラーの反射光をレンズブロックに反射させる。レンズブロックはこの反射光をＣＣＤに出力する。ＣＣＤは入射光を電気信号に変換して画像信号として画像形成部１３に出力する。

画像形成部１３は、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、及びブラックＫごとに、レーザー照射ユニットと、像担持体である感光体ドラムと、現像器と、を備える。

静電潜像形成部であるレーザー照射ユニットは画像信号に基づいて感光体ドラムにレーザー光を照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。現像器は現像材を感光体ドラムに供給し、静電潜像から現像材像を形成する。

記録媒体搬送機構１９は給紙ユニット１５側の最上流に記録媒体を一枚ずつ取り出すピックアップ機構１５Ａを備える。

ピックアップ機構１５Ａは、給紙ユニット１５から一枚ずつ記録媒体を取り出して記録媒体搬送機構１９に引き渡す。記録媒体搬送機構１９は記録媒体を転写部１４に搬送する。

転写部１４は、転写ベルト１４Ｂと、転写ローラ１４Ａと、定着装置１７と、を備える。転写ベルト１４Ｂは転写ローラ１４Ａに対向する対向ローラに掛けまわされる。像担持体としての転写ベルト１４Ｂは、感光体ドラムの現像材像の転写を受けて担持する。転写ローラ１４Ａは電圧を印加して転写ベルト１４Ｂの現像材像を搬送されてきた記録媒体に転写する。定着装置１７は、現像材像を加熱及び加圧して記録媒体に定着させる。

なお、画像形成装置１の他の実施形態においては、現像材像を感光体ドラムから直接記録媒体に転写する。この場合、転写ローラ１４Ａは感光体ドラムに対向して配置される。

排紙口から排出された記録媒体Ｐは、記録媒体を担持する担持部である排紙トレイ１６の上に積載される。

消色可能な現像材は、呈色性化合物、顕色剤、消色剤を含む。呈色性化合物は、例えばロイコ染料が挙げられる。顕色剤は、例えばフェノール類が挙げられる。消色剤は、加熱されると呈色性化合物と相溶し、顕色剤と親和性を有さない物質が挙げられる。

消色可能な現像材は、呈色性化合物と顕色剤との相互作用により発色し、消色温度以上の加熱により呈色性化合物と顕色剤との相互作用が絶たれるため、消色する。

図２は、現像材カートリッジ２０１を画像形成装置１から引き抜いた時の様子を示す図である。図２に示すように、現像材カートリッジ２０１は、内部に現像材を格納し、画像形成装置１に装着される。

現像材カートリッジ２０１は、筐体に現像材の種類を示す識別部を有する。識別部としては、例えば無線タグ１１０及び識別突起２０２が挙げられるが、これに限られるものではない。

画像形成装置１は、識別部に基づいて現像材カートリッジ２０１の種別を検知する識別部検知装置を備える。

現像材カートリッジ２０１が識別部として無線タグ１１０を有する場合には、画像形成装置１は、識別部検知装置として、画像形成装置１内の無線タグ１１０と通信できる位置に無線タグ１１０にデータを読み書き可能なリーダライタ１２０を備える。

無線タグ１１０は、例えば、現像材の消色可能、消色不可能の種別、色の情報、使用履歴に関する情報などの現像材カートリッジ識別情報を格納する。

現像材カートリッジ２０１が識別部として識別突起２０２を有する場合には、画像形成装置１は、識別部検知装置として、画像形成装置１内の識別突起２０２を識別できる位置に識別センサ２０２Ｓを備える。

識別センサ２０２Ｓは、アクチュエータを備える機械式のセンサでも、光学式のセンサでもよい。

図３は、現像材カートリッジ２０１の例を示す図である。図３に示すように、カラーの画像形成装置１の場合、消色可能、消色不可能の種別の間、及び、イエローの現像材カートリッジ２０１Ｙと、マゼンダの現像材カートリッジ２０１Ｍと、シアンの現像材カートリッジ２０１Ｃと、及び黒色の現像材カートリッジ２０１Ｋとの間では無線タグ１１０に書き込まれている現像材カートリッジ識別情報が異なり、識別突起２０２の位置と数が異なる。

図４は、プロセスユニット４０１を画像形成装置１から引き出した様子を示す図である。図４に示すように、プロセスユニット４０１は、像担持体である感光体ドラム４０３と、感光体ドラム４０３に現像材を供給する現像器４０４と、筐体に設置され、使用する現像材の種類を識別するときに用いられる識別部と、を備える。

識別部としては、例えば無線タグ１１０及び識別突起２０２が挙げられるが、これに限られるものではない。

画像形成装置１は、識別部に基づいて現像器４０４の対応する現像材の種別を検知する識別部検知装置を備える。

現像器４０４が識別部として無線タグ１１０を有する場合には、画像形成装置１は、識別部検知装置として、画像形成装置１内の無線タグ１１０と通信できる位置に無線タグ１１０を読み書き可能なリーダライタ１２０を備える。このリーダライタ１２０は図３に示して上述したものを兼用することができる。

無線タグ１１０は、例えば、使用する現像材の消色可能、消色不可能の種別、色の情報、使用履歴に関する情報などの現像器識別情報を格納する。

プロセスユニット４０１が識別部として識別突起４０２を有する場合には、画像形成装置１は、識別部検知装置として、画像形成装置１内の識別突起４０２を識別できる位置に識別センサ２０２Ｓ１を備える。

識別センサ２０２Ｓ１は、アクチュエータを備える機械式のセンサでも、光学式のセンサでもよい。

なお、プロセスユニット４０１から現像器４０４又は感光体ドラム４０３が分離できる構造となっている場合には、現像器４０４及び感光体ドラム４０３に識別部として無線タグ１１０と、識別突起４０５を設けることができる。

現像器４０４が識別突起を有する場合には、画像形成装置１は画像形成装置１内の識別突起４０５を識別できる位置に識別センサ２０２Ｓ２を備える。

図５は、無線タグ１１０とリーダライタ１２０との構成を示すブロック図である。図５に示すように、無線タグ１１０は、記憶装置であるメモリ１１１と、メモリ１１１へのデータの読み書きを行う無線タグ制御部１１２と、受信した変調電磁波の整流と安定化を行うことにより電源を供給する電源生成部１１５と、信号を送受信するためのアンテナである無線タグアンテナ１１６と、無線タグ制御部１１２から送出されたデータを変調して無線タグアンテナ１１６に送出する変調部１１３と、受信した変調電磁波を復調して無線タグ制御部１１２へ送出する復調部１１４とを備える。

リーダライタ１２０は、無線タグ１１０との通信を制御し、接続する各ハードウエアを制御するリーダライタ制御部１２６と、リーダライタ制御部１２６から送出された信号を変調する変調部１２２と、変調された信号を増幅してサーキュレータ１３１を介してアンテナ１２１に送出する送信アンプ１２３と、各アンテナからサーキュレータ１３１を介して受信した変調電磁波を増幅する受信アンプ１２４と、受信した変調信号を復調する復調部１２５と、画像形成装置１の制御部に接続し、データの授受を行うインターフェース１３０と、を備える。またリーダライタ制御部１２６は、ＣＰＵ１２７及びデータを格納するメモリであるＲＯＭ１２８及びＲＡＭ１２９を備える。

図６は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成装置１は、制御部であるメインＣＰＵ５０１と、表示入力装置であるコントロールパネル５０３と、記憶装置であるＲＯＭ・ＲＡＭ５０２と、画像処理を行う画像処理部５０４と、を備える。

メインＣＰＵ５０１は、画像形成装置１が有するプリントＣＰＵ５０５と、スキャンＣＰＵ５０８と、駆動コントローラ５１１と、リーダライタ１２０と、に接続し、制御する。また、メインＣＰＵ５０１は、識別センサ２０２Ｓ、２０２Ｓ１、２０２Ｓ２からの信号を入力する。

プリントＣＰＵ５０５は、画像形成を行うプリントエンジン５０６と、転写装置を含む現像器５０７と、に接続し、制御する。

スキャンＣＰＵ５０８は、ＣＣＤ５１０を駆動させるＣＣＤ駆動回路５０９を制御する。ＣＣＤ５１０の出力は画像形成部に出力される。

駆動コントローラ５１１は、記録媒体搬送機構１９を制御する。

図７は、画像形成装置１の画像形成方法判定装置の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、動作７０１において、画像形成装置１はリーダライタ１２０が無線タグ１１０から読み出した現像材カートリッジ識別情報に基づいて、あるいは識別センサ２０２Ｓの出力に基づいて、現像材カートリッジ２０１が交換されたかを判定する。画像形成装置１は現像材カートリッジ２０１が交換されたと判定した場合は、動作７０２に進み、交換されたと判定しなかった場合は動作７０３に進む。

動作７０２において、画像形成装置１はリーダライタ１２０が無線タグ１１０から読み出した現像材カートリッジ識別情報に基づいて、あるいは識別センサ２０２Ｓの出力に基づいて、現像材カートリッジ２０１に収納されている現像材の消色可能、消色不可能の種別を取得する。

動作７０３において、画像形成装置１はリーダライタ１２０が無線タグ１１０から読み出した現像器識別情報に基づいて、あるいは識別センサ２０２Ｓの出力に基づいて、現像器４０４が交換されたかを判定する。画像形成装置１は現像器４０４が交換されたと判定した場合は、動作７０４に進み、交換されたと判定しなかった場合は動作７０５に進む。

動作７０４において、画像形成装置１はリーダライタ１２０が無線タグ１１０から読み出した現像器識別情報に基づいて、あるいは識別センサ２０２Ｓ１の出力に基づいて、現像器４０４が使用される現像材の消色可能、消色不可能の種別を取得する。

動作７０５において、画像形成装置１は現像材カートリッジ２０１の種別と、現像器４０４が使用される現像材の種別とが一致するかを判定する。

ここで、画像形成装置１がモノクロ印刷用の場合は、画像形成装置１は現像材カートリッジ２０１の種別と、現像器４０４が使用される現像材の種別とが一致するかを判定する。

画像形成装置１がカラー印刷可能な場合は、画像形成装置１は複数の現像材カートリッジ２０１のうちすべての現像材カートリッジ２０１の種別、及び現像器４０４が使用される現像材の種別が一致するかを判定する。画像形成装置１は複数の現像材カートリッジ２０１のうち一つでも種別が異なっている場合には一致していると判定しない。

画像形成装置１は現像材カートリッジ２０１の種別と現像器４０４が使用される現像材の種別とが一致すると判定したとき、動作７０６に進み、一致すると判定しなかったとき動作７１０に進む。

動作７０６において、画像形成装置１は現像材カートリッジ２０１または現像器４０４の交換前の種別が交換後に変化したかを判定する。画像形成装置１は種別に変化があった場合には動作７０７に進み、変化がなかった場合には動作７０８に進む。

動作７０７において、画像形成装置１は変更後の種別に対応した表面電位、現像バイアス電位、転写バイアス電位、除電バイアス電位、定着温度、プロセス速度等の画像形成条件に変更前の画像形成条件を変更する。

動作７０８において、画像形成装置１はコントロールパネル５０３に変更後の種別を表示する。

動作７０９において、画像形成装置１は変更後の画像形成条件にて画像形成を行い、動作７０１に戻る。

動作７１０において、画像形成装置１は画像形成を停止し、コントロールパネル５０３に、現像材カートリッジ２０１の種別と現像器４０４が使用される現像材の種別とが一致しない旨、及び一致しない現像材カートリッジ２０１又は現像器４０４の表示を行い、動作７０１に戻る。

なお、図７においては現像器４０４の交換時についての画像形成装置１の画像形成方法判定装置の動作を示したが、画像形成装置１の画像形成方法判定装置はプロセスユニット４０１の交換時についても同様の動作をすることができる。

以上述べたように、本実施形態の画像形成装置１は、現像材カートリッジ２０１が有する識別部に基づいて現像材カートリッジ２０１が収納する現像材の種別を検知し、現像器４０４が有する識別部に基づいて現像器４０４が使用される現像材の種別を検知する識別部検知装置と、識別部検知装置の出力に基づいて現像材カートリッジ２０１が収納する現像材の種別と現像器４０４が使用される現像材の種別とが一致するかを判定し、一致しない場合に画像形成を行なわず、一致するとき画像形成方法を判定した現像材の種別に応じて設定する制御部と、を備える。

従って、現像材カートリッジ２０１と、現像器４０４と、が分離できる場合であっても、現像材の種別に応じた適切な画像形成が可能となるという効果がある。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１０：無線タグ
１２０：リーダライタ
２０１：現像材カートリッジ
２０２、４０５：識別突起
２０２Ｓ、２０２Ｓ１：識別センサ
４０１：プロセスユニット
４０４：現像器４０４

Claims (8)

1. 静電潜像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に現像材を供給する現像器と、
   内部に現像材を格納する現像材カートリッジと、
   前記現像材カートリッジに設けられ、前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別を記憶するカートリッジ側識別部と、
   少なくとも前記現像器を有するユニットに設けられ、前記現像器が使用する現像材の種別を記憶する現像器側識別部と、
   前記カートリッジ側識別部および現像器側識別部に基づき、前記カートリッジおよび現像器の使用する現像剤の種別を検知する検知部と、
   前記検知部の検知結果に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に画像形成を行なわないように制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、
   前記識別部検知装置の出力に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に一致しない旨の情報を表示装置に表示させる請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、
   前記識別部検知装置の出力に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致する場合、画像形成方法を判定した現像材の種別に応じて設定する請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記識別部が無線タグであり、
   前記識別部検知装置がリーダライタであり、
   前記現像材カートリッジに設けられる前記無線タグは、
   現像材の消色可能、消色不可能の種別を含む現像材カートリッジ識別情報を格納し、
   前記現像器に設けられる前記無線タグは、
   使用する現像材の消色可能、消色不可能の種別を含む現像器識別情報を格納する
   請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記現像材カートリッジに設けられ、前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別を記憶するカートリッジ側識別部に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別を識別部検知装置によって検知し、
   少なくとも前記現像器を有するユニットに設けられ、前記現像器が使用する現像材の種別を記憶する現像器側識別部に基づいて前記現像器が使用される現像材の種別を前記識別部検知装置によって検知し、
   前記識別部検知装置の出力に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に画像形成を行なわないように制御する画像形成装置の画像形成方法。
6. 前記識別部検知装置の出力に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致しない場合に一致しない旨の情報を表示装置に表示させる請求項５記載の画像形成方法。
7. 前記識別部検知装置の出力に基づいて前記現像材カートリッジが収納する現像材の種別と前記現像器が使用される現像材の種別とが一致する場合、画像形成方法を判定した現像材の種別に応じて設定する請求項６記載の画像形成方法。
8. 前記識別部が無線タグであり、
   前記識別部検知装置がリーダライタであり、
   前記現像材カートリッジに設けられる前記無線タグは、
   現像材の消色可能、消色不可能の種別を含む現像材カートリッジ識別情報を格納し、
   前記現像器に設けられる前記無線タグは、
   使用する現像材の消色可能、消色不可能の種別を含む現像器識別情報を格納する請求項７記載の画像形成方法。

Images