JP7417449B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像形成装置に関する。

画像形成装置は、トナーカートリッジのなかのトナーを受け取り、感光ドラムにトナー像を形成する現像器を備える。

トナーを現像器へ供給して中身が少なくなったトナーカートリッジを、たくさんトナーが入っているトナーカートリッジに交換できる構成が一般的である。

現像器に残っているトナーと、交換した後の新しいトナーカートリッジのなかのトナーと、の性質が大きく異なる場合がある。

トナーカートリッジを交換したときに、交換の前後でトナー像の画質が突然大きく変わってしまう場合があるという課題がある。

特開２０１６－９９３６６号公報

本発明が解決しようとする課題は、トナーカートリッジを交換しても交換の前後でトナー像の画質が突然大きく変わってしまうのを避けることである。

一実施形態に係る画像形成装置は、搭載する第１のトナーを第１のプロセスバイアスVRでトナー像にする画像形成部と、画像形成部内のトナーの濃度を検出する濃度センサと、第２のトナーを搭載し、第２のトナーに適したプロセスバイアスVAを示すデータを記憶するメモリを備えるトナーカートリッジと、トナーカートリッジが装着される装着部と、濃度に基づいて、装着部に装着されたトナーカートリッジから画像形成部に第２のトナーを補給させるトナー補給器と、濃度センサで検出した、装着部にトナーカートリッジが装着されたときの濃度を、見積量に換算し、トナーカートリッジが装着部に装着されてから第２のトナーを見積量だけ補給するまでは、画像形成部にV＝VR-（（VR-VA）/見積量）ｘ（トナーカートリッジが装着部に装着されて画像形成部に補給した第２のトナーの量）として画像形成部のプロセスバイアスＶを設定するプロセッサと、を備える。

一実施形態に係る画像形成装置の構成例について説明する為の図。 一実施形態に係る画像形成部の一部の構成例について説明する為の図。 一実施形態に係る画像形成装置の動作の例について説明する為の説明図。 一実施形態に係る画像形成装置の動作の例について説明する為の説明図。 一実施形態に係る画像形成装置の動作の例について説明する為の説明図。

以下、一実施形態に係る画像形成装置及び画像形成装置の制御方法について図面を参照して説明する。図１は、一実施形態に係る画像形成装置１の構成例について説明する為の説明図である。

画像形成装置１は、例えば、印刷媒体などの記録媒体を搬送しながら画像形成等の各種処理を行うマルチファンクションプリンタ（ＭＦＰ）である。画像形成装置１は、例えば、印刷媒体などの記録媒体を搬送しながら画像形成等の各種処理を行うＬＥＤアレイを走査する固体走査方式のプリンタ（例えばＬＥＤプリンタ）である。

例えば、画像形成装置１は、トナーカートリッジ２からトナーを受け取り、受け取ったトナーにより印刷媒体に画像を形成する構成を備える。トナーは、単色のトナーであってもよいし、例えばシアン、マゼンダ、イエロー、及びブラック等の色のカラートナーであってもよい。

図１に示されるように、画像形成装置１は、筐体１１、通信インタフェース１２、システムコントローラ１３、表示部１４、操作インタフェース１５、複数の用紙トレイ１６、排紙トレイ１７、搬送部１８、画像形成部１９、及び定着器２０を備える。

筐体１１は、画像形成装置１の本体である。筐体１１は、通信インタフェース１２、システムコントローラ１３、表示部１４、操作インタフェース１５、複数の用紙トレイ１６、排紙トレイ１７、搬送部１８、画像形成部１９、及び定着器２０を収容する。

通信インタフェース１２は、他の機器と通信する為のインターフェースである。通信インタフェース１２は、例えば、上位装置（外部機器）との通信に用いられる。通信インタフェース１２は、例えば、ＬＡＮコネクタなどとして構成される。また、通信インタフェース１２は、様々な通信規格に従って他の機器と無線通信を行うものであってもよい。

システムコントローラ１３は、画像形成装置１の制御を行う。システムコントローラ１３は、例えば、プロセッサ２１、及びメモリ２２を備える。

プロセッサ２１は、演算処理を実行する演算素子である。プロセッサ２１は、例えばＣＰＵである。プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されているプログラムなどのデータに基づいて種々の処理を行う。プロセッサ２１は、メモリ２２に格納されているプログラムを実行することにより、種々の動作を実行可能な制御部として機能する。

メモリ２２は、プログラム及びプログラムで用いられるデータなどを記憶する記憶媒体である。また、メモリ２２は、ワーキングメモリとしても機能する。すなわち、メモリ２２は、プロセッサ２１の処理中のデータ、及びプロセッサ２１が実行するプログラムなどを一時的に格納する。

プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の情報処理を行う。例えば、プロセッサ２１は、例えば、通信インタフェース１２を介して外部機器から取得した画像に基づいて、印刷ジョブを生成する。プロセッサ２１は、生成した印刷ジョブを、メモリ２２に格納する。

印刷ジョブは、印刷媒体Ｐに形成する画像を示す画像データを含む。画像データは、１枚の印刷媒体Ｐに画像を形成する為のデータであってもよいし、複数枚の印刷媒体Ｐに画像を形成する為のデータであってもよい。さらに、印刷ジョブは、カラー印刷かモノクロ印刷かを示す情報を含む。

また、プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されているプログラムを実行することにより、搬送部１８、画像形成部１９、及び定着器２０の動作を制御する。プロセッサ２１は、搬送部１８による印刷媒体Ｐの搬送の制御、画像形成部１９による印刷媒体Ｐへの画像の形成の制御、及び定着器２０による印刷媒体Ｐへの画像の定着などを制御する。

表示部１４は、システムコントローラ１３から入力される映像信号に応じて画面を表示するディスプレイを備える。例えば、表示部１４のディスプレイには、画像形成装置１の種々の設定の為の画面、及びトナー残量などの情報が表示される。

操作インタフェース１５は、図示されない操作部材に接続されている。操作インタフェース１５は、操作部材の操作に応じた操作信号をシステムコントローラ１３に供給する。操作部材は、例えば、タッチセンサ、テンキー、電源キー、用紙フィードキー、種々のファンクションキー、またはキーボードなどである。タッチセンサは、ある領域内において指定された位置を示す情報を取得する。タッチセンサは、表示部１４と一体にタッチパネルとして構成されることにより、表示部１４に表示された画面上のタッチされた位置を示す信号をシステムコントローラ１３に入力する。

複数の用紙トレイ１６は、それぞれ印刷媒体Ｐを収容するカセットである。用紙トレイ１６は、筐体１１の外部から印刷媒体Ｐを供給可能に構成されている。例えば、用紙トレイ１６は、筐体１１から引き出し可能に構成されている。排紙トレイ１７は、画像形成装置１から排出された印刷媒体Ｐを支持するトレイである。

搬送部１８は、画像形成装置１内で印刷媒体Ｐを搬送する機構である。図１に示されるように、搬送部１８は、複数の搬送路を備える。例えば、搬送部１８は、給紙搬送路３１及び排紙搬送路３２を備える。

給紙搬送路３１及び排紙搬送路３２は、それぞれ図示されない複数のモータ、複数のローラ、及び複数のガイドにより構成される。複数のモータは、システムコントローラ１３の制御に基づいて、軸の回転に連動するローラを回転させる。複数のローラは、回転することにより印刷媒体Ｐを移動させる。複数のガイドは、印刷媒体Ｐの搬送方向を制御する。

給紙搬送路３１は、用紙トレイ１６から印刷媒体Ｐを取り込み、取り込んだ印刷媒体Ｐを画像形成部１９に供給する。給紙搬送路３１は、各用紙トレイに対応したピックアップローラ３３を備える。各ピックアップローラ３３は、それぞれ用紙トレイ１６の印刷媒体Ｐを給紙搬送路３１に取り込む。排紙搬送路３２は、画像が形成された印刷媒体Ｐを、筐体１１から排出する搬送路である。排紙搬送路３２によって排出された印刷媒体Ｐは、排紙トレイ１７により支持される。

画像形成部１９は、印刷媒体Ｐに画像を形成する構成である。画像形成部１９は、プロセッサ２１により生成された印刷ジョブに基づいて、印刷媒体Ｐに画像を形成する。

画像形成部１９は、複数の装填部４１、複数のプロセスユニット４２、複数の露光器４３、及び転写機構４４を備える。画像形成部１９は、プロセスユニット４２毎に、装填部４１及び露光器４３をそれぞれ備える。なお、複数のプロセスユニット４２、複数の装填部４１、及び複数の露光器４３は、それぞれ同じ構成である為、１つのプロセスユニット４２、１つの装填部４１、１つの露光器４３を例に挙げて説明する。

図２は、画像形成部１９の一部の構成の例について説明する為の説明図である。まず、装填部４１に装着されるトナーカートリッジ２について説明する。図２に示されるように、トナーカートリッジ２は、トナー収容容器５１、トナー送出機構５２、メモリ５３、及び通信インタフェース５３１を備える。

トナー収容容器５１は、トナーを収容する容器である。トナー送出機構５２は、トナー収容容器５１内のトナーを送り出す機構である。トナー送出機構５２は、例えば、トナー収容容器５１内に設けられ、回転することによりトナーを送り出すスクリューである。

トナーカートリッジ２に搭載されるメモリ５３は、種々の制御用データを予め記憶している。メモリ５３は、トナーカートリッジ２に搭載される。システムコントローラ１３のプロセッサ２１が本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とを介して、メモリ５３が記憶している値を読み出してメモリ２２へ書き込んだり、メモリ５３へ値を書き込んだりする。

図２に示されるように、装填部４１は、それぞれトナーが充填されたトナーカートリッジ２が装着されるモジュールである。複数の装填部４１は、トナーカートリッジ２が装着される空間と、トナー補給器６１と、をそれぞれ備える。また、複数の装填部４１は、トナーカートリッジ２のメモリ５３と、システムコントローラ１３とを接続する通信インタフェースをそれぞれ備える。

装填部４１は、画像形成装置１のフロント側へトナーカートリッジ２が不意に引き出されるのを防止するための蓋を備えてもよい。その蓋が開けられたときにトナー補給器６１の動作を強制停止させたり、その蓋が閉じられたときにシステムコントローラ１３のプロセッサ２１が本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とを介して、メモリ５３が記憶している値を読み出すよう構成してもよい。

本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とが通信可能になることをきっかけとしてシステムコントローラ１３のプロセッサ２１がメモリ５３が記憶している値を読み出すよう構成してもよい。

トナー補給器６１は、プロセッサ２１の制御に基づいて、トナーカートリッジ２のトナー送出機構５２を駆動する。トナー補給器６１は、装填部４１にトナーカートリッジ２が装填された場合、トナーカートリッジ２のトナー送出機構５２と接続される。トナー補給器６１は、プロセッサ２１の制御に基づいて、通電されることにより軸を回転させ、トナーカートリッジ２のトナー送出機構５２を駆動する。トナー補給器６１は、トナー送出機構５２を駆動することにより、トナー収容容器５１内のトナーを現像器７４に供給させる。

プロセッサ２１は、トナー補給器６１がトナー送出機構５２をどれくらいの時間だけ駆動したかをメモリ２２に記録する。ここでは、プロセッサ２１がメモリ２２に記録するトナー補給器６１がトナー送出機構５２を駆動した時間を補給量と称する。トナー送出機構５２がトナー収容容器５１から現像器７４へ供給するトナーの量は、トナー収容容器５１のなかのトナーがよほど減るまでは、トナー補給器６１がトナー送出機構５２を駆動する時間の長さとほぼ比例する。

プロセスユニット４２は、トナー像を形成する構成である。例えば、複数のプロセスユニット４２は、トナーの種類ごとに設けられる。例えば、複数のプロセスユニット４２は、シアン、マゼンダ、イエロー、及びブラック等のカラートナーにそれぞれ対応する。具体的には、各プロセスユニット４２には、異なる色のトナーを有するトナーカートリッジ２が接続される。

図２に示されるように、プロセスユニット４２は、感光ドラム７１、クリーナ７２、帯電チャージャ７３、及び現像器７４を備える。感光ドラム７１は、円筒状のドラムと、ドラムの外周面に形成された感光層とを備える感光体である。感光ドラム７１は、図示されない駆動機構によって一定の速度で回転する。

クリーナ７２は、感光ドラム７１の表面に残留したトナーを除去する。帯電チャージャ７３は、感光ドラム７１の表面を一様に帯電させる。例えば、帯電チャージャ７３は、感光ドラム７１に帯電バイアスVCの電圧を印加することにより、感光ドラム７１を一様な負極性の電位に帯電させる。

現像器７４は、トナーを感光ドラム７１に付着させる装置である。現像器７４は、現像剤容器８１、撹拌機構８２、現像ローラ８３、ドクターブレード８４、及びオートトナーコントロール（ＡＴＣ）センサ８５などを備える。

現像剤容器８１は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する容器である。現像剤容器８１は、トナーカートリッジ２からトナー送出機構５２によって送り出されたトナーを受け取る。キャリアは、現像器７４の製造時に現像剤容器８１内に収容される。

撹拌機構８２は、図示されないモータにより駆動され、現像剤容器８１内のトナーとキャリアとを撹拌する。

現像ローラ８３は、現像バイアスVDの電圧を印加されながら現像剤容器８１内で回転することにより、表面に現像剤を保持する。

ドクターブレード８４は、現像ローラ８３の表面と間隔を隔てて配置された部材である。ドクターブレード８４は、回転する現像ローラ８３の表面に付着した現像剤の一部を除去する。これにより、現像ローラ８３の表面に、ドクターブレード８４と現像ローラ８３の表面との間隔に応じた厚さの現像剤の層が形成される。

ＡＴＣセンサ８５は、例えば、コイルを有し、コイルに生じた電圧値を検出する磁束センサである。ＡＴＣセンサ８５の検出電圧は、現像剤容器８１内のトナーからの磁束の密度により変化する。即ち、ＡＴＣセンサ８５は、現像剤容器８１内のトナーのキャリアに対する比（単に濃度と称する）に応じた電圧を検出する。システムコントローラ１３は、ＡＴＣセンサ８５の検出電圧に基づき、現像剤容器８１内の濃度を判定することができる。ＡＴＣセンサ８５がセンシングできるのは現像剤容器８１内のトナーとキャリアの混合物の一部であるから、撹拌機構８２で撹拌されて移動していく混合物に対して何回かＡＴＣセンサ８５の検出電圧を取得して得た平均を、濃度の算出に供するのがより適切である。

露光器４３は、複数の発光素子を備える。露光器４３は、発光素子から光を、帯電した感光ドラム７１に照射することにより、感光ドラム７１上に潜像を形成する。発光素子は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、またはレーザダイオード（ＬＤ）などである。１つの発光素子は、感光ドラム７１上の１点に光を照射するように構成されている。複数の発光素子は、感光ドラム７１の回転軸と平行な方向である主走査方向に配列されている。

露光器４３は、主走査方向に配列された複数の発光素子により感光ドラム７１上に光を照射することにより、感光ドラム７１上に１ライン分の潜像を形成する。さらに、露光器４３は、回転する感光ドラム７１に連続して光を照射することにより、複数ラインの潜像を形成する。

上記の構成において、帯電チャージャ７３により帯電された感光ドラム７１の表面に、露光器４３から光が照射されると、静電潜像が形成される。現像ローラ８３の表面に形成された現像剤の層が感光ドラム７１の表面に近接すると、現像剤に含まれるトナーが、感光ドラム７１の表面に形成された潜像に付着する。これにより、感光ドラム７１の表面にトナー像が形成される。

転写機構４４は、感光ドラム７１の表面に形成されたトナー像を、印刷媒体Ｐに転写する構成である。

図１及び図２に示されるように、転写機構４４は、例えば、１次転写ベルト９１、２次転写対向ローラ９２、複数の１次転写ローラ９３、及び２次転写ローラ９４を備える。

１次転写ベルト９１は、２次転写対向ローラ９２及び複数の巻付ローラに巻き付けられた無端ベルトである。１次転写ベルト９１は、内側の面（内周面）が２次転写対向ローラ９２及び複数の巻付ローラに接触し、外側の面（外周面）がプロセスユニット４２の感光ドラム７１と対向する。

２次転写対向ローラ９２は、図示されないモータによって回転する。２次転写対向ローラ９２は、回転することにより、１次転写ベルト９１を搬送方向に搬送する。複数の巻付ローラは、自由に回転可能に構成されている。複数の巻付ローラは、２次転写対向ローラ９２による１次転写ベルト９１の移動に従って回転する。

複数の１次転写ローラ９３は、プロセスユニット４２の感光ドラム７１に１次転写ベルト９１を接触させる構成である。複数の１次転写ローラ９３は、複数のプロセスユニット４２の感光ドラム７１に対応するように設けられている。

具体的には、複数の１次転写ローラ９３は、それぞれ対応するプロセスユニット４２の感光ドラム７１と、１次転写ベルト９１を挟んで対向する位置に設けられている。１次転写ローラ９３は、１次転写ベルト９１の内周面側に接触し、１次転写ベルト９１を感光ドラム７１側に変位させる。これにより、１次転写ローラ９３は、１次転写ベルト９１の外周面を感光ドラム７１に接触させる。

２次転写ローラ９４は、１次転写ベルト９１と対向する位置に設けられる。２次転写ローラ９４は、１次転写ベルト９１の外周面に接触し、且つ圧力を加える。これにより、２次転写ローラ９４と１次転写ベルト９１の外周面とが密着する転写ニップが形成される。２次転写ローラ９４は、転写ニップを印刷媒体Ｐが通過する場合、転写ニップを通過する印刷媒体Ｐを１次転写ベルト９１の外周面に押し当てる。

２次転写ローラ９４及び２次転写対向ローラ９２は、回転することにより、給紙搬送路３１から供給された印刷媒体Ｐを挟んだ状態で搬送する。これにより、印刷媒体Ｐが転写ニップを通過する。

上記の構成において、１次転写ベルト９１の外周面が感光ドラム７１に接触すると、感光ドラムの表面に形成されたトナー像が１次転写ベルト９１の外周面に転移する。図１に示されるように、画像形成部１９が複数のプロセスユニット４２を備える場合、１次転写ベルト９１は、複数のプロセスユニット４２の感光ドラム７１からトナー像を受け取る。１次転写ベルト９１の外周面に転写されたトナー像は、１次転写ベルト９１によって、２次転写ローラ９４と１次転写ベルト９１の外周面とが密着した転写ニップまで搬送される。転写ニップに印刷媒体Ｐが存在する場合、１次転写ベルト９１の外周面に転写されたトナー像は、転写ニップにおいて、印刷媒体Ｐに転写される。

定着器２０は、印刷媒体Ｐに転写されたトナーを溶融させ、トナー像を定着させる。定着器２０は、システムコントローラ１３の制御に基づいて動作する。定着器２０は、印刷媒体Ｐに熱を与える加熱部材と、印刷媒体Ｐに圧力を与える加圧部材とを備える。例えば、加熱部材は、例えばヒートローラ９５である。また、例えば、加圧部材は、プレスローラ９６である。

ヒートローラ９５は、図示されないモータにより回転する定着用回転体である。ヒートローラ９５は、中空状に金属で形成された芯金と、芯金の外周上に形成された弾性層とを有する。ヒートローラ９５は、中空状に形成された芯金の内側に配置されたヒータにより、高温に熱される。ヒータは、例えばハロゲンヒーターである。また、ヒータは、電磁誘導により芯金を熱するインダクションヒーティング（ＩＨ）ヒータであってもよい。

プレスローラ９６は、ヒートローラ９５に対向する位置に設けられる。プレスローラ９６は、金属により形成された芯金と、芯金の外周上に形成された弾性層とを有する。プレスローラ９６は、図示されないテンション部材から加わる応力によって、ヒートローラ９５に対して圧力を加える。プレスローラ９６からヒートローラ９５に圧力が加わることにより、プレスローラ９６とヒートローラ９５とが密着したニップ（定着ニップ）が形成される。プレスローラ９６は、図示されないモータにより回転する。プレスローラ９６は、回転することにより、定着ニップに進入した印刷媒体Ｐを移動させるとともに、印刷媒体Ｐをヒートローラ９５に押し当てる。

上記の構成により、ヒートローラ９５及びプレスローラ９６は、定着ニップを通過する印刷媒体Ｐに対して、熱及び圧力を加える。これにより、定着ニップを通過した印刷媒体Ｐにトナー像が定着する。定着ニップを通過した印刷媒体Ｐは、排紙搬送路３２に導入され、筐体１１の外部に排出される。なお、定着器２０は、上記の構成に限定されない。定着器２０は、フィルム状部材を介してトナー像が転写された印刷媒体Ｐに熱を与え、トナーを溶融させ定着させるオンデマンド方式で構成されていてもよい。

トナーカートリッジ２に搭載されるメモリ５３は、種々の制御用データを予め記憶している。メモリ５３は、トナーカートリッジ２に搭載される。システムコントローラ１３のプロセッサ２１が本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とを介して、メモリ５３が記憶している値を読み出してメモリ２２へ書き込んだり、メモリ５３へ値を書き込んだりする。

メモリ５３に記憶されている制御用データは、例えば、識別コード、内容量、濃度相当値、換算基準、適正帯電バイアスVCR、適正現像バイアスVDR、などである。

識別コードは、トナーカートリッジ２の種類及び型番などを示す。トナーカートリッジ２が装填部４１に装着されると、システムコントローラ１３のプロセッサ２１が本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とを介して、メモリ５３が記憶している識別コードを読み出す。今回読みだした識別コードが既にメモリ２２へ書き込まれてある識別コードと同じであれば前回装着されたのと同じトナーカートリッジ２が今回も装着されたということになる。今回読みだした識別コードが既にメモリ２２へ書き込まれてある識別コードと違えば前回装着されたのと違うトナーカートリッジ２が装着されたということになる。

内容量は、補給量がどこまで増えるとトナーカートリッジ２のなかのトナーが空になるかの目安になる時間を示す値である。システムコントローラ１３のプロセッサ２１は、トナーカートリッジ２が装填部４１から外されない間にトナー補給器６１にトナー送出機構５２を内容量に相当する時間だけ駆動させたら、トナーカートリッジ２の交換を促すメッセージを表示部１４に表示させる。

濃度相当値は、トナーカートリッジ２が装填部４１に装着される前からメモリ５３が記憶している、現像器７４のＡＴＣセンサ８５の検出電圧に相当する値である。トナーカートリッジ２が装填部４１に装着されると、システムコントローラ１３のプロセッサ２１が本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とを介してメモリ５３へ、トナーカートリッジ２が装填部４１に装着されたときの現像器７４のＡＴＣセンサ８５の検出電圧に相当する値を濃度相当値として書き込む。

換算基準は、濃度相当値を見積量に換算するためのテーブルである。なお、換算基準は値同士を関連付けたテーブルとして構成されていてもよいし、濃度相当値と見積量との比例係数を表す値であってもよい。換算基準で見積量に換算するための濃度相当値は、トナーカートリッジ２が装填部４１に装着されたときの現像器７４のＡＴＣセンサ８５の検出電圧に相当する値である。

見積量は、補給量がどこまで増えると現像器のなかにあるトナーの全てが、装填部４１に装着されたトナーカートリッジ２から補給されたトナーになるかの目安となる時間を示す値である。

適正帯電バイアスVCRは、そのトナーカートリッジ２のなかのトナーに適した帯電バイアスの電圧値を示す値である。
適正現像バイアスVDRは、そのトナーカートリッジ２のなかのトナーに適した現像バイアスの電圧値を示す値である。

システムコントローラ１３のプロセッサ２１は、補給量が見積量に達するまで、帯電チャージャ７３が印加する帯電バイアスVCを
VC＝VR-（（VCR-VCA）/見積量）ｘ（補給量）
として求める適正帯電バイアスVCRに基づいて設定する。ここでVCAは、今回のトナーカートリッジ２が装填部４１に装着される前に設定していた帯電バイアスである。

システムコントローラ１３のプロセッサ２１は、補給量が見積量に達するまで、現像バイアスVDを
VD＝VR-（（VR-VA）/見積量）ｘ（補給量）
として求める適正現像バイアスVDRに基づいて設定する。ここでVDAは、今回のトナーカートリッジ２が装填部４１に装着される前に設定していた現像バイアスである。

システムコントローラ１３による画像形成装置１の制御について説明する。

図３は、システムコントローラ１３によるトナーカートリッジ装着に関する処理について説明する為のフローチャートである。

この処理が始まるきっかけは例えば、装填部４１の蓋が閉じられたことにしてもよい。
この処理が始まるきっかけは例えば、本体側通信インタフェース２３とトナーカートリッジ側通信インタフェース５３１とが通信可能になることにしてもよい。
この処理が始まるきっかけは他の如何なる手段でもよい。

プロセッサ２１は、今回読みだした識別コードが既にメモリ２２へ書き込まれてある識別コードと同じかどうか比較する（ＡＣＴ３０１）。

プロセッサ２１は、今回読みだした識別コードが既にメモリ２２へ書き込まれてある識別コードと同じと判定した場合（ＡＣＴ３０１、ＹＥＳ）、ＡＣＴ３０５の処理に移行する。

プロセッサ２１は、今回読みだした識別コードが既にメモリ２２へ書き込まれてある識別コードと違うと判定した場合（ＡＣＴ３０１、ＮＯ）、トナーカートリッジ２のメモリ５３から内容量、濃度相当値、換算基準、適正帯電バイアスVCR、適正現像バイアスVDR、などのデータを読み出し、読み出したデータをメモリ２２へ書き込む（ＡＣＴ３０２）。

プロセッサ２１は、ＡＴＣセンサ８５の検出電圧に基づいて、現像剤容器８１内の濃度を確認する（ＡＣＴ３０３）。

プロセッサ２１は、ＡＴＣセンサ８５の検出電圧を換算基準に照らして見積量を求めてメモリ２２に記録する（ＡＣＴ３０４）。プロセッサ２１は、現像剤容器８１内の濃度を適正にするために、トナー補給に関する処理を行って（ＡＣＴ３０５）、トナーカートリッジ装着に関する処理を終了する。

図４は、システムコントローラ１３によるトナー補給に関する処理について説明する為のフローチャートである。

プロセッサ２１は、ＡＴＣセンサ８５の検出電圧に基づいて、現像剤容器８１内の濃度を確認する（ＡＣＴ４０１）。

プロセッサ２１は、トナー補給を行うか否か判定する（ＡＣＴ４０２）。プロセッサ２１は、ＡＣＴ４０１において確認した現像剤容器８１内の濃度を、予め設定された判定基準に照らして、トナー補給を行うか否か判定する。

プロセッサ２１は、トナー補給を行わないと判定した場合（ＡＣＴ４０２、ＮＯ）、ＡＣＴ４０６の処理に移行する。

プロセッサ２１は、トナー補給を行うと判定した場合（ＡＣＴ４０２、ＹＥＳ）、補給パターンを決定する（ＡＣＴ４０３）。
補給パターンとは例えば、トナー補給器６１にトナー送出機構５２を駆動させる時間である。
補給パターンとは例えば、駆動させる時間を予め定めずにトナー補給器６１にトナー送出機構５２を駆動させることによって現像剤容器８１内の濃度と共に上がっていくＡＴＣセンサ８５の検出電圧の、到達目標値である。

プロセッサ２１は、決定した補給パターンでトナー補給器６１にトナー送出機構５２を駆動させることによってトナー補給動作を実行する（ＡＣＴ４０４）。

プロセッサ２１は、メモリ２２に記憶されている補給量に、ＡＣＴ１５で決定した補給パターンに相当する時間の分だけ加算した値を、メモリ２２の補給量として上書きする（ＡＣＴ４０５）。プロセッサ２１は、メモリ２２に上書きされた補給量を、トナーカートリッジ２に搭載されるメモリ５３にも上書きする。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている内容量以上になったか否か判定する（ＡＣＴ４０６）。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている内容量以上でないと判定した場合（ＡＣＴ４０６、ＮＯ）、トナー補給に関する処理を終了する。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている内容量以上であると判定した場合（ＡＣＴ４０６、ＹＥＳ）、トナーカートリッジ２の交換を促すメッセージを表示部１４に表示させて（ＡＣＴ４０７）、トナー補給に関する処理を終了する。

図５は、システムコントローラ１３による印刷ジョブに関する処理について説明する為のフローチャートである。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている見積量以上になったか否か判定する（ＡＣＴ５０１）。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている見積量以上であると判定した場合（ＡＣＴ５０１、ＹＥＳ）、ＡＣＴ５０３の処理に移行する。

プロセッサ２１は、メモリ２２の補給量が、メモリ２２に記憶されている見積量以上でないと判定した場合（ＡＣＴ５０１、ＮＯ）、適正帯電バイアスVCRや適正現像バイアスVDRを、現在の補給量に基づいて求めて、メモリ２２に記憶する（ＡＣＴ５０２）。プロセッサ２１は、適正帯電バイアスVCRに基づいて、帯電チャージャ７３が印加する帯電バイアスVCの電圧を制御する。プロセッサ２１は、適正現像バイアスVDRに基づいて、現像ローラ８３に印加する現像バイアスVDの電圧を制御する。

プロセッサ２１は画像形成部１９で、印刷ジョブに含まれる１枚分の画像を印刷媒体Ｐに形成させる（ＡＣＴ５０３）。

プロセッサ２１は、画像形成部１９で１枚分の画像を印刷媒体Ｐに形成したら、現像剤容器８１内の濃度を適正に保つために、トナー補給に関する処理を行う（ＡＣＴ５０４）。

プロセッサ２１は、印刷ジョブに含まれ印刷媒体Ｐに形成させる画像がまだあるか否か判定する（ＡＣＴ５０５）。

プロセッサ２１は、印刷ジョブに含まれ印刷媒体Ｐに形成させる画像がまだあれば（ＡＣＴ５０５、ＮＯ）、次の１枚分の画像についてＡＣＴ５０１を実行する。

プロセッサ２１は、印刷ジョブに含まれる画像群を印刷媒体Ｐに形成させ終えたら（ＡＣＴ５０５、ＹＥＳ）、印刷ジョブに関する処理を終了する。

プロセッサ２１が、ＡＣＴ５０１とＡＣＴ５０２とによって、トナー補給に関する処理によって増加した補給量の分だけ、今回のトナーカートリッジ２が装填部４１に装着される前から現像剤容器８１にあるトナーの適正帯電バイアスVCRや適正現像バイアスVDRの採用割合を減らして、今回のトナーカートリッジ２のトナーの適正帯電バイアスVCAや適正現像バイアスVDAの採用割合を増やす。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。

１…画像形成装置、２…トナーカートリッジ、１１…筐体、１２…通信インタフェース、１３…システムコントローラ、１４…表示部、１５…操作インタフェース、１６…用紙トレイ、１７…排紙トレイ、１８…搬送部、１９…画像形成部、２０…定着器、２１…プロセッサ、２２…メモリ、３１…給紙搬送路、３２…排紙搬送路、３３…ピックアップローラ、４１…装填部、４２…プロセスユニット、４３…露光器、４４…転写機構、５１…トナー収容容器、５２…トナー送出機構、５３…メモリ、６１…トナー補給器、７１…感光ドラム、７２…クリーナ、７３…帯電チャージャ、７４…現像器、８１…現像剤容器、８２…撹拌機構、８３…現像ローラ、８４…ドクターブレード、８５…ＡＴＣセンサ、９１…１次転写ベルト、９２…２次転写対向ローラ、９３…１次転写ローラ、９４…２次転写ローラ、９５…ヒートローラ、９６…プレスローラ。

Claims (5)

1. 搭載する第１のトナーを第１のプロセスバイアスVRでトナー像にする画像形成部と、
   前記画像形成部内のトナーの濃度を検出する濃度センサと、
   第２のトナーを搭載し、前記第２のトナーに適したプロセスバイアスVAを示すデータを記憶するメモリを備えるトナーカートリッジと、
   前記トナーカートリッジが装着される装着部と、
   前記濃度に基づいて、前記装着部に装着された前記トナーカートリッジから前記画像形成部に前記第２のトナーを補給させるトナー補給器と、
   前記濃度センサで検出した、前記装着部に前記トナーカートリッジが装着されたときの濃度を、見積量に換算し、
   前記トナーカートリッジが装着部に装着されてから前記第２のトナーを前記見積量だけ補給するまでは、前記画像形成部に
   V＝VR-（（VR-VA）/見積量）ｘ（前記トナーカートリッジが装着部に装着されて前記画像形成部に補給した前記第２のトナーの量）
   として画像形成部のプロセスバイアスＶを設定するプロセッサと、
   を具備する画像形成装置。
2. 前記プロセッサは、前記トナー補給器に前記トナーカートリッジから前記画像形成部へ前記第２のトナーを補給させる前に前記濃度センサで検出した濃度を、見積量に換算する請求項１に記載の画像形成装置。
3. プロセッサが前記装着部に装着されるトナーカートリッジから読み出す識別コードを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記プロセッサは、
   前記記憶部に記憶された識別コードが、前記トナーカートリッジから読み出した識別コードと異なると、
   前記濃度センサで検出した、前記装着部に前記トナーカートリッジが装着されたときの濃度を、見積量に換算し、
   前記トナーカートリッジが装着部に装着されてから前記第２のトナーを前記見積量だけ補給するまでは、前記画像形成部に
   V＝VR-（（VR-VA）/見積量）ｘ（前記トナーカートリッジが装着部に装着されて前記画像形成部に補給した前記第２のトナーの量）
   として画像形成部のプロセスバイアスＶを設定する、請求項１乃至２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成部は前記トナー像を担持する感光体を備え、
   前記プロセスバイアスは、前記感光体を帯電するために印加する帯電バイアスである請求項１乃至３に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部は前記トナー像を現像する現像器を備え、
   前記プロセスバイアスは、前記トナー像を現像するために前記現像器に印加する現像バイアスである請求項１乃至３に記載の画像形成装置。

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