(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容し、内部に前記現像剤の一部が溜まる凹部が形成された現像剤容器と、
前記現像剤容器内の前記現像剤を画像形成装置の現像部へ送出する現像剤送出部と、
前記凹部内の空間の両側から対向する一対の電極と、を備える現像剤供給ユニット。
【請求項２】
シート状に形成された可撓性を有する部材であり、先端縁部が前記現像剤容器の内側面に接触する状態で前記現像剤容器内において回動可能に支持された撹拌部材を備え、
前記凹部が、前記現像剤容器の内側面における前記撹拌部材の回動時に前記撹拌部材の前記先端縁部が接触する領域において前記撹拌部材の回動中心線に沿う第１方向の一端側から他端側へ延びる溝状に形成され、
前記一対の電極が、前記凹部の長手方向に沿って延びて形成されている、請求項１に記載の現像剤供給ユニット。
【請求項３】
前記撹拌部材の前記先端縁部は前記第１方向に沿って形成されており、
前記凹部は前記第１方向に対し傾斜した方向に沿う溝状に形成されている、請求項２に記載の現像剤供給ユニット。
【請求項４】
前記撹拌部材の前記先端縁部は前記第１方向に対し傾斜した方向に沿って形成されており、
前記凹部は前記第１方向に沿う溝状に形成されている、請求項２に記載の現像剤供給ユニット。
【請求項５】
前記凹部の開口に隙間を有する状態で架け渡された架設部材を備える、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の現像剤供給ユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の現像剤供給ユニットを装着可能なユニット被装着部と、
前記ユニット被装着部に装着された前記現像剤供給ユニットから供給される前記現像剤の像を被転写体に転写することにより画像を形成する画像形成部と、
前記ユニット被装着部に装着された前記現像剤供給ユニットにおける前記一対の電極の間の静電容量またはインピーダンスを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を変更する条件変更部と、を備える画像形成装置。
【請求項７】
前記条件変更部は、前記画像形成部による前記現像剤の消費量の指標値に応じて段階的に前記画像形成条件を変更する、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成条件は、感光体から前記被転写体へ前記現像剤の像を転写する転写部の転写バイアスおよび前記感光体の静電潜像に前記現像剤を供給する現像部の現像バイアスの少なくとも一方を含む、請求項６または請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成部に現像剤を供給する現像剤供給ユニットおよびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、現像剤供給ユニットおよび画像形成部を備える。前記現像剤供給ユニットは、現像剤を収容する現像剤容器と前記現像剤容器内の前記現像剤を前記画像形成部へ送出する現像剤送出部とを備える。前記画像形成部は、前記現像剤供給ユニットから供給される前記現像剤の像を被転写体に転写することにより画像を形成する。
【０００３】
また、前記現像剤容器に設けられた一対の電極の間の静電容量を検出することにより、前記現像剤容器内の前記現像剤の有無を検出できることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記画像形成装置において前記現像剤供給ユニットが交換された場合に、交換前後の前記現像剤供給ユニットにおける前記現像剤の電荷減衰性が異なる場合がある。例えば、前記現像剤供給ユニットが純正品であるかサードパーティー製品であるかによって前記現像剤の電荷減衰性が異なり得る。また、前記純正品においても、例えば前記現像剤ユニットが長期に亘って販売される間に、販売当初とは異なる特性の前記現像剤を採用することが必要になることも考えられる。
【０００６】
前記画像形成装置において、前記現像剤の電荷減衰性が異なれば、転写バイアスおよび現像バイアスなどの画像形成条件の適正値が異なる。前記現像剤の電荷減衰性に応じた適正な前記画像形成条件が設定されなければ、画像品質が悪化する。
【０００７】
本発明の目的は、交換前後の現像剤供給ユニットにおける現像剤の電荷減衰性が異なる場合においても適正な条件で画像形成を行うことができる現像剤供給ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の局面に係る現像剤供給ユニットは、現像剤容器と、現像剤送出部と、一対の電極とを備える。前記現像剤容器は、現像剤を収容し、内部に前記現像剤の一部が溜まる凹部が形成された容器である。前記現像剤送出部は、前記現像剤容器内の前記現像剤を画像形成部へ送出する部分である。前記一対の電極は、前記凹部内の空間の両側から対向する電極である。
【０００９】
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、本発明の一の局面に係る現像剤供給ユニットを装着可能なユニット被装着部と、画像形成部と、検出部と、条件変更部とを備える。前記画像形成部は、前記ユニット被装着部に装着された前記現像剤供給ユニットから供給される前記現像剤の像を被転写体に転写することにより画像を形成する部分である。前記検出部は、前記ユニット被装着部に装着された前記現像剤供給ユニットにおける前記一対の電極の間の静電容量またはインピーダンスを検出する部分である。前記条件変更部は、前記検出部の検出結果に応じて前記画像形成部の画像形成条件を変更する部分である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、交換前後の現像剤供給ユニットにおける現像剤の電荷減衰性が異なる場合においても適正な条件で画像形成を行うことができる現像剤供給ユニットおよび画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における制御関連機器のブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットの側断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットの平断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットが備える回転撹拌部の平面図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における画像形成条件補正方法設定処理の手順の一例を表すフローチャートある。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における画像形成条件補正処理の手順の一例を表すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットの平断面図である。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットの平断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の現像剤供給ユニットが備える回転撹拌部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格を有さない。
【００１３】
［第１実施形態］
まず、図１，２を参照しつつ、第１実施形態に係る画像形成装置１０の構成について説明する。画像形成装置１０は、シート状の被記録媒体９に電子写真方式によって画像を形成する装置である。被記録媒体９は、紙、コート紙、ハガキ、封筒、およびＯＨＰシートなどのシート状の部材である。
【００１４】
図１が示すように、画像形成装置１０は、筐体１００内に現像剤供給ユニット１、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５、定着部６、制御部８およびカバーセンサー８００などを備える。
【００１５】
なお、画像形成装置１０は、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリーまたは複合機などである。前記複合機は、前記プリンターの機能および前記コピー機の機能などを併せ持つ。
【００１６】
シート供給部２は、シート受部２１およびシート送出部２２を備えている。シート受部２１は、複数の被記録媒体９を重ねて載置可能に構成されている。シート送出部２２は、被記録媒体９に接して回転することにより被記録媒体９をシート受部２１から搬送路３０へ向けて送り出す。
【００１７】
シート搬送部３は、複数の搬送ローラー３１を備える。それら搬送ローラー３１が、シート供給部２から供給される被記録媒体９を画像形成部４へ向けて搬送し、さらに、画像形成後の被記録媒体９を搬送路３０の排出口から排出トレイ１０１上へ排出する。
【００１８】
画像形成部４は、シート送出部２２から供給されて搬送路３０を移動中の被記録媒体９上に現像剤９０の像を形成する。画像形成部４は、ドラム状の感光体４１、帯電部４２、現像部４３、転写部４５、除電部４６およびクリーニング部４７などを備える。なお、感光体４１は静電潜像が形成された後に現像剤９０の像を担持する像担持体の一例である。
【００１９】
感光体４１が回転し、帯電部４２が感光体４１の表面を一様に帯電させる。さらに、光走査部５がレーザー光を走査することにより帯電した感光体４１の表面に静電潜像を書き込む。さらに、現像部４３が感光体４１に現像剤９０を供給することにより、前記静電潜像を現像する。
【００２０】
現像部４３は、現像槽４３０、現像ローラー４３１および中間現像剤搬送部４３２などを備える。中間現像剤搬送部４３２は、現像剤供給ユニット１から供給される現像剤９０を現像槽４３０内へ搬送する。現像槽４３０は、現像剤供給ユニット１から中間現像剤搬送部４３２を介して供給される現像剤９０を溜める容器である。
【００２１】
現像部４３の現像ローラー４３１は、感光体４１に対向して回転し、感光体４１の表面の前記静電潜像に現像剤９０を供給する。これにより、感光体４１表面の前記静電潜像が現像剤９０によって顕像化する。
【００２２】
現像剤供給ユニット１は、現像部４３に現像剤９０を供給する装置である。現像剤供給ユニット１は、画像形成装置１０の筐体１００内におけるユニット被装着部１０２に装着されている。現像剤供給ユニット１は、ユニット被装着部１０２に対して取り外し可能な状態で装着されている。
【００２３】
画像形成装置１０の筐体１００の一部は、ユニット被装着部１０２に通じる開口を閉じる位置と前記開口を開放する位置との間で変位可能なカバー１０３である。カバー１０３が開かれた状態で現像剤供給ユニット１が交換され、交換後、カバー１０３閉じられる。
【００２４】
カバーセンサー８００は、ユニット被装着部１０２に通じる開口を塞ぐカバー１０３が閉じられた状態であるか否かを検出するセンサーである。現像剤供給ユニット１が交換される場合、カバーセンサー８００の検出結果が、カバー閉からカバー開へ変化した後に再びカバー閉へ変化する。
【００２５】
現像剤供給ユニット１は、現像剤容器１１と、現像剤送出部１２と、回転撹拌部１３０とを備える。現像剤容器１１は、現像部４３に供給するための現像剤９０を収容する容器である。現像剤送出部１２は、現像剤容器１１内の現像剤９０を画像形成部４の現像部４３へ送出する。
【００２６】
例えば、現像剤送出部１２は、回転軸部およびその回転軸部の周囲に形成された螺旋状の羽根部を有するスクリュー型搬送部などである。この場合、前記スクリュー型搬送部の前記回転軸部は、画像形成装置１０の本体側に設けられた不図示の回転駆動機構によって回転駆動される。
【００２７】
現像剤送出部１２は、現像剤容器１１内の現像剤９０を現像剤容器１１の底部に形成された出口１１２へ搬送する（図３参照）。現像剤９０は、出口１１２から現像部４３の中間現像剤搬送部４３２内へ送り出される。
【００２８】
回転撹拌部１３０は、現像剤容器１１内において回転することによって現像剤９０を撹拌する部材である。回転撹拌部１３０の詳細については後述する。
【００２９】
転写部４５は、感光体４１表面における現像剤９０の像を、搬送路３０を移動中の被記録媒体９に転写する。本実施形態における被記録媒体９は、感光体４１から現像剤９０の像が転写される被転写体の一例である。さらに、クリーニング部４７が、感光体４１表面における転写部４５を通過した後の部分に残存する現像剤９０を除去する。
【００３０】
また、除電部４６が、感光体４１表面における転写部４５を通過した後の部分を除電する。例えば、除電部４６は、除電光を照射することによって感光体４１の表面を除電する。以上に示されるように、画像形成部４は、ユニット被装着部１０２に装着された現像剤供給ユニット１から供給される現像剤９０の像を被記録媒体９に転写することにより画像を形成する。
【００３１】
定着部６は、被記録媒体９上の現像剤９０の像を加熱することにより、現像剤９０の像を被記録媒体９上に定着させる。定着部６は、ヒーター６１０を内包する加熱ローラー６１と加圧ローラー６２とを備える。加熱ローラー６１および加圧ローラー６２は、相互に接して回転することにより、それらの間に現像剤９０の像が形成された被記録媒体９を挟み込みつつ後工程へ送り出す。
【００３２】
制御部８は、シート供給部２、シート搬送部３、画像形成部４、光走査部５および定着部６を制御することにより、被記録媒体９に画像を形成する画像形成処理を実行する。
【００３３】
図２が示すように、制御部８は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）８１、メモリー８２、信号インターフェイス８３、現像バイアス印加部８４および転写バイアス印加部８５などを備えている。
【００３４】
ＭＰＵ８１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。制御部８は、ＭＰＵ８１がメモリー８２に予め記憶された各種のプログラムを実行することにより画像形成装置１０を統括的に制御する。
【００３５】
メモリー８２は、ＭＰＵ８１に各種の処理を実行させるためのプログラムＰｒ１，Ｐｒ２およびその他の情報を記憶する不揮発性の記憶部である。さらに、メモリー８２は、ＭＰＵ８１による各種データＤ１〜Ｄ４の読み書きが可能な記憶部でもある。なお、プログラムＰｒ１〜Ｐｒ３を記憶するメモリーとデータＤ１〜Ｄ４が記録されるメモリーとが個別に設けられることも考えられる。
【００３６】
信号インターフェイス８３は、ＭＰＵ８１と各種の装置状態の検出部との間の信号の受け渡しを中継するインターフェイス回路である。ＭＰＵ８１は、信号インターフェイス８３を介して前記検出部の検出信号（計測信号）を入力する。
【００３７】
現像バイアス印加部８４は、現像ローラー４３１に対して現像バイアスを印加する回路である。前記現像バイアスは、感光体４１と現像ローラー４３１との間の電位差である。例えば、現像バイアス印加部８４は、直流電圧と交流電圧とが重畳された前記現像バイアスを現像ローラー４３１に印加する。
【００３８】
転写バイアス印加部８５は、転写部４５に対して転写バイアスを印加する回路である。前記転写バイアスは、感光体４１と転写部４５との間の電位差である。例えば、転写バイアス印加部８５は、直流の前記転写バイアスを転写部４５に対して印加する。
【００３９】
ところで、画像形成装置１０において現像剤供給ユニット１が交換された場合に、交換前後の現像剤供給ユニット１における現像剤９０の電荷減衰性が異なる場合がある。例えば、現像剤供給ユニット１が純正品であるかサードパーティー製品であるかによって現像剤９０の電荷減衰性が異なり得る。
【００４０】
例えば、現像槽４３０に充填される現像剤９０の電荷減衰定数αが、０．０２０〜０．０５０の範囲内であることが考えられる。この場合、現像剤９０の帯電量のばらつきが抑制され、現像剤９０の転写不良、過帯電による静電飛散および静電オフセットなどが生じにくい。
【００４１】
現像剤９０の電荷減衰定数αは、静電気拡散率測定装置を用いて測定することができる電荷減衰速度である。この静電気拡散率測定装置の一例として、株式会社ナノシーズ製のＮＳ−Ｄ１００型などが挙げられる。例えば、電荷減衰定数αの測定方法の一例は以下の通りである。
【００４２】
まず、金属の測定セルが用意される。前記測定セルには、内径１０ｍｍ、深さ１ｍｍ程度の凹部が形成されている。現像剤９０は、前記測定セルの前記凹部に充填される。その際、現像剤９０は、スライドガラスなどの充填用具によって前記凹部に押し込まれる。さらに、前記充填用具が前記凹部の開口部分で往復移動させられることにより、前記測定セルからあふれた現像剤９０がすり切られる。前記凹部への現像剤９０の充填量が、０．０４ｇ以上０．０６ｇ以下となるように調整される。
【００４３】
現像剤９０が充填された前記測定セルは、温度３２．５℃、相対湿度８０％の環境下で、１２時間放置される。その後、前記測定セルは、接地された状態で前記静電気拡散率測定装置内に置かれ、コロナ放電に曝される。そして、前記コロナ放電の終了から０．７秒経過した後、現像剤９０の表面電位Ｖが連続的に測定される。この測定結果を次の（１）式に適用することにより、電荷減衰定数αを算出することができる。
【００４４】
【数１】
0006265168.tif 000002
なお、（１）式において、Ｖ０は表面電位Ｖの初期値であり、ｔは、減衰時間（秒）である。
【００４５】
一般に、前記サードパーティー製品は、現像剤９０が空になった純正品の現像剤供給ユニット１における現像剤容器１１に新たな現像剤９０を充填することによって製造される。その際、純正品の現像剤９０とは異なる種類の現像剤９０が現像剤容器１１に充填されることが多い。
【００４６】
また、前記純正品においても、例えば前記現像剤ユニットが長期に亘って販売される間に、販売当初とは異なる特性の前記現像剤を採用することが必要になることも考えられる。
【００４７】
画像形成装置１０において、現像剤９０の電荷減衰性が異なれば、前記転写バイアスおよび前記現像バイアスなどの画像形成条件の適正値が異なる。現像剤９０の電荷減衰性に応じた適正な前記画像形成条件が設定されなければ、画像品質が悪化する。
【００４８】
一方、以下で説明するように、現像剤供給ユニット１を備える画像形成装置１０が採用されれば、交換前後の現像剤供給ユニット１における現像剤９０の電荷減衰性が異なる場合においても適正な条件で画像形成を行うことができる。
【００４９】
［現像剤供給ユニット１の詳細構造］
次に、図３〜５を参照しつつ、現像剤供給ユニット１の詳細構造について説明する。現像剤供給ユニット１の回転撹拌部１３０は、撹拌部材１３および軸部１４を含む。軸部１４は、現像剤容器１１によって回転可能に支持されている。軸部１４は、画像形成装置１０の本体側に設けられた不図示のモーターおよび伝達ギアなどを含む回転駆動機構によって回転駆動される。
【００５０】
撹拌部材１３は、シート状に形成された可撓性を有する部材である。例えば、撹拌部材１３は、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を主成分とする薄い板材である。撹拌部材１３における相互に反対側に位置する一対の縁部のうち、一方は軸部１４に接続されており、他方は自由端である。
【００５１】
即ち、撹拌部材１３は、現像剤容器１１内において軸部１４によって回動可能に支持されている。軸部１４が回転すると、撹拌部材１３が軸部１４の周りを回動する。以下、前記自由端である縁部のことを先端縁部１３１と称する。
【００５２】
撹拌部材１３は、先端縁部１３１が現像剤容器１１の内側面１１０に接触する状態で軸部１４によって回動可能に支持されている。撹拌部材１３は、弾性変形した状態で、弾性力によって現像剤容器１１の内側面１１０に接触する。軸部１４が回転すると、撹拌部材１３の先端縁部１３１は、現像剤容器１１の内側面１１０を摺動しつつ回動する。
【００５３】
以下の説明において、撹拌部材１３の回動中心線に沿う方向のことを第１方向Ｒ１と称する。第１方向Ｒ１は水平面に沿う方向である。また、鉛直方向のことを第２方向Ｒ２と称する。また、撹拌部材１３の先端縁部１３１が現像剤容器１１の内側面１１０に沿って回動する方向のことを第３方向Ｒ３と称する。
【００５４】
図５が示すように、本実施形態の撹拌部材１３において、先端縁部１３１は第１方向Ｒ１に沿って形成されている。
【００５５】
現像剤容器１１の内部には、現像剤９０の一部が溜まる凹部１１１が形成されている。凹部１１１は、現像剤容器１１の内側面１１０における底部または底部寄りの位置に形成されている。
【００５６】
図３，４が示すように、凹部１１１は、第１方向Ｒ１の一端側から他端側へ延びる溝状に形成されている。本実施形態における凹部１１１は、第１方向Ｒ１に沿う溝状に形成されている。
【００５７】
また、凹部１１１は、現像剤容器１１の内側面１１０における、撹拌部材１３の回動時に先端縁部１３１が接触する領域に形成されている。そのため、撹拌部材１３が回動すると、先端縁部１３１が現像剤９０を凹部１１１内に掃き入れる。これにより、現像剤９０が確実に凹部１１１内に隙間無く充填される。
【００５８】
また、現像剤供給ユニット１は、凹部１１１の開口１１１０に隙間を有する状態で架け渡された架設部材１６を備える。例えば、架設部材１６は、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂を主成分とする薄い板材である。
【００５９】
図４が示す例では、架設部材１６は、１枚の板状の基部１６１とそれぞれ基部１６１から張り出して形成された複数の張出部１６２とを有する。基部１６１は、凹部１１１の縁に沿って形成されている。張出部１６２各々は、基部１６１の長手方向において間隔を空けて並んで形成されている。
【００６０】
基部１６１および張出部１６２各々の先端部が、現像剤容器１１の内側面１１０における凹部１１１の縁部に接着されている。より具体的には、基部１６１が、凹部１１１における第３方向Ｒ３の上流側の縁部に接着されている。さらに、張出部１６２各々の先端部が、凹部１１１における第３方向Ｒ３の下流側の縁部に接着されている。
【００６１】
また、現像剤容器１１の内側面１１０における架設部材１６が接着された接着部１１０１は、その周囲の面との間で架設部材１６の厚み相当の段差を成して窪んで形成されている。従って、現像剤容器１１の内側面１１０と架設部材１６の表面とが概ね面一に形成されている。この場合、撹拌部材１３の先端縁部１３１が架設部材１６の基部１６１に引っ掛かりにくく、先端縁部１３１が円滑に現像剤容器１１の内側面１１０を摺動する。
【００６２】
架設部材１６は、撹拌部材１３の先端縁部１３１が凹部１１１内に進入することを防ぐ。これにより、架設部材１６は、凹部１１１内に溜まった現像剤９０が撹拌部材１３によって掻き出されることを防ぐ。
【００６３】
さらに、現像剤供給ユニット１は、現像剤容器１１の凹部１１１内の空間の両側から対向する一対の電極１５を備える。一対の電極１５は、溝状の凹部１１１の長手方向に沿って延びて形成されている。図３，４が示す例では、電極１５各々は、溝状の凹部１１１内における長手方向に延びる一対の側壁面各々に接着されている。
【００６４】
なお、一対の電極１５が溝状の凹部１１１内に嵌め込まれることにより、一対の電極１５自体が溝状の凹部１１１内の一対の側壁を成す構造が採用されることも考えられる。
【００６５】
一対の電極１５は、凹部１１１内に溜まる現像剤９０を誘電体として間に挟むコンデンサを構成する。一対の電極１５の間の静電容量およびインピーダンスは、凹部１１１内に溜まる現像剤９０の量および電荷減衰性に応じて定まる。電荷減衰性が高い現像剤９０は帯電状態を維持しにくく、電荷減衰性が低い現像剤９０は帯電状態を維持しやすい。
【００６６】
従って、現像剤９０が凹部１１１内に隙間無く充填される場合、一対の電極１５の間の静電容量およびインピーダンスは、凹部１１１内に溜まる現像剤９０の電荷減衰性の指標となる。即ち、前記静電容量が大きいこと、および、前記インピーダンスが小さいことは、それぞれ前記電荷減衰性が高いことを表す。前記静電容量が小さいこと、および、前記インピーダンスが大きいことは、それぞれ前記電荷減衰性が低いことを表す。
【００６７】
なお、前述したように、電荷減衰性は、前記セルの凹部内における現像剤９０の表面電位の減衰を計測することによって求められる。前記セルの凹部内における現像剤９０層は、コンデンサと抵抗の並列回路とみなすことができる。即ち、現像剤９０の電荷が減衰する現象は、コンデンサに充電された電荷が流出する現象と近似する。一対の電極１５の間の静電容量は、このコンデンサの容量に相当する。また、一対の電極１５の間のインピーダンスは、前記並列回路全体の抵抗に相当する。
【００６８】
本実施形態においては、回動する撹拌部材１３が現像剤９０を凹部１１１内に掃き入れるため、現像剤９０が確実に凹部１１１内に隙間無く充填される。この場合、一対の電極１５の間の静電容量およびインピーダンスは、凹部１１１内における現像剤９０の滞留量の変動の影響を受けることなく、精度の高い前記電荷減衰性の指標値となる。
【００６９】
さらに、凹部１１１が第１方向Ｒ１に沿って延びた溝状に形成されており、一対の電極１５は、凹部１１１の長手方向に沿って延びて形成されている。この場合、狭い間隔で対応する一対の電極１５の間に多くの量の現像剤９０を充填することができる。そのため、現像剤容器１１内の現像剤９０の平均的な前記電荷減衰性を高感度で検出することができる。
【００７０】
画像形成装置１０は、ユニット被装着部１０２に装着された現像剤供給ユニット１における一対の電極１５に電気的に接続される電極間特性検出部７を備える。電極間特性検出部７は、ユニット被装着部１０２に装着された現像剤供給ユニット１における一対の電極１５の間の静電容量またはインピーダンスを検出する回路である。
【００７１】
図３が示す例において、電極間特性検出部７は、現像剤容器１１内に取り付けられた共振コイル７１とユニット被装着部１０２に取り付けられた共振周波数検出回路７３とを備える。共振コイル７１は、一対の電極１５と電線７２で接続されており、一対の電極１５とともにＬＣ共振回路を構成している。なお、共振コイル７１は、現像剤９０と接触しないように不図示のカバーで密封されている。
【００７２】
共振周波数検出回路７３は、前記ＬＣ共振回路の共振周波数を検出する周知の回路である。共振周波数検出回路７３は、共振コイル７１に対し現像剤容器１１の外壁を介して対向する一次側コイルと、その一次側コイルに接続された発振器とを含む。前記一次側コイルは、現像剤供給ユニット１がユニット被装着部１０２に装着された状態において、共振コイル７１に対して現像剤容器１１の外壁を介して近接する位置に固定されている。
【００７３】
一対の電極１５の面積および共振コイル７１のインダクタンスが一定であり、一対の電極１５の間の現像剤９０の量がほぼ一定とみなせる。そのため、前記ＬＣ共振回路の共振周波数は、一対の電極１５の間の現像剤９０の誘電率によって定まり、現像剤９０における誘電率および電荷減衰性は相関が高い。
【００７４】
前記ＬＣ共振回路の共振周波数の２乗と一対の電極１５の間の静電容量とが反比例する。また、一対の電極１５の間の静電容量とインピーダンスとが反比例する。従って、共振周波数検出回路７３は、一対の電極１５の間の静電容量を検出する回路であるとともに、一対の電極１５の間のインピーダンスを検出する回路でもある。
【００７５】
また、画像形成装置１０において、ＭＰＵ８１は、前記画像形成処理における予め定められた単位毎に画像形成部４による現像剤９０の消費量の指標値を算出し、その算出結果を表す現像剤消費量データＤ１をメモリー８２に記録する。
【００７６】
例えば、ＭＰＵ８１は、１枚の被記録媒体９への画像形成が行われるごとに、予め定められた面積当たりの印字率を算出する。前記印字率は、予め定められた面積に対する実際に現像された部分の面積の比率である。さらに、制御部８は、前記印字率の積算値を現像剤消費量データＤ１としてメモリー８２に記録する。
【００７７】
さらに、ＭＰＵ８１は、電極間特性検出部７の検出結果に応じて画像形成部４の画像形成条件を変更する処理を実行する。本実施形態において、前記画像形成条件を変更する処理は、画像形成条件補正方法設定処理と画像形成条件補正処理とを含む。
【００７８】
前記画像形成条件補正方法設定処理は、ＭＰＵ８１が補正方法設定プログラムＰｒ１を実行することによって実現される。また、前記画像形成条件補正処理は、ＭＰＵ８１が条件補正プログラムＰｒ２を実行することによって実現される。
【００７９】
補正方法設定プログラムＰｒ１および条件補正プログラムＰｒ２を実行するＭＰＵ８１は、電極間特性検出部７の検出結果に応じて画像形成部４の画像形成条件を変更する条件変更部の一例である。
【００８０】
［画像形成条件補正方法設定処理］
次に、図６を参照しつつ、前記画像形成条件補正方法設定処理について説明する。図６は、前記画像形成条件補正方法設定処理の手順の一例を表すフローチャートである。以下の説明において、Ｓ１０１，Ｓ１０２，…は、ＭＰＵ８１が実行する各工程の識別符号を表す。
【００８１】
ＭＰＵ８１は、予め定められた開始イベントが検知されたときに前記画像形成条件補正方法設定処理を実行する。前記開始イベントは、現像剤供給ユニット１が交換されたこと、または、少なくとも現像剤供給ユニット１が交換された可能性があることを示すイベントである。例えば、前記開始イベントは、カバーセンサー８００の検出結果が、カバー閉からカバー開へ変化した後に再びカバー閉へ変化したことである。
【００８２】
＜工程Ｓ１０１＞
前記画像形成条件補正処理において、まず、ＭＰＵ８１は、電極間特性検出部７の検出結果を入力し、今回入力した電極間特性検出部７の検出結果と前回入力した電極間特性検出部７の検出結果とを比較する。前回の電極間特性検出部７の検出結果は、メモリー８２に前回検出データＤ２として記憶されている。
【００８３】
＜工程Ｓ１０２＞
ＭＰＵ８１は、今回および前回の電極間特性検出部７の検出結果の比較により、現像剤供給ユニット１内の現像剤９０の電荷減衰性が予め定められた程度を越えて変化したか否かを判定する。ＭＰＵ８１は、今回および前回の電極間特性検出部７の検出結果の差が予め定められた許容範囲を超える場合に、現像剤９０の電荷減衰性が変化したと判定する。
【００８４】
ＭＰＵ８１は、現像剤供給ユニット１内の現像剤９０の電荷減衰性が予め定められた程度を越えて変化していないと判定すると、前記画像形成条件補正処理を終了させる。
【００８５】
＜工程Ｓ１０３＞
一方、ＭＰＵ８１は、現像剤供給ユニット１内の現像剤９０の電荷減衰性が変化したと判定すると、今回入力した電極間特性検出部７の検出結果を前回検出データＤ２としてメモリー８２に記録する。
【００８６】
＜工程Ｓ１０４＞
さらに、ＭＰＵ８１は、メモリー８２の現像剤消費量データＤ１を初期値に設定する。
【００８７】
＜工程Ｓ１０５＞
さらに、ＭＰＵ８１は、予め定められた画像形成条件のパラメーター値を、今回の電極間特性検出部７の検出結果に対応した値に設定する。以下、工程Ｓ１０５で設定される前記パラメーター値のことを適応値と称する。
【００８８】
前記適応値は、現像槽４３０内の現像剤９０の全てが新たに装着された現像剤供給ユニット１内の現像剤９０に置き換わった場合に良好な画像形成結果を得るための前記パラメーター値である。電極間特性検出部７の検出結果と前記画像形成条件のパラメーターごとの前記適応値との対応関係は、メモリー８２が、画像形成条件適応データＤ３として予め記憶している。
【００８９】
工程Ｓ１０５において設定の対象となり得る前記パラメーター値は、例えば、前記現像バイアスおよび前記転写バイアスの一方または両方である。ＭＰＵ８１は、一対の電極１５の間の静電容量が大きい場合に、前記静電容量が小さい場合よりも前記転写バイアスの前記適応値を大きい値に設定する。また、ＭＰＵ８１は、前記静電容量が大きい場合に、前記静電容量が小さい場合よりも前記現像バイアスの前記適応値を小さい値に設定する。この場合、前記現像バイアスの交流成分におけるピーク間の電位差を小さく設定することが考えられる。
【００９０】
換言すれば、ＭＰＵ８１は、一対の電極１５の間のインピーダンスが小さい場合に、前記インピーダンスが大きい場合よりも前記転写バイアスの前記適応値を大きい値に設定する。また、ＭＰＵ８１は、前記インピーダンスが小さい場合に、前記インピーダンスが大きい場合よりも前記現像バイアスの前記適応値を小さい値に設定する。この場合、前記現像バイアスの交流成分におけるピーク間の電位差を小さく設定することが考えられる。
【００９１】
＜工程Ｓ１０６＞
そして、ＭＰＵ８１は、前記画像形成条件の前記パラメーター値を、現状の値から予め定められた１段階分だけ前記適応値へ近づくように補正する。
【００９２】
例えば、前記転写バイアスに関し、ＭＰＵ８１は、転写バイアス印加部８５における前記転写バイアスの設定値を、現状の値から予め定められた１段階分だけ前記適応値へ近づくように補正する。また、前記現像バイアスに関し、ＭＰＵ８１は、現像バイアス印加部８４における前記現像バイアスの設定値を、現状の値から予め定められた１段階分だけ前記適応値へ近づくように補正する。
【００９３】
＜Ｓ１０７＞
さらに、ＭＰＵ８１は、前記現像剤消費量の判定値を設定し、その判定値を判定データＤ４としてメモリー８２に記録する。判定データＤ４は、前記画像形成条件の前記パラメーター値をさらに１段階分だけ補正するタイミングを特定するデータである。
【００９４】
判定データＤ４は、後述する前記画像形成条件補正処理において現像剤消費量データＤ１と比較される。後述するように、現像剤消費量データＤ１の値が判定データＤ４の値に到達したタイミングで、前記画像形成条件の前記パラメーター値がさらに１段階分だけ補正される。
【００９５】
例えば、前記判定値が、その時点の前記現像剤消費量に予め定められた単位消費量を加算した値であることが考えられる。工程Ｓ１０７が終了すると、前記画像形成条件補正方法設定処理が終了する。
【００９６】
［画像形成条件補正処理］
続いて、図７を参照しつつ、前記画像形成条件補正処理について説明する。図７は、前記画像形成条件補正処理の手順の一例を表すフローチャートである。以下の説明において、Ｓ２０１，Ｓ２０２，…は、ＭＰＵ８１が実行する各工程の識別符号を表す。
【００９７】
ＭＰＵ８１は、１まとまりの前記画像形成処理が実行されるごとに前記画像形成条件補正処理を実行する。
【００９８】
＜工程Ｓ２０１＞
前記画像形成条件補正処理において、まず、ＭＰＵ８１は、前述の要領で現像剤９０の前記現像剤消費量の指標値を算出し、その算出結果を表す現像剤消費量データＤ１をメモリー８２に記録する。
【００９９】
＜工程Ｓ２０２＞
さらに、ＭＰＵ８１は、電極間特性検出部７の検出結果に基づく補正の対象となる前記画像処理条件の前記パラメーター値各々について、対応する前記適応値と一致しているか否かを判定する。前記パラメーター値が前記適応値に一致していることは、電極間特性検出部７の検出結果に基づく補正が既に終了していることを示す。
【０１００】
なお、補正の対象となり得る前記画像処理条件の前記パラメーター値は、前記転写バイアスおよび前記現像バイアスなどである。
【０１０１】
以下の説明において、電極間特性検出部７の検出結果に基づく補正の対象となる前記画像処理条件の前記パラメーター値のうち、工程Ｓ２０２において前記適応値と一致していないと判定されたものを補正途中パラメーター値と称する。
【０１０２】
補正の対象となる前記画像処理条件の全ての前記パラメーター値が対応する前記適応値と一致している場合、ＭＰＵ８１は、前記画像形成条件補正処理を終了させる。
【０１０３】
＜工程Ｓ２０３＞
一方、前記補正途中パラメーター値が残っている場合、ＭＰＵ８１は、現像剤消費量データＤ１と判定データＤ４とを比較することにより、前記現像剤消費量が前記判定値に達したか否かを判定する。
【０１０４】
前記現像剤消費量が前記判定値に未だ達していない場合、ＭＰＵ８１は、前記画像形成条件補正処理を終了させる。
【０１０５】
＜工程Ｓ２０４＞
一方、前記現像剤消費量が前記判定値に未だ達した場合、ＭＰＵ８１は、工程Ｓ１０６と同様に、前記画像形成条件の前記パラメーター値を、現状の値から予め定められた１段階分だけ前記適応値へ近づくように補正する。
【０１０６】
但し、ＭＰＵ８１は、前記画像形成条件の前記パラメーター値の補正を、前記パラメーター値が前記適応値を超えない範囲で行う。即ち、前記パラメーター値が、予め定められた１段階分の補正によって前記適応値を超える場合には、ＭＰＵ８１は、前記パラメーター値を前記適応値に設定する。
【０１０７】
＜工程Ｓ２０５＞
さらに、ＭＰＵ８１は、工程Ｓ１０７と同様に、次回の前記現像剤消費量の前記判定値を設定し、メモリー８２に記録されている判定データＤ４を新たに設定された前記判定値のデータに更新する。工程Ｓ２０５が終了すると、前記画像形成条件補正処理が終了する。
【０１０８】
現像剤９０の消費がさらに進み、前記現像剤消費量が前記判定値に達するごとに、ＭＰＵ８１は、段階的に前記画像形成条件を変更する。即ち、ＭＰＵ８１は、前記現像剤消費量の指標値である前記印字率の積算値に応じて段階的に前記画像形成条件を変更する（Ｓ１０６，Ｓ２０４）。
【０１０９】
現像剤供給ユニット１において、一対の電極１５が、現像剤容器１１の凹部１１１に溜まる現像剤９０を間に挟むコンデンサを構成する。そのため、一対の電極１５の間の静電容量およびインピーダンスが、凹部１１１内における現像剤９０の滞留量の変動の影響を受けることなく、精度の高い前記電荷減衰性の指標値となる。
【０１１０】
さらに、画像形成装置１０において、電極間特性検出部７が、現像剤供給ユニット１における一対の電極１５の間の静電容量またはインピーダンスを検出し、ＭＰＵ８１が、電極間特性検出部７の検出結果に応じて画像形成部４の前記画像形成条件を変更する。
【０１１１】
即ち、前記転写バイアスまたは前記現像バイアスなどの前記画像形成条件が、精度の高い前記電荷減衰性の指標値に対応した適正なパラメーター値に変更される。従って、画像形成装置１０は、交換前後の現像剤供給ユニット１における現像剤９０の前記電荷減衰性が異なる場合においても適正な条件で画像形成を行うことができる。
【０１１２】
また、現像槽４３０内において交換後の現像剤供給ユニット１の現像剤９０が占める割合は、現像剤９０の消費が進むにつれて徐々に増大する。これに対し、ＭＰＵ８１は、前記現像剤消費量の増大に応じて段階的に前記画像形成条件を変更する（Ｓ１０６，Ｓ２０４）。その結果、現像部４３内に存在する現像剤９０の平均的な前記電荷減衰性に対応したより適切な前記画像形成条件が設定される。
【０１１３】
［第２実施形態］
次に、図８を参照しつつ、画像形成装置１０に適用可能な第２実施形態に係る現像剤供給ユニット１Ａについて説明する。図８は、第２実施形態に係る画像形成装置における現像剤供給ユニット１Ａの平断面図である。図８において、図１〜５に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
【０１１４】
以下、現像剤供給ユニット１Ａにおける現像剤供給ユニット１と異なる点について説明する。現像剤供給ユニット１Ａにおいて、現像剤容器１１の凹部１１１Ａは、現像剤供給ユニット１の凹部１１１と同様に、第１方向Ｒ１の一端側から他端側へ延びる溝状に形成されている。
【０１１５】
図８が示すように、現像剤容器１１の凹部１１１Ａは、第１方向Ｒ１に対し傾斜した方向に沿う溝状に形成されている。即ち、凹部１１１Ａの長手方向は、第１方向Ｒ１に対して鋭角を成している。
【０１１６】
また、現像剤供給ユニット１Ａは、現像剤供給ユニット１と同じく撹拌部材１３を備える。従って、撹拌部材１３の先端縁部１３１は、現像剤供給ユニット前記第１方向に沿って形成されている。図８において、撹拌部材１３の一部が仮想線（２点鎖線）で描かれている。
【０１１７】
図８が示すように、現像剤供給ユニット１Ａにおいては、撹拌部材１３の先端縁部１３１が、溝状の凹部１１１Ａにおける第３方向Ｒ３の上流側から下流側へ跨る状態で凹部１１１Ａ上を通過する。この場合、撹拌部材１３の先端縁部１３１が凹部１１１内に進入しにくい。
【０１１８】
画像形成装置１０において現像剤供給ユニット１Ａが採用される場合、現像剤供給ユニット１が採用される場合と同様の効果が得られる。
【０１１９】
本実施形態においては、斜めに延びた凹部１１１Ａの形状および架設部材１６が、凹部１１１内に溜まった現像剤９０が撹拌部材１３によって掻き出されることを防ぐ。また、現像剤供給ユニット１Ａにおいて、架設部材１６が省略されることも考えられる。
【０１２０】
［第３実施形態］
次に、図９，１０を参照しつつ、画像形成装置１０に適用可能な第３実施形態に係る現像剤供給ユニット１Ｂについて説明する。図９は、第３実施形態に係る画像形成装置における現像剤供給ユニット１Ｂの平断面図である。図１０は、現像剤供給ユニット１Ｂが備える回転撹拌部１３０Ｂの平面図である。図９，１０において、図１〜５に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。
【０１２１】
以下、現像剤供給ユニット１Ｂにおける現像剤供給ユニット１と異なる点について説明する。現像剤供給ユニット１Ｂは、撹拌部材１３の代わりに形状が異なる撹拌部材１３Ｂを備える。なお、図９において、撹拌部材１３Ｂの一部が仮想線（２点鎖線）で描かれている。
【０１２２】
図９，１０が示すように、現像剤供給ユニット１Ｂにおいて、撹拌部材１３Ｂの先端縁部１３１は第１方向Ｒ１に対し傾斜した方向に沿って形成されている。即ち、撹拌部材１３Ｂの先端縁部１３１は、第１方向Ｒ１に対して鋭角を成している。また、現像剤供給ユニット１Ｂにおいて、現像剤容器１１の凹部１１１は、第１方向Ｒ１に沿う溝状に形成されている。
【０１２３】
図９が示すように、現像剤供給ユニット１Ｂにおいても、撹拌部材１３Ｂの先端縁部１３１が、溝状の凹部１１１における第３方向Ｒ３の上流側から下流側へ跨る状態で凹部１１１上を通過する。この場合、撹拌部材１３Ｂの先端縁部１３１が凹部１１１内に進入しにくい。
【０１２４】
画像形成装置１０において現像剤供給ユニット１Ｂが採用される場合、現像剤供給ユニット１が採用される場合と同様の効果が得られる。
【０１２５】
本実施形態においては、撹拌部材１３Ｂの先端縁部１３１の形状および架設部材１６が、凹部１１１内に溜まった現像剤９０が撹拌部材１３によって掻き出されることを防ぐ。また、現像剤供給ユニット１Ｂにおいて、架設部材１６が省略されることも考えられる。
【０１２６】
[応用例]
以上に示された画像形成装置１０において、電極間特性検出部７が共振コイル７１および共振周波数検出回路７３とは異なる構成を有することも考えられる。
【０１２７】
例えば、現像剤供給ユニット１，１Ａ，１Ｂが、一対の電極１５各々と電気的に接続されているとともに一部が現像剤容器１１の外側に露出した一対の第１端子を備えることが考えられる。この場合、画像形成装置１０は、現像剤供給ユニット１，１Ａ，１Ｂがユニット被装着部１０２に装着された状態において前記一対の第１端子と物理的に接触する一対の第２端子を備える。
【０１２８】
そして、電極間特性検出部７が、前記第２端子と電気的に接続され、一対の電極１５の間の静電容量またはインピーダンスを検出する周知の回路であることが考えられる。
【０１２９】
また、現像剤供給ユニット１，１Ａ，１Ｂにおいて、架設部材１６が網状の部材であることも考えられる。
【０１３０】
また、画像形成装置１０が、タンデム方式のカラー画像形成装置であることも考えられる。前記カラー画像形成装置は、異なる色ごとに設けられた複数の画像形成部４と、画像形成部４各々の感光体４１から現像剤９０の像が転写される中間転写ベルトとを備える。
【０１３１】
前記カラー画像形成装置において、転写部４５は、感光体４１上の現像剤９０の像を前記中間転写ベルト上に転写する一次転写部であり、前記中間転写ベルトは一次被転写体である。また、前記カラー画像形成装置は、前記中間転写ベルト上の現像剤９０の像をシート状の被記録媒体９に転写する二次転写部を備える。シート状の被記録媒体９は二次被転写体である。
【０１３２】
前記カラーが像形成装置において、前記一次転写部である転写部４５の前記転写バイアスが、電極間特性検出部７の検出結果に基づいて変更されることが考えられる。
【０１３３】
なお、本発明に係る現像剤供給ユニットおよび画像形成装置は、各請求項に記載された発明の範囲において、以上に示された実施形態及び応用例を自由に組み合わせること、或いは実施形態及び応用例を適宜、変形する又は一部を省略することによって構成されることも可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１，１Ａ，１Ｂ：現像剤供給ユニット
２        ：シート供給部
３        ：シート搬送部
４        ：画像形成部
５        ：光走査部
６        ：定着部
７        ：電極間特性検出部
８        ：制御部
９        ：被記録媒体
１０      ：画像形成装置
１１      ：現像剤容器
１２      ：現像剤送出部
１３      ：撹拌部材
１３Ｂ    ：撹拌部材
１４      ：軸部
１５      ：電極
１６      ：架設部材
２１      ：シート受部
２２      ：シート送出部
３０      ：搬送路
３２      ：搬送ローラー
４１      ：感光体
４２      ：帯電部
４３      ：現像部
４５      ：転写部
４６      ：除電部
４７      ：クリーニング部
６１      ：加熱ローラー
６２      ：加圧ローラー
７１      ：共振コイル
７２      ：電線
７３      ：共振周波数検出回路
８１      ：ＭＰＵ
８２      ：メモリー
８３      ：信号インターフェイス
８４      ：現像バイアス印加部
８５      ：転写バイアス印加部
９０      ：現像剤
１００    ：筐体
１０１    ：排出トレイ
１０２    ：ユニット被装着部
１０３    ：カバー
１１０    ：現像剤容器の内側面
１１１，１１１Ａ：凹部
１１２    ：出口
１３０，１３０Ｂ：回転撹拌部
１３１    ：撹拌部材の先端縁部
１６１    ：架設部材の基部
１６２    ：架設部材の張出部
４３０    ：現像槽
４３１    ：現像ローラー
４３２    ：中間現像剤搬送部
６１０    ：ヒーター
８００    ：カバーセンサー
１１０１  ：接着部
１１１０  ：凹部の開口
Ｄ１      ：現像剤消費量データ
Ｄ２      ：前回検出データ
Ｄ３      ：画像形成条件適応データ
Ｄ４      ：判定データ
Ｐｒ１    ：補正方法設定プログラム
Ｐｒ２    ：条件補正プログラム
【図１】
0006265168.tif 000003
【図２】
0006265168.tif 000004
【図３】
0006265168.tif 000005
【図４】
0006265168.tif 000006
【図５】
0006265168.tif 000007
【図６】
0006265168.tif 000008
【図７】
0006265168.tif 000009
【図８】
0006265168.tif 000010
【図９】
0006265168.tif 000011
【図１０】
0006265168.tif 000012