JP5911394B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを利用して被転写材に画像を形成する画像形成装置に関する。

プリンター、コピー機及び複合機等の画像形成装置には、トナーを利用して被転写材としての用紙に画像を形成するものがある。そのトナーの原料には、従来、石油が使用されている。近年、地球環境への配慮、及び化石資源の枯渇への配慮から、植物油脂を原料とするバイオトナーの使用が促進されている。バイオトナーの使用を促進するために、従来のトナーの使用を前提とした従来機種での使用が目指されている。バイオトナーを従来機種で使用するためには、バイオトナーの特性を従来のトナーの特性と同じにする必要がある。ところが、バイオトナーの特性は、従来のトナーと特性と必ずしも同等になっていない。

従来の画像形成装置には、標準のトナーの代わりにその標準のトナーとは異なる別のトナーが使用される場合に、標準のトナーと別のトナーとの混合割合が５０％になるまでは、標準のトナーに合ったプロセス条件を採用し、混合割合が５０％を超えると、別のトナーに合ったプロセス条件を採用するものがある（特許文献１参照）。

特開平１−２３２３６０号公報

バイオトナーと従来のトナーとでは流動性等の特性が異なるために、トナーカートリッジから現像器に単位時間当たりに供給されるトナーの量も異なる。特許文献１に記載された画像形成装置は、プロセス条件を変更するものであり、トナーカートリッジから現像器に供給されるトナーに関する制御が行われるものではない。すなわち、特許文献１には、トナー補給の制御に関する具体的な方法が記載されていない。したがって、特許文献１に記載された画像形成装置では、仮にバイオトナーが使用される場合、従来のトナーと比較して、トナーカートリッジから現像器に供給されるトナーの量の違いから、現像器におけるトナーの濃度等が変動する可能性がある。トナー濃度等が変動する場合には、画像形成装置によって被転写材としての用紙に形成される画像の画質が変動する。

本発明は、従来とは異なるトナーが使用される場合でも、被転写材に形成される画像の画質を安定させることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、像担持体と、現像部と、トナーカートリッジと、情報読出部と、制御部とを備える画像形成装置に関する。前記像担持体は、表面に形成された静電潜像がトナーで現像されることにより、前記表面にトナー画像が形成される。前記現像部は、トナーを攪拌する攪拌部を有する。前記現像部は、前記攪拌部によって攪拌したトナーを前記像担持体に供給する。前記トナーカートリッジは、トナーを収容する。前記トナーカートリッジは、当該トナーカートリッジから前記現像部に供給されるトナーの供給量に関する供給量情報を記憶するカートリッジ記憶部と、収容するトナーを前記現像部に供給するトナー供給部とを有する。前記情報読出部は、前記カートリッジ記憶部に記憶される前記供給量情報を読み出す。前記制御部は、前記情報読出部によって読み出された前記供給量情報に基づいて、前記トナーカートリッジから前記現像部に供給されるトナーの量を調整するよう前記トナー供給部を制御する。

本発明によれば、従来とは異なるトナーが使用される場合でも、被転写材に形成される画像の画質を安定させることができる画像形成装置を提供することができる。

コピー機の各構成要素の配置を説明するための図である。 現像器及び感光体ドラムについて説明するための図である。 トナーの落下量について説明するための図である。 コピー機の概略の機能構成について説明するためのブロック図である。 印字率及び画像形成枚数に応じた入れ替わり率の一例を示す図である。 温度及び湿度に応じた入れ替わり率の補正値の一例を示す図である。 Ｔ／Ｃに応じた入れ替わり率の補正値の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の実施形態を説明する。
図１により、本実施形態における画像形成装置としてのコピー機１における全体構造を説明する。図１は、コピー機１の各構成要素の配置を説明するための図である。

図１に示すように、画像形成装置としてのコピー機１は、コピー機１における上下方向Ｚの上方側に配置される画像読取装置３００と、コピー機１における上下方向Ｚの下方側に配置され画像読取装置３００により読み取られた画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔにトナー画像を形成する装置本体Ｍと、を備える。
なお、コピー機１の説明において、副走査方向Ｘをコピー機１の「左右方向」ともいい、主走査方向Ｙ（図１を貫く方向）をコピー機１の「前後方向」ともいう。コピー機１の上下方向Ｚは、副走査方向Ｘ及び主走査方向Ｙと直交する。

まず、画像読取装置３００について説明する。
図１に示すように、画像読取装置３００は、原稿Ｇの画像を読み取る読取部３０１と、読取部３０１の上方側に配置され読取部３０１に原稿Ｇを搬送する原稿搬送部７０と、を備える。

読取部３０１は、筐体３０６と、筐体３０６の上方側に配置される第１読取面３０２Ａ及び第２読取面３０２Ｂと、を備える。また、読取部３０１は、筐体３０６の内部空間３０４に、光源を含む照明部３４０と、複数のミラー３２１、３２２及び３２３と、副走査方向Ｘに移動する第１枠体３１１及び第２枠体３１２と、結像レンズ３５７と、読取手段としてのＣＣＤ３５８と、ＣＣＤ３５８により読み取られた画像情報に対して所定の処理をすると共に該画像情報を装置本体Ｍ側に出力させるＣＣＤ基板３６１と、を備える。照明部３４０及び第１ミラー３２１は、第１枠体３１１に収容される。第２ミラー３２２及び第３ミラー３２３は、第２枠体３１２に収容される。

原稿搬送部７０は、読取部３０１に対して不図示の連結部により開閉可能に連結されている。原稿搬送部７０は、上方側に原稿載置部７１を有し、内部に送りローラー（図示せず）を有する。原稿搬送部７０は、読取部３０１の第１読取面３０２Ａ及び第２読取面３０２Ｂを保護する機能を有する。

第１読取面３０２Ａは、原稿搬送部７０により搬送される原稿Ｇを読み取る場合に用いられる読取面である。第１読取面３０２Ａは、原稿Ｇが搬送される第１コンタクトガラス３３５Ａの上面に沿って形成される。第１読取面３０２Ａは、筐体３０６における左側面近傍に位置する。なお、図１に示すこの位置を「第１読取位置」ともいう。

第２読取面３０２Ｂは、原稿搬送部７０を用いずに原稿Ｇを読み取る場合に用いられる読取面である。第２読取面３０２Ｂは、原稿Ｇが載置される第２コンタクトガラス３３５Ｂの上面に沿って形成される。第２読取面３０２Ｂは、第１読取面３０２Ａよりも右側であって、読取部３０１における副走査方向Ｘの大部分に亘っている。
第１読取面３０２Ａ及び第２読取面３０２Ｂは、副走査方向Ｘ及び主走査方向Ｙと直交する方向に拡がる。

原稿搬送部７０により搬送される原稿Ｇを読み取る場合、原稿Ｇは、原稿載置部７１に載置される。原稿載置部７１に載置された原稿Ｇは、原稿搬送部７０の内部に設けられた前記送りローラーにより、読取部３０１の第１読取面３０２Ａへ搬送される。この場合、第１枠体３１１及び第２枠体３１２は、前記第１読取位置に配置され、移動しない。そして、原稿搬送部７０により原稿Ｇが第１読取面３０２Ａの上をスライドするように搬送されることで、読取装置としてのＣＣＤ３５８により、原稿Ｇの表面に形成された画像が読み取られる。

また、原稿搬送部７０が開状態の場合、原稿Ｇは、第２読取面３０２Ｂに載置される。この場合、第１枠体３１１及び第２枠体３１２それぞれは、後述する光路Ｈの長さ（光路長）を一定に保持しながら副走査方向Ｘに移動する。これにより、第２読取面３０２Ｂに載置された原稿Ｇの画像が読み取られる。

筐体３０６の内部空間３０４において、複数のミラー３２１、３２２及び３２３は、原稿Ｇからの光を結像レンズ３５７に入光させるための光路Ｈを形成する。また、第１枠体３１１が副走査方向Ｘに一定速度Ａで移動すると共に、第２枠体３１２が副走査方向Ｘに一定速度Ａ／２で移動するため、画像読み取り動作時においても、光路Ｈの長さは一定に維持される。読取部３０１の詳細については後述する。

次に、装置本体Ｍについて説明する。
装置本体Ｍは、所定の画像情報に基づいて用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。

図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、帯電部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと、トナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄと、トナー供給部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、ドラムクリーニング部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、除電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、中間転写ベルト７と、１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄと、２次転写ローラー８と、対向ローラー１８と、定着部９と、を備える。

図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、手差し給紙部６４と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラー対８０と、第１排紙部５０ａと、第２排紙部５０ｂとを備える。なお、搬送路Ｌは、後述するように、第１搬送路Ｌ１と、第２搬送路Ｌ２と、第３搬送路Ｌ３と、手差し搬送路Ｌａと、戻り搬送路Ｌｂと、後処理搬送路Ｌｃとの集合体である。

以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる帯電、レーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによる露光、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄによる現像、中間転写ベルト７及び１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄによる１次転写、除電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによる除電、及びドラムクリーニング部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部ＧＫにおいては、中間転写ベルト７、２次転写ローラー８及び対向ローラー１８による２次転写、並びに定着部９による定着が行われる。

感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれは、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれは、中間転写ベルト７の進行方向に対して直交する方向に延びる回転軸を中心に矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれにおける表面には、静電潜像が形成され得る。すなわち、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、表面に形成された静電潜像がトナーで現像されることにより、表面にトナー画像が形成される。

帯電部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に対向して配置される。帯電部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。

レーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄそれぞれは、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モーター等を有して構成される。

レーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄそれぞれは、読取部３０１により読み込まれた画像に関する画像情報に基づいて感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面を走査露光する。レーザスキャナユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄそれぞれにより走査露光されることで、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に静電潜像が形成される。

現像部としての現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、供給されたトナーを攪拌する攪拌部を有し、その攪拌部によって攪拌したトナーを感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに供給する。すなわち、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにそれぞれ対応して設けられ、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に対向して配置される。現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて、カラーのトナー画像を感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に形成する。現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの色に対応する。現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面に対向配置された現像ローラー、トナー攪拌用の攪拌ローラー等を有して構成される。

トナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄそれぞれは、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれに対応して設けられており、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれに対して供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄそれぞれは、イエローのトナー、シアンのトナー、マゼンタのトナー、ブラックのトナーを収容する。そのようなトナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄそれぞれは、メモリ５０１（本発明の「カートリッジ記憶部」に対応する、図４参照）と、トナー供給部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、を備える。メモリ５０１は、トナーの供給量に関する供給量情報を記憶する。供給量情報の詳細については、後述する。

トナー供給部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄそれぞれは、トナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ及び現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにそれぞれ対応して設けられており、トナーカートリッジ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄそれぞれに収容された各色のトナーを、現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれに対して供給する。トナー供給部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄそれぞれと現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄそれぞれとは、不図示のトナー供給路により結ばれている。

中間転写ベルト７には、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに形成された各色のトナー画像が順次１次転写される。中間転写ベルト７は、従動ローラー３５、駆動ローラーからなる対向ローラー１８、テンションローラー３６等に掛け渡される。テンションローラー３６が中間転写ベルト７を内側から外側に付勢するため、中間転写ベルト７には所定の張力が与えられる。

中間転写ベルト７を挟んで感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと反対の側には、１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄそれぞれが対向して配置される。

中間転写ベルト７における所定部分は、１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄそれぞれと、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれとにより挟み込まれる。この挟み込まれた所定部分は、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれにおける表面に押し当てられる。感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれと１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄそれぞれとの間で、それぞれ１次転写ニップＮ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄが形成される。１次転写ニップＮ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄそれぞれにおいて、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれに現像された各色のトナー画像が中間転写ベルト７に順次１次転写される。これにより、中間転写ベルト７には、フルカラーのトナー画像が形成される。

１次転写ローラー３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄそれぞれには、不図示の１次転写バイアス印加部により、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれに形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト７に転写させるための１次転写バイアスが印加される。

除電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に対向して配置される。除電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に光を照射することにより、１次転写が行われた後の感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面を除電する（電荷を除去する）。

ドラムクリーニング部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄそれぞれは、感光体ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄそれぞれの表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。

２次転写ローラー８は、中間転写ベルト７に１次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙Ｔに２次転写させる。２次転写ローラー８には、不図示の２次転写バイアス印加部により、中間転写ベルト７に形成されたフルカラーのトナー画像を用紙Ｔに転写させるための２次転写バイアスが印加される。

２次転写ローラー８は、中間転写ベルト７に対して当接したり離間したりする。具体的には、２次転写ローラー８は、中間転写ベルト７に当接される当接位置と中間転写ベルト７から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、２次転写ローラー８は、中間転写ベルト７の表面に１次転写されたフルカラーのトナー画像を用紙Ｔに２次転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。

中間転写ベルト７における２次転写ローラー８とは反対側には、対向ローラー１８が配置される。中間転写ベルト７における所定部分は、２次転写ローラー８と対向ローラー１８とによって挟み込まれる。そして、用紙Ｔは中間転写ベルト７の外面（トナー画像が１次転写された面）に押し当てられる。中間転写ベルト７と２次転写ローラー８との間で２次転写ニップＮ２が形成される。２次転写ニップＮ２において、中間転写ベルト７に１次転写されたフルカラーのトナー画像が用紙Ｔに２次転写される。

定着部９は、用紙Ｔに２次転写されたトナー画像を構成する各色のトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒータにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が２次転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟まれた状態で用紙Ｔが搬送されることによって、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧されることで用紙Ｔに定着される。

次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する２個の給紙カセット５２が上下に配列されて配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において左側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラー対６３とからなる重送防止機構を備える。

装置本体Ｍの右側面（図１において右側）には、手差し給紙部６４が設けられる。手差し給紙部６４は、給紙カセット５２にセットされる用紙Ｔとは異なる大きさや種類の用紙Ｔを装置本体Ｍに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部６４は、閉状態において装置本体Ｍの右側面の一部を構成する手差しトレイ６５と、給紙コロ６６とを備える。手差しトレイ６５は、その下端が給紙コロ６６の近傍の装置本体Ｍに回動自在（開閉自在）に取り付けられる。開状態の手差しトレイ６５には、用紙Ｔが載置される。給紙コロ６６は、開状態の手差しトレイ６５に載置された用紙Ｔを手差し搬送路Ｌａに給紙する。

装置本体Ｍにおける上方側には、第１排紙部５０ａ及び第２排紙部５０ｂが設けられる。第１排紙部５０ａ及び第２排紙部５０ｂは、用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。第１排紙部５０ａ及び第２排紙部５０ｂの詳細については後述する。

用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から２次転写ニップＮ２までの第１搬送路Ｌ１と、２次転写ニップＮ２から定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から第１排紙部５０ａまでの第３搬送路Ｌ３と、手差し給紙部６４から供給される用紙を第１搬送路Ｌ１に合流させる手差し搬送路Ｌａと、第３搬送路Ｌ３を上流側から下流側へ搬送する用紙を表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻す戻り搬送路Ｌｂと、第３搬送路Ｌ３を上流側から下流側へ搬送する用紙を第２排紙部５０ｂに接続された後処理装置（図示せず）に搬送する後処理搬送路Ｌｃとを備える。

また、第１搬送路Ｌ１の途中には、第１合流部Ｐ１及び第２合流部Ｐ２が設けられている。第３搬送路Ｌ３の途中には、第１分岐部Ｑ１が設けられている。
第１合流部Ｐ１は、手差し搬送路Ｌａが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。第２合流部Ｐ２は、戻り搬送路Ｌｂが第１搬送路Ｌ１に合流する合流部である。
第１分岐部Ｑ１は、後処理搬送路Ｌｃが第３搬送路Ｌ３から分岐する分岐部である。第１分岐部Ｑ１には、整流部材５８が設けられている。整流部材５８は、定着部９から搬出された用紙Ｔの搬送方向を、第１排紙部５０ａに向かう第３搬送路Ｌ３又は第２排紙部５０ｂに向かう後処理搬送路Ｌｃに整流させる（切り換える）。

第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、第２合流部Ｐ２と２次転写ローラー８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサーと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成と用紙Ｔの搬送のタイミングを合わせるためのレジストローラー対８０とが配置される。センサーは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラー対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラー対８０は、センサーからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する一対のローラーである。

戻し搬送路Ｌｂは、用紙Ｔに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面（未印刷面）を中間転写ベルト７に対向させるために設けられる搬送路である。戻し搬送路Ｌｂによれば、第１分岐部Ｑ１から排紙部５０側に搬送された用紙Ｔを表裏反転させて第１搬送路Ｌ１に戻して、２次転写ローラー８の上流側に配置されたレジストローラー対８０の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Ｌｂにより表裏反転された用紙Ｔには、２次転写ニップＮ２において未印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。

第３搬送路Ｌ３における端部には、第１排紙部５０ａが形成される。第１排紙部５０ａは、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。第１排紙部５０ａは、装置本体Ｍの右側面側（図１において右側、手差し給紙部６４側）に向けて開口している。第１排紙部５０ａは、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。

第１排紙部５０ａにおける開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され第１排紙部５０ａから排紙された用紙Ｔが積層して集積される。

後処理搬送路Ｌｃにおける端部には、第２排紙部５０ｂが形成される。第２排紙部５０ｂは、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。第２排紙部５０ｂは、装置本体Ｍの左側面側（図１において左側、後処理装置が連結される側）に向けて開口している。第２排紙部５０ｂは、後処理搬送路Ｌｃを搬送される用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。
第２排紙部５０ｂにおける開口側には、後処理装置（図示せず）が連結される。後処理装置は、画像形成装置（コピー機１）から排出される用紙の後処理（ステープル、パンチ等）を行うものである。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサーが配置される。

次に、主搬送路Ｌ１〜Ｌ３（第１搬送路Ｌ１、第２搬送路Ｌ２及び第３搬送路Ｌ３を合わせて以下「主搬送路」ともいう）及び戻り搬送路Ｌｂにおける紙詰まり（ＪＡＭ）を解消するための構造について簡単に説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの左側面側（図１において左側）には、主搬送路Ｌ１〜Ｌ３及び戻り搬送路Ｌｂが主に上下方向に延びるように並列している。装置本体Ｍの左側面側（図１において左側）には、装置本体Ｍの側面の一部を形成するように、カバー体４０が設けられている。カバー体４０は、その下端部において、支点軸４３を介して装置本体Ｍに連結されている。支点軸４３は、その軸方向が主搬送路Ｌ１〜Ｌ３及び戻り搬送路Ｌｂを横断する方向に沿って配設されている。カバー体４０は、支点軸４３を中心として閉位置（図１に示す位置）と開位置（図示せず）との間を回動自在に構成されている。

カバー体４０は、支点軸４３によって装置本体Ｍに回動自在に連結された第１のカバー部４１と、同じ支点軸４３によって装置本体Ｍに回動自在に連結された第２のカバー部４２とから構成されている。第１のカバー部４１は、第２のカバー部４２よりも装置本体Ｍの外側（側面側）に位置する。なお、図１において、左下がりの破線でハッチングされた部分が第１のカバー部４１であり、右下がりの破線でハッチングされた部分が第２のカバー部４２である。

カバー体４０が閉位置に位置する状態において、第１のカバー部４１は、その外面側が装置本体Ｍの外面（側面）の一部を形成している。
また、カバー体４０が閉位置に位置する状態において、第２のカバー部４２は、その内面側（装置本体Ｍ側）が主搬送路Ｌ１〜Ｌ３の一部を形成している。
更に、カバー体４０が閉位置に位置する状態において、第１のカバー部４１の内面側と第２のカバー部４２の外面側とが、戻り搬送路Ｌｂの少なくとも一部を形成している。つまり、戻り搬送路Ｌｂは、第１のカバー部４１と第２のカバー部４２との間に形成されている。

本実施形態のコピー機１は、このような構成のカバー体４０を備えることにより、主搬送路Ｌ１〜Ｌ３で紙詰まり（ＪＡＭ）が発生した際には、カバー体４０を図１に示す閉位置から、開位置（図示せず）に回動して主搬送路Ｌ１〜Ｌ３を開放することにより、主搬送路Ｌ１〜Ｌ３に詰まった用紙を処理することができる。一方、戻り搬送路Ｌｂで紙詰まりが発生した際には、カバー体４０を開位置に回動した後、支点軸４３を中心に第２のカバー部４２を装置本体Ｍ側（図１において右側）に回動させて戻り搬送路Ｌｂを開放することにより、戻り搬送路Ｌｂに詰まった用紙を処理することができる。

次に、現像器について説明する。コピー機１は、４個の現像器１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを備えているが、それぞれ同様の構成を有しているため、ここでは現像器１６ａを代表して用いて説明する。
図２は、現像器１６ａ及び感光体ドラム２ａについて説明するための図である。

図２に示すように、現像器１６ａは、トナーを収容する現像容器１１０と、現像容器１１０の内部に配置される攪拌部としての攪拌ローラー１２０ａ、１２０ｂと、一方の攪拌ローラー１２０ａの垂直方向における上方に配置される磁気ローラー１３０と、磁気ローラー１３０に近接して配置される層厚規制ブレード１４０と、層厚規制ブレード１４０の垂直方向における上方に配置される飛散トナー捕捉カバー１４１と、磁気ローラー１３０に対向して配置される現像ローラー１５０と、電圧印加部４０１と、を備える。

現像容器１１０には、トナーカートリッジ５ａ（図１参照）からトナー供給部６ａ（図１参照）を介してトナーが供給される。
攪拌ローラー１２０ａ、１２０ｂは、現像容器１１０に収容されたトナーを攪拌する。
磁気ローラー１３０は、攪拌されたトナーを現像ローラー１５０に供給する。

層厚規制ブレード１４０は、先端部を磁気ローラー１３０の表面に対向し且つ近接させることにより、磁気ローラー１３０の表面に保持されたトナーの層厚（高さ）を規制して、層厚を一定に保つ。
飛散トナー捕捉カバー１４１は、現像器１６ａのケース体の一部を構成する部材である。飛散トナー捕捉カバー１４１は、層厚規制ブレード１４０の上方に配置されて、トナーが現像器１６ａの外部へ飛散することを抑制する。
現像ローラー１５０の表面には、磁気ローラー１３０から供給されるトナーを担持して、トナー層が形成される。現像ローラー１５０には、電圧印加部４０１から直流及び交流が重畳されたバイアス電圧が印加される。現像ローラー１５０は、そのバイアス電圧が印加されることにより、表面に担持されるトナーが感光体ドラム２ａに移動するため、感光体ドラム２ａに形成された静電潜像を現像する。

以下、図面を参照して、本実施形態に係るコピー機１の特徴部分について説明する。
まず、種類の異なるトナーの落下量について説明する。図３は、トナーの落下量について説明するための図である。図３は、所定の容器に収容される所定量のトナーを落下させて、落下開始から所定の容器が空になるまでの時間を落下量測定器で調べた結果である。測定は、トナーを落下させるためのモーターの駆動（駆動時間１２５ｍｓｅｃ）／非駆動を繰り返した場合に、２分当たりにトナーが何グラム落下するかを調べたものである。モーターが駆動する回数は、２分あたり９０回である。また、測定対象のトナーは、石油が原料となる従来のトナー、及び植物油脂が原料となるバイオトナーである。測定の結果、従来のトナーは、２分当たり４．５ｇ落下した。一方、バイオトナーは、２分当たり、３．９ｇ落下した。

そして、１枚のＡ４サイズの用紙Ｔに印字率１０％の画像を形成する場合、画像の形成に必要なトナーの量は、５０ｍｇである。この場合に、従来のトナーを使用するコピー機は、上記の落下量の結果に基づくと、例えば、１２５ｍｓｅｃの間、トナー供給部を制御する、すなわち、トナーカートリッジから現像器にトナーを供給する供給モーターを駆動させる必要がある。一方、バイオトナーを使用するコピー機は、上記の落下量に基づくと、例えば、１４４ｍｓｅｃの間、トナー供給部を制御する、すなわち、トナーカートリッジから現像器にトナーを供給する供給モーターを駆動させる必要がある。

本実施形態のコピー機１は、上述したようなトナーの特性（落下量）に基づいて、トナー毎にトナーを供給する量（供給時間）を調整することにより、トナーの種類にかかわらず画像の形成に必要な量のトナーをトナーカートリッジ５から現像器１６に供給するものである。

図４は、コピー機１の概略の機能構成について説明するためのブロック図である。
コピー機１は、上述した構成に加えて、情報読出部４０５と、制御部４０６と、を備える。以下では、トナーカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをトナーカートリッジ５として説明する。トナー供給部６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄをトナー供給部６として説明する。現像器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを現像器１６として説明する。

情報読出部４０５は、メモリ５０１に記憶される供給量情報を読み出す。情報読出部４０５は、トナーカートリッジ５が交換された場合に、メモリ５０１に記憶される供給量情報を読み出す。供給量情報は、トナーカートリッジ５から現像器１６に供給されるトナーの供給量に関する情報である。具体的な例としては、供給量情報は、トナーカートリッジ５から現像器１６にトナーが供給される場合に、トナー供給部６を動作させる供給モーター６０１の回転数当たりのトナーの供給量に関する情報である。供給モーター６０１は、トナーカートリッジ５から現像器１６にトナーを供給するためのモーターである。

制御部４０６は、情報読出部４０５によって読み出された供給量情報に基づいて、トナーカートリッジ５から現像器１６に供給されるトナーの量を調整するようトナー供給部６を制御する。

例えば、制御部４０６は、以下の制御を行う。制御部４０６は、供給モーター６０１の回転数当たりの基準トナーの供給量（基準供給量）に関する情報を有している。制御部４０６は、情報読出部４０５によって供給量情報が読み出された場合に、その供給量情報に基づくトナーの供給量と、基準供給量とを比較する。
制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも少ない場合には、トナーカートリッジ５から現像器１６にトナーが供給される供給時間を基準よりも長くするよう、又は、供給モーター６０１の回転数を基準よりも多くするようトナー供給部６を制御する。供給時間又は回転数は、トナーの供給量と基準供給量との差に応じて設定される。これにより、制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも少ない場合でも、トナーカートリッジ５から現像器１６に供給されるトナーの供給量（総量）を、基準供給量に基づいてトナーカートリッジ５から現像器１６に供給される基準トナーの供給量（総量）と同程度にすることができる。

一方、制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも多い場合には、トナーカートリッジ５から現像器１６にトナーが供給される供給時間を基準よりも短くするよう、又は、供給モーター６０１の回転数を基準よりも少なくするようトナー供給部６を制御する。供給時間又は回転数は、トナーの供給量と基準供給量との差に応じて設定される。これにより、制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも多い場合でも、トナーカートリッジ５から現像器１６に供給されるトナーの供給量（総量）を、基準供給量に基づいてトナーカートリッジ５から現像器１６に供給される基準トナーの供給量（総量）と同程度にすることができる。

制御部４０６は、情報読出部４０５によって読み出された供給量情報と、入れ替わり率とに基づいて、現像器１６に収容されるトナーを攪拌する時間を調整するよう攪拌ローラー１２０ａ，１２０ｂを制御する。
入れ替わり率は、現像器１６に収容される第１トナーがその第１トナーとは異なる第２トナーに入れ替わるときの第１トナーと第２トナーとの割合である。例えば、第１トナーは、石油が原料となる従来のトナーである。例えば、第２トナーは、植物油脂が原料となるバイオトナーである。入れ替わり率は、記憶部４０３に記憶される。入れ替わり率の詳細については、後述する。

例えば、制御部４０６は、以下の制御を行う。制御部４０６は、基準トナーが現像器１６に供給された場合に、攪拌ローラー１２０ａ，１２０ｂによって基準トナーを攪拌する時間（基準攪拌時間）に関する情報を有している。制御部４０６は、情報読出部４０５によって供給量情報が読み出された場合に、その供給量情報に基づくトナーの供給量と、基準供給量とを比較する。制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも少ない場合には、入れ替わり率に応じて、トナーを攪拌する時間を長くするよう攪拌ローラー１２０ａ，１２０ｂを制御する。例えば、制御部４０６は、トナーの供給量が基準供給量よりも少ない場合には、画像情報に基づいて求められる印字率と、画像形成枚数（積算の画像形成枚数）とに基づいて入れ替わり率を取得し、取得した入れ替わり率に応じてトナーを攪拌する時間を長くするよう攪拌ローラー１２０ａ，１２０ｂを制御する。具体的な一例として、制御部４０６は、基準攪拌時間が６０秒の場合には、入れ替わり率が０％で攪拌時間を６０秒とし、入れ替わり率が５０％で攪拌時間を７５秒とし、入れ替わり率が１００％で攪拌時間を９０秒とするよう攪拌ローラー１２０ａ，１２０ｂを制御する。これにより、制御部４０６は、供給量が基準供給量よりも少ないような流動性の悪いトナーがトナーカートリッジ５から現像器１６に供給される場合でも、攪拌に起因する特性、例えば、そのトナーの帯電量等を基準トナーの帯電量等と同程度にすることができる。

次に、入れ替わり率について説明する。
入れ替わり率は、第１トナーを収容するトナーカートリッジ５から第２トナーを収容するトナーカートリッジ５に交換された場合に、現像器１６に収容される第１トナーが画像形成に伴って消費されると共に、現像器１６に第２トナーが補給されるときの、現像器１６のトナーが置き換わるときの割合である。

入れ替わり率は、現像器１６に収容されるトナーの量と、トナーカートリッジ５が交換された後の積算の印字率とに基づいて得られるトナー補給量から求められる。また、入れ替わり率は、色差（ΔＥ）に基づいて求められてもよい。

色差（ΔＥ）に基づいて入れ替わり率を求める方法は、以下の通りである。入れ替わり率は、第１画像と第２画像との色差（ΔＥ１）と、第３画像と第２画像との色差（ΔＥ２）と、に基づいて得られる。第１画像は、第１トナーのみに基づくトナー画像が用紙Ｔに転写された場合の画像である。第２画像は、第２トナーのみに基づくトナー画像が用紙Ｔに転写された場合の画像である。第３画像は、第１トナーと第２トナーとに基づくトナー画像が用紙Ｔに転写された場合の画像である。第３画像は、第１トナーと第２トナーとを混合したトナーによってトナー画像を形成して、そのトナー画像を用紙Ｔに転写させた場合の画像である。より具体的には、入れ替わり率は、１００−（（ΔＥ１／ΔＥ２）×１００）で求められる。

入れ替わり率は、用紙Ｔにトナー画像が転写されることによりその用紙Ｔに画像が形成される割合である印字率、コピー機１が配される環境の温湿度、現像器１６に収容されるトナーの濃度に応じて得られる。図５は、印字率及び画像形成枚数に応じた入れ替わり率の一例を示す図である。図６は、温度及び湿度に応じた入れ替わり率の補正値の一例を示す図である。図７は、Ｔ／Ｃ（トナー／キャリア）に応じた入れ替わり率の補正値の一例を示す図である。

色差に基づいて得られた入れ替わり率の具体的な一例は、図５に示すようになる。ここで、図５に示す入れ替わり率を求めたときの条件は、次の通りである。すなわち、印字率が１０〜１００％、環境が実験室環境、画像形成枚数（積算の画像形成枚数）が１００枚、現像器１６に収容される第１トナーの量が１５ｇである。印字率が１０％の場合、トナーは、４０ｍｇ消費される。印字率が小さく、且つ、画像形成枚数が少ない場合には、入れ替わり率は、小さいことが図５からわかる。印字率が大きく、且つ、画像形成枚数が多い場合には、入れ替わり率は、大きいことが図５からわかる。ここで、図５に示されていない印字率又は画像形成枚数の場合には、図５に示される入れ替わり率から比例計算を行うことにより、入れ替わり率を求めることができる。

入れ替わり率は、コピー機１の温度及び湿度に応じて補正される。温度及び湿度に応じた補正値は、図６に示すようになる。温度が低く、且つ、湿度が低い場合には、補正値は、入れ替わり率を小さくする値となる。温度が高く、且つ、湿度が高い場合には、補正値は、入れ替わり率を大きくする値となる。

入れ替わり率は、現像器１６に収容されるＴ／Ｃ（トナー／キャリア）に応じて補正される。Ｔ／Ｃは、現像器１６に収容される現像剤が二成分の場合に、現像器１６に収容されるトナーの重量とキャリアの重量との比である。Ｔ／Ｃに応じた補正値は、図７に示すようになる。Ｔ／Ｃは、濃度センサー（図示せず）によって測定される現像器１６内のトナーの濃度に基づいて得られる。Ｔ／Ｃが小さい場合には、補正値は、入れ替わり率を小さくする値となる。Ｔ／Ｃが大きい場合には、補正値は、入れ替わり率を大きくする値となる。

以上説明したように、本実施形態のコピー機１によれば、以下の効果が奏される。
すなわち、本実施形態のコピー機１は、供給量情報に基づいて、トナーカートリッジ５から現像器１６に供給されるトナーの量を調整する。これにより、コピー機１は、標準トナーとは異なる別のトナーを収容するトナーカートリッジ５が配された場合でも、現像器１６に供給される別のトナーの供給量（総量）が標準トナーの供給量（総量）と同程度になるため、現像に必要なトナーが不足する等の現像に関する特性についての問題が発生することを抑えることができる。すなわち、コピー機１は、標準トナーと別のトナーとで現像器１６におけるトナー濃度が変動しないので、用紙Ｔに形成される画像の画質を安定させることができる。

コピー機１は、供給量情報と入れ替わり率とに基づいて、現像器１６に収容されるトナーを攪拌する時間を調整する。これにより、コピー機１は、現像器１６に流動性の異なるトナーが混在する場合でも、トナーを十分に攪拌することができ、攪拌に起因する特性等を標準トナーと同程度にすることができる。

入れ替わり率は、第１画像と第２画像との色差と、第３画像と第２画像との色差と、に基づいて得られる。すなわち、入れ替わり率は、第１トナーと第２トナーとを利用することにより用紙Ｔに形成された画像に基づいて得られる。このため、入れ替わり率の値は、実際の状況に即した値とすることができる。

入れ替わり率は、用紙Ｔにトナー画像が形成される割合である印字率、コピー機１の温湿度、又は、現像器１６に収容されるトナーの濃度（Ｔ／Ｃ）に応じて得られる。これにより、入れ替わり率の値は、コピー機１が設置される環境、又は、画像を形成する条件に即した値とすることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されることはなく、種々の形態で実施することができる。
本実施形態のコピー機１は、カラーコピー機であるが、この形態に限定されることはなく、モノクロコピー機であってもよい。
また、本実施形態のコピー機１は、中間転写ベルト４８を介して用紙Ｔにトナー画像を転写している（間接転写方式）が、この形態に限定されることはなく、感光体ドラムに形成されたトナー画像を直接に用紙Ｔに転写してもよい（直接転写方式）。
また、本実施形態のコピー機１は、用紙Ｔの両面を印刷可能な構成であるが、これに限定されることはなく、用紙の片面のみを印刷可能な構成であってもよい。

また、本発明の画像形成装置は、上述したコピー機１に限定されることはない。すなわち、本発明の画像形成装置は、コピー機能、ファクシミリ機能、プリンター機能及びスキャナー機能を備える複合機であってもよく、ファクシミリやプリンターであってもよい。
また、本発明の画像形成装置によってトナー画像が定着される被転写材は用紙Ｔに限定されることはなく、例えば、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクター）シート等のフィルムシートであってもよい。

１…コピー機（画像形成装置）、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…感光体ドラム（像担持体）、５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）…トナーカートリッジ、６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）…トナー供給部、１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）…現像器（現像部）、１２０ａ，１２０ｂ…攪拌ローラー（攪拌部）、４０５…情報読出部、４０６…制御部、５０１…メモリ（カートリッジ記憶部）

Claims (4)

1. 表面に形成された静電潜像がトナーで現像されることにより、前記表面にトナー画像が形成される像担持体と、
   トナーを攪拌ローラーによって攪拌し、攪拌したトナーを前記像担持体に供給する現像部と、
   トナーを収容するトナーカートリッジであって、当該トナーカートリッジから前記現像部に供給されるトナーの供給量に関する供給量情報を記憶するカートリッジ記憶部と、
   収容するトナーを前記現像部に供給するトナー供給部とを有する前記トナーカートリッジと、
   前記カートリッジ記憶部に記憶される前記供給量情報を読み出す情報読出部と、
   前記情報読出部によって読み出された前記供給量情報に基づいて、前記トナーカートリッジから前記現像部に供給されるトナーの量を調整するよう前記トナー供給部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記情報読出部によって読み出された前記供給量情報と、入れ替わり率とに基づいて、前記現像部に収容されるトナーを攪拌する時間を調整するよう前記攪拌ローラーを制御し、
   前記入れ替わり率は、前記現像部に収容されるトナーとしての第１トナーが前記第１トナーとは異なるトナーとしての第２トナーに入れ替わるときの前記第１トナーと前記第２トナーとの割合であり、
   前記制御部は、
   用紙にトナー画像が転写されることによりその用紙に画像が形成される割合である印字率、及び画像形成枚数に応じた入れ替わり率であって、温度及び湿度に応じた補正値で補正した前記入れ替わり率に応じて、トナーを攪拌する時間を変更するよう前記攪拌ローラーを制御し、
   前記トナーカートリッジから前記現像部に供給される前記トナーの供給量が基準供給量より少ない場合は、前記入れ替わり率に応じて、トナーを攪拌する時間を長くするよう前記攪拌ローラーを制御する
   画像形成装置。
2. 更に、前記現像部に収容されるトナーとキャリアの重量比（トナー／キャリア）に応じた補正値で補正した前記入れ替わり率に応じて、前記攪拌ローラーの攪拌時間を長くする
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度及び湿度に応じた前記補正値は、温度が低く、且つ、湿度が低い場合には、入れ替わり率を小さくする値とし、温度が高く、且つ、湿度が高い場合には、入れ替わり率を大きくする値とする
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像部に収容されるトナーとキャリアの重量比（トナー／キャリア）が小さい場合には、トナーとキャリアの重量比（トナー／キャリア）に応じた前記補正値は、入れ替わり率を小さくする値とし、トナーとキャリアの重量比（トナー／キャリア）が大きい場合には、トナーとキャリアの重量比（トナー／キャリア）に応じた前記補正値は、入れ替わり率を大きくする値とする
   請求項２に記載の画像形成装置。

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