JP2001117299A

JP2001117299A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001117299A
Application number: JP30023999A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hamamichi; 優濱道; Mineyuki Sako; 峰行酒向; Shinichi Yoshimoto; 真一吉本; Takeshi Kinoshita; 健木下
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-10-21
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成装置本体に固定された光学式センサ
で、着脱式の現像器のトナー濃度を測定する画像形成装
置において、現像器の画像形成装置本体に対する着脱に
よっても、当該センサの精度を維持すること。【解決手段】現像ユニットが取り外される（ステップ
Ｓ５）前に、当該現像ユニットにおけるトナー濃度（Ｖ
ｂ）を測定し、当該測定値Ｖｂを記憶する（ステップＳ
３，４）。その後、装着された現像ユニットが旧品（ス
テップＳ５で取り外されたと判断された現像ユニット）
の場合は（ステップＳ７でＮｏ）、上記Ｖｂを基準値と
してトナー濃度測定部の較正を行う（ステップＳ９，１
０，１１）。一方、装着された現像ユニットが未使用品
の場合は（ステップＳ７でＹｅｓ）、未使用の現像ユニ
ットに対して示されるべきトナー濃度値Ｖｎを基準値と
してトナー濃度測定部の較正を行う（ステップＳ１６，
１７，１８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
等の画像形成装置に関し、特に、着脱式の現像器を備え
た画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像器をユニット化し、現像に供
するためのトナーが空になると、ユニットごと新品の現
像器と交換する画像形成装置が普及している。ユニット
化した現像器に限ったことではないが、磁性キャリア
（以下、単に「キャリア」という。）とトナーとからな
る二成分現像剤を用いた現像器においては、現像剤に占
めるトナーの割合（以下、「トナー濃度」という。）を
測定する必要がある。二成分現像剤では、現像によりト
ナーだけが消費されるので、消費される分のトナーを補
給し、トナー濃度を一定に保持する必要があるからであ
る。

【０００３】トナー濃度を測定するセンサには、一定体
積当たりの現像剤の透磁率でトナー濃度の測定を行う透
磁率式センサや現像剤の光学的反射率でトナー濃度の測
定を行う光学式センサが一般に用いられている。透磁率
式センサは、湿度によって変化する現像剤の嵩密度の影
響を受け、測定精度が不安定になるのに対し、光学式セ
ンサは、こういった影響を受けにくい分、測定精度が安
定している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな、現像器をユニット化し現像器を消耗品扱いする画
像形成装置においては、トナー濃度センサを画像形成装
置の本体側に固定し現像器と分離したほうが経済的に好
ましい。透磁率式センサでは、特に問題なくこの分離方
式が実現されている。ところが、光学式センサで分離方
式を採用すると、現像器の着脱に伴って、測定精度が低
下するといった問題が生じる。現像器の着脱に伴って、
光学式センサと現像器に設けられた測定窓との距離が僅
かではあるが変化する。光学式センサは、その特性上、
測定対象との距離に対して非常に敏感なので、僅かな距
離の違いも測定結果に影響するからである。

【０００５】なお、現像器の着脱の必要性は、トナーが
空になり新品の現像器と交換する場合だけでなく、トナ
ーが空になる前であっても、現像器や現像器周りのメン
テナンスの必要上生じる場合がある。本発明は、上記課
題に鑑み、着脱式の現像器を有する画像形成装置であっ
て、当該現像器のトナー濃度を光学的に測定するトナー
濃度測定手段を画像形成装置本体に固定したとしても、
トナー濃度測定手段の測定精度を維持できる画像形成装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体に
対して着脱自在な現像器を有する画像形成装置であっ
て、画像形成装置本体側に固定され、装着状態の現像器
内の現像剤のトナー濃度を光学的に測定するトナー濃度
測定手段と、現像器が画像形成装置本体に装着される
と、装着された現像器に対して示されるべきトナー濃度
値を基準値としてトナー濃度測定手段を較正する較正手
段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、現像器が画像形成装置本体から取り
外される前にトナー濃度測定手段の測定したトナー濃度
値である第１の値と未使用の現像器の現像剤に対して示
されるべきトナー濃度値である第２の値とを記憶する記
憶手段と、装着された現像器が未使用の現像器か否かを
判断する判断手段とを備え、前記較正手段は、前記判断
手段が未使用の現像器であると判断した場合には、第２
の値を基準値として用い、そうでない場合には第１の値
を基準値として用いて、トナー濃度測定手段の較正を行
うことを特徴とする。

【０００８】さらに、前記現像器は、透光性材料ででき
た測定窓を有し、前記トナー濃度測定手段は、発光素子
と受光素子とを有し、発光素子から発せられ、前記測定
窓を介し、現像剤の反射率に応じて反射してくる光を受
光素子で受け、受けた光量によって、トナー濃度を測定
する測定手段であって、未使用の現像器の測定窓は、現
像剤の反射率とは異なる反射率の反射材で覆われてお
り、前記判断手段は、現像器装着後のトナー濃度測定手
段の測定結果が、前記反射材を測定対象とした結果か否
かに基づいて、装着された現像器が未使用の現像器であ
るか否かの判断を行うことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
の実施の形態を、デジタル複写機に適用した場合を例に
して説明する。図１は、当該デジタル複写機（以下、単
に「複写機」という。）全体の概略的な構成を示す図で
ある。

【００１０】本図に示すように、この複写機は、自動原
稿搬送装置１０、画像読取部２０、プリンタ部３０およ
び給紙部４０で構成されている。自動原稿搬送装置１０
は、原稿を自動的に画像読取部２０に搬送する装置であ
る。当該自動原稿搬送装置１０において、原稿給紙トレ
イ１１にセットされた原稿は、給紙ローラ１２および捌
きローラ１３により１枚ずつ分離されて下方に送られ、
さらに搬送ベルト１４によってプラテンガラス２１上の
原稿読取位置まで搬送される。

【００１１】原稿読取位置に搬送された原稿は、画像読
取部２０のスキャナ２２によりスキャンされた後、再
び、搬送ベルト１４により図の右方向に送られ、排紙ロ
ーラ１５を経て原稿排紙トレイ１６上に排出される。画
像読取部２０は、上記プラテンガラス２１の原稿読取位
置に搬送された原稿の画像を光学的に読み取るものであ
って、スキャナ２２、ＣＣＤイメージセンサ（以下、単
に「ＣＣＤセンサ」という。）２８などで構成される。

【００１２】スキャナ２２は、露光ランプ２３と当該露
光ランプ２３の照射による原稿からの反射光をプラテン
ガラス２１に平行な方向に光路変更するミラー２４とを
有しており、図の矢印方向に移動することによりプラテ
ンガラス２１上の原稿をスキャンする。原稿からの反射
光は、ミラー２４で反射された後、さらにミラー２５、
２６および集光レンズ２７を介してＣＣＤセンサ２８へ
と導かれる。ＣＣＤセンサ２８は、導かれた反射光を電
気信号に変換して画像データを生成する。

【００１３】画像データは、制御部１００内の画像信号
処理部（不図示）においてＡ／Ｄ変換されてデジタル信
号となり、さらにシェーディング補正や濃度変換処理等
を加えられた後、画像メモリ（不図示）に格納される。
画像メモリに格納された画像データは、プリンタ部３０
のレーザダイオード３１の駆動信号となる。プリンタ部
３０は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像
を形成するものであって、上記駆動信号を受信するとレ
ーザダイオード３１を駆動してレーザ光を出射させる。
レーザ光は、所定の角速度で回転するポリゴンミラー３
２側面のミラー面で反射され、ｆθレンズ３３、ミラー
３４を介して、感光体ドラム３５の表面を露光走査す
る。

【００１４】感光体ドラム３５は、上記露光を受ける前
に、クリーナ３６でその表面の残留トナーが除去され、
さらにイレーサランプ（図示せず）の照射を受けて除電
された後、帯電チャージャ３７により一様に帯電されて
いる。このように一様に帯電された状態で上記露光を受
けると、感光体ドラム３５表面に静電潜像が形成され
る。

【００１５】現像ユニット６０は、後述するように複写
機本体に対して着脱自在な現像ユニットであって、感光
体ドラム３５表面に形成された静電潜像をトナーで現像
して顕像化する。給紙部４０は、２つのシートカセット
４１，４２を有し、感光体ドラム３５における露光の動
作と同期して、必要なサイズの記録シートを、シートカ
セット４１，４２のいずれかから、給紙ローラ４３又は
４４により給紙する。給紙された記録シートは、感光体
ドラム３５の表面に接触する。当該接触位置において、
感光体ドラム３５表面上のトナー像が転写チャージャ３
８の発生する静電力によって記録シート上に転写され
る。

【００１６】その後、記録シートは、分離チャージャ３
９の発生する静電力によって感光体ドラム３５の表面か
ら剥され、搬送ベルト４５により定着部４６へ搬送され
る。記録シートに転写されたトナー像は、定着部４６に
おいて、内部にヒータを備えた定着ローラ４７で加熱さ
れながら押圧されることにより定着される。定着の済ん
だ記録シートは、排出ローラ４８により排紙トレイ４９
上に排出される。

【００１７】複写機上面には、操作パネル５０が設けら
れている。操作パネル５０は、コピー枚数を入力するテ
ンキー、コピー開始を指示するスタートキー、各種のコ
ピーモードを設定するための設定キーや現像ユニットを
複写機本体から取り外すに際し、取り外す前に押下され
る取外し予告キー、さらには、上記設定キーなどにより
設定されたモードなどをメッセージで表示する表示部な
どで構成されている。

【００１８】図２は、現像ユニット６０を図１の紙面に
垂直な方向のほぼ中央部で切断した概略構成図である。
現像ユニット６０は、トナーと磁性粒子（鉄粉）である
キャリアとからなる現像剤が収納されたハウジング６１
と、外周の半周分弱が前記ハウジング６１から露出する
ように設けられた現像ローラ６２と、ハウジング６１内
の現像剤を攪拌しつつ搬送する攪拌・搬送スクリュー６
３〜６５と、現像ローラ６２の外周面と所定の間隔をお
いて設けられた穂高規制板６６などで構成されている。
なお、上記現像ローラ６２には、アルミ製の現像スリー
ブ６２ｓにマグネットローラ６２ｍを内挿してなり、現
像スリーブ６２ｓのみを回転させる公知のものが用いら
れている。

【００１９】マグネットローラ６２ｍの磁力によって現
像スリーブ６２ｓ上に十分に付着した（穂立ちした）現
像剤は、現像スリーブ６２ｓが矢印の向きに回転される
ことにより、穂高規制板６６によって付着量が規制さ
れ、ハウジング６１外へ送出される。送出された現像剤
は、感光体ドラム３５と対向する位置、すなわち現像領
域へと搬送され、ここで、静電潜像の現像に供された
後、ハウジング６１内に回収される。

【００２０】現像では現像剤中のトナーだけが消費され
るので、ハウジング６１内のトナー濃度は、現像によっ
て変動する。このトナー濃度を測定するために、ハウジ
ング６１底部の一部が開放され、当該開放部にガラス板
からなる測定窓６７が設けられている。なお、測定窓６
７に使用する材料は、ガラスに限らず、後述する発光素
子７１ａの発する光を透過するような透明材料であれば
かまわない。測定窓６７の下方には、現像剤に光を照射
し現像剤からの反射光の強弱によってトナー濃度を測定
するための反射型フォトセンサ（以下、このセンサを
「ＡＴＤＣ（Automatic Tonner Density Control）セン
サ」と言う。）７１がセンサ保持部７０に保持されてい
るのであるが、これらＡＴＤＣセンサ７１とセンサ保持
部７０については後で詳しく説明する。

【００２１】また、最下方に配置されている攪拌・搬送
スクリュー６３外周の測定窓６７と対向する位置には、
リング状の磁石である対向マグネット６９が嵌め合わさ
れている。攪拌・搬送スクリュー６３〜６５によって流
動する現像剤は、当該流動にまかせておいたのでは、ハ
ウジング６１内では時間的・空間的に現像剤の疎密が生
じ、測定窓６７に面する場所においてもその例外ではな
い。そこで、上記対向マグネット６９を設け、強制的に
現像剤を保持することにより、測定窓６７に面する現像
剤の量を安定させることとしている。

【００２２】なお、上記した攪拌・搬送スクリュー６３
〜６５と現像ローラ６２とは、後述するＣＰＵ１１０の
指示で、図示しない駆動装置により回転駆動される。ま
た、ハウジング６１上部には、図示しないトナーホッパ
が設けられており、当該ホッパ内のトナーがハウジング
６１内へ適宜補給されるようになっている。また、現像
ユニット６０は、図３に示す現像ユニットスタンド９０
を介し、複写機本体に対して着脱自在になっている。現
像ユニットスタンド９０は、Ｌ字断面をした２個の板状
部材９１，９２からなり、その各々が複写機本体に固定
されている。また、板状部材９１，９２には、それぞれ
に、２個のＵ字溝（９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ）
が形成されている。一方、現像ユニット６０のハウジン
グ６１の長手方向の端部に位置する側面６１１，６１２
には、それぞれ２本のピン（６１１ａ，６１１ｂ，側面
６１２のピンは不図示）が設けられており、これらのピ
ンを現像ユニットスタンド９０の上記したＵ字溝にはめ
込むことによって、図３の一点鎖線で示すように、現像
ユニット６０が複写機本体に取り付けられる。また、現
像ユニット６０は、そのまま持ち上げるだけで、複写機
本体から取り外すことができる。

【００２３】センサ保持部７０が複写機本体に、板状部
材９１と板状部材９２の間のほぼ中央の位置で固定され
ている（図３に、センサ保持部７０は図示されていな
い）。図４は、センサ保持部７０の概略構成を示す斜視
図である。基台７２の立上がり部７２ａと対向板７３の
間に２本のガイドバー７４，７５が差し渡されており、
シャッタ７６がこのガイドバー７４，７５に案内され
て、矢印Ａの方向にスライド自在に保持されている。

【００２４】対向板７３とシャッタ７６の間のガイドバ
ー７４，７５には、それぞれ圧縮ばね７７，７８が挿入
されており、このばね７７，７８によって、シャッタ７
６は常に、立上がり部７２ａ側に押圧されている。基台
７２とシャッタ７６とは二組のリンク対７９，８０で連
結されており、リンクとリンクとの連結部（以下、「リ
ンク連結部」と言う。）を矢印Ｂの向きに押し下げる
と、シャッタ７６圧縮ばね７７，７８の力に抗して対向
板７３の方へとスライドする。一方、リンク連結部を押
し下げる力を解除すると、シャッタ７６は圧縮ばね７
７，７８の力によって、立上がり部７２ａ側へスライド
し、立上がり部７２ａの側面に当接して停止する。

【００２５】リンク連結部の押し下げは、実際には、現
像ユニット６０の底部で行われる。現像ユニット６０の
現像ユニットスタンド９０への取り付けに伴って、現像
ユニット６０の底部がリンク連結部を下方へ押し下げ、
現像ユニット６０を現像ユニットスタンド９０から取り
外すと、リンク連結部を押し下げていた力が解除され
る。すなわち、現像ユニット６０の複写機本体への着脱
に伴って、シャッタ７６がスライドすることになる。こ
こで、図４（ｂ）に示すように、リンク連結部が最下方
まで押し下げられ、シャッタ７６が紙面右側いっぱいに
スライドした状態をシャッタ７６が開いていると言い、
その逆に、図４（ａ）に示すように、リンク連結部の押
し下げ力が解除され、圧縮ばね７７，７８の力によっ
て、シャッタ７６が紙面左側いっぱいにスライドした状
態をシャッタ７６が閉じていると言うこととする。

【００２６】シャッタ７６が開いた状態で、基台７２上
面の露出する部分には、凹部８１が設けられており、当
該凹部８１下方には、ＡＴＤＣセンサ７１が取り付けら
れている。図２に戻り、ＡＴＤＣセンサ７１は、赤外光
を発する発光素子７１ａと当該発光素子７１ａの発する
赤外光の波長に感度を有する受光素子７１ｂとからな
る。当該ＡＴＤＣセンサ７１は、現像剤のキャリアは光
を吸収し、トナーは光を拡散反射することを利用してト
ナー濃度の測定を行うものである。すなわち、発光素子
７１ａの発した光は、測定窓６７を介して現像剤に照射
され、当該現像剤（主にトナー）を反射した散乱光の一
部は受光素子７１ｂに入射する。トナー濃度が高いほど
受光素子７１ｂに入射する光量は多くなり、トナー濃度
が低いほど受光素子７１ｂに入射する光量は少なくな
る。受光素子７１ｂは、受光する光量に比例して電流を
流すので、当該電流の多少によってトナー濃度の測定が
可能となる。実際には、後述するようにして、受光素子
７１ｂの発生する電流を電圧に変換し、当該電圧（以
下、この電圧を「ＡＴＤＣセンサ７１の出力」という場
合がある。）の大小によってトナー濃度の測定を行なっ
ている。

【００２７】シャッタ７６が閉じられた状態を図５に示
す。本図に示すように、シャッタ７６が閉じられた状態
では、ＡＴＤＣセンサ７１はシャッタ７６の裏面（下方
の面）と対向することとなる。シャッタ７６裏面のＡＴ
ＤＣセンサ７１と対向する部分には凹部７６ａが形成さ
れている。当該凹部７６ａ壁面は、発光素子７１ａの発
する光を良く反射するような材料でコーティングされて
おり、凹部７６ａ壁面の発光素子７１ａの発する光に対
する反射率は、トナーのそれよりも顕著に高くなってい
る。すなわち、凹部７６ａ壁面は、現像剤のいかなる状
態のときよりも発光素子７１ａの光を良く反射する。し
たがって、発光素子７１ａを発光させて、そのときのＡ
ＴＤＣセンサ７１の出力を調べることによって、シャッ
タ７６が閉じているのか（現像ユニット６０が複写機本
体から取り外されているのか）、シャッタ７６が開いて
いるのか（現像ユニット６０が複写機本体に取り付けら
れているのか）を判断することが可能となる。

【００２８】また、未使用（新品）の現像ユニット６０
の底部には、図６に示すように、測定窓６７を覆うよう
にして光吸収テープ６８が貼り付けられている。この光
吸収テープ６８は、発光素子７１ａの発光する光をあま
り反射しない（すなわち、光を良く吸収する）素材でで
きており、当該光吸収テープ６８の発光素子７１ａの発
する光に対する反射率は、キャリアのそれよりも顕著に
低くなっている。すなわち、光吸収テープ６８は、現像
剤のいかなる状態のときよりも発光素子７１ａの光をあ
まり反射しない。したがって、発光素子７１ａを発光さ
せて、そのときのＡＴＤＣセンサ７１の出力を調べるこ
とによって、複写機本体に装着された現像ユニットが一
度使用されたもの（以下、一度使用されたものを「旧
品」と言う。）か、未使用のものなのかの判断が可能と
なる。

【００２９】未使用のものが装着されると、後述するよ
うに、操作パネル５０（図１）の表示部に「現像ユニッ
トのテープをはがして下さい」といった旨の指示が表示
される。この表示にうながされて、現像ユニット６０を
装着した状態のまま、使用者が図６に示す矢印の方向に
光吸収テープ６８を引き抜くことにより、光吸収テープ
６８は剥がされる。このとき、光吸収テープ６８は、図
６に示すように、折り返した状態で貼り付けられている
ので、矢印の向きに引っ張ることにより、簡単かつ滑ら
かに剥がすことができる。なお、光吸収テープ６８は、
未使用の現像ユニットの使用が開始されるまで、測定窓
６７を傷や汚れから保護する役割も果たしている。

【００３０】上述したように、光吸収テープ６８、現像
剤、シャッタ凹部７６ａ壁面といった反射物体の反射率
の違いによって、シャッタ７６の開閉状態や装着された
現像ユニットの未使用品・旧品の判断を行うのである
が、以下その方法について、もう少し具体的に説明す
る。図７に、反射物体の反射率とＡＴＤＣセンサ７１の
出力との関係を示す。光吸収テープ６８、現像剤、シャ
ッタ凹部７６ａ壁面の順に反射率が高く、これにしたが
って、ＡＴＤＣセンサ７１の出力も大きくなる。また、
光吸収テープ６８、現像剤、シャッタ凹部７６ａ壁面の
各々に対するＡＴＤＣセンサ７１の出力の範囲は明確に
分かれている。そこで、光吸収テープ６８と現像剤との
間の所定の出力値を第１の基準値Ｖ１、現像剤とシャッ
タ凹部７６ａ壁面との間の所定の出力値を第２の基準値
Ｖ２とし、ＡＴＤＣセンサ７１出力値とこれらの基準値
Ｖ１，Ｖ２とを比較することで、シャッタの開閉状態な
どの判断を行う。すなわち、ＡＴＤＣセンサ７１出力値
が、第２の基準値Ｖ２以上の場合はシャッタ７６が閉じ
られている（現像ユニット６０が取り外されている）と
判断し、第２の基準値Ｖ２未満の場合はシャッタ７６が
開かれている（現像ユニット６０が装着されている）と
判断する。また、現像ユニットが装着されている場合
に、ＡＴＤＣセンサ７１出力が、第１の基準値Ｖ１以下
の場合は未使用の現像ユニットが装着されていると判断
し、第１の基準値Ｖ１を越えている場合は、旧品の現像
ユニットが装着されているか又は光吸収テープの剥がさ
れた後の未使用の現像ユニットが装着されていると判断
する。

【００３１】なお、光吸収テープ６８とシャッタ凹部７
６ａ壁面の反射率の高低関係は、上記の場合と逆であっ
てもかまわない。また、光吸収テープ６８とシャッタ凹
部７６ａ壁面の両方の反射率が現像剤の反射率よりも高
くても、その逆に低くてもかまわない。要は、三者（光
吸収テープ６８、現像剤、シャッタ凹部７６ａ壁面）の
反射率の範囲が明確に区別できればよく、その高低の順
序は問わないのである。

【００３２】図８は、制御部１００内のトナー濃度の測
定に関する部分の構成図である。７１ｃはオペアンプで
あり、７１ｄは可変抵抗器からなるセンサ出力補正ボリ
ュームである。本図に示すような回路構成とすることに
より、受光素子７１ｂに流れる電流が電圧に変換される
ので、トナー濃度を電圧の形で測定することができる。
トナー濃度の測定値であるこの電圧値を以下「測定電圧
値」と言う。測定電圧はＣＰＵ１１０に入力される。セ
ンサ出力補正ボリューム７１ｄの抵抗値は、ＣＰＵ１１
０からの出力補正信号によって変更され、これにより、
ＣＰＵ１１０に入力される測定電圧が調整される。

【００３３】また、発光素子７１ａの発光のタイミング
はＣＰＵ１１０によって制御される。なお、発光素子７
１ａ、受光素子７１ｂ、オペアンプ７１ｃおよびセンサ
出力補正ボリューム７１ｄで構成される部分をトナー濃
度測定部７１０とする。ＲＯＭ１２０は、上記した第１
の基準値Ｖ１、第２の基準値Ｖ２や未使用の現像ユニッ
トが装着された場合に当該現像ユニット内の現像剤に対
して測定されるべき測定電圧である基準値Ｖｎが格納さ
れている。また、ＲＯＭ１２０には、後述するようなト
ナー濃度測定部７１０を較正するためのプログラムが格
納されている。

【００３４】ＲＡＭ１３０は、ＲＯＭ１２０に格納され
ているプログラムを実行する際のワークエリアとなると
ころであり、当該プログラムを実行するのに必要なデー
タを一時的に記憶しておく領域を有する。ＣＰＵ１１０
は、複写機全体の制御を統括するメインＣＰＵ（不図
示）と接続されており、メインＣＰＵとの間で各種制御
信号のやりとりを行う。

【００３５】図９は、トナー濃度測定部７１０の較正の
処理手順を示すフローチャートである。先ず、操作パネ
ル５０を介して、現像ユニットを取り外す旨の予告がな
されると（ステップＳ１でＹｅｓ）、ＡＴＤＣセンサ７
１の発光素子７１ａを点灯し（ステップＳ２）、その時
点で装着されている現像ユニット（旧品）のトナー濃度
を測定し（ステップＳ３）、測定値である測定電圧Ｖｂ
をＲＡＭ１３０に記憶する（ステップＳ４）。

【００３６】続いて、ＡＴＤＣセンサ７１の出力（測定
電圧）が第２の基準値Ｖ２以上になると実際に現像ユニ
ットが取り外されたと判断し（ステップＳ５でＹｅ
ｓ）、ＡＴＤＣセンサ７１の出力（測定電圧）が再び第
２の基準値Ｖ２を下回ると現像ユニットが装着されたと
判断する（ステップＳ６でＹｅｓ）。そして、装着後の
ＡＴＤＣセンサ７１の出力（測定電圧）Ｖａが第１の基
準値Ｖ１以下か否かによって、装着された現像ユニット
に光吸収テープが貼付けられているか否か、すなわち、
装着された現像ユニットが未使用品であるか旧品である
かの判断を行う（ステップＳ７）。

【００３７】ここで、旧品であると判断した場合は（ス
テップＳ７でＮｏ）、トナー濃度の測定を行い（ステッ
プＳ８）、測定電圧ＶａがＲＡＭ１３０に格納されてい
るＶｂと等しいか否かを判断する（ステップＳ９）。こ
こで、等しいと判断した場合は、ステップＳ１０，Ｓ１
１をスキップしてステップＳ１９に進んで発光素子７１
ａを消灯し、等しくないと判断した場合は、ステップＳ
１０に進む。

【００３８】ステップＳ１０では、ＶａとＶｂとの差に
応じて、センサ出力補正ボリューム７１ｄの抵抗値を変
更し、ＡＴＤＣセンサ７１の出力の調整を行う。現像ユ
ニットを一旦取り外して、再度装着した場合でも、同じ
現像ユニットである限り、取り外す直前と再装着直後と
で、ＡＴＤＣセンサ７１は同じ出力となるはずである。

【００３９】しかしながら、現像ユニットは、取り外す
前と装着後とでは、複写機本体に対し（すなわち、複写
機本体に固定されているＡＴＤＣセンサ７１に対して
も）僅かながら位置がずれてしまう。特に、ＡＴＤＣセ
ンサ７１と測定対象である現像剤（測定窓６７）との間
の距離が変動すると、「発明が解決しようとする課題」
の欄でも説明したように、光学的にトナー濃度を測定す
る本センサの特性上、測定結果が異なってしまう。すな
わち、測定結果が実際のトナー濃度よりも高めになった
り、低めになったりする。その結果、トナーの供給不足
になったり、トナーの供給過剰になったりし、記録シー
トに再現される画像の濃度が不安定になってしまう。

【００４０】そこで、現像ユニットが装着されると、Ａ
ＴＤＣセンサ７１と測定窓６７との間の距離の変動によ
る影響を排除することなどを目的とし、以下に記す方法
によって、トナー濃度測定部７１０の較正を行うことと
した。ＶａとＶｂとの差に応じて、センサ出力補正ボリ
ューム７１ｄの抵抗値を変更し、装着直後の測定電圧が
取り外す直前の測定電圧Ｖｂと同じになるようにする。
すなわち、取り外す直前の測定電圧Ｖｂ（トナー濃度
値）を装着直後の現像ユニットの現像剤に対して示され
るべき基準値として、トナー濃度測定部７１０の較正を
行うこととしたのである。なお、ＶａとＶｂの差と、変
更する抵抗値の大きさとを対応づけたテーブル（不図
示）がＲＯＭ１２０（図８）に格納されており、ＣＰＵ
１１０は、当該テーブルを参照してセンサ出力補正ボリ
ューム７１ｄの抵抗値を変更する。

【００４１】変更後の抵抗値はＲＡＭ１３０に記憶され
（更新され）（ステップＳ１１）、以降、次に現像ユニ
ットが取り外されるまで、当該更新後の抵抗値が用いら
れて、トナー濃度の測定が行われる。以上のように較正
を行うことにより、現像ユニットの着脱の影響を受ける
ことなく、トナー濃度測定部７１０の測定精度が安定す
ることとなる。

【００４２】図９のフローチャートに戻り、ステップＳ
７で、光吸収テープが貼付けられていると判断した場
合、すなわち、未使用品であると判断した場合には、Ｒ
ＯＭ１２０に格納されているＶｎを読みだす（ステップ
Ｓ１２）と共に、ＣＰＵ１１０はメインＣＰＵに指示し
て、操作パネル５０（図１）の表示部に「現像ユニット
のテープをはがして下さい」の表示をさせる（ステップ
Ｓ１３）。そして、ＡＴＤＣセンサ７１の出力（測定電
圧）が第１の基準値Ｖ１を越えると、光吸収テープがは
がされたと判断して（ステップＳ１４でＹｅｓ）、トナ
ー濃度の測定を行い（ステップＳ１５）、ステップＳ１
２へ進む。

【００４３】ステップＳ１２では、測定電圧Ｖａが読み
だされたＶｎ（ステップＳ１２）と等しいか否かを判断
する。ここで、等しいと判断した場合は、ステップＳ１
７，Ｓ１８をスキップしてステップＳ１９に進んで発光
素子７１ａを消灯し、等しくないと判断した場合は、ス
テップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、上記したス
テップＳ９の場合と同様にして、ＶａとＶｎとの差に応
じて、センサ出力補正ボリューム７１ｄの抵抗値を変更
し、ＡＴＤＣセンサ７１の出力の調整を行う。また、変
更後の抵抗値をＲＡＭ１３０に格納する（ステップＳ１
８）のも、ステップＳ１１の場合と同様である。

【００４４】未使用品の現像ユニットを装着した場合で
あっても、当該現像ユニットの複写機本体に対する位置
が僅かであるがばらつく。そこで、現像ユニットが複写
機本体に対して正規の位置（設計上定めた位置）にある
とした場合に、当該現像ユニットの現像剤に対して示さ
れるべき測定値であるＶｎを基準値として、トナー濃度
測定部７１０の較正を行うこととしたのである。

【００４５】ステップＳ１１またはステップＳ１８での
処理が終了すると、発光素子７１ａを消灯して（ステッ
プＳ１９）、トナー濃度測定部７１０の較正のための処
理を終了する。なお、ステップＳ３でトナー濃度（Ｖ
ｂ）を測定する前や、ステップＳ８またはステップＳ１
５でトナー濃度（Ｖａ）の測定を行う前に、現像ユニッ
トを所定時間駆動し（攪拌・搬送スクリュー６３〜６５
を駆動して現像剤を攪拌し）、現像剤の帯電状態や対向
マグネット６９に付着する現像剤の量を安定させること
としてもよい。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、現像ユニットが装着される度に、それが未使用品で
あると旧品とであるとにかかわらず、装着された現像ユ
ニットの現像剤のトナー濃度が正確に測定できるように
トナー濃度測定部の較正が行われる。なお、上記実施の
形態では、操作パネルを介して現像ユニットを取り外す
旨の情報が入力された場合にＲＡＭ１３０に格納するＶ
ｂを測定することとしたが、これに限らず、例えば、所
定の時間が経過する度に定期的にＶｂを測定し、ＲＡＭ
１３０に格納するようにしてもよい。要は、測定の後、
現像ユニットが取り外されるまでの間に、現像剤の現実
のトナー濃度に変動が生じることのないようなタイミン
グで、当該測定が行われればよいのである。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置によれば、現像器内の現像剤のトナー濃度を光
学的に測定するトナー濃度測定手段が画像形成装置本体
側に固定されており、現像器が画像形成装置本体に装着
されると、装着された現像器に対して示されるべきトナ
ー濃度値を基準値としてトナー濃度測定手段が較正され
るので、現像器の取外し・装着がなされたとしても、画
像形成装置本体側に固定されている（現像器とは分離さ
れている）トナー濃度測定手段の測定精度を維持するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るデジタル複写機全体の概略構
成を示す図である。

【図２】現像ユニットの概略構成とシャッタが開いた状
態のセンサ保持部とを示す断面図である。

【図３】現像ユニットと現像ユニットスタンドの斜視図
である。

【図４】（ａ）は、シャッタが閉じた状態のセンサ保持
部の斜視図である。（ｂ）は、シャッタが開いた状態の
センサ保持部の斜視図である。

【図５】シャッタが閉じた状態のセンサ保持部の断面図
である。

【図６】未使用（新品）の現像ユニットを底部から見た
斜視図である。

【図７】反射物体の反射率とＡＴＤＣセンサの出力との
関係を示す図である。

【図８】制御部内のトナー濃度の測定に関する部分の構
成図である。

【図９】トナー濃度測定部の較正の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

５０操作パネル６０現像ユニット６１ハウジング６７測定窓６８光吸収テープ７１ＡＴＤＣセンサ７１ａ発光素子７１ｂ受光素子７１ｄセンサ出力補正ボリューム９０現像ユニットスタンド１００制御部１１０ＣＰＵ１２０ＲＯＭ１３０ＲＡＭ７１０トナー濃度測定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉本真一大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内 (72)発明者木下健大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB15 CC20 DD12 EE02 GG01 GG10 HH01 JJ11 JJ13 KK04 MM05 MM09 MM10 PP04 2H027 DA34 DD07 DE02 DE07 DE09 DE10 EC09 EF13 HB05 HB06 HB09 HB13 2H077 BA09 DA10 DA42 DA63 DA81 DA87

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体に対して着脱自在な現
像器を有する画像形成装置であって、画像形成装置本体側に固定され、装着状態の現像器内の
現像剤のトナー濃度を光学的に測定するトナー濃度測定
手段と、現像器が画像形成装置本体に装着されると、装着された
現像器に対して示されるべきトナー濃度値を基準値とし
てトナー濃度測定手段を較正する較正手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像器が画像形成装置本体から取り外さ
れる前にトナー濃度測定手段の測定したトナー濃度値で
ある第１の値と未使用の現像器の現像剤に対して示され
るべきトナー濃度値である第２の値とを記憶する記憶手
段と、装着された現像器が未使用の現像器か否かを判断する判
断手段とを備え、前記較正手段は、前記判断手段が未使用の現像器である
と判断した場合には、第２の値を基準値として用い、そ
うでない場合には第１の値を基準値として用いて、トナ
ー濃度測定手段の較正を行うことを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像器は、透光性材料でできた測定
窓を有し、前記トナー濃度測定手段は、発光素子と受光素子とを有
し、発光素子から発せられ、前記測定窓を介し、現像剤
の反射率に応じて反射してくる光を受光素子で受け、受
けた光量によって、トナー濃度を測定する測定手段であ
って、未使用の現像器の測定窓は、現像剤の反射率とは異なる
反射率の反射材で覆われており、前記判断手段は、現像器装着後のトナー濃度測定手段の
測定結果が、前記反射材を測定対象とした結果か否かに
基づいて、装着された現像器が未使用の現像器であるか
否かの判断を行うことを特徴とする請求項２記載の画像
形成装置。