JP2003228228A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像形成装置に既存の機能部品や検出手段等の
みを用いて、現像剤が充填されていない状態の現像装置
が画像形成装置に装着された状態を正確に検出し、画像
形成処理時に何等画像が出力されないというトラブルの
発生を確実に防止する。 【解決手段】プリンタ１に着脱自在にされた現像装置５
において、現像槽５２内に収納されている現像剤中のト
ナー濃度に応じて検知センサ１１から出力される発振周
波数を、現像装置５の装着後の所定期間にわたる攪拌羽
根５４の回転による現像剤Ｄの攪拌動作の前後において
比較し、両者の差が所定値未満である場合に装着された
現像装置５内に現像剤が収納されていないと判定して警
告を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、プリン
タ又はファクシミリ装置のように、電子写真方式の画像
形成を行う画像形成装置に関し、特に、装置に着脱自在
にされた現像装置内に収納した二成分現像剤を用いて画
像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成を行う複写機や
プリンタ等の画像形成装置では、単一極性の電荷を均一
に帯電した感光体の表面に画像光を照射して光導電作用
による静電潜像を形成し、この静電潜像に現像剤を静電
吸着させて可視像化した現像剤像を用紙等の記録媒体に
転写する。このような画像形成装置において可視像を形
成する現像剤として、非磁性トナー（以下、単にトナー
という。）と磁性キャリア（以下、単にキャリアとい
う。）とからなる二成分現像剤が用いられる場合があ
る。この二成分現像剤は、静電潜像を可視像化する現像
工程においてトナーのみが静電潜像に静電吸着して消費
されるため、現像剤中におけるトナー濃度が記録媒体上
に形成される画像濃度に影響を与える。

【０００３】このため、従来の二成分現像剤を用いる画
像形成装置では、常に一定の画像濃度を得るべく、現像
剤中のトナー濃度を検出するとともに、トナー濃度の減
少に応じてトナーを補給し、二成分現像剤中のトナー濃
度が適正な範囲内に維持されるようにしている。現像剤
中のトナー濃度を検出する方法として、ＬＣ発振回路の
発振周波数変化を用いるものがある。

【０００４】即ち、磁性体であるキャリアとトナーとの
混合物である現像剤の見かけの透磁率はトナー濃度（キ
ャリア密度）により変化する。このため、検知コイルを
適宜ケースで覆った状態で間接的に又は直接的に現像剤
中に埋め込む等の方法で検知コイルを現像剤に近づける
と、検知コイルのインダクタンスは雰囲気の透磁率によ
り変化する。ＬＣ発振回路の発振周波数は、ｆ＝１／
（２π√（ＬＣ））で与えられるから、周波数ｆを測定
することにより、トナー濃度の変化を検出することがで
きる。このＬＣ発振回路を用いてトナー濃度を検出する
トナー濃度検出手段については多種のものが提案されて
いる。

【０００５】例えば、図１に示すように、トナー濃度を
検知するトナー濃度検出手段１４１は、表面に感光層が
形成された感光体ドラム１４２に隣接する現像装置１４
０内に配置されている。静電潜像が形成された感光体ド
ラム１４２の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー
像に可視像化する現像装置１４０は、未使用のトナーが
収納されたトナーカートリッジ１４３と、トナーおよび
磁性キャリヤからなる二成分現像剤が充填された現像槽
１４６とを備えている。現像槽１４６は、内部に現像ロ
ーラ１４４及び攪拌ローラ１４５を回転自在に支持して
おり、トナー濃度検出手段１４１が取り付けられてい
る。トナーカートリッジ１４３に収納されているトナー
は、必要に応じて現像槽１４６内に補給される。

【０００６】現像ローラ１４４は、周面の一部が感光体
ドラム１４２に接するように現像槽１４６から露出して
配置されている。トナー濃度検出手段１４１は、その検
知面１４１ａが常に現像剤に接し、かつ現像ローラ１４
４から十分に離れた位置に配されている。透磁率センサ
であるトナー濃度検出手段１４１は磁界の影響を受け易
いため、内部に磁石を収納したマグネットローラである
現像ローラ１４４から離れた位置にトナー濃度検出手段
１４１を配することにより、トナー濃度検出手段１４１
が現像ローラ１４４の磁界の影響を受け難くしている。

【０００７】一般に、二成分現像剤（以下、単に現像剤
と称する。）を用いた画像形成装置においては、現像剤
を撹拌して摩擦によってトナーを帯電させ、この帯電ト
ナーを感光体ドラム上に形成された静電潜像に静電気的
に付着させることによって可視像を形成している。この
ような画像形成装置におけるトナー濃度検出手段は検知
コイルのインダクタンス変化、即ち、雰囲気中の磁性キ
ャリヤ（以下、単にキャリヤと称する。）の密度変化を
反映するものである。従って、図２に示すように、トナ
ー濃度が低いとき（雰囲気中のキャリア密度が高いと
き）には、コイルのインダクタンスが増加するのでトナ
ー濃度検出手段の発振周波数が低くなり、トナー濃度が
高いとき（雰囲気中のキャリア密度が低いとき）にはコ
イルのインダクタンスが減少するので、トナー濃度検出
手段の発振周波数が高くなる。即ち、トナー濃度センサ
の発振周波数は空間に対するキャリヤ密度を反映してい
るものであるため、現像剤に含まれる空気もトナーとし
て検知することになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定期的
な現像剤交換等の装置に対するメインテナンス作業の際
に、現像槽に現像剤が充填されていない現像装置が誤っ
て画像形成装置に装着された状態でトナー濃度制御のた
めの初期設定処理が行われると、トナー濃度検出手段は
検知面に存在している空気から低い値の透磁率を検出す
ることになり、現像槽内に現像剤が存在しないにも拘わ
らず、低い値の透磁率からアイドリング駆動によってト
ナー濃度が飽和した状態とみなし、このとき得られた発
振周波数をトナー濃度制御を行うための基準値として採
用する。そして、現像剤が充填された現像装置を装着し
た場合と同様に使用準備を完了し、画像形成装置は待機
モードへと移行するが、画像形成動作を実行しても、現
像装置から感光体ドラムに対してトナーを供給すること
ができず、何等画像が出力されないというトラブルが発
生する問題が生じる。

【０００９】この発明の目的は、作業ミス等によって現
像剤が充填されていない状態の現像装置が画像形成装置
に装着された場合にも、画像形成装置に既存の機能部品
や検出手段等のみを用いて、現像装置に現像剤が充填さ
れていない状態を正確に検出することができ、オペレー
タにその旨を報知して画像形成処理時に何等画像が出力
されないというトラブルを確実に防止することができる
画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えたもの
である。

【００１１】（１）キャリアとトナーとからなる現像剤
を収納するとともにトナー濃度検知用コイルのインダク
タンスとキャパシタンスによる発振回路の周波数変化に
よって現像剤中のトナーの濃度を検出するトナー濃度検
出手段を備えた現像装置が着脱自在にされ、トナー濃度
検出手段の発振周波数に基づいて現像剤中のトナーの濃
度を制御する制御手段を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、現像装置が装着された際に、現像装置
の空転前後におけるトナー濃度検出手段の発振周波数に
基づいて現像装置に現像剤が収納されているか否かを判
定することを特徴とする。

【００１２】この構成においては、新たな現像装置の装
着時に、装着された現像装置に備えられているトナー濃
度検出手段の現像装置の空転前後における発振周波数差
に基づいて、装着された現像装置内における現像剤の有
無が判定される。したがって、現像装置及び画像形成装
置に既存の機能部品や検出手段等のみを用いて、画像形
成装置の設置時や現像剤の交換時等に誤って現像剤を収
納していない現像装置が画像形成装置に装着された状態
が正確に判定される。

【００１３】（２）キャリアとトナーとからなる現像剤
を収納するとともにトナー濃度検知用コイルのインダク
タンスとキャパシタンスによる発振回路の周波数変化に
よって現像剤中のトナーの濃度を検出するトナー濃度検
出手段を備えた現像装置が着脱自在にされ、トナー濃度
検出手段の発振周波数に基づいて現像剤中のトナーの濃
度を制御する制御手段を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、現像装置が装着された際に、現像装置
の静止時における発振周波数の検出と、所定期間の現像
装置の空転動作の継続と、現像装置の空転時における発
振周波数の検出と、を順次実行し、現像装置の空転前後
における発振周波数差に基づいて現像装置に現像剤が収
納されているか否かを判定することを特徴とする。

【００１４】この構成においては、新たな現像装置の装
着時に、装着された現像装置に備えられているトナー濃
度検出手段の現像装置の空転前後における発振周波数差
に基づいて装着された現像装置内における二成分現像剤
の有無を判定するための処理が実行される。したがっ
て、現像装置及び画像形成装置に既存の機能部品や検出
手段等のみを用いて、制御手段の処理内容の変更のみに
より、画像形成装置の設置時や二成分現像剤の交換時等
に誤って現像剤を収納していない現像装置が画像形成装
置に装着された状態が正確に判定される。また、現像装
置に現像剤が収納されているか否かの判定が現像装置の
空転開始前と空転実行後とにおけるトナー濃度検出手段
の発振周波数差に基づいて行われ、個々のトナー濃度検
出手段の発振出力特性に誤差がある場合であっても、誤
判定が抑制される。

【００１５】（３）前記制御手段は、現像装置の空転前
後における発振周波数差が、所定値未満である場合に現
像装置に現像剤が収納されていないと判定し、前記所定
値以上である場合に現像装置に現像剤が収納されている
と判定することを特徴とする。

【００１６】この構成においては、現像装置の空転前後
でのトナー濃度検出手段の発振周波数差が所定値以上で
あるか否かに応じて、装着された現像装置に現像剤が収
納されているか否かが判定される。したがって、個々の
トナー濃度検出手段の発振出力特性に誤差がある場合で
あっても、誤判定が確実に抑制される。

【００１７】（４）前記制御手段は、現像装置の空転時
のトナー濃度検出手段の発振周波数として、所定期間継
続して行われる現像装置の空転動作の終了直前の発振周
波数を検出することを特徴とする。

【００１８】この構成においては、装着された現像装置
に現像剤が収納されているか否かの判定が、所定期間継
続される現像装置の空転動作の開始前と終了直前とにお
けるトナー濃度検出手段の発振周波数差に基づいて判定
される。したがって、現像装置の空転動作後のトナー濃
度検出手段の発振周波数として、所定期間の空転動作に
よる十分な攪拌作用を受けて流動状態が安定した後の現
像剤に対する検出結果が用いられ、装着された現像装置
における現像剤の有無が正確に判定される。

【００１９】

【実施例】図３は、この発明の実施形態に係る画像形成
装置であるプリンタの概略の構成を示す断面図である。
プリンタ１は、図示しない外部の端末装置に接続されて
おり、端末装置から入力された画像データに基づいて電
子写真方式の画像形成動作を行う。このプリンタ１は、
露光走査部２と画像形成部３とに大別され、これらの動
作を統括して制御する制御部４を備えている。制御部４
は、入力された画像データを所定の画像処理を施して露
光走査部２に供給する。

【００２０】露光走査部２は、半導体レーザ２１、非走
査光学系２２、ポリゴンミラー２３、走査光学系２４を
含む。露光走査部２において、半導体レーザ２１は、制
御部４から供給された画像データに基づいて駆動され、
画像データに応じたレーザ光を出射する。半導体レーザ
２１から出射したレーザ光は非走査光学系２２に含まれ
るコリメートレンズによって平行光にされた後、一定速
度で回転するポリゴンミラー２３の反射面で反射して主
走査方向の走査光に偏向される。偏向されたレーザ光
は、走査光学系２４に含まれるｆ−θレンズにより主走
査方向について等角速度光から等速度光に変更された
後、走査光学系２４に含まれる折り返しミラーによって
画像形成部３の内部に向けて反射される。

【００２１】画像形成部３には、表面に光導電層を形成
した感光体ドラム３１の周囲に、帯電器３２、現像装置
５、転写器３３、クリーナ３４及び除電器３５を、感光
体ドラム３１の矢印Ａ方向の回転方向に沿ってこの順に
配置されている。矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム３
１の表面は、帯電器３２によって単一極性の電荷が均一
に付与された後、露光走査部２の走査光学系２４を経由
したレーザ光による露光を受ける。これによって、感光
体ドラム３１の表面には、光導電作用によって静電潜像
が形成される。次いで、感光体ドラム３１の表面は、現
像装置５からの現像剤の供給を受けて静電潜像が可視像
化され、現像剤像を担持する。

【００２２】画像形成部３には、給紙カセット３６から
感光体ドラム３１と転写器３３との間を経由して排紙ト
レイ３７に至る間に、給紙ローラ３８、レジストローラ
３９、搬送ベルト４０、定着装置４１及び半紙ローラ４
２を配置した用紙搬送経路が構成されている。給紙ロー
ラ３８により感光体ドラム３１の回転に先だって給紙カ
セット３６から１枚ずつ給紙された用紙は、レジストロ
ーラ３９に前端部を当接させた状態で停止した後、感光
体ドラム３１の回転に同期して回転を開始したレジスト
ローラ３９によって前端部が感光体ドラム３１が担持す
る静電潜像の前端部に対向するタイミングで感光体ドラ
ム３１と転写器３３との間に導かれる。

【００２３】転写器３３は、感光体ドラム３１との間に
位置する用紙に対して静電気力を作用させ、感光体ドラ
ム３１の表面に担持されている現像剤像を用紙の表面に
転写させる。現像剤像の転写を終了した感光体ドラム３
１の表面は、クリーナ３４によって紙粉や残留現像剤の
除去を受け、さらに、除電器３５によって残留電荷の除
去を受けた後、再度帯電器３２により電荷を付与されて
画像形成処理に繰り返し使用される。

【００２４】一方、現像剤像が転写された用紙は、搬送
ベルト４０によって定着装置４１に導かれる。定着装置
４１は、加熱ローラ及び加圧ローラからなるローラ対間
において用紙を加熱及び加圧し、用紙に転写された現像
剤像を溶融して用紙の表面に堅牢に定着させる。このよ
うにして現像剤による画像が形成された用紙は、排紙ロ
ーラ４２によって排紙トレイ３７上に排出される。

【００２５】なお、プリンタ１において、露光走査部２
は、一方の側面側をヒンジとして画像形成部３の上面を
開閉自在にされており、画像形成部３における用紙のジ
ャムの解除作業や現像装置５の交換作業等を容易に実施
できるようにされている。

【００２６】図４は、上記プリンタに搭載される現像装
置の構成を示す図である。現像装置５の現像槽５２内に
は、マグネットローラ５３及び撹拌羽根５４が回転自在
に設けられている。現像槽５２内のキャリアとトナーと
からなる現像剤Ｄは、撹拌羽根５４によって撹拌され、
キャリアとトナーとは摩擦帯電によって相互に静電吸着
する。キャリアとトナーとが相互に静電吸着した現像剤
Ｄは、内部に永久磁石を収納しているマグネットローラ
５３の表面に磁気的に吸着され、マグネットローラ５３
の反時計方向への回転に伴って搬送され、所定位置にお
いて回転してきた感光体３１上の静電潜像に接触し、ト
ナーが静電潜像に吸着して現像が行われる。

【００２７】したがって、常に撹拌された現像剤Ｄが所
定位置（現像領域）へ搬送されて現像が行われるが、ト
ナー補給ローラ５６の回転によるトナーカートリッジか
らのトナーＴの補給が行われていなければ、次第に現像
剤Ｄ中のキャリアの割合（キャリア密度）が増加する。
現像槽５２の樹脂製の壁面には、この発明のトナー濃度
検知手段である検知センサ１１が取り付けられている。
検知センサ１１には、コイル１２が設けられている。

【００２８】検知センサ１１が取り付けられた現像槽５
２の壁面には常に撹拌された現像剤Ｄが接触しており、
現像剤Ｄ中のキャリアの割合（キャリア密度）が増加す
ると、この状態を検出した検知センサ１１の検出信号に
基づいて、トナーカートリッジの下部開口に設けられた
トナー補給ローラ５６の回転・停止を制御して必要量の
トナーを現像槽５２中に補給し、一定のトナー濃度を維
持する。

【００２９】図５は、上記検知センサ及び制御手段の構
成を示す回路図である。検知センサ１１は、上記コイル
１２のインダクタンスＬとコンデンサＣとからなる、例
えば、コルビッツ発振回路１７の一部を構成する。

【００３０】現像槽５２内に収納された現像剤中のキャ
リアの割合が増加するとコイル１２のインダクタンスが
増加し、発振周波数ｆはコイルのインダクタンスをＬ、
コンデンサ１３，１４の容量をそれぞれＣ1，Ｃ2とする
と次式によって求められる。

【００３１】発振周波数：ｆ＝１／（２π√（ＬＣ）） ここに、Ｃは合成コンデンサ容量であり、Ｃ＝Ｃ1・Ｃ2
／（Ｃ1＋Ｃ2）である。

【００３２】上記の検知センサ１１を含む発振回路１７
から出力される信号の処理方法について、以下に説明す
る。先ず、位相同期ループ型回路で直流信号に変換する
方法としては、上記式から明らかなように、発振周波数
ｆは現像剤中のキャリアの割合によって変化するコイル
１２のインダクタンスＬの値の平方根に反比例し、位相
同期ループ型（ＰＬＬ：Phase Locked Loop ）回路１５
は、入力される発振周波数ｆに比例した直流信号を出力
する。比較回路１６ではＰＬＬ回路１５から出力される
信号電圧が予め設けた一定値以下になると現像剤中のト
ナ−濃度が低下したものとし、トナ−補給信号を制御信
号として出力する。

【００３３】次に、直接的に発振周波数を計数する方法
としては、発振回路１７の周波数を直接カウンタへ取り
込み、制御ＣＰＵを介してゲート発生回路のゲートを所
定時間だけ開放し、その期間内に取り込まれるパルス数
を計数する。そして、ＣＰＵで、このパルス数の計数値
と、予め設定した基準カウント数 （閾値）とを比較
し、そのカウント差が所定値以上になると、トナー補給
を行う。

【００３４】検知センサ１１は、現像槽５２中で現像剤
が流動する位置の近傍に共振回路のコイル１２を臨ませ
ている。そして、このコイル１２が発生する磁界中に流
れる磁性粒子であるキャリアの量（キャリア密度）は現
像剤中のトナー濃度が上昇するに従って減少する一方、
トナー濃度が低下するに従って増加し、コイルのインダ
クタンスＬが変化する。この方法は、透磁率変化、即
ち、インダクタンスＬの変化を感度良く検出するために
発振回路１７の周波数変化（ｆ＝１／２π√（ＬＣ））
として捉え、検知センサ１１から出力される濃度に対応
する周波数信号をパルス信号に整形し、このパルス信号
の所定ゲート時間内における発生数によって周波数を検
出し、周波数（パルス数）に基づいてトナー濃度を検出
し、これにより、トナー濃度が一定になるようにトナー
補給を制御するものである。

【００３５】上記の構成において、ＰＬＬ回路１５、比
較回路１６及び発振回路１７は、この発明の制御手段に
含まれる。

【００３６】この発明の制御手段は、具体的には、図６
に示すように、検知センサ１１からの検出信号は、透磁
率検出回路６内のアナログマルチプレクサ６１に入力さ
れ、このアナログマルチプレクサ６１では、ＣＰＵから
の信号に基づいて検知センサ１１の出力をバッファ・ト
ランジスタ６２に出力する。

【００３７】バッファ・トランジスタ６２を介した検知
センサ１１の出力は、トナー補給制御回路７内のコンパ
レータ７１に入力され、ここでパルス信号に整形され
る。前記パルス信号は、カウンタ７２に出力され、この
カウンタ７２のゲートが所定期間（例えば12ｍｓｅｃ）
開放されると、その期間（ゲート期間）内におけるパル
ス数がカウンタ７２によってカウントされ、このカウン
ト数によって検知センサ１１からの検出信号の周波数、
即ち、トナー濃度が検出される。

【００３８】カウンタ７２のゲートをオープンする所定
期間は、発振器７３からのクロック信号が入力されるカ
ウンタ７４によって制御される。上記のコンパレータ７
１、カウンタ７２、発振器７３、カウンタ７４及びＣＰ
Ｕ７５によってトナー補給制御回路７が構成されてい
る。実際の濃度検出においては、ゲート期間内における
パルス数のカウントを２０回程度繰り返し、２０回のサ
ンプリングデータのピーク値を求め、ピーク値を現像器
の初期状態で求めたリファレンスレベルと比較すること
によりトナー濃度を算出することを、プリント動作中に
反復して行う。そして、検出されたトナー濃度がリファ
レンスレベルに近づくように、トナー補給動作を制御す
る。

【００３９】プリンタ１に装着された現像装置５の現像
槽５２に現像剤が充填されている場合には、プリンタ１
に装着された後の初期設定処理（現像剤のイニシャライ
ズ）におけるアイドリング駆動で現像剤の流動状態変化
（キャリア密度変化）が必ず発生し、これに伴って検知
センサ１１のコイル１２にインダクタンスＬの変化が生
じ、発振回路１７の発振周波数が変化する。一方、プリ
ンタ１に装着された現像装置５の現像槽５２に現像剤が
充填されていない場合には、アイドリング駆動を行って
もキャリア密度変化がなく、見掛上は非常にトナー濃度
が高い状態と同様に検知センサ１１のコイル１２のイン
ダクタンスＬが小さくなり、しかもインダクタンスＬが
変化しないので、発振回路１７が発生する発振周波数
は、現像剤が投入されている場合に較べると高い周波数
となり、かつこの発振周波数がアイドリング駆動前後で
殆ど変化しない。

【００４０】図７は、上記プリンタに現像装置が装着さ
れた後に、プリンタの制御装置が実行する処理手順を示
すフローチャートである。プリンタ１の制御部は、プリ
ンタ１の電源がオンされると（ｓ１）、アイドリング駆
動開始直前の現像槽５２内に収納されている現像剤中の
トナー濃度として発振周波数を検知トナー１１を介して
検出し、この検出結果を記憶した後（ｓ２）、現像装置
５のアイドリング駆動を開始し（ｓ３）、このアイドリ
ング駆動を所定時間にわたって継続する（ｓ４）。

【００４１】この後、制御部は、アイドリング駆動を維
持した状態で、アイドリング駆動を開始してから所定時
間経過後の現像ケース内のトナー濃度（飽和時トナー濃
度）として、アイドリング駆動停止直前の発振周波数を
検知センサ１１を介して検出し、記憶した後（ｓ５）、
アイドリング駆動を停止する（ｓ６）。

【００４２】次いで、制御部は、アイドリング駆動開始
直前の発振周波数とアイドリング駆動停止直前の発振周
波数との周波数差が閾値以上であるか否かに基づいて、
現像装置内の現像剤の有無を判別し（ｓ７）、この判別
の結果、アイドリング駆動前後の発振周波数差が閾値未
満の場合、プリンタ１に現像剤が充填されていない現像
装置５が装着されたと判断し、プリンタ１の本体表示部
へのエラーメッセージの表示、アラームランプの点灯、
又は、警告音声発生等の報知手段を介して現像剤が未投
入である旨をオペレータに報知する（ｓ８）。

【００４３】一方、ｓ７における判別において、アイド
リング駆動前後の発振周波数差が閾値以上となる場合に
は、制御部は、現像剤が充填されている現像装置５がプ
リンタ１に装着されたと判断し、ｓ５で記憶したアイド
リング駆動停止直前の発振周波数を以降のトナー濃度制
御を実行するための基準値として採用して待機モードへ
移行し（ｓ９，ｓ１０）、使用準備を完了する。

【００４４】このようにして、この実施形態に係るプリ
ンタ１においては、現像剤が現像装置５２内に収納され
ている正常な状態の現像装置５がプリンタ１に装着され
ている場合に、プリンタ１のアイドリング駆動による現
像槽５２における攪拌動作の開始直前と終了直前とにお
ける検知センサ１１を含む発振回路１７から出力される
発振周波数に一定値以上の差異を生じることを利用し
て、プリンタ１に装着されている現像装置５に現像剤が
正常に収納されているか否かの判別を行い、アイドリン
グ駆動の開始前と終了直前とにおける発振周波数に一定
値以上の差異が無い場合に、現像剤を収納していない不
適正な現像装置５がプリンタ１に装着されていると判断
して警告を発生する。

【００４５】これによって、現像剤を収納していない不
適正な現像装置５がプリンタ１に装着されている状態で
画像形成処理が実行されることを防止することができ、
画像形成処理によっても全く画像が出力されなくなる不
都合を未然に防止することができる。

【００４６】なお、上記ｓ１〜ｓ１０の処理は、プリン
タ１に新たな現像装置５が装着されたときにのみ実行す
るようにしてもよい。

【００４７】また、上記の実施形態では、この発明の画
像形成装置としてプリンタを例にあげて説明したが、複
写機等の電子写真方式の画像形成処理を行う他の画像形
成装置においてもこの発明を同様に実施することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】この発明によれば、以下の効果を奏する
ことができる。

【００４９】（１）新たな現像装置の装着時に、装着さ
れた現像装置に備えられているトナー濃度検出手段の現
像装置の空転前後における発振周波数差に基づいて、装
着された現像装置内における現像剤の有無を判定するこ
とにより、現像装置及び画像形成装置に既存の機能部品
や検出手段等のみを用いて、画像形成装置の設置時や現
像剤の交換時等に誤って現像剤を収納していない現像装
置が画像形成装置に装着された状態を正確に判定するこ
とができる。これによって、作業ミス等によって現像剤
が充填されていない状態の現像装置が画像形成装置に装
着された場合にも、現像装置に現像剤が充填されていな
い状態を正確に検出することができ、このままの状態で
画像形成処理が実行された場合の何等画像が出力されな
くなるトラブルを確実に防止することができる。

【００５０】（２）新たな現像装置の装着時に、装着さ
れた現像装置に備えられているトナー濃度検出手段の現
像装置の空転前後における発振周波数差に基づいて装着
された現像装置内における現像剤の有無を判定するため
の処理を実行することにより、現像装置及び画像形成装
置に既存の機能部品や検出手段等のみを用いて、制御手
段の処理内容の変更のみにより、画像形成装置の設置時
や現像剤の交換時等に誤って現像剤を収納していない現
像装置が画像形成装置に装着された状態を正確に判定す
ることができる。これによって、作業ミス等によって現
像剤が充填されていない状態の現像装置が画像形成装置
に装着された場合にも、現像装置に現像剤が充填されて
いない状態を正確に検出することができ、このままの状
態で画像形成処理が実行された場合の何等画像が出力さ
れなくなるトラブルを確実に防止することができる。

【００５１】また、現像装置に現像剤が収納されている
か否かの判定を現像装置の空転開始前と空転実行後とに
おけるトナー濃度検出手段の発振周波数差に基づいて行
うため、個々のトナー濃度検出手段の発振出力特性に誤
差がある場合であっても、誤判定を抑制することができ
る。

【００５２】（３）現像装置の空転前後でのトナー濃度
検出手段の発振周波数差が所定値以上であるか否かに応
じて、装着された現像装置に現像剤が収納されているか
否かを判定することにより、個々のトナー濃度検出手段
の発振出力特性に誤差がある場合であっても、誤判定を
確実に抑制することができる。

【００５３】（４）装着された現像装置に現像剤が収納
されているか否かの判定を、所定期間継続される現像装
置の空転動作の開始前と終了直前とにおけるトナー濃度
検出手段の発振周波数差に基づいて行うことにより、現
像装置の空転動作後のトナー濃度検出手段の発振周波数
として、所定期間の空転動作による十分な攪拌作用を受
けて流動状態が安定した後の現像剤に対する検出結果を
用いることができ、装着された現像装置における現像剤
の有無を正確に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な画像形成装置における現像装置の構成
を示す断面図である。

【図２】一般的な現像剤におけるトナー濃度と検知セン
サの発振周波数との関係を示す図である。

【図３】この発明の実施形態に係る画像形成装置である
プリンタの概略の構成を示す断面図である。

【図４】上記プリンタの現像装置の構成を示す図であ
る。

【図５】上記プリンタにおける検知センサ及び制御手段
の構成を示す回路図である。

【図６】上記制御手段の具体的な構成を示す回路図であ
る。

【図７】上記プリンタに現像装置が装着された後に、プ
リンタの制御装置が実行する処理手順を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１−プリンタ（画像形成装置） ５−現像装置 １１−検知センサ １２−コイル １５−ＰＰＬ回路 １６−比較回路 １７−発振回路 ３１−感光体ドラム ５２−現像槽 ５４−攪拌羽根 Ｄ−現像剤 Ｔ−トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 淳 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AA15 AD06 DA10 DA16 DA42 DA54 EA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二
   成分現像剤を収納するとともにトナー濃度検知用コイル
   のインダクタンスとキャパシタンスによる発振回路の周
   波数変化によって二成分現像剤中の非磁性トナーの濃度
   を検出するトナー濃度検出手段を備えた現像装置が着脱
   自在にされ、トナー濃度検出手段の発振周波数に基づい
   て二成分現像剤中の非磁性トナーの濃度を制御する制御
   手段を備えた画像形成装置において、 前記制御手段は、現像装置が装着された際に、現像装置
   の空転前後におけるトナー濃度検出手段の発振周波数に
   基づいて現像装置に二成分現像剤が収納されているか否
   かを判定することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】磁性キャリアと非磁性トナーとからなる二
   成分現像剤を収納するとともにトナー濃度検知用コイル
   のインダクタンスとキャパシタンスによる発振回路の周
   波数変化によって二成分現像剤中の非磁性トナーの濃度
   を検出するトナー濃度検出手段を備えた現像装置が着脱
   自在にされ、トナー濃度検出手段の発振周波数に基づい
   て二成分現像剤中の非磁性トナーの濃度を制御する制御
   手段を備えた画像形成装置において、 前記制御手段は、現像装置が装着された際に、現像装置
   の静止時における発振周波数の検出と、所定期間の現像
   装置の空転動作の継続と、現像装置の空転時における発
   振周波数の検出と、を順次実行し、現像装置の空転前後
   における発振周波数差に基づいて現像装置に二成分現像
   剤が収納されているか否かを判定することを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】前記制御手段は、現像装置の空転前後にお
   ける発振周波数差が、所定値未満である場合に現像装置
   に二成分現像剤が収納されていないと判定し、前記所定
   値以上である場合に現像装置に二成分現像剤が収納され
   ていると判定することを特徴とする請求項２に記載の画
   像形成装置。
4. 【請求項４】前記制御手段は、現像装置の空転時のトナ
   ー濃度検出手段の発振周波数として、所定期間継続して
   行われる現像装置の空転動作の終了直前の発振周波数を
   検出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
   置。