JP2003255707A - 現像装置及び該装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤の濃度検知中において、検知精度を低
下させるような異常状態が発生したとき、その異常状態
を速やかに検知できるようにする。 【解決手段】 現像装置１０４は、現像剤Ｔを収容する
現像容器１０４ａと、この現像容器１０４ａ内の現像剤
を搬送する搬送スクリュー１０４ｆと、現像容器１０４
ａ内の現像剤の濃度を検知する現像剤濃度検知センサ
と、この現像剤濃度検知センサからの現像剤濃度検知信
号に基づいて搬送スクリュー１０４ｆの作動状態を判断
する制御部１２０とを備えている。

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、プリンタ、
ファクシミリ、及びこれらの複合機等の画像形成装置の
装置本体に装備した現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真方式の画像形成装置であ
るレーザビームプリンタは、概略、図７に示すような構
造になっている。

【０００３】感光体ドラム１は、接触帯電器２によって
帯電される。半導体レーザを用いたレーザビームスキャ
ナ３は、帯電処理された感光体ドラム１の表面に静電潜
像を形成して情報を書き込む、いわゆる露光装置であ
る。

【０００４】レーザビームスキャナ３は、不図示の画像
読み取り装置等のホスト処理からプリンタ側に送られた
画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力して、回
転する感光体ドラム１の一様に帯電された帯電処理面１
ａを露光位置ｂにおいてレーザ走査露光Ｌ（イメージ露
光）する。このレーザ走査露光Ｌにより感光体ドラム１
の帯電処理面１ａのレーザ光で照射されたところの電位
が低下する。そして、回転する感光体ドラム１の帯電処
理面１ａには走査露光した画像情報に対応した静電潜像
が順次に形成されていく。この潜像は、現像装置４によ
って現像されることで顕像化されて、トナー像になる。

【０００５】現像装置４は、回転可能な非磁性の円筒状
の現像スリーブ４ｂ、現像スリーブ４ｂ内に挿入された
固定のマグネットローラ４ｃ、現像剤コーティングブレ
ード４ｄ、現像容器４ａに収容した二成分現像剤４ｅ、
現像容器４ａ内の底部側に配設した攪拌搬送スクリュー
４ｆ、トナーホッパー４ｇ等で構成されている。トナー
ホッパー４ｇには、補給用トナーを収容してある。

【０００６】現像スリーブ４ｂは、感光体ドラム１との
最近接距離（「Ｓ−Ｄｇａｐ」と称する）を一定に保た
せて、感光体ドラム１に近接させて対向配設してある。
この感光体ドラム１と現像スリーブ４ｂとの対向部間
は、現像部ｃである。現像スリーブ４ｂは、現像部ｃに
おいて感光体ドラム１の回転方向とは逆方向に回転す
る。この現像スリーブ４ｂの外周面には、現像スリーブ
４ｂ内のマグネットローラ４ｃの磁力により現像容器４
ａ内の二成分現像剤４ｅの一部が磁気ブラシ層として吸
着保持されている。二成分現像剤４ｅは、この現像スリ
ーブ４ｂの回転にともない回転搬送されて、コーティン
グブレード４ｄにより所定の薄層に整層される。そし
て、二成分現像剤４ｅは、現像部ｃにおいて、感光体ド
ラム１の面に接触して、感光体ドラム１の面を適度に摺
動して擦れる。

【０００７】現像スリーブ４ｂには、電源Ｓ４から所定
の現像バイアスが印加される。現像スリーブ４ｂに対す
る現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧
（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。

【０００８】現像装置４により可視像化されたトナー像
は、転写ローラ５によって被転写材（被転写部材、被転
写紙、被記録材）Ｐの表面に静電的に転写される。転写
ローラ５は、いわゆる転写帯電器である。この転写ロー
ラ５は、感光体ドラム１に所定の押圧力をもって圧接さ
せてあり、その圧接ニップ部が転写部ｄである。この転
写部ｄに、不図示の給紙機構部から所定の制御タイミン
グで被転写材Ｐが給送される。

【０００９】転写部ｄに給送された被転写材Ｐは、回転
する感光体ドラム１と転写ローラ５との間に挟持されて
搬送される。この間に、転写ローラ５には、トナーの正
規帯電極性である負極性とは逆極性の正極性の転写バイ
アスが電源Ｓ３から印加される。被転写材Ｐは、転写ロ
ーラ５に転写バイアスが印加されることによって転写部
ｄを挟持搬送されながら、表面に、感光体ドラム１面側
のトナー画像が順次に静電転写されていく。

【００１０】転写部ｄを通ってトナー画像の転写を受け
た被転写材Ｐは、回転する感光体ドラム１の面から順次
に分離されて、定着装置６（例えば、熱ローラ定着装
置）へ搬送され、トナー画像の定着処理を受けて画像形
成物（プリント、コピー）として外部へ送り出される。

【００１１】次に、図８に基づいて、現像装置４を詳細
に説明する。

【００１２】現像装置４は、ポリエステル、スチレンア
クリルなどの樹脂に着色料、荷電制御剤などを分散した
直径数μｍ乃至約１０数μｍの粉粒からなるトナーを収
容して、所定の帯電量に帯電した現像スリーブ４ｂの表
面にそのトナーを保持させ、感光体ドラム１へトナーを
供給するようになっている。

【００１３】トナーへの帯電は、以下のようにして行わ
れる。まず、図８に示す、現像装置４の現像スリーブ４
ｂには、現像剤コーティングブレード４ｄの端部が近接
している。この現像剤コーティングブレード４ｄの接触
部をトナーが通過するとき、現像スリーブ４ｂと現像剤
コーティングブレード４ｄとの摩擦帯電によってトナー
への帯電が行われる。また、現像容器４ａ内には、トナ
ーＴとキャリアからなる２成分現像剤４ｅを収容してあ
る。２成分現像剤は、攪拌搬送スクリュー４ｆによって
循環攪拌される。そして、トナーはキャリアと摩擦摺動
されて、摩擦帯電する。

【００１４】トナーの帯電量は、一般に周囲の雰囲気中
の水分量などに依存して、一般に高湿環境では低い値を
示し、低湿環境では高い値を示す。さまざまな環境にお
いて高品質な画像形成を行うには、トナーの帯電量変化
はある程度の範囲内に収まっている必要がある。

【００１５】トナーの帯電量は、通常約（−１０／９．
８）ｍＣ／Ｎ（いわゆる、−１０ｍＣ／ｋｇ）乃至約
（−５０／９．８）ｍＣ／Ｎ（いわゆる、−５０ｍＣ／
ｋｇ）程度である。逆に、静電潜像の電位や転写条件な
どの画像形成条件は、このようなトナーの帯電特性変化
の範囲内で良好な画像が得られるように工夫されてい
る。

【００１６】なお、トナーの帯電量に関して、その極性
はプラスの場合とマイナスの場合があるが、以下の説明
においてトナーの帯電量の大小について述べた場合、そ
れは絶対値の大小について述べているものとする。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図８は、現像装置内の
概略図である。現像装置４内に取り付けられた現像剤濃
度検知センサ４ｈは、現像剤濃度検知センサ４ｈのセン
サ面に二成分現像剤が滞留することなく循環されること
によって、現像装置４内の現像剤濃度の変動を検知する
ことができるようになっている。二成分現像剤は、撹
拌、搬送する攪拌搬送スクリュー４ｆによって攪拌、搬
送される。

【００１８】しかし、センサ面をスクリュー４ｆで掃く
ことで、現像剤濃度検知センサ４ｈの出力が振動してサ
イン波のような変動が起きる。このため、従来は、現像
剤濃度検知センサ４ｈの出力に電気的なフィルターをか
けて現像剤濃度検知センサ４ｈの出力が安定するように
処理するか、或いは、変動している現像剤濃度検知セン
サ４ｈの出力の変動周期の整数倍をサンプリングして平
均化演算処理を行うことで現像剤濃度を検知していた。
また、現像装置内に現像装置のハード構成の異常を検知
するセンサを保持していなかった。

【００１９】本発明は、現像剤の濃度検知中において、
検知精度を低下させるような異常状態が発生したとき、
その異常状態を速やかに検知する機能を備えた現像装置
と、この現像装置を装置本体に備えた画像形成装置とを
提供することを目的としている。

【００２０】本発明は、現像剤の濃度検知中において、
検知精度を低下させるような異常状態が発生し、かつ画
像濃度が所定の濃度と異なっている場合、異常状態であ
ると判断する機能を備えた現像装置と、この現像装置を
装置本体に備えた画像形成装置とを提供することを目的
としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器
と、前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送手段と、前
記現像容器内の現像剤の濃度を検知する現像剤濃度検知
手段と、前記現像剤濃度検知手段からの現像剤濃度検知
信号に基づいて前記搬送手段の作動状態を判断する判断
手段と、を備えている。

【００２２】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動しない
とき、前記搬送手段が作動異常状態になっていると判断
するようになっている。

【００２３】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定の時間内に所定値以
上に変動しないとき、前記搬送手段が作動異常状態にな
っていると判断するようになっている。

【００２４】上記目的を達成するため、本発明の現像装
置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器内の
現像剤を搬送する搬送手段と、前記現像容器内の現像剤
の濃度を検知する現像剤濃度検知手段と、前記現像容器
内の現像剤によって可視像化された画像の濃度を検知す
る画像濃度検知手段と、前記現像剤濃度検知手段からの
現像剤濃度検知信号と前記画像濃度検知手段からの画像
濃度検知信号とに基づいて装置の作動状態を判断する判
断手段と、を備えている。

【００２５】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動しない
で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
変動したとき、前記現像容器内の現像剤の濃度を前記画
像濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動しないよう
に調節するようになっている。

【００２６】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定の時間内に所定値以
上に変動しないで、かつ前記画像濃度検知手段の出力値
が所定値以上に変動したとき、前記現像容器内の現像剤
の濃度を前記画像濃度検知手段の出力値が所定の時間内
に所定値以上に変動しないように調節するようになって
いる。

【００２７】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動しない
で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
変動したとき、装置が異常状態になっていると判断する
ようになっている。

【００２８】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定の時間内に所定値以
上に変動しないで、かつ前記画像濃度検知手段の出力値
が所定値以上に変動したとき、装置が異常状態になって
いると判断するようになっている。

【００２９】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動しない
で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
変動したとき、前記装置の少なくとも現像動作を停止す
るようになっている。

【００３０】本発明の現像装置の前記判断手段は、前記
現像剤濃度検知手段の出力値が所定の時間内に所定値以
上に変動しないで、かつ前記画像濃度検知手段の出力値
が所定値以上に変動したとき、前記装置の少なくとも現
像動作を停止するようになっている。

【００３１】本発明の現像装置の前記画像濃度検知手段
は、複数の画像の濃度を検知するようになっている。

【００３２】本発明の現像装置の前記搬送手段は、前記
現像容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材を備えている。

【００３３】本発明の現像装置の前記搬送手段は、前記
現像剤濃度検知手段の濃度検知部に付着した現像剤を除
去するようになっている。

【００３４】本発明の現像装置は、前記判断手段によっ
て前記異常状態と判断されたとき、異常状態であること
を報知する報知手段を備えている。

【００３５】上記目的を達成するため、本発明の画像形
成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持
体上の静電潜像に現像剤を現像して前記静電潜像を可視
像化する現像装置と、像担持体の可視像化されたトナー
像を被転写材に転写する転写手段と、を備え、前記現像
装置は、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の現像
装置である。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。

【００３７】（第１実施形態のレーザビームプリンタ）
図１は、本発明の実施形態の現像装置を備えた画像形成
装置である、転写式電子写真プロセス、電荷注入帯電方
式、クリーナレスプロセスを採用したレーザビームプリ
ンタ（以下、単に「プリンタ」という）の概略構成正面
図である。

【００３８】なお、画像形成装置には、複写機、プリン
タ、ファクシミリ、及びこれらの複合機等があり、本発
明は、プリンタ以外の画像形成装置にも適用することが
できるので、プリンタに限定されるものではない。

【００３９】また、各実施形態における数値は、参考数
値であって、本発明を限定するものではない。

【００４０】さらに、各実施形態における、被転写材に
は、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、オ
ーバーヘッドプロジェクタ用の用紙、圧紙、封書、葉書
き、ラベル等のトナー像を形成することのできるものが
ある。

【００４１】像担持体としての回転ドラム型の電子写真
感光体（以下、「感光体ドラム」という）１０１は、負
帯電性・電荷注入帯電性のＯＰＣ感光体（有機光導電性
感光体）であり、矢印Ａの時計方向に回転するようにな
っている。接触帯電装置としての磁気ブラシ帯電装置１
０２は、感光体ドラム（像担持体）１０１の停電処理面
１０１ａを所定の極性・電位に一様に帯電処理するよう
になっている。回転する感光体ドラム１０１の面は、こ
の磁気ブラシ帯電装置１０２により電荷注入帯電方式で
約−７００ｖに一様に帯電処理される。

【００４２】露光装置としてのレーザビームスキャナ１
０３は、不図示の半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−
θレンズ等を有している。レーザビームスキャナ１０３
は、ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み取り装
置、電子計算機、ワードプロセッサー等の不図示のホス
ト装置から入力する、目的の画像情報の時系列電気デジ
タル画素信号に対応して変調されたレーザ光Ｌを感光体
ドラム１０１に射出して、感光体ドラム１０１の帯電処
理面を一様にレーザ光走査露光する。感光体ドラム１０
１の周面には、レーザ光走査露光により目的の画像情報
に対応した静電潜像が形成される。

【００４３】本実施形態の現像装置１０４は、重合法で
作成した転写残トナーの少ない高離型性球形非磁性トナ
ーＴと、磁性キャリアとを混合した現像剤を使用した２
成分接触現像方式である。現像装置１０４は、感光体ド
ラム１０１の帯電処理面の静電潜像をトナー像として反
転現像する。

【００４４】転写装置１０５は、感光体ドラム１０１の
下側に配設してある。本実施形態の転写装置１０５は、
転写ベルトタイプである。被転写材担持体としての無端
状の転写ベルト１０５ａは、例えば、膜厚約７５μｍの
ポリイミド製のベルトであり、駆動ローラ１０５ｂと従
動ローラ１０５ｃとの間に懸回張設されている。転写ベ
ルト１０５ａは、感光体ドラム１０１の回転方向に沿っ
た順方向に感光体ドラム１０１の回転周速度とほぼ同じ
周速度で循環するようになっている。転写帯電器（転写
バイアス印加部）としての導電性ブレード１０５ｄは、
転写ベルト１０５ａの内側に配設してある。導電性ブレ
ード１０５ｄは、転写ベルト１０５ａの上行側になる部
分を感光体ドラム１０１の下面部分に加圧して、転写部
位としての転写ニップ部Ｂを形成している。ブレード状
清掃部材（クリーニングブレード）としての清掃部材１
０５ｅは、転写ベルト１０５ａの外面に当接させてあ
る。

【００４５】給紙カセット１０６は、被転写材Ｐを積載
収納してある。被転写材Ｐは、給紙ローラ１０７の駆動
により給紙カセット１０６内から、１枚ずつ、分離供給
されて、搬送ローラ１０８等を含むシートパス１０９を
通って所定の制御タイミングで感光体ドラム１０１と転
写装置１０５の転写ベルト１０５ａとの間の転写ニップ
部Ｂに給送される。

【００４６】転写ニップ部Ｂに給送された被転写材Ｐ
は、感光体ドラム１０１と転写ベルト１０５ａとの間を
挟持搬送される。その間に、導電性ブレード１０５ｄに
転写バイアス印加電源Ｓ３から所定の転写バイアスが印
加されて、被転写材Ｐは、裏面からトナーとは逆極性の
電圧が帯電がされる。

【００４７】これによって、転写ニップ部Ｂを通る被転
写材Ｐの表面側に、感光体ドラム１０１の帯電処理面に
担持されたトナー像が順次に静電転写されていく。

【００４８】転写ニップ部Ｂを通ってトナー像を転写さ
れた被転写材Ｐは、感光体ドラム１の帯電処理面から順
次分離されて、シートパス１１０を通って定着装置（例
えば熱ローラ定着装置）１１１に導入され、トナー像の
定着処理を受けてプリントアウトされる。転写ベルト１
０５ａの表面に残って付着している転写残トナーは、清
掃部材１０５ｅによって除去される。

【００４９】導電性ブラシ１１２は、転写装置１０５と
磁気ブラシ帯電装置１０２との間において感光体ドラム
１０１の帯電処理面に当接した補助の接触帯電部材であ
る。この導電性ブラシ１１２は、電源Ｓ２よりＡＣバイ
アス、または感光体ドラム１０１への帯電に対して逆極
性のＤＣバイアス、またはＡＣバイアスを重畳した感光
体ドラム１０１への帯電に対して逆極性のＤＣバイアス
が印加されて、磁気ブラシ帯電装置１０２による帯電直
前の感光体ドラム１０１の表面電位をならすと同時に、
転写残トナーを除電、もしくは感光体ドラム１０１の帯
電と逆極性に帯電して、磁気ブラシ帯電器１０２の磁気
ブラシ部１０２Ａでのトナー回収を容易にする役目をし
ている。

【００５０】図２は、プリンタ１００の動作シーケンス
図である。

【００５１】前多回転工程 前多回転工程は、プリンタ１００の始動動作期間（起動
動作期間、ウォーミング期間）である。プリンタ１００
の制御部１２０は、メイン電源スイッチ、オンにより、
停止していたプリンタ１００のメインモータを駆動させ
て感光体ドラム１０１を回転駆動させて、所定のプロセ
ス機器の準備動作を実行する。

【００５２】前回転工程 前回転工程は、プリント前動作を実行させる期間であ
る。この前回転工程は、前多回転工程中にプリント信号
が入力されたときには、前多回転工程に引き続いて実行
される。プリント信号の入力がないときには、前多回転
工程の終了後に、メインモータの駆動が一旦停止されて
感光体ドラムの回転駆動が停止され、プリンタはプリン
ト信号が入力されるまでスタンバイ（待機）状態に保た
れる。スタンバイ（待機）状態において、プリント信号
が入力すると前回転工程が実行される。

【００５３】印字工程（画像形成工程、作像工程） 所定の前回転工程が終了すると、引き続いて感光体ドラ
ムに対する作像プロセスが実行されて、感光体ドラムの
帯電処理面に形成されたトナー像の被転写材への転写処
理、定着手段によるトナー像の定着処理が行われ、被転
写材がプリントアウトされる。連続印字（連続プリン
ト）モードの場合は、上記の印字工程が、所定の設定プ
リント枚数、ｎ分繰り返して実行される。

【００５４】紙間工程 紙間工程は、連続印字モードにおいて、１つ被転写材の
後端部が、転写ニップ部Ｂを通過した後、次の被転写材
の先端部が転写ニップ部Ｂに到達するまでの間の、転写
ニップ部Ｂにおける被転写材の非通紙状態期間のことで
ある。

【００５５】後回転工程 後回転工程は、最後のｎ枚目の印字工程が終了した後も
しばらくの間、メインモータの駆動を継続させて感光体
ドラムを回転駆動させて、所定の後動作を実行させる期
間のことである。

【００５６】スタンバイ 所定の後回転工程が終了すると、メインモータの駆動が
停止され感光体ドラムの回転駆動が停止されて、プリン
タは次のプリントスタート信号が入力するまでスタンバ
イ状態に保たれる。１枚だけのプリントの場合は、その
プリント終了後、プリンタは後回転工程を経てスタンバ
イ状態になる。スタンバイ状態においてプリントスター
ト信号を入力すると、プリンタは前回転工程に移行す
る。

【００５７】以上の各工程において、の印字工程時が
画像形成時である。の前多回転工程、の前回転工
程、の紙間工程、及びの後回転工程が非画像形成時
（非作像時）である。

【００５８】以上説明したプリンタ１００は、クリーナ
レスプロセス方式を採用しているため、転写ニップ部Ｂ
で被転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム１０１の表面
に残った転写残トナーを除去する専用のクリーナを有し
ていない。このため、感光ドラム１上の転写残トナー
は、引き続き感光体ドラム１０１の回転で磁気ブラシ帯
電装置１０２の位置に至り、感光体ドラム１０１に接触
している接触帯電部材としての磁気ブラシ部１０２Ａに
一時的に回収される。その回収された転写残トナーは、
再び、感光体ドラム１０１の帯電処理面に吐き出され
て、最終的に現像装置１０４の現像容器１０４ａに回収
される。そして、感光体ドラム１０１は繰り返して作像
に供される。

【００５９】感光体ドラム１０１上の転写残トナーは、
転写時の剥離放電等により、極性が正のものと負のもの
が混在していることが多い。そこで、極性の混在した転
写残トナーは、第２の帯電部材としての導電性ブラシ１
１２を通過する間に、正規帯電極性（本実施形態では
負）に帯電されて帯電極性が揃えられ、そして、第１の
帯電部材としての磁気ブラシ帯電装置１０２に至って磁
気ブラシ部１０２Ａ内に混入して一時的に回収される。
この転写残トナーの磁気ブラシ部１０２Ａへの取り込み
は、磁気ブラシ部１０２ＡにＡＣ成分を印加すること
で、磁気ブラシ部１０２Ａと感光体ドラム１０１との間
の振動電界効果によって、より効果的に行われるように
なっている。

【００６０】そして、磁気ブラシ部１０２Ａ内に取り込
まれた転写残トナーは、極性がすべて負に帯電されて感
光体ドラム１０１上に吐き出される。極性が負に揃えら
れて感光体ドラム１０１上に吐き出された転写残トナー
は、現像部ｍに至って現像装置１０４の現像スリーブ１
０４ｂにより現像時のかぶり取り電界によって、現像と
同時にクリーニングで回収される。この転写残トナーの
現像同時回収は、回転方向の画像領域が、感光体ドラム
１０１の周長よりも長い場合には、その他の帯電、露
光、現像、転写といった画像形成工程と同時進行で行わ
れる。

【００６１】図３（ａ）は、現像装置１０４内に設置し
た現像剤濃度検知センサ（現像剤濃度検知手段）１０４
ｄの近傍の概略図である。搬送スクリュー（搬送手段）
１０４ｆは、現像剤濃度検知センサ１０４ｄの検知面
（濃度検知部）１０４ｄａに付着したトナーを掃いて除
去していく。また、図３（ｂ）に示すように搬送スクリ
ュー１０４ｆの撹拌能力を向上させるため、パドル１０
４ｇを設けた場合も、同様に、搬送スクリュー１０４ｆ
は、現像剤濃度検知センサ１０４ｄの検知面１０４ｄａ
に付着したトナーを掃いて除去していく。

【００６２】なお、現像剤濃度検知センサ１０４ｄは、
現像装置１０４内のトナーＴとキャリアＤ等からなる現
像剤の混合比（以下、現像剤濃度（Ｔ／Ｄ比）とする）
を、現像剤の磁化変動により検知するようになってい
る。

【００６３】現像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力は、
それぞれ図４（ａ）、図４（ｂ）に示すようになる。こ
の信号の出力変動を検知することで、現像装置１０４の
動作が正常に行われているか否かを判断することが出来
る。

【００６４】現像剤濃度検知検知センサ１０４ｄの出力
値における実効値（平均値）は、現像剤の状況によって
大きく変わる。つまり、搬送スクリュー１０４ｆが回転
して現像剤を搬送しているため、搬送スクリュー１０４
ｆの羽根の位置によって現像剤の粗密度（かさ密度）が
変動して、サインカーブのような出力値が得られる。そ
の搬送スクリュー１０４ｆの羽根の停止位置により、図
４（ａ）、（ｂ）に示すように現像剤濃度検知センサ１
０４ｄの出力値が変わるが、現像剤濃度検知センサ１０
４ｄの出力値が周期性を持って変わるため、センサ出力
周期の整数倍の実効値が変わるものではない。

【００６５】停止時の現像剤濃度検知センサ１０４ｄの
出力は、現像剤が変動しないため安定している。そこ
で、現像装置１０４の駆動開始の信号から所定時間（最
短でスクリューの１／４回転に相当する時間）の現像剤
濃度検知センサ１０４ｄの出力値を検知することで、制
御部（判断手段）１２０が搬送スクリュー１０４ｆの動
作が正常に行われているか否かを判断することができ
る。

【００６６】そして、現像剤濃度検知センサ１０４ｄの
出力が所定値以上に変動しないとき、制御部１２０は、
搬送スクリュー１０４ｆの回転が止まったと判断して、
現像装置１０４を異常と判断する。同時に、制御部１２
０は、表示パネル（報知手段）１２２に異常であること
を表示してユーザにメンテンナンスが必要であることを
報せる。表示パネルの代わりに音声によってユーザに報
せてもよい。

【００６７】このように、制御部１２０は、即座に、エ
ラーと判断することができるので、現像装置１０４の他
の部分や、プリンタ１００の他の部分に悪影響を及ぼす
前に現像装置１０４や、プリンタ１００の動作を停止さ
せることができる。

【００６８】従って、本実施形態の現像装置は、異常状
態になってから、修理のための復旧時間を短縮すること
ができて、ユーザに余計な停止時間を与えるようなこと
がなくなる。また、本実施形態の現像装置１０４を備え
たプリンタ１００も、停止時間を短くすることができ
る。

【００６９】現像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力値に
よるエラー検知の所定値は、初期設置時に検知したセン
サ出力値から算出することが望ましい。また、所定値
は、図４（ａ）に示すように、現像剤濃度検知センサ１
０４ｄの出力の最大出力値と最小出力値との差分値の
（１／６）以上に設定することが望ましい。

【００７０】（第２実施形態のレーザビームプリンタ）
図５に基づいて、第２実施形態のプリンタ１３０を説明
する。第１実施形態のプリンタ１００と同一部分には、
同一符号を付して、その部分の説明は省略する。

【００７１】第１実施形態のプリンタでは、現像剤の調
湿状況や現像装置の使用状況、現像剤の耐久劣化等によ
って現像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力値の振幅幅は
異なってくる。このため、第２実施形態のプリンタで
は、画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段）１１３の
出力値を併用して、より正確に現像装置の異常を判断す
るようになっている。

【００７２】画像濃度検知センサ１１３について説明す
る。現像剤の初期設定値時に、転写ベルト１０５ａ上に
トナーが付着していない状態で、画像濃度検知センサ
（いわゆるパッチ検知センサ）１１３の出力値が、所定
値（例えば、約４Ｖ）になるように画像濃度検知センサ
１１３を調整する。感光体ドラム１０１に画像濃度検知
用のパッチ潜像が形成されて、その潜像が現像装置１０
４により顕像化して転写ベルト１０５ａ上に転写され
る。画像濃度検知センサ１１３によって画像濃度信号を
読み取る。そして、その画像濃度信号を初期基準値とし
て制御部（判断手段）１２１にバックアップする。な
お、本実施形態のプリンタは、モノクロプリンタである
が、カラープリンタである場合には、各色毎に初期基準
値をバックアップする。

【００７３】制御部１２１は、通常の画像形成時には、
印字工程以外の非画像形成時に画像濃度検知用のテスト
パッチ画像を形成して、画像濃度検知センサ１１３の出
力値が常に一定になるように、現像剤濃度にフィードバ
ックして、適正な画像が得られるようにしている。

【００７４】以上、転写ベルト１０５ａ上での画像濃度
検知を例に挙げて説明したが、感光体ドラム１０１上で
の画像濃度検知方式でも同様である。

【００７５】つまり、複数枚コピーのように、印字工程
中に第１実施形態のプリンタのように、現像剤濃度検知
センサ１０４ｄ（図３参照）によって、現像装置１０４
の異常状態を検知したとき、所定濃度の画像濃度検知用
のテストパッチ（トナー像）を、紙間工程や、後回転工
程などの印字工程以外で感光体ドラム１０１に作像し
て、画像濃度検知センサ１１３によって画像濃度の値を
検知する。

【００７６】その値が所定値を超えている場合、制御部
１２１は、現像装置１０４が異常であると判断して、ジ
ョブを終了し、表示パネル１２２にエラー表示をする。
また、所定値を越えていない場合、制御部１２１は、使
用可能状態と判断して、通常動作を行い続ける。

【００７７】現像剤濃度検知センサ１０４ｄは、出力値
を常に制御部１２１に送り続ける。制御部１２１は、現
像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力値に基づいて、現像
装置１０４が異常状態か否かの判断を継続する。そし
て、現像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力値が、所定値
異常の異常値を示したとき、制御部１２１は、常に非作
像状態である紙間や後回転工程等で画像濃度検知用のテ
ストパッチ（トナー像）を感光体ドラム１０１に作像し
て、あるいは、転写ベルト１０５ａに転写して、常に、
画像濃度検知センサ１１３によって出力値をモニタする
ことで現像装置１０４の状態を検知し続ける。

【００７８】また、制御部１２１は、現像剤濃度検知セ
ンサ１０４ｄの出力値が所定値以上に変動しないで、か
つ画像濃度検知センサ１１３の出力値が所定値以上に変
動したとき、現像容器１０４ａ内の現像剤の濃度を、現
像剤濃度検知センサ１０４ｄの出力値が所定値以上に変
動しないように、搬送スクリュー１０４ｆを回転して調
節するようにもなっている。さらに、制御部１２１は、
現像動作を停止して、プリンタの画像形成動作を停止し
てもよい。

【００７９】この２つの検知が、お互いに異常値を示し
たとき、制御部１２１は、現像装置１０４が異常である
と判断してエラー表示をする。さらに、画像形成動作を
停止させてもよい。

【００８０】このことによって、第２実施形態のプリン
タ１３０は、第１実施形態のプリンタ１００よりも、検
知精度を向上させて、保守作業が出来るため、ユーザに
よる保守作業の回数を減らしたり、保守作業の時間を短
縮したり、プリンタの停止回数を減らしたりすることが
できる。

【００８１】（第３実施形態のレーザビームプリンタ）
第３実施形態のプリンタは、第２実施形態のプリンタと
は制御動作が異なるだけであるので、図５を利用して説
明する。

【００８２】図６中、符号（１）乃至ｎは、画像形成中
の現像剤濃度検知センサ１０４ｄにおける検知工程を示
している。また、符号（Ｉ）乃至（Ｎ）は、画像濃度検
知センサ１１３による検知可能なタイミングを示してい
る。

【００８３】第３実施形態のプリンタは、現像剤濃度検
知センサ１０４ｄの出力値が所定値ギリギリになった場
合の検知精度をアップするようになっている。図６中
（１）で、現像剤濃度検知センサ１０４ｄ（図３参照）
が異常状態を検知したとき、（Ｉ）で画像濃度検知セン
サ１１３（図５参照）による異常検知を行う。このと
き、異常であれば、制御部は、エラー表示を行う。異常
でなければ、（２）で現像剤濃度検知センサ１０４ｄ
（図３参照）の出力が正常であっても（ＩＩ）で再度画
像濃度検知センサでの異常チェックを行う。

【００８４】また、制御部１２１は、前記現像剤濃度検
知センサ１０４ｄの出力値が所定の時間内に所定値以上
に変動しないで、かつ画像濃度検知センサ１１３の出力
値が所定値以上に変動したとき、現像容器１０４ａ内の
現像剤の濃度を、画像濃度検知センサ１０４ｄの出力値
が所定の時間内に所定値以上に変動しないように、搬送
スクリュー１０４ｆを回転して調節するようにもなって
いる。さらに、制御部１２１は、現像動作を停止して、
プリンタの画像形成動作を停止してもよい。

【００８５】つまり、第３実施形態のプリンタは、一
度、現像剤濃度検知センサ１０４ｄで異常を検知したと
き、複数回、画像濃度検知センサ１１３で異常チェック
を行い、一度でも画像濃度検知センサ１１３が異常を検
知したときに、制御部が初めてエラー表示を行うように
なっている。このことで、検知精度を向上させて、より
一層、ユーザの作業を邪魔しないようにすることができ
る。

【００８６】

【発明の効果】本発明の現像装置は、現像剤濃度検知手
段からの現像剤濃度検知信号に基づいて、搬送手段の作
動状態を判断する判断手段を備えているので、即座に装
置を停止させて、装置の他の部分に悪影響を及ぼす前に
停止させて、修理のための時間を短くすることができ
る。

【００８７】本発明の現像装置は、現像剤濃度検知手段
からの現像剤濃度検知信号と画像濃度検知手段からの画
像濃度検知信号とに基づいて、搬送手段の作動状態を判
断する判断手段を備えているので、画像濃度を所定の濃
度に保持することができる。また、装置の異常状態を確
実に検知することができる。

【００８８】本発明の画像形成装置は、修理のための時
間を短くすることのできる現像装置を備えているので、
現像装置が故障しても、停止時間が短くて、画像形成能
率を向上させることができる。

【００８９】本発明の画像形成装置は、画像濃度を所定
の濃度に保持することができる現像装置を備えているの
で、被転写材に品質のよい画像を形成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の現像装置を装置本体に
備えた画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略
構成を示す正面図である。

【図２】図１のレーザビームプリンタの動作シーケンス
図である。

【図３】現像装置内の概略図である。 （ａ） 現像剤濃度検知センサとスクリューとの配置関
係を示す図である。 （ｂ） （ａ）のスクリューにパドルを設けた図であ
る。

【図４】現像剤濃度検知センサの出力信号の図である。 （ａ） 図３（ａ）における現像剤濃度検知センサの出
力信号の図であり、横軸は、スクリューの回転速度を示
している。 （ｂ） 図３（ｂ）における現像剤濃度検知センサの出
力信号の図であり、横軸は、スクリューの回転速度を示
している。

【図５】本発明の第２実施形態の現像装置を装置本体に
備えた画像形成装置であるレーザビームプリンタの概略
構成を示す正面図である。

【図６】第３実施形態の画像形成装置であるレーザビー
ムプリンタの動作シーケンス図である。

【図７】従来例の画像形成装置であるレーザビームプリ
ンタの概略構成を示す正面図である。

【図８】図７に示す、レーザビームプリンタの現像装置
の拡大図である。

【符号の説明】

Ｂ 転写ニップ部 Ｐ 被転写材 Ｔ トナー Ｓ２ 導電性ブラシの電源 Ｓ３ 転写バイアス印加電源 ｍ 現像部 １００ レーザビームプリンタ（画像形成装置） １０１ 電子写真感光体・感光体ドラム（像担持
体） １０１ａ 帯電処理面 １０２ 接触帯電装置・磁気ブラシ帯電装置 １０２Ａ 磁気ブラシ部 １０３ 露光装置・レーザビームスキャナ １０４ 現像装置 １０４ａ 現像容器 １０４ｂ 現像スリーブ １０４ｄ 現像剤濃度検知センサ（現像剤濃度検知手
段） １０４ｄａ 現像濃度検知センサの検知面（濃度検知
部） １０４ｆ 搬送スクリュー（搬送手段） １０４ｇ パドル １０５ 転写装置（転写手段） １０５ａ 転写ベルト １０６ 給紙カセット １１３ 画像濃度検知センサ（画像濃度検知手段） １２０ 制御部（判断手段） １２１ 制御部（判断手段） １２２ 表示パネル（報知手段） １３０ レーザビームプリンタ（画像形成装置）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像容器と、 前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送手段と、 前記現像容器内の現像剤の濃度を検知する現像剤濃度検
   知手段と、 前記現像剤濃度検知手段からの現像剤濃度検知信号に基
   づいて前記搬送手段の作動状態を判断する判断手段と、 を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定値以上に変動しないとき、前記搬送手
   段が作動異常状態になっていると判断することを特徴と
   する請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定の時間内に所定値以上に変動しないと
   き、前記搬送手段が作動異常状態になっていると判断す
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 【請求項４】 現像剤を収容する現像容器と、 前記現像容器内の現像剤を搬送する搬送手段と、 前記現像容器内の現像剤の濃度を検知する現像剤濃度検
   知手段と、 前記現像容器内の現像剤によって可視像化された画像の
   濃度を検知する画像濃度検知手段と、 前記現像剤濃度検知手段からの現像剤濃度検知信号と前
   記画像濃度検知手段からの画像濃度検知信号とに基づい
   て装置の作動状態を判断する判断手段と、 を備えたことを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定値以上に変動しないで、かつ前記画像
   濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動したとき、前
   記現像容器内の現像剤の濃度を前記画像濃度検知手段の
   出力値が所定値以上に変動しないように調節することを
   特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 【請求項６】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定の時間内に所定値以上に変動しない
   で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
   変動したとき、前記現像容器内の現像剤の濃度を前記画
   像濃度検知手段の出力値が所定の時間内に所定値以上に
   変動しないように調節することを特徴とする請求項４又
   は５に記載の現像装置。
7. 【請求項７】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定値以上に変動しないで、かつ前記画像
   濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動したとき、装
   置が異常状態になっていると判断することを特徴とする
   請求項４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 【請求項８】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定の時間内に所定値以上に変動しない
   で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
   変動したとき、装置が異常状態になっていると判断する
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載
   の現像装置。
9. 【請求項９】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知手
   段の出力値が所定値以上に変動しないで、かつ前記画像
   濃度検知手段の出力値が所定値以上に変動したとき、前
   記装置の少なくとも現像動作を停止することを特徴とす
   る請求項４乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 【請求項１０】 前記判断手段は、前記現像剤濃度検知
    手段の出力値が所定の時間内に所定値以上に変動しない
    で、かつ前記画像濃度検知手段の出力値が所定値以上に
    変動したとき、前記装置の少なくとも現像動作を停止す
    ることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記
    載の現像装置。
11. 【請求項１１】 前記画像濃度検知手段は、複数の画像
    の濃度を検知することを特徴とする請求項４乃至１０の
    いずれか１項に記載の現像装置。
12. 【請求項１２】 前記搬送手段は、前記現像容器内の現
    像剤を攪拌する攪拌部材を備えたことを特徴とする請求
    項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像装置。
13. 【請求項１３】 前記搬送手段は、前記現像剤濃度検知
    手段の濃度検知部に付着した現像剤を除去することを特
    徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の現像
    装置。
14. 【請求項１４】 前記判断手段によって前記異常状態と
    判断されたとき、異常状態であることを報知する報知手
    段を備えたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれ
    か１項に記載の現像装置。
15. 【請求項１５】 静電潜像を担持する像担持体と、 前記像担持体上の静電潜像に現像剤を現像して前記静電
    潜像を可視像化する現像装置と、像担持体の可視像化さ
    れたトナー像を被転写材に転写する転写手段と、を備
    え、前記現像装置は、請求項１乃至１４のいずれか１項
    に記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装
    置。