JP2003330258A

JP2003330258A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003330258A
Application number: JP2002137407A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Osada; 努長田; Takahiko Kimura; 登彦木村; Atsushi Yamaguchi; 山口　　淳
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】定期的な現像剤交換等の装置メンテナンス作
業の際に、誤って現像剤未投入状態で現像装置を画像形
成装置へセットしてしまった場合に、現像剤が未投入の
状態で画像形成が行われるのを完全に防止する画像形成
装置を提供する。【解決手段】画像形成装置に対し現像装置の装着がな
された場合、前記現像装置を所定時間空転動作させる空
転動作継続手段と、該空転動作継続手段による前記現像
装置の空転時に、トナー濃度センサによるトナー濃度セ
ンサ出力の検出を実行し、前記画像形成装置内に記憶さ
れているある一定の値（閾値）と現像装置空転時の前記
トナー濃度センサ出力との比較に基づいて前記現像装置
中への現像剤投入の有無を判定する現像剤有無判定手段
と、を備えるものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機な
どの画像を描き出す画像形成装置に搭載されて静電潜像
の現像化を行う現像装置に関し、特に、二成分系現像剤
を投入して使用する現像装置における現像剤の有無判定
を可能にした画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機やファクシミリ装置など
の画像形成装置においては、原稿を光照射して原稿から
の反射光により感光体上に静電潜像を形成する。そし
て、静電潜像を可視像として記録紙にプリントしたり、
外部からの画像を表す電気信号を可視像として記録紙に
プリントしたりすることが行われている。

【０００３】この種の画像形成装置には、現像装置が備
えられ、現像剤を用いて可視像が形成される。現像剤に
は、様々な種類のものが存在するが、そのうちトナーお
よび磁性キャリアから成るものを二成分系現像剤とい
う。二成分系現像剤は一定重量のキャリアに対し一定の
割合でトナーが混合されている。現像剤中のトナーの割
合がトナー濃度である。トナーは現像処理によって消費
されるため、トナー濃度は、画像の記録が行われるに従
って減少する。トナー濃度の減少は、形成される画像の
濃度の低下につながる。そこで現像装置は、常に一定濃
度の画像を得るために、トナー濃度を検知し、トナー濃
度が減少したときはトナーを補給してトナー濃度が適正
範囲に入るように制御されている。

【０００４】一般に二成分系現像剤（以下、単に「現像
剤」と称する）を用いた画像形成装置は、現像剤を攪拌
して摩擦によってトナーを帯電させ、この帯電トナーを
感光体上に形成された静電潜像に静電気的に付着させ可
視像を形成している。このような画像形成装置における
トナー濃度を検知するためのトナー濃度センサは、磁性
体である磁性キャリア（以下、単に「キャリヤ」と称す
る）の濃度によって得られる透磁率を測定する透磁率セ
ンサである。したがって、トナー濃度センサは、透磁率
を検知することにより、まずキャリアの濃度（密度）を
検出し、それ以外の構成物の密度をトナー濃度として検
出する。すなわち、トナー濃度センサは空間に対するキ
ャリアの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。

【０００５】また、上記の現像装置におけるトナー濃度
センサは、そのセンサ面上の磁性体（現像剤）の流動状
態によりその検出値が異なる。そのため、通常現像器が
安定して駆動されている状態で、既知のトナー濃度であ
る現像剤がある特定値に検出されるようにトナー濃度セ
ンサの初期設定を行い、トナー濃度制御を行う必要があ
る。

【０００６】現像器にセットされる新品の現像剤のトナ
ー濃度は、あらかじめわかっているので、通常は現像器
に新品の現像剤をセットしたときに、既知のトナー濃度
の値を用いてトナー濃度センサの初期設定が行われる。
この初期設定操作により、トナー濃度センサの出力値と
測定対象である現像器内のトナー濃度との関係を示す出
力特性が決定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、現像剤未投
入の現像装置を誤って画像形成装置に装着した場合、現
像剤が存在しないにも拘わらず、この現像装置に対して
トナー濃度制御を行うための初期設定操作が実施され
る。すると、トナー濃度センサは、ケース内に現像剤が
存在しない状態で濃度測定を行い、測定値を画像形成時
の濃度制御の基準値として初期設定を行う。つまり、ト
ナー濃度センサのセンサ面には空気しか存在しないが、
この状態では当然のことながらキャリアの濃度が低いの
で、現像剤のトナー濃度が高い状態として検知し、これ
を濃度制御の基準値とみなしてしまう。

【０００８】そして、現像剤を投入した現像装置を挿入
した場合と同様に使用準備を完了し、画像形成装置は待
機状態（画像形成可能な状態）へと移行する。しかし、
画像形成動作を実行しても、現像装置へは現像剤が投入
されていないので、何等画像が出力されないというトラ
ブルが発生する。

【０００９】このような問題を回避するために、特開昭
６２−２２７１６５号公報や、特開昭６３−２１４７６
５号公報に開示のものでは、現像装置を挿入した際に、
透磁率センサの出力値によって、現像剤の投入の有無を
判定しようとする方法が述べられている。しかし、現像
剤が入れられているにもかかわらず、たまたま透磁率セ
ンサ付近のみ現像剤が存在しない場合には、無いと誤っ
た判断をすることがある。

【００１０】本発明は、上記の問題点に鑑みなされたも
のであり、その目的は、現像装置中の現像剤の投入の有
無を正確に検出できる方法、ないしはそれを適用する現
像装置を着脱自在に装備した画像形成装置を提供するこ
とにある。これによれば、定期的な現像剤交換等の装置
メンテナンス作業の際に、誤って現像剤未投入状態で現
像装置を画像形成装置へセットしてしまった場合に、現
像剤が未投入の状態で画像形成が行われるのを防ぐこと
ができる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による画像形成装置は、トナー及び磁性キャ
リアからなる二成分系現像剤を使用し、該現像剤に磁界
を作用させて、その透磁率変化を検出することにより現
像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサを備えた
現像装置を着脱自在に装備するようにした画像形成装置
において、前記画像形成装置に対し前記現像装置の装着
がなされた場合、前記現像装置を所定時間空転動作させ
る空転動作継続手段と、該空転動作継続手段による前記
現像装置の空転時に、前記トナー濃度センサによるトナ
ー濃度センサ出力の検出を実行し、前記画像形成装置内
に記憶されているある一定の値（閾値）と現像装置空転
時の前記トナー濃度センサ出力との比較に基づいて前記
現像装置中への現像剤投入の有無を判定する現像剤有無
判定手段と、を備えたことを特徴とするものである。

【００１２】同じく、本発明による画像形成装置は、前
記現像装置において、その空転時のトナー濃度センサの
出力値が、画像形成装置内に記憶されているある一定の
値（閾値）以上の場合に現像剤投入済と判定し、ある一
定値（閾値）未満の場合に現像剤未投入と判定する現像
剤有無判定手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】同じく、本発明による画像形成装置は、前
記現像剤が未投入と判定された場合、即座に所定時間の
現像装置空転動作を停止すると共に、オペレータに注意
を促す手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１４】同じく、本発明により画像形成装置は、前
記現像装置において、その空転動作所定時間内に前記ト
ナー濃度センサ出力の検出動作を複数回実行し、前記ト
ナー濃度センサ出力の平均値と画像形成装置内に記憶さ
れているある一定の値（閾値）と比較する手段を備えた
ことを特徴とするものである。

【００１５】同じく、本発明により画像形成装置は、前
記現像装置において、その空転動作時間を比較的短く設
定し、前記現像装置空転動作及び現像装置空転時のトナ
ー濃度センサ出力の検出動作を複数回実行し、前記トナ
ー濃度センサ出力と画像形成装置内に記憶されているあ
る一定の値（閾値）と比較する手段を備えたことを特徴
とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について、図
面を参照して以下に説明する。図１は、本実施の形態に
かかる画像形成装置の全体の構成を示す概略図である。
図１に示すように画像形成装置は、周知の電子写真方式
により画像を形成するものであって、露光走査部１０と
画像形成部２０と制御部３０とに大きく分けられる。

【００１７】上記画像形成装置は、図示しない外部ホス
トコンピュータなどと接続されており、その制御部３０
は、上記外部ホストコンピュータから送られてくる画像
信号を受信すると、これに必要な処理を加えて画像デー
タを生成し、露光走査部１０に駆動信号を出力する。

【００１８】露光走査部１０は、制御部３０より出力さ
れた画像データをレーザ光として感光体ドラム２１に照
射する。露光走査部１０には、レーザダイオード１１、
コリメートレンズ１２、ポリゴンモータ１３、ポリゴン
ミラー１４、ｆθレンズ１５及び折り返しミラー１６が
備えられている。

【００１９】レーザダイオード１１は、制御部３０から
出力された駆動信号を受けて、レーザ光を発光する。コ
リメートレンズ１２は、このレーザ光を通過させ平行光
にする。ポリゴンモータ１３は、ポリゴンミラー１４を
定速で回転駆動する。ポリゴンミラー１４は、ミラー面
を備え、このミラー面でレーザ光を反射して偏向させ
る。偏向されたレーザ光は、ｆθレンズ１５を通過す
る。折り返しミラー１６は、ｆθレンズ１５を通過した
レーザ光を反射し、感光体ドラム２１の表面を露光走査
する。

【００２０】画像形成部２０は、感光体ドラム２１、ク
リーナ２２、イレーサランプ２３、帯電チャージャ２
４、現像装置２５、トナーカートリッジ２８、搬送ベル
ト２９、転写チャージャ３１、定着装置３２、排出ロー
ラ対３３及び排紙トレイ３４を有している。

【００２１】感光体ドラム２１の表面には、感光体が設
けられている。クリーナ２２は、上記露光走査前に感光
体表面の残留トナーを除去する。イレーサランプ２３
は、感光体ドラム２１に光を照射し感光体表面を除電す
る。帯電チャージャ２４は、感光体表面を一様に帯電さ
せる。このように一様に帯電された状態で露光走査部１
０による露光を受けると、感光体ドラム２１は、その表
面の感光体に静電潜像が形成される。

【００２２】この静電潜像は、現像装置２５により現像
され、当該感光体ドラム２１表面にトナー像が形成され
る。現像装置２５は、現像ローラや図示しない攪拌装置
を備えた現像器と、当該現像器の上部にセットされ、現
像器内に適宜トナーを補給するためのトナーカートリッ
ジ２８とからなる。トナーカートリッジ２８は、ユーザ
でも容易に交換できるように取り外し可能となってい
る。現像装置２５の構成については、追って詳細に説明
する。

【００２３】この感光体ドラム２１の回転動作と同期し
て用紙カセットに転写紙（図示せず）が、セットされ
る。転写紙は、給紙ローラ、タイミングローラ対及び搬
送ベルト２９によって感光体ドラム２１の下方の転写位
置まで給紙される。この転写位置において、転写チャー
ジャ３１は、搬送ベルト２９の裏面側に設置されてお
り、電荷により感光体ドラム２１表面に形成されたトナ
ー像を転写紙上に転写させる。

【００２４】転写紙に転写されたトナー像は、すぐに剥
がれる不安定な状態であるので、搬送ベルト２９により
定着装置３２まで搬送される。定着装置３２は、転写紙
を高温で加圧し、転写トナー像を定着させる。その後、
排出ローラ対３３により排紙トレイ３４上に転写紙が排
出される。

【００２５】また、露光走査部１０は、蝶番を支点にし
て上方に開くいわゆるクラムシェル構造となっており、
トナーカートリッジ２８の交換やプリンタ内部で発生し
た紙詰まりの処理などが行えるようになっている。

【００２６】図２は、現像装置２５の構成を示す概略図
である。この現像装置２５は、トナーとキャリアとを混
合した現像剤を使用する乾式２成分磁気ブラシ現像方式
の現像装置である。現像装置２５は、感光体ドラム２１
に形成された静電潜像を現像して可視像とするものであ
る。

【００２７】図２に示すように、現像装置２５は、トナ
ーを収容するトナーカートリッジ２８と、トナー及びキ
ャリアからなる現像剤が充填された現像器４６とを備え
ている。さらに、現像装置２５には、トナー濃度制御の
ために働くトナー濃度制御系６０を備えている。現像器
４６内には、トナー濃度センサ４１、現像ローラ４４及
び攪拌ローラ４５が設けられている。

【００２８】トナーカートリッジ２８にはトナーが収納
されており、必要に応じて現像器４６内の現像剤に補給
される。トナー補給ローラ４７は、トナーカートリッジ
２８内のトナーを下方の現像器４６に補給するために備
えられている。２本の撹拌ローラ４５・４５は、現像器
４６内の現像剤（トナー及びキャリア）を撹拌してトナ
ー及びキャリアを摩擦帯電させる。

【００２９】現像ローラ４４は、混合撹拌された現像剤
を感光体ドラム２１に供給する。この現像ローラ４４
は、アルミニウム合金、黄銅、ＳＵＳ３０４ステンレス
等の非磁性金属製の中空円筒状の現像スリーブに、磁界
を発生するための複数本の磁石体を固定したマグネット
ローラを内挿している。この現像ローラ４４は、現像ス
リーブのみを回転させながら、表面に現像剤を磁気的に
吸着して感光体ドラム２１と接する現像部へ搬送・供給
するものとして使用されている。なお、撹拌ローラ４５
及び現像ローラ４４は、制御ＣＰＵ６１の指示を受け
て、図示しない駆動装置により回転駆動される。

【００３０】トナー濃度制御系６０は、トナー濃度セン
サ（透磁率センサ）４１、基準電圧発生部６２、比較器
６３、トナー補給ローラ駆動部６４、トナー補給モータ
６５、トナー補給モータ６５、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び制御
ＣＰＵ６１で構成されている。

【００３１】トナー濃度センサ４１は、現像装置２５の
混合攪拌室を構成する現像器４６の右下方に設置されて
おり、現像器４６の現像剤のトナー濃度を検知面４１ａ
が検知し、電圧（濃度検知電圧）として検出する。

【００３２】基準電圧発生部６２は、濃度検知電圧と比
較されるべき基準電圧を発生する。この基準電圧は、現
像器４６内の現像剤の基準濃度を表すものである。比較
器６３は、濃度検知電圧と基準電圧とを比較し、現像器
内のトナー濃度が低ければ、トナー補給ローラ駆動部６
４に対して、駆動信号を出力する。

【００３３】トナー補給ローラ駆動部６４は、駆動信号
を受けている間、トナー補給ローラ４７の回転駆動源で
あるトナー補給モータ６５を駆動する。また、ＲＡＭ
は、読み取ったトナー濃度センサ４１の出力電圧などを
一時記憶する。ＲＯＭには、トナー濃度制御等のプログ
ラムが記憶されている。

【００３４】次に、本実施例による画像形成装置装備用
現像装置に用いられるトナー濃度センサについて説明す
る。本実施例による現像装置においては、二成分系現像
剤を用い、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可視像を形成している。こ
の種の現像装置ではトナー濃度を測定するためのトナー
濃度センサとして透磁率センサを使用するが、本現像装
置においては差動トランス方式のトナー濃度センサを用
いる。

【００３５】図３は、差動トランス方式のトナー濃度セ
ンサ４１の回路構成を示す概要図である。トナー濃度セ
ンサ４１は、一次コイル５１、基準コイル５２、検知コ
イル５３、交流電源５４、ねじコア５５、現像剤５６、
位相比較回路５７、平滑回路５８及び５個の入出力端子
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ、７４ｅ、さらに５個
の引出し線７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅに
より構成されている。

【００３６】図３に示すように、差動トランスの一次コ
イル５１に交流電源５４が供給される。その二次側に
は、ほぼ同じ巻き数で逆極性の２個のコイルが直列に巻
かれていて、その一方のコイルが基準コイル５２、もう
一方のコイルが検知コイル５３となる。

【００３７】一次コイル５１と基準コイル５２の近くに
は、高透磁率のねじコア５５が磁心として働くように挿
入されており、ねじコア５５の位置を調整して一次コイ
ル５１と基準コイル５２との間のインダクタンスを調整
することができる。一次コイル５１と検知コイル５３の
近くに測定されるべき現像剤５６あるいは磁性体（キャ
リア）が流れる。すると、その現像剤５６あるいは磁性
体（キャリア）が磁心として働いて一次コイル５１と検
知コイル５３との間のインダクタンスを変化させる。こ
のインダクタンスの大きさは、磁心として働いている現
像剤５６あるいは磁性体(キャリア)の磁粉量によって決
まるので、検知コイル５３の出力電圧によって磁粉量、
即ちキャリア濃度を測定できる。

【００３８】基準コイル５２と検知コイル５３とは、ほ
ぼ同じ巻き数で逆極性のものが直列に結ばれているの
で、両コイルの差が出力として取り出せる。一次コイル
５１へ供給される交流電圧と、二次側のコイルである基
準コイル５２及び検知コイル５３の出力とは、位相比較
回路５７で排他的論理和を取った上で、その出力信号を
平滑回路５８で平滑化して直流電圧として取り出すこと
により、トナー濃度を測定する。

【００３９】上記の方法でトナー濃度を測定するトナー
濃度センサは、透磁率によって磁性体である磁性キャリ
ア濃度を検知するものである。したがって、図４に示す
ように、トナー濃度が低いときにはトナー濃度センサ出
力ＶＴは高くなり、トナー濃度が高いときにはトナー濃
度センサ出力ＶＴは低くなる。つまり、図４において、
トナー濃度がＴ₀からＴ₁に減少すると、それぞれに対応
する透磁率センサ出力値は、Ｖ_T0からＶ_T1に増加する。
したがって、トナー濃度センサは、空間に対するキャリ
ヤの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。

【００４０】次に、現像剤の状態の変化及びトナー濃度
センサの関係を図５を用いて説明する。現像剤は、攪拌
されるとその状態が変化する。そのため、現像剤が安定
した状態になり、トナーの濃度センサによる測定値が一
定値に落ち着くまでには、ある程度の時間を要する。図
５は、現像剤を攪拌させた時の、攪拌時間とトナー濃度
センサの測定値（出力電圧）との関係を示す相関図であ
る。同図に示すように攪拌開始後、徐々に出力電圧は低
下し、一定時間経過後に一定値に落ち着く。例えば、攪
拌開始時に３．２Ｖの出力電圧が２．５Ｖで一定になる
までには、約５分を要する。

【００４１】ところで、現像装置２５のトナー濃度制御
に必要な初期設定時には、現像剤のトナー濃度は適切に
測定されなければならない。そのため、初期設定前に
は、現像剤をある程度攪拌し、トナー濃度センサの測定
値をほぼ一定にする必要がある。上記のような初期設定
前に行われる攪拌操作を空転動作の継続、いわゆるアイ
ドリング駆動という。

【００４２】図６は、横軸に画像形成装置本体のアイド
リング駆動時間をとり、縦軸にトナー濃度センサのセン
サ出力値をとって、未使用現像剤を投入した現像装置を
アイドリング駆動した時のセンサ出力値と駆動時間との
関係を示す相関図である。

【００４３】この相関図から判るように、画像形成装置
本体の電源をオンした後アイドリング駆動を開始する前
の状態では、センサ出力値は、低目の出力値になってい
ることを示す。これは、二成分系現像剤が現像装置へ投
入される際に、現像剤が空気を巻き込み、現像器ケース
内の二成分系現像剤中に空隙が多く存在するためと考え
られ、また、現像器ケース内の場所によっては現像剤量
の分布状態が不均一であるためとも考えられ、トナー濃
度センサは、見掛け上透磁率が低い状態、すなわちトナ
ー濃度が高い状態として検出するので、センサ出力値
は、低目の出力値を示している。

【００４４】その後、現像装置のアイドリング駆動を開
始すると、アイドリング開始当初は上記現像装置が停止
した状態におけるトナー濃度センサ出力値よりも若干高
目の出力値（現像装置の攪拌開始に伴い、トナー濃度セ
ンサの検出面を通過する現像剤の流動圧が一旦上昇する
ので、トナー濃度センサは見掛け上透磁率が高い状態、
すなわちトナー濃度が低い状態として検出するので、セ
ンサ出力値は若干高目を示す。）から推移し始めるが、
やがて一定時間アイドリング駆動を継続すると、二成分
現像剤が十分攪拌され、また現像ケース内の場所による
現像剤量の分布状態が均一となるので、センサ出力値は
徐々に低下して行き、ある一定値で飽和する。

【００４５】一方、現像装置への現像剤が未投入でアイ
ドリング駆動された場合には、トナー濃度センサの検出
面での現像剤の流動状態の変化がなくトナー濃度センサ
出力変動は発生しない。また、トナー濃度センサの検出
面上に磁性体（現像剤）が存在せず、したがって、トナ
ー濃度センサ出力値はかなり低目の出力値を示すことと
なり、前記現像剤投入済み現像装置のアイドリング駆動
時のトナー濃度センサ出力飽和値と大きくかけ離れる。

【００４６】以上の説明からわかるように、アイドリン
グ駆動時にある所定の時間で、トナー濃度センサ出力値
を検出し、画像形成装置内に記憶されているある一定の
値（閾値）と前記トナー濃度センサ出力値とを比較し
て、前記閾値以上であれば現像剤投入済と判定し、前記
閾値未満であれば現像剤未投入と判定できる。

【００４７】しかし、１回のトナー濃度センサ出力検出
動作だけでは、現像剤が投入済であるのにも関わらず現
像剤が未投入と判定されてしまうことがある。そこで、
アイドリング駆動時のトナー濃度センサ出力値の検出動
作を複数回行い、検出されたトナー濃度センサ出力値の
平均値と画像形成装置内に記憶されているある一定の値
（閾値）とを比較して、現像装置中の現像剤投入有無の
判別精度が向上させても良い。なお、トナー濃度センサ
出力値の検出回数は４〜５回が妥当である。

【００４８】次に、画像形成装置への現像装置セット
後、制御装置が実行する処理内容を図８のフローチャー
トで示す。

【００４９】ステップＳ１…画像形成装置本体に現像装
置を装着する。ステップＳ２…画像形成装置のアイドリング駆動を開始
する。ステップＳ３…トナー濃度センサ出力値検出回数を１と
する。ステップＳ４…アイドリング駆動時間をチェックする。
所定時間が経過したら、ステップＳ５以降を実行する。ステップＳ５…アイドリング駆動を維持した状態で、現
像ケース内のトナー濃度センサ出力値を検出する。ステップＳ６…トナー濃度検出回数が所定回数に達して
いるか判別する。所定回数未満の場合、検出回数をカウ
ントアップし、ステップＳ４〜６を実行する。所定回数
以上ならば、ステップＳ７以降を実行する。ステップＳ７…検出したトナー濃度センサ出力値を平均
化する。ステップＳ８…トナー濃度センサ出力平均値が、画像形
成装置内に記憶されているある一定の値（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
別する。ステップＳ９…上記現像剤有無判別の結果、アイドリン
グ駆動時のトナー濃度センサ出力平均値が、画像形成装
置内に記憶されているある一定の値（閾値）未満の場
合、現像ケースへの現像剤未投入とみなし、アイドリン
グ駆動停止する。ステップＳ１０…画像形成装置表示部へのエラーメッセ
ージ表示、アラームランプ点灯あるいは音声発呼等の検
知手段を介して現像剤未投入である旨をオペレータに報
知する。ステップＳ１１…一方、上記現像剤有無判別の結果、ア
イドリング駆動時のセンサ出力が、画像形成装置内に記
憶されているある一定の値（閾値）以上の場合、現像ケ
ースへ現像剤が投入されているものとみなし、初期設定
動作を行う。初期設定とは、トナー濃度センサ出力値が
飽和するまでアイドリング駆動を継続し、飽和したトナ
ー濃度センサ出力値を画像形成装置記憶部へ新規に入力
して以降のトナー濃度制御を実行するための基準値とし
た後、画像形成装置のアイドリング駆動を停止する動作
を意味する。ステップＳ１４…画像形成装置の待機モードへ移行し、
使用準備を完了する。

【００５０】図７には、画像形成装置本体のアイドリン
グ駆動動作及びトナー濃度センサ出力検知動作を複数回
行った場合の出力波形図を示す。何らかの理由で現像剤
がトナー濃度センサの検出面上に供給されない場合があ
り、アイドリング駆動動作を複数回実行することによっ
て現像剤流動状態に強弱を付け、前記検出面に対してス
ムーズに現像剤を供給し、誤検知を防ぐことができる。
なお、１回のアイドリング駆動動作時間は５秒ぐらい、
アイドリング駆動回数は４〜５回程度までが良い。

【００５１】次に、画像形成装置本体のアイドリング駆
動動作及びトナー濃度センサ出力検知動作を複数回行う
場合の、画像形成装置への現像装置セット後、制御装置
が実行する処理内容を図９のフローチャートで示す。な
お、図９は、アイドリング駆動回数並びにトナー濃度検
出回数を２回とした場合の例を示す。

【００５２】以上トナー濃度センサ出力と画像形成装置
に記録されている閾値との比較で現像装置内の現像剤投
入有無を判断したが、トナー濃度センサ出力と画像形成
装置に記録されている閾値との差で判断しても、同様の
効果が期待できる。また、現像装置内に異なる現像剤を
投入された場合の判断にも使用できる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、現像装置及び画像形成
装置の既存の機能を最大限に利用することによって、新
規な機能部品、検出手段の追加・増設を行わずに、制御
手段側での簡易な対応（主に制御プログラム内容変更）
を伴うだけで、画像形成装置の設置時又は現像剤交換時
における現像装置中への現像剤投入の有無（現像剤未投
入状態の現像装置を画像形成装置へ装着するといった作
業ミス発生の有無を、現像装置に負担を与えずに、正確
に判定ができる。

【００５４】同じく、現像装置中の現像剤投入の有無状
態によって、明かにトナー濃度センサ出力値が異なるた
め、現像剤の有無を正確に判定できる。

【００５５】同じく、現像装置中の現像剤投入有無の判
定結果を効率良くオペレータに知らすことができる。

【００５６】同じく、複数回トナー濃度センサ出力を検
出するため、精度良く現像剤の有無判定が行える。

【００５７】同じく、現像装置空転動作を複数回実行す
ることによって、トナー濃度センサ出力検出面に現像剤
をスムーズに供給でき、精度良く現像剤の有無判定が行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像装置を着脱自在に装備する
画像形成装置の全体の構成を示す概略図。

【図２】現像装置の構成を示す概略図。

【図３】差動トランス方式のトナー濃度センサの回路
構成を示す概要図。

【図４】トナー濃度（ｗｔ％）と透磁率センサ出力値
Ｖ_T（Ｖ）との相関図。

【図５】現像剤の攪拌時間（分）と出力電圧（Ｖ）と
の相関図。

【図６】未使用現像剤を投入した現像装置をアイドリ
ング駆動したときのセンサ出力値である出力電圧（Ｖ）
とアイドリング駆動時間（ｍｉｎ）との相関図。

【図７】画像形成装置本体のアイドリング駆動動作及
びトナー濃度センサ出力検知動作を複数回行った場合の
出力波形図。

【図８】画像形成装置への現像装置セット後、制御装
置が実行する必要内容を示すフローチャート。

【図９】画像形成装置本体のアイドリング駆動動作及
びトナー濃度センサ出力検知動作をそれぞれ２回行う場
合の、画像形成装置への現像装置セット後、制御装置が
実行する処理内容を示すフローチャート。

【符号の説明】

１０露光操作部１１レーザダイオード１２コリメートレンズ１３ポリゴンモータ１４ポリゴンミラー１５ｆθレンズ１６折返しミラー２０画像形成部２１感光体ドラム２２クリーナ２３イレーサランプ２４帯電チャージャ２５現像装置２８トナー容器２９搬送ベルト３０制御部３１転写チャージャ３２定着装置３３排出ローラ３４排紙トレイ４１トナー濃度センサ４１ａ検知面４４現像ローラ４５攪拌ローラ４６現像器４７トナー補給ローラ５１一次コイル５２基準コイル５３検知コイル５４交流電源５５ねじコア５６現像剤５７位相比較回路５８平滑回路６１制御ＣＰＵ６２基準電圧発生部６３比較器６４トナー補強ローラ駆動部６５トナー補強モータ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄ，７４ｅ入出力端子７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄ，７５ｅ引出し線

───────────────────────────────────────────────────── 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 AC04 AD06 BA08 BA09 DA10 DA16 DA42 DA54 DA78 DA81 DB03 DB10 DB14 DB18 DB21 EA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー及び磁性キャリアからなる二成分
系現像剤を使用し、該現像剤に磁界を作用させて、その
透磁率変化を検出することにより現像剤のトナー濃度を
検知するトナー濃度センサを備えた現像装置を着脱自在
に装備するようにした画像形成装置において、前記画像形成装置に対し前記現像装置の装着がなされた
場合、前記現像装置を所定時間空転動作させる空転動作
継続手段と、該空転動作継続手段による前記現像装置の
空転時に、前記トナー濃度センサによるトナー濃度セン
サ出力の検出を実行し、前記画像形成装置内に記憶され
ているある一定の値（閾値）と現像装置空転時の前記ト
ナー濃度センサ出力との比較に基づいて前記現像装置中
への現像剤投入の有無を判定する現像剤有無判定手段
と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記現像装置において、その空転時のト
ナー濃度センサの出力値が、画像形成装置内に記憶され
ているある一定の値（閾値）以上の場合に現像剤投入済
と判定し、ある一定値（閾値）未満の場合に現像剤未投
入と判定する現像剤有無判定手段を備えたことを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像剤が未投入と判定された場合、
即座に所定時間の現像装置空転動作を停止すると共に、
オペレータに注意を促す手段を備えたことを特徴とする
請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記現像装置において、その空転動作所
定時間内に前記トナー濃度センサ出力の検出動作を複数
回実行し、前記トナー濃度センサ出力の平均値と画像形
成装置内に記憶されているある一定の値（閾値）と比較
する手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記現像装置において、その空転動作時
間を比較的短く設定し、前記現像装置空転動作及び現像
装置空転時のトナー濃度センサ出力の検出動作を複数回
実行し、前記トナー濃度センサ出力と画像形成装置内に
記憶されているある一定の値（閾値）と比較する手段を
備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像
形成装置。