JP2009244759A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 新品のトナーホッパーの使用を開始してから最初に現像器に対するトナー補充を行う際に、トナー補充に要する時間を短縮化するとともに、装置自体に何らの不具合がないにもかかわらずエラーが発生するのを防止する手段を提供する。
【解決手段】 本発明に係る画像形成装置は、２成分現像剤を格納する現像器と、現像器のトナー濃度を所定の待機時間毎に検出するトナー濃度センサと、トナー濃度が目標値より低い時は単位補充時間だけ現像器へトナーを補充し、トナー濃度が目標値以上である時は現像器へのトナー補充を停止するトナーホッパーと、トナー濃度が目標値に達しないとのエラーを発するまでの時間が設定されるエラータイマーと、トナーホッパーが初期状態である場合に、トナーホッパーの単位補充時間を、トナーホッパーが通常状態である場合と比較して長く設定する制御部と、を備えるものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、２成分現像剤を格納する現像器に対してトナーを補充するトナーホッパーが、補充用のトナーを貯留するホッパー本体と、このホッパー本体から突出して現像器に接続される接続用パイプとを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、コピー機、ファクシミリ等には、原稿から読み取った画像データ或いはファクシミリ受信した画像データに基づいて記録紙に文字及び図形等の画像を形成する画像形成装置が搭載されている。この画像形成装置による画像形成方式の１つとして、感光ドラムの表面に形成した静電潜像をトナー像化して記録紙に転写する、いわゆる電子写真方式がある。この電子写真方式を採用した画像形成装置では、感光ドラムに近接して現像ユニットが配置され、この現像ユニットが感光ドラムにトナーを供給することによって静電潜像をトナー像化する。図４は、従来例に係る現像ユニット７０の外観構成を示す概略斜視図である。現像ユニット７０は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を格納して感光ドラム（不図示）にトナーを供給する現像器７１と、この現像器７１に格納された２成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ７２と、現像器７１にトナーを補充するトナー補充装置７３とを備えている。

ここで、図４に示すように、トナー補充装置７３は、補充用のトナーを一時的に貯留して現像器７１に送り出すトナーホッパー７４と、補充用のトナーを格納してトナーホッパー７４に対して着脱可能に設けられたトナーカートリッジ７５とから構成される。そして、トナーホッパー７４は、トナーを貯留するためのホッパー本体７６から突出して、現像器７１に接続するための接続用パイプ７７が設けられたものである。尚、図４に詳細は示さないが、ホッパー本体７６の内部には、トナーの残量を検出可能なトナー残量検出センサが設けられている。

このように構成される現像ユニット７０では、トナー濃度が低下または上昇することで印字画質が劣化しないよう、現像器７１に格納される２成分現像剤のトナー濃度が自動制御される（例えば特許文献１参照）。すなわち、現像器７１内部のトナー濃度をトナー濃度センサ７２で所定時間毎に検出し、その出力値が予め定めた基準値より大きい時は、トナー濃度が薄すぎると判断して、トナー補充装置７３から現像器７１へ単位補充時間だけトナーを補充する。一方、トナー濃度センサ７２の出力値が基準値より小さい時は、トナー濃度が濃すぎると判断して、トナー補充装置７３からのトナー補充を停止する。このようにして、現像器７１内部のトナー濃度が目標値に近付くよう制御される。

また、現像ユニット７０では、トナー補充装置７３から現像器７１へのトナー補充が開始されてから所定時間が経過してもトナー濃度センサ７２の出力値が基準値に達しない場合、トナー補充装置７３または現像器７１等に何らかの不具合が生じたものと判断してエラーが発せられ、その旨がユーザに通知されるようになっている。

特開２０００−３５６８９６号公報

しかし、従来の画像形成装置では、新品の画像形成装置を設置して電源をＯＮした後、最初にトナー補充装置７３から現像器７１へトナーを補充する際にトナー補充に長時間を要し、ユーザがストレスを感じるという問題がある。また、トナー補充に長時間を要する結果、装置自体には何らの不具合がないにもかかわらずエラーが発生する場合がある、という問題もある。

より詳細には、新品の画像形成装置を設置した直後、トナーホッパー７４は新品の状態であって、そのホッパー本体７６にも接続用パイプ７７にもトナーは全く格納されておらず、空の状態となっている。この状態から画像形成装置の使用を開始し、トナー濃度の低下によって現像器７１に対する最初のトナー補充が必要になると、前記トナー残量検出センサがホッパー本体７６の内部にトナーの存在を検出してからトナー補充装置７３によるトナー補充が開始される。しかし、前述のように、トナーホッパー７４を構成する接続用パイプ７７の内部はトナーがない空の状態である。従って、トナー補充の開始からトナー濃度センサ７２の出力値が基準値に達するまでに要する時間は、ホッパー本体７６から送り出された最初のトナーが接続用パイプ７７を通って現像器７１に到達するのに要する時間と、現像器７１のトナー濃度が上昇し始めてから目標値に達するまでの時間、すなわちトナー濃度センサ７２の出力値が低下し始めてから基準値に達するまでの時間、の合計時間となる。

一方、前述のように、現像器７１に対するトナー補充の開始から所定時間が経過してもトナー濃度センサの出力値が基準値に達しない場合にはエラーが発せられるが、このトナー補充の開始からエラー発生までの時間を管理するエラータイマーは、トナー濃度センサ７２の出力値が低下し始めてから基準値に達するまでの時間と略等しく設定されている。これは、２度目以降のトナー補充を開始する時には、接続用パイプ７７の内部は既にトナーで満たされた状態となっており、トナー補充装置７３によるトナー補充の開始と同時に現像器７１にトナーが送り込まれてトナー濃度が上昇を開始する、すなわちトナー濃度センサ７２の出力値が低下し始めるので、ホッパー本体７６から送り出された最初のトナーが接続用パイプ７７を通って現像器７１に到達するのに要する時間を考慮する必要がないからである。

従って、新品のトナーホッパー７４の使用を開始してから最初にトナー補充を行う際には、ホッパー本体７６から送り出された最初のトナーが接続用パイプ７７を通って現像器７１に到達するのに要する時間が必要な分、２度目以降のトナー補充時よりもトナー補充に多くの時間を要する。そして、エラータイマーに設定された時間を経過してもトナー濃度センサ７２の出力値が基準値に達しない場合には、装置自体に何らの不具合がないにもかかわらずエラーが発生する。

このエラー発生の問題に対処すべく、最初のトナー補充時にトナー搬送のために要する時間に合わせて、エラータイマーの設定時間を長くすることも可能である。この場合、最初のトナー補充時にエラーが発生することは回避できるが、実際にはトナー補充装置７３または現像器７１等に不具合が生じているにもかかわらず検知できないことがあるという問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、新品のトナーホッパーの使用を開始してから最初に現像器に対するトナー補充を行う際に、トナー補充に要する時間を短縮化するとともに、装置自体に何らの不具合がないにもかかわらずエラーが発生するのを防止する手段を提供する。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を格納し、前記トナーを供給することで静電潜像を現像する現像器と、該現像器に格納された２成分現像剤のトナー濃度を所定時間毎に検出するトナー濃度センサと、前記現像器に補充するためのトナーを貯留するホッパー本体、及び該ホッパー本体から突出して設けられて前記現像器に接続される接続用パイプを備え、前記トナー濃度センサの出力値が基準値より大きい時に前記現像器へトナーを補充するトナーホッパーと、前記現像器が新品であることを検知すると、前記トナー濃度センサの出力値を通常基準値として前記基準値に設定するセンサ調整処理を行った後、前記基準値を、前記通常基準値より小さいパイプ補完用基準値に変更する制御部と、を備えるものである。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記制御部は、前記トナー濃度センサの出力値が前記パイプ補完用基準値以下になると、前記基準値を、前記パイプ補完用基準値から前記通常基準値に変更することを特徴とするものである。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記トナーホッパーから前記現像器へのトナー補充を開始してから、前記トナー濃度センサの出力値が前記通常基準値に達しないとのエラーを発するまでの時間が設定される第１エラータイマーを備えることを特徴とするものである。

また、本発明に係る画像形成装置は、前記トナーホッパーから前記現像器へのトナー補充を開始してから、前記トナー濃度センサの出力値が前記パイプ補完用基準値に達しないとのエラーを発するまでの時間が設定される第３エラータイマーを備えることを特徴とするものである。

本発明に係る画像形成装置によれば、新品の画像形成装置を設置して最初に電源をＯＮすると、現像器が新品であることが検知されるので、トナー濃度センサの調整処理を行った後に、パイプ補完用基準値に基づいたトナー濃度制御が行われ、トナーホッパーから現像器へトナーが若干量だけ補充される。従って、トナーホッパーを構成する接続用パイプは、新品の画像形成装置を設置した直後は内部にトナーがない空の状態であるが、上記トナー濃度制御によってその内部がトナーで満たされた状態となる。これにより、その後、現像器に対する最初のトナー補充を行う際には、トナー補充の開始と同時に接続用パイプから現像器にトナーが送り込まれるので、トナーホッパーのホッパー本体から送り出された最初のトナーが接続用パイプを通って現像器に到達するのに要する時間が不要な分、トナー補充に要する時間を短縮することができる。その結果、最初のトナー補充に長時間を要してユーザがストレスを感じることを防止することができる。

また、本発明に係る画像形成装置によれば、制御部は、トナー濃度センサの出力値がパイプ補完用基準値以下になると、基準値をパイプ補完用基準値から通常基準値に変更するので、現像器が新品の場合でも、その後の印字時等におけるトナー濃度制御は通常基準値に基づいて行われる。これにより、現像器が新品か否かによらず、一定の印字品質を確保することができる。

また、本発明に係る画像形成装置によれば、新品の画像形成装置を設置して電源をＯＮした後、最初に現像器に対するトナー補充を行う際に、トナー補充に要する時間を短縮することができる。従って、第１エラータイマーが設定時間を経過する前に最初のトナー補充が完了するので、エラーが発生しない。

また、本発明に係る画像形成装置によれば、第３エラータイマーを第１エラータイマーとは別個に設けたので、第１エラータイマーの設定時間を長く変更することなく、最初のトナー補充時におけるエラー発生を防止することができる。これにより、実際には現像器またはトナー補充装置等に不具合が生じているにもかかわらず検知できない事態が生じるのを防止することができる。

まず、本発明の実施例に係る画像形成装置の構成について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置１の内部構成を示す概略縦断面図である。画像形成装置１は、その画像形成方式として電子写真方式を採用したものであって、表面に感光層が形成された感光ドラム２と、この感光ドラム２の表面を一様に帯電させる帯電ユニット３と、感光ドラム２の表面に選択的に光を照射して除電することで静電潜像を形成する露光ユニット４と、感光ドラム２の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー像化する現像ユニット７０と、感光ドラム２に圧接されてその表面に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写ローラ５と、感光ドラム２の表面を清掃する清掃ユニット６と、搬送路７を搬送される記録紙８を加熱及び加圧してトナー像を記録紙８に定着させる定着ユニット９と、搬送路７の下流端から記録紙８を排紙トレイ１０へ排出する排出ユニット１１と、を備えている。

現像ユニット７０は、図４に示す従来例に係る現像ユニット７０と同じ構成を有し、図１に示す感光ドラム２に近接して設けられた現像器７１と、この現像器７１の底部に設けられたトナー濃度センサ７２と、現像器７１に隣接して設けられたトナー補充装置７３と、を備えている。

現像器７１は、感光ドラム２の表面にトナーを供給するためのものである。この現像器７１は、感光ドラム２の現像方式として、いわゆる２成分磁気ブラシ現像方式を採用している。２成分磁気ブラシ現像方式とは、磁性キャリアとトナーとを混合してなる２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と呼ぶ）を磁気力を利用して搬送する方式である。この現像器７１は、図１に示すように、現像剤を格納した現像器本体１２の内部に、磁気力で現像剤を汲み上げて感光ドラム２にトナーを供給する現像ローラ１３と、この現像ローラ１３にトナーを供給する供給ローラ１４と、現像剤を攪拌しながらトナー補充装置７３側から供給ローラ１４側へと搬送する攪拌羽根１５とが設けられている。この現像器７１は、画像形成装置１の装置本体の内部に着脱可能に設けられ、不具合等が生じた時には装置本体から取り外して新品のものと交換できるようになっている。

また、図１と図４に詳細は示さないが、現像器本体１２の装置奥側面には、現像器７１が新品であるか否かを識別するための現像器識別装置が設けられている。図２は、現像器識別装置１６を示す概略斜視図である。尚、本発明において現像器７１が「新品」であるとは、現像器７１が未使用であって、且つ、その現像器７１について後述するセンサ調整処理がまだ実行されていないことを意味する。この現像器識別装置１６は、金属製の線材からなる第１接点部材１７及び第２接点部材１８と、各接点部材の先端にそれぞれ装着された第１コイルバネ１９及び第２コイルバネ２０と、各コイルバネの間に保持されたヒューズ部材２１とを備えてなるものである。一方、図２に点線で示すように、装置本体の内部には、第１接続端子２２及び第２接続端子２３がそれぞれ設けられており、装置本体に装着された現像器７１の第１接点部材１７が第１接続端子２２に、第２接点部材１８が第２接続端子２３にそれぞれ当接するようになっている。

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このように構成される現像器識別装置１６によれば、画像形成装置の各部を制御する制御部は、第１接続端子２２と第２接続端子２３の間に通電して両端子間が導通状態であるか否かを検知する。そして、両端子間が導通状態である場合には、装着されている現像器７１は新品であると判定し、後述するトナー濃度センサ７２の調整処理を実行する。その後、制御部は、強い電流を通電してヒューズ部材２１を溶断することにより、第１接続端子２２と第２接続端子２３の間を非導通状態とする。他方、制御部は、両端子間が非導通状態である場合には、装着されている現像器７１は新品でないと判定し、トナー濃度センサ７２の調整処理は実行しない。ここで、前述のように、新品であると過去に一度判定された現像器７１は、前記調整処理を行った後に非導通状態とされるので、その後に新品であると再び判定されることはなく、前記調整処理を１度実行した現像器７１について再度調整処理が実行されることはない。このようにして、装着されている現像器７１が新品であるか否かを識別することが可能となっている。

トナー濃度センサ７２は、現像器７１に格納された現像剤のトナー濃度を検出するためのものである。このトナー濃度センサ７２は、いわゆる磁気センサであって、現像剤の磁気レベルを検出して、画像形成装置１の各部を制御する制御部（不図示）に対して検知信号を出力する。そして、このトナー濃度センサ７２の出力結果に基づいて、制御部が、現像器７１に対するトナー補充の要否を判定した上で、必要な場合はトナー補充を行うが、その詳細については後述する。このトナー濃度センサ７２は、図１に示すように、現像器７１本体の外側であって前記攪拌羽根１５の下方に配置されている。

トナー補充装置７３は、印字によってトナーが消費された現像器７１に対してトナーを補充するためのものである。このトナー補充装置７３は、図４に示す従来のトナー補充装置７３と同様の構成を有するものであり、補充用のトナーを一時的に貯留して現像器７１に送り出すトナーホッパー７４と、補充用のトナーを格納してトナーホッパー７４に送り出すトナーカートリッジ７５とから構成される。

トナーホッパー７４は、図４に示すように、トナーを貯留するためのホッパー本体７６から突出して、現像器７１に接続するための接続用パイプ７７が設けられたものであって、画像形成装置１の装置本体の内部に固定されている。ここで、図に詳細は示さないが、ホッパー本体７６の内部には、トナーの残量を検出可能なトナー残量検出センサが設けられ、接続用パイプ７７の内部には、ホッパー本体７６から現像器７１に向かってトナーを搬送するためのスクリューが回転可能に設けられている。トナー残量検出センサは、いわゆる圧電センサであって、現像剤の重みを受けることで電気信号を発し、画像形成装置１の制御部に対して出力するようになっている。

トナーカートリッジ７５は、図４に示すように、トナーを格納するためのカートリッジ本体２４から突出して、トナーホッパー７４に接続するための接続用パイプ２５が設けられたものであって、画像形成装置１の装置本体の内部に着脱可能に設けられている。ここで、図に詳細は示さないが、接続用パイプ２５の内部には、トナーカートリッジ７５からトナーホッパー７４に向かってトナーを搬送するためのスクリューが回転可能に設けられている。このような構成により、前記トナー残量検出センサによってトナーホッパー７４内のトナー残量が少ないことが検出されると、制御部は、接続用パイプ２５のスクリューを単位補充時間だけ回転させることにより、トナーカートリッジ７５からトナーホッパー７４へとトナーを補充する。そして、制御部は、トナーホッパー７４へのトナー補充を開始してから所定時間が経過してもトナーホッパー７４内のトナー残量が増加しない時は、トナーカートリッジ７５が空の状態であると判定して、トナーカートリッジ７５の交換が必要である旨をユーザに対して報知する。これを受けたユーザが、トナーカートリッジ７５を装置本体から取り外し、その内部にトナーを充填した後、再びトナーカートリッジ７５を装置本体に装着すれば、トナーカートリッジ７５からトナーホッパー７４へとトナーが補充されるようになっている。

次に、現像器７１のトナー濃度制御について説明する。上記のように構成される本実施例に係る現像ユニット７０でも、従来例に係る現像ユニット７０と同様に、トナー濃度が低下または上昇することで印字画質が劣化しないよう、現像器７１に格納される現像剤のトナー濃度が自動制御されている。ここで、画像形成装置１は、現像器７１内部のトナー濃度が目標とする値である場合におけるトナー濃度センサ７２の出力値を、基準値として予め記憶している。そして、制御部は、トナー濃度センサ７２を用いて所定時間毎に、例えば２秒毎に現像器７１内部のトナー濃度を検出し、トナー濃度センサ７２の出力値を基準値と比較する。その結果、トナー濃度センサ７２の出力値が基準値よりも大きい時、すなわち現像剤の磁気レベルが高い時は、磁性体であるキャリアの現像剤に占める比率が高く、トナー濃度が低い状態であるので、現像器７１に対してトナーを補充する必要があると判定する。逆に、トナー濃度センサ７２の出力値が基準値と等しいかそれより小さい時、すなわち現像剤の磁気レベルが低い時は、非磁性体であるトナーの現像剤に占める比率が高く、トナー濃度が高い状態にあるので、現像器７１に対してトナーを補充する必要がないと判定する。

そして、制御部は、現像器７１に対してトナーを補充する必要があると判定した場合、トナーホッパー７４のスクリューを単位補充時間だけ回転させることにより、ホッパー本体７６から接続用パイプ７７を介して現像器７１にトナーを補充する。その後、制御部は、トナーホッパー７４から現像器７１へのトナー補充が開始されてから所定時間が経過しても、トナー濃度センサ７２の出力値が印字時等に設定される基準値である通常基準値に達しない場合、すなわちトナー濃度が目標値である６．０％に到達しない場合は、トナー補充装置７３または現像器７１等に何らかの不具合が生じたものと判断してエラー信号を発し、その旨をユーザに報知する。ここで、トナー補充の開始からエラー発生までの時間は、不図示の第１エラータイマーによって管理されており、この第１エラータイマーには、トナー補充の開始からトナー濃度センサ７２の出力値が通常基準値に達するまでに要する概ねの時間が設定されている。

一方、制御部は、現像器７１に対してトナーを補充する必要がないと判定した場合、トナーホッパー７４のスクリューの回転を停止させることにより、トナーホッパー７４から現像器７１へのトナー補充を中止する。

このように、２秒毎に現像器７１内部のトナー濃度を検出した結果に応じて、トナーを補充し、またはトナー補充を中止することにより、現像器７１内部のトナー濃度が目標値に近付くように自動制御される。

次に、センサ調整処理について説明する。このセンサ調整処理は、トナー濃度センサ７２の出力特性を補正する処理である。より詳細には、前述のように、現像器７１のトナー濃度制御を行うためには、トナー濃度センサ７２の出力値について比較対象としての基準値を予め記憶しておく必要がある。しかし、現像器７１は装置本体の内部に着脱可能に設けられており、現像器７１が代わればトナー濃度センサ７２の出力特性も変化する。すなわち、同じトナー濃度の現像剤を格納していても、現像器７１が異なればトナー濃度センサ７２の出力特性は異なったものとなる。従って、現像器７１の個体差の影響を受けずにトナー濃度制御を行うためには、現像器７１が代わるごとに、その現像器７１について固有の前記基準値を記憶する必要がある。ここで、新品の現像器７１は、格納した現像剤のトナー濃度が、印字時または待機時のトナー濃度制御において設定されるトナー濃度の目標値、本実施例では６．０％であることが既知である。従って、本画像形成装置１では、現像器７１が新品であると判定された場合、その使用を開始する前に、図１に示す攪拌羽根１５を所定時間に渡って回転させることで現像剤を十分に均一化した上で、その時のトナー濃度センサ７２の出力値を検出する。そして、この出力値を、その現像器７１のトナー濃度が６．０％である時のトナー濃度センサ７２の出力値であると認識して、通常基準値としてトナー濃度制御の基準値に設定する。

また、制御部は、センサ調整処理が開始されてから所定時間が経過しても処理が終了しない場合は、現像器７１またはトナー濃度センサ７２等に何らかの不具合が生じたものと判断してエラー信号を発し、その旨をユーザに報知する。ここで、センサ調整処理の開始からエラー発生までの時間は、不図示の第２エラータイマーによって管理されており、この第２エラータイマーには、センサ調整処理に要する概ねの時間が設定されている。

次に、本画像形成装置１の初期化処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。本画像形成装置１では、電源がＯＮされた直後、及び装置本体に開閉可能に設けられたカバー部材（不図示）が閉止された直後等に、この初期化処理が実行される。初期化処理が開始されると、まず制御部は、装着されている現像器７１が新品であるか否かを検出する（Ｓ１）。この検出は、前述のように装置本体の第１接続端子２２と第２接続端子２３の間に通電して両端子間が導通状態であるか否かを検知することにより行う。その結果、現像器７１が新品であると判定された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部は、センサ調整処理を開始する（Ｓ２）。すなわち前述のように、現像剤を攪拌して均一化した後、トナー濃度センサ７２の出力値を検出し、この出力値をトナー濃度制御の通常基準値として設定する。尚、現像器７１が新品であると判定される場合としては、新品の画像形成装置１を設置して初めて電源をＯＮした直後、及び現像器７１に不具合が生じる等して新品に交換した直後等が挙げられる。

その後、制御部は、センサ調整処理が完了したか否かを判定し（Ｓ３）、まだ処理が完了していないと判定した場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、第２エラータイマーが所定の設定時間を経過したか否かを更に判定する（Ｓ４）。その結果、第２エラータイマーが設定時間をまだ経過していない場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、Ｓ３へ戻ってセンサ調整処理を続行する。一方、第２エラータイマーが設定時間を既に経過している場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、図示しない操作パネル等にエラーを表示して待機状態となる。

一方、Ｓ３においてセンサ調整処理が完了したと判定した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、制御部は、トナー濃度制御の基準値を変更する（Ｓ５）。すなわち、Ｓ２において、トナー濃度制御の基準値を、現像器７１のトナー濃度が６．０％である時のトナー濃度センサ７２の出力値である通常基準値に設定したが、これを現像器７１のトナー濃度が６．２％である時のトナー濃度センサ７２の出力値であって通常基準値より若干小さいパイプ補完用基準値に変更する。そして、制御部は、このパイプ補完用基準値に基づいて、トナー濃度の目標値を６．２％とした現像器７１のトナー濃度制御を開始する（Ｓ６）。ここで、センサ調整処理では現像器７１のトナーは消費も補充もされないため、トナー濃度制御の開始時における現像器７１のトナー濃度は、新品の時と同じ６．０％であって、トナー濃度制御の目標値である６．２％より低い状態である。すなわち、トナー濃度センサ７２の出力値は、基準値より大きい状態である。従って、制御部は、現像器７１のトナー濃度を上昇させるべく、トナーホッパー７４から現像器７１へのトナー補充を開始する。

その後、制御部は、トナー濃度センサ７２の出力値が基準値以下の大きさになったか否かを判定する（Ｓ７）。その結果、トナー濃度センサ７２の出力値が未だパイプ補完用基準値より大きいと判定した場合（Ｓ７：Ｎｏ）、すなわち現像器７１のトナー濃度がまだ６．２％に達していないと判定した場合、制御部は、第３エラータイマーが所定の設定時間を経過したか否かを更に判定する（Ｓ８）。この第３エラータイマーは、トナー濃度の目標値を６．２％とした現像器７１のトナー濃度制御において、トナー濃度制御の開始からエラー発生までの時間を管理するものである。この第３エラータイマーには、トナー補充の開始からトナー濃度センサの出力値がパイプ補完用基準値に達するまでに要する概ねの時間が設定されている。尚、本実施例では、トナー濃度の目標値を６．０％としたトナー濃度制御を管理する前記第１エラータイマーとは別個に、この第３エラータイマーを設けている。

そして、制御部は、Ｓ８において第３エラータイマーが設定時間をまだ経過していないと判定した場合（Ｓ８：Ｎｏ）、トナーホッパー７４から現像器７１へ引き続きトナーを補充しながら、Ｓ７へ戻ってトナー濃度センサ７２の出力値がパイプ補完用基準値以下の大きさになったか否かを再度判定する。一方、制御部は、Ｓ８において第３エラータイマーが設定時間を既に経過していると判定した場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、図示しない操作パネル等にエラーを表示して待機状態となる。

一方、制御部は、Ｓ７においてトナー濃度センサ７２の出力値がパイプ補完用基準値以下であると判定した場合（Ｓ７：Ｙｅｓ）、すなわち現像器７１のトナー濃度が６．２％以上に達したと判定した場合、トナーホッパー７４から現像器７１へのトナー補充を停止して、トナー濃度制御を終了する（Ｓ９）。そして、制御部は、トナー濃度制御の基準値を再設定する（Ｓ１０）。すなわち、Ｓ５において、トナー濃度制御の基準値を通常基準値からパイプ補完用基準値に変更したが、これを通常基準値に再度設定し直す。その後、制御部は、初期化処理を終了し、ユーザからの印字命令を待機した状態になる。

他方、制御部は、Ｓ１において現像器７１が新品ではないと判定した場合（Ｓ１：Ｎｏ）、その現像器７１について初期化処理は既に実行済みであると判断し、そのまま初期化処理を終了してユーザからの印字命令を待機した状態になる。

以上説明した本画像形成装置１の初期化処理によれば、新品の画像形成装置１を設置して最初に電源をＯＮすると、現像器７１が新品であることが検知されるので、トナー濃度センサ７２の調整処理を行った後に、トナー濃度の目標値を６．２％としたトナー濃度制御が行われ、トナーホッパー７４から現像器７１へトナーが若干量だけ補充される。従って、トナーホッパー７４を構成する接続用パイプ７７は、新品の画像形成装置１を設置した直後は内部にトナーがない空の状態であるが、初期化処理の終了後には内部がトナーで満たされた状態となる。これにより、その後、現像器７１に対する最初のトナー補充を行う際には、トナー補充の開始と同時に接続用パイプ７７から現像器７１にトナーが送り込まれるので、トナーホッパー７４のホッパー本体７６から送り出された最初のトナーが接続用パイプ７７を通って現像器７１に到達するのに要する時間が不要な分、トナー補充に要する時間を短縮することができる。その結果、最初のトナー補充に長時間を要してユーザがストレスを感じることがなく、また第１エラータイマーが設定時間を経過する前に最初のトナー補充が完了するので、エラーが発生することもない。

また、本初期化処理によれば、現像器７１だけを新品に交換して装置本体のカバー部材を閉止した場合も、現像器７１が新品であることが検知されるので、トナー濃度センサ７２の調整処理を行った後に、トナー濃度の目標値を６．２％としたトナー濃度制御が行われ、トナーホッパー７４から現像器７１へトナーが若干量だけ補充される。しかし、現像器７１だけを交換した直後には、それ以前に行われたトナー補充によって、トナーホッパー７４を構成する接続用パイプ７７の内部は既にトナーで満たされた状態となっている。従って、トナー濃度制御の開始と同時にトナーホッパー７４から現像器７１にトナーが送り込まれ、現像器７１のトナー濃度はすぐに６．２％に達するので、トナー濃度制御は短時間で終了する。この場合、本来は必要のないトナー濃度制御を行うことになり、現像器７１のトナー濃度が新品状態の６．０％から増加して６．２％になるが、その後の印字画質には特に影響しない範囲である。

また、本実施例では、トナー濃度の目標値を６．２％としたトナー濃度制御を管理する第３エラータイマーを、目標値を６．０％としたトナー濃度制御を管理する第１エラータイマーとは別個に設け、この第３エラータイマーに第１エラータイマーより若干長い時間を設定している。このように、第１エラータイマーの設定時間を長く変更することなく、最初のトナー補充時におけるエラー発生を防止することができるので、実際には現像器７１またはトナー補充装置７３等に不具合が生じているにもかかわらず検知できない事態が生じるのを防止することができる。

尚、本実施例では、新品の現像器７１のトナー濃度を６．０％として、図３のＳ５ではトナー濃度の目標値を６．２％としたトナー濃度制御を行ったが、これらトナー濃度の設定値は本実施例に限定されず任意に変更が可能である。但し、トナーホッパー７４から現像器７１へのトナー補充動作を発生させて接続用パイプ７７をトナーで満たすためには、Ｓ５におけるトナー濃度の目標値を、新品の現像器７１のトナー濃度より大きく設定することが必要である。

また、本実施例では、センサ調整処理の開始からエラー発生までの時間を管理する第２エラータイマーを、トナー補充の開始からエラー発生までの時間を管理する第１エラータイマー及び第３エラータイマーとは別個に設けている。しかし、この第２エラータイマーを設けずに、第１エラータイマーまたは第３エラータイマーでセンサ調整処理のエラー管理を行うことも可能である。この場合、エラータイマーの数が減って処理が簡略化するという利点がある。

また、本実施例では、図３のＳ１０において、トナー濃度制御の基準値をパイプ補完用基準値から通常基準値へと設定し直した。しかし、この基準値を設定し直す処理を行わずに、その後の印字時に行うトナー制御を、基準値をパイプ補完用基準値に設定したまま行うことも可能である。しかし、本実施例のように基準値を設定し直した方が、現像器７１が新品か否かによらずに一定の印字画質を確保することができる。

本実施例では、２成分現像剤を構成するトナーとキャリアのうちトナーのみを現像器に補充しているが、トナーとキャリアの両方を補充することも可能である。

本実施例に係る現像ユニット７０を具備した画像形成装置１の内部構成を示す概略縦断面図。 現像器識別装置１６を示す概略斜視図。 本画像形成装置１の初期化処理の手順を示すフローチャート。 従来例に係る現像ユニット７０の外観構成を示す概略斜視図。

符号の説明

１ 画像形成装置
７１ 現像器
７２ トナー濃度センサ
７４ トナーホッパー
７６ ホッパー本体
７７ 接続用パイプ

Claims (4)

1. トナー及びキャリアからなる２成分現像剤を格納し、前記トナーを供給することで静電潜像を現像する現像器と、
   該現像器に格納された２成分現像剤のトナー濃度を所定時間毎に検出するトナー濃度センサと、
   前記現像器に補充するためのトナーを貯留するホッパー本体、及び該ホッパー本体から突出して設けられて前記現像器に接続される接続用パイプを備え、前記トナー濃度センサの出力値が基準値より大きい時に前記現像器へトナーを補充するトナーホッパーと、
   前記現像器が新品であることを検知すると、前記トナー濃度センサの出力値を通常基準値として前記基準値に設定するセンサ調整処理を行った後、前記基準値を、前記通常基準値より小さいパイプ補完用基準値に変更する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記トナー濃度センサの出力値が前記パイプ補完用基準値以下になると、前記基準値を、前記パイプ補完用基準値から前記通常基準値に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナーホッパーから前記現像器へのトナー補充を開始してから、前記トナー濃度センサの出力値が前記通常基準値に達しないとのエラーを発するまでの時間が設定される第１エラータイマーを備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナーホッパーから前記現像器へのトナー補充を開始してから、前記トナー濃度センサの出力値が前記パイプ補完用基準値に達しないとのエラーを発するまでの時間が設定される第３エラータイマーを備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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