JP2020079849A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー濃度センサの初期化制御時（初期設定時）にトナー収容容器が装置本体の所定位置に装着されていても、トナー濃度センサの初期設定の精度を確保できる構成を提供する。【解決手段】ＣＰＵは、トナー収容容器が所定位置に装着されていない状態で初期化制御を行う場合には（Ｓ１０１のＮｏ）、複数の制御電圧をトナー濃度センサに印加するモードを実行する。そして、このモードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と複数の制御電圧との関係から求めた現場設定値Ａを採用する（Ｓ１０３）。一方、トナー収容容器が所定位置に装着されている状態で初期化制御を行う場合には（Ｓ１０１のＹｅｓ）、予め設定された工程設定値Ｂを採用する（Ｓ１０４）。【選択図】図１１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複数の機能を有する複合機などの画像形成装置に関する。

画像形成装置が備える現像装置として、収容された現像剤のトナー濃度を検出する濃度検出手段として、例えば、インダクタンスセンサを備えたものが従来から知られている。インダクタンスセンサは、制御電圧が印加されることで、前記現像容器内のトナー濃度に応じた出力電圧を出力する。インダクタンスセンサは、センサの個体差や現像容器への組み付けのばらつきなどにより、同一のトナー濃度であっても出力電圧がばらつく場合がある。このため、画像形成装置の設置時にインダクタンスセンサの初期設定を行う構成が提案されている（特許文献１）。

特開２０００−５６６３９号公報

現像剤収容容器としてのトナー収容容器から現像容器に現像剤を補給する構成として、トナー収容容器からの現像剤を一旦貯蔵してから現像容器に補給するためのホッパーを省略した構成がある。このようなホッパーを省略した構成では、トナー収容容器を装置本体の所定位置に装着した状態で、トナー収容容器の排出口と現像容器の受入口とが連通する。この場合、インダクタンスセンサの初期設定時に、トナー収容容器が装置本体の所定位置に装着されていると、トナー収容容器から現像剤が現像容器内に侵入し、現像容器内のトナー濃度が工場出荷時と異なってしまう虞がある。このようにトナー濃度が工場出荷時と異なると、インダクタンスセンサの初期設定を正確に行うことができない。

本発明は、濃度検出手段の初期設定時に現像剤収容容器が装置本体の所定位置に装着されていても、濃度検出手段の初期設定の精度を確保できる構成を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置された像担持体と、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む現像剤を収容可能で、現像剤を受け入れ可能な受入口を有する現像容器を有し、前記現像容器内の現像剤により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像可能な現像装置と、内部に現像剤を収容し、収容された現像剤を排出口から排出可能な現像剤収容容器であって、前記装置本体の所定位置に着脱可能で、前記所定位置に装着された状態で前記現像容器の前記受入口と前記排出口とが連通する前記現像剤収容容器と、制御電圧が印加されることで、前記現像容器内のトナー濃度に応じた出力電圧を出力する濃度検出手段と、前記濃度検出手段の初期設定時に前記制御電圧を設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されていない状態で前記初期設定を行う場合には、複数の制御電圧を前記濃度検出手段に印加するモードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係から求めた第１制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定し、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合には、予め設定された第２制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定することを特徴とする。

また、本発明の画像形成装置は、装置本体と、前記装置本体内に配置された像担持体と、非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む現像剤を収容可能で、現像剤を受け入れ可能な受入口を有する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を搬送可能な搬送手段とを有し、前記現像容器内の現像剤により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像可能な現像装置と、内部に現像剤を収容し、収容された現像剤を排出口から排出可能な現像剤収容容器であって、前記装置本体の所定位置に着脱可能で、前記所定位置に装着された状態で前記現像容器の前記受入口と前記排出口とが連通する前記現像剤収容容器と、制御電圧が印加されることで、前記現像容器内のトナー濃度に応じた出力電圧を出力する濃度検出手段と、前記濃度検出手段の初期設定時に前記制御電圧を設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されていない状態で前記初期設定を行う場合には、前記像担持体上に静電潜像を形成していない状態で、予め設定された所定の制御電圧を前記濃度検出手段に印加しつつ前記搬送手段を駆動する空駆動を所定時間行ってから、複数の制御電圧を前記濃度検出手段に印加するモードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係から求めた第１制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定し、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合には、前記空駆動を所定時間行ってから前記モードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係に拘らず、前記所定の制御電圧と同じ第２制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定することを特徴とする。

本発明によれば、濃度検出手段の初期設定時に現像剤収容容器が装置本体の所定位置に装着されていても、濃度検出手段の初期設定の精度を確保できる。

第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 第１の実施形態に係る画像処理ユニットの概略構成図。 第１の実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る現像装置及びトナーの補給構成を示す概略構成横断面図。 第１の実施形態に係る現像装置を示す概略構成縦断面図。 第１の実施形態に係るポンプ部の容積を大きくした場合のトナー収容容器の断面図。 第１の実施形態に係るポンプ部の容積を小さくした場合のトナー収容容器の断面図。 第１の実施形態に係るポンプ部の動作を行う機構の説明図。 第１の実施形態に係る画像形成枚数に対する目標ＴＤ比の、（ａ）表、（ｂ）グラフ。 第１の実施形態において、工場で工程設定値Ｂを設定する際の様子を示す模式図。 第１の実施形態に係るトナー濃度センサの初期化制御のフローチャート。 第２の実施形態に係るトナー濃度センサの初期化制御のフローチャート。

＜第１の実施形態＞
第１の実施形態について、図１ないし図１１を用いて説明する。まず、本実施形態の画像形成装置の概略構成について、図１ないし図３を用いて説明する。

［画像形成装置］
本実施形態の画像形成装置１００は、図１に示すように、装置本体内にそれぞれ像担持体としての感光ドラム１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋを備えた４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを有する。各画像形成ステーションの上方には、中間転写装置１２０が配置されている。中間転写装置１２０は、中間転写体としての中間転写ベルト１２１が、ローラ１２２、１２３、１２４に張設されて、矢印方向に走行（回転）するように構成されている。ここで、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの構成は、トナーの色が異なるだけで同一の構成を有する。このため、以下、代表して画像形成ステーションＹについて説明し、他の画像形成ステーションについては、その画像形成ステーションの構成であることを示す添え字、Ｍ、Ｃ、Ｋを符号に付して説明を省略する。

感光ドラム１０１Ｙの周囲には、一次帯電装置１０２Ｙ、現像装置１０４Ｙ、クリーナ１０９Ｙなどが配置されている。このような感光ドラム周りの構成及び画像形成動作について、図１及び図２を用いて説明する。感光ドラム１０１Ｙは、矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１０１Ｙの表面は、接触式帯電である帯電ローラ方式の一次帯電装置１０２Ｙによって一様に帯電される。帯電された感光ドラム１０１Ｙの表面には、露光装置であるレーザ発光素子１０３Ｙによって露光されることで静電潜像が形成される。このように形成された静電潜像は、現像装置１０４Ｙでトナーにより可視像化され、感光ドラム１０１Ｙ上にトナー像が形成される。各画像形成ステーションでは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像が形成される。

画像形成ステーションＹで形成されたトナー像は、一次転写ローラ１０５Ｙによる一次転写バイアスによって、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト１２１上に転写される。同様に、その他の画像形成ステーションで形成されたトナー像も中間転写ベルト１２１上に重ね合わせるように転写される。中間転写ベルト１２１上に形成された４色のトナー像は、ローラ１２４と対向して配置された二次転写手段としての二次転写ローラ１２５によって記録材（例えば用紙、ＯＨＰシートなどのシート材）Ｐに転写される。

記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１２１に残ったトナーは、中間転写ベルトクリーナ１１４ｂによって除去される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ１３１、１３２を備えた定着装置１３０によって加圧／加熱され、トナー像が定着される。また、一次転写後に感光ドラム１０１Ｙ上に残った一次転写残トナーは、クリーナ１０９Ｙにより除去され、更に前露光ランプ１１０Ｙ（図２）にて感光ドラム１０１Ｙ上の電位が消去され、次の画像形成に備える。

また、画像形成装置１００は、各色の補給用の現像剤（本実施形態ではトナー）を収容した現像剤収容容器としてのトナー収容容器（トナーボトル）１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋを有する。トナー収容容器１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋは、それぞれ画像形成装置１００の装置本体１００Ａ（図６、７参照）に対して着脱可能である。そして、装置本体１００Ａの所定位置に装着された状態で各色の現像装置１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋにそれぞれトナーを補給可能である。

次に、本実施形態の画像形成装置１００における画像処理ユニットのシステム構成について図３を用いて説明する。画像処理ユニットには、外部入力インタフェース（外部入力Ｉ／Ｆ）２００を介して必要に応じて原稿スキャナ、コンピュータ（情報処理装置）等の不図示の外部装置からＲＧＢ画像データとしてカラー画像データが入力される。

ＬＯＧ変換部２０１は、ＲＯＭ２１０に格納されているデータ等により構成されるルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて入力されたＲＧＢ画像データの輝度データをＣＭＹの濃度データ（ＣＭＹ画像データ）に変換する。マスキング・ＵＣＲ部２０２は、ＣＭＹ画像データから黒（Ｋ）成分データを抽出し、記録色材の色濁りを補正すべく、ＣＭＫＹ画像データにマトリクス演算を施す。

ルックアップテーブル部（ＬＵＴ部）２０３は、画像データをプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるためにガンマルックアップテーブル（γルックアップテーブル）を用いて入力されたＣＭＹＫ画像データの各色毎に濃度補正を施す。なお、γルックアップテーブルはＲＡＭ２１１上に展開されたデータに基づいて作成され、そのテーブル内容はＣＰＵ２０６によって設定される。

パルス幅変調部２０４は、ＬＵＴ部２０３から入力された画像データ（画像信号）のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力する。このパルス信号に基づいてレーザドライバ２０５がレーザ発光素子１０３を駆動し、感光ドラム１０１上を照射することで静電潜像が形成される。

ビデオ信号カウント部２０７はＬＵＴ部２０３に入力された画像データの（本実施形態では６００ｄｐｉにおける）１画素毎のレベル（０〜２５５レベル）を画像１面分積算する。この画像データ積算値を、ビデオカウント値と呼ぶ。このビデオカウント値は出力画像がＡ４片面の全面すべて２５５レベルだった場合に最大値５２９となる。なお、回路の構成上制限があるときは、ビデオ信号カウント部２０７のかわりにレーザ信号カウント部２０８を用いて、レーザドライバ２０５からの画像信号を同様に計算することで、ビデオカウント値を求めることが可能である。

また、画像形成制御部２０９は、前述した各画像形成ステーションの各部の構成を駆動制御する。例えば、レーザドライバ２０５が画像データに基づくパルス信号により画像形成制御部２０９を介してレーザ発光素子１０３を駆動する。

また、画像形成装置１００は、操作パネルなどの表示部２２０を備えている。表示手段としての表示部２２０は、ユーザが画像形成装置を操作する側、即ち、手前側に配置され、画像形成装置１００の各種状態を表示したり、画像形成装置１００の各種設定が可能である。例えば、詳しくは後述する設定手段としてのＣＰＵ２０６からの出力が表示部２２０に表示される。なお、画像形成装置１００の各種状態は、画像形成装置１００に接続される、パーソナルコンピュータなどの外部端末に表示しても良い。この場合、ＣＰＵ２０６からの出力は、パーソナルコンピュータに送られる。

［現像装置］
次に、本実施形態の現像装置１０４Ｙについて、図４及び図５を用いて詳しく説明する。なお、他の色の現像装置１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋの構成は、現像装置１０４Ｙと同じであるため、説明を省略する。現像装置１０４Ｙは、現像容器２０を備え、現像容器２０内に現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む２成分現像剤が収容可能である。そして、現像装置１０４Ｙは、現像容器内の現像剤により感光ドラム１０１Ｙ上（像担持体上）に形成された静電潜像を現像可能である。また、現像容器２０内に、現像剤担持体としての現像スリーブ２４と、現像スリーブ２４上に担持された現像剤の穂（磁気ブラシ）を規制する穂切り部材（規制ブレード）２５とを有している。

現像容器２０の内部は、その略中央部が図４の紙面に垂直方向に延在する隔壁２３によって現像室２１ａと攪拌室２１ｂに水平方向の左右に区画されており、現像剤は現像室２１ａ及び攪拌室２１ｂに収容されている。現像室２１ａ及び攪拌室２１ｂには、搬送手段としての第１の搬送スクリュー２２ａ及び第２の搬送スクリュー２２ｂがそれぞれ配置されている。第１の搬送スクリュー２２ａ及び第２の搬送スクリュー２２ｂは、現像容器２０内の現像剤を搬送可能である。

図４及び図５に示すように、第１の搬送スクリュー２２ａは、現像室２１ａの底部に現像スリーブ２４の軸方向に沿ってほぼ平行に配置されており、回転することで現像室２１ａ内の現像剤を軸線方向に沿って一方向に搬送する。また、第２の搬送スクリュー２２ｂは、攪拌室２１ｂ内の底部に第１の搬送スクリュー２２ａとほぼ平行に配置され、攪拌室２１ｂ内の現像剤を第１の搬送スクリュー２２ａとは反対方向に搬送する。第１の搬送スクリュー２２ａ及び第２の搬送スクリュー２２ｂは、不図示の駆動手段としてのモータにより回転駆動される。このモータは、現像スリーブ２４も駆動するようにしても良い。

このように、第１、第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂの回転による搬送によって、現像剤が隔壁２３の両端部の開口部（即ち、連通部）２６、２７（図５参照）を通じて現像室２１ａと攪拌室２１ｂとの間で循環される。本実施形態では、現像室２１ａと攪拌室２１ｂは水平方向の左右に配置されるが、現像室２１ａと攪拌室２１ｂが上下に配置された現像装置、或いは、その他の形態の現像装置においても、本発明は適用可能である。

また、現像容器２０には、現像剤を受け入れ可能な受入口２０ａが形成されている。受入口２０ａは、第２の搬送スクリュー２２ｂによる現像剤の搬送方向に関し、攪拌室２１ｂの上流側に設けられている。例えば、現像スリーブ２４の現像剤を担持する領域の端部よりも上流側に設けられている。この受入口２０ａは、後述するように、トナー収容容器１５０Ｙの排出口１０２１ａ（図６、７）と補給パイプ３０を介して接続されており、トナー収容容器１５０Ｙから受入口２０ａを介して攪拌室２１ｂ内にトナーが補給される。そして、攪拌室２１ｂ内で補給トナーが既に攪拌室２１ｂ内にある現像剤と攪拌されつつ搬送される。

現像容器２０の感光ドラム１０１Ｙに対向した現像領域Ａに相当する位置には開口部があり、この開口部に現像スリーブ２４が感光ドラム方向に一部露出するように回転可能に配設されている。本実施形態では、現像スリーブ２４の直径は１８ｍｍ、感光ドラム１０１Ｙの直径は３０ｍｍ、この現像スリーブ２４と感光ドラム１０１Ｙとの最近接領域を約３００μｍの距離とする。この構成によって、現像領域Ａに搬送した現像剤を感光ドラム１０１Ｙと接触させた状態で、現像が行なえるように設定されている。なお、この現像スリーブ２４は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料で円筒状に構成され、その内部には磁界手段であるマグネットローラ２４ｍが非回転状態で設置されている。

上記構成にて、現像スリーブ２４は、現像時に図示矢印方向（反時計方向）に回転し、穂切り部材２５による磁気ブラシの穂切りによって層厚を規制された２成分現像剤を担持する。現像スリーブ２４は、層厚が規制された現像剤を感光ドラム１０１Ｙと対向した現像領域Ａに搬送し、感光ドラム１０１Ｙ上に形成された静電潜像に現像剤を供給して潜像を現像する。この時、現像効率、つまり、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、現像スリーブ２４には電源から直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、−５５０Ｖの直流電圧と、ピーク・ツウ・ピーク電圧Ｖｐｐが１６００Ｖ、周波数ｆが１１ｋＨｚの交流電圧とした。しかし、直流電圧値、交流電圧波形はこれに限られるものではない。

一般に、２成分磁気ブラシ現像法においては、交流電圧を印加すると現像効率が増して画像は高品位になるが、逆にカブリが発生し易くなる。このため、現像スリーブ２４に印加する直流電圧と感光ドラム１０１Ｙの帯電電位（即ち白地部電位）との間に電位差を設けることにより、カブリを防止することが行なわれる。

穂切り部材（規制ブレード）２５は、現像スリーブ２４の長手方向軸線（回転軸線）に沿って延在した板状のアルミニウムなどで形成された非磁性部材で構成される。また、穂切り部材２５は、感光ドラム１０１Ｙよりも現像スリーブ回転方向上流側に配設されている。そして、この穂切り部材２５の先端部と現像スリーブ２４との間を現像剤のトナーとキャリアの両方が通過して現像領域Ａへと送られる。

なお、穂切り部材２５と現像スリーブ２４の表面との間隙を調整することによって、現像スリーブ２４上に担持した現像剤磁気ブラシの穂切り量が規制されて現像領域Ａへ搬送される現像剤量が調整される。本実施形態においては、穂切り部材２５によって、現像スリーブ２４上の単位面積当りの現像剤コート量を３０ｍｇ／ｃｍ^２に規制している。また、穂切り部材２５と現像スリーブ２４は、間隙を２００〜１０００μｍ、好ましくは３００〜７００μｍに設定される。本実施形態では４００μｍに設定した。

また、現像領域Ａにおいては、現像装置１０４Ｙの現像スリーブ２４は、共に感光ドラム１０１Ｙの移動方向と順方向で移動し、周速比は、感光ドラムの１．８０倍で移動している。この周速比に関しては、０倍よりも大きく３．６倍以下の間で設定され、好ましくは、０．５倍以上２．０倍以下の間に設定されれば、何倍でも構わない。移動速度比は、大きくなればなるほど現像効率はアップするが、あまり大きすぎると、トナー飛散、現像剤劣化等の問題点が発生するので、上記の範囲内で設定することが好ましい。

更に、図４に示すように、攪拌室２１ｂの外側（現像室２１ａと反対側）の壁の下方には、検出面が攪拌室２１ｂに露出するように、濃度検出手段としてのトナー濃度センサ（透磁率センサ）４０１が固定配置されている。トナー濃度センサ４０１は、現像容器内の透磁率を検出するもので、詳しくは後述するように、第２の搬送スクリュー２２ｂによって搬送されている現像剤のトナー濃度（ＴＤ比）を検出して、検出結果に応じた電圧を出力する。また、図５に示すように、トナー濃度センサ４０１は、攪拌室２１ｂの現像剤の搬送方向中央よりも下流側で、かつ、攪拌室２１ｂから現像室２１ａへ現像剤を受け渡す連通部２６の手前に配置されている。

［現像剤］
ここで、現像容器２０に収容されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤について詳しく説明する。トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は４μｍ以上、１０μｍ以下が好ましい。より好ましくは８μｍ以下であることが好ましい。また、近年のトナーにおいては、定着性を良くするために低融点のトナー或いは低ガラス転移点Ｔｇ（例えばＴｇ≦７０℃）のトナーが用いられることが多い。さらに定着後の分離性を良くするためにトナーにワックスを含有させている場合もある。本実施形態の現像剤は、ワックスを含有させた粉砕トナーである。

また、キャリアは、例えば表面酸化或いは未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或いは酸化物フェライトなどが好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、重量平均粒径が２０〜６０μｍ、好ましくは３０〜５０μｍであり、抵抗率が１０^７Ωｃｍ以上、好ましくは１０^８Ωｃｍ以上である。本実施例では１０^８Ωｃｍのものを用いた。

なお、本実施形態にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は、以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、ＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置（シスメックス社製）を使用した。測定方法は以下に示す通りである。即ち、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液の電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解水溶液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行なう。そして、上記のＳＤ−２０００シースフロー電気抵抗式粒度分布測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。

また、本実施形態にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いた。片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。

［トナー収容容器］
次に、図６ないし図８を用いて、内部に現像剤を収容する現像剤収容容器としてのトナー収容容器１５０Ｙ〜１５０Ｋについて説明する。なお、トナー収容容器１５０Ｙ〜１５０Ｋは各容器とも共通の構成を有するため、以下では、代表してトナー収容容器１５０Ｙについて説明する。

トナー収容容器１５０Ｙは、装置本体１００Ａの所定位置に着脱可能で、挿入方向先端にトナー収容容器１５０Ｙの情報が記憶されたＩＣタグ１０３０を設けている。一方、装置本体１００Ａには、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていることを検知する装着有無検知手段としての有無検知センサ１０３１が設けられている。有無検知センサ１０３１は、所定位置に装着されたトナー収容容器１５０ＹのＩＣタグ１０３０と対向する位置に設けられ、ＩＣタグ１０３０と接触又は非接触で通信可能である。そして、ＩＣタグ１０３０から情報を受け取ると共に、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されたことを検知する。なお、このようにトナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されたことを検知する構成は、ヒューズなどの他の構成でも良い。例えば、有無検知センサ１０３１を、トナー収容容器１５０Ｙの一部（例えば、有無検知センサ１０３１に向かって突出する突部）と接触したことを検知するセンサとしても良い。

トナー収容容器１５０Ｙは、図６及び図７に示すように、中空円筒状に形成され内部にトナーを収容する内部空間を備えたトナー収容部１０２０を有する。更に、トナー収容容器１５０Ｙは、トナー収容部１０２０の長手方向（トナー搬送方向）一端側にフランジ部１０２１を有する。トナー収容部１０２０は、フランジ部１０２１に対して相対回転可能に構成されている。フランジ部１０２１には、トナー収容部１０２０内から搬送されてきたトナーを一時的に貯留するための中空形状を備えた排出部１０２１ｈが設けられている。

排出部１０２１ｈの底部には、トナー収容容器１５０Ｙの外部へトナーを排出する、即ち、現像装置１０４Ｙ〜１０４Ｋへトナーを補給するための排出口１０２１ａが形成されている。即ち、排出口１０２１ａは、トナー収容容器１５０Ｙに収容されたトナーを排出可能である。また、フランジ部１０２１の内部には、排出口１０２１ａを封止可能な封止部材としてのシャッター１００４が設けられている。シャッター１００４は、排出口１０２１ａを開閉可能であり、輸送時など装置本体１００Ａに装着されていない状態では排出口１０２１ａを閉鎖し、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着された状態で排出口１０２１ａを開放する。

シャッター１００４の機能は、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの外に単品で置かれたときにトナー収容容器１５０Ｙから補給トナーが漏れないようにすることである。シャッター１００４は、トナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａ内の所定位置に装着された状態で開き、それ以外の状態では閉じるように、トナー収容容器１５０Ｙの装置本体１００Ａへの着脱動作に連動して動作する。具体的には、シャッター１００４は、装置本体１００Ａの所定位置に挿入する際に開き、所定位置から取り出した際に閉まるように、装置本体１００Ａ側の不図示の構成によりシャッター１００４の位置が動くようになっている。

ここで、本実施形態の場合、図４に示すように、トナー収容容器１５０Ｙからの現像剤を一旦貯蔵してから現像容器２０に補給するためのホッパーを省略した構成（ホッパーレス構成）としている。このため、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着された状態でシャッター１００４が排出口１０２１ａを開放すると、排出口１０２１ａと現像容器２０の受入口２０ａとが連通した状態となる。

本実施形態では、排出口１０２１ａと受入口２０ａとは、補給パイプ３０により接続される。即ち、装置本体１００ａには、補給パイプ３０が設けられており、トナー収容容器１５０Ｙが補給パイプ３０の上端に着脱自在であり、現像装置１０４Ｙが補給パイプ３０の下端に着脱自在である。そして、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されると、シャッター１００４が開くと共に、排出口１０２１ａが補給パイプ３０の上端の開口に接続される。一方、現像装置１０４Ｙについても装置本体１００Ａに着脱自在であり、現像装置１０４Ｙが装置本体１００Ａに装着されると、受入口２０ａが補給パイプ３０の下端の開口に接続される。

なお、現像装置１０４Ｙについても、受入口２０ａを開閉自在なシャッターを設けるようにしても良い。この場合、シャッターは、現像装置１０４Ｙを装置本体１００Ａに装着する動作に連動して開閉するようにすることが好ましい。

図６及び図７に示すように、トナー収容部１０２０には、ギア部１０２０ａ、ポンプ部１０２０ｂ、突起部１０２０ｄなどが形成されている。ギア部１０２０ａは、装置本体１００Ａ側の駆動部と係合することで、装置本体１００Ａ側からの回転駆動力をトナー収容部１０２０に伝達する働きをする。ポンプ部１０２０ｂは、往復動に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプとなっている。図６及び図７の矢印ωと矢印γはポンプ部１０２０ｂの移動方向を示す。

具体的には、図６及び図７に示すように、ポンプ部１０２０ｂは、長手方向に「山折り」部と「谷折り」部が外周部に周期的に交互に複数形成されている蛇腹状のポンプとなっている。ポンプ部１０２０ｂは、往復動することで伸縮し、排出口１０２１ａを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。フランジ部１０２１の内周面には、カム形状の溝部１０２１ｂが形成されており、トナー収容部１０２０に備えられた突起部１０２０ｄと係合する構成となっている。

突起部１０２０ｄと溝部１０２１ｂの関係について、図８を用いて説明する。図８は、溝部１０２１ｂが形成された部分を展開して示した模式図である。図８において、矢印Ａはトナー収容部１０２０の回転方向（突起部１０２０ｄの移動方向）、矢印Ｂ、Ｃはポンプ部１０２０ｂの伸縮方向を示している。溝部１０２１ｂは、図８に示すように、互いに傾斜方向が異なる第１溝１０２１ｃと第２溝１０２１ｄとが、交互に連結された構造となっている。トナー収容部１０２０は、回転駆動されることで、突起部１０２０ｄと溝部１０２１ｂとの係合によりフランジ部１０２１に対して回転軸線方向に相対移動する。これにより、ポンプ部１０２０ｂが伸縮動作を行う。即ち、トナー収容部１０２０が回転されると、ポンプ部１０２０ｂは伸縮動作を行い、これにより吸排気機構を利用して排出口１０２１ａからトナーの排出が行われる。そして、排出口１０２１ａから排出されたトナーは、補給パイプ３０及び受入口２０ａを通って現像容器２０の攪拌室２１ｂに補給される（図４参照）。

トナーの補給制御は、例えば次のように行う。即ち、画像形成によって消費された分のトナーは、ポンプ部１０２０ｂの往復運動による排出動作と、トナーの重力によって、補給パイプ３０を通過して、現像容器２０内に補給される。補給される補給現像剤の量は、ポンプ部１０２０ｂの往復運動の数によっておおよそ定められる。この回数は、画像データのビデオカウント値や、現像容器２０内に設置されたトナー濃度センサ４０１の検知結果などに基づいてＣＰＵ２０６（図３）によって定められる。特に、本実施形態では、トナー濃度センサ４０１の検知結果に基づいて、現像容器２０内のトナー濃度（ＴＤ比）を、その時の状況に応じた目標トナー濃度となるようにトナーの補給制御を行っている。なお、トナー濃度（ＴＤ比）とは、トナーとキャリアの比率（トナー質量／トナー質量とキャリア質量の和）である。

［目標トナー濃度の制御方法］
次に、本実施形態における目標トナー濃度の制御方法を説明する。本実施形態のように２成分現像剤を用いた構成の場合、画像形成を行うと、トナーが消費されることによりトナー濃度が変化する。トナー濃度に応じて現像容器２０内のトナーの帯電特性が変化するので、画像濃度安定及びカブリなどの画像不良を抑制するためには、トナー補給を適切に行って現像容器内のトナー濃度が目標トナー濃度となるように制御する。

本実施形態では、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、現像装置１０４Ｙの使用開始からの画像形成枚数に応じた目標トナー濃度（目標ＴＤ比）の固定制御テーブルを備えている。そして、この目標トナー濃度になるように、画像形成枚数に応じてトナー補給制御を実行する。なお、図９（ａ）の固定制御テーブルの各数値間は線形補完して目標トナー濃度を制御するので、目標トナー濃度は、図９（ｂ）のグラフのような推移になる。また、図９（ａ）、（ｂ）の画像形成枚数の「ｋ枚」とは、数値×１０００枚という意味である。

図９（ａ）、（ｂ）の固定制御テーブルの狙いは以下の通りである。まず、現像装置の使用初期（画像形成枚数１５ｋ枚程度）は、現像装置内での現像剤の攪拌搬送によりトナーの外添剤が剥がれたり埋没したりすることで、トナー帯電量が上昇することを抑制するために、目標ＴＤ比を高くする。これにより、トナーとキャリアの接触摩擦帯電の頻度を低くして、トナー帯電量の上昇を抑制する。本実施形態では、現像装置の使用初期には、目標ＴＤ比を、現像装置又は画像形成装置の工場出荷時の１０％から１３％まで高く設定している。

次に、現像装置の使用末期（画像形成枚数６０ｋ枚以上）は、使用によりキャリアの表面にトナーの外添剤やトナー樹脂が付着することで、トナー帯電量が低下することを抑制するために、目標ＴＤ比を低くする。これにより、トナーとキャリアの接触摩擦帯電の頻度を高くして、トナー帯電量の低下を抑制する。本実施形態では、現像装置の使用末期には、目標ＴＤ比を、工場出荷時と比べて６％まで低くするように設定している。そして、画像形成枚数１５０ｋ枚を現像装置の寿命に設定している。

なお、本実施形態においては、現像装置の使用開始からの画像形成枚数に応じて固定制御テーブルにて目標トナー濃度を制御しているが、本実施形態を適用できる範囲はこれに限らない。例えば、従来からあるように、現像剤の環境（例えば、装置内の温度や湿度）に応じて制御テーブルを変更したりしても良い。また、画像形成枚数が多くなった時の画像比率に応じて目標トナー濃度を補正制御したり、途中で感光ドラム上又は中間転写ベルト上にパッチ画像を形成し、そのパッチ画像上のトナー載り量を検出して目標トナー濃度を補正制御したりしても良い。本実施形態では、中間転写ベルト１２１に対向する位置に、パッチ画像の濃度（トナー載り量）を検出する濃度センサ１４０を設けている。

［トナー濃度センサ］
次に、トナー濃度センサ（透磁率センサ）４０１について説明する。上述のようにトナー濃度を安定制御するためには、トナー濃度センサ４０１により精度良く現像容器内のトナー濃度を検出することが望まれる。トナー濃度センサ４０１としては、インダクタンスセンサを用いている。インダクタンスセンサは、磁性キャリアと非磁性トナーとの混合比率による見かけの透磁率を検知して電気信号に変換する。そして、このインダクタンスセンサからの検出信号によって現像装置内の現像剤の実際のＴＤ比を検知し、基準値との比較により、上述のようにトナーを補給制御する。

このようなトナー濃度センサ４０１は、電源電圧（本実施形態では５．０Ｖ）印加用の束線と、制御電圧（本実施形態では４．０〜６．０Ｖ）印加用の束線と、アース用の束線と、検出結果の出力電圧用の束線の４つの不図示の束線が設けられている。そして、これらの束線は、設定手段としてのＣＰＵ２０６と繋がって配置されている。

トナー濃度センサ４０１は、センサ面近傍の透磁率を検知することを特徴とする。したがって、トナー濃度が低くなると、センサ面近傍のキャリアの割合が相対的に増加するため、透磁率が増加し、出力電圧が上昇する。逆に、トナー濃度が高くなると、センサ面近傍のキャリアの割合が相対的に減少するため、透磁率が減少し、出力電圧が低下する。

一方で、トナー濃度センサの出力は、同じトナー濃度の現像剤がセンサ面近傍に存在する場合でも、現像剤の嵩密度に応じて変化してしまう。例えば、高温多湿環境においては現像剤のトナー帯電量が低下するため、トナー粒子間或いはキャリア粒子間のクーロン反発力が低下し、現像剤の嵩密度が上昇する。逆に、低温低湿環境においては現像剤のトナー帯電量が増加するため、トナー粒子間或いはキャリア粒子間のクーロン反発力が増加し、現像剤の嵩密度が低下する。このため、同じトナー濃度の現像剤においても、高温多湿環境下では低温低湿環境下よりも出力電圧が上昇する。

また、記録材として坪量が大きい厚紙を用いた場合には、普通紙を用いた場合の通常のプロセススピードに対して、プロセススピードが遅くなるように切り替える場合がある。このプロセススピードの切り替えに伴って、現像スリーブ及び第１、第２の搬送スクリューの回転速度も変化するが、この際にも、トナー濃度センサのセンサ面近傍の現像剤の嵩密度が変化する。具体的には、現像剤の搬送速度が遅くなった影響で嵩密度が増大する方向に変化し、トナー濃度センサの出力電圧が増加してしまう。

したがって、本実施形態の現像装置では、現像装置の動作環境（温度、相対湿度、絶対水分量）及び、プロセススピード（等速モード、厚紙モード）に応じて、トナー濃度センサに印加する制御電圧を変更する制御を実行するようにしている。そして、同一のトナー濃度に対しては、同一の出力電圧が出力されるように制御している。

［トナー濃度センサの初期化制御］
次に、トナー濃度センサ（透磁率センサ）４０１の初期化制御（初期設定）について説明する。まず、近年では、画像形成装置の高画質化や高速化の要望に応えるために、より精度良くトナー濃度を検知し、制御することが求められている。特に、インダクタンス検知方式のトナー濃度センサの場合は、センサの個体バラツキや、現像容器への組み込みバラツキ、センサに印加する制御電圧のバラツキなどにより、同一のトナー濃度でも出力電圧がバラツキを持つ。

このため、工場から出荷された画像形成装置の初期設置時に、トナー濃度センサの初期設定を行う。例えば、画像形成装置を設置して最初に電源を投入した際に、トナー濃度センサに複数の制御電圧を印加して（制御電圧を振って）、それぞれにおける出力電圧を検出して記憶する。そして、出力電圧が所望の値になるように、制御電圧を設定する。具体的には、初期設置時においては現像装置内の現像剤のトナー濃度が工場出荷時と同じであるため、このトナー濃度に見合う出力電圧が出力されるように制御電圧を設定する。本実施形態では、このように設定された制御電圧を現場設定値Ａ（第１制御電圧）とする。これにより、上述のようなバラツキに拘らず適切な制御電圧を設定でき、その後の動作においてトナー濃度を精度良く検出できる。

しかしながら、本実施形態のようなホッパレス構成の場合、トナー濃度センサの初期化制御前にトナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されると、トナー収容容器１５０Ｙ内の現像剤が現像装置１０４Ｙ内に侵入してしまう虞がある。例えば、工場出荷時に画像形成装置の装置本体１００Ａにトナー収容容器１５０Ｙを同梱しておく場合がある。この場合に、例えば、装置本体１００Ａの一部とトナー収容容器１５０Ｙとの間にスペーサを設けるなどして、トナー収容容器１５０Ｙを所定位置と異なる位置に装着しておく場合がある。但し、この場合においても、トナー濃度センサの初期化制御前にスペーサを外してトナー収容容器１５０Ｙを所定位置に装着した場合には、同様の問題が生じ得る。

また、工場出荷時にトナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａに装着していなくても、設置先において、トナー濃度センサの初期化制御前に別途出荷されたトナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａの所定位置に装着した場合に、同様の問題が生じ得る。本実施形態の場合、トナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａの所定位置に装着した際に、トナー収容容器１５０Ｙの排出口１０２１ａと現像容器２０の受入口２０ａとが連通してしまう。このため、上述のように、トナー濃度センサの初期化制御前に現像装置１０４Ｙ内にトナー収容容器１５０Ｙのトナーが侵入し、現像容器内のトナー濃度が出荷時に対して変化してしまう虞がある。

以下、より具体的に説明する。まず、本実施形態の画像形成装置１００は、トナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａの所定位置に挿入したと同時にシャッター１００４が機械的に自動で開いて、排出口１０２１ａが補給パイプ３０を介して現像容器２０の受入口２０ａと連通する。このとき、特に補給トナーの流動性が高い場合には、トナー収容容器１５０Ｙの挿入による振動で、補給トナーが現像容器２０の攪拌室２１ｂに落下する場合がある。そして、落下したトナーにより、現像容器２０内の現像剤のＴＤ比が出荷時に比べて変化してしまう。

このような構成において、初期設置時にトナー収容容器１５０Ｙを挿入してから現像装置１０４Ｙ内のトナー濃度センサ４０１の初期化制御を実行すると、ＴＤ比の変化により正確な初期化制御ができない場合がある。このような課題が発生しないように設置手順書などで、初期化制御が完了してからトナー収容容器１５０Ｙを挿入するように注意喚起することはできるが、実際の設置作業者が手順を間違えてしまう場合は前述の課題が発生してしまう。

そこで、本実施形態では、以下のような初期化制御のシーケンスを実行することで、仮に設置作業者が手順を間違えて、トナー収容容器１５０Ｙを初期化制御前に装置本体１００Ａの所定位置に挿入した場合でも、正確な初期化制御を実行できるようにしている。

まず、本実施形態では、現像装置１０４Ｙを組み立てる工場内において、予め、トナー濃度センサ４０１に印加する制御電圧を設定しておく。具体的には、図１０に示すように、トナー濃度センサ４０１の検知面と対向する位置に基準となる磁性体４０２を配置し、トナー濃度センサ４０１に複数の制御電圧を印加して（制御電圧を振って）、それぞれにおける出力電圧を検出する。そして、出力電圧が磁性体４０２の透磁率に見合った所望の値になるように、制御電圧を設定する。本実施形態では、このように予め工場で設定された制御電圧を工程設定値Ｂ（第２制御電圧）とする。

この工程設定値Ｂは、例えば、現像装置１０４Ｙに設けられたＩＣタグなどに記憶しておき、現像装置１０４Ｙを装置本体１００Ａに装着したときに、通信によりＣＰＵ２０６（図３）がＩＣタグなどに記憶された情報を読み出すようにしても良い。或いは、工程設定値Ｂは、画像形成装置１００の装置本体１００Ａに設けられたメモリに記憶しておいても良い。これは、他の現像装置１０４Ｍ〜１０４Ｋにおいても同様である。

上述のように予め設定された工程設定値Ｂは、工場内で設定された値であり、工場内の環境や、設定時に使用した治具などの公差により、画像形成装置を客先などに設置した後に行う初期化制御で設定された現場設定値Ａに比べて、精度が低くなってしまう。しかしながら、上述のように初期化制御前に現像装置１０４Ｙ内に現像剤が侵入してしまった場合には、初期化制御を行っても適切な設定値を得られない。そこで、本実施形態では、このような場合には、工場で予め設定された工程設定値Ｂを、画像形成時に使用する制御電圧として設定するようにしている。この工程設定値Ｂは、初期化制御により設定される現場設定値Ａ程、精度は高くはないが、製品としての性能を確保できる程度の精度を有する。

［初期化制御のシーケンス］
次に、このような本実施形態における、画像形成装置１００の初期設置時に行う初期化制御のシーケンスについて、図１１を用いて説明する。なお、以下では、トナー収容容器１５０Ｙに関して説明するが、他のトナー収容容器１５０Ｍ〜１５０Ｋに関しても同様である。

まず、工場から出荷された画像形成装置１００の初期設置時に装置の電源がＯＮされたら、設定手段としてのＣＰＵ２０６は、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されているか否かを有無検知センサ１０３１にて判断する（Ｓ１０１）。即ち、ＣＰＵ２０６は、有無検知センサ１０３１によりトナー収容容器１５０ＹのＩＣタグ１０３０（図６、７）を検知した場合には、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていると判断する。一方、ＣＰＵ２０６は、有無検知センサ１０３１がＩＣタグ１０３０を検知しない場合には、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていないと判断する。

Ｓ１０１で、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていなかった場合は（Ｓ１０１のＮｏ）、現像容器２０内に補給トナーが混入していないので初期出荷時の現像剤のトナー濃度（本実施形態ではＴＤ比１０％）が保証されている。したがって、この場合には、まず、現像装置１０４Ｙを空回転（空駆動）させる（Ｓ１０２）。この空回転は、感光ドラム１０１Ｙに静電潜像を形成していない状態で、第１、第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂを所定時間、回転駆動するものである。このように空回転を行うことで、現像容器２０内の現像剤を攪拌して、トナー帯電量を安定させることができ、この後に行う初期化制御の精度を高めることができる。

ここで、この空回転時には、トナー濃度センサ４０１に工場で予め設定された所定の制御電圧である工程設定値Ｂを印加する。即ち、空回転では、制御電圧として工程設定値Ｂをトナー濃度センサ４０１に印加しつつ第１、第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂを駆動する。このように空回転時に制御電圧を印加しておくのは、空回転時にトナー濃度センサ４０１の出力をモニタするためである。トナー濃度センサ４０１の出力は、第２の搬送スクリュー２２ｂの回転に応じて周期的に変化する。このため、トナー濃度センサ４０１の出力をモニタすることで、第１、第２の搬送スクリュー２２ａ、２２ｂが空回転時に駆動していなかったり、駆動速度に異常があることなどを検知できる。

空回転を実行した後、トナー濃度センサ４０１に複数の制御電圧を印加する（制御電圧を振る）モードを実行し、それぞれにおける出力電圧を検出し、所望の出力電圧になる制御電圧値を見つけ、その値（現場設定値Ａ）を採用する（Ｓ１０３）。そして、以降のトナー濃度センサ４０１の制御に使用する。この制御電圧の決定ステップＳ１０３をもって初期化制御を完了し、通常の画像形成ができる状態に移行させる。

初期化制御が完了した場合には、ＣＰＵ２０６は、完了した旨を表示部２２０（図３）に出力する。表示部２２０は、この旨を表示可能であり、サービスマンなどの操作者は、これにより、初期化制御が完了したことが分かる。この初期化制御が完了した旨は、例えば、画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部端末に出力するようにしても良い。

なお、本実施形態では、現場設定値Ａを次のように設定している。即ち、トナー濃度センサ４０１に印加する制御電圧を０．１Ｖずつ振りながら出力電圧を測定する。そして、所望の出力電圧になる制御電圧（現場設定値Ａ）を線形補完により算出する。

一方、Ｓ１０１において、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていた場合は（Ｓ１０１のＹｅｓ）、トナー収容容器１５０Ｙの挿入による振動や衝撃で現像容器２０内に補給トナーが混入した可能性がある。そのため、現像容器２０内においては初期出荷時の現像剤のトナー濃度が保証されていない状態となる。この場合は、上述のようなモードを実行せずに、予め登録しておいた基準となる制御電圧（工程設定値Ｂ）を以降のトナー濃度センサ４０１の制御に使用する制御電圧として採用する（Ｓ１０４）。次いで、Ｓ１０２と同様に、現像装置１０４Ｙの空回転を実施し（Ｓ１０５）、現像剤のトナー帯電量を安定させてから、初期化制御を完了し、通常の画像形成ができる状態に移行させる。この場合も、ＣＰＵ２０６は、初期化制御を完了した旨を表示部２２０（図３）に出力する。

なお、予め登録しておく基準となる制御電圧（工程設定値Ｂ）は、本実施形態においては装置本体１００Ａのメモリに登録している。但し、工程設定値Ｂは、例えば現像装置１０４ＹにＩＣタグなどを配置して、ＩＣタグ内に情報を記憶させておき、現像装置１０４Ｙを装置本体１００Ａに挿入した際に通信させて読み出すような方法でも良い。また、Ｓ１０１でＹｅｓの場合、Ｓ１０５を実行せずに初期化制御を終了しても良い。この場合、例えば、最初の画像形成を実行する前に空回転を行うようにする。

このような本実施形態の場合、トナー濃度センサ４０１の初期設定時にトナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されていても、トナー濃度センサ４０１の初期設定の精度を確保できる。即ち、初期化制御前にトナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されると、トナー収容容器１５０Ｙの排出口１０２１ａと現像容器２０の受入口２０ａとが連通してしまうため、現像容器２０内に補給トナーが侵入している可能性がある。本実施形態では、トナー濃度センサ４０１の初期化制御前に仮に補給トナーが混入しても、予め工場などで設定され、ある程度の精度を確保できる工程設定値Ｂを画像形成時に印加する制御電圧に設定している。このため、トナー濃度センサ４０１による検知を精度良く行うことができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について、図１２を用いて説明する。上述の第１の実施形態では、初期化制御のシーケンスにおいて、初期設置時にトナー収容容器が所定位置に装着されていた場合には、トナー濃度センサ４０１に複数の制御電圧を印加する（制御電圧を振る）モードを実行しなかった。これに対して本実施形態では、この場合においてもこのモードを実行するようにしている。その他の構成及び作用は、上述の第１の実施形態と同様であるため、同様の構成については、図示及び説明を省略又は簡略にし、以下、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。

本実施形態における、画像形成装置１００の初期設置時に行う初期化制御のシーケンスについて、図１２を用いて説明する。なお、以下では、トナー収容容器１５０Ｙに関して説明するが、他のトナー収容容器１５０Ｍ〜１５０Ｋに関しても同様である。

まず、第１の実施形態と同様に、初期設置時に装置の電源がＯＮされたら、設定手段としてのＣＰＵ２０６は、トナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されているか否かを有無検知センサ１０３１にて判断する（Ｓ２０１）。Ｓ２０１で、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていなかった場合は（Ｓ２０１のＮｏ）、第１の実施形態と同様に、制御電圧として工程設定値Ｂをトナー濃度センサ４０１に印加しつつ現像装置１０４Ｙの空回転を所定時間行う（Ｓ２０２）。次いで、第１の実施形態と同様に、トナー濃度センサ４０１に複数の制御電圧を印加する（制御電圧を振る）モードを実行する（Ｓ２０３）。そして、それぞれの制御電圧における出力電圧を検出し、所望の出力電圧になる制御電圧値を見つけ、その値（現場設定値Ａ）を採用する（Ｓ２０４）。これにより、初期化制御を完了する。

一方、Ｓ２０１において、トナー収容容器１５０Ｙが所定位置に装着されていた場合は（Ｓ２０１のＹｅｓ）、Ｓ２０２と同様に、制御電圧として工程設定値Ｂをトナー濃度センサ４０１に印加しつつ現像装置１０４Ｙの空回転を所定時間行う（Ｓ２０５）。次いで、Ｓ２０３と同様に、トナー濃度センサ４０１に複数の制御電圧を印加する（制御電圧を振る）モードを実行する（Ｓ２０６）。但し、ここでは、モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と複数の制御電圧との関係に拘らず、予め登録しておいた基準となる制御電圧（工程設定値Ｂ）を以降のトナー濃度センサ４０１の制御に使用する制御電圧として採用する（Ｓ２０７）。これにより、初期化制御を完了する。

なお、Ｓ２０７が行われるタイミングは、Ｓ２０５の前、Ｓ２０５とＳ２０６との間など、他のタイミングでも良い。また、Ｓ２０１でＹｅｓの場合、Ｓ２０５を実行せずにＳ２０６、Ｓ２０７を実行して初期化制御を終了しても良い。この場合、例えば、最初の画像形成を実行する前に空回転を行うようにする。

このような本実施形態の場合も、第１の実施形態と同様に、トナー濃度センサ４０１の初期設定時にトナー収容容器１５０Ｙが装置本体１００Ａの所定位置に装着されていても、トナー濃度センサ４０１の初期設定の精度を確保できる。そして、トナー濃度センサ４０１による検知を精度良く行うことができる。

＜その他の実施形態＞
上述の説明では、封止部材としてシャッターを用いた構成について説明したが、封止部材は、例えば、排出口１０２１ａを封止するシートであっても良い。具体的には、シートを接着剤などにより排出口１０２１ａを覆うようにトナー収容容器１５０Ｙに貼り付けることで、排出口１０２１ａを封止する。そして、トナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａの所定位置に装着した後、或いは、装着直前にこのシートを剥がすことで排出口１０２１ａを開放するようにしても良い。更には、トナー収容容器１５０Ｙを装置本体１００Ａの所定位置に装着した際に、シートを自動で巻き取るようにしても良い。

２０・・・現像容器／２０ａ・・・受入口／２２ａ・・・第１の搬送スクリュー（搬送手段）／２２ｂ・・・第２の搬送スクリュー（搬送手段）／１００・・・画像形成装置／１００Ａ・・・装置本体／１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃ、１０１Ｋ・・・感光ドラム（像担持体）／１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋ・・・現像装置／１５０Ｙ、１５０Ｍ、１５０Ｃ、１５０Ｋ・・・トナー収容容器（現像剤収容容器）／２０６・・・ＣＰＵ（設定手段）／２２０・・・表示部（表示手段）／４０１・・・トナー濃度センサ（濃度検出手段）／１００４・・・シャッター（封止部材）／１０２１ａ・・・排出口／１０３１・・・有無検知センサ（装着有無検知手段）

Claims (11)

1. 装置本体と、
   前記装置本体内に配置された像担持体と、
   非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む現像剤を収容可能で、現像剤を受け入れ可能な受入口を有する現像容器を有し、前記現像容器内の現像剤により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像可能な現像装置と、
   内部に現像剤を収容し、収容された現像剤を排出口から排出可能な現像剤収容容器であって、前記装置本体の所定位置に着脱可能で、前記所定位置に装着された状態で前記現像容器の前記受入口と前記排出口とが連通する前記現像剤収容容器と、
   制御電圧が印加されることで、前記現像容器内のトナー濃度に応じた出力電圧を出力する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段の初期設定時に前記制御電圧を設定する設定手段と、を備え、
   前記設定手段は、
   前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されていない状態で前記初期設定を行う場合には、複数の制御電圧を前記濃度検出手段に印加するモードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係から求めた第１制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定し、
   前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合には、予め設定された第２制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記設定手段は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合にも、前記モードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係に拘らず、前記第２制御電圧を画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定手段は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合には、前記モードを実行せずに、前記第２制御電圧を画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置は、前記現像容器内の現像剤を搬送可能な搬送手段を有し、
   前記設定手段は、前記初期設定を行う場合に、前記像担持体上に静電潜像を形成していない状態で、前記搬送手段を駆動する空駆動を所定時間行ってから前記モードを実行する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記設定手段は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合にも、前記空駆動を所定時間行う、
   ことを特徴とする、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 装置本体と、
   前記装置本体内に配置された像担持体と、
   非磁性のトナーと磁性を有するキャリアを含む現像剤を収容可能で、現像剤を受け入れ可能な受入口を有する現像容器と、前記現像容器内の現像剤を搬送可能な搬送手段とを有し、前記現像容器内の現像剤により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像可能な現像装置と、
   内部に現像剤を収容し、収容された現像剤を排出口から排出可能な現像剤収容容器であって、前記装置本体の所定位置に着脱可能で、前記所定位置に装着された状態で前記現像容器の前記受入口と前記排出口とが連通する前記現像剤収容容器と、
   制御電圧が印加されることで、前記現像容器内のトナー濃度に応じた出力電圧を出力する濃度検出手段と、
   前記濃度検出手段の初期設定時に前記制御電圧を設定する設定手段と、を備え、
   前記設定手段は、
   前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されていない状態で前記初期設定を行う場合には、前記像担持体上に静電潜像を形成していない状態で、予め設定された所定の制御電圧を前記濃度検出手段に印加しつつ前記搬送手段を駆動する空駆動を所定時間行ってから、複数の制御電圧を前記濃度検出手段に印加するモードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係から求めた第１制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定し、
   前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されている状態で前記初期設定を行う場合には、前記空駆動を所定時間行ってから前記モードを実行し、前記モードの実行の際にそれぞれ出力される複数の出力電圧と前記複数の制御電圧との関係に拘らず、前記所定の制御電圧と同じ第２制御電圧を、画像形成時に前記濃度検出手段に印加する前記制御電圧に設定する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記装置本体は、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されていることを検知する装着有無検知手段を有し、
   前記設定手段は、前記装着有無検知手段の検知により前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着されているか否かを判断する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記設定手段は、前記初期設定が完了した場合に、完了した旨を出力する、
   ことを特徴とする、請求項１ないし７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記設定手段により出力された前記初期設定が完了した旨を表示可能な表示手段を備えた、
   ことを特徴とする、請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤収容容器は、前記排出口を封止可能な封止部材を有し、
    前記封止部材は、前記現像剤収容容器が前記装置本体の前記所定位置に装着された状態で前記排出口を開放する、
    ことを特徴とする、請求項１ないし９の何れか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記封止部材は、前記排出口を開閉可能なシャッターであり、
    前記シャッターは、前記現像剤収容容器が前記所定位置に装着された状態で開き、それ以外の状態では閉じるように、前記現像剤収容容器の前記装置本体への着脱動作に連動して動作する、
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の画像形成装置。

Images