JPH0887170A - 画像形成装置におけるトナー濃度異常検出装置及びフェールセーフ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】画像形成装置のトナー濃度異常検出精度を高め
る。 【構成】各色のトナーにつき、トナー濃度センサ単体で
の出力変動率Ａ，センサ出力処理回路の出力変動率Ｂ，
温度，湿度，現像剤積算使用時間等によって切換設定さ
れるトナー濃度のリファレンスレベルの切換による変動
率Ｃを加味してセンサ系全体の出力変動率ｘを演算し
(Ｓ１〜Ｓ９) 、それから求めたトナー濃度値の適正範
囲からトナー濃度検出値が連続してｎ回外れているとき
はトナー濃度が異常と判定してプリント動作を中止し、
異常を警告表示する (Ｓ10〜Ｓ19) 。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナーとキャリアとか
らなる２成分現像剤を使用して現像を行う画像形成装置
において、現像器内のトナー濃度の異常をトナーの現像
器への供給系も含めて検出し、該異常検出時にフェール
セーフ処理を行う技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアとの２成分を混合した
現像剤を使用して現像を行う画像形成装置においては、
現像によりトナーは消費するがキャリアは回収して再使
用するため、現像器内のトナー濃度を常時検出し、トナ
ーの消費によりトナー濃度が低下するとトナーホッパー
から現像器へトナーを供給しつつ、現像器内においてト
ナーとキャリアとを攪拌して一定濃度を保持するように
している。

【０００３】ところで、上記のようなトナー濃度調整を
行う場合、トナー濃度の検出機構に故障が発生すると、
誤ったトナー濃度の検出値に基づいてトナー濃度の調整
が行われることになるため、正しい濃度調整が行えず、
画質の劣化を招いてしまう。そこで、従来、現像器内の
トナー濃度を検出するトナー濃度センサの故障を、濃度
検出値から検出して、画像形成 (プリント) 動作を停止
するようにしたものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トナー
濃度の異常には、トナー濃度センサの異常の他、該セン
サは正常でも検出されたトナー濃度に基づいてトナーホ
ッパーから現像器へトナーを供給するトナー供給系に異
常が発生した結果、発生する場合もある。例えばトナー
ホッパーから供給されるはずのトナーが現像器まで何ら
かの原因で到達しないような場合は、トナーを供給した
にも関わらずなかなかトナー濃度が増大しないというよ
うに、トナー濃度センサに現れる信号としてはアナログ
的に変化をするものである。ところが、前記従来のもの
ではトナー濃度センサの故障のみを検出するのが目的で
あるから、該故障検出のためのトナー濃度の判定値は正
常値とは大きく離れた値 (センサ信号出力が出ない０に
近い値) に設定されているため、前記のようなトナー供
給系の異常を検出することはできず、該トナー供給系の
異常によるトナー濃度の調整不良に対応できるものでは
なかった。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
なされたもので、トナー供給系の異常も含めて考えられ
うるあらゆる要因によって発生するトナー濃度の異常を
高精度に検出できるようにした画像形成装置におけるト
ナー濃度異常検出装置を提供することを目的とする。ま
た、前記高精度なトナー濃度の異常検出結果に応じて高
精度なフェールセーフ処理を行えるようにした画像形成
装置におけるフェールセーフ装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため請求項１の発明
に係る画像形成装置におけるトナー濃度異常検出装置
は、図１に実線で示すように、トナーが充填されるトナ
ーホッパーと、トナー及びキャリアで構成される２成分
現像剤を含む現像器と、前記現像器内のトナー濃度を検
出するトナー濃度センサと、前記トナーホッパーから現
像器へトナーを供給するトナー供給手段と、前記トナー
濃度センサによって検出される現像器内のトナー濃度の
低下時にトナー濃度を目標値に保持するように前記トナ
ーホッパーから前記現像器へのトナーの供給を制御して
現像器内のトナー濃度を調整するトナー濃度調整手段
と、前記トナー濃度センサによって検出されるトナー濃
度が、該トナー濃度センサ系の各種要因による変動範囲
を加味した適正範囲内にあるか否かによってトナー濃度
の異常を判定するトナー濃度異常判定手段と、を含んで
構成したことを特徴とする。

【０００７】ここで、図１に点線で示すように、前記ト
ナー濃度の目標値を現像剤の特性に応じて切り換えるト
ナー濃度目標値切換手段を含んで構成してもよい。その
場合、前記トナー濃度の目標値の切り換えに用いられる
現像剤の特性は、例えば、現像剤の環境に応じた特性及
び現像剤の積算使用時間に応じた劣化の特性であるよう
にすることができる。

【０００８】また、前記トナー濃度センサ系の各種要因
による変動範囲は、トナー濃度センサ及び該トナー濃度
センサの出力値を処理する回路の素子バラツキ範囲、セ
ンサ系全体の環境変動範囲を含むように構成することが
できる。また、前記トナー濃度目標値切換手段を含んで
いる場合には、前記トナー濃度センサ系の各種要因によ
る変動範囲は、該トナー濃度目標値切換手段によって切
り換えられるトナー濃度目標値の変動範囲を含むように
構成することができる。

【０００９】また、請求項６の発明に係る画像形成装置
におけるフェールセーフ装置は、図２に示すように、前
記トナー濃度異常検出装置におけるトナー濃度異常判定
手段の判定結果に基づいてトナー濃度に異常があると判
定されたときに画像形成動作を中止し、警告を与える画
像形成動作中止・警告手段を含んで構成したことを特徴
とする。

【００１０】ここで、前記画像形成動作中止・警告手段
は、前記トナー濃度異常検出装置におけるトナー濃度異
常判定手段がトナー濃度が複数回連続して前記適正範囲
から外れたことを判定したときに、画像形成動作を中止
し、警告を与えるように構成してもよい。

【００１１】

【作用】請求項１の発明に係るトナー濃度異常検出装置
では、トナー濃度センサで検出された現像器内のトナー
濃度に応じてトナー濃度調整手段が、トナー供給手段を
介して現像器へのトナーの供給を制御しつつトナー濃度
を目標値に保持するように調整する。

【００１２】そして、前記トナー濃度の調整と平行して
トナー濃度センサで検出されたトナー濃度がトナー濃度
センサ系の各種要因による変動範囲を加味した適正範囲
内にあるか否かをトナー濃度異常判定手段によって判定
する。それによって、トナー供給手段の異常を原因とす
る異常を含めてトナー濃度の異常を精度良く検出するこ
とができる。

【００１３】また、トナー濃度目標値切換手段を含む構
成とすることにより、トナー濃度の調整に際して、前記
調整しようとするトナー濃度の目標値が、現像剤の特性
に応じて切り換えられる。これにより、該現像剤の特性
の変化に応じて感光体ドラムへのトナーの付着量特性等
の現像特性が変化してきても、それに応じてトナー濃度
目標値を切り換えてトナー濃度の調整値を切り換えるこ
とによって同一の付着量特性等を維持できるように調整
されるので、現像剤の特性に影響されることなく画質を
良好に維持できる。

【００１４】その場合、現像剤の温度，湿度等の環境に
応じた特性及び現像剤の積算使用時間は、現像特性への
影響が大きいため、かかる現像剤の特性を前記トナー濃
度目標値の切換に用いることにより、現像剤の特性の影
響をより効果的に回避することができ、画質の精度を長
期にわたって良好に維持することができる。また、トナ
ー濃度センサ系の各種要因による変動範囲として、トナ
ー濃度センサ及び該トナー濃度センサの出力値を処理す
る回路の素子バラツキ範囲、センサ系全体の環境変動範
囲を含むことにより、トナー濃度センサの出力値の変動
を及ぼす主要な要因に基づいて出力値の総合的な変動範
囲を割り出して正常状態でトナー濃度センサの出力しう
る適正範囲を設定することができるため、トナー濃度の
異常を高い精度で判定することができる。

【００１５】また、前記トナー濃度目標値切換手段を含
むものでは、トナー濃度の目標値を切り換えることでト
ナー濃度センサの適正範囲も変化してくるため、該トナ
ー濃度の目標値をトナー濃度センサ系の変動範囲の１つ
の要因として含ませることにより、トナー濃度目標値の
切換に影響されることなく、トナー濃度の異常判定精度
を良好に維持することができる。

【００１６】また、請求項６の発明に係る画像形成装置
におけるフェールセーフ装置とすれば、上記のトナー濃
度異常検出装置によって高精度で検出されたトナー濃度
の異常時に、画像形成動作中止・警告手段により画像形
成動作を中止させると共に該異常を警告する構成とした
ため、信頼性の高いフェールセーフ処理が行われる。更
に、前記画像形成動作中止・警告手段の作動をトナー濃
度異常判定手段での異常との判定が複数回連続したとき
に行う構成とすれば、より信頼性の高いフェールセーフ
処理が行われる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図３は、本発明に係る画像形成装置の一実施例とし
てレーザーカラープリンタの構成を示す。構成と作動の
概要を説明すると、装置本体１内に備えられるＯＰＣ感
光層を表面に塗布した感光体ドラム10は一方向 (図では
時計回り方向) に駆動回転され、除電器11による除電を
行って前回プリント時の帯電を除去された後、帯電器12
により周面に対し一様に帯電され、新たなプリントに備
える。

【００１８】かかる一様帯電の後、像露光手段13により
画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段13は
図示しないレーザー光源から発光されるレーザー光をポ
リゴンミラー131 により回転走査され、ｆθレンズ132
等を経て反射ミラー133 により光路を曲げられ、予め前
記帯電がなされた感光体ドラム10の周面上に投射されド
ラム表面に潜像が形成される 感光体ドラム10の周縁にはイエロー (Ｙ) 、マゼンタ
(Ｍ) 、シアン (Ｃ) 、黒色 (Ｋ) 等のトナー (塗料)
とキャリア (磁性体) との混合剤で構成される現像剤を
夫々充填した現像器14が設けられていて、まず、１色目
の現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持しつつ回転す
る現像スリーブ141 によって行われる。現像剤は、層形
成棒によって現像スリーブ141 上に所定の厚さに規制さ
れて現像域へと搬送される。感光体ドラム10と現像スリ
ーブ141 との間にはＡＣバイアスＶ_ACとＤＣバイアスＶ
_DCとが重畳して印加される。ここで、感光体ドラム10の
露光された部分の電位 (接地電位) をＶ_L 、露光部分以
外の帯電された感光層表面電位をＶ_H とし、ＤＣバイア
スの電位Ｖ_DCをＶ_H ＞Ｖ_DC＞Ｖ_L が成立するように設定
することにより、ＡＣバイアスＶ_ACによってキャリアか
ら離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電位
の高いＶ_H の部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低い電
位Ｖ_L の露光部分に付着し、顕像化され現像される。
尚、現像器14には、各色の現像剤におけるトナー濃度を
検出するトナー濃度センサ142 が設けられており、検出
されたトナー濃度に応じてトナー濃度を基準値に近づけ
るように後述するトナーホッパーから現像器14へトナー
が供給されるようになっている。該トナー濃度センサ14
2 のトナー濃度検出方式としては、トナーの透磁率の変
化をインダクタンスの変化として検出する方式が知られ
ており、本実施例ではこの方式を採用するが、その構
成，機能については後述する。

【００１９】このようにして１色目の現像が終わった
後、２色目 (例えばマゼンタ) の画像形成行程に入り、
再び感光体ドラム10が一様帯電され、２色目の画像デー
タによる潜像が像露光手段13によって形成される。３色
目 (シアン) 、４色目 (黒色)についても２色目と同様
の画像形成行程が行われ、感光体ドラム10周面上には計
４色の現像がなされる。

【００２０】一方、給紙カセット21により給紙機構22に
よって給送された記録紙Ｐは、転写ベルト31を張架した
転写ベルト装置30によって感光体ドラム10と転写ベルト
31との間に形成されるニップ部 (転写域) 35へと給送さ
れ、感光体ドラム10周面上の多色像が一括して記録紙Ｐ
に移される。ここで、転写ベルト31の上流側保持ローラ
32の軸32ａに対して高電圧が印加され、この軸32ａに転
写ベルト31を挟んで対向する位置に設置された導電性ブ
ラシ34は接地されており、給送されてきた記録紙はブラ
シ34と転写ベルト31との間に進入し、ブラシ34より記録
紙Ｐに注入される電荷により転写ベルト31に吸引されつ
つ転写域へ進入する。感光体ドラム10より分離した記録
紙Ｐは、転写ベルト31を張架する下流側の保持ローラ33
の軸33ｂを対向電極として除電されながら転写ベルト31
から分離する。転写ベルト31に付着したトナーはクリー
ニングブレード37により除去する。尚、転写ベルト31は
多色像形成中は下流側の保持ローラ33の軸33ｂを回動中
心として感光体ドラム10より離間されている。

【００２１】転写ベルト装置30から分離した記録紙Ｐ
は、少なくとも一方のローラ内部にヒータを有する２本
の圧着ローラで構成される定着装置23へと搬送され、該
２本の圧着ローラ間で熱と圧力とを加えられることによ
り付着トナーは溶融し、記録紙Ｐ上に定着された後、装
置外へ搬出される。転写後の感光体ドラム10周面上に残
ったトナーは除電器15により除電を受けた後、クリーニ
ング装置16に至り、感光体ドラム10に当接したクリーニ
ングブレード16ａによってクリーニング装置16内に掻き
落とされ、スクリュー等により搬出後、回収ボックスへ
貯留される。クリーニング装置16により残留トナーを除
去された感光体ドラム10は除電器11による露光を受けた
後、帯電器12によって一様帯電を受け、次の画像形成サ
イクルに入る。また、記録紙が前記転写ベルト31から分
離されず感光体ドラム10に巻きついて除電器15より上方
に進入すると前記クリーニングブレード16ａや電極ワイ
ヤの破損させたりすることがあるため、該記録紙Ｐの巻
きつきを検出するＪＡＭセンサ36が前記除電器15の近傍
に装着されている。

【００２２】また、図４に示すようにイエロー色，マゼ
ンタ色，シアン色，黒色の各トナーを各現像器に供給す
るため、各色のトナーを充填するトナーホッパー40〜43
と、これら各トナーホッパー40〜43内のトナーを内蔵の
スクリュー44ａ〜47ａの図示しない現像器駆動モータに
よる回転駆動により各現像器に搬送する搬送パイプ44〜
47が装着されている。そして、通常のプリントモードで
前記トナー濃度センサ142 により各現像器14Ａ〜14Ｄ内
のトナー濃度を検出し、現像器内のトナー濃度が低下し
てくると対応する色のトナーを充填したホッパーから搬
送パイプ内の搬送スクリューを駆動回転させることによ
り搬送パイプを介して現像器にトナーを供給し、現像に
適したトナー濃度に制御するようになっている。この機
能がトナー濃度調整手段に相当する。また、前記図示し
ない現像器駆動モータや搬送パイプ44〜47，スクリュー
44ａ〜47ａ等がトナー供給手段を構成する。ここで、ト
ナー濃度の検出は現像中に行い、濃度の低下が検出され
ると図５に示したトナー供給ソレノイドＳＤが自動的に
オン操作され、その時前記現像制御モーターＭ２によ
り、現像中の色と同一色の搬送スクリューが駆動されて
トナーの補給が行われるようになっている。また、装置
の新品時は、空状態の搬送パイプにトナーを満たすため
の制御が行われる。

【００２３】更に、装置本体１には、電源スイッチ３及
び各種のメッセージを表示する表示部４を備え、また、
現像器14の周辺の温度を検出する温度センサ及び湿度セ
ンサ(図示せず) を備えている。次に、前記トナー濃度
センサ及び該センサの出力を処理する回路の構成と、そ
れによるトナー濃度検出動作を説明する。

【００２４】濃度センサ142 は、磁性を有した現像剤の
透磁率を検出するものであり、その結線端子は、各現像
器14Ａ〜14Ｄの容器の表面に接続端子として設けてあ
り、現像器を正規位置に装着すると前記現像器側の接続
端子と装置本体側の現像器装着位置に設けられた端子と
が電気的に導通して、センサ出力が、図６に示す透磁率
検出回路640 に出力されるようになっている。

【００２５】前記各濃度センサ142 は、各現像器の中で
現像剤が流動する位置に通路を設け、現像剤を共振回路
のコイル内に誘導通過させる。この磁界中に流れる磁性
粒子であるキャリアの量はトナーが多いと少なくなり、
トナーが少ないと多くなり、インダクタンスが変化す
る。この透磁率即ちインダクタンスの変化を感度良く検
出するために共振回路の周波数変化（ｆ＝１／２π（Ｌ
Ｃ）^1/2 ）として捉え、センサ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、該パルス信号
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、該周波数（パルス数）に基づいてトナー濃度を検
出し、以て、トナー濃度が一定になるようにトナー補給
を制御する方式である。

【００２６】具体的には、図６に示すように、各濃度セ
ンサ142 からの検出信号は、アナログマルチプレクサ65
0 に入力され、このアナログマルチプレクサ650 では、
ＣＰＵ651 からの色指定信号に基づいて対応するセンサ
の出力をバッファ・トランジスタ652 に出力する。尚、
前記アナログマルチプレクサ650 及びバッファ・トラン
ジスタ652 によって透磁率検出回路640 が構成される。

【００２７】バッファ・トランジスタ652 を介したセン
サ出力は、コンパレータ653 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Ａ654
に出力され、このカウンタＡ654 のゲートが所定期間
（例えば12ｍｓｅｃ）オープンされると、その期間内に
おけるパルス数が前記カウンタＡ654 によってカウント
され、前記カウント数によってセンサからの検出信号の
周波数、引いては、濃度が検出される。

【００２８】前記ゲートをオープンする所定期間は、発
振器655 からのクロック信号が入力されるカウンタＢ65
6 によって制御される。上記のコンパレータ653 ，カウ
ンタＡ654 ，カウンタＢ656 ，ＣＰＵ651 によってトナ
ー供給制御回路657 が構成される。実際の濃度検出にお
いては、各色毎に、前記ゲート期間におけるパルス数の
カウントを20回程度繰り返し、前記20回におけるサンプ
リングデータのピーク値を求め、該ピーク値をリファレ
ンスレベル (目標値) と比較することによりトナー濃度
を算出することを、プリント動作中に繰り返し行う。そ
して、前記検出されるトナー濃度がリファレンスレベル
に近づくように、トナーの供給を制御する。尚、前記20
回は、センサ検出信号の周波数変動の周期よりも長い期
間、濃度検出を繰り返すべく設定されている。

【００２９】ここで、前記トナー濃度の目標値であるリ
ファレンスレベルは、現像器の新品状態である装置の設
置時又は現像器ユニットの交換時に現像器内の現像剤を
所定時間攪拌した後、前記の方法で検出されたトナー濃
度をリファレンスレベルとして初期設定するものであ
り、次に現像器を交換するまでこの値で固定してもよい
が、現像剤の現像特性が温度や湿度等の環境条件やキャ
リアが繰り返し使用されることによる経時的な劣化によ
って変化するため、現像特性が一定に保持されるように
リファレンスレベルを切り換える構成とすることによ
り、画質を長期的に安定させることができる。具体的に
は、現像器新品時に検出されたトナー濃度に対してセン
サで検出した温度や湿度等によって設定した環境補正係
数と、カウンタによって計測される現像器の使用積算時
間 (又はプリント回数) 等によって設定した劣化補正整
数とを乗じることによってリファレンスレベルを切り換
えるようにすればよい。かかる構成が請求項２の発明に
係る目標値切換手段に相当する。尚、前記リファレンス
レベルの初期設定を行うためには、現像器の新旧状態を
判別する必要がある。これは、例えば現像器の新品状態
でヒューズを接続した回路の接続点の電位がヒューズの
溶断によって変化するようにしておき、新品時に前記接
続点の電位の検出によって新品であることを検出して初
期設定を行った後、ヒューズを溶断して電位を変化させ
ることにより旧状態であることを検出させるような構成
とすればよい。

【００３０】ところで、かかるトナー濃度センサ及び信
号出力処理回路 (以下適宜トナー濃度センサ系という)
には、それらが正常であっても例えばセンサ単体での感
度バラツキや温度特性，出力処理回路における電源変
動，固体バラツキ (発振子単体の出力周波数バラツキ)
，温度特性等によって出力周波数が所定の範囲で変動
する。

【００３１】また、前記したように現像剤の現像特性変
化に見合ってリファレンスを切り換えると、それに応じ
て出力周波数は当然に変化する。そこで、本発明ではこ
れら、トナー濃度センサ系が正常であっても変動しうる
範囲 (以下適正範囲という) を変動要因に基づいて求
め、検出されたトナー濃度が該適正範囲から外れている
ときには、トナー濃度センサ系以外、具体的にはトナー
供給系も含めた異常があると判定する。勿論トナー濃度
センサ系が故障している場合も、前記適正範囲からは大
きく外れるので異常と検出されるが、適正範囲から徐々
に外れていくような異常は、トナー濃度センサ系は正常
でありトナー濃度の検出結果は正しいが、該検出結果に
応じたトナーの現像器への供給が正常に行われなず、そ
のためにトナー濃度がなかなか増大しないような場合で
あり、このような場合も異常と判定できるようにしたも
のである。

【００３２】かかるトナー濃度の異常検出と、異常が検
出されたときのフェールセーフ処理を図７のフローチャ
ートに従って説明する。ステップ (図ではＳと記す。以
下同様) １では、カラーフラグをＹ色にセットする。こ
れにより、各トナー色別のトナー濃度センサ142 の中か
ら、Ｙ色のトナー濃度センサ142 の信号出力が選択して
入力され、Ｙ色のトナーの濃度異常検出から開始される
こととなる。

【００３３】ステップ２では、前記温度センサ及び湿度
センサによって検出された現像器14周辺の温度を入力す
る。ステップ３では、現像器14の新品時からの積算使用
時間 (プリント回数で代用できる) を読み込む。ステッ
プ４では、検出された温度及び湿度によって変化する現
像剤の現像特性及び現像剤の積算使用時間によって変化
する現像特性を加味して現像特性が一定に保持されるよ
うにトナー濃度のリファレンスレベル (目標値) を切換
設定する。

【００３４】ステップ５では、トナー濃度センサ単体の
予め判明している感度バラツキと温度特性とに基づいて
センサ単体での出力値 (出力周波数) の変動率Ａを演算
する。ステップ６では、トナー濃度センサの出力を処理
する回路 (図６の透磁率検出回路640 及びトナー供給制
御回路657)の変動率Ｂを、該回路の電源変動, 回路素子
の固体バラツキ, 温度特性に基づいて演算する。

【００３５】ステップ７では、前記ステップ４で行われ
たリファレンスレベル (目標値) の切換による変動率Ｃ
を演算する。ステップ８では、これら変動率Ａ，Ｂ，Ｃ
を総合的に加味してトナー濃度センサ系全体での出力の
変動率ｘを、次式により演算する。 ｘ＝ (Ａ² ＋Ｂ² ＋Ｃ² )^1／２ ステップ９では、前記変動率ｘにマージンα (５〜20
％) を加算して、最終的なトナー濃度の適正範囲Ｘを次
式により求める。

【００３６】 Ｘ＝リファレンスレベル・｛１± (ｘ＋α) ｝ ステップ10では、前記したようにして検出されるＹ色の
トナー濃度を入力する。ステップ11では、前記検出され
たＹ色のトナー濃度が前記適正範囲Ｘ内にあるか否かを
判定する。

【００３７】適正範囲Ｘから外れている場合はステップ
12へ進み、ｎ (≧２) 回連続して適正範囲Ｘから外れて
いるかを判定する。そして、ｎ回連続して適正範囲Ｘか
ら外れていると判定された場合は、Ｙ色のトナー濃度が
異常であると判定してステップ13でＹ色トナー濃度異常
フラグをセットする。

【００３８】ステップ11で適正範囲内にあると判定され
たとき、又は適正範囲からｎ回連続しては外れていない
場合は、Ｙ色トナー濃度異常フラグをセットしない。以
上ステップ１〜ステップ16までの機能が、トナー濃度異
常判定手段に相当する。以下同様にしてカラーフラグを
Ｍ色に切り換えてからＭ色のトナー濃度異常を検出する
処理を実行し (ステップ14) 、更にＣ色，Ｋ色のトナー
濃度異常処理 (ステップ15，ステップ16) を順次実行す
る。

【００３９】このようにして全ての色のトナー濃度異常
検出処理を終えた後、ステップ17へ進み、１色以上のト
ナー濃度異常フラグがセットされているかを判定する。
そして、トナー濃度異常フラグがセットされていれば、
ステップ18へ進んでプリント動作を中止し、更にステッ
プ19へ進んで前記トナー濃度異常フラグがセットされて
いる色のトナー濃度が異常である旨を前記表示部４に警
告表示する。

【００４０】また、ステップ17で全ての色のトナー濃度
異常フラグがセットされていないと判定されたときは、
ステップ20へ進んで前記したように各色についてトナー
濃度とリファレンスレベルとを比較しつつリファレンス
レベルに近づけるようにトナー供給時間を設定してトナ
ーを供給することにより (トナー濃度調整手段の機能)
、画像形成 (プリント) を行う。

【００４１】尚、リファレンスレベルの切換を行わない
ものでは、前記ステップ４，ステップ７が省略され、ス
テップ８における変動率Ｃを０として演算すればよい。
また、本実施例では、ステップ12でトナー濃度が適正範
囲から複数回連続して外れているときにトナー濃度が異
常であると判定して警告表示する構成としたため、異常
判定，警告の信頼性が高められるが、簡易的に１回外れ
ただけで異常判定，警告を行う構成としたものでもよ
い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように請求項１の発明
によれば、トナー濃度センサで検出されたトナー濃度が
トナー濃度センサ系の各種要因による変動範囲を加味し
た適正範囲内にあるか否かでトナー濃度異常を検出する
構成としたため、トナー濃度センサ系は勿論のこと、ト
ナー供給手段の異常を原因とする異常を含めてトナー濃
度の異常を精度良く検出することができる。

【００４３】また、請求項２の発明によれば、トナー濃
度目標値切換手段により現像剤の特性に影響されること
なく画質を良好に維持できる。また、請求項３の発明に
よれば、現像特性への影響が大きい現像剤の温度，湿度
等の環境に応じた特性及び現像剤の積算使用時間を前記
トナー濃度目標値の切換に用いることにより、現像剤の
特性の影響をより効果的に回避することができ、画質の
精度を長期にわたって良好に維持することができる。

【００４４】また、請求項４の発明によれば、トナー濃
度センサ及び該トナー濃度センサの出力値を処理する回
路の素子バラツキ範囲、センサ系全体の環境変動範囲を
トナー濃度センサ系の各種要因による変動範囲に含むこ
とにより、トナー濃度センサの出力しうる適正範囲を精
度良く設定することができるため、トナー濃度の異常を
高い精度で判定することができる。

【００４５】また、請求項５の発明によれば、前記トナ
ー濃度の目標値をトナー濃度センサ系の変動範囲の１つ
の要因として含ませることにより、トナー濃度目標値の
切換に影響されることなく、トナー濃度の異常判定精度
を良好に維持することができる。また、請求項６の発明
によれば、上記のトナー濃度異常検出装置によって高精
度で検出されたトナー濃度の異常時に、画像形成動作中
止・警告手段により画像形成動作を中止させると共に該
異常を警告する構成としたため、信頼性の高いフェール
セーフ処理が行われる。

【００４６】また、請求項７の発明によれば、前記画像
形成動作中止・警告手段の作動をトナー濃度異常判定手
段での異常との判定が複数回連続したときに行う構成と
したためより信頼性の高いフェールセーフ処理を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。

【図２】請求項２に係る発明の構成・機能を示すブロッ
ク図。

【図３】本発明の一実施例に係るカラーレーザプリンタ
の全体構成を示す縦断面図。

【図４】同上プリンタの一部を示す横断図

【図５】同上プリンタの他の一部を示す横断図

【図６】同上実施例のトナー濃度センサとその出力を処
理する回路のブロック図。

【図７】同上実施例のトナー濃度異常検出及びフェール
セーフ処理のルーチンを示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 装置本体 14 現像器 40〜43 トナーホッパー 44〜47 搬送パイプ 142 濃度センサ 640 透磁率検出回路 657 トナー供給制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 恭彦 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナーが充填されるトナーホッパーと、 トナー及びキャリアで構成される２成分現像剤を含む現
   像器と、 前記現像器内のトナー濃度を検出するトナー濃度センサ
   と、 前記トナーホッパーから現像器へトナーを供給するトナ
   ー供給手段と、 前記トナー濃度センサによって検出される現像器内のト
   ナー濃度の低下時にトナー濃度を目標値に保持するよう
   に前記トナーホッパーから前記現像器へのトナーの供給
   を制御して現像器内のトナー濃度を調整するトナー濃度
   調整手段と、 前記トナー濃度センサによって検出されるトナー濃度
   が、該トナー濃度センサ系の各種要因による変動範囲を
   加味した適正範囲内にあるか否かによってトナー濃度の
   異常を判定するトナー濃度異常判定手段と、 を含んで構成したことを特徴とする画像形成装置におけ
   るトナー濃度異常検出装置。
2. 【請求項２】前記トナー濃度の目標値を現像剤の特性に
   応じて切り換えるトナー濃度目標値切換手段を含んで構
   成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置
   におけるトナー濃度異常検出装置。
3. 【請求項３】前記トナー濃度の目標値の切り換えに用い
   られる現像剤の特性は、現像剤の環境に応じた特性及び
   現像剤の積算使用時間に応じた劣化の特性であることを
   特徴とする請求項２に記載の画像形成装置におけるトナ
   ー濃度異常検出装置。
4. 【請求項４】前記トナー濃度センサ系の各種要因による
   変動範囲は、トナー濃度センサ及び該トナー濃度センサ
   の出力値を処理する回路の素子バラツキ範囲、センサ系
   全体の環境変動範囲を含んでいることを特徴とする請求
   項１〜請求項３のいずれか１つに記載の画像形成装置に
   おけるトナー濃度異常検出装置。
5. 【請求項５】前記トナー濃度センサ系の各種要因による
   変動範囲は、前記トナー濃度目標値切換手段によって切
   り換えられるトナー濃度目標値の変動範囲を含んでいる
   ことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに
   記載の画像形成装置におけるトナー濃度異常検出装置。
6. 【請求項６】前記請求項１〜請求項５のいずれか１つに
   記載されたトナー濃度異常検出装置におけるトナー濃度
   異常判定手段の判定結果に基づいてトナー濃度に異常が
   あると判定されたときに画像形成動作を中止し、警告を
   与える画像形成動作中止・警告手段を含んで構成したこ
   とを特徴とする画像形成装置におけるフェールセーフ装
   置。
7. 【請求項７】前記画像形成動作中止・警告手段は、前記
   トナー濃度異常検出装置におけるトナー濃度異常判定手
   段がトナー濃度が複数回連続して前記適正範囲から外れ
   たことを判定したときに、画像形成動作を中止し、警告
   を与えるようにしたことを特徴とする請求項６に係る画
   像形成装置におけるフェールセーフ装置。