JPH10333418A

JPH10333418A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10333418A
Application number: JP14251697A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshinaga; 洋吉永; Masaru Tanaka; 勝田中; Haruji Mizuishi; 治司水石; Shigeru Watanabe; 滋渡邊; Toshitaka Yamaguchi; 俊隆山口; Kenzo Tatsumi; 謙三巽; Takeo Suda; 武男須田; Mayumi Ohori; 真由美大堀; Masaru Amamiya; 賢雨宮
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】２成分系現像剤を用いる現像装置を備え、透磁
率測定型のトナー濃度検出用のセンサで現像剤のトナー
濃度を検知し、この検知結果に応じてトナーの補給を行
いトナー濃度を制御して画像形成を行う画像形成装置に
おいて、当該現像装置に初期投入された現像剤の帯電量
が該現像剤の保管中の環境条件により極度に変化してい
るため、上記センサの出力値が異常値を示し、トナー濃
度制御ができなくなる不都合を解消すること。【解決手段】現像剤の帯電量レべルに応じていくつかの
トナー濃度制御のパターン（制御レベル〜制御レベル
）を予め用意しておき、実際に現像装置に初期投入さ
れた現像剤の使用開始時の帯電量を上記センサで測定
し、この測定結果に応じて上記のパターンから適切なも
のを選択してトナー濃度制御を行う。

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、
ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリなどの
画像形成装置は、一般に、感光体などからなる像担持体
をモータにより回転させて潜像形成手段により像担持体
上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により
現像してトナー像とし、このトナー像を転写手段により
記録紙に転写して定着装置により記録紙上のトナーを定
着させ、像担持体をトナー像転写後にクリーニングブレ
ードなどを有するクリーニング装置でクリーニングして
いる。

【０００３】現像装置は、像担持体上の静電潜像をトナ
ーとキャリアからなる２成分系現像剤で現像するもの
で、現像剤容器から現像剤が投入される。現像装置には
トナー補給装置からトナーが補給される。トナー及びキ
ャリアは撹拌などにより帯電し、像担持体上の静電潜像
は現像装置によりトナーが静電的に付着されることによ
り現像される。

【０００４】近年、現像装置は、２成分系現像剤の撹拌
及び搬送を行う複数の現像剤撹拌搬送部材と現像剤担持
体とを、水平方向に配置したものが多く用いられるよう
になった。これは、現像装置は簡単な構成で安価に製造
でき、且つ、小型化が可能であるという理由によるが、
この現像装置にトナーを補給するトナー補給装置は、ユ
ニットの小型化というメリットを活かすために、現像剤
撹拌搬送部材側の端部からトナーを補給するという構成
が多く用いられている。

【０００５】また、画像形成装置においては、トナー濃
度検知手段としてのトナー濃度検知センサにより現像装
置内の２成分系現像剤の透磁率などを検知することで２
成分系現像剤のトナー濃度を検知し、トナー濃度制御手
段にてトナー濃度検知センサの出力値とトナー濃度基準
値とを比較してその結果に基づいてトナー補給装置を制
御している。トナー濃度基準値は現像剤容器から現像部
に現像剤が投入された時にトナー濃度検知センサの出力
値に基づいて設定される。

【０００６】現像装置は画像形成装置本体に対して着脱
可能に装着され、トナー濃度検知センサが画像形成装置
本体側にコネクタで接続されてトナー濃度検知センサの
出力信号がコネクタを介して画像形成装置本体側に出力
されると共に、高圧電源からコネクタを介して現像装置
の現像剤担持体に現像バイアスが印加される。

【０００７】画像形成装置とともに構成される現像装置
には、工場出荷時において現像剤容器が装着されていて
画像形成装置がユーザサイドに到着後、該現像剤容器に
設けた封止手段としてのヒートシールを引き抜いて現像
剤容器中の現像剤を現像装置に移し、画像形成を行うよ
うにしている。なお、現像剤容器を未装着で工場出荷
し、該画像形成装置がユーザーに納品される時もしくは
納品の直前に営業所で現像剤容器を現像剤に装着してヒ
ートシールを引き抜き、現像剤を現像装置内に移すケー
スもある。

【０００８】こうして、画像形成を行なうことに伴い現
像装置を稼動させることで、現像剤（キャリア）が劣化
してくると、現像装置中の現像剤を除去し、別の新しい
現像剤容器を現像装置に装着して新しい現像剤で現像を
行うようにする。

【０００９】いずれにしても現像剤容器内の現像剤は、
工場出荷時には一定の条件に設定されている筈である
が、経時的に特性（主に帯電量）が変化する場合があ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】現像装置内における現
像剤のトナー濃度基準値は現像剤容器から現像部に現像
剤が投入された時にトナー濃度検知センサの出力値に基
づいて設定される。このため現像装置内に現像剤が投入
された直後に初期イニシャライズ（新しい現像剤を一定
の時間撹拌すること）を行うことが必要となる。

【００１１】初期イニシャライズは、現像装置内に新し
い現像剤が投入された直後に現像装置を一定時間、たと
えば９０秒間、動作運転することにより行われる。これ
により、現像剤容器を保管中に低下した現像剤の帯電量
を基準レベルまで引上げる。動作運転終了後のトナー濃
度検知センサの出力値が一定範囲内であれば、画像形成
装置および現像剤固有の制御テーブル等を用い、トナー
濃度制御手段にてトナー濃度検知センサの出力値とトナ
ー濃度基準値とを比較してその結果に基づいてトナー補
給装置を制御し、トナー濃度検知センサの出力値、つま
りトナー濃度を制御する。

【００１２】もし、動作運転終了後のトナー濃度検知セ
ンサの出力値が一定範囲内にない場合には現像剤の偏り
やトナー濃度検知センサなどの異常が発生しているもの
と判断し、再度初期イニシャライズを行ったり、画像形
成装置が異常であることを表示し、作像を禁止するなど
の手段がとられていた。

【００１３】しかしながら、現像剤の製造後、使用開始
に至までの現像剤の保管中の環境条件により、例えば高
温下で保管された場合には現像剤と混合されているトナ
ーの成分がキャリアの表面に付着（一般的に「スペン
ト」と呼ばれる。）することにより同じ撹拌力で撹拌し
ても帯電量が正常な現像剤のレベルまで上昇せず、結果
的に異常表示となり、代替の現像剤ユニット（ＰＣＵ）
が届くまでの間、画像形成装置が停止してしまうことが
あった。

【００１４】ただし、このような現像剤が全て使用でき
ないということは少なく、制御の基準値を現像剤の劣化
度合いに合わせることにより、使用が可能になる場合が
多い。この場合、トナー濃度検知センサとして使用され
る例えば、透磁率センサ（所謂、Ｔセンサ）のコントロ
ール電圧値を変更することにより、いわば透磁率センサ
の出力レベルを変えてトナー濃度制御の補正を行うこと
も可能であるが、コントロール電圧値によりＴセンサの
入出力特性が平行移動せず、画像濃度制御が高濃度もし
くは低濃度制御域で適正値に制御できなかったり、コス
トダウンによりコントロール電圧値を一定にした場合に
全く制御できないという不具合があった。

【００１５】本発明の目的は、現像剤の使用開始時の状
態に合わせて、トナー濃度制御を行うことにより、現像
剤に合わせた画像形成を行い、また、コントロール電圧
値を固定化した場合にもトナー濃度制御を適正に行うこ
とができる画像形成装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。

【００１７】（１）像担持体と、この像担持体上に静電
潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電
潜像を２成分系現像剤で現像する現像装置と、この現像
装置にトナー補給するトナー補給装置と、前記現像装置
内の２成分系現像剤のトナー濃度を検知する透磁率測定
型のトナー濃度検出手段と、このトナー濃度検出手段の
出力信号に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補
給量を制御するトナー濃度制御手段とを有する画像形成
装置において、前記現像装置は現像剤容器から現像剤を
投入される現像装置からなり、前記現像装置に現像剤が
投入された直後における現像剤の初期状態における前記
トナー濃度検出手段からの出力値に応じて前記トナー濃
度検知手段のコントロール電圧を変更することなくトナ
ー濃度制御を行うこととした（請求項１）。

【００１８】（２）（１）記載の画像形成装置におい
て、現像剤の初期状態とは、現像装置に新しいトナーが
充填された現像剤容器を装着した後、一定の時間、撹拌
動作を行った後の状態であることとした（請求項２）。

【００１９】（３）（１）または（２）において、トナ
ー濃度検出手段の出力信号に基づいて前記トナー補給装
置によるトナー補給量を制御するとは、前記初期状態に
おける前記トナー濃度検出手段の出力値に応じた制御レ
ベルを予め数パターン定めておき、現に検知されたトナ
ー濃度検知手段の出力値に応じて前記数パターンの制御
レベル中から選択された制御レベルのパターンに従い制
御することとした（請求項３）。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（一）画像形成装置の概要図２はこの画像形成装置の一部である現像装置の断面を
示す。図２において、ドラム状をした像担持体としての
感光体１は画像形成時に駆動部により矢印の向きに回転
される。この感光体１のまわりにおける所定の部位に
は、ケーシングで覆われた現像装置２が設けられてい
る。この現像装置２は、感光体１に合わせて紙面を貫く
方向に所定の長さを有し、現像スリーブ５が現像装置２
の開口部より感光体１に近接して配置されて回転可能に
軸支されている。

【００２１】現像スリーブ５の隣には順に現像剤撹搬送
用の第１部材３及び第２部材４が配置されて軸支され、
この第１部材３及び第２部材４にはそれぞれトナーとキ
ャリアからなる２成分系現像剤の撹拌及び搬送を行う機
能を有する羽根が多数設けられている。第１部材３及び
第２部材４は、駆動部により回転駆動させられて２成分
系現像剤の撹拌及び搬送を行い２成分系現像剤を、現像
スリーブ５を経て現像装置２内で循環させる。

【００２２】現像装置２における第１部材３と第２部材
４にまたがる特定領域の上方の部位は紙面を貫く方向に
長い開口６が形成され、この開口６に合わせて細長い箱
形の現像剤容器７が現像装置２に対して着脱自在に設け
られている。この現像剤容器７を現像装置２に対して着
脱する着脱手段は、現像容器７の側部より突出した係止
凸部７ａ、７ｂのうち、係止凸部７ａを現像容器２側に
形成した係止部２ａ、２ｂのうちの係止部２ａの開口に
差し込み、係止凸部７ｂを係止部２ｂに掛けて現像剤容
器７を現像装置２に取り付ける構造となっている。この
ような構造を採用することで、現像剤容器７を現像装置
２に対して着脱自在としている。

【００２３】図２は現像剤容器７を現像装置２に装着し
た直後の状態を示したものであり、該現像剤容器７の開
口部が下向きにセットされてこの開口部が封止部材とし
てのヒートシール９により塞がれることで現像剤容器７
が密閉されている。現像剤容器７の内部には除湿剤１１
と、トナーとキャリアとからなる現像剤１０とが内封さ
れている。この内封状態において、現像剤１０は単に現
像剤容器７内に充填されたままで現像剤容器７内にて流
動可能であるが、除湿剤１１はヒートシール９が設けら
れた開口６の側の反対側の底部に相当する部位に接着な
どの手段により固定されていることにより、図２の状態
に装着された状態でも、落下することはない。

【００２４】図２に示すように、ヒートシール９は現像
剤容器７を現像装置２に装着した状態のもとで、簡単に
引き抜くことができる。ヒートシール９を引き抜くと現
像剤容器７と現像装置２とは連通状態となり、現像容器
７中の現像剤１０は現像装置２内に落下するが除湿剤１
１は現像剤容器７内に残る。このように、現像剤容器７
は、ヒートシール９を引き抜くまでは、現像剤１０と除
湿剤１１とを現像剤容器７内に封じ込めた密閉状態にあ
る。

【００２５】現像装置２内に落下した現像剤１０のう
ち、トナーは現像の度に消費されていき、この消費され
たトナーを補うべくトナーボトル１８（図３参照）を装
着して適量のトナーを送り出すトナー補給装置１８Ａが
設けられていて、このトナー補給装置１８Ａより現像装
置２内に新規トナーが補給される。現像剤容器７は現像
装置２内に連通しているので、ヒートシール９の引き抜
き後も現像剤容器７内に保持されている除湿剤１１は現
像装置２内の除湿機能を果たし、現像装置２内の現像剤
１０が湿度により帯電特性が減じることを防止する。

【００２６】図３において、現像装置２は感光体１を支
持する感光体ケース１３と一体的に構成されて、これら
により感光体ユニット２２を構成している。感光体１は
時計まわりの向きに回転する。感光体１は先ず帯電手段
としての帯電ローラ１４により均一に帯電され、図示し
ない書き込み手段から画像情報により強度変調された露
光用の光１５が照射されて露光されることで画像情報が
書き込まれて静電潜像が形成される。

【００２７】この感光体１上の静電潜像は現像装置２に
て現像スリーブ５により現像されてトナー像となり、転
写手段としての転写ローラ１６は図示しない電源から転
写バイアスが印加される。給紙装置から給送された転写
紙は転写ローラ１６と感光体１とのニップ部を通る際に
感光体１上のトナー像が転写ローラ１６により転写さ
れ、この転写紙は図示しない定着装置によってトナー像
が定着されてトレイに排出される。このような画像形成
動作は後述のオペレーションパネルからの画像形成の指
示により開始される。

【００２８】一方、感光体１は、トナー像転写後にクリ
ーニング手段としてのクリーニングブレード１７により
残留トナーが除去され、図示しない除電器からの除電光
２２０により除電される。クリーニングブレード１７に
より感光体１から掻き取れられた残留トナーは、感光体
ケース１３の一部に設けられた回収容器に落下し、搬送
スクリュー２０の回転により該搬送スクリュー２０の軸
方向の端部側に送られてリサイクルベルト２１により現
像装置２に送り込まれる。現像装置２側に送り込まれた
トナーは第２部材４のリサイクルベルト２１端部側のス
クリュー部でトナーボトル１８からの新規トナーと混合
された後、現像剤に混合されて現像スリーブ５に送られ
る。

【００２９】現像装置２には上述したように現像剤容器
７が着脱自在に設けられている。図３はヒートシール９
を引き抜く前の状態を示していて、この状態では現像剤
１０はまだ現像剤容器７内にある。現像剤容器７からヒ
ートシール９を引き抜くことにより現像剤容器７内の現
像剤１１が現像装置２内に落下し、この現像剤１１は第
１部材３及び第２部材４により撹拌されて現像スリーブ
５を介して搬送されることにより現像装置２内を循環す
る。除湿剤１１はヒートシール９が引き抜かれた後の現
像装置３内を除湿する機能を果たす。

【００３０】第２部材４の上方に形成された現像装置２
の開口部からは、トナーボトル１８内のトナーがトナー
補給装置１８Ａによりトナーが補給されて、現像により
消費されたトナーが補われる。トナー濃度検知手段とし
てのトナー濃度検知センサ１９は現像装置２内の２成分
系現像剤のトナー濃度を検知し、例えば現像装置２内の
２成分系現像剤の透磁率を検知することで２成分系現像
剤のトナー濃度を検知し、このトナー濃度検知センサ１
９の検知情報により後述するようにトナーボトル１８か
ら補給されるトナーの量が制御される。

【００３１】図４及び図５は感光体ユニット２２の外観
を示している。図４は現像剤容器７が現像装置２に装着
された状態を示しており、図５は現像装置２から現像剤
容器７を取り外した状態を示している。既に説明したよ
うに現像剤容器７には係止凸部７ａ，７ｂが形成されて
おり、一方、現像装置２にはこれら係止凸部７ａ，７ｂ
と組み合わされる係止部２ａ，２ｂが形成されており、
これらの組合せにより、現像剤容器７を現像装置２に対
して着脱自在としている。

【００３２】図６、図７に示すように第２部材４は、第
１部材３よりも外側（手前側）に長く、この第１部材３
より長い部位にはスクリューが形成されている。第２部
材４は、そのスクリューが形成された部位よりも内側の
部位に楕円板を略半分に切断した如き形状の羽根４ｈが
多数、軸に対して斜めに設けられており、現像剤を第２
部材４の回転に応じて撹拌すると同時に搬送する。この
第２部材４の回転による搬送方向は矢印Ａ方向である。
同様に第１部材３は第２部材４に形成した羽根４ｈの配
置領域に対応して同様の羽根３ｈが形成されている。こ
の第１部材３に形成した羽根３ｈの傾きは第２部材４に
おける羽根４ｈとは傾きが逆になっており、現像剤は第
１部材３によりその回転に応じて矢印Ａと逆向きの矢印
Ｂ方向に送られる。

【００３３】第１部材３と第２部材４との間には仕切り
板２４が設けられている。この仕切り板２４は第１部材
３と第２部材４とを仕切っている。現像スリーブ５は、
内部に５極の磁石を配置した固定軸を有し、その外周面
を覆う非磁性パイプ材が図示しない駆動部により回転駆
動される。現像剤は、第１部材３によりその回転に応じ
て矢印Ｂの向きに送られる間に現像スリーブ５の磁気的
吸引力により現像スリーブ５に送られる。

【００３４】残りの現像剤は、仕切板２４から外れた手
前側の隙間から第２部材４側に移り、第２部材４により
矢印Ａの向きに送られ、仕切板２４の奥側の隙間から第
１部材３に移る。このように基本的には、現像剤は第１
部材３と第２部材４により、仕切板２４を間にしてルー
プ状に循環している。現像スリーブ５は内部の磁石によ
り現像剤を磁気的に吸引して回転に伴って搬送し、この
現像スリーブ５上の現像剤はドクターブレード８により
一定の量に規制されて現像スリーブ５と感光体１との間
を通過する際に感光体１上の静電潜像を現像する。

【００３５】ここで、図４及び図５に示すような開閉蓋
２３が開いた状態でトナーボトル１８のトナーが現像装
置２内に補給される。現像装置２のトナー補給位置は、
図６に示すように第２部材４に形成したスクリュー部
分、つまり仕切り板２４や羽根４ｈなどの形成部位より
も外側のスクリュー部４ａ上である。このスクリュー部
４ａよりも軸方向外側のスクリュー部４ｂには感光体１
から掻き落された廃トナーがリサイクルベルト２１によ
り再利用のため送り込まれるようになっている。

【００３６】従って、第２部材４のスクリュー部４ｂに
廃トナーが送り込まれ、これにスクリー部４ａにて送り
込まれる新規トナーが混合され、これらの廃トナー及び
新規トナーが上記ループ状の循環経路の現像剤中に送り
込まれて羽根４ｈにより撹拌搬送される。トナーは、そ
の撹拌初期の段階では帯電状態が不十分であり、この帯
電不十分なトナーが仕切板２４を乗り越えて現像に供さ
れることは好ましくないため、仕切板２４は上記撹拌初
期の部位について他の部位よりも高く設定している。

【００３７】図１に示すようにトナー補給装置１８Ａに
は、モータ（あるいはクラッチ）により構成されるトナ
ー補給駆動部１８ｂが設けられている。トナー補給駆動
部１８ｂはトナーボトル１８を回転させる。トナーボト
ル１８の内側には螺旋の溝が形成されているので、トナ
ーボトル１８が回転すると中のトナーは口部より排出さ
る。排出されたトナーはトナーボトルの口部を囲むよう
に位置している筒状のトナー受け部材１８ｃ内に落下す
る。トナー受け部材１８ｃ内にはトナーボトル１８と連
動して回転する掻き上げ羽根（図示されず）が設けられ
ており、この掻き上げ羽根によりトナー受け部材１８ｃ
内のトナーは掻き上げられて、矢印に沿って該トナー受
け部材１８ｃより現像装置２内に送り出される。

【００３８】トナー補給駆動部１８ｂはＣＰＵを用いて
構成された画像形成装置制御回路からなる制御手段２５
により制御される。オペレーションパネル２６は使用者
により操作される多数のキーからなる操作部や表示部を
有し、制御手段２５はトナー濃度検知センサ１９、オペ
レーションパネル２６などからの入力信号を用いて当該
画像形成装置の各部を制御して上述のように画像形成動
作などを行わせる。

【００３９】現像装置２は、当該画像形成装置の本体
（画像形成装置本体）に着脱可能に設けられ、前ドアを
開けて現像剤容器７のヒートシール９の引き抜きが可能
になっている。また、感光体ユニット２２を画像形成置
本体に対して装着又は取外しが可能である。

【００４０】（二）請求項に対応する説明トナー濃度検知センサ（以下Ｔセンサという）１９は現
像装置２中の現像剤中に位置するように設置した検出コ
イルのインダクタンスの変化率を測定するものであり、
駆動電圧およびコントロール電圧を入力することにより
現像剤のトナー濃度に応じた出力値を得るものである。

【００４１】Ｔセンサ１９のコントロール電圧は、出力
値をＴセンサ１９の最も感度のよいところにシフトさせ
るために印加させる電圧であり、現像剤の初期帯電量が
一定であればコントロール電圧も一定でトナー濃度制御
が可能となり、定電圧制御のため、コストダウンが可能
となる。

【００４２】現像剤容器７は、工場出荷時の帯電状態が
一定に管理されていたとしても、工場出荷後の管理の状
態により、環境条件に支配され、また、輸送中の振動な
どにより摩擦帯電されるため、各現像剤容器の現像剤毎
に帯電状態が一定ではない。温度による帯電状態の変化
を調べるため、現像装置２により９０秒間、現像剤の撹
拌を行い、撹拌直後での現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）を、
放置期間３０日について放置温度毎に調べた結果をグラ
フで示したのが図８である。図８により、帯電量が温度
により影響を受けることがわかる。同様に時間による帯
電状態の変化を調べるため、現像装置２により９０秒間
撹拌した直後の現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）を、放置温度
摂氏４０度のもとで期間毎に調べた結果をグラフで示し
たのが図９である。

【００４３】これら図８、図９から、放置温度が高い
程、また、放置期間が長い程、現像剤の帯電量（Ｑ／
Ｍ）が低くなることがわかる。大型で撹拌力の強い現像
装置であれば、キャリアに対するストレスも強く、キャ
リア表面に付着した物質が削り取られ、比較的短期間で
本来の帯電量に復帰することもあるが、図１〜図７で例
示したような小型で少量の現像剤を用いる現像装置２で
は、現像装置の撹拌力およびキャリアに対するストレス
も弱いために、キャリア表面に付着した異物は保持さ
れ、現像剤固有の帯電量も低いままとなる。

【００４４】任意のトナー濃度（Ｔ．Ｃ．）基準値のも
とでの、帯電量（Ｑ／Ｍ）の違いによる地肌汚れランク
を調べたのが図１０である。図１０において、地肌汚れ
はランク５が最良、ランク１が最悪でランク４が規格下
限値（許容できる限界）となっている。現像装置２のト
ナー濃度は、装置小型化、省スペース化のためにＴセン
サ１９からの出力信号のみを基にトナー濃度を基準値に
するように制御される。この場合、従来通りの制御を行
うとコントロール電圧を制御しない場合、帯電量の低下
した現像剤に対しては地肌汚れが発生してしまう。

【００４５】現像装置２を用い、トナー濃度を一定とい
う条件の下で、Ｔセンサ１９のコントロール電圧を一定
にし、新しい現像剤を９０秒間撹拌した直後の現像剤の
状態（初期イニシャライズ直後の状態、つまり、現像剤
に対して一定の撹拌を行うことにより一定レベルの帯電
状態にした状態）におけるの現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）
に対するＴセンサ１９の出力を調べたのが図１１であ
る。この条件では現像剤のトナーが製造段階から消費さ
れていないため、本来であればＴセンサ１９からは同じ
出力値が得られる筈である。

【００４６】しかし、放置条件が異なることにより帯電
量が低下した現像剤では、帯電量の大きさに応じてキャ
リア同士の反発力も異なり、つまり、帯電量が大きいと
キャリア同士の反発力が低下するためにＴセンサ１９に
よる測定部位では、キャリアの密度が増加するために透
磁率が上昇してＴセンサ１９はトナー濃度が低いかのよ
うな出力をしてしまう。つまり、帯電量が大きい程、Ｔ
センサ出力は低下するという現象を生じ、帯電量の大小
に応じてＴセンサ１９の出力が変化して正しくトナー濃
度を反映しないこととなる。

【００４７】例えば、地肌汚れランク４以上で、かつ、
画像濃度（マクベス値：ＩＤ）が規格値１．４以上を得
るために必要な、帯電量（Ｑ／Ｍ）に対するトナー濃度
（Ｔ．Ｃ．）を調べた結果をグラフ化したのが図１２で
ある。

【００４８】図１１と図１２とから、Ｔセンサ１９のコ
ントロール電圧を一定にし、初期イニシャライズ直後の
Ｔセンサ１９の出力値の範囲を例えば６レベルに分割
し、これら６レベルに対応して、所定のトナー濃度（一
定値）を得るためにトナー補給装置の作動不作動状態を
決定する基準となるＴセンサ１９の基準制御電圧を設定
した。

【００４９】初期イニシャライズ直後の状態とは、現像
装置２に現像剤容器７より現像剤を投入して所定時間撹
拌の動作を行った直後の状態をいい、各現像剤容器につ
いて、帯電量のばらつきがそれほど大きくない場合に
は、本発明において、初期イニシャライズを行う必要は
ない。

【００５０】以下では、初期イニシャライズを行った場
合について例示する。初期イニシャライズ直後のＴセン
サ１９の出力をＶ_STARTとする。すると、次のように、
６パターンに分けることができる。パターン１：２．７≦Ｖ_START …Ｔセンサの出力異常パターン２：２．４≦Ｖ_START＜２．７ …制御レベルパターン３：２．２≦Ｖ_START＜２．４ …制御レベルパターン４：１．８≦Ｖ_START＜２．２ …制御レベルパターン５：１．０≦Ｖ_START＜１．８ …制御レベルパターン６：Ｖ_START＜１．０ …現像剤未投入またはＴセンサ異常上記各パターンにおける数値の単位はｖであるが、発明
の実施上、さしつかえないので単位は省略する。

【００５１】図１３において、は制御レベルでの制
御パターンを示し、湿度に応じて基準制御電圧は変化す
る。同様に、、は制御レベル、制御レベル、
制御レベルでの制御パターンをそれぞれ示す。上記各
パターンおよび図１３に示す制御パターンについてのデ
ータを図１に示す制御手段２５に記憶しておく。また、
現像装置２に湿度センサ２６を設け、この湿度センサ２
６の出力を制御手段２５に入力するようにする。

【００５２】なお、画像形成装置が湿度ほぼ一定に管理
される環境におかれている場合や、或いは、現像剤の特
性が湿度による影響をそれほど受けないものである場合
には、湿度センサ２６を設ける必要はない。その場合に
には、図１３において、適宜の湿度、例えば、湿度６０
％での〜の基準制御電圧で制御することとする。

【００５３】図１３において、例えば、その現像剤容器
７の現像剤について、初期イニシャライズ直後における
Ｔセンサ１９の出力値（Ｖ_START）が２．５だったとし
たら、その現像剤については、上記パターン２に属し制
御レベルに相当するので、図１における制御手段２５
はの基準制御電圧で、湿度センサを使用するタイプな
らば、そのときどきの湿度条件、４０％ならば基準制御
電圧は２．９となるので、以後、Ｔセンサ１９の出力が
２．９になるように図１におけるトナー補給制御部１８
ｂの運転状態を制御してトナー補給量を制御する。

【００５４】湿度センサを使用しないタイプならば、所
定の湿度条件例えば、湿度６０％で定まる基準制御電圧
で制御することとなる。図１の制御手段１で実行される
図１４のフローチャートにより説明する。

【００５５】現像装置２に新しい現像剤容器７を装着し
て、図示しないオペレーションパネルのイニシャライズ
スタートボタンを押すことにより、図１４に示す初期イ
ニシャライズのプロセスがスタートする。初期イニシャ
ライズの時間として予め定められた基準時間、ここでは
９０秒間の撹拌動作が実行され、この撹拌時間後にステ
ップＳ１において、Ｔセンサ１９の出力値（Ｖ_START）
が検知され、ステップＳ２に進む。ステップＳ２ではス
テップＳ１において検知されたＶ_STARTの値を予め制御
手段１にメモリされている値と比較するプロセスが行わ
れる。

【００５６】制御手段１には予め、前記パターン１〜パ
ターン６にかかる情報がメモリされている。ステップＳ
２において、Ｖ_STARTの値が１．０より小さくなければ
ステップＳ７に進みステップＳ７においてＶ_STARTの値
が１．８よりも小さいと判断されれば、この現像剤のＶ
_STARTの値は前記パターン５に該当し、ステップＳ８に
進み制御レベルを選択する。

【００５７】或いは、ステップＳ７においてＶ_STARTの
値が１．８よりも小さくないと判断されるとステップＳ
９、ステップＳ１０において制御レベルを選択し、或
いはさらにステップＳ１１、ステップＳ１２に進んで制
御レベルを選択し、或いはさらにステップＳ１３、ス
テップ１４に進んで制御レベルＳ１４を選択する。これ
らステップＳ８、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４のいずれかに
おいて制御レベルが決定されると、その決定された制御
レベルに従い、ステップ１６において画像形成可能とす
る。

【００５８】ステップＳ１３においてＶ_STARTの値が
１．８よりも小さくないと判断されるとステップＳ１５
に進む。Ｖ_STARTの値が１．８よりも小さくないケース
というのは通常考えられない値であるので、「センサが
故障しています」とうエラー表示を図１に示すオペレー
ションパネル２６の表示部に行い、ステップＳ１７で作
像を禁止する。

【００５９】ステップＳ２において、Ｖ_STARTの値が
１．０より小さければ、このような値は通常考えられ
ず、もしあるとすれば、現像装置２に現像剤が未投入、
つまり、現像剤容器７を現像装置２に装着したもののヒ
ートシール９を抜き忘れているケースが考えられるの
で、ステップＳ３「現像剤未投入」のエラー表示をオペ
レーションパネル２６の表示部に行った上で、ステップ
Ｓ４に進む。

【００６０】上記ステップＳ４における「現像剤未投
入」のエラー表示は、オペレータにヒーシール９の引き
抜き操作を促すシグナルである。ステップＳ４では、前
ドアの開放が１０秒間以上継続したかどうかが判断され
る。前ドアが１０秒間以上開放された後に閉じられた場
合にヒートシール９を引き抜く動作がなされたものと判
断し、ステップＳ５に進んで再度初期イニシャライズを
実行する。

【００６１】この初期イニシャライズを実行後はＶ
_STARTの値を検知し、検知されたＶ_STARTの値を前記ステ
ップＳ２に準じたステップＳ６において比較判断し、そ
の大小に応じて、ステップＳ７或いはステップＳ１５に
進む。

【００６２】このフローチャートに従い、画像形成装置
を制御したところ、長時間にわたり保管された現像剤に
対しても透磁率センサのコントロール電圧を一定にした
ままで適正なトナー濃度制御が可能となり、画像濃度と
地肌汚れの両者について良好な画像形成を行うことが可
能となった。以上に述べた数値やフローチャートは装置
固有のものであり、他の画像形成装置においては、この
例に準じ、装置に合わせて適宜の数値設定、プロセスを
選択すればよい。

【００６３】

【発明の効果】現像剤の使用開始時の状態に合わせて、
トナー濃度制御を行うことにより、現像剤に合わせた画
像形成を行い、また、コントロール電圧値を固定化した
場合にもトナー濃度制御を適正に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に適する制御系のブロック図であ
る。

【図２】本発明の一実施例としての現像装置の要部の断
面図である。

【図３】本発明の一実施例としての感光体ユニットの断
面図である。

【図４】本発明の一実施例としての感光体ユニットの外
観斜視図である。

【図５】本発明の一実施例としての感光体ユニットを、
現像剤容器を外した状態で示した外観斜視図である。

【図６】本発明の一実施例としての感光体ユニットを、
上部のカバーを外した状態で示した外観斜視図である。

【図７】本発明の一実施例としての感光体ユニットの断
面図である。

【図８】現像剤の帯電量について環境温度による影響を
調べた結果をグラフ化した図である。

【図９】現像剤の帯電量について経時的影響を調べた結
果をグラフ化した図である。

【図１０】現像剤の帯電量と地肌汚れとの関係を調べた
結果をグラフ化した図である。

【図１１】現像剤の帯電量と透磁率センサの出力値との
関係を調べた結果をグラフ化した図である。

【図１２】トナー濃度と透磁率センサ出力値との関係を
調べた結果をグラフ化した図である。

【図１３】現像剤をその特性別にいくつかのパターンに
分け、各パターン別に透磁率センサによるトナー補給に
かかる基準制御電圧との関係を調べた結果をグラフ化し
た図である。

【図１４】本発明の一実施例を説明したフローチャート
である。

【符号の説明】

７現像剤容器９ヒートシール１０現像剤１９トナー濃度検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊滋東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者山口俊隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者巽謙三東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者須田武男東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者大堀真由美東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内 (72)発明者雨宮賢東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体上に静電潜像を
形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を
２成分系現像剤で現像する現像装置と、この現像装置に
トナー補給するトナー補給装置と、前記現像装置内の２
成分系現像剤のトナー濃度を検知する透磁率測定型のト
ナー濃度検出手段と、このトナー濃度検出手段の出力信
号に基づいて前記トナー補給装置によるトナー補給量を
制御するトナー濃度制御手段とを有する画像形成装置に
おいて、前記現像装置は現像剤容器から現像剤を投入される現像
装置からなり、前記現像装置に現像剤が投入された直後
における現像剤の初期状態における前記トナー濃度検出
手段からの出力値に応じて前記トナー濃度検知手段のコ
ントロール電圧を変更することなくトナー濃度制御を行
うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、現
像剤の初期状態とは、現像装置に新しいトナーが充填さ
れた現像剤容器を装着した後、一定の時間、撹拌動作を
行った後の状態であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、トナー
濃度検出手段の出力信号に基づいて前記トナー補給装置
によるトナー補給量を制御するとは、前記初期状態にお
ける前記トナー濃度検出手段の出力値に応じた制御レベ
ルを予め数パターン定めておき、現に検知されたトナー
濃度検知手段の出力値に応じて前記数パターンの制御レ
ベル中から選択された制御レベルのパターンに従い制御
することであることを特徴とする画像形成装置。