(57)【要約】【課題】  機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  内部の現像剤が適正濃度に調整された現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６を装着した際に、プリンタ１００本体側からの稼動電圧Ｖｃｃと遷移電圧Ｖｃｎｔに対して、プロセスカートリッジ６が備えたトナー濃度センサ５６からの検知電圧Ｖｔの出力が所望の値ではない場合、判定手段としての制御部５７がプリンタ１００に対して誤ったプロセスカートリッジ６が装着されたと判定する。【選択図】  図３
2006201582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体キャリアとトナーからなる２成分現像剤を用いる現像装置と、該現像装置内の該２成分現像剤の透磁率を検知することによって該２成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとを備えた現像ユニットを有し、
該トナー濃度センサは装置本体から判定信号を入力され、該２成分現像剤のトナー濃度に応じて検知信号を出力するものであり、
該現像ユニットが装置本体に対して着脱可能である画像形成装置において、
該現像ユニットを搭載した際に、装置本体側からの該判定信号に対する該検知信号の出力に基づいて、該現像ユニットが適合するか否かを判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー濃度センサは、上記判定信号の値に応じて上記検知信号の値が変動するもの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２の画像形成装置において、
上記現像ユニットは複数の機種の画像形成装置に搭載可能であり、該現像ユニットが備えた上記トナー濃度センサは、
該現像ユニットが搭載可能である画像形成装置に搭載可能であって該現像ユニットとは仕様が異なる現像ユニットのトナー濃度センサに対して、
同じ値の判定信号を入力された際に、内有する現像剤のトナー濃度が同じであったとしても、異なる検知信号を出力することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
内部の現像剤が適正なトナー濃度に調整された上記現像ユニットが搭載された際に、上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節し、
複数の仕様が異なる該現像ユニットが搭載可能であって仕様が異なる画像形成装置とは、該現像ユニットが搭載された際に供給する判定信号の調節範囲が重ならないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３の画像形成装置において、
内部の現像剤が適正なトナー濃度に調整された上記現像ユニットが搭載された際に、上記検知信号が所定の値となるように判定信号の値を調節し、
複数の仕様が異なる該現像ユニットが搭載可能であって仕様が異なる画像形成装置とは所定の値の検知信号を得る際に入力されるべき判定信号の値が異なり、
該仕様が異なる画像形成装置が出力する判定信号よりも高い値を判定信号の値に使用する場合は調整範囲の上限から調整を開始し、
該仕様が異なる画像形成装置が出力する判定信号よりも低い値を判定信号の値に使用する場合は下限から調節を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
トナーとキャリアからなる２成分現像剤を内有する２成分現像方式の現像装置を備えた仕様が異なる複数種の現像ユニットと、
該複数種の現像ユニットのいずれをも搭載することが可能な仕様が異なる複数種の画像形成装置とがあり、
該複数種の現像ユニットのうちの特定種の現像ユニットを、該複数種の画像形成装置のうちの特定種の画像形成装置に搭載すると所望の現像性能を発揮しうる場合の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法であって、
該複数種の画像形成装置のそれぞれは、該複数種の現像ユニットのうちのいずれかを搭載した際に、所望の現像性能を発揮しうるか否かを判定するための判定信号を発信するものであり、
該複数種の現像ユニットのそれぞれは、該２成分現像剤のトナー濃度に応じて検知信号を発信するトナー濃度センサを有するものであり、
該トナー濃度センサは、該判定信号をも受信可能であり、該判定信号の値に応じた値の検知信号を出力するものであり、
該トナー濃度及び該判定信号の値が同条件であっても該検知信号の値は種類の異なる現像ユニット毎に異なるものであり、該複数の画像形成装置は、適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有し、且つ未判別な現像ユニットが搭載された際に該判定信号を発信し、
該適正なトナー濃度及び該判定信号に対して該トナー濃度センサが発信する該検知信号が予定される値である場合には所望の現像性能を発揮しうると判定し、
該検知信号が予定されない値である場合には所望の現像性能を発揮し得ないと判定することを特徴とする現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法。
【請求項７】
請求項６の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法において、
上記複数の画像形成装置は、上記適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有する現像ユニットが搭載された際に該適正なトナー濃度に対して上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節するものであり、
異なる機種の画像形成装置間では該判定信号の調節範囲が重複しないことを特徴とする現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法。
【請求項８】
請求項６の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法において、
上記複数の画像形成装置は、上記適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有する現像ユニットが搭載された際に該適正なトナー濃度に対して上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節するものであり、
該複数の画像形成装置が２機種である場合、所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が異なり、
所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が他方よりも高い値である機種は調節範囲の上限から調節を開始し、
所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が他方よりも低い値である機種は調節範囲の上限から調節を開始することを特徴とする現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、使用する２成分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ユニットが装置本体から着脱可能である画像形成装置、および現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、現像装置にトナー濃度センサを設けて、現像装置内の磁性キャリアに対する非磁性トナーの混合比率（トナー濃度）を検知するものが知られている。そして、このような現像装置を備えた現像ユニットが装置本体に対して着脱可能な画像形成装置（例えば、特許文献１）が知られている。
【０００３】
また、マイナーチェンジなどで現像ユニットの機構的な部分は共通で、現像剤を改良するなどした後継機種を開発し、発売することがある。市場で稼働中のマシンの現像ユニットを交換する場合、機種が異なり現像ユニットの仕様も異なる場合、本来の性能を発揮するためには前身機には前身機の現像ユニット、後継機には後継機の現像ユニットをセットしなければならない。
従来は、現像ユニットを物理的にセットできない様に部品の形状変更を行ったり、センサのピン配置（信号線の配列順序）を変えたりして画像形成装置に適合しない仕様が異なる現像ユニットの誤セットを防止するものが見られる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５４５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した誤セットを防止する構成を有する画像形成装置では、現像ユニットの機構的な部分が共通するにも関わらず、形状変更やセンサのピン配置を変えるなど誤セットを防止するために機構的に相違する部品を新たに設ける必要があった。
【０００６】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止することができる画像形成装置及び現像装置ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁性体キャリアとトナーからなる２成分現像剤を用いる現像装置と、該現像装置内の該２成分現像剤の透磁率を検知することによって該２成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサとを備えた現像ユニットを有し、該トナー濃度センサは装置本体から判定信号を入力され、該２成分現像剤のトナー濃度に応じて検知信号を出力するものであり、該現像ユニットが装置本体に対して着脱可能である画像形成装置において、該現像ユニットを搭載した際に、装置本体側からの該判定信号に対する該検知信号の出力に基づいて、該現像ユニットが適合するか否かを判定することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記トナー濃度センサは、上記判定信号の値に応じて上記検知信号の値が変動するものであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記現像ユニットは複数の機種の画像形成装置に搭載可能であり、該現像ユニットが備えた上記トナー濃度センサは、該現像ユニットが搭載可能である画像形成装置に搭載可能であって該現像ユニットとは仕様が異なる現像ユニットのトナー濃度センサに対して、同じ値の判定信号を入力された際に、内有する現像剤のトナー濃度が同じであったとしても、異なる検知信号を出力することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、内部の現像剤が適正なトナー濃度に調整された上記現像ユニットが搭載された際に、上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節し、複数の仕様が異なる該現像ユニットが搭載可能であって仕様が異なる画像形成装置とは、該現像ユニットが搭載された際に供給する判定信号の調節範囲が重ならないことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３の画像形成装置において、内部の現像剤が適正なトナー濃度に調整された上記現像ユニットが搭載された際に、上記検知信号が所定の値となるように判定信号の値を調節し、複数の仕様が異なる該現像ユニットが搭載可能であって仕様が異なる画像形成装置とは所定の値の検知信号を得る際に入力されるべき判定信号の値が異なり、該仕様が異なる画像形成装置が出力する判定信号よりも高い値を判定信号の値に使用する場合は調整範囲の上限から調整を開始し、該仕様が異なる画像形成装置が出力する判定信号よりも低い値を判定信号の値に使用する場合は下限から調節を開始することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を内有する２成分現像方式の現像装置を備えた仕様が異なる複数種の現像ユニットと、該複数種の現像ユニットのいずれをも搭載することが可能な仕様が異なる複数種の画像形成装置とがあり、該複数種の現像ユニットのうちの特定種の現像ユニットを、該複数種の画像形成装置のうちの特定種の画像形成装置に搭載すると所望の現像性能を発揮しうる場合の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法であって、該複数種の画像形成装置のそれぞれは、該複数種の現像ユニットのうちのいずれかを搭載した際に、所望の現像性能を発揮しうるか否かを判定するための判定信号を発信するものであり、該複数種の現像ユニットのそれぞれは、該２成分現像剤のトナー濃度に応じて検知信号を発信するトナー濃度センサを有するものであり、該トナー濃度センサは、該判定信号をも受信可能であり、該判定信号の値に応じた値の検知信号を出力するものであり、該トナー濃度及び該判定信号の値が同条件であっても該検知信号の値は種類の異なる現像ユニット毎に異なるものであり、該複数の画像形成装置は、適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有し、且つ未判別な現像ユニットが搭載された際に該判定信号を発信し、該適正なトナー濃度及び該判定信号に対して該トナー濃度センサが発信する該検知信号が予定される値である場合には所望の現像性能を発揮しうると判定し、該検知信号が予定されない値である場合には所望の現像性能を発揮し得ないと判定することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法において、上記複数の画像形成装置は、上記適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有する現像ユニットが搭載された際に該適正なトナー濃度に対して上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節するものであり、異なる機種の画像形成装置間では該判定信号の調節範囲が重複しないことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６の現像ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法において、上記複数の画像形成装置は、上記適正なトナー濃度に調節された２成分現像剤を内有する現像ユニットが搭載された際に該適正なトナー濃度に対して上記検知信号が所定の値となるように上記判定信号の値を調節するものであり、該複数の画像形成装置が２機種である場合、所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が異なり、所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が他方よりも高い値である機種は調節範囲の上限から調節を開始し、所定の値の該検知信号を得る該判定信号の値が他方よりも低い値である機種は調節範囲の上限から調節を開始することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１乃至５の画像形成装置においては、装置本体側からの判定信号に対して検知信号の出力に基づいて、現像ユニットが装置本体に適合するか否かを判定することができるで、仕様が異なる現像ユニット間ではトナー濃度センサの設定を異ならせることで、トナー濃度センサの検知結果を用いて現像ユニットの誤セットを検知することができる。具体的には、仕様が異なるユニット間では同じトナー濃度の現像剤を検知しても同じ判定信号に対して異なる検知信号が出力されるようにトナー濃度センサを設定する。
また、請求項６乃至８の現像装置ユニットと画像形成装置との組み合わせを判定する方法において、画像形成装置からの判別信号に対するトナー濃度センサが発信する検知信号値によって、所望の現像性能を発揮し得るかどうか判定することができるので、仕様が異なる画像形成装置間では判定信号の設定を異ならせ、仕様が異なる現像ユニット間ではトナー濃度センサの設定を異ならせることで、トナー濃度センサの検知結果を用いて画像形成装置に対して適切ではない現像ユニットがセットされた状態、つまり誤セットを検知することができる。具体的には、仕様が異なる画像形成装置間では判定信号の値を異なる値に設定し、仕様が異なるユニット間では同じトナー濃度の現像剤を検知しても同じ判定信号に対して異なる検知信号が出力されるようにトナー濃度センサを設定する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１乃至５の発明によれば、トナー濃度センサの設定を異ならせることで現像ユニットの誤セットを検知することができるので、機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止できるという優れた効果がある。
請求項６乃至８の発明によれば、判定信号とトナー濃度センサとの設定を異ならせることで、現像ユニットの誤セットを検知することができるので、機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置の実施形態の一例として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。なお、作像部に関してはプロセスカートリッジとして説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの概略構成図である。図において、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。プロセスカートリッジの構成は互いに異なる色を用いるが、それ以外は同様の構成であるため、以下の説明においては色を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して説明する。プロセスカートリッジ６は図２に示すようにドラム状の感光体１、ドラムクリーニング装置２、除電装置（不図示）、帯電装置４、現像装置５等を備えている。このプロセスカートリッジ６は、プリンタ１００本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１１】
帯電装置４は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１の表面を一様に帯電せしめる。一様に帯電せしめられた感光体１の表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されて各色の静電潜像を担持する。この静電潜像は、各色のトナーを用いる現像装置５によってトナー像に現像される。そして、中間転写ベルト８上に中間転写される。ドラムクリーニング装置２は、中間転写工程を経た後の感光体１表面に残留したトナーを除去する。また除電装置は、クリーニング後の感光体１の残留電荷を除電する。この除電により、感光体１の表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１２】
先に示した図１においてプロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には露光装置７が配設されている。
潜像形成手段たる露光装置７は、画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるそれぞれの感光体に照射して露光する。この露光により、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお露光装置７は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
【００１３】
露光装置７の図中下側には、紙収容カセット２６、これらに組み込まれた給紙ローラ２７、レジストローラ対２８などを有する給紙手段が配設されている。紙収容カセット２６は、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の転写紙Ｐには給紙ローラ２７が当接している。給紙ローラ２７が図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転せしめられると、一番上の転写紙Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給紙される。
レジストローラ対２８は、転写紙Ｐを挟み込むべく両ローラを回転駆動するが、挟み込んですぐに回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の２次転写ニップに向けて送り出す。
かかる構成の給紙手段においては、給紙ローラ２７と、タイミングローラ対たるレジストローラ対２８との組合せによって搬送手段が構成されている。この搬送手段は、転写紙Ｐを収容手段たる紙収容カセット２６から後述の２次転写ニップまで搬送するものである。
【００１４】
プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト８を張架しながら無端移動せしめる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、クリーニング装置１０などを備えている。また２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４なども備えている。
中間転写ベルト８は、これら３つのローラに張架されながら、少なくとも何れか１つのローラの回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００１５】
１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。
中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像が重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００１６】
２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで転写紙Ｐに転写される。
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置１０によってクリーニングされる。
【００１７】
２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて、レジストローラ対２８側とは反対方向に搬送される。
２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０のローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着される。その後、転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て機外へと排出される。
プリンタ本体の上面には、スタック部３０が形成されており、排紙ローラ対２９によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部３０に順次スタックされる。
【００１８】
中間転写ユニット１５と、これよりも上方にあるスタック部３０との間には、ボトル収容器３１が配設されている。このボトル収容器３１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを収容する補給用トナー収容部としてのトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを収容している。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、ボトル収容器３１上にトナー各色毎に上から置くようにして設置する。トナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ内のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーは、それぞれ後述するトナー搬送手段としてのトナー補給装置により、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置に適宜補給される。これらのトナーボトル３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、プロセスカートリッジ６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとは独立してプリンタ１００本体に脱着可能である。
【００１９】
次に、プロセスカートリッジ６内の現像装置５の構成について説明する。図２は、プロセスカートリッジ６を感光体の回転軸方向から見た概略断面図である。
現像装置５Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１と、現像スリーブ５１上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ５２とを備えている。
現像スリーブ５１の下方には、ケース５５に囲まれた現像剤収容部があり、仕切り壁５９によって、現像スリーブ５１に現像剤を供給する第１現像剤収容部５３と、トナー補給部５８からトナーの補給を受ける第２現像剤収容部５４とに仕切られている。第１現像剤収容部５３内にはトナーを撹拌搬送するための第１搬送スクリュ６１を備えており、第２現像剤収容部５４内には第２搬送スクリュ６２を備えている。また、仕切り壁５９の軸方向両端部は開口部となっており、現像剤は第１現像剤収容部５３と第２現像剤収容部５４との間を循環するようになっている。
【００２０】
また、第２現像剤収容部５４のケース５５の下方外壁面には第２現像剤収容部５４内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５６がある。外壁面にトナー濃度センサ５６を設けた箇所のケース５５の内壁面はトナー濃度センサ５６の検知領域としての検知面８０となる。
なお、トナー濃度センサ５６はセンサの一部を現像剤と接触する位置に設けなくても、トナー濃度を検知することができる非接触型のトナー濃度センサである。また、トナー濃度センサ５６としての上述のような非接触のものに限らず、従来から知られているセンサの一部を現像剤と接触する位置に設ける構成でもよい。トナー濃度センサとしては、特開２００２−２９６２４０に記載されているもの等を用いることができる。
【００２１】
次に、この現像装置の動作について説明する。現像装置５においては、現像剤収容部内の現像剤にはキャリアとトナーが含まれており、トナーは現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように取り込まれる。トナーはトナーボトル３２から不図示のトナー搬送装置のトナー搬送パイプ４３を通し、トナー補給部５８より第２現像剤収容部５４に補給される。その後第２搬送スクリュ６２及び第１搬送スクリュ６１により攪拌され現像剤中に取り込まれ、キャリアとの摩擦帯電により帯電される。第１現像剤収容部５３内の帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１の表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１に担持された現像剤層は、現像スリーブ５１の回転に伴い矢印方向に搬送される。途中、現像ドクタ５２で現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体１と対向する現像領域まで搬送される。
現像領域では、感光体１上に形成された潜像にトナーが供給され現像が行われる。現像スリーブ５１上に残った現像剤層は現像スリーブ５１の回転に伴い現像剤収容部５３の現像剤搬送方向下流部分に搬送される。
【００２２】
現像によりトナーが消費され、現像装置５内のトナー濃度が低下すると、検知面８０周辺の現像剤のトナー濃度も低下し、第２現像剤収容部５４の下方のトナー濃度センサ５６及び制御部５７によりトナー濃度の低下を検知する。その検知結果に基づいて、制御部５７は不図示のトナー補給装置の駆動モータ４１を駆動し、トナー搬送パイプ４３からトナーの補給がなされる。
【００２３】
次に、プリンタ１００の装置本体から着脱可能な現像ユニットしてのプロセスカートリッジ６を交換する際、未使用のプロセスカートリッジ６をセット時に実行される現像ユニットであるプロセスカートリッジ６と画像形成装置であるプリンタ１００の組み合わせ判定について説明する。
図３は、上述の組み合わせ判定を行う構成の概略説明図である。プロセスカートリッジ６にはその内部に有する現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５６を備えている。また、新しいプロセスカートリッジ６内の２成分現像剤はプリンタ１００で使用するのに適した濃度に調節されている。
一方、プリンタ１００の本体側にはトナー濃度センサ５６を稼動させる稼動電圧Ｖｃｃおよびトナー濃度センサの検知電圧を一定量だけ遷移させる遷移電圧Ｖｃｎｔを出力する出力部５０１と、トナー濃度センサ５６からの検知電圧Ｖｔを入力する入力部５０２とを有している。この検知電圧Ｖｔは稼動電圧ＶｃｃとＶｃｎｔ両方の入力に対して、現像装置５内の２成分現像剤のトナー濃度に応じた値である。また、制御手段としての制御部５７が出力部５０１への出力信号を発し、入力部５０２からの入力信号を受信する。
なお、出力部５０１の出力電圧の値のうち稼動電圧Ｖｃｃは一定であるが、遷移電圧Ｖｃｎｔは可変であり、制御部５７から発信される出力信号を受けてトナー濃度センサは稼動電圧Ｖｃｃを出力させ、かつ遷移電圧Ｖｃｎｔの値を制御して出力する。稼動電圧と遷移電圧に分配してトナー濃度センサに入力することで、トナー濃度センサの動作性と入力電圧の制御性を担保する内部回路を分けて設計することができ、簡単な構成で両特性を成立させることができる。
【００２４】
トナー濃度センサの原理を説明する。トナー濃度センサの内部にはコイルを有し、稼動電圧Ｖｃｃ及び遷移電圧Ｖｃｎｔが入力された際に発生する誘導電圧を検知電圧Ｖｔとして出力している。更にセンサ検知面を磁性体からなるキャリアが通過すると、コイルには磁界が生じ、コイルに発生する誘導電圧、即ち検知電圧Ｖｔが変化する。検知電圧Ｖｔの変化は、センサ検知面上を通過する磁性体の量に反比例するのでキャリアへのトナーの被覆量と相関する。例えばトナー被覆量が多いと密度的にはキャリアが減少して誘導磁界の発生量が小さくなり、結果、誘導電圧を低下させる。これよりトナー濃度が高くなった状態は、検知電圧Ｖｔが下がることで表れることとなる。
【００２５】
図４はトナー濃度センサ５６に入力される遷移電圧Ｖｃｎｔ及び検知対象である現像剤のトナー濃度とトナー濃度センサ５６の出力値である、検知電圧Ｖｔとの関係を示すグラフである。図４に示すように、トナー濃度センサ５６は、稼動電圧Ｖｃｃおよび一定の遷移電圧Ｖｃｎｔを入力するとトナー濃度に反比例して出力値である検知電圧Ｖｔが変化する。また遷移電圧Ｖｃｎｔの値を振ると、同じトナー濃度の変化域に対する検知電圧の出力範囲が変化する。図４ではトナー濃度１ｗｔ％から７ｗｔ％の変化域において、遷移電圧Ｖｃｎｔを１０Ｖとした場合には検知電圧Ｖｔは約１〜４Ｖなのに対し、遷移電圧Ｖｃｎｔを１４Ｖとした場合には検知電圧Ｖｔは約５〜８Ｖの変化域に遷移する。
これは、上述のトナー濃度センサの原理における稼動電圧Ｖｃｃ及び遷移電圧Ｖｃｎｔが入力された際に発生する誘導電圧が遷移電圧Ｖｃｎｔの差によって異なることによる。
【００２６】
図３に示した構成では、プロセスカートリッジ６がセットされると不図示の検知部からの出力、またはユーザーの入力により、新しいプロセスカートリッジ６がセットされた情報が制御部５７に伝わる。新しいプロセスカートリッジ６がセットされたことを制御部５７が検知すると、出力部５０１に出力信号が発せられ、出力部５０１から稼動電圧Ｖｃｃ及び遷移電圧Ｖｃｎｔがトナー濃度センサ５６に入力される。そして、プロセスカートリッジ内のトナー濃度センサ５６からの検知電圧Ｖｔが入力部５０２に入力され、入力部５０２によって入力信号に変換され、この入力信号が制御部５７へと出力される。上述の電気信号の入力がなされた制御部５７は、トナー濃度センサ５７からの検知電圧Ｖｔが所望の値であるかをメモリ５０３内のデータと比較し、プリンタ１００に対して適正なプロセスカートリッジであるか否かを判定する。
そして、検知電圧Ｖｔが所望の値であれば、プリンタ１００に対して適切なプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定し、画像形成を可能な状態にする。
一方、検知電圧Ｖｔが所望の値でなければ、プリンタ１００に対して誤ったプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定し、プリンタ１００本体の動作を止めたり、ディスプレイ等の表示部５５０に警告を表示したりする。
このようにプリンタ１００ではトナー濃度センサへの稼動電圧Ｖｃｃ及び遷移電圧Ｖｃｎｔの入力に対してかかるセンサが出力する検知電圧Ｖｔの値によって、プリンタ１００とプロセスカートリッジ６との組み合わせを判定している。稼動電圧Ｖｃｃはトナー濃度センサを動作させるための一定入力にすぎず、プリンタ１００では遷移電圧Ｖｃｎｔが判定信号としての役割を有し、検知電圧Ｖｔが検知信号としての役割を有している。
【００２７】
次に、マイナーチェンジなどによって、現像ユニットであるプロセスカートリッジの機構的な部分は共通であり、互いのプロセスカートリッジを搭載可能であるが、それぞれの本来の性能を発揮させるためには他機種のプロセスカートリッジを搭載できない２機種のプリンタ１００ａ及び１００ｂにおける現像ユニットであるプロセスカートリッジと画像形成装置であるプリンタとの組み合わせ判定について説明する。
【００２８】
図５は仕様が異なる２種類のプリンタと仕様が異なる２種類のプロセスカートリッジとの組み合わせを説明する模式図である。
図５に示すように、第１プリンタ１００ａに適したプロセスカートリッジを第１ユニットαとし、第１ユニットαが備えるトナー濃度センサを第１センサＡとする。また、第２プリンタ１００ｂに適したプロセスカートリッジを第２ユニットβとし、第２ユニットβが備えるトナー濃度センサを第２センサＢとする。第１ユニットαと第２ユニットβとは機構的な部分は共通であるため何れも第１プリンタ１００ａ及び第２プリンタ１００ｂに搭載することが可能であるが、現像剤を改良するなど互いに仕様が異なり、適切なプリンタにセットがなされないとその本来の性能を発揮することができない。つまり、第１プリンタ１００ａ第１はセンサＡを備えた第１ユニットαをセットした時に本来の性能を発揮することができ、第２プリンタ１００ｂは第２センサＢを備えた第２ユニットβをセットした時に本来の性能を発揮することができる。
図３で説明したトナー濃度センサ５６はその内部の抵抗値の水準などを変化させることによって、図６に示すように特性が異なるトナー濃度センサ５６として、第１センサＡ及び第２センサＢを作ることができる。第１センサＡ及び第２センサＢは、一定の稼動電圧Ｖｃｃ及び同じ値の判定信号としての遷移電圧Ｖｃｎｔの入力とある一定のトナー濃度に対して、異なる値の検知信号としての検知電圧Ｖｔを出力するものである。
【００２９】
図５では、第１プリンタ１００ａから第１センサＡに出力する遷移電圧Ｖｃｎｔを第１遷移電圧Ｖａとし、第１センサＡからの検知電圧Ｖｔを第１検知電圧ＶＡと記載する。稼動電圧Ｖｃｃは、遷移電圧と同時に入力されることを前提とし、以下の入力動作説明での記載を省略する。上記同様に、第２プリンタ１００ｂから第２センサＢに出力する遷移電圧Ｖｃｎｔを第２遷移電圧Ｖｂとし、第２センサＢからの検知電圧Ｖｔを第２検知電圧ＶＢと記載する。なお、第１センサＡ及び第２センサＢは、現像剤のトナー濃度が現像に適した状態（未使用ユニットにセットされたトナー濃度調節済みの現像剤）であるとその検知出力Ｖｔは、変動する遷移電圧Ｖｃｎｔに対して図６に示したグラフのようになる。図６に示すように、判定信号としての遷移電圧Ｖｃｎｔ及びトナー濃度の値が同条件であっても、第１センサＡと第２センサＢとは異なる値の検知電圧Ｖｔを出力するものである。
【００３０】
第１プリンタ１００ａに第１ユニットαが搭載されると、第１プリンタ１００ａの出力部５０１から所望の現像性能を発揮し得るか否かを判定するための判定信号として役割を有する第１遷移電圧Ｖａが出力される。
第１ユニットαが有するトナー濃度センサとしての第１センサＡは、図４を用いて説明したように第１ユニットαが内有する２成分現像剤のトナー濃度に応じて検知信号としての第１検知電圧ＶＡを出力するものである。また、第１センサＡは図６に示すように第１プリンタ１００ａより出力された第１遷移電圧Ｖａの値にも応じた値の第１検知電圧ＶＡを出力するものである。
第１ユニットαは第１プリンタ１００ａに適した現像ユニットであるので、第１センサＡが出力する第１検知電圧ＶＡは、プリンタ１００ａにおいて予定される検知信号Ｖｔである。トナー濃度センサである第１センサＡが発信する検知信号である第１検知電圧ＶＡが第１プリンタ１００ａにおいて予定される値であるので、第１ユニットαと第１プリンタ１００ａとの組み合わせは、所望の現像性能を発揮できるとの判定が第１プリンタ１００ａの制御部５７にてなされる。
本実施形態では、第１プリンタ１００ａの出力部５０１から出力される遷移電圧Ｖａ＝９Ｖに対して第１ユニットαの第１センサＡから出力される検知電圧ＶＡ＝３．５Ｖを検出するものである。
【００３１】
次に、第２プリンタ１００ｂと第２ユニットβとの組み合わせについて説明する。第２プリンタ１００ｂに第２ユニットβが搭載されると、第２プリンタ１００ｂの出力部５０１から所望の現像性能を発揮し得るか否かを判定するための判定信号として役割を有する第２遷移電圧Ｖｂが出力される。
第２ユニットβが有するトナー濃度センサとしての第２センサＢは、第１センサＡと同様に第２ユニットβが内有する２成分現像剤のトナー濃度と、第２プリンタ１００ｂより出力された第２遷移電圧Ｖｂの値とに応じて検知信号としての第２検知電圧ＶＢを出力するものである。
第２ユニットβは第２プリンタ１００ｂに適した現像ユニットであるので、第２センサＢが出力する第２検知電圧ＶＢは、プリンタ１００ｂにおいて予定される検知信号Ｖｔである。トナー濃度センサである第２センサＢが発信する検知信号である第２検知電圧ＶＢが第２プリンタ１００ｂにおいて予定される値であるので、第２ユニットβと第２プリンタ１００ｂとの組み合わせは、所望の現像性能を発揮できるとの判定が第２プリンタ１００ｂの制御部５７にてなされる。
本実施形態では、第２プリンタ１００ｂの出力部５０１から出力される遷移電圧Ｖｂ＝１３Ｖに対して第２ユニットβの第２センサＢから出力される検知電圧ＶＢ＝３．５Ｖを検出するものである。
【００３２】
上述のように、プリンタ１００の制御部５７で所望の現像性能を発揮し得るとの判定がなされると、搭載プリンタ１００を画像形成が可能な状態にする。
【００３３】
次に、第１プリンタ１００ａに第２ユニットβを搭載した場合について考える。
第１プリンタ１００ａに第２ユニットβが搭載されると、第１プリンタ１００ａの出力部５０１から所望の現像性能を発揮し得るか否かを判定するための判定信号として役割を有する第１遷移電圧Ｖａが出力される。第１遷移電圧Ｖａが入力された第２ユニットβの第２センサＢは、第２ユニットβが内有する２成分現像剤のトナー濃度と、第１プリンタ１００ａより出力された第１遷移電圧Ｖａの値とに応じて検知信号としての第２検知電圧ＶＢを出力する。
このときの第１遷移電圧Ｖａとして上述と同様にＶａ＝９Ｖが入力されると、図６に記載のセンサＢのグラフより、第２センサＢから出力される検知電圧ＶＢは、ＶＢ＝０．５Ｖとなる。これは本来検出する予定の検出電圧であるＶｔ＝３．５Ｖとは明らかに値が異なるので、第２ユニットβと第１プリンタ１００ａとの組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ないとの判定が第１プリンタ１００ａの制御部５７にてなされる。
【００３４】
一方、第２プリンタ１００ｂに第１ユニットαを搭載した場合について考える。
第２プリンタ１００ｂに第１ユニットαが搭載されると、第２プリンタ１００ｂの出力部５０１から所望の現像性能を発揮し得るか否かを判定するための判定信号として役割を有する第２遷移電圧Ｖｂが出力される。第２遷移電圧Ｖｂが入力された第１ユニットαの第１センサＡは、第１ユニットαが内有する２成分現像剤のトナー濃度と、第２プリンタ１００ｂより出力された第２遷移電圧Ｖｂの値とに応じて検知信号としての第１検知電圧ＶＡを出力する。
このときの第２遷移電圧Ｖｂとして上述と同様にＶａ＝１３Ｖが入力されると、図６に記載のセンサＡのグラフより、第１センサＡから出力される検知電圧ＶＡは、ＶＡ＝６．５Ｖとなる。これは本来検出する予定の検出電圧であるＶｔ＝３．５Ｖとは明らかに値が異なるので、第１ユニットαと第２プリンタ１００ｂとの組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ないとの判定が第２プリンタ１００ｂの制御部５７にてなされる。
【００３５】
上述のように、プリンタ１００の制御部５７で所望の現像性能を発揮し得ないとの判定がなされると、プリンタ１００本体の動作を止めたり、表示部５５０に警告を表示したりする。
これにより、第１プリンタ１００ａ及び第２プリンタ１００ｂについて、機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なるプロセスカートリッジ６が誤セットされることを防止することができる。
【００３６】
また、検知電圧Ｖｔはトナー濃度を制御部５７で検知するための代用特性値であるので、Ｖｔとトナー濃度の関係は、現像剤の帯電量や流動性の状態、トナー濃度センサの出力特性のばらつきによって影響を受ける。よって、判定信号である遷移電圧Ｖｃｎｔの値を固定して、検知信号である検知電圧Ｖｔが所望の値を得られない場合を所望の現像性能を発揮し得ないとの判定がなされ、誤セットであると判定すると、ばらつきの影響を吸収できずほとんどの場合で誤セットと判定される。そこで、このばらつきの補正を必要とする場合がある。
補正方法としては、未使用の現像ユニットに予め所定のトナー濃度に調整された現像剤がセットされており、そのトナー濃度に対して、目標の検知電圧Ｖｔを出力できるように遷移電圧Ｖｃｎｔを調整する。このときの判定信号である遷移電圧Ｖｃｎｔの調節範囲を、第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂとで互いに重複しないように設定する。つまり、第１遷移電圧Ｖａの可変範囲と第２稼動電圧Ｖｂの可変範囲とが重複しないようにするものである。
【００３７】
プリンタ１００に新品の現像ユニットとしてのプロセスカートリッジをセットしたとき、現像ユニット内の２成分現像剤のトナー濃度は現像に適した濃度に調節されているが、トナー濃度センサの出力特性のばらつきなどよって、所望の濃度であっても検知電圧にばらつきが生じる。このばらつきを補正するために検知電圧Ｖｔが目標の値になるように、遷移電圧Ｖｃｎｔの調整動作を行うものであるが、本来の組み合わせではないプロセスカートリッジが搭載された場合、検知電圧Ｖｔを目標値に設定出来ないようにする。
そして、遷移電圧Ｖｃｎｔを調節しても検知電圧Ｖｔが目標の値とならない場合は、制御部５７は所望の現像性能を発揮し得ない、誤ったプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定し、プリンタ１００本体の動作を止めたり、ディスプレイ等の表示部５５０に警告を表示したりする。
【００３８】
第１遷移電圧Ｖａと第２遷移電圧Ｖｂとの調節範囲が重複しない構成について、具体的には図７を用いて説明する。
図７に示すように、第１プリンタ１００ａの第１遷移電圧Ｖａの可変範囲を７〜１０Ｖとし、目標の検知電圧Ｖｔを３．５Ｖとする。
この第１プリンタ１００ａに図７に示すような出力特性を有する第１センサＡを備えた第１ユニットαをセットする。この第１センサＡは図６で示した第１センサＡとは出力特性が異なるため、上述のように第１遷移電圧Ｖａの値としてＶａ＝９Ｖが入力されるとＶＡ＝４Ｖとなり、目標の検知電圧Ｖｔ＝３．５とは異なる値となる。
ここで第遷移１電圧Ｖａを７〜１０Ｖの可変範囲で調節すると、図７よりＶａ＝８．５Ｖのときに目標の第１検知電圧ＶＡ＝３．５Ｖを得ることができる。目標の第１検知電圧ＶＡを得ることができるので、所望の現像性能を発揮し得るとの判定がなされる。また、図７に示す出力特性を有する第１センサＡを備えた第１ユニットαをセットして画像形成を行う場合は遷移電圧Ｖｃｎｔ＝８．５Ｖの状態で検知電圧Ｖｔ＝３．５Ｖとなるようにトナー濃度の調節を行う。
【００３９】
次に、この第１プリンタ１００ａに図７に示すような出力特性を有する第２センサＢを備えた第２ユニットβをセットする。図７より、第１プリンタ１００ａの第１遷移電圧Ｖａを可変範囲である７〜１０Ｖの範囲内で調節しても、第２センサＢが出力する第２検知電圧ＶＢは、目標の検知電圧Ｖｔ＝３．５Ｖとすることはできない。
このように目標の検知電圧に調節できないので、第２ユニットβと第１プリンタ１００ａとの組み合わせは所望の現像性能を発揮し得ないとの判定がなされる。搭載これにより、第１プリンタ１００ａに対して適切でないプロセスカートリッジが搭載されたと判定することが出来る。なお、第２プリンタ１００ｂに第１ユニットαがセットされた場合も同様である。
また、本実施形態では２機種間の画像形成装置と現像ユニットとの組み合わせ判定について説明したが、トナー濃度センサ５６の遷移電圧Ｖｃｎｔに対する検知電圧Ｖｔの出力値の違いを用いた組み合わせ判定は、これに限るものではない。各機種の本体が出力する遷移電圧Ｖｃｎｔを調節する可変範囲が重ならないようにすることにより、現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６の機構的な部分が共通である３機種以上のプリンタ１００でも適用することができる。
なお、第１プリンタ１００ａ及び第２プリンタ１００ｂともに画像形成装置と現像ユニットとの組み合わせを判定することで誤セット検出可能なものについて説明したが、これに限るものではなく、マイナーチェンジ時の後継機にのみに上述の画像形成装置と現像ユニットとの組み合わせを判定する構成を設けてもよい。このとき、前身機と後継機との遷移電圧Ｖｃｎｔが重ならないように設定する。これにより、後継機において、前身機のプロセスカートリッジをセットした際に誤セットの検知がなされる。
また、上述の実施形態では、現像ユニットが現像装置４と感光体ドラム１とを備えたプロセスカートリッジ６として、プリンタ１００から着脱可能な構成について説明したがこれに限るものではない。少なくとも現像装置を備えていればよく、現像装置のみを現像ユニットとして装置本体から着脱可能としても良い。このときトナー濃度センサは現像ユニットとしての現像装置が備えている。
【００４０】
なお、上述の実施形態では、トナー濃度センサ５６を稼動させる電圧として稼動電圧Ｖｃｃと遷移電圧Ｖｔを入力し、トナー濃度に応じた値となる検知電圧Ｖｔが出力される構成で、トナー濃度を検知する信号として電圧を用いた構成である。そして、現像ユニットと画像形成装置との組み合わせの判定の判定信号、検知信号に電圧を用いている。
判定信号と検知信号としては電圧に限るものではなく、トナー濃度を検知するために用いられる信号であれば、電流でもよく、その他の電気信号でも仕様が異なる機種間で設定を異ならせることができれば使用可能である。
【００４１】
以上、本実施形態によれば、内部の現像剤が適正濃度に調整された現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６を搭載した際に、プリンタ１００本体側からの遷移電圧Ｖｃｎｔに対して、プロセスカートリッジ６が備えたトナー濃度センサ５６からの検知電圧Ｖｔの出力に基づいて、プリンタ１００に対してプロセスカートリッジ６が搭載適合するか否かを制御部５７が判定する。これにより、現像ユニットの機構的な部分が共通する構成で、形状変更やセンサのピン配置を変えるなど機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止することができる。さらに、現像ユニットの仕様が異なるプリンタ間での更なる部材の共通化を図ることができる。
また、２種類のプリンタ、第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂとについて、第１ユニットαは第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂともに搭載可能である。そして、第１ユニットαが備えるトナー濃度センサである第１センサＡは、ユニット同士の仕様は異なるが第１ユニットαが搭載可能である第２プリンタ１００ｂの現像ユニットである第２ユニットβが備える第２センサＢに対して、同じ遷移電圧Ｖｃｎｔを供給され、同じ値のトナー濃度を検知したとしても、異なる検知電圧Ｖｔを出力する。具体的には、現像に適したトナー濃度を検知する際に、遷移電圧Ｖｃｎｔ＝９Ｖを供給されると第１センサＡの検知電圧はＶｔ＝３．５Ｖとなるのに対して、第２センサＢの検知電圧はＶｔ＝０．５Ｖとなる。このように仕様が異なる現像ユニット間では判定信号としての遷移電圧Ｖｃｎｔが同じ値でも異なる検知電圧Ｖｔを検出するトナー濃度センサを設置することにより、プロセスカートリッジの誤セットを検知することができる。
また、２種類のプリンタ、第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂとについて、現像剤の帯電量や流動性の状態、トナー濃度センサの出力特性のばらつきを補正するために、未使用の現像ユニットに予め所定のトナー濃度に調整された現像剤に対して目標のＶｔを出力できるように判定信号である遷移電圧Ｖｃｎｔを調整する。このときの稼動電圧Ｖｃｎｔの可変範囲を、第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂとで互いに重複しないように設定する。これにより、トナー濃度センサの出力特性にばらつきがあったとしても、プロセスカートリッジの誤セットを検知することができるようになる。
さらに、近年、環境問題の取り組みとして、機器のリサイクルが行われる場合が増えている。本実施形態での第２プリンタ１００ｂが第１プリンタ１００ａのマイナーチェンジだとすると、前身機である第１プリンタ１００ａを回収して、最新機である第２プリンタ１００ｂにバージョンアップする際にも、交換部品を最小限に抑えることができる。
また、内部の現像剤が適正濃度に調整された未判別な現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６を搭載した際に、プリンタ１００本体側からの判定信号としての役割を有する遷移電圧Ｖｃｎｔに対して、プロセスカートリッジ６が備えたトナー濃度センサ５６からの検知信号としての検知電圧Ｖｔの出力値が予定されている値である場合には、画像形成装置としてのプリンタ１００と現像ユニットとしてのプロセスカートリッジ６との組み合わせが現像性能を発揮し得ると判定し、検知電圧Ｖｔの出力値が予定されていない値である場合には所望の現像性のを発揮し得ないと判定する。これにより、現像ユニットの機構的な部分が共通する構成で、形状変更やセンサのピン配置を変えるなど機構的な誤セット防止手段を設けることなく、仕様が異なる現像ユニットがセットされることを防止することができる。
【００４２】
［変形例１］
上述の実施形態では、現像剤の帯電量や流動性の状態、トナー濃度センサの出力特性のばらつきを補正するために、第１プリンタ１００ａと第２プリンタ１００ｂとの判定信号としての遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲が重複しないようにしていた。しかし、２種類のプリンタであれば、遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲の１部が重複しても、誤セットを識別することができる。
以下、変形例１として、現像剤の帯電量や流動性の状態、トナー濃度センサの出力特性のばらつきを補正でき、且つ、２種類のプリンタの、遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲の１部が重複しても誤セットを識別することができる構成について説明する。
なお、遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲が重複する点以外は上述の実施形態と共通するので、共通する点についての説明は省略する。
【００４３】
図８は変形例１における２つの遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲を説明するグラフである。
図８に示すように、第１プリンタ１００ａの遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲は７Ｖ〜１１Ｖであり、第１センサＡの出力特性は図に示すとおりである。そして、検知電圧Ｖｔの目標値を３Ｖとする。
第１プリンタ１００ａに未使用のプロセスカートリッジ６がセットされると、上述の実施形態と同様に、検知電圧Ｖｔを目標値にすべく、遷移電圧Ｖｃｎｔの調整動作を行う。このとき、遷移電圧Ｖｃｎｔの初期値を７Ｖとして徐々に遷移電圧Ｖｃｎｔを上昇させて、検知電圧Ｖｔ＝３Ｖになるまで遷移電圧Ｖｃｎｔを上昇させて調整を行う。この過程で検知電圧Ｖｔが１．５Ｖを下回った場合は検知電圧Ｖｔ調節失敗と判定する。
これは１．５Ｖという値の検知電圧が、適切なプロセスカートリッジ６である第１ユニットαをセットした時の遷移電圧Ｖｃｎｔの初期値に対する検知電圧Ｖｔ＝２Ｖよりも十分に低い値であるので、制御部５７は調整失敗としてプロセスカートリッジ６とプリンタ１００との組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ないと判定し、誤ったプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定する。
【００４４】
一方、第２プリンタ１００ｂの電遷移圧Ｖｃｎｔの可変範囲は１０Ｖ〜１４Ｖであり、第２センサＢの出力特性は図８に示すとおりである。そして、検知電圧Ｖｔの目標値を３Ｖとする。
第２プリンタ１００ｂに未使用のプロセスカートリッジ６がセットされると、第１プリンタ１００ａと同様にＶｔを目標値にすべく、遷移電圧Ｖｃｎｔの調整動作を行う。このとき、遷移電圧Ｖｃｎｔの初期値を１４Ｖとして徐々に遷移電圧Ｖｃｎｔを低下させて、検知電圧Ｖｔ＝３Ｖになるまで遷移電圧Ｖｃｎｔを低下させて調整を行う。この過程で検知電圧Ｖｔが４．５Ｖを上回った場合は検知電圧Ｖｔ調整失敗と判定する。これは、４．５Ｖという検知電圧が、適切なプロセスカートリッジ６である第２ユニットβをセットした時の遷移電圧Ｖｃｎｔの初期値に対する検知電圧Ｖｔ＝４Ｖよりも十分高い値であるので、制御部５７は調整失敗としてプロセスカートリッジ６とプリンタ１００との組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ないと判定し、誤ったプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定する。
【００４５】
上述のような構成で、例えば、第１プリンタ１００ａに第１センサＡを搭載した第１ユニットαを搭載すると、検知電圧Ｖｔ補正時の遷移電圧Ｖｃｎｔの初期値：Ｖｃｎｔ＝７Ｖから徐々に増加し、遷移電圧Ｖｃｎｔ＝９Ｖのときに目標の検知電圧Ｖｔ＝３Ｖとなる。目標の検知電圧Ｖｔを得ることができたので、制御部５７は調整成功としてプロセスカートリッジ６とプリンタ１００との組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ると判定する。図８より、この調節の間、第１センサＡから出力される検知電圧Ｖｔは１．５Ｖを下回ることはない。
一方、第２プリンタ１００ｂに第２センサＢを搭載した第２ユニットβを搭載すると、検知電圧Ｖｔ補正時の稼動電圧Ｖｃｎｔの初期値：Ｖｃｎｔ＝１４Ｖから徐々に減少し、稼動電圧Ｖｃｎｔ＝１２Ｖのときに目標の検知電圧Ｖｔ＝３Ｖとなる。目標の検知電圧Ｖｔを得ることができたので、制御部５７は調整成功としてプロセスカートリッジ６とプリンタ１００との組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ると判定する。図８より、この調節の間、第２センサＢから出力される検知電圧Ｖｔは４．５Ｖを上回ることはない。
【００４６】
また、第１プリンタ１００ａに第２センサＢを搭載した第２ユニットβを搭載すると、検知電圧Ｖｔ補正時の制御電圧Ｖｃｎｔの初期値：Ｖｃｎｔ＝７Ｖで、検知電圧Ｖｔ＝０．５Ｖを検出し、検知電圧Ｖｔが１．５Ｖを下回るため、Ｖｔ調整失敗と判定する。
一方、第２プリンタ１００ｂに第１センサＡを搭載した第１ユニットαを搭載すると、検知電圧Ｖｔ補正時の制御電圧Ｖｃｎｔの初期値：Ｖｃｎｔ＝１４で、検知電圧Ｖｔ＝５．５Ｖを検出し、検知電圧Ｖｔが４．５Ｖを上回るため、Ｖｔ調整失敗と判定する。
この判定に基づいて、制御部５７はプロセスカートリッジ６とプリンタ１００との組み合わせは、所望の現像性能を発揮し得ないと判定し、プリンタ１００に対して誤ったプロセスカートリッジ６が搭載されたと判定する。そして、プリンタ１００本体の動作を止めたり、ディスプレイ等の表示部５５０に警告を表示したりする。
【００４７】
以上、変形例１によれば、２種のプリンタ、第１プリンタ１００ａ及び第２プリンタ１００ｂについて、出力する判定信号としての稼動電圧Ｖｃｎｔが第１プリンタ１００ａよりも高い値を使用する第２プリンタ１００ｂの場合は、遷移電圧Ｖｃｎｔの調整範囲の上限から調整を開始する。また、出力する遷移電圧Ｖｃｎｔが第２プリンタ１００ｂよりも低い値を使用する第１プリンタ１００ａの場合は、遷移電圧Ｖｃｎｔの調節範囲の下限から調節を開始する。これにより、遷移電圧Ｖｃｎｔの可変範囲の１部が重複しても、誤セットを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】同プリンタのプロセスカートリッジと、その周囲とを示す拡大構成図。
【図３】プリンタとプロセスカートリッジの組み合わせ判定を行う構成のブロック図。
【図４】遷移電圧の値を基準にしたトナー濃度と検知電圧との関係を表すグラフ。
【図５】２機種のプリンタについてプロセスカートリッジの組み合わせ判定の説明図。
【図６】トナー濃度一定で各トナー濃度センサの遷移電圧と検知電圧との関係を表すグラフ。
【図７】トナー濃度一定で遷移電圧の調節範囲が重複しない場合のトナー濃度センサの遷移電圧と検知電圧との関係を表すグラフ。
【図８】トナー濃度一定で遷移電圧の調節範囲の一部が重複する場合のトナー濃度センサの遷移電圧と検知電圧との関係を表すグラフ。
【符号の説明】
【００４９】
１      感光体
２      ドラムクリーニング装置
４      帯電装置
５      現像装置
６      プロセスカートリッジ
７      露光装置
８      中間転写ベルト
９      １次転写バイアスローラ
１０    クリーニング装置
１２    ２次転写バックアップローラ
１３    クリーニングバックアップローラ
１４    テンションローラ
１５    中間転写ユニット
１９    ２次転写ローラ
２０    定着装置
２６    紙収容カセット
２７    給紙ローラ
２８    レジストローラ対
２９    排紙ローラ対
３０    スタック部
３１    ボトル収容器
３２    トナーボトル
５１    現像ローラ
５２    現像ドクタ
５３    第１現像剤収容部
５４    第２現像剤収容部
５５    ケース
５６    トナー濃度検知センサ
５８    トナー補給部
５９    仕切壁
６１    第１搬送スクリュ
６２    第２搬送スクリュ
８０    検知面
１００  プリンタ
【図１】
2006201582.tif 000003
【図２】
2006201582.tif 000004
【図３】
2006201582.tif 000005
【図４】
2006201582.tif 000006
【図５】
2006201582.tif 000007
【図６】
2006201582.tif 000008
【図７】
2006201582.tif 000009
【図８】
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