(57)【要約】【課題】  現像器内部に環境センサを有した画像形成装置において、環境センサの誤検知や応答性の低下を防止して適切な画像形成条件で画像形成動作を行うこと。【解決手段】  表面に静電潜像が形成される感光ドラム１と、感光ドラム１に形成された静電潜像にトナー像を形成する現像器４と、現像器４の内部かつトナーの非充填域に配置され、現像器４の内部の環境を検知する環境センサ１４と、を有することを特徴とする画像形成装置１００を提供する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像にトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段の内部かつトナーの非充填域に配置され、前記現像手段の内部の環境を検知する環境検知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境検知手段は、相対湿度検知素子及び温度検知素子を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記環境検知手段は、前記相対湿度検知素子及び温度検知素子を保護するための保護部材を有することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記保護部材は、水分子は透過でき、トナーは透過できない大きさの透過孔を有するポリマー樹脂であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記環境検知手段は、前記現像手段の外装の天頂部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像手段にトナー補給開口を通じてトナーを補給するトナー補給手段を有し、
前記環境検知手段は、前記トナー補給開口から離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像手段の外装の天頂部には開口部が設けられ、
前記環境検知手段は、前記開口部を覆うフィルタを介して前記現像手段の内部の環境を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記環境検知手段の検知結果に応じて画像形成条件を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じてトナー帯電量を推定することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記現像手段の現像バイアスを制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記像担持体の帯電電荷量を制御することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記像担持体を露光する露光手段の光量補正を行うことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスによりシートに画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム上に形成された静電潜像を現像するための現像器が設けられている。また、タンデム方式のカラー画像形成装置においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色ごとに感光ドラム及び現像器を有している。現像器は内部に各色のトナーを有しており、現像にあたり現像スリーブから感光ドラム側にトナーを飛翔させ、感光ドラム上の静電潜像をトナー像として顕像化する。
【０００３】
現像器内のトナーの帯電量は周囲の環境条件により変化するものであり、例えば、周囲の湿度が高い場合にはトナーの帯電量は低下する傾向にある。このため、現像器内の環境が変化することにより、予期せず画像濃度が低下したり、転写材の白地にトナーが付着するいわゆるカブリという現象が発生したりすることで、出力画像の適正濃度が得られなくなる。
【０００４】
そこで、湿度を検知する湿度センサをトナー補給装置に設け、検知された湿度に基づいて現像条件（例えば、感光ドラムの帯電電位）を変化させ、適正な現像条件とする手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、湿度センサを現像装置内部に設けて湿度を検知する手法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０５−０１９５７９号公報
【特許文献２】特開２０００−４７４７６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、上記特許文献１の構成では、湿度センサが現像器ではなくトナー補給装置内に取り付けられているため、現像器内の湿度を正確に検知することはできなかった。また、長時間の連続運転を行った場合、飛散したトナーによる湿度センサへの影響が無視できず、湿度センサが誤検知したり、応答性が悪くなるという問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２の構成では、湿度センサが現像器の内部に取り付けられてはいるものの、湿度センサがトナーに埋もれてしまい、現像器の内部の湿度を正確に検知することはできなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、現像器内部に環境センサを有した画像形成装置において、環境センサの誤検知や応答性の低下を防止して適切な画像形成条件で画像形成動作を行うことを可能とした画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段の内部かつトナーの非充填域に配置され、前記現像手段の内部の環境を検知する環境検知手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像器内部に環境センサを有した画像形成装置において、環境センサの誤検知を防止して適切な画像形成条件で画像形成動作を行うことを可能とした画像形成装置を提供することを目的とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に沿って、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用を為すものであり、これらについての重複説明は適宜省略する。
【００１１】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す。本実施形態の画像形成装置１００は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。また、画像形成装置１００は、外部ホスト装置と通信可能に接続され、外部ホスト装置からの画像情報に応じて転写材（例えば、用紙、ＯＨＰシート、布など）にフルカラーの画像を形成し、出力することができる。
【００１２】
画像形成装置１００は、フルカラープリント画像を得る４連ドラム方式（タンデム方式）の画像形成装置である。各画像形成部が備えるプロセスカートリッジ８により、一旦、中間転写ベルト９１に連続的にトナー像が多重転写され、その後転写材Ｐにトナー像が一括転写される。プロセスカートリッジ８は、中間転写ベルト９１の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。
【００１３】
本実施形態では、各色の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、使用するトナーの色が異なる他は同一の構成である。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。
【００１４】
まず、４色フルカラー画像を形成する場合の全体動作について説明する。画像形成装置１００と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号にしたがって、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋにおいて各色のトナー像の形成が行われる。各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋにおいては、帯電ローラ２が感光ドラム１を一様に帯電させ、その帯電面をレーザビームスキャナ３が露光走査することで感光ドラム１上に静電潜像が形成される。そして、現像器４がこの静電潜像に現像剤であるトナーを供給することにより、トナー像が形成される。
【００１５】
各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、移動する中間転写ベルト９１上に順次重ね合わせて転写される。そして、中間転写ベルト９１上に形成されたフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト９１と二次転写手段としての二次転写ローラ１０とが対向する二次転写部に搬送されてきた転写材Ｐ上に一括転写される。次いで、転写材Ｐは定着器１３に搬送され、定着器１３により熱と圧力が転写材Ｐに加えられることにより、転写材Ｐ上のトナー像が定着する。その後、転写材Ｐは機外に排出される。
【００１６】
以下、図２を用いて、画像形成装置１００の各要素について詳細に説明する。画像形成装置１００は、回転ドラム型の像担持体たる感光ドラム１を有する。本実施形態では、感光ドラム１は有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムであり、中心支軸を中心に所定周速度をもって図中矢印の方向（反時計回り方向）に回転駆動される。
【００１７】
本実施形態では、画像形成装置１００は、接触帯電器である帯電ローラ２を有する。帯電ローラ２に所定の条件の電圧を印加することで、感光ドラム１を一様に負極性に帯電させる。帯電ローラ２は、芯金２ａの両端部をそれぞれ軸受け部材により回転自在に保持させると共に、押圧ばねによって感光ドラム１方向に付勢して、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。
【００１８】
また、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に従動して回転する。そして、電源２０から、直流電圧に所定周波数の交流電圧を重畳した所定の振動電圧（帯電バイアス電圧Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金２ａを介して帯電ローラ２に印加され、回転する感光ドラム１の周面が所定の電位に帯電処理される。帯電ローラ２と感光ドラムの接触部が帯電部ａである。
【００１９】
また、帯電ローラ２に対して、クリーニングフィルム２ｆが設けられている。このクリーニングフィルム２ｆは、可撓性を有し、帯電ローラ２の長手方向に対し平行に配置され、帯電ローラ２の表層がクリーニングフィルム２ｆで摺擦される。これにより、帯電ローラ２の表層２ｄの付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００２０】
感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理された後、レーザビームスキャナ３から画像露光Ｌを受ける。レーザビームスキャナ３は、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等から構成される。レーザビームスキャナ３からの画像露光Ｌにより、目的のカラー画像の各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応した色成分の静電潜像が形成される。
【００２１】
本実施形態では、半導体レーザを用いたレーザビームスキャナ３を用いた。レーザビームスキャナ３は、画像読取装置（図示せず）等の外部ホスト装置から画像形成装置１００側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザ光を出力し、回転する感光ドラム１の一様帯電面をレーザ走査露光（イメージ露光）する。このレーザ走査露光により、感光ドラム１表面におけるレーザ光Ｌで照射された部分の電位が低下することで、回転する感光ドラム１の表面に走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。感光ドラム１における画像露光Ｌの照射位置が露光部ｂである。
【００２２】
感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像器４でトナーにより現像される。本実施形態において、現像器４は２成分接触現像器（２成分磁気ブラシ現像器）である。現像器４は、現像容器４０、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像スリーブ４１、主に樹脂トナー粒子と磁性キャリア粒子との混合物である二成分現像剤のトナー４６を具備する。現像器４は更に、現像容器４０内の底部側に配設した攪拌スクリュー４３、４４を具備する。
【００２３】
現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露出させて現像容器４０内に回転可能に配設されている。また、現像スリーブ４１は感光ドラム１の進行方向とは逆方向に、感光ドラム１に対して所定周速比の速度で回転駆動される。現像スリーブ４１上のトナー薄層は、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して、感光ドラム１を適度に摺擦する。現像スリーブ４１には、電源２４から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した振動電圧である。
【００２４】
そして、トナーが回転する現像スリーブ４１の表面に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送されたトナー４６中のトナーが、現像バイアス電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着する。これによって、静電潜像がトナー像として現像される。本実施形態では、感光ドラム１上の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。現像部ｃを通過した現像スリーブ４１上のトナー薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内のトナー溜り部に戻される。
【００２５】
更に、現像器４内の攪拌スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、補給されたトナーをキャリアと攪拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。また、攪拌スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向にトナー４６を搬送し、トナー４６を現像スリーブ４１に供給する。また、攪拌スクリュー４３、４４は、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなったトナー４６をトナー補給部に搬送し、トナー４６を現像容器４０内で循環させる機能を有する。現像器４の攪拌スクリュー４４の上流側壁面には、トナー４６の透磁率変化を検出してトナー４６中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ４５が設けられており、上部にはトナー補給開口４７が設けられている。
【００２６】
現像動作を行った後に、トナー４６はトナー濃度センサ４５部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、トナー４６中のトナー濃度を一定に維持するために、適宜、現像器４に接続されたトナー補給ユニット５が備えるスクリュー５１が回転する。スクリュー５１の回転により、トナー補給ユニット５から現像器４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。補給されたトナーは攪拌スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成され現像に供される。
【００２７】
また、環境センサ１４は、温度及び湿度を検知する環境検知センサであり、現像器４内部のトナー充填部分と対向する位置にあたる天頂部の現像器壁面に固定されている。また、環境センサ１４をトナー補給開口４７から離れた位置に設けることで、トナー補給ユニット５から補給されてくるトナーが環境センサ１４に降りかかるのを防止できる。環境センサ１４周辺の図示Ａの構成については、後述の図３にて詳細に述べる。
【００２８】
本実施形態においては、この環境センサ１４の温度・湿度検知信号は、制御回路１３０に通知される。制御回路１３０は、通知された検知信号に基づいて、電源２４より供給される各Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの現像バイアス電圧を制御する。環境センサ１４の検知信号に応じたバイアス電圧制御については後述する。
【００２９】
各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１に対向するように、中間転写ユニット９が設けられている。中間転写ユニット９においては、無端状の中間転写ベルト９１が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５及び二次転写対向ローラ９６に所定の張力を持って掛け渡されている。中間転写ベルト９１は、図１に示されるように矢印の方向に移動する。
【００３０】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９１との対向部である転写部ｄへ進入する。転写部ｄでは、一次転写ローラ９２がその両端に設けられたバネにより持ち上げられており、所定圧力にて中間転写ベルト９１の裏側に当接されている。一次転写ローラ９２には、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで独立に一次転写バイアス電圧を印加可能とするため、それぞれ電圧印加手段としての一次転写バイアス電源９３が接続されている。
【００３１】
中間転写ベルト９１は、まず、１色目（イエロー）の画像形成部ＰＹで、上述の動作により感光ドラム１に形成されたイエローのトナー像が転写される。次いで、中間転写ベルト９１は、同様の工程を経た各色に対応する感光ドラム１より、順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像が各画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋで多重転写される。
【００３２】
中間転写ベルト９１上に形成された４色フルカラー画像は、二次転写ローラ１０により給紙ローラ１２から送られてきた転写材Ｐに一括転写される。トナー像が転写された転写材Ｐは、定着器１３に搬送され、ここで熱と圧力を加えられてトナー像が転写材Ｐに溶融定着される。その後、転写材Ｐは機外に排出されカラープリント画像が得られる。また、中間転写ベルト９１上に残留する二次転写残留トナーは、中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニングブレード１１ａによりクリーニングされ、次の作像工程に備える。
【００３３】
なお、一次転写、二次転写のための高圧電源として定電流電源を用いてもよい。このような構成であっても、電源から一次転写ローラ、二次転写ローラに印加する電圧を小さくでき、制御を容易に行うことができる。また、一次転写ローラ９２Ｙ〜９２Ｋ、二次転写ローラ１０はローラ状のものを用いたが、ブレード状又はブラシ状のものでも構わない。
【００３４】
図２に示すように、感光ドラム１の回転方向に沿って転写部ｄと帯電部ａとの間に、トナー帯電量制御部６と残留トナー均一化部７とが感光ドラム１に当接されている。残留トナー均一化部７は感光ドラム１と接触部ｅで接触しており、トナー帯電量制御部６は感光ドラム１と接触部ｆで接触している。
【００３５】
転写部ｄにおける転写工程後の感光ドラム１の表面には転写残トナーがあり、その転写残トナーには画像部の負極性トナー、非画像部の正極性トナー、転写の正極性の電圧に影響され極性が正極性に反転してしまったトナーが含まれている。このような転写残トナーの極性を負極性に揃えるために、トナー帯電量制御部６が設けられている。つまり、本実施形態では、トナー帯電量制御部６には、電源２１よりトナーの正規極性と同極性である負極性の直流電圧が印加されている。
【００３６】
また、感光ドラム１上の部分的な転写残トナーや多量の転写残トナーを散らすために、残留トナー均一化部７が設けられている。残留トナー均一化部７には、電源２２よりトナーの正規極性と反対極性である正極性の直流電圧が印加されている。なお、残留トナー均一化部７には、交流電圧、或いは直流電圧が重畳された交流電圧を印加してもよい。
【００３７】
感光ドラム１上のトナーは、トナー帯電量制御部６によって負極性の電荷が付与され、次いで帯電部ａを通過する際に、帯電ローラ２に印加されるＡＣ電圧による除電効果により現像器４で回収可能な適正帯電量まで低下させられる。そして、帯電部ａを通過したトナーは、現像器４において現像同時クリーニングによって感光ドラム１上から除去される。
【００３８】
なお、画像形成装置１００が備える電源２０、２１、２２、２４及び一次転写バイアス電源９３は、画像形成装置１００の動作を統括制御する制御回路１３０によって制御される。
【００３９】
本実施形態では、感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングフィルム２ｆ、現像器４、残留トナー均一化部７、トナー帯電量制御部６等は、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ８を構成する。プロセスカートリッジ８は、画像形成装置１００と取り外し可能に装着される。プロセスカートリッジ８が画像形成装置１００に装着されると、画像形成装置１００に設けられた不図示の駆動部とプロセスカートリッジ８側の駆動伝達部が接続され、感光ドラム１、現像器４、帯電ローラ２等が駆動可能となる。
【００４０】
また、プロセスカートリッジ８が装着されることにより、帯電ローラ２と電源２０が接続され、トナー帯電量制御部６と電源２１が接続され、残留トナー均一化部７と電源２２が接続され、現像スリーブ４１と電源２４が接続される。一方、トナー補給ユニット５は、現像器４に対して独立して着脱可能に装着される。
【００４１】
次に図３を用いて、第１の実施形態に係る環境センサ１４の周囲Ａの構成について説明する。図３（ａ）は保護ケースを装着した状態を表し、図３（ｂ）は保護ケースを取り外した状態を表す。図３におけるＡ１はプリント基板であり、現像器４の外装部に対して図の様に固定配置されている。固定のためＡ７に示すモールドによる固定爪をプリント基板Ａ１に設けられた固定穴に引っ掛けている。
【００４２】
Ａ２はシリコンで形成された保護ケースである。Ａ２内部の構成は、電子デバイスで構成される湿度センサＡ５及びサーミスタＡ６、及びその周辺回路より構成されている。湿度センサＡ５は、本実施形態においては静電容量式の相対湿度検知素子であり、その湿度環境の変化に応じた静電容量の変化を、周辺回路により電気的な信号へ変換し、電圧信号として制御回路１３０へ出力する。また、サーミスタＡ６はＮＴＣサーミスタを用いた温度検知素子であり、制御回路１３０にその抵抗の両端が電気的に接続されている。そして、制御回路１３０は抵抗値の増減を検知し、抵抗値の増減を電圧信号に変換して温度検知を行っている。
【００４３】
被覆を有したリード線の束線Ａ４は、制御回路１３０と接続されている。そして、コネクタ部Ａ３と束線Ａ４が接続されることにより、制御回路１３０と環境センサ１４が電気的に接続される。
【００４４】
ポリマー樹脂Ａ８は、湿度センサＡ５、サーミスタＡ６、及び周囲回路部品を覆うように設けられている。ポリマー樹脂Ａ８は、外部から湿度センサＡ５及びサーミスタＡ６等の電子デバイスへのトナー付着を防止するための保護部材である。ポリマー樹脂Ａ８の樹脂構造は、０．１μｍ以下の透過孔を無数に有する構造となっており、水分子といった極小の物質の透過は可能であるが、トナーといった大きさ数μｍの物質の透過を防ぐ効果がある。このポリマー樹脂Ａ８により、湿度センサＡ５と現像器４内部の水分子を含む空気の循環を阻害することがないため、良好な応答性を確保して、かつ精度に影響なく相対湿度を検知することが可能となる。
【００４５】
次に図４を用いて、制御回路１３０による現像バイアス電圧の制御について説明する。環境センサ１４は、前述した様に湿度センサＡ５とサーミスタＡ６により構成されており、それぞれ湿度検知信号４０１及び温度検知信号４０２を出力する。出力されたそれぞれの検知信号は、制御回路１３０内部のＣＰＵ４０４のＡ／Ｄ変換器（不図示）に入力される。
【００４６】
ＣＰＵ４０４のＡ／Ｄ変換器にて、湿度検知信号４０１及び温度検知信号４０２が電圧信号からデジタル処理され１０ビットのデジタルデータへ変換される。その後、ＣＰＵ４０４は、Ａ／Ｄ変換器により変換された１０ビットデータを予めＲＯＭ４０３内に用意された変換テーブルを用いて絶対湿度値に変換する。このとき、ＣＰＵ４０４は、ＲＯＭ４０３内の所定のアドレスに格納されたテーブル値を参照し、それぞれの１０ビットデータを温度値と相対湿度値へ変換する。変換された温度値と相対湿度値を用いて演算処理を行い、その温度、相対湿度値における絶対湿度値（水分量）へ変換する。
【００４７】
次に、この絶対湿度値を元に、ＣＰＵ４０４は予めＲＯＭ４０３内に設けられた絶対湿度値―トナー帯電量変換テーブル（不図示）を参照することで、絶対湿度値に応じたトナー帯電量を推定する。さらに、この推定トナー帯電量に応じて、ＣＰＵ４０４は再度予めＲＯＭ４０３内に設けられたトナー帯電量―現像バイアス値変換テーブル（不図示）を参照する。
【００４８】
以上の変換テーブルによる変換実施後、ＣＰＵ４０４は所定の現像バイアス値の出力設定にかわるＰＷＭ信号をＨＶ制御部４０５へ通する。そして、ＨＶ制御部４０５はＰＷＭ信号に応じた現像バイアス出力を各色の現像器（現像ＨＶ４０６乃至４０９）へ出力する。以上のように、現像器内部の温度・湿度検知情報を元にした現像バイアス制御を行う。
【００４９】
以上で説明したように、本実施形態によれば、現像器４内に設けられた環境センサ１４を現像器４内部かつトナーの非充填域である天頂部に配置するとともに、環境センサ１４内部の構成を保護するポリマー樹脂Ａ８を設けている。この構成によって、長時間の連続動作においても誤検知や応答性の低下を招くことなく、現像器４内部のトナー周囲環境を精度良く検知できる。また、当該検知結果を基にした適正な現像条件による画像形成が可能となり、高品位な出力画像を得ることができる。
【００５０】
なお、上記の説明では、トナー帯電量に応じて現像バイアスを制御する構成について説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、トナー帯電量に応じた画像形成条件の制御として、感光体の帯電電荷量を制御したり、レーザスキャナの光量補正及び変調補正等を行ったりする構成であっても構わない。
【００５１】
＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態に係る現像器４内における環境センサ１４の周囲Ａの構成を示す図である。本実施形態の画像形成装置及びその詳細については第１の実施形態と同様の構成であるため詳細は割愛する。図示記号において、第１の実施形態と構成は異なるが同一の機能構造の箇所に関しては同一記号を用いている。また、同一記号の箇所について、説明が一部重複する箇所は説明を省略する。
【００５２】
プリント基板Ａ１は、前述の現像器４の外装部に対して図のように固定配置されている。固定のためＡ７に示すモールドにより、固定爪をプリント基板Ａ１外周部に引っ掛けるよう構成されている。Ａ２はシリコンで形成された保護ケースである。Ａ２内部の構成は、湿度センサＡ５及びサーミスタＡ６、及びその周辺回路より構成されている。
【００５３】
環境センサ１４と現像器４の外装部との間に開口部が設けられ、その開口部を埋めるようにフィルタＡ９が設けられている。これは、現像器４の内部から湿度センサＡ５及びサーミスタＡ６等の電子デバイスへのトナー付着を防止するためのものであり、そのフィルタ構造は０．１μｍ以下の透過孔を無数に有する構造となっている。水分子といった極小の物質の透過は可能であるが、トナーといった大きさ数μｍの物質の透過を防ぐ効果がある。このフィルタＡ９により、湿度センサＡ５と現像器４内部の水分子を含む空気の循環を阻害することがないため、良好な応答性を確保して、かつ精度に影響なく相対湿度を検知することが可能となる。
【００５４】
第１の実施形態において同様の機能をポリマー樹脂Ａ８にて構成していたが、第２の実施形態におけるフィルタＡ９はポリマー樹脂Ａ８に比して安価に構成可能である。また、環境センサ１４が現像器４外部に配置される構成のため、故障等が発生した場合に交換が容易である利点を有している。
【００５５】
以上で説明したように、本実施形態によれば、環境センサ１４をトナー非充填域である現像器４の天頂部にフィルタＡ９を介して配置している。この構成によって、長時間の連続動作においても誤検知や応答性の低下を招くことなく、現像器４内部のトナー周囲環境を精度良く検知できる。また、当該検知結果を基にした適正な現像条件による画像形成が可能となり、高品位な出力画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一例の概略断面図である。
【図２】プロセスカートリッジを示す概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における現像器内部の環境センサ配置に関する詳細図である。
【図４】現像バイアス電圧の制御について説明するための制御ブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における現像器内部の環境センサ配置に関する詳細図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザビームスキャナ
４  現像器
５  トナー補給ユニット
６  トナー帯電量制御部
７  残留トナー均一化部
８  プロセスカートリッジ
９  中間転写ユニット
１０  二次転写ローラ
１１  中間転写ベルトクリーナ
１２  給紙ローラ
１３  定着器
１４  環境センサ
１３０  制御回路
Ａ５  湿度センサ
Ａ６  サーミスタ
Ａ８  ポリマー樹脂
Ａ９  フィルタ
【図１】
2008281619.tif 000003
【図２】
2008281619.tif 000004
【図３】
2008281619.tif 000005
【図４】
2008281619.tif 000006
【図５】
2008281619.tif 000007