JP2000105498A

JP2000105498A - トナー濃度検出装置

Info

Publication number: JP2000105498A
Application number: JP27453298A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kishimoto; 博幸岸本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-09-29
Filing date: 1998-09-29
Publication date: 2000-04-11

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤が劣化により流動性を失うことでセン
サ検出電圧値に誤差が生じて、トナー補給の要否を正し
く判定することができなくなるという問題を解決するト
ナー濃度検出装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ５１は、センサ制御電圧のリップ
ルから現像剤の劣化度合いを求め、その劣化度合いに応
じた強さのセンサ制御電圧を現像剤センサ３６に印加さ
せるようセンサ制御電圧発生部５４を制御することで、
センサ検出電圧値を高めに誘導し、センサ検出電圧値の
誤差を解消させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２成分現像方式
の現像器における現像剤のトナー濃度を検出するトナー
濃度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁性粉からなるキャリアと樹脂製のトナ
ー粒子とを適正な割合で混合した２成分現像剤を使用し
て感光体表面に形成された静電潜像を現像する２成分式
現像器においては、適正な濃度の画像を得るために、ト
ナー濃度すなわち現像剤におけるキャリアとトナーとの
割合（Ｔ／Ｃ：Ｔ＝トナー重量、Ｃ＝キャリア重量）が
一定になるように制御する必要がある。そのために、現
像剤におけるＴ／Ｃを監視して、トナーが消費されるの
に応じて適量のトナーを追加するという方法がとられ
る。この制御がうまくいかないと、トナー不足による画
像濃度不足、あるいはトナー過多による画像の汚れとい
う結果を招く。

【０００３】Ｔ／Ｃを検出する方法としては、先ず、磁
気センサなどで所定量（体積）の現像剤の透磁率を計測
し、透磁率から磁性体であるキャリアの絶対量を求め
る。現像剤量は既知量なので、“現像剤量−キャリア量
（Ｃ）＝トナー量（Ｔ）”の計算でトナー量が求めら
れ、結果的にＴ／Ｃも求められる。具体的には、センサ
を現像器の所定位置に設置し、検出処理時には前記セン
サの検出エリアに一定量の現像剤を流し込んで、現像剤
中のキャリア量を示すインダクタンス値を得る。インダ
クタンス値は電圧値（検出電圧値）へと変換された後、
基準電圧値（現像処理に適したＴ／Ｃを有する現像剤に
ついて得られる電圧値）と比較される。センサ検出電圧
値は、現像剤におけるトナーの割合が小さいほど高くな
るので、センサ検出電圧値が基準電圧値を上回れば、対
象の現像剤にはトナーが不足しているものとしてトナー
の補給が行われる。

【０００４】ただし、この方法でＴ／Ｃが一定に保たれ
るには、Ｔ／Ｃ以外の要因でセンサ検出電圧値が変動す
ることはない、というのが前提であるが、センサ検出電
圧値はＴ／Ｃ以外の要因によっても変動する。例えば、
スタート現像剤（製造直後やメインテナンス後の最初に
使用される現像剤）では、同じＴ／Ｃの現像剤であって
も製造段階での撹拌時間の差によってセンサ検出電圧値
に差が出る。また、画像形成装置を長時間の休止の後に
運転再開した直後には、現像剤がしまっていて密度が高
くなり、所定体積の現像剤中のキャリア量が多くなるの
で、センサ検出電圧も高くなってＴ／Ｃが過小に検知さ
れる。

【０００５】さらに長期間使用を続けるうちに、現像剤
は劣化して帯電されにくくなる。個々のトナー粒子は同
じ極性に帯電させられるので、帯電性が低下すればトナ
ー粒子同士の反発力が弱まって固まりやすくなり、現像
剤の流動性が低下する。流動性の低下した現像剤は塊が
できやすく、塊ができると検出処理時にセンサの検出範
囲に流し込まれる現像剤量が一定でなくなり、所定量よ
り少ない現像剤をもとに検出処理が行われる場合が出て
くる。現像剤量が少なければ、これに含まれるキャリア
の絶対量も少なくなるので、キャリア量が過小に検出さ
れ、結果としてＴ／Ｃが実際より高く検知される。

【０００６】そこで、Ｔ／Ｃ誤差の原因となる上記の要
因を考慮したうえでトナー濃度（Ｔ／Ｃ）を検知する技
術が必要になる。こうしたＴ／Ｃ誤差に対応するトナー
濃度検出技術としては、特開昭５４−７６１６６号公報
（第１従来技術）、特開平１−２２２２７９号公報（第
２従来技術）、特開平４−２４６７４号公報（第３従来
技術）において公開されているものがある。

【０００７】第１従来技術は、画像形成装置の運転再開
直後の検出電圧は信頼度が低いという問題に対応するも
ので、運転再開後一定期間（検出電圧の信頼度が低い時
間帯）はセンサによる検出とそれに基づくトナー補給要
否判定を行わない、というものである。第２従来技術
も、運転開始直後の検出電圧が高めになることへの対策
であるが、こちらは、検出電圧と比較される基準電圧の
値を調整する方法を採っており、検出値の誤差をなくす
のでなく、検出値の評価において誤差を考慮するもので
ある。具体的には、基準電圧が運転再開直後から時系列
にそって変化するように設定されており、検出電圧が高
めになる時間帯は、基準電圧も高めに設定されているの
である。

【０００８】一方、第３従来技術は、スタート現像剤に
限ってトナー濃度検出処理前に予備撹拌を行うことで、
検出電圧の誤差を小さくしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術はいずれも、スタート現像剤使用開始直後、あ
るいは画像形成装置の運転再開直後の限られた時間帯に
おいて発生する検出電圧誤差に対応するものであり、長
時間にわたって徐々に進行する現像剤劣化による誤差に
は対応できない。

【００１０】本発明は上記の問題に鑑み、長期間にわた
って徐々に進行する現像剤劣化（流動性の低下）によっ
て生じるトナー濃度検出誤差を解消し、トナー濃度をよ
り正確に検することのできるトナー濃度検出装置を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のトナー濃度検出装置は、現像器中の２成
分現像剤におけるトナー濃度を検出するトナー濃度検出
装置であって、２成分現像剤におけるトナー濃度を経時
的に計測する計測手段と、前記計測手段が出力するトナ
ー濃度計測値の経時的な変動量であるリップル幅をもと
に前記２成分現像剤の劣化度合いを判定する劣化判定手
段と、前記２成分現像剤の劣化度合いに応じて前記計測
手段を制御し、トナー濃度計測値を補正させる補正手段
と、を有することを特徴とする。これによって、現像剤
劣化の影響を受けず、正確なトナー濃度を検出すること
ができる。

【００１２】また、前記劣化判定手段は、経時的に計測
されたトナー濃度計測値の最大値と最小値との差をリッ
プル幅として劣化度合いを判定する、としてもよい。そ
して、前記制御手段は前記リップル幅の大小に応じて前
記トナー濃度計測手段を駆動制御する電圧を変化させ
る、としてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。（複写機の全体構成）図１は、本実施の形態に係る複写
機１の概略断面図である。複写機１は、光学系１０、作
像系２０、給紙系４０、定着装置６０、排紙系７０など
から構成されている。

【００１４】光学系１０は、アナログ方式の読み取り光
学系であり、光源Ｌと第１ミラー１１１とを搭載した第
１走査体１１、第２ミラー１２１と第３ミラー１２２と
を搭載した第２走査体１２、第４ミラー１３、変倍用レ
ンズ１４、プラテンガラス１５から成る。第１走査体１
１は、プラテンガラス１５に置かれた原稿面の下方を図
外の第１駆動装置によって移動しながら原稿面をスキャ
ンする。すなわち、光源Ｌからの射出された光に対する
原稿面からの反射光を、第１ミラー１１１が第２走査体
１２方向に偏向させる。

【００１５】第２走査体１２は、図外の第２駆動装置に
よって、第１走査体１１に対して１／２の速度で同一方
向へ移動される。これによって、第１、第２走査体１
１、１２が移動しても、第１走査体１１から変倍レンズ
１４までの光路長は一定に保たれる。変倍レンズ１４
は、図外の駆動モータによって移動させられる。移動さ
せられることにより、変倍レンズ１４と第１ミラー１１
１との光路長が変化し、それによって再生画像の倍率が
調整される。

【００１６】第４ミラー１３は、原稿面からの反射光を
感光体ドラム２１表面に導く。作像系２０は、矢印方向
に回転駆動可能に指示された感光体ドラム２１の周囲
に、イレースランプ２２、帯電チャージャ２３、現像装
置３０、転写チャージャ２６、分離チャージャ２７、ク
リーナ２８などが配置される構成である。帯電チャージ
ャ２３は、回転駆動される感光体ドラム２１を所定の電
位に帯電させる。像間イレースユニット２４は、帯電チ
ャージャ２３によって感光体ドラム２１上に負荷された
電荷のうち、像形成されない部分の電荷を露光処理前に
除去する。

【００１７】現像装置３０は、前記光学系によって感光
体ドラム２１上に静電潜像が形成された後、感光体ドラ
ム２１上の静電潜像を現像し、トナー像を生成する。現
像装置３０については、さらに詳細な内容を後述する。
転写チャージャ２６は感光体ドラム２１上のトナー像を
記録紙上に転写させる。転写のすんだ記録紙は、分離チ
ャージャ２７によって感光体ドラム２１から分離され、
搬送ベルト４８へ送られる。クリーナ２８は記録紙への
転写処理後に、感光体ドラム２１上に残留したトナーを
掻き落とす。

【００１８】給紙系４０は、給紙カセット４１，４２、
給紙ローラ４３，４４、搬送ローラ対４５，４６、タイ
ミングローラ対４７、搬送ベルト４８により構成され
る。給紙カセット４１，４２にはサイズの異なる記録紙
が収容され、この記録紙を、給紙ローラ４３または４４
が回転して１枚ずつ繰り出す。繰り出された記録紙は記
録紙通路を搬送され、タイミングローラ対４７に向けて
送り出される。タイミングローラ対４７は、作像系によ
る転写処理に先立って、記録紙上へのトナー像転写位置
にずれが生じないよう繰り出しタイミングを調整する。
そして、繰り出された記録紙にトナー像が転写される
と、搬送ベルト４８が記録紙を定着装置６０に送る。定
着処理まで終えた記録紙は排紙系７０に送り出される。
両面に画像を形成する場合には、記録紙は搬送路４９へ
送り込まれた後、再びタイミングローラ対４７に向け送
り出される。

【００１９】排紙系７０は、排出ローラ対７１、トレイ
７２から成り、定着処理を終えた記録紙は排出ローラ７
１によってトレイ７２へ排出される。（現像装置３０の構成）図２は、現像装置３０の構成を
示す断面図である。現像装置３０は、大きくはトナーホ
ッパ３１、サブホッパ３２、撹拌部３３、現像部３５と
からなる。サブホッパ３２と撹拌部３３とは隔壁Ｗ１に
よって、撹拌部３３と現像部３５とは隔壁Ｗ２によって
隔てられている。

【００２０】トナーホッパ３１は公知のトナーホッパで
あり、図外の駆動装置によって駆動させられ、所定量の
トナーをトナー貯蔵槽３１１から回転するスクリュー３
１２を通じてサブホッパ３２に落とし込む。サブホッパ
３２は、トナーホッパ３１から供給されたトナーを一時
的に貯蔵し、現像のために必要に応じて供給する。トナ
ーホッパ３１から供給されたトナーは、ローラ３２１に
よってトナー溜り３２２に落とし込まれる。トナー溜り
３２２に落とし込まれたトナーは、図５に示すトナー濃
度制御装置５０からの指示で起動するトナー補給ローラ
３２３により、隔壁Ｗ１の左右両端部において、必要量
だけ撹拌部３３に送り込まれる。

【００２１】撹拌部３３は、トナー供給部３２から供給
されたトナーを現像部３４から戻ってくる現像処理後の
現像剤と撹拌、混合したうえで、現像部３４に供給す
る。撹拌部３３には撹拌スクリュー３３１が設定されて
おり、トナー供給部３２からのトナーと現像部３５から
の現像剤とを、撹拌、混合しながらスクリュー軸の長手
方向両端部から中央部へと搬送していく。撹拌された現
像剤は、隔壁Ｗ２の中央部に設けられた孔を通じて現像
部３５へ送り込まれる。現像剤が隔壁Ｗ２を通って現像
部３５に供給される際に、現像剤センサ３６によって、
現像剤のＴ／Ｃ検出のもとになるキャリア量計測が行わ
れる。現像剤センサ３６の詳細については後述する。

【００２２】現像部３５は、感光体ドラム２１上にトナ
ー像を形成するもので、バケットローラ３５１、現像ロ
ーラ３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃを有する。バケット
ローラ３５１は、左右側板に所定の間隔をおいて配置さ
れたバケット、バケットの内側に配置された横送り羽根
とを備えている。バケットローラ３５１は図外の駆動装
置によって図における時計回りに回転駆動され、現像剤
をバケットですくって現像ローラ３５２ａ，３５２ｂ、
３５２ｃに供給するとともに、現像処理後の現像剤を横
送り羽根によって、左右両端へ移動させる。バケットロ
ーラ３５１の両端に移動させられた現像剤は、隔壁Ｗ２
両端の図示しない孔を通って撹拌部３３に戻される。

【００２３】現像ローラ３５２ａ，３５２ｂ、３５２ｃ
はマグネットローラであり、現像剤を感光体ドラム２１
の周面対向位置に搬送してトナーを感光体ドラム２１に
供給する。現像剤センサ３６は公知の磁気センサであ
り、撹拌スクリュー３３１中央部の下方に、撹拌部３３
から現像部３５へ送られる現像剤が現像剤センサ３６の
磁界（検出エリア）内を通過するよう設置されている。
そして、時間当たり一定の流量で磁界内を通過する現像
剤のインダクタンスを経時的に計測し、電圧を表す信号
（検出電圧）に変換した上で、現像剤のトナー濃度制御
のために、現像装置３０に隣接するトナー濃度制御装置
５０（図５参照）に出力する。なお、現像剤センサ３６
でＴ／Ｃの検出が可能となる原理は以下の通りである。

【００２４】キャリアは磁性粒子であるため、現像剤セ
ンサ３６の磁界内を現像剤が通過すると、キャリアの絶
対量に応じて現像剤センサ３６が検出するインダクタン
スは変化する。よって、キャリアの絶対量（Ｃ）が計測
できる。そこで、検出処理中に磁界内を通過する現像剤
量（Ｚ）が一定であれば、トナー量（Ｔ）はＺ−Ｃで求
められるので、Ｔ／Ｃも算出することができる。

【００２５】図３は、こうして求められるＴ／Ｃと現像
剤センサ３６の検出電圧値との関係を示す。検出電圧は
キャリア量を示すので、Ｔ／Ｃが高くなるほど低くな
る。しかし、こうしたセンサでキャリアの量を正確に検
出するには、検出時に磁界内を通過する現像剤の流量を
一定にする必要がある。しかしながら、現像剤は劣化に
よって流動性が低下してくると塊になりやすくなり、塊
ができると流量にばらつきがでてくる。検出結果はキャ
リアの絶対量を反映するので、濃度が同一でも流量が少
ないとキャリアの絶対量も少なくなり、検出電圧の値は
小さくなる。Ｔ／Ｃはセンサ検出電圧をサンプリングし
た結果の電圧値の平均によって求められるので、流量の
減少によって検出電圧値が低くなる場合が増えると、こ
の平均値が押し下げられ、Ｔ／Ｃが実際より高めに（キ
ャリア量が実際より少なく）検出される原因となる。な
お、現像剤劣化の進行につれて、流量の多い時と少ない
時との差は大きくなり、この差は現像剤センサ３６から
の出力値（電圧）の波形（リップル）に表れる。

【００２６】図４は、現像剤センサ３６からの出力信号
（インダクタンスの変化を電圧値に変換した検出電圧
値）を示す。信号にリップル（波形）が表れるのは、上
述した通り流量の変化によるので、リップルの頂点と底
との差（リップル幅）が大きいほど、現像剤の劣化が進
んでいることになる。（トナー濃度制御装置の構成）図５は、トナー濃度制御
装置５０の構成を示すブロック図である。トナー濃度制
御装置５０は、現像剤センサ３６の検出電圧値をもとに
現像剤中のトナー量を監視する。そして、トナー量不足
と判定した場合にはトナー補給のための制御を行い、キ
ャリア量に対するトナー量の割合（Ｔ／Ｃ）を一定に保
つ。具体的には、トナー濃度制御装置５０はＴ／Ｃを４
％に保つものとする。

【００２７】また、トナー濃度制御装置５０は上記のＴ
／Ｃ制御の精度を高めるために、現像剤の劣化の状態を
監視し、劣化の度合いに合わせて現像剤センサ３６を制
御することで、同じＴ／Ｃに対するセンサ制御電圧値が
一定になるようにする。具体的には、トナー濃度制御装
置５０は、４％のＴ／Ｃに対するセンサ検出電圧値が
２．５Ｖで一定となるようにする。この２．５Ｖという
値はトナー補給の要否判定の基準となる基準電圧値であ
る。

【００２８】図５に示す通りトナー濃度制御装置５０
は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、センサ制御
電圧発生部５４を備える。センサ制御電圧発生部５４
は、ＣＰＵ５１からの指示を受けてセンサ制御電圧を発
生させ、現像剤センサ３６に印加する。センサ制御電圧
発生部５４は、印加する電圧の強さをＣＰＵ５１からの
指示に応じて変化させる。センサ制御電圧とは、その強
弱によって現像剤センサ３６の検出電圧値を制御するも
のである。

【００２９】図６は、劣化の影響のない現像剤において
Ｔ／Ｃが４％の場合の、センサ制御電圧とセンサ検出電
圧との関係を示している。この図の通り、Ｔ／Ｃが一定
でも、センサ制御電圧が高くなればセンサ検出電圧も上
昇する。トナー濃度制御装置５０は、４％のＴ／Ｃに対
して２．５Ｖのセンサ検出電圧を基準としているので、
劣化の影響のない初期の段階では、７Ｖのセンサ制御電
圧を印加して現像剤センサ３６を制御している。この初
期センサ制御電圧値である７Ｖという値は、ＲＯＭ５２
に格納されている。

【００３０】ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２内のプログラム
を実行し、所定の周期で現像剤劣化の度合いを判定す
る。そして、劣化の度合いに合わせてセンサ制御電圧を
補正した上で、補正後のセンサ制御電圧に対して得られ
るセンサ検出電圧値をＲＯＭ５２内の基準電圧値（２．
５Ｖ）と比較してトナー補給の要否を判定する。そして
センサ検出電圧値が基準電圧値を上回った場合にはトナ
ー不足と判定し、トナー補給ローラ３２３を駆動して、
トナー補給を行わせる。

【００３１】ただし、こうした方法でトナー濃度を制御
するには、何らかの目安で劣化による現像剤の流動性低
下の度合いを判定することが必要である。ＣＰＵ５１
は、この流動性低下の度合いをセンサ検出電圧のリップ
ル幅によって判定する。図７は、センサ検出電圧のリッ
プル幅と稼動時間との関係を示している。劣化は稼働時
間に応じて進行していくので、稼働時間が長くなるにつ
れて大きくなるリップル幅は、劣化の度合いを表す目安
とすることができる。リップル幅が大きいほど現像剤の
劣化が進み、流動性が低下していることを意味する。

【００３２】また、図８は、現像剤の劣化によってＴ／
Ｃ検出値にどの程度の誤差が生じるかを、リップル幅と
Ｔ／Ｃ誤差の関係として示した図である。現像剤の劣化
はＴ／Ｃが実際より高めに（キャリア量が実際より低め
に）検出される原因となるが、具体的には、リップル幅
が１００ｍＶ以下となる程度の劣化ではＴ／Ｃに影響は
ない。しかし、リップル幅が４００ｍＶとなる程度まで
劣化が進むと、１５％程度Ｔ／Ｃ値が実際より高く検出
される。実際のＴ／Ｃが４％の現像剤ならば、Ｔ／Ｃは
４．６％と検出されてしまう。

【００３３】リップル幅とＴ／Ｃ誤差との関係をもと
に、この誤差を解消するのにセンサ制御電圧をどれだけ
補正すればよいか（補正係数）が求められる。リップル
幅の大きさ（劣化の進行度合い）と、補正係数との関係
を表１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】リップル幅に応じ、表１に示す補正係数に
よって制御電圧を補正（初期センサ制御電圧：７Ｖに補
正係数を乗じる）した上で、補正後のセンサ制御電圧を
現像剤センサ３６に印加してＴ／Ｃを検出すれば、Ｔ／
Ｃが４％の現像剤に対するセンサ検出電圧値は劣化の度
合いに関係なく所定の２．５Ｖの値で一定となる。な
お、表１に示す情報は、ＲＯＭ５２に格納されている。

【００３６】次いで、ＣＰＵ５１がリップル幅を求める
手順を説明する。まず、ＣＰＵ５１は、図外の専用タイ
マをもとにセンサ制御電圧調整処理の周期を測り、タイ
マがタイムアップすると、センサ制御電圧発生部５４に
指示して、初期センサ制御電圧を現像剤センサ３６に印
加させる。初期センサ制御電圧とは、調整の基準になる
センサ制御電圧であり、劣化の進行していない状態の現
像剤について所定のＴ／Ｃに対し所望のセンサ検出電圧
が得られる強さの制御電圧のことである。本実施の形態
では、Ｔ／Ｃが４％である現像剤に対して２．５Ｖのセ
ンサ検出電圧値を得られる７Ｖという強さの電圧が初期
センサ制御電圧である（図６参照）。そして、現像剤セ
ンサ３６から出力されてくるセンサ検出電圧に対し、５
ミリ秒の間隔で１秒間にわたって２００回のサンプリン
グを行い、サンプリング結果の電圧値の最大値と最小値
との差をリップル幅とするのである。

【００３７】ＣＰＵ５１は、センサ制御電圧の補正を終
えると、次いでトナー補給要否判定のための処理を行
う。処理内容は公知のトナー補給要否判定と変わりな
い。まず、ＣＰＵ５１はセンサ制御電圧発生部５４に指
示して、補正後のセンサ制御電圧値に相当する電圧を現
像剤センサ３６に印加させる。次いで、現像剤センサ３
６から出力されてくる検出電圧をサンプリングし、得ら
れた検出電圧値の平均と基準電圧値（２．５Ｖ）とを比
較する。検出電圧値が基準電圧値を上回れば、Ｔ／Ｃは
４％を下回ることになるので、ＣＰＵ５１はトナー補給
ローラ３２３に指示してトナーの補給を行わせる。

【００３８】ＲＯＭ５２には、濃度制御プログラムおよ
び、濃度制御に必要な情報のうち内容の固定したもの
（初期センサ制御電圧値、基準電圧値、センサ制御電圧
補正係数の情報）が格納されている。ＲＡＭ５３には、
濃度制御処理用にＣＰＵ５１が設定／参照する可変情報
が格納される。

【００３９】（トナー濃度制御装置５０の動作）次に、
上記の構成を有するトナー濃度制御装置５０の動作につ
いて、ＣＰＵ５１を中心にフローチャートに従って説明
する。図９は、トナー濃度制御装置５０の動作を示すフ
ローチャート図である。トナー濃度制御装置５０は、複
写機１の電源投入時に起動し、図外のタイマをもとに一
定周期でセンサ制御電圧値更新を行う（Ｓ９０１、Ｓ９
０２）。

【００４０】周期タイマがタイムアップすると、ＣＰＵ
５１は先ず初期処理として、処理に用いる情報の初期化
を行う（Ｓ９０３）。具体的には、最大電圧値：Vmax、
計測回数：Cv、サンプリング電圧値：Vdには値「０」を
格納し、最小電圧値：Vminには格納可能な上限値を格納
しておく。次いで、ＣＰＵ５１は、センサ制御電圧発生
部５４を起動して、現像剤センサ３６に対してＲＯＭ５
２内の初期制御電圧値（７Ｖ）に相当する電圧をセンサ
に印加させる（Ｓ９０４）。そして、現像剤センサ３６
から出力されてくるセンサ検出電圧の値をサンプリング
し、サンプリング電圧値：Vdに格納するとともに、計測
回数：Cvの値をインクリメント（＋１）する（Ｓ９０
５）。

【００４１】それから、ＣＰＵ５１は、サンプリング電
圧値：Vdと最大電圧値：Vmax、サンプリング電圧値：Vd
と最小電圧値：Vmin、をそれぞれ比較する。そして、サ
ンプリング電圧値：Vdが最大電圧値：Vmaxを上回った場
合には（Ｓ９０６:Yes）、最大電圧値：Vmaxの内容をサ
ンプリング電圧値：Vdの値に置き換える（Ｓ９０７）。
また、サンプリング電圧値：Vdが最小電圧値：Vminを下
回った場合には（Ｓ９０８:Yes）、最小電圧値：Vminの
内容をサンプリング電圧値：Vdの値に置き換える（Ｓ９
０９）。

【００４２】以上の動作（ステップＳ９０５からＳ９０
９）を５ミリ秒間隔で２００回繰り返したところで（Ｓ
９１０:Yes）、ＣＰＵ５１は最大電圧値：Vmaxから最小
電圧値：Vminを差し引いてリップル幅を求める（Ｓ９１
１）。次いで、ＲＯＭ５２内の補正テーブル（表１）を
参照して、このリップル幅の値に対応する補正係数を得
る。そして、補正係数を初期制御電圧値（７Ｖ）に乗じ
て、補正センサ制御電圧値を求める（Ｓ９１２）。

【００４３】ＣＰＵ５１はセンサ制御電圧を補正する
と、補正後のセンサ制御電圧でトナー補給要否の判定を
行う。先ず、センサ制御電圧発生部５４に指示して補正
センサ制御電圧値に相当する制御電圧を現像剤センサ３
６に印加させ（Ｓ９１３）、これに対するセンサ検出電
圧値をサンプリングして平均値を求め、これをＲＯＭ５
２内に格納された基準電圧値（２．５Ｖ）と比較してト
ナー補給の要否を判定する。そして、センサ検出電圧平
均値が基準電圧値を上回れば（Ｓ９１４:Yes）、現像剤
におけるキャリア量の割合が基準より大きい（トナー量
が基準より少ない）ということなので、トナー補給ロー
ラ３２３を起動して、現像槽にトナーを送り込ませる
（Ｓ９１５）。

【００４４】トナー濃度制御装置５０は以上の処理（ス
テップＳ９０１〜Ｓ９１５）を、複写機１の電源がＯＦ
Ｆされるまで（Ｓ９１６:Yes）、一定周期で繰り返す。
上記の通り、本実施の形態におけるトナー濃度制御装置
３０は、センサ検出電圧値のリップル幅から現像剤の劣
化度合いを判定し、劣化の度合いに応じてセンサ制御電
圧を調整する。これにより、劣化によってセンサ検出電
圧が実際のＴ／Ｃに対して低くなるのを、センサ制御電
圧上昇によるセンサ検出電圧値上昇で相殺しており、本
実施の形態のようにＴ／Ｃが４％の現像剤の場合にはセ
ンサ検出電圧平均値が２．５Ｖ周辺で一定となるように
し、トナー濃度検知の精度を保つことができる。

【００４５】なお、本実施の形態では、リップル幅に応
じてセンサ制御電圧値を調整することで現像剤劣化によ
るセンサ検出電圧値の誤差を解消しているが、センサ制
御電圧を変化させるのでなく、センサ検出電圧値の方を
直接リップル幅に応じて補正することにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のトナー濃度検出装置は、現像器中の２成分現像剤にお
けるトナー濃度を経時的に計測して、そのトナー濃度計
測値の経時的な変動量であるリップル幅をもとに現像剤
の劣化度合いを判定し、劣化度合いに応じてトナー濃度
計測値を補正させるので、時間の経過と共に徐々に進行
する現像剤の劣化に対応して長期間にわたり現像剤中の
トナー濃度（Ｔ／Ｃ）を正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された一実施の形態における複写
機の構造を示す断面図である。

【図２】同実施の形態における現像装置の構造を示す断
面図である。

【図３】同実施の形態におけるセンサ検出電圧値とＴ／
Ｃとの関係を示す図である。

【図４】同実施の形態におけるセンサ検出電圧値の変化
を示す図である。

【図５】同実施の形態におけるトナー濃度制御装置の構
成を示すブロック図である。

【図６】同実施の形態において、Ｔ／Ｃが４％の場合に
おけるセンサ制御電圧値とセンサ検出電圧値との関係を
示す図である。

【図７】同実施の形態における稼働時間とセンサ検出電
圧のリップル幅との関係を示す図である。

【図８】同実施の形態におけるセンサ検出電圧のリップ
ル幅とＴ／Ｃ検出誤差との関係を示す図である。

【図９】同実施の形態におけるトナー濃度制御装置の動
作を示すフローチャート図である。

【符合の説明】１複写機２１感光体ドラム３０現像装置３６センサ５０トナー濃度制御装置５１ＣＰＵ５４センサ制御電圧発生部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像器中の２成分現像剤におけるトナー
濃度を検出するトナー濃度検出装置であって、２成分現像剤におけるトナー濃度を経時的に計測する計
測手段と、前記計測手段が出力するトナー濃度計測値の経時的な変
動量であるリップル幅をもとに前記２成分現像剤の劣化
度合いを判定する劣化判定手段と、前記２成分現像剤の劣化度合いに応じて前記計測手段を
制御し、トナー濃度計測値を補正させる補正手段と、を
有することを特徴とするトナー濃度検出装置。
【請求項２】前記劣化判定手段は、経時的に計測され
たトナー濃度計測値の最大値と最小値との差をリップル
幅として劣化度合いを判定することを特徴とする、請求
項１記載のトナー濃度検出装置。
【請求項３】前記制御手段は前記リップル幅の大小に
応じて前記トナー濃度計測手段を駆動制御する電圧を変
化させることを特徴とする、請求項１または２に記載の
トナー濃度検出装置。