JP2917410B2 - 現像剤濃度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （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粉体現像剤を
用いた画像形成装置において、前記現像剤の現像剤濃度
を光学的手法により測定する現像剤濃度測定装置に関す
るものである。

（従来の技術） トナーとキャリアとからなる粉体現像剤を用いた画像
形成装置では、画像濃度の適正化を図るために、現像剤
濃度、すなわちキャリアに対するトナーの重量混合比
（以下、「トナー濃度」という。）を測定し、その結果
に基づいてトナー補給をしなければならない。

このため、前記トナー濃度を測定する方法として、透
明検出窓を介して現像剤撹拌部の現像剤を照明し、その
反射光から現像剤のトナー濃度を測定する光学式濃度測
定方法が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この光学式農度測定方法では、前記透
明検出窓に現像剤が付着すると、現像剤の真のトナー濃
度が測定できないという問題点を有していた。

また、透明検出窓に接する現像剤の量や嵩密度が変動
すると測定結果に変動を生じる。換言すれば、現像剤濃
度が適正であっても、現像剤量や嵩密度が変動すること
で、現像剤濃度が不適正であるという結果を得ることが
ある、という問題点を有していた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、現像剤搬送部と、回転しながら前記現像剤
搬送部の現像剤を搬送する回転搬送部材と、前記現像剤
搬送部に臨む透明検出窓と、前記回転搬送部材に固定さ
れ、前記現像剤を保持し、該現像剤を前記回転部材の回
転に従って前記透明検出窓に接触させる複数の磁石と、
前記磁石に保持され透明検出窓に接触する現像剤を照明
し、その反射光より現像剤濃度を測定する濃度測定部と
からなり、前記複数の磁石のうち少なくとも一の磁石を
清掃用磁石とし、該清掃用磁石に保持された現像剤の前
記透明検出窓に対する接触力を他の磁石よりも強く設定
したものである。

なお、前記清掃用磁石の検出窓に対する接触力を強く
設定するのは、清掃用磁石と透明検出窓との間隔を他の
磁石と透明検出窓との間隔よりも狭くするか、または清
掃用磁石を他の磁石よりも強磁力とすることにより行
う。

（作用） 前記現像剤濃度装置によれば、清掃用磁石によって透
明検出窓が確実に清掃され、透明検出窓に現像剤が付着
していない状態で現像剤濃度が測定される。

また、現像剤濃度は、磁石と透明検出窓との一定厚の
空間に磁石の磁力によって保持された現像剤より検出さ
れるので、真の現像剤濃度を測定することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、添付図面を参照して
説明する。

I.複写機 第１図は電子写真法によるフルカラー複写機１を示
し、この複写機１では、プリントスイッチ100（第10図
参照）が押されると、感光体２が矢印方向に回転し、帯
電装置３で外周の感光体層が一様に帯電される。

画像読取装置５は原稿台４に載置された原稿（図示せ
ず）を照明し、その反射光が読取光学部６に露光され
て、画素ごとに赤、青、緑の三色の色信号として読み取
られる。この赤、青、緑の色信号は画像処理回路によっ
てイエロー、マゼンタ、シアン、若しくはこれにブラッ
クを加えた３値または４値の信号に変換されてレーザ発
生装置７に送られる。

レーザ発生装置７は前記信号に基づいて変調されたレ
ーザ光を感光体２の帯電領域に照射し、各色の画像情報
に応じて静電潜像を形成する。

現像ユニット８は、トナーとキャリアとからなる二成
分系の現像剤を収容した複数の現像装置8Y,8M,8C,8Bを
備えており、全体的に上下に移動して選択された一つの
現像装置が感光体２に対向し、前記静電潜像を対応する
色のトナーを有する現像装置で顕像化する。なお、現像
装置8Y,8M,8C,8Bはそれぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）のトナーを収容
している。

トナー像は、給紙装置９より搬送され、転写ドラム10
の外周に巻き付いている転写紙に、転写装置11の放電に
基づいて順次転写され、フルカラートナー像が形成され
る。

フルカラートナー像が形成された転写紙は転写ドラム
10から分離され、搬送装置12で定着装置13に搬送され、
ここでトナー像が転写紙に加熱定着されて排紙トレー14
に排出される。

II.現像装置 第2,3図は現像装置8Y,〜,8B（以下、「現像装置8Y」
と略す。）の構成を示す。

現像装置8Yは、概略、現像部20、現像剤撹拌部30（以
下、「撹拌部30」という。）、トナー補給部60、で構成
されている。

（ｉ） 現像部20 現像部20には、感光体２に対向する現像ローラ21が収
容されている。現像ローラ21は、非回転状態に固定され
た磁石体22と、その周囲を回転するスリーブ23とからな
り、スリーブ23は現像モータ24に駆動連結され、矢印方
向に回転駆動するようにしてある。また、スリーブ23は
高圧電源25に接続され、所定の現像バイアスV_Bが印加さ
れるようになっている。さらに、スリーブ23の上部外周
面に穂高規制板26が対向させてある。

（ii） 撹拌部30 撹拌部30には、現像部20に隣接する第１撹拌路31と、
その背後に位置する第２撹拌路32が形成され、これら撹
拌路31,32は壁33で仕切られるも壁33の奥側と手前側を
切除して形成した通路34,35で連結されている。

バケットローラ36、搬送スクリュウ37は、第１撹拌路
31、第２撹拌路32にそれぞれ配置され、共に撹拌モータ
38に駆動連結されて矢印方向にそれぞれ回転するように
してある。

遮光板39は現像槽から突出した搬送スクリュウ37の軸
38に取り付けてあり、搬送スクリュウ37と共に回転し、
ホトインタラプタ40で検出されるようになっている。こ
のホトインタラプタ40により、後述の磁石45,46の回転
位置を検出することができる。

磁石保持部材41は非磁性材料からなり、筒状の本体42
と、この本体42から互いに反対方向に突出する二つの扇
状突部43,44とで構成され、前記突部43,44の外周面にそ
れぞれ磁石45,46が設けてある。

ここで、第5,6図に示すように、軸38の中心から磁石4
5,46の外周面までの距離は磁石45の方が長く、磁石45,4
6の外周面と後述するトナー濃度検出センサ50の検出窓5
4との間隔d₁，d₂は、d₁＜d₂の関係に設定してある。

また、第７図に示すように、磁石45,46の移動方向と
直交する方向の幅l₁は、前記トナー濃度検出センサ50の
検出窓54の幅l₀よりも大きくしてある。

なお、以下の記載では、磁石45を清掃用磁石45、磁石
46を濃度検出用磁石46という。

前記構成からなる磁石保持部材41は、手前側通路35の
近傍に、本体41を軸38に外嵌して固定されている。

トナー濃度検出センサ50は、第４図に示すように、ハ
ウジング51と、このハウジング51に固定した発光素子52
と受光素子53と、これら素子52,53の検出位置を覆う透
明検出窓54と、で構成されている。

検出窓54は、第２撹拌部32に臨む外面に導電処理を施
した透明部材（例えばネサガラス）で、窓バイアス電源
58が接続され、窓バイアスV_wが印加されるようになって
いる。

窓バイアスV_wは、トナーの帯電極性と同一の極性とし
てあり、トナー帯電電荷と窓バイアスとの反発作用によ
り検出窓54へのトナーの付着を防止するようにしてあ
る。

なお、窓バイアス電源58は、スリーブ23に印加する現
像バイアスV_Bがトナー帯電極性と同極性のときは、現像
バイアス電源25と兼用するようにすると、電源が単一で
済み回路構成が簡略化できる。

また、検出窓54を、トナーの帯電極性と同極性の帯電
傾向を有する材料で構成してもよい。その素材として、
プラス帯電傾向を有するものには、ガラス、アクリル樹
脂、アセテート樹脂、マイナス帯電傾向を有するものに
はPFA等のふっ素樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエーテル
サルホンなどがある。

前記トナー濃度検出センサ50は、第2,3図に示すよう
に、第２撹拌路32の後壁であって、前記磁石45,46が通
過する領域の対向部に、透明検出窓54が磁石45,46と対
向し、第７図に示すように、これら磁石45,46の幅l₁の
内側に位置するように取り付けてある。

スクレーパ59は、非磁性のプラスチック、ゴム、また
はプラスチックフィルム等からなり、第２撹拌路32であ
って磁石45,46が通過する領域の対向部に設けてあり、
その前面を通過する磁石45,46との間に徴小ギャップが
確保されている。

（iii） トナー補給部60 トナー補給部60は第２撹拌路32の後部に隣接してあ
り、前記トナー濃度検出センサ50の奥側に設けた補給口
61を介して第２撹拌路32に連絡している。また、トナー
補給部60には補給スクリュウ62が収容され、これがトナ
ー補給モータ63に駆動連結されている。さらに、トナー
補給部60は図示しないトナーホッパに連結してあり、該
トナーホッパより対応する色のトナーが供給されるよう
になっている。

（iv） センサ回路部 第９図はトナー濃度検出センサ50の回路構成を示す。
この図において、70はオペアンプである。71はゲイン調
整用ボリュームで、受光素子53に流れる電流を電圧に変
換し、その出力は第10図に示す制御装置CPUのアナログ
入力ポートに入力されるようになっている。なお、発光
素子52の発光波長ピーク値は890nmとしてあり、受光素
子53は前記波長に感度を有するものが使用されている。

（ｖ） メイン制御回路部 第10図はメイン制御部の制御回路ブロック図で、制御
装置CPUは現像モータ24、撹拌モータ38、トナー補給モ
ータ63、現像バイアス電源25、窓バイアス電源58にリモ
ート信号を出力し、プリントスイッチ100、ホトインタ
ラプタ40、トナー濃度検出センサ50Y,50M,50C,50Bから
の信号が入力されるようになっている。なお、50Y,50M,
50C,50Bはそれぞれ現像装置50Y,50M,50C,50Bに設けたト
ナー濃度検出センサを示す。

III.現像装置の現像動作 （ｉ） 現像装置の動作について説明する。

現像装置では、トナーとキャリアで構成される現像剤
が第１撹拌路31と第２撹拌路32に収容されており、第１
撹拌路31の現像剤はバケットローラ36の回転により奥側
から手前側に搬送され、手前側の通路35を介して第２撹
拌路32に搬送される。

第２撹拌路32の現像剤は、搬送スクリュウ37の回転に
より手前側から奥側に搬送され、奥側の通路34を介して
第１撹拌路31に搬送される。

このように、撹拌部30の現像剤は、通路34,35を介し
て循環搬送され、その間に混合撹拌されて、トナーとキ
ャリアはそれぞれ逆の極性に帯電する。

また、現像剤は第１撹拌路31を搬送される際にバケッ
トローラ36でスリーブ23の外周面に供給される。スリー
ブ23に供給された現像剤は磁石体22の磁力により保持さ
れ、スリーブ23の回転と共に矢印方向に搬送され、穂高
規制板26で規制されたのち、感光体２との対向部で静電
潜像にトナーが供給されて現像が行われる。

第２撹拌部32では、搬送スクリュウ37と共に回転する
磁石45,46に現像剤が保持され、矢印方向に搬送され
る。

これら磁石45,46に保持された現像剤は磁気ブラシを
形成しており、第５〜７図に示すように、清掃用磁石45
に保持された磁気ブラシ47と、濃度検出用磁石46に保持
された磁気ブラシ48が、搬送スクリュウ37の回転にした
がって交互にトナー濃度検出センサ50の検出窓54を摺擦
する。

検出窓54を摺擦した磁気ブラシ47,48はスクレーパ59
で掻き落とされ、磁石45,46には新たな現像剤が保持さ
れ、第２撹拌路32を手前側から奥側に搬送される現像剤
のトナー濃度が順次検出される。

そして、清掃用磁石45の磁気ブラシ47が検出窓54と接
触する際に、この検出窓54に付着している現像剤が除去
される。

ここで、軸38の配設方向における磁石45,46の幅l
₁は、検出窓54の幅l₀よりも広く、かつ幅l₁の内側に検
出窓54が位置する構成としてあるので、磁石45,46の外
周に起立している磁気ブラシが検出窓54に接触し、全体
が均一に清掃される。なお、第８図に示すように、本実
施例とは逆に、検出窓54の幅l₀が磁石45,46の幅よりも
広い場合、磁気ブラシ47,48が検出窓54の全面を均一に
清掃できず、検出窓54に現像剤が付着することとなる。

トナー濃度検出センサ50では、発光素子52から発射さ
れた光が検出窓54を介して現像剤を照明し、その反射光
を受光素子53で検出し、受光素子53は受光量に応じた電
圧の信号を制御装置CPUに出力する。

ここで、濃度検出用磁石46、清掃用磁石45がトナー濃
度検出センサ50に対向しているとき、これら磁石45,46
と検出窓54との間隔はそれぞれ一定（d₂，d₁）に設定さ
れ、その空間に存在する現像剤量も磁石45,46の磁力に
よって安定しているので、センサ50から出力される信号
は、第25図における領域A,Cにそれぞれ示すように、ト
ナー濃度に対応し、第２撹拌部32に収容されている現像
剤の多少や嵩密度によって変化することがない。

なお、濃度検出用磁石46がセンサ50に対向していると
きの出力（領域Ａ）は、清掃用磁石47がセンサ50に対向
しているときの出力（領域Ｂ）よりも高くなる。これ
は、磁石45,46とセンサ50との間隔がd₁＜d₂の関係に設
定されているため、検出窓54に接触する磁気ブラシの密
度が異なるからである。

また、磁石45,46がセンサ50に対向しているときの出
力は安定している。これは、磁石45,46の周囲が軸38を
中心とする円周上に位置しているからである。例えば、
第27図に示すように、保持部材41aに断面長方形の磁石4
5a,46aを取り付けた場合、第28図における領域Ａ′の出
力に示すように、センサ50に磁石45a,46aが接近すると
き、また離れていくときの出力にリップルが現れる。

一方、磁石45,46がトナー濃度検出センサ50に対向し
ていないとき、センサ50の出力（第25図における領域Ｂ
の出力）は、第２撹拌部32に存在する現像剤量の多少に
よって変化する。

以上のことから、濃度検出用磁石46の磁気ブラシ48が
検出窓54を摺擦するとき受光素子53から出力される信号
（第25図における領域Ａの信号）よりトナー濃度が検出
される。

また、磁気ブラシ47,48が検出窓54に非接触のとき受
光素子53から出力される信号（第25図における領域Ｂの
信号）より現像剤量が検出される。

このようなトナー濃度検出および現像剤量検出の処理
は、感光体２に対向している現像状態の現像装置だけで
なく、感光体２から退避している非現像状態の現像装置
においても行われる。

すなわち、非現像状態の現像装置にあっては、適宜撹
拌モータ38を駆動してトナー濃度等が検出され、現像装
置が現像状態に設定されたときには適正なトナー濃度お
よび現像剤量に設定されている。

（ii） 制御装置のトナー濃度検出処理、現像剤量検出
処理等に関する制御について、第11図から第23図のフロ
ーチャートを参照して詳細に説明する。

a.メインルーチン（第11図参照） メインルーチンでは、複写機１に電源が投入されてプ
ログラムがスタートすると、ステップ＃１でレジスタや
周辺インターフェイスの初期設定を行う。

ステップ＃２では、１ルーチンの長さを規定するため
の内部タイマをスタートさせる。この１ルーチンの長さ
は、以下で説明する各種タイマをカウントする際の基準
となるもので、本ルーチンを通過する回数によりタイマ
がカウントされる。

ステップ＃３では、画像濃度をコントロールするため
の濃度検出処理を行う。この処理内容は後に詳述する。

ステップ＃４では、その他の複写動作に必要な処理を
行い、ステップ＃５で内部タイマの終了を待ってステッ
プ＃２に戻る。

以上の処理により、１ルーチンの長さが一定に保た
れ、電源が投入されている間はステップ＃２から＃５の
各処理が繰り返される。

b.濃度検出処理 第12図に示す処理において、ステップ＃11でステー
ト値が“1"か否か判定される。このステート値は、濃度
検出処理で行われる処理の内容を決定するもので、複写
機１に電源を投入したとき、まず初期設定処理（ステッ
プ＃１）で“1"に設定される。

判定の結果、ステート値が“1"以外のときはステップ
＃21に進む。また、ステート値が“1"のときはステップ
＃12でプリントスイッチ100のオンエッジをチェック
し、プリントスイッチ100のオンエッジが検出されなけ
ればメインルーチンにリターンする。

一方、プリントスイッチ100のオンエッジが検出され
ると、ステップ＃13で窓バイアス電源58をオンし、検出
窓54にトナーと同極性の電圧を印加する（第24図参
照）。

次に、ステップ＃14で窓バイアス電源立上りタイマT₁
をセットし、ステップ＃15でステート値を“2"に変更し
てメインルーチンにリターンする。

前記窓バイアス立上りタイマT₁は、撹拌モータ38が駆
動する前に確実に検出窓54にバイアスV_wがかかるように
するためのものである。このような処理を行うのは、窓
バイアスV_wの印加前に撹拌モータ38の駆動が立ち上がっ
て搬送スクリュウ37が回転すると、この回転によって移
動する現像剤が検出窓54と接触することによってトナー
が付着し、このようにバイアス印加前に付着したトナー
は、その後バイアスV_wを印加しても検出窓54の表面から
容易に除去できないからである。

第13図に示す処理において、ステップ＃21ではステ
ート値が“2"か否かを判定し、ステート値が“2"以外の
ときはステップ＃31に進み、ステート値が“2"のときは
ステップ＃22に進む。

ステップ＃22では、窓バイアス電源立上りタイマT₁の
カウント値を更新する。次に、ステップ＃23では、前記
カウント値よりタイマT₁が終了したか否か判定し、未終
了ならばメインルーチンにリターンし、終了するとステ
ップ＃24で撹拌モータ38を駆動する（第24図参照）。

次に、ステップ＃25では撹拌モータ立上りタイマT₂を
セットし、ステップ＃26でステート値を“3"に変更して
メインルーチンにリターンする。

前記撹拌モータ立上りタイマT₂は、撹拌モータ38に電
圧を印加してから回転数が安定するまでの時間で、かつ
現像剤の流れが安定するまでの時間よりも長く設定し、
この時間内はトナー濃度検出センサ50からの出力が安定
しないことから、その間の出力に基づく濃度検出は行わ
ないようにしたものである。

第14図に示す処理において、ステップ＃31ではステ
ート値が“3"か否かを判定し、ステート値が“3"以外の
ときはステップ＃41に進み、ステート値が“3"のときは
撹拌モータ立上りタイマT₂のカウント値を更新する。

次に、ステップ＃33ではタイマT₂が終了したか否かを
判定し、タイマT₂が未終了のときはメインルーチンにリ
ターンし、終了するとステップ＃34でステート値を“4"
に変更してメインルーチンにリターンする。

第15図に示す処理において、ステップ＃41ではステ
ート値が“4"か否か判定し、“4"以外のときはステップ
＃51に進む。一方、ステート値が“4"のときはステップ
＃42で濃度検出許可フラグをセットし、ステップ＃43に
おいて、搬送スクリュウ37の遮光板39がホトインタラプ
タ40を遮光し、その出力がオン状態からオフ状態又はオ
フ状態からオン状態に変化するタイミングを検出する。

ホトインタラプタ40で遮光板39の遮光タイミングが検
出されると、ステップ＃44で濃度検出許可タイマT₃をセ
ットし、ステップ＃45でステート値を“5"に変更してメ
インルーチンにリターンする。

この濃度検出許可タイマT₃は、前記ステップ＃43で遮
光板39が検出されてから、検出用磁石46がトナー濃度検
出センサ50の検出位置に到達するまでの時間を規定する
ものである。

このタイマにより、検出窓54の対向部に検出用磁石46
が位置しているときのデータ（第25図における領域Ａの
データ）だけを抽出することができる。

第16図に示す処理において、ステップ＃51ではステ
ート値が“5"か否かを判定し、ステート値が“5"以外の
ときはステップ＃61に進む。一方、ステート値が“5"の
ときは、ステップ＃52で濃度検出許可タイマT₃を更新
し、ステップ＃53でタイマT₃が終了したか否か判定す
る。

ステップ＃53で濃度検出許可タイマT₃が未終了と判定
されるとメインルーチンにリターンし、タイマT₃の終了
が判定されると、第25図に示すように、トナー濃度検出
センサ50からの出力データX₁，…をサンプリングする。

次に、ステップ＃54で読み取りデータが10個になった
か否かを判定し、サンプリング中ならばメインルーチン
にリターンし、サンプリングされたデータX₁，…，X₁₀
が10個になったことが確認されると、ステップ＃55で前
記10個の出力データX₁，…，X₁₀を平均化（平均値Xa）
する。このように、10個のデータを読み取ることによ
り、偶発的なデータを丸め込むことができる。

続いて、ステップ＃55では、前記平均化されたトナー
濃度測定用の出力データXaを制御装置CPUのRAMに格納す
る。

そして、ステップ＃57で現像剤量検出許可タイマT₄を
セットし、ステップ＃58でステート値を“6"に変更し、
メインルーチンにリターンする。

前記現像剤量検出許可タイマT₄は、前記トナー濃度デ
ータのサンプリング終了後、検出用磁石46が検出窓54の
対向部から完全に退避するまでの時間に相当する。

ところで、前記サンプリングされた出力データX₁，
…，X₁₀は、検出用磁石46がトナー濃度検出センサ50に
対向しているときのデータである。すなわち、検出用磁
石46とトナー濃度検出センサ50との間の一定厚さの空間
に保持されている現像剤から読み取られたデータであ
る。

したがって、第25図に示すように、トナー濃度検出時
におけるトナー濃度検出センサ50からの出力は安定して
おり、結果として得られたデータはトナー濃度に対応し
て正確なものである。また、トナー濃度検出に先立って
清掃用磁石45に保持された磁気ブラシ47で検出窓54の表
面が清掃され、そこに付着しているトナーが除去されて
いるので、出力データは真のトナー濃度を反映したもの
である。

第17図に示す処理において、ステップ＃61では、ス
テート値が“6"か否か判定し、“6"以外のときはステッ
プ＃71に進む。一方、ステート値が“6"のときは、ステ
ップ＃62で現像剤量検出許可タイマT₄を更新し、ステッ
プ＃63でこのタイマT₄が終了したか否かを判定し、現像
剤量検出許可タイマT₄が未終了ならばメインルーチンに
リターンする。なお、タイマT₄の終了時点では、いずれ
の磁極43,44もトナー濃度検出センサ50の対向部から退
避している。

現像剤量検出許可タイマT₄が終了すると、第25図に示
すように、トナー濃度検出センサ50からの出力データ
Y₁，…をサンプリングする。そして、ステップ＃64でデ
ータのサンプリング数が10個になったか否か判定し、サ
ンプリング数が10に満たないときはメインルーチンにリ
ターンし、サンプリング数が10個になれば、ステップ＃
65で前記サンプリングされた10個のデータY₁，…，Y₁₀
を平均化（平均値Ya）し、ステップ＃66で平均化された
データYaをRAMに格納し、ステップ＃67でステート値を
“7"に変更してメインルーチンにリターンする。

第18図に示す処理において、ステップ＃71ではステ
ート値が“7"か否かを判定し、“7"以外のときはステッ
プ＃81に進む。一方、カウンタ値が“7"のときはRAMに
格納されている現像剤量のデータYaを呼び出し、このデ
ータをもとにステップ＃73で現像剤量（データYa）が所
定レベル以上か否か判定する。

現像剤量が所定レベル以上のとき、ステップ＃74でス
テート値を“8"に変更してメインルーチンにリターンす
る。

一方、現像剤量が所定レベル以下のとき、ステップ＃
75で操作パネル（図示せず）に異常発生のトラブル表示
を行い、ステップ＃76でコピー動作を停止し、不良画像
の作成を防止してメインルーチンにリターンする。

なお、ステップ＃73で判定の基準となる現像剤量の所
定レベルとは、検出窓54の前面に現像剤が存在しなくな
り、センサ出力（Ya）が急激に変化するレベルをいう。

第19図に示す処理において、ステップ＃81ではステ
ート値が“8"か否かを判定し、“8"以外のときはステッ
プ＃91に進む。

一方、ステート値が“8"のとき、ステップ＃82でRAM
に格納されている濃度データXaを呼び出し、ステップ＃
83で現像剤のトナー濃度（データYa）が所定レベル以下
か否か判定される。

現像剤のトナー濃度が所定の濃度レベル以下のとき
は、ステップ＃84でトナー補給タイマT₅をセットし、ス
テップ＃85でトナー補給モータ63を駆動し、トナーホッ
パより供給されたトナーを第２撹拌路32に補給し、ステ
ップ＃86でステート値を“9"に変更してメインルーチン
にリターンする。

一方、ステップ＃83でトナー濃度が所定レベル以上と
判定されたときは、ステップ＃87でステート値を“10"
に変更してメインルーチンにリターンする。

第20図に示す処理において、ステップ＃91ではステ
ート値が“9"か否か判定し、ステート値が“9"以外のと
きはステップ＃111に進む。

一方、ステート値が“9"の場合、ステップ＃92でトナ
ー補給タイマT₅を更新し、ステップ＃93でタイマT₅の終
了を判定する。

そして、トナー補給タイマT₅が未終了の場合、メイン
ルーチンにリターンする。

トナー補給タイマT₅が終了すると、ステップ＃94でト
ナー補給モータ63をオフしたのち、ステップ＃95から＃
99でそれぞれ窓バイアス電源立上りタイマT₁、濃度検出
許可フラグ、濃度検出許可タイマT₃、トナー補給タイマ
T₅、現像剤量検出許可タイマT₄をリセットする。

次に、ステップ＃100で次のコピー要求が有るか否か
を判定し、コピー要求があればステップ＃101でステー
ト値を“4"に変更して同様の動作を繰り返す。また、コ
ピー要求が無ければステップ＃102でステート値を“11"
に変更して、それぞれメインルーチンにリターンする。

第21図に示す処理において、ステップ＃111ではス
テート値が“10"か否かを判定し、“10"以外のときはス
テップ＃121に進む。一方、ステート値が“10"、つまり
トナー濃度が所定のレベル以上のときはステップ＃112
から＃115で、窓バイアス立上りタイマT₁、濃度検出許
可フラグ、濃度検出許可タイマT₃、現像剤量検出許可タ
イマT₄をそれぞれリセットする。

次に、ステップ＃116では次のコピーの要求が有るか
否かを判定し、引き続いてコピーの要求があればステッ
プ＃117でステート値を“4"に変更し、次のコピーの要
求が無ければステップ＃118でステート値を“11"に変更
する。

第22図に示す処理において、ステップ＃121ではス
テート値が“11"か否かを判定し、“11"以外のときはス
テップ＃131に進み、“11"のときはステップ＃122に進
む。

ステップ＃122では、最終転写紙が定着装置13を通過
して排紙トレー14に排出されたか否かを判定する。この
判定は、定着装置13から排紙トレー14に至る搬送経路中
に設けた検出スイッチ15からの信号に基づいて行う。

最終転写紙が排紙トレーに排出されていなければメイ
ンルーチンにリターンし、最終転写紙が排出されるとス
テップ＃123で現像モータ立上りタイマT₂をリセット
し、ステップ＃124で撹拌モータ38をオフし、ステップ
＃125で窓バイアスオフタイマT₆をセットし、ステップ
＃126でステート値を“12"に変更してメインルーチンに
リターンする（第24図参照）。

第23図に示す処理において、ステップ＃131ではス
テート値が“12"か否か判定し、“12"以外のときはメイ
ンルーチンにリターンし、“12"のときはステップ＃132
で窓バイアスオフタイマT₆を更新する。

次に、ステップ＃133ではタイマT₆が終了したか否か
を判定し、未終了ならばメインルーチンにリターンし、
終了すればステップ＃134で窓バイアス電源58をオフ
し、ステップ＃135で窓バイアスオフタイマT₆をリセッ
トし、ステップ＃136でステート値を“0"に変更してメ
インルーチンにリターンする。

このように、第24図に示すように、撹拌モータ38が停
止してからT₆時間後に窓バイアス電源58がオフされる。
つまり、第２撹拌路32の現像剤の動きが停止した状態で
窓バイアス電圧V_Wがオフされるので、検出窓54にトナー
が付着することはない。また、次の現像時に検出窓54に
窓バイアスV_Wを印加すれば、検出窓54にトナーが付着し
ていない状態でトナー濃度検出が行われる。

なお、前記実施例では、清掃用磁石45と濃度検出用磁
石46を、軸38の中心から外周面までの距離の違いによっ
て区別したが、この距離を同一にして、磁石45と46の磁
力を違えることによって区別してもよい。この場合、例
えば、清掃用磁石45は2000ガウス、濃度検出用磁石46は
1000ガウスに設定する。このように磁力を違えることで
清掃用磁石45に保持された磁気ブラシの強さが濃度検出
用磁石46のそれよりも強くなり、検出窓54に付着した現
像剤を容易に除去することができる。ただし、磁石45,4
6がセンサ50に対向しているとき、第26図に示すよう
に、センサ50から出力される信号（それぞれ領域A,Cに
対応）のレベルは同一となる。

また、検出窓54は、磁石45,46の外周面との間に一定
の距離が保たれるように、円弧状にしてもよい。この場
合、検出窓54の全域にわたって優れた清掃効果を発揮で
きるとともに、安定したセンサ出力が得られる。

さらに、磁石45,46の移動方向前端部と後端部を面取
りして曲面に形成してもよい。このようにすれば、それ
らの部分における磁力線の集中が軽減し、検出面54への
現像剤によるストレスが減少する。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明は、現像剤搬送
部と、回転しながら前記現像剤搬送部の現像剤を搬送す
る回転搬送部材と、前記現像剤搬送部に臨む透明検出窓
と、前記回転搬送部材に固定され、前記現像剤を保持
し、該現像剤を前記回転部材の回転に従って前記透明検
出窓に接触させる複数の磁石と、前記透明検出窓に接触
する現像剤を照明し、その反射光より現像剤濃度を測定
する濃度測定部とからなり、前記複数の磁石のうち少な
くとも一の磁石を清掃用磁石とし、該清掃用磁石に保持
される現像剤の前記透明検出窓に対する接触力を、磁力
又は磁石と透明検出窓との距離を適宜設定することによ
り、他の磁石よりも強くしている。

したがって、清掃用磁石によって透明検出窓が確実に
清掃され、透明検出窓に現像剤が付着していない状態で
現像剤濃度が測定される。

また、現像剤濃度は、磁石と透明検出窓との一定厚の
空間に磁石の磁力によって保持された現像剤より検出さ
れるので、真の現像剤濃度を測定することができる。

さらに、現像剤撹拌部に収容されている現像剤量や、
現像剤の嵩密度のいかんに拘わらず、正確な現像剤濃度
の検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はフルカラー複写機の断面図、第２図は現像装置
の横断面図、第３図は現像装置のII−II線断面図、第４
図はトナー濃度検出センサの断面図、第5,6図は現像装
置の部分断面図、第７図はトナー濃度検出センサと磁石
との関係を示す図、第８図は第７図の比較例の図、第９
図はトナー濃度検出センサの回路図、第10図は制御装置
のブロック図である。 第11図はセンサ出力を示す図、第12図から第23図は現像
剤濃度検出に関する制御のフローチャートで、第11図は
メインルーチン、第12〜23図は濃度検出処理のフローチ
ャート、である。 第24図は窓バイアス電源と撹拌モータの動作タイミング
を示すタイムチャート、第25,26図はセンサ出力を示す
図、第27図は比較例の現像装置の部分断面図、第28図は
第27図に示す現像装置のセンサ出力を示す図である。 １……複写機、２……感光体、８……現像ユニット、8
Y,8M,8C,8B……現像装置、20……現像部、30……撹拌
部、31……第１撹拌路、32……第２撹拌路、41……磁石
保持部材、45……清掃用磁石、46……濃度検出用磁石、
47,48……磁気ブラシ、50……トナー濃度検出センサ、5
4……検出窓、55……フィルム、59……スクレーパ。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−19772（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19771（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19770（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19769（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−151834（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−42066（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−42073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−164574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−80879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−105948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−115970（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−289873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−296070（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−149072（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−84952（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−109173（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−59267（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現像剤搬送部と、回転しながら前記現像剤
   搬送部の現像剤を搬送する回転搬送部材と、前記現像剤
   搬送部に臨む透明検出窓と、前記回転搬送部材に固定さ
   れ、前記現像剤を保持し、該現像剤を前記回転部材の回
   転に従って前記透明検出窓に接触させる複数の磁石と、
   前記磁石に保持され透明検出窓に接触する現像剤を照明
   し、その反射光より現像剤濃度を測定する濃度測定部と
   からなり、前記複数の磁石のうち少なくとも一の磁石を
   清掃用磁石とし、該清掃用磁石に保持された現像剤の前
   記透明検出窓に対する接触力を他の磁石よりも強く設定
   したことを特徴とする現像剤濃度測定装置。
2. 【請求項２】前記清掃用磁石と透明検出窓との間隔を、
   他の磁石と透明検出窓との間隔よりも狭くしたことを特
   徴とする請求項１の現像剤濃度測定装置。
3. 【請求項３】前記清掃用磁石を、他の磁石よりも強磁力
   としたことを特徴とする請求項１の現像剤濃度測定装
   置。