JPH10307434A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 現像剤の撹拌時間を短縮して現像剤の疲労を
防止する画像形成装置であって、流動する現像剤の正確
なトナー濃度を得て、正確なトナー濃度に基づいて補給
制御値を決定する事の可能な画像形成装置を供給する。 【解決手段】 現像剤を流動させる現像剤流動機構と、
１つの主駆動モータＭ４と、主駆動モータに遅れて前記
現像剤流動機構に動力を供給する現像駆動機構Ｍ３とを
備えていて電子写真プロセスを実行する画像形成装置に
おいて、電子写真プロセスの動作の履歴に応じた履歴デ
ータを出力する履歴データ出力手段と、現像駆動機構の
動作開始からトナー濃度信号の読み込みまでの時間間隔
を示すタイミングデータを、履歴データに応じてそれぞ
れ記憶するタイミング記憶手段と、履歴データを取り込
み、取り込んだ履歴データに対応したタイミングデータ
の示すタイミングでトナー濃度信号を読み込む制御手段
３１０とを備えることを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
によって画像形成を行う画像形成装置に関し、特に２成
分現像剤中のトナー濃度を正確に制御できる画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像剤を用いた電子写真プロセス
によって画像形成を実行する画像形成装置では、２成分
現像剤中に含まれるトナーの濃度を一定に保たないと原
稿に応じた正確なトナー画像を形成できなくなることが
知られている。そこで、現像で消費したトナーの量に見
合ったトナーを新しく補給する技術が種々提案されてい
る。これらの一例として、２成分現像剤中のトナーの濃
度に応じて透磁率が変化することに着目して、トナー濃
度検出回路の検出部としてコイルを使用して、インダク
タンスの変化を検出してトナー濃度を測定する技術が知
られている。特開昭６２−２４２８６号には、現像ユニ
ットの実現像時間率を検出し、この実現像時間率に基づ
いて画像濃度調整手段を制御する画像濃度制御方式に関
する技術が記載されている。

【０００３】また特開昭６２−２８７８０号には、トナ
ー濃度を検出された現像剤がトナー濃度検出手段の配置
された位置からトナー補給部に搬送されるまでの時間を
遅延させて、検出されたトナー濃度の不足分に応じた量
のトナーを補給する静電潜像現像装置に関する技術が記
載されている。

【０００４】しかしながら、２成分現像剤のトナー濃度
をトナー濃度に応じた透磁率の変化に基づいて検出する
と、現像剤の疲労や、使用環境により、センサー出力が
安定するまでの所用時間が変化する。現像剤の疲労はコ
ピー数の履歴や、ドラムカートリッジの駆動時間に従っ
て進む。

【０００５】トナーを新たに補給した後には、トナー濃
度を均一にさせて、またトナーを帯電させるために撹拌
を行う。また、撹拌によりせっかく濃度を均一にした現
像剤でも、ひとたび現像プロセスを実行すれば、現像剤
中のトナーが偏在してトナー濃度が不均一となる事はよ
く知られている。そこで、現像プロセスを実行する毎に
トナーの補給量をトナー濃度検出回路で求めて、適量の
トナーを補給し、十分に撹拌している。

【０００６】従来は現像剤の撹拌は主駆動モータの駆動
によって行っていた。主駆動モータは現像剤流動機構の
ほかに、給紙搬送機構、感光体ドラム等にも駆動力を同
時に供給していた。そして従来の複写機などではコピー
開始スイッチが操作されて、給紙、搬送などが開始した
時点で現像剤の撹拌が開始されていた。従って現像が開
始される以前に現像剤を十分に撹拌できた。十分に撹拌
することでトナー濃度は均一になり、安定した流速でト
ナーが流動するので主駆動モータの駆動開始から所定時
間が経過した時点で、トナー濃度検出回路は確実に正確
なトナー濃度を検出できた。このため、補給が必要なト
ナー量を正確に判断することが可能であった。

【０００７】ところが、現像剤は撹拌されるほどに疲労
が進む事がよく知られている。つまり、トナー濃度を均
一にするために十分に撹拌すれば現像剤の疲労が進行し
て、現像性が劣化してしまっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】発明者らは、現像剤の
劣化を防止しようとして、主駆動モータの駆動開始から
遅れて現像剤流動機構の駆動を開始させる現像駆動機構
を備えた画像形成装置を試みた。この画像形成装置では
現像剤の疲労の進行は防止することができたが、一方
で、トナー濃度を正確に読み込めないという新たな問題
が生じてしまった。

【０００９】トナー濃度センサーは、流動する現像剤に
関してトナー濃度を正確に検出するようにしてあり、さ
らに詳しくは、現像剤流動機構によって撹拌されつつ流
動する現像剤の透磁率の変化を検出する。ところが、現
像剤の撹拌の開始を遅らせたために、現像剤の撹拌時間
が不十分となってしまった。この結果、主駆動モータの
駆動開始から所定期間が経過した時点では、現像剤の流
動状態が安定せず、トナー検出センサーの検出信号が不
安定となり、ひいては正確なトナー濃度制御ができなく
なってしまった。

【００１０】そこで本発明は、現像剤の撹拌時間を短縮
して現像剤の疲労を防止する画像形成装置であって、流
動する現像剤の正確なトナー濃度を得て、正確なトナー
濃度に基づいて補給制御値を決定する事の可能な画像形
成装置を供給する事を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の課題は、請求項
１に記載の画像形成装置によって解決できた。

【００１２】この画像形成装置では、現像剤流動機構が
主駆動モータの駆動開始より遅れて駆動を開始するの
で、現像剤の疲労の進行を遅くすることができる。ま
た、トナー濃度信号の読み込みタイミングは、現像駆動
機構の駆動開始、すなわち撹拌開始のタイミングからの
時間間隔として設定される。その上、読み込みタイミン
グは、現像剤の疲労度に対応した履歴データに応じて変
更している。このように読み込みタイミングを設定した
うえでトナー濃度検出手段のトナー濃度信号を読み込ん
でいるので、現像剤流動機構の駆動開始が主駆動モータ
の駆動開始よりも遅らせてあるにもかかわらずに、現像
剤の流動が安定してからトナー濃度信号を読み込むこと
が可能となった。従って正確なトナー濃度を得ることが
可能となった。

【００１３】この画像形成装置は、さらに前記履歴デー
タは、コピー数の累計または現像剤流動機構の駆動時間
の累計としても良い。

【００１４】また、本発明の課題は請求項３に記載の画
像形成装置によっても解決できた。

【００１５】この画像形成装置では、現像駆動機構が主
駆動モータの駆動開始より遅れて現像剤流動機構の駆動
を開始するので、現像剤の疲労の進行を遅くすることが
できる。また、トナー濃度信号の読み込みタイミング
は、現像駆動機構の駆動開始、すなわち現像剤の撹拌開
始のタイミングからの時間間隔として設定される。その
うえ第一のトナー濃度信号と第二のトナー濃度信号とを
互いに時間をずらして読み込み、第一及び第二のトナー
濃度信号の信頼性を判断している。判断の結果が、第一
及び第二のトナー濃度信号が信頼できるものとの結果で
あれば前記第一及び第二のトナー濃度信号の平均値によ
ってトナー補給量に対応した補給制御値を設定する。こ
のように信頼できるトナー濃度信号に従っているので、
現像剤流動機構の駆動開始が主駆動モータの駆動開始よ
りも遅らしてあるにもかかわらずに、現像剤の流動状態
が不安定な場合のトナー濃度信号を基に補給制御値が決
定されることはなく、正確なトナー濃度を得ることがで
きた。

【００１６】また、本発明の課題は請求項４に記載の画
像形成装置によっても解決できた。

【００１７】この画像形成装置では、前記第一のトナー
濃度信号が信頼できないものと判断されると、さらに前
記第二の読み込みに遅れてさらに第三の読み込みを実行
して第三のトナー濃度信号を得て、第二と第三のトナー
濃度信号の信頼性を判断する。例えば、第二回目と第三
回目の読み込み信号から、第二回目のトナー濃度信号が
信頼できないと判断されたら、第四回目の読み込みを実
行して、第三回目と第四回目のトナー濃度が信頼できる
ものと判断されれば、第三回目と第四回目のトナー濃度
信号の平均値を得る。この例の第四回目のトナー濃度信
号は、本発明の第三のトナー濃度信号の一例である。こ
のようにして信頼できるトナー濃度信号が得られるまで
トナー濃度信号の読み込みを繰り返すので、現像剤流動
機構の駆動開始が主駆動モータの駆動開始よりも遅らし
てあるにもかかわらずに、信頼できるトナー濃度信号に
基づき補給制御値を決定し、正確なトナー濃度に基づい
てトナー濃度制御を行うことができた。

【００１８】この画像形成装置は、さらに前記現像駆動
手段の停止指令信号を出力する停止指令信号出力手段
と、前記第三のトナー濃度信号を読み込み終了するまで
は前記停止指令信号の出力を遅延させる制御手段とを備
えてもよい。

【００１９】また、本発明の課題は請求項６に記載の画
像形成装置によっても解決できた。

【００２０】この画像形成装置では、前記現像駆動機構
の駆動開始から所定のタイミングで、第一回目のトナー
濃度信号の読み込みを開始する。続いて時間間隔をおい
て第二回目以降のトナー濃度信号の読み込みを実行す
る。こうして得た複数のトナー濃度信号に基づいて補給
制御値を設定するので、各回の読み込みで得たトナー濃
度信号のそれぞれの影響を小さくすることができる。た
とえ読み込んだトナー濃度信号に信頼性が低いものが含
まれていたとしても、その影響を小さくすることができ
る。また、複数のトナー濃度信号は、それぞれ時間間隔
を置いて読み込まれる。このため新しく読み込んだトナ
ー濃度信号ほどに信頼性は高まり、信頼性の低いトナー
濃度信号を数多く読み込む心配が少ない。従って信頼性
の低いトナー濃度信号の影響をきわめて小さくした上
で、正確なトナー濃度制御を行うことができた。

【００２１】また前記の各画像形成装置は、前記感光体
と前記現像器を同じケーシングに取り付けたドラムカー
トリッジを備え、前記現像駆動機構は前記感光体にも駆
動力を供給してもよい。

【００２２】また前記各画像形成装置は、前記トナー像
を転写させる転写紙を給紙し搬送する給紙搬送機構と、
前記転写紙のトナー像を定着させる定着器と、前記定着
器でトナー像を定着された記録紙を画像形成装置の装置
外部へ排出する排紙機構とを備えていて、前記主駆動モ
ータは、前記給紙搬送機構、前記定着器、前記排紙機構
の少なくとも一つに駆動力を供給してもよい。

【００２３】また、前記画像形成装置は、前記感光体を
帯電せしめる帯電器と、前記感光体表面であってトナー
像の現像が行われない領域の電荷を除去する現像前露光
機構と、前記感光体から前記転写紙へ転写されずに感光
体表面に残留するトナーを払拭するクリーニング機構
と、クリーニングされた感光体表面の電荷を均一に除去
する帯電前露光機構とを備えていて、前記ドラムカート
リッジは前記帯電器、前記現像前露光機構、前記クリー
ニング機構、前記帯電前露光機構の少なくとも一つを備
えていてもよい。

【００２４】また前記各画像形成装置は、前記制御値に
応じて前記現像器にトナーを補給するトナー補給手段を
備えていてもよい。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は本実施の形態における画像
形成装置の全体構成を示す正面図である。

【００２６】本実施の形態の複写機１００は本発明の画
像形成装置の一例であり、電子写真プロセスを実行して
記録紙に原稿に対応した画像を形成する。複写機１００
は自動原稿搬送装置（以下、これをＲＡＤＦと略称す
る。）、読取走査部１２０、画像形成部１３０、給紙機
構１４０等を備えている。

【００２７】ＲＡＤＦは、原稿セット台１１１上に読み
取り原稿を複数枚重ねてセットし、コピースタートボタ
ンを押すと、原稿の各ページを原稿送りローラ１１７で
順次給送してプラテンガラス１２１上の所定位置に自動
搬送する。加えて、読み取りの終了した原稿をプラテン
ガラス１２１上から取除いて原稿排出台１１６上に排出
し、あるいは、両面原稿を１枚取り出してプラテンガラ
ス１２１上に送り込んで片面の画像読み取りを終えると
原稿を逆方向に移動させ、原稿を駆動ローラ１１５によ
り反転経路を通過させて裏返してプラテンガラス１２１
の所定位置に送り込むものである。このようにＲＡＤＦ
は両面原稿と片面原稿の取り扱いが可能で、駆動ローラ
１１２及び従動ローラ１１３と、駆動ローラ１１２及び
従動ローラ１１３に巻回された搬送ベルト１１４等を図
示せぬモータで適宜正転、逆転させて動作する。

【００２８】読取走査部１２０は、原稿を載置するプラ
テンガラス１２１と、プラテンガラス１２１の下方であ
って、装置本体内に露光ランプ１２２、第１ミラー１２
３、第２ミラー１２４、第３ミラー１２５、反射ミラー
１２７、結像レンズ１２６を備えている。露光ランプ１
２２はハロゲンランプを用いている。

【００２９】露光ランプ１２２は発光してプラテンガラ
ス１２１に載置された原稿を照射する。原稿表面で反射
した光が露光光となり、図１で二点鎖線で表示した光路
を経由して感光体ドラム１３１を照射する。なお光路と
併せて照射光も二点鎖線でしめした。露光ランプ１２２
と第１ミラー１２３とは矢印Ａで示す向きに平行移動す
る。さらに露光ランプ１２２および第１ミラー１２３に
対向する第２ミラー１２４及び第３ミラー１２５は一体
的に第１ミラー１２３に対して１／２の速度で同じ向き
に追随移動する。プラテンガラス１２１上に載置された
原稿の画像は、露光ランプ１２２、第１ミラー１２３、
第２ミラー１２４、第３ミラー１２５の動作によって先
端から尾端に向けて走査され、第１ミラー１２３、第２
ミラー１２４、第３ミラー１２５及び結像レンズ１２６
を経て反射ミラー１２７で反射して感光体ドラム１３１
上へ結像される。結像した露光光の像により潜像が形成
される。走査が終わると第１ミラー１２３と第２ミラー
１２４及び第３ミラー１２５は元の位置に戻り、次の画
像形成まで待機する。

【００３０】複写機１００は変倍複写が可能となってい
る。変倍複写とは原稿の画像寸法に対して記録画像の寸
法を変更することである。前記光路中の結像レンズ１２
６の位置や光路長を変更すると感光体ドラム１３１の表
面で結像する像が拡大もしくは縮小するので、変倍複写
を実行する際には結像レンズ１２６の位置を変倍率に応
じた所定位置に変更し、読取走査部１２０の各部材の移
動速度を変更する。

【００３１】画像形成部１３０は、感光体ドラム１３１
と帯電前露光器ＰＣＬと帯電器１３２と現像前露光器Ｃ
ＥＬと現像装置２００と転写器１３４と分離器１３５と
クリーニング装置１３６と定着装置１３７とを備えてい
て、電子写真プロセスの露光プロセス以後の各プロセス
を実行する。感光体ドラム１３１、帯電前露光器ＰＣ
Ｌ、現像前露光器ＣＥＬ、帯電器１３２、現像装置２０
０及びクリーニング装置１３６はカートリッジに収納し
てジャム処理や各プロセス部材のメンテナンスに際して
本体から一体的に取り出せるようにした。

【００３２】感光体ドラム１３１は負帯電がなされるＯ
ＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＰｈｏｔｏＣｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ）感光体を塗布したドラムである。感光体ドラム１３
１は線速１４５．５ｍｍ／ｓｅｃで回転する。線速は、
複写機１００全体の画像形成の速度であり、感光体ドラ
ム１３１の周速と一致するし、記録紙の搬送速度等も線
速と一致させてある。

【００３３】帯電器１３２はスコロトロン帯電器を用い
た。帯電器１３２は潜像形成プロセスに先立ち感光体ド
ラム１３１を所定電圧に均一帯電する帯電プロセスを分
担する。

【００３４】現像前露光器ＣＥＬは均一に帯電した感光
体ドラム１３１の表面における、潜像を形成しない領域
を露光するＬＥＤアレイである。現像前露光器ＣＥＬは
記録紙の寸法に合わせてして照射領域を変更し、潜像が
形成されない領域の帯電電位を略０Ｖとし、無用な現像
を防止する。

【００３５】現像装置２００は、トナーとキャリアとを
所定濃度（重量％）に制御した２成分現像剤を撹拌スク
リュウで撹拌してトナーを所定電荷に帯電させ、マグネ
ットローラの外側で回転する現像スリーブの外周に磁気
ブラシを形成し、現像スリーブに所定のバイアス電圧を
印加して、感光体ドラム１３１に対向した現像領域の潜
像をトナー像に顕像化する。

【００３６】転写器１３４は、周知のように感光体ドラ
ム１３１上に静電的に担持したトナー像に記録紙を重
ね、記録紙の裏側から電荷を放電する。これにより、記
録紙上にトナーを転写するものである。転写器１３４は
電子写真プロセスの転写プロセスを分担する。本実施の
形態ではスコロトロン放電器を用いたが、これに限定さ
れるものでなく、コロトロン放電器或いは帯電ローラに
より記録紙上にトナー像を静電的に転写するものを用い
ることができる。

【００３７】分離器１３５は、周知の如く感光体ドラム
１３１に静電的に吸着した記録紙から除電することによ
り、記録紙を分離するものである。分離器１３５は電子
写真プロセスの分離プロセスを分担するものである。本
実施の形態ではスコロトロン放電器を用いたが、コロト
ロン放電器、帯電ローラ等を用いることも可能である。

【００３８】帯電前露光器ＰＣＬは感光体ドラム１３１
に残留した電荷を除去するものである。

【００３９】クリーニング装置１３６は、図１に示すよ
うにクリーニングブレードを転写プロセス後でさらに回
転する感光体ドラム１３１の表面に圧接し、感光体ドラ
ム１３１の表面に残留したトナーを除去清掃する。クリ
ーニング装置１３６は電子写真プロセスのうちのクリー
ニングプロセスを分担する。

【００４０】定着装置１３７は、周知の如く熱若しくは
熱及び圧力をトナー像を担持した記録紙に加えることに
より、トナー像を記録紙上に固定するための装置であ
る。定着装置１３７は画像形成部１３０を構成する部材
のひとつとして電子写真プロセスの定着プロセスを担当
するとともに、給紙機構１４０の一部でもある。

【００４１】排気装置１３８は複写機１００内部に滞留
する空気を排気する装置である。排気装置１３８は駆動
モータとファンを備えていて、ファンの回転により気流
を発生させる。排気装置１３８は画像形成部１３０の内
部で、定着装置１３７の間近に備えてある。複写機１０
０の内部に滞留している空気は読取走査部の露光ランプ
１２２より発生する熱と、複写機１００内に設けた定着
装置１３７より発生する熱により、加熱されて高温にな
っている。

【００４２】排気通路１３８ｂは読取走査部１２０から
画像形成部１３０への気流の通路である。読取走査部１
２０と画像形成部１３０はともに遮光の必要から密閉性
の高い構成を採用しているために空気が流出しにくい。
従って排気通路１３８ｂを設けて気流の通路を設けて、
読取走査部１２０と画像形成部１３０に空気が流通する
ようにした。排気通路１３８ｂを設けてあり、一つのフ
ァンで読取走査部１２０と画像形成部１３０の排熱を行
う。

【００４３】排気ダクト１３８ａは複写機１００の機内
の空気を機外へ排出するダクトである。排気装置１３８
の排気作用により帯電器１３２の帯電作用で発生するオ
ゾンもともに排気され感光体ドラム１３１を保護してい
る。

【００４４】給紙機構１４０は、感光体ドラム１３１に
担持したトナー画像と同期するように記録紙を転写部に
給紙して定着装置１３７から排出するものであり、給紙
カセット１４１，１４２，１４３から記録紙を取り出し
て搬送する第１給紙ローラ１４１ａ，１４２ａ，１４３
ａとガイド部材１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂと搬出ロ
ーラ１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃとシャッタ前センサ
２５０とレジストシャッタ１４５と集積反転部１４９と
定着装置１３７の排出ローラの手前に配置したジャム検
知用の排紙センサ２６０等とを備える。

【００４５】レジストシャッタ１４５は、図示しないソ
レノイドＳ１の励磁動作により突出して記録紙の給送を
停止するものである。これにより、記録紙の斜行を補正
して感光体ドラム１３１に担持したトナー像との同期を
確実にするものである。

【００４６】シャッタ前センサ２５０は例えばアクチュ
エータとフォトカプラとからなる。アクチュエータは軸
で軸支してあり、記録紙の通過により回動する。これに
より、フォトカプラの光路を遮るようになっている。従
って、フォトカプラは記録紙の通過の有無により出力を
オン／オフすることになる。

【００４７】給紙カセット１４１，１４２，１４３は各
種サイズの記録紙を収納できるユニバーサルカセットで
ある。

【００４８】主モータＭ４（図５参照）は給紙機構１４
０、定着装置１３７を駆動するモータである。

【００４９】給紙機構１４０は、上記構成を備えること
により、給紙カセット１４１，１４２，１４３からは指
定のサイズの記録紙を１枚ずつ第１給紙ローラ１４１
ａ，１４２ａ，１４３ａによって搬出し、搬出ローラ１
４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃ及びガイド部材１４１ｂ，
１４２ｂ，１４３ｂを介して画像の転写部に向かって給
紙する。かかる記録紙は、感光体ドラム１３１上のトナ
ー像と同期して作動するレジストシャッタ１４５によっ
て感光体ドラム１３１上に送出される。この記録紙に
は、転写器１３４の作用により、感光体ドラム１３１上
のトナー像が転写され、分離器１３５の除電作用によっ
て感光体ドラム１３１上から分離されたのち、定着装置
１３７へ送られ、加熱ローラ及び加圧ローラによって溶
融定着された後、片面複写の場合に排紙ローラにより装
置外の排紙トレイ１３９へ排出する。

【００５０】一方、記録紙に両面複写を行う場合には、
記録紙は循環搬送部１４８に搬送され集積反転部１４９
に収納される。所定枚数の記録紙が集積反転部１４９に
収納されると、反転給紙ローラ１４９ａによって搬出さ
れる。搬出された記録紙は、搬送されて再びレジストシ
ャッタ１４５位置に搬送され、感光体ドラム１３１に形
成されたトナー画像と一致するように給紙されて記録が
なされる。

【００５１】複写条件入力パネル１５０は、オペレータ
ーが複写条件を選択する入力部と現在選択されている複
写条件を表示する表示部が設けられている。複写機１０
０の備える複写条件には、画質の切り換え選択、変倍複
写の倍率選択、複写枚数の選択等があり、その他の複写
条件も備えている。

【００５２】続いて、本実施の形態における現像装置２
００の構成を図２から図４を参照して説明する。

【００５３】図２は現像装置２００の構成を示す縦断面
図、図３は現像装置２００のＡ−Ａ断面図、図４は現像
装置２００の斜視図である。

【００５４】図２で、現像器ハウジング２２１はトナー
とキャリアとから成る二成分現像剤を収容する筺体であ
る。蓋体２２２は現像器ハウジング２２１の上部開口を
閉止する蓋である。マグネットロール２２４は磁極を交
互に固定した磁石体を有する。現像スリーブ２２３は内
部にマグネットロール２２４を備えていて、マグネット
ロール２２４の外周に沿って回転する。供給ローラ２２
５は現像装置２００内の現像剤を現像スリーブ２２３に
供給する部材である。現像剤層厚規制部材２２６は現像
スリーブ２２３上の現像剤層厚を所定量に規制する部材
である。現像剤撹拌スクリュー２２７と２２８は本発明
の現像剤流動機構の一例で、現像剤を撹拌し、流動させ
る。

【００５５】撹拌スクリュー２２７と撹拌スクリュー２
２８とは、現像器ハウジング２２１の底部から直立した
仕切り壁２２１Ａを挟んで両側に形成された第１の撹拌
室２２１Ｂ及び第２の撹拌室２２１Ｃ内にそれぞれ平行
に配置されている。

【００５６】現像領域Ｅは感光体ドラム１３１と現像ス
リーブ２２３とが近接して対向する長手方向の空間で、
感光体ドラム１３１上に形成された静電潜像を現像スリ
ーブ２２３により搬送された現像剤により現像する領域
である。

【００５７】トナー補給口部２２９（図３、４参照）は
現像器ハウジング２２１の上部に開口していて、図示し
ないトナーカートリッジからトナー貯蔵手段、トナー搬
送手段を経て補給されたトナーを受け入れて第１の撹拌
室２２１Ｂに投入する。

【００５８】図３で、現像スリーブ２２３は両軸端近傍
の、軸受２３０Ａ、２３０Ｂにより回転可能に支持され
ている。また、現像スリーブ２２３の両軸端付近には、
突き当てコロ２３１Ａ，２３１Ｂが回転可能に支持され
ている。突き当てコロ２３１Ａ，２３１Ｂの外周面は、
図示しないドラムカートリッジ突き当て面に突き当て、
感光体ドラム１３１と現像スリーブ２２３との間隙を一
定に保つ。複数の磁極を有するマグネットロール２２４
の両軸端は固定支持されている。現像駆動機構の例であ
るモータＭ３（図５参照）に接続する原動歯車Ｇ０は、
供給ローラ２２５の一方の軸端に固定された歯車Ｇ１，
Ｇ２を駆動回転させる。歯車Ｇ１は現像スリーブ２２３
の軸端に固定された歯車Ｇ３に駆動を伝達する。歯車Ｇ
２は撹拌スクリュー２２８の回転軸に固定された歯車Ｇ
４に駆動を達する。Ｇ４と同軸上に固定された歯車Ｇ５
は撹拌スクリュー２２７の回転軸に固定された歯車Ｇ６
に駆動を伝達する。このようにして、原動歯車Ｇ０の駆
動回転により、現像スリーブ２２３、供給ローラ２２
５、撹拌スクリュー２２７，２２８がそれぞれ図２に示
した矢印方向に同時に回転される。なお、現像スリーブ
２２３の表面は、感光体ドラム１３１との対向位置にお
いて、感光体ドラム１３１と同方向に回転される。

【００５９】トナーカートリッジからトナー貯蔵手段、
トナー搬送手段を経て、現像装置２００のトナー補給口
部２２９に投入されたトナーは粉体であるから、駆動回
転する撹拌スクリュー２２７により流動して図３に示し
た第２の撹拌室２２１Ｃでは矢印Ｘ、第１の撹拌室２２
１ＢではＹの方向に搬送され、仕切り壁２２１Ａ末端の
開口部２２１Ｄを通過して第２の撹拌室２２１Ｃ内に送
り込まれる。第２の撹拌室２２１Ｃ内に送り込まれたト
ナーは、撹拌スクリュー２２７、２２８により流動して
図示矢印方向に搬送され、第２の撹拌室２２１Ｃ内に収
容された現像剤と撹拌、混合され、供給ローラ２２５に
供給される。

【００６０】現像器ハウジング２２１の底部には、トナ
ー濃度センサ４０が固定されている。トナー濃度センサ
４０は、現像器ハウジング２２１の第２の撹拌室２２１
Ｃ又は第１の撹拌室２２１Ｂに取り付けられ、該トナー
濃度センサ４０による検出結果に基づいて、トナー補給
口部２２９から現像装置２００内にトナーが補給され
る。

【００６１】図５は本実施の形態における制御回路を示
すブロック図である。

【００６２】本実施の形態における制御回路は、電子写
真プロセスを実行することによりコピー画像を記録する
ために各プロセス部材の駆動状態を制御するものであ
る。

【００６３】ＣＰＵ３１０は、本発明の制御部の一例
で、電子写真プロセスに関する全体制御を実行するもの
である。ＣＰＵ３１０にはＲＯＭ３１１と不揮発性のＲ
ＡＭ３１２とＡ／Ｄコンバータ５０と複写条件入力パネ
ル１５０とメイン電源３３０と高圧電源３４０とシャッ
タ前センサ２５０と排紙センサ２６０とシャッタソレノ
イドＳＤ５と、モータＭ１からＭ４とを接続してある。

【００６４】モータＭ１は読取走査部１２０を構成する
露光ランプ１２２、第１ミラー１２３、第２ミラー１２
４、第３ミラー１２５等の各部材の駆動源である。変倍
複写が選択されると倍率に応じて読取走査部１２０の走
査速度を変更する。

【００６５】モータＭ２は変倍複写が選択されると倍率
に応じて結像レンズ１２６を移動させる。反射ミラー１
２７はカム機構を介して結像レンズ１２６の移動に応じ
た適切な位置に移動する。

【００６６】プロセス駆動モータＭ３は本発明の現像駆
動機構の一例であり、感光体ドラム１３１、現像スリー
ブ２２３、供給ローラ２２５、撹拌スクリュー２２７、
撹拌スクリュー２２８の駆動源である。なお、感光体ド
ラム１３１と現像スリーブ２２３、供給ローラ２２５、
撹拌スクリュー２２７、２２８の駆動源であるモータＭ
３を複数のモータに分担させることもある。また、プロ
セス駆動モータＭ３を廃止して、主モータＭ４と現像装
置２００の間にクラッチ機構を設けて、クラッチの断続
によって現像装置２００の駆動開始タイミングを決定し
ても良い。この例では、クラッチが本発明の現像駆動機
構にあたる。

【００６７】主モータＭ４は本発明の主駆動モータの一
例であり、給紙機構１４０を構成する第１給紙ローラ１
４１ａ，１４２ａ，１４３ａ、反転給紙ローラ１４９ａ
と搬出ローラ１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃ，１４９ｃ
と搬送ローラ１４４や定着装置１３７の定着ローラ等の
駆動源である。

【００６８】高圧電源３４０は、帯電器１３２と現像ス
リーブ２２３と転写器１３４と分離器１３５とに電力を
供給する。メイン電源３３０は、高圧電源３４０とＣＰ
Ｕ３１０とモータＭ１からＭ４に電力を供給する。メイ
ン電源３３０はメインスイッチｍｓのオン／オフにより
電力の供給を開始したり、停止する。

【００６９】ＣＰＵ３１０は、複写条件入力パネル１５
０からコピースタート信号を受けて複写動作の実行を開
始させる。複写動作の実行開始によりモータＭ１、Ｍ２
が駆動開始して、読取走査部１２０の各部は原稿の走査
を実行し、一方で主モータＭ４が駆動開始して、給紙機
構１４０は記録紙の給紙と搬送を実行する。主モータＭ
４よりも遅れてプロセス駆動モータＭ３が駆動開始し
て、感光体ドラム１３１と現像スリーブ２２３、供給ロ
ーラ２２５、撹拌スクリュー２２７、撹拌スクリュー２
２８等も回転を開始する。

【００７０】トナー濃度センサ４０は、現像剤のインダ
クタンスの変化を直接検出する空芯コイルと、前記空芯
コイルのインダクタンスの変化を電圧値の変化として出
力する回路を樹脂のパッケージに格納したユニット状の
センサである。トナー濃度センサ４０は、流動する現像
剤の透磁率の変化を確実に検出するために、空芯コイル
の位置が現像剤の流路に位置するように配置されてい
る。トナー濃度センサ４０の出力信号は、トナー濃度が
高い場合は電圧値が低く、トナー濃度が低い場合は出力
信号の電圧値が高くなるものを採用した。トナー濃度セ
ンサ４０はアナログの出力信号を連続的に出力する。ト
ナー濃度センサ４０は、複写機１００の標準トナー濃度
の近傍では、０．６ｖ／ｗｔ％の変化をするように設定
した。

【００７１】Ａ／Ｄコンバータ５０はＣＰＵ３１０の読
み込み指令信号Ｒｅを受けると、トナー濃度センサ４０
の出力信号をサンプリングして、ディジタルデータに変
換し、ディジタルのトナー濃度データをＣＰＵ３１０に
対して出力する。

【００７２】ＣＰＵ３１０は所定のタイミングデータテ
ーブルをＲＯＭ３１１から読みだす。このタイミングデ
ータテーブルは、トナー濃度検出信号をＣＰＵに読み込
むタイミング、つまり読み込み指令信号Ｒｅの出力タイ
ミングのデータがテーブル化されている。読み込み指令
信号Ｒｅの出力タイミングは図６以降の各例が採用でき
る。

【００７３】本実施の形態の複写機１００は、撹拌スク
リュー２２７、２２８に関して、外径１６ｍｍ、スクリ
ューのピッチ１６ｍｍ、回転数２１６ｒｐｍに設定し、
現像剤はキャリア粒径８０μｍ、トナー粒径９．８μ
で、カサ密度１．９２ｇ／ｃｍ２に設定した。また設定
目標のトナー濃度は現像剤に対して５ｗｔ％である。こ
の設定で、トナー濃度検出回路の出力が安定するまでの
時間を測定したところ、１．６ｓｅｃであった。そこ
で、読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングＴ４は、プ
ロセス駆動モータＭ３の駆動開始から１．６秒後になる
ようにＲＯＭ３１１のタイミングデータテーブルを作成
した。またトナー濃度センサ４０は撹拌スクリュー２２
８の近傍に配置してある。

【００７４】本例では撹拌スクリュー２２８が一回転す
る時間は約０．２８秒である。この０．２８秒は、撹拌
スクリュー２２７、２２８の設定値から算出でき、一秒
あたりの撹拌スクリューの回転数の逆数となる。ＣＰＵ
３１０は、読み込み指令信号Ｒｅの出力から０．２８秒
間、間欠的にトナー濃度センサ４０の出力信号をサンプ
リングして、Ａ／Ｄコンバータ５０でディジタルデータ
に変換し、取り込んだディジタルデータの平均をトナー
濃度値とする。Ａ／Ｄコンバータ５０の出力するディジ
タルデータは、本発明のトナー濃度信号の一例であり、
トナー濃度信号に基づいてトナー濃度値が求められる。

【００７５】ＣＰＵ３１０による間欠的なサンプリング
はインターバルが短いほど良いことは言うまでもない。
また、トナー濃度検出回路の出力は、回転する撹拌スク
リューのピッチに同期して変動する。このためサンプリ
ング期間は撹拌スクリューの回転数の逆数の整数倍とす
ることが良い。上記の例は、回転数の逆数の１倍に設定
したものである。

【００７６】タイミングデータテーブルに変えて、条件
式を保持し、諸条件に応じて毎回タイミングデータを算
出して給電開始指令信号を出力する構成であってもよ
い。いずれにしてもタイミングデータはＣＰＵ３１０の
レジスタ部に一旦記憶される。ＣＰＵ３１０のレジスタ
部は本発明のタイミング記憶手段の一例である。

【００７７】トナー濃度センサ４０とＡ／Ｄコンバータ
５０により、本発明のトナー濃度検出手段の一例である
トナー濃度検出回路が構成される。

【００７８】トナー濃度検出回路は、回路全体が現像器
ハウジング２２１に固定されている必要はない。少なく
とも空芯コイルがトナーの流動経路に沿って取り付けら
れていればよい。またトナー濃度検出回路のうちで、空
芯コイルがトナーの流動経路に沿って取り付けられ、空
芯コイルの検出したインダクタンス変化を適当な形でＣ
ＰＵに取り込ませることができれば、現像器ハウジング
２２１にトナー濃度検出回路が取り付けられていると言
うことができる。

【００７９】シャッタソレノイドＳＤ５は前述したよう
にレジストシャッタ１４５を駆動するものである。排紙
センサ２６０はフォトカプラーにより記録紙の通過を検
出する。排紙センサ２６０は記録紙が通過している状態
と通過していない状態で、論理レベルを切り換えて出力
する。

【００８０】ＲＡＭ３１２は本発明の履歴データ出力手
段の一例で、不揮発性のＲＡＭである。ＲＡＭ３１２
は、排紙センサ２６０の一方の論理レベルの出現する回
数をカウントした累積値を蓄積する。すなわち、ＲＡＭ
３１２は排紙センサ２６０を通過した記録紙の枚数を記
憶する。ＲＡＭ３１２はＣＰＵ３１０に本発明の履歴デ
ータの一例であるコピー数データを出力する。

【００８１】本例では、履歴データの一例として、コピ
ー数データを示したが、履歴データは現像装置２００の
累積駆動時間を示すデータであっても良い。この場合
は、現像装置２００の駆動時間をタイマーで計測し、Ｒ
ＡＭ３１２はタイマーの計測値を記憶する。

【００８２】次に本実施の形態における複写機１００に
おける動作タイミングを図６から図１２を参照して説明
する。

【００８３】図６は現像剤の疲労度と、トナー濃度検出
回路の出力が安定するまでの所要時間の関係を説明する
グラフである。

【００８４】図６は横軸に時間をとり、縦軸にトナー濃
度センサ４０の出力電圧ＶＬを取ってある。縦軸の出力
電圧ＶＬは、トナー濃度センサ４０の回路構成上、トナ
ー濃度が高いほどに０Ｖに近く、トナー濃度が低いほど
に高くなる。横軸のタイミングＴ０はプロセス駆動モー
タＭ３が駆動開始するタイミング、すなわち撹拌スクリ
ュー２２７、撹拌スクリュー２２８が現像剤の撹拌と流
動を開始するタイミングである。タイミングＴ１からＴ
３はトナー濃度検出回路の出力が安定域に入るタイミン
グを示している。

【００８５】ここで安定域について説明する。撹拌スク
リュー２２７、２２８が停止している状態では現像剤は
流動しないで静止している。また現像剤は撹拌スクリュ
ー２２７、２２８の回転が開始すると、撹拌スクリュー
２２７、２２８の回転軸に沿って流動開始する。現像剤
の流動は粉体である現像剤が撹拌スクリュー２２７、２
２８に押し出されて連続的に移動している状態である。
現像剤が流動していない状態では、現像剤が疎の状態で
堆積していることや、密の状態で堆積していることがあ
る。トナー濃度センサ４０の出力は、現像剤が密の状態
ではトナー濃度が低い状態に対応し、現像剤が疎の状態
ではトナー濃度が高い状態に対応した出力となる。つま
り、現像装置２００中の全現像剤に対するトナーの濃度
が同じであっても、トナー濃度センサ４０のそばにたま
たま現像剤が密に堆積していたならば出力電圧は低くな
る。逆にトナー濃度センサ４０のそばにたまたま現像剤
が疎に堆積していたならば出力電圧は高くなる。流動が
始まると次第に疎密がならされていき、流動が安定する
と、トナー濃度センサ４０の出力は現像装置２００中の
全現像剤に対するトナーの濃度を正確に反映する。本実
施の形態の複写機１００では、トナー濃度が±０．１ｗ
ｔ％の範囲に制御されると安定した画質の出力画像が得
られる。トナー濃度センサ４０の出力は０．６ｖ／ｗｔ
％で変化するので、トナー濃度センサ４０の出力信号の
変動幅が、±０．０６ｖに収束した状態が、本実施の形
態での安定域となる。

【００８６】さて、トナー濃度検出回路の出力が安定域
に入るタイミングは現像剤の疲労度に応じて変動するの
で、Ｔ１からＴ３の３点で代表させた。ＶＬａとＶＬｂ
はタイミングＴ０以前、すなわち現像剤の撹拌と流動が
開始される前のトナー濃度センサ４０の出力であり、Ｖ
Ｌａはトナー濃度が低い場合の、ＶＬｂはトナー濃度が
高い場合の相対的な出力レベルを表している。

【００８７】ＶＬ１からＶＬ６の各曲線は、時間経過と
ともにトナー濃度センサ４０の出力が安定域に収束して
くる様子を示している。二点差線で表したＶＬ１とＶＬ
２は、ほとんど疲労していない（以下、疲労度合い１と
も言う。）現像剤を使用した場合の関係を示している。
一点鎖線で表したＶＬ３とＶＬ４は、多少疲労した状態
（以下、疲労度合い２とも言う。）の現像剤を使用した
場合の関係を示している。破線で表したＶＬ５とＶＬ６
は、現像剤の疲労がかなり進んだ状態（以下、疲労度合
い３とも言う。）の関係を表している。また、ＶＬ１、
３、５は、トナーの流動が開始する前に現像剤の堆積が
疎の状態から、ＶＬ２、４、６は、現像剤の堆積が密の
状態からの変化をしめしている。なお、図６は、トナー
濃度検出回路の出力を単なる曲線で示しているが、実際
には出力は微少な振幅で波打っている。

【００８８】図７は、ＲＯＭ３１１のタイミングデータ
テーブルに従って実行される読み込み指令信号Ｒｅの出
力タイミングを示すタイムチャートである。図７でタイ
ミングＴａで主モータＭ４が駆動開始により本体駆動が
開始された後に、所定時間が経過すると、タイミングＴ
０でプロセス駆動モータＭ３が駆動開始する。プロセス
駆動モータＭ３の駆動開始によりドラムカートリッジが
駆動開始する。現像剤の疲労が疲労度合い１の時は、読
み込み指令信号ＲｅはタイミングＴ１で出力される。疲
労度合い２の時は、読み込み指令信号Ｒｅはタイミング
Ｔ２で出力される。疲労度合い３の時は、読み込み指令
信号ＲｅはタイミングＴ３で出力される。

【００８９】ＲＯＭ３１１のタイミングデータテーブル
は、プロセス駆動モータＭ３の駆動開始タイミングか
ら、読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングまでの時間
のデータが、電子写真プロセスの履歴に対応させて記憶
されている。ＣＰＵ３１０はＲＯＭ３１１のタイミング
テーブルを参照して、ＲＡＭ３１２に格納した履歴デー
タに対応した読み込み指令信号Ｒｅを設定する。そして
プロセス駆動モータＭ３の駆動開始後、設定したタイミ
ングで読み込み指令信号Ｒｅを出力する。読み込み指令
信号Ｒｅに応じて得られたＡ／Ｄコンバータ５０の出力
を読み込めば、現像剤の疲労度に応じてトナー濃度の読
み込みタイミングを設定していることとなる。

【００９０】次に、本発明の画像形成装置の第二、第
三、第四、第五の実施の形態を説明する。第二乃至第五
の実施の形態の画像形成装置は、第一の実施の形態とは
ＲＯＭ３１１に保持されるタイミンクデータテーブルが
変更されている。

【００９１】図８は、現像剤の撹拌開始時にトナー濃度
センサ４０の位置での現像剤堆積が疎である場合のトナ
ー濃度検出回路の出力の変化を示したグラフである。横
軸は時間、縦軸は図６と同じくトナー濃度センサ４０の
出力電圧ＶＬとした。読み込み指令信号ＲｅをＴ４から
Ｔ７で振った場合に得られた出力電圧ＶＬを縦軸に示し
た。疲労が進行していない現像剤は一点鎖線Ｎｅｗでし
めし、Ｔ４とＴ５のタイミングで得られた出力電圧ＶＬ
をＳｎｅｗ１、Ｓｎｅｗ２として示した。また疲労が進
行した現像剤は実線Ｏｌｄでしめし、Ｔ４からＴ７のタ
イミングで得られた出力電圧ＶＬをＳｏｌｄ１、Ｓｏｌ
ｄ２、Ｓｏｌｄ３、Ｓｏｌｄ４でしめした。タイミング
Ｔ０は、プロセス駆動モータＭ３の駆動開始のタイミン
クである。

【００９２】図９は、第二の実施の形態の画像形成装置
で、ＲＯＭ３１１のタイミンクデータテーブルに従って
実行される読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを説
明するタイムチャートである。図９の例では、主モータ
Ｍ４の駆動開始タイミングＴａから所定時間後にプロセ
ス駆動モータＭ３が駆動開始して現像剤の撹拌、流動が
始まる。プロセス駆動モータＭ３が駆動開始して、所定
時間後に、２回の読み込み指令信号ＲｅをＴ４とＴ５
（図８参照）のタイミングで出力している。ＣＰＵ３１
０は、２回の読み込み指令信号Ｒｅに対応して得られた
出力電圧ＶＬのＳｎｅｗ１とＳｎｅｗ２の差を取り、差
に対応したトナー濃度値の差が０．２ｗｔ％の範囲にな
ると、トナー濃度値の信頼性が高いと判断する。ここ
で、ＣＰＵ３１０は本発明の判断手段の一例である。そ
して信頼性が高いと判断されると２つのトナー濃度値の
平均値をトナー濃度として採用し、トナー補給を実行す
る。トナー濃度の差は、０．２ｗｔ％の範囲に限るもの
ではないが、０．２ｗｔ％以上の差があるデータを信頼
してトナー補給を実行すると、目標濃度に対する誤差が
大きくなる可能性が無いとは言い切れない。

【００９３】図９の第二の実施の形態では、現像剤の疲
労が進行するとトナー濃度の差が０．２ｗｔ％の範囲か
らはずれるようになる。図８の例では、Ｓｏｌｄ１とＳ
ｏｌｄ２に対応したトナー濃度の差が０．２ｗｔ％以上
となる。

【００９４】図１０は、第三の実施の形態の画像形成装
置で、ＲＯＭ３１１のタイミングデータテーブルに従っ
て実行される読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを
示すタイムチャートである。図１０の例では、主モータ
Ｍ４の駆動開始から所定時間後にプロセス駆動モータＭ
３が駆動開始して現像剤の撹拌、流動が始まり、プロセ
ス駆動モータＭ３が駆動開始して、２回の読み込み指令
信号ＲｅをＴ４とＴ５（図８参照）のタイミングで出力
し、さらにＴ５に続けてＴ６のタイミングで読み込み指
令信号Ｒｅを出力する。

【００９５】Ｔ４とＴ５で得たトナー濃度値の差が０．
２ｗｔ％を越えると、ＣＰＵ３１０は、トナー濃度値の
信頼性が低いと判断する。そして、ＣＰＵ３１０は、新
たにＴ６のタイミングで読み込み指令信号Ｒｅを出力す
る。ＣＰＵ３１０は、Ｔ６とＴ５のタイミングで得られ
た出力電圧ＶＬに対応したＳｏｌｄ２とＳｏｌｄ３の差
を取り、Ｓｏｌｄ２とＳｏｌｄ３の差に対応したトナー
濃度が０．２ｗｔ％の範囲に収まると、トナー濃度値の
データとしての信頼性が高いと判断する。そして信頼性
が高いと判断されると、Ｓｏｌｄ２とＳｏｌｄ３の２つ
のトナー濃度値の平均値をトナー濃度として採用し、ト
ナー補給を実行する。

【００９６】一方、トナー濃度値Ｓｏｌｄ２とＳｏｌｄ
３差を取り、Ｓｏｌｄ２とＳｏｌｄ３の差が０．２ｗｔ
％の範囲からはずれると、トナー濃度値のデータとして
の信頼性が低いと判断する。そして信頼性が低いと判断
されると、Ｔ７のタイミングで読み込み指令信号Ｒｅを
出力する。このように、得られたトナー濃度値の信頼性
が低い場合は、引き続きトナー濃度の読み込みを実行し
て、例えばＮ回の読み込みを実行した場合は、Ｎ回目と
Ｎ−１回目のトナー濃度値からデータの信頼性を判断
し、信頼できる最新の２つのサンプルデータの平均値を
トナー濃度値として採用して、トナー補給を実行する。

【００９７】また、トナー濃度の信頼性の判断は、トナ
ー濃度値の差をとる手法に限らない。

【００９８】図１１は、第四の実施の形態の画像形成装
置での読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタ
イムチャートである。第四の実施の形態の画像形成装置
では、ＲＯＭ３１１のタイミングデータテーブルには第
３の実施の形態と同じタイミングテーブルを記録してあ
り、さらに、信頼できるトナー濃度値の読み込みが終了
するまでドラムカートリッジの駆動を停止させないもの
である。また、タイミングＴ８とタイミングＴ９はプロ
セス駆動モータＭ３が停止するタイミングを示してあ
る。

【００９９】図１１に示した第四の実施の形態では、Ｔ
５での読み込み指令信号Ｒｅに応じたトナー濃度の読み
込み動作が修了後、Ｔ６での読み込み指令信号Ｒｅの出
力前またはトナー濃度の読み込み動作中に、プロセス駆
動モータＭ３の駆動が終了する可能性がある。例えばＡ
４サイズの記録紙に１コピーを実行する際の所要時間は
６秒程度である。また現像剤の疲労の進行を遅らせるた
めに、プロセス駆動モータＭ３は駆動開始から２．９秒
程度で一旦停止する。プロセス駆動モータＭ３の駆動開
始後、１．６秒後にＴ４のタイミングで読み込み指令信
号Ｒｅを出力し、０．７秒ごとに読み込み指令信号Ｒｅ
が出力されると、Ｔ６はプロセス駆動モータＭ３の出力
から、３．０秒後となり、３回目のトナー濃度の読み込
み時には、タイミングＴ８でプロセス駆動モータＭ３が
停止してしまっている。このようにプロセス駆動モータ
Ｍ３が停止すると現像剤は流動せず、トナー濃度センサ
４０の出力信号は不正確なものとなってしまう。

【０１００】そこで図１１に示した第四の実施の形態で
は、Ｔ４とＴ５で得られたトナー濃度値の信頼性が低い
場合は、ＣＰＵ３１０はプロセス駆動モータＭ３の駆動
時間を延長する。延長時間は、Ｔ６のタイミングで出力
された読み込み指令信号Ｒｅに従って実行される間欠的
なサンプリングが、十分終了するように設定してある。
タイミングＴ９は、延長後のプロセス駆動モータＭ３の
駆動停止のタイミングを示す。従って、Ｔ６のタイミン
グで出力された読み込み指令信号Ｒｅに応じて実行され
るトナー濃度の読み込みは、現像剤が流動している状態
で実行される。

【０１０１】図１２は、第五の実施の形態の画像形成装
置での読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタ
イムチャートである。第五の実施の形態の画像形成装置
では、ＲＯＭ３１１のタイミングデータテーブルに従っ
て実行される読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを
示すタイムチャートである。図１２の例では、主モータ
Ｍ４の駆動開始から所定時間後にプロセス駆動モータＭ
３が駆動開始して現像剤の撹拌、流動が始まり、プロセ
ス駆動モータＭ３が駆動開始して、３回の読み込み指令
信号ＲｅをＴ４、Ｔ５、Ｔ６のタイミングで出力する。

【０１０２】ＣＰＵ３１０は、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６のタイ
ミングで得られたトナー濃度データＳｏｌｄ１、Ｓｏｌ
ｄ２、Ｓｏｌｄ３（図８参照）の平均値をトナー濃度と
して採用し、トナー補給を実行する。このように、読み
込み回数を増やして、一回あたりの読み込みデータの誤
差の影響を小さくしても良い。

【０１０３】図１３は複写機１００のドラムカートリッ
ジ４００の断面図である。ドラムカートリッジ４００
は、ドラムカートリッジ筐体４０１に感光体ドラム１３
１を回転可能に保持し、さらに感光体ドラム１３１の周
囲に、帯電前露光器ＰＣＬ、帯電器１３２、現像前露光
器ＣＥＬ、現像装置２００、分離爪１７Ｂ、クリーニン
グ装置１３６を配置してある。ドラムカートリッジ筐体
４０１は樹脂製で、複写機１００の本体から引き抜くこ
とができる。また、取りだした状態のドラムカートリッ
ジ筐体４０１は複写機１００に装着できる。ドラムカー
トリッジ４００にはプロセス駆動モータＭ３及び主モー
タＭ４との動力伝達機構が備えられている。

【０１０４】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、現像剤
の撹拌時間を短縮して現像剤の疲労を防止する画像形成
装置であって、流動する現像剤の正確なトナー濃度を得
て、正確なトナー濃度に基づいて補給制御値を決定する
事が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における画像形成装置の全体構成
を示す正面図である。

【図２】現像装置の構成を示す縦断面図である。

【図３】現像装置のＡ−Ａ断面図である。

【図４】現像装置の斜視図である。

【図５】制御回路を示すブロック図である。

【図６】現像剤の疲労度と、トナー濃度検出回路の出力
が安定するまでの所要時間の関係を説明するグラフであ
る。

【図７】タイミングデータテーブルに従って実行される
読み込み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタイムチ
ャートである。

【図８】現像剤の撹拌開始時にトナー濃度が目標値より
も低かった場合のトナー濃度検出回路の出力の変化を示
したグラフである。

【図９】第二の実施の形態の画像形成装置で、読み込み
指令信号Ｒｅの出力タイミングを説明するタイムチャー
トである。

【図１０】第三の実施の形態の画像形成装置で、読み込
み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタイムチャート
である。

【図１１】第四の実施の形態の画像形成装置での読み込
み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタイムチャート
である。

【図１２】第五の実施の形態の画像形成装置での読み込
み指令信号Ｒｅの出力タイミングを示すタイムチャート
である。

【図１３】ドラムカートリッジの断面図である。

【符号の説明】

４０ トナー濃度センサ ５０ Ａ／Ｄコンバータ １００ 複写機 １３１ 感光体ドラム １４０ 給紙機構 ２００ 現像装置 ２２７，２２８ 撹拌スクリュー ３１０ ＣＰＵ ４００ ドラムカートリッジ Ｍ３ プロセス駆動モータ Ｍ４ 主モータ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を流動させる現像剤流動機構と、
   前記現像剤の流動する経路に沿って配置されていて現像
   剤の透磁率を検出してトナー濃度信号を出力するトナー
   濃度検出手段とを備えた現像器と、 回動中に前記現像器からトナーの供給を受けてトナー像
   を担持する感光体と、 前記現像器と前記感光体を用いた電子写真プロセスを実
   行するための駆動力を供給する少なくとも１つの主駆動
   モータと、 前記主駆動モータに遅れて前記現像剤流動機構に動力を
   供給する現像駆動機構とを備えていて電子写真プロセス
   を実行する画像形成装置において、 前記電子写真プロセスの動作の履歴に応じた履歴データ
   を出力する履歴データ出力手段と、 前記現像駆動機構の動作開始から前記トナー濃度信号の
   読み込みまでの時間間隔を示すタイミングデータを、前
   記履歴データに応じてそれぞれ記憶するタイミング記憶
   手段と、 前記履歴データを取り込み、取り込んだ履歴データに対
   応した前記タイミングデータの示すタイミングで前記ト
   ナー濃度信号を読み込む制御手段とを備えることを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記履歴データは、コピー数の累計また
   は現像剤流動機構の駆動時間の累計であることを特徴と
   する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 現像剤を流動させる現像剤流動機構と、
   前記現像剤の流動する経路に沿って配置されていて現像
   剤の透磁率を検出してトナー濃度信号を出力するトナー
   濃度検出手段とを備えた現像器と、 回動中に前記現像器からトナーの供給を受けてトナー像
   を担持する感光体と、 前記現像器と前記感光体を用いた電子写真プロセスを実
   行するための駆動力を供給する少なくとも１つの主駆動
   モータと、 前記現像駆動機構の駆動開始に対して所定のタイミング
   で前記トナー濃度信号の第一の読み込みを実行して第一
   のトナー濃度信号を得て、前記第一の読み込みを実行後
   に所定のタイミングで前記トナー濃度信号の第二の読み
   込みを実行して第二のトナー濃度信号を得る読み込み制
   御手段と、 前記第一及び第二のトナー濃度信号の信頼性を判断する
   判断手段と、 前記判断手段が前記第一及び第二のトナー濃度信号が信
   頼できるものと判断した場合は、前記第一及び第二のト
   ナー濃度信号に基づいてトナー補給量に対応した補給制
   御値を設定する制御値設定手段とを備える事を特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記第一及び第二のトナー濃度信号が信
   頼できないものと判断されると、前記読み込み制御手段
   は前記第二の読み込みに遅れてさらに第三の読み込みを
   実行して第三のトナー濃度信号を得て、 前記判断手段は前記第三と前記第二のトナー濃度信号の
   信頼性を判断し、 前記制御値設定手段は前記第三と前記第二のトナー濃度
   信号が信頼できるものと判断されると前記第三と第二の
   トナー濃度信号に基づいて前記補給制御値を設定する事
   を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記現像駆動機構の停止指令信号を出力
   する停止指令信号出力手段と、 前記第三のトナー濃度信号の読み込みを終了するまでは
   前記停止指令信号の出力を遅延させる制御手段とを備え
   ることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 現像剤を流動させる現像剤流動機構と、
   前記現像剤の流動する経路に沿って配置されていて現像
   剤の透磁率を検出してトナー濃度信号を出力するトナー
   濃度検出手段とを備えた現像器と、 回動中に前記現像器からトナーの供給を受けてトナー像
   を担持する感光体と、 前記現像器と前記感光体を用いた電子写真プロセスを実
   行するための駆動力を供給する少なくとも１つの主駆動
   モータと、 前記現像駆動機構の駆動開始に対して所定のタイミング
   で複数の前記トナー濃度信号の読み込みを互いに時間間
   隔をおいて実行して、複数のトナー濃度信号を得る読み
   込み制御手段と、 前記複数のトナー濃度信号に基づいてトナー補給量に対
   応した補給制御値を設定する制御値設定手段とを備える
   事を特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記感光体と前記現像器を同じケーシン
   グに取り付けたドラムカートリッジを備え、 前記現像駆動機構は前記感光体にも駆動力を供給するこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記
   載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記トナー像を転写させる転写紙を給紙
   し搬送する給紙搬送機構と、 前記転写紙のトナー像を定着させる定着器と、 前記定着器でトナー像を定着された記録紙を画像形成装
   置の装置外部へ排出する排紙機構とを備えていて、 前記主駆動モータは、前記給紙搬送機構、前記定着器、
   前記排紙機構の少なくとも一つに駆動力を供給すること
   を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に
   記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記画像形成装置は前記感光体を帯電せ
   しめる帯電器と、前記感光体表面であってトナー像の現
   像が行われない領域の電荷を除去する現像前露光機構
   と、前記感光体から前記転写紙へ転写されずに感光体表
   面に残留するトナーを払拭するクリーニング機構と、ク
   リーニングされた感光体表面の電荷を均一に除去する帯
   電前露光機構とを備えていて、 前記ドラムカートリッジは前記帯電器、前記現像前露光
   機構、前記クリーニング機構、前記帯電前露光機構の少
   なくとも一つを備えていることを特徴とする請求項１、
   ２、３、４、５、６、７または８に記載の画像形成装
   置。
10. 【請求項１０】 前記制御値に応じて前記現像器にトナ
    ーを補給するトナー補給手段を備えることを特徴とする
    請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載
    の画像形成装置。