(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアとトナーからなる現像剤が収納された現像容器と、該現像容器内のトナー濃度情報を磁気的に検知するトナー検知手段と、該検知したトナー濃度情報の出力値に基いてトナーを補給するトナー補給手段と、前記トナー検知手段の検知面上にある前記現像剤を機械的手段により周期的に掻き出すことで前記トナー検知手段からの出力値を低下させた波形を形成する波形形成手段と、該波形形成手段により低下する出力値の最小値又はその近傍を検知する略最小値検知手段と、該最小値又はその近傍の値を検知したときから前記トナー濃度検知遅延手段を作動させ、該トナー濃度検知遅延手段が解除された後に検知したトナー濃度情報に基づいて前記トナー補給手段を作動可能に構成したトナー濃度制御装置において、
前記略最小値検知手段は、前記トナー検知手段による出力値を前記掻き出し周期の少なくとも１周期を越える所定期間にわたり測定する波形測定手段と、該波形測定手段で測定した出力値の最小値又はその近傍を前回検知した最小値又はその近傍の値より所定値だけ高い領域以下でのみ検知して判定する略最小値判定手段と、を具備したことを特徴とするトナー濃度制御装置。
【請求項２】
前記略最小値検知手段により１周期前の検知された最小値又はその近傍の値と新たに検知された最小値又はその近傍の値との変化量が所定値よりも少ない場合にのみ前回検知した最小値又はその近傍の値を更新することを特徴とする請求項１記載のトナー濃度制御装置。
【請求項３】
前記略最小値検知手段は所定期間検知を禁止する検知禁止手段を具備し、前記略最小値検知手段により検知された最小値又はその近傍の値より所定時間が経過した後に検知禁止期間を設け、前記検知禁止手段を動作させることを特徴とする請求項１記載のトナー濃度制御装置。
【請求項４】
前記略最小値検知手段は所定期間の周期を検知・判断する周期判定手段を具備し、前記略最小値判定手段により最小値又はその近傍値と判定された時から前記周期判定手段を作動し、周期が異常と判断された場合、前記トナー補給手段を停止させることを特徴とする請求項１記載のトナー濃度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ，ＦＡＸ，等の電子写真方式における、２成分現像方式を用いた現像装置に関し、特に磁気的に検知するトナー濃度センサを用いたトナー濃度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトナーとキャリアから成る２成分現像方式の画像形成装置におけるトナー濃度検知方法は、一般的に現像剤の透磁率の変化を磁気的に検知する方法が使用されている。これはモノクロの場合磁性トナーと磁性キャリアを、カラーの場合非磁性トナーと磁性キャリアを用い、そのトナーとキャリアの混合比が変わり、これに伴い透磁率が変化することを利用して、現像剤の透磁率を測定してトナー濃度を求めるものである。
【０００３】
この場合、例えば、透磁率センサによるトナー濃度の検知出力を予め定められた基準値と比較して、トナー濃度検知出力が基準値と等しくなるようトナー補給を行い、この結果トナー濃度が一定になるように制御させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トナーとキャリアからなる現像剤を均一に撹拌することは難しく、長期的な使用においてトナー濃度検知センサの検知面近辺にこの現像剤の滞留や、トナー濃度検知センサの検知面にトナーが付着したりしてトナー濃度の検知誤差が発生する。このためトナー濃度制御が正しく動作せず、現像剤中のトナー濃度が低くなったり高くなったりして、印字濃度の低下、トナーの飛散、キャリア引き等の不具合が発生する。
【０００５】
この問題を回避するために、本願出願人の特願平１０−２７８４７９号に示すように、検知面近傍を滞留する現像剤をスクレーパにて確実に掻き出すことで現像剤に周期的な振動を与え、振動させない場合に得られるトナー濃度検知センサの出力に振動波形成分を重畳することで、検知面近傍に現像剤を滞留させることなく長期に渡ってトナー濃度を制御でき、またトナー濃度検知センサ出力のボトムよりトナー濃度の検知を遅延させてトナー濃度を検知することで、信頼性の高いトナー濃度検知ができる方法を提案している。
【０００６】
しかしながら、かかる方法にてトナー濃度検知を行った場合、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置によってはトナー濃度検知センサ出力が歪み、トナー濃度検知センサ出力のボトム検知が正しく検知できず、ひいてはトナー濃度制御が正しく動作しない場合がある。
【０００７】
また現像剤は環境変動を受けやすく、特に湿度等によりトナー濃度検知センサ出力は相対的にシフトするため、トナー濃度検知を相対的な変動に対して安定に検知できるようにしなければならない。
【０００８】
加えて部品精度や組立公差によりトナー濃度検知センサ出力が製品毎にばらつき、また現像剤等の粉体はトナー濃度検知センサ出力が変動するため、これらの影響に対してトナー濃度検知センサ出力のボトム検知を安定に検知できるようにしなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、長期的な使用ができ、トナー濃度センサの検知面近傍に存在する現像剤の滞留やトナー付着をなくし、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置に影響さず安定してトナー濃度を測定し、ひいては安定したトナー濃度制御ができるようにすることを目的としている。
【００１０】
また、本発明の別の目的はトナー濃度検知において環境変動に依存せず、またトナー濃度センサの取り付けやバラツキに依存しないトナー濃度検知を可能とし、信頼性の高い製品を提供することを目的としている。
【００１１】
上記課題を解決するために本発明の第１の手段では、キャリアとトナーからなる現像剤が収納された現像容器と、該現像容器内のトナー濃度情報を磁気的に検知するトナー検知手段と、該検知したトナー濃度情報の出力値に基いてトナーを補給するトナー補給手段と、前記トナー検知手段の検知面上にある前記現像剤を機械的手段により周期的に掻き出すことで前記トナー検知手段からの出力値を低下させた波形を形成する波形形成手段と、該波形形成手段により低下する出力値の最小値又はその近傍を検知する略最小値検知手段と、該最小値又はその近傍の値を検知したときから前記トナー濃度検知遅延手段を作動させ、該トナー濃度検知遅延手段が解除された後に検知したトナー濃度情報に基づいて前記トナー補給手段を作動可能に構成したトナー濃度制御装置において、前記略最小値検知手段は、前記トナー検知手段による出力値を前記掻き出し周期の少なくとも１周期を越える所定期間にわたり測定する波形測定手段と、該波形測定手段で測定した出力値の最小値又はその近傍を前回検知した最小値又はその近傍の値より所定値だけ高い領域以下でのみ検知して判定する略最小値判定手段と、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
このような構成とする事により、トナー補給制御開始前にトナー濃度センサ出力を１周期以上にわたって最小値又はその近傍値を測定・判定し、この判定値を基に以降の最小値又はその近傍値の検知を行うようにするため、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置による波形の歪みに影響されることなく、また環境変動や部品精度や組立公差等の変動に対して安定して信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、ひいては安定して信頼性の高いトナー濃度検知が可能となる。
【００１３】
また、該波形測定手段で測定した出力値の最小値又はその近傍を前回検知した最小値又はその近傍の値より所定値だけ高い領域以下でのみ検知して判定する略最小値判定手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
このような構成とする事により、１周期前の最小値又はその近傍値を基に最小値又はその近傍値の検知を行う検知領域を設定するため、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置による波形の歪みに影響されることなく、また環境変動や部品精度や組立公差等の変動に対してきわめて安定して信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、ひいてはきわめて安定して信頼性の高いトナー濃度検知が可能となる。
【００１５】
また、前記略最小値検知手段の検知は、前記略最小値判定手段により判定された最小値又はその近傍の値より予め定められた検知領域を設け、該検知領域内における前記トナー検知手段の出力値より前記最小値又はその近傍を検知するように構成してもよい。
【００１６】
このような構成とする事により、トナー補給制御開始前のトナー濃度センサ出力を１周期以上にわたって最小値又はその近傍値を測定・判定した値を基に、最小値又はその近傍値の検知を行う検知領域を設定するため、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置による波形の歪みに影響されることなく、また環境変動や部品精度や組立公差等の変動に対してきわめて安定して信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、ひいてはきわめて安定して信頼性の高いトナー濃度検知が可能となる。
【００１７】
また本発明の第２の手段では、前記略最小値検知手段により１周期前の検知された最小値又はその近傍の値と新たに検知された最小値又はその近傍の値との変化量が所定値よりも少ない場合にのみ前回検知した最小値又はその近傍の値を更新することを特徴とする。
【００１８】
このような構成とする事により、検知された最小値又はその近傍の値と１周期前の最小値又はその近傍の値とを比較して所定の値を超えた場合、検知された最小値又はその近傍の値の更新を行わない。このようにすることによりノイズに対して誤動作することが無く、また次の最小値又はその近傍の値を検知するときにおいてきわめて信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、ひいてはきわめて安定して信頼性の高いトナー濃度検知が可能となる。
【００１９】
また本発明の第３の手段では、前記略最小値検知手段は所定期間検知を禁止する検知禁止手段を具備し、前記略最小値検知手段により検知された最小値又はその近傍の値より所定時間が経過した後に検知禁止期間を設け、前記検知禁止手段を動作させることを特徴とする。
【００２０】
このような構成とする事により、検知した最小値又はその近傍の値より所定期間最小値又はその近傍の値の検知を行わないようにするため、現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置による波形の歪みに影響されることなく、またノイズに対して誤動作することが無くきわめて信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、ひいてはきわめて安定して信頼性の高いトナー濃度検知が可能となる。
【００２１】
また本発明の第４の手段では、前記略最小値検知手段は所定期間の周期を検知・判断する周期判定手段を具備し、前記略最小値判定手段により最小値又はその近傍値と判定された時から前記周期判定手段を作動し、周期が異常と判断された場合、前記トナー補給手段を停止させることを特徴とする。
【００２２】
このような構成とする事により、トナー補給制御開始前に周期を調べることにより略最小値判定手段により判定した最小値又はその近傍値が正しい値であるか判断できるため、信頼性の高い最小値又はその近傍を検知することができ、またリトライ処理など融通性にとんだトナー濃度制御が可能となる。
【００２４】
このような構成とする事により、センサー破壊や現像ユニットがない等によるトナー濃度検知センサ固定値出力に対してトナー濃度検知異常を正しく判断でき、ひいては信頼性の高いトナー濃度制御が可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図１は本発明のトナー濃度制御装置が搭載されるカラー画像形成装置内の感光体ドラムおよび現像器を示す図であり、２は感光体ドラムであり、ＯＰＣ又はａ−Ｓｉ感光体が用いられ、図上反時計方向に回転する。５は感光体ドラム２上に形成された潜像にカラートナーを現像する４つの現像器であり、感光体ドラム２の回転方向上流側からイエローを現像する現像器５ａ、マゼンタを現像する現像器５ｂ、シアンを現像する現像器５ｃ、ブラックを現像する現像器５ｄを配列する。また、現像器５ａ〜５ｄにはイエロートナーが収納されたトナー容器５０ａと補給されたトナーを現像する現像容器５１ａが、また、マゼンタトナーが収納されたトナー容器５０ｂと補給されたトナーを現像する現像容器５１ｂが、また、シアントナーが収納されたトナー容器５０ｃと補給されたトナーを現像する現像容器５１ｃが、さらにブラックトナーが収納されたトナー容器５０ｄ（不図示）と補給されたトナーを現像する現像容器５１ｄが配置されている。なお、本発明の各色のトナーは非磁性トナーが用いられる。
【００２６】
なお、本実施例の感光体ドラム２には、現像器５ｄよりも回転方向下流側に中間転写ドラム（不図示）を接触しており、所定のバイアスを印加することで感光体ドラム２に現像させたトナーを一次的に転写させる作業を順次各トナーについて繰り返すことで色重ねを行った後、レジストローラで先端揃え及びタイミングを取って中間転写ドラムと２次転写ローラ間に搬送される用紙に転写し、定着した後に排紙される。
【００２７】
図１に示すように、トナー補給容器５０ａ〜５０ｄから各色のトナーが各現像容器５１ａ〜５１ｄに補給されるように構成され、各現像容器５１ａ〜５１ｄ内の磁性キャリアと各色のトナーを混合できる機構に構成されている。なお、説明を簡潔にするために、現像容器５ａの機構についてのみ説明し、他の同じ現像器は同じ機能を有しており省略する。
【００２８】
５３は現像ローラであり、不図示であるが、内部に磁石が配置されており、この磁力により現像容器５１ａ内に混合されたトナーとキャリアが混合された現像剤を周囲に担持させて回転可能に構成されている。５４は現像剤規制部材であり、内部に磁石を配置して磁気シールドを形成し、現像するときのみ感光体ドラム２側に対面した位置に現像剤を移行させるように構成されている。５５は第一のミキサであり、撹拌能力を上げるため外側ミキサ５６とスクリユータイプの内側ミキサ５７で構成されている。外側ミキサ５６には本発明の特徴であるスクレーパ５６ａを設置している。
【００２９】
５８はトナー濃度センサ（検知手段）であり、透磁率センサが用いられる。このトナー濃度センサは検知面５８ａ上に搬送され、かつ、滞留した現像剤のトナー濃度（体積）の変化を磁気的に検知するように構成されている。検知面５８a上に滞留したトナーはスクレーパ５６ａによって周期的に滞留する現像剤を掻き出すように構成されている。なお、５９は第二ミキサであり、現像剤を攪拌しつつ、現像ローラ５３側に現像剤を移行させるように構成している。
【００３０】
以上のような構成にすることで、第一ミキサ５５の回転に伴ってスクレーパ５６ａが回転することにより現像剤を一定周期で撹拌することができ、この状態をトナー濃度センサ５８で検知すると一定周期の振動を検知することができる。
【００３１】
このような構成でトナー濃度センサ５８から得られる出力特性を図２に示す。図２はトナー濃度が４％、５％、６％時の出力電圧を示しており、図に示すように、トナーとキャリアの混合比によりその出力特性は混合比（濃度）が高くなると出力電圧は低下する。このような状況下でトナー濃度基準値Ｔ/Cref を基準としてトナー補給等をして濃度を一定に保つ構成となっている。
【００３２】
ここでスクレーパ領域において一定周期で電圧低下が発生するのは、スクレーパ５６ａによりトナー濃度検知センサの検知面に滞留する現像剤が掻き取られるためであり、スクレーパ５６ａの周期的な回転により通常の出力値に意図的な振動波形成分を重畳させトナー濃度センサ５８から出る出力値が低下する。このスクレーパ領域は意図的に出力値を低下させるものであるために、この領域でのトナー濃度検知は不安定になる可能性が高い。
【００３３】
従って、本発明ではこのようなスクレーパ領域ではトナー濃度の検知は行なわず（トナー濃度検知遅延手段）、本来の現像剤から得られる出力値である安定した濃度測定領域でＴ／Ｃ検知データＸjを検知するよう構成されている。
【００３４】
この濃度測定領域はスクレーパ５６ａの取付た位置のちょうど反対側の領域で、この濃度測定領域では意図的な出力電圧の大幅な低下もなく、スクレーパ５６ａがトナー濃度センサ５８より十分離れた位置のトナー濃度を検知することができ、機械的変動に左右されず、より安定したトナー濃度を得ることが出来る。この場合、スクレーパ５６ａの周期Tc 以内に１度検知しているがこれに限定するものではない。
【００３５】
濃度測定領域におけるトナー濃度センサ出力が低下しているのは（図２中の○印部分）、現像攪拌ミキサーリブにより現像剤のキャリアとトナーを圧縮するためであるが、これによるトナー濃度の相対的な変化は変わらずむしろ現像剤のキャリアとトナーを圧縮するためより安定したトナー濃度を検知できるようになる。
【００３６】
トナー濃度検知を行なわない時間をトナー濃度センサ５８の出力値が低下した所定の時間から開始されるが、この場合の所定の時間とは特に限定するものではなく、トナー濃度センサの出力値が低下したスクレーパ領域のいずれの点から開始しても良い。最も望ましいのはスクレーパによるトナー濃度センサ５８の出力値が最も低下したボトムをタイミング基準とすることである。
【００３７】
しかしながらトナー濃度は現像攪拌ミキサーリブ形状や、環境、部品ばらつき、組み立て公差などによりその出力は大きく変化し、このスクレーパ領域のボトムは相対的に変化する。従ってトナー濃度制御を行う前にトナー濃度センサ５８の出力をモニターしてボトムを検知し、その検知したボトムよりトナー濃度測定のタイミングを生成している。
【００３８】
図３にトナー濃度制御の起動処理を示す。トナー濃度制御の起動は図に示すようにボトムサーチと周期チェックの２つのステップを踏んでトナー濃度制御が実行される。
【００３９】
先ず第１のステップとしてボトムサーチはトナー濃度制御を始める場合のボトムを検知するためのステップで、トナー濃度センサの出力サイクルを越えた周期をサンプリングして、スクレーパ領域のボトムを検知する。
【００４０】
第２のステップとして周期チェックは第１のステップで検知したボトムを基準としてタイミングを生成し、次のサイクルのボトム検知、並びにトナー濃度を検知する。このときトナー濃度センサの出力サイクルを越えた周期をサンプリングして、ボトム検知周期をチェックして第１のステップで検知したボトム検知の有効性を判断する。この段階で周期が正しいと判断された場合最終的なトナー濃度制御を実行する。また周期が正しくないと判断された場合は、トナー濃度制御を行わずエラー処理に入る。なおエラー処理はリトライなどの処理を含み、詳細なタイミングは図４にて説明する。
【００４１】
また第２のステップは必ずしも必要ではなく、第１のステップ後トナー濃度制御を実行しても良い。
【００４２】
次に本発明のトナー濃度検知タイミングを図４に示す。トナー濃度の検知は、トナー濃度センサ出力値をサンプリングしてボトムを検知することで、その点からタイマーにより予め設定された濃度測定領域に入る時間を計測して、Ｔｄ時間トナー制御を遅延させて検知する。
【００４３】
この場合、ボトム検知領域を設け、前回のボトム検知 よりVaだけ高い領域以下でのみボトム検知を行う構成にするとノイズに影響されず安定してボトムを検知できる。このようなボトム検知を行なうと、トナー濃度の基準値Ｔ／Ｃref を変更する大きな設計変更の場合でもボトムを検知する方法に大きく影響がない。
【００４４】
本来ボトム検知は測定毎に大きく変化することがないが、ノイズなどにより誤って判断しないように、前回のボトム検知データと新たに検知したボトム検知データとの変化量が所定量Vbよりも少ない場合のみデータを更新するように構成する。このように構成すると環境などによるボトムの変化には追従でき、ノイズなどによる影響を軽減することができる。
【００４５】
また、検知したボトムより予め設定された第１の遅延時間Tmd1から、予め設定された第２の遅延時間Tmd2の間ボトム検知を行わないようにマスク領域を設定するよう構成することにより、現像攪拌ミキサーリブ等によるトナー濃度センサー出力の低下部分を誤って検知することが無くなり、またノイズに影響されず安定してボトムを検知できる。
【００４６】
これらボトム検知領域を設け、かつマスク領域を設定すると非常に安定して信頼性の高いボトム検知ができるようになる。
【００４７】
この時のトナー濃度サンプリング周期Ｔｓはスクレーパ周期Tcに対して十分短くしないとボトム検知が確実にできないため、スクレーパ領域の検知波形に依存するがスクレーパ周期Tcに対してサンプリング周期Ｔｓは1/10以下、好ましくは1/20以下とすることが望ましい。また、スクレーパーは周期的な出力であるためその周期を測定することにより、現像器の取り付けがなされているかの有無や、トナー濃度センサのセンサ不具合を判定できる。
【００４８】
次に本発明のトナー濃度制御を行うためのカラー画像形成装置内の制御ブロック図を図５に示す。制御構成としてはＲＡＭ６１４、タイマー６１５、ＡＤ変換器６１６等を内蔵したＣＰＵ６１３と、トナーを補給するためのＤＣモータ６１１とトナー濃度センサー５８等を内臓した現像器６１と、ＤＣモータ６１１を駆動するためのドライバー６１２より構成される。
【００４９】
タイマーは一定周期Ｔｓで割込をかけ、この割込でトナー濃度センサ５８からの出力をＡＤ変換器６１６にてデジタル化する。デジタル化されたトナー濃度値をソフトウェア処理してＤＣモータのＯＮ時間演算を行いポート出力にてＯＮ、ＯＦＦコントロールする。このＯＮ，ＯＦＦ出力をドライバーにて実際にＤＣモータ６１１を駆動してトナーの補給を行う。このＤＣモータ６１１はガバナモータ等の速度制御されたモータを使用したほうがトナーの補給量を一定に保てるためより望ましい。なお、このＣＰＵ６１３はＲＡＭ６１４、タイマー６１５、ＡＤ変換器６１６等を内臓する必要はなく外部にて構成しても良い。
【００５０】
次に本発明の制御の流れについて図６、図７、図８を用いて説明する。図６は本発明のトナー濃度の全体制御を示すフローチャートであり、図７は本発明のトナー濃度を測定するフローチャートであり、図８は割込処理内で使用されるボトムを検知するサブルーチンについて示すフローチャートである。
【００５１】
電源投入後、ＣＰＵ６１３はＲＡＭ６１４のクリアや変数初期値セット、タイマー６１５設定等の初期化を行い（Ｓ１）、割り込みを許可（Ｓ２）し、この後印刷要求を待って待機する（Ｓ３）。印刷要求が発生するとＲＡＭ６１４の変数を初期化してスキャナー、メイン，現像モータ等をＯＮして回転させ、トナー濃度制御を許可する（Ｓ４〜Ｓ６）。次いで印刷処理を行い（Ｓ７）、モータをＯＦＦしてトナー濃度制御を禁止して印刷要求待機する（Ｓ９）。
【００５２】
次に割り込み処理内のトナー濃度を測定するフローチャートを図７に基づいて説明する。
トナー濃度制御割り込み処理は制御が許可されているか否かをチェックし（Ｓ１００）、許可されていない場合トナーモータをＯＦＦして終了する。許可されている場合はフラグをチェックし（Ｓ１０１）、各フラグに応じた処理を行う。
【００５３】
フラグがボトムサーチの場合は測定時間が終了しているかチェックし（Ｓ１０２）、測定が終了していない場合ＡＤ変換器６１６にてトナー濃度センサ出力をデジタル化する（Ｓ１０３）。デジタル化したトナー濃度センサ出力がボトムであるか判定し（Ｓ１０４）、ボトムの場合デジタル化したトナー濃度センサ出力をＲＡＭ６１４内に変数btmdataとして保存し（Ｓ１０５）、ボトムでない場合はパスする。処理を戻り測定時間が終了している場合はフラグを周期チェックに更新して（Ｓ１０６）処理を終える。
【００５４】
次にフラグが周期チェックの場合はボトム検知サブルーチンをコールする（Ｓ１１０）。次いで測定時間が終了しているかチェックし（Ｓ１１１）、終了していない場合はスキップする。次に周期チェックであるが、ＲＡＭ６１４内の遅延カウンタはボトムが見つからない場合次々とカウンタ値を大きくしていくので、サンプリング周期Ｔｓによるサンプリング数ｎの回数がスクレーパ周期Ｔｃを越えたかで測定したボトムが正しかったかを判定できる（Ｓ１１２）。この場合、ＲＡＭ６１４内に予め１周期のサンプリング数ｎが設定されており、その設定数と実際のサンプリング回数とを比較する。エラーと判定された場合、すなわち設定回数を越えている場合にはトナー補給モータをＯＦＦ、停止してエラー処理ルーチンを実行する（Ｓ１１４）。これにより、ボトム想定が正しくなかったか、トナー濃度センサ５８の故障か、スクレーパ５６ａが故障して振動波形が得られないのか、現像器が未装着かが判断できる。なおエラー処理はリトライ処理を含み、リトライしても周期チェックでエラーが発生する場合は、トナー濃度センサ５８の故障か、スクレーパ５６ａが故障して振動波形が得られないのか、現像器が未装着と判断するようにしても良い。
【００５５】
次にフラグがトナー濃度制御の場合はボトム検知サブルーチンをコールする（Ｓ１２０）。次いで先のＳ１１１と同様に周期チェックを行い（Ｓ１２１）、周期が正しいと判断した場合現在がＴ／Ｃ検知遅延時間Ｔｄ内か否か、すなわちトナー濃度読み取りタイミングかを調べる（Ｓ１２２）。読み取りタイミングの場合、まずＡＤ変換器６１６にてトナー濃度センサ出力を読みとり（Ｓ１２３）、次いで基準値Ｔ／Ｃref と読みとり値の偏差を求めこれにフィードバックゲインＫａを乗算してフィードバック量ｙを求める（Ｓ１２４）。このフィードバック量ｙをモータＯＮ時間に変換し上限、下限リミットをかけてモータＯＮ時間Ｙを算出する（Ｓ１２５）。なお、読み取りタイミングの場合２回以上の多数サンプリングを行い平均処理を行っても良い。それぞれの処理が終了した後ＲＡＭ６１４内の遅延カウンタをクリアする（Ｓ１２５）。次にボトムデータの更新判定を行うが（Ｓ１２６）、ＲＡＭ６１４内の今回と前回のボトムデータbtmdata, bbtmdataの差分絶対値が判定量Vbよりも小さいか判定して、今回のボトムデータbtmdataが信頼しうるものであるか判定する。判定結果が小さい場合はＲＡＭ６１４内のボトムデータの更新を行う（Ｓ１２７）。判定結果が大きい場合データの更新を行わず、先に保存されたデータが残る。次にトナー補給モータのＯＮ時間の判定を行う（Ｓ１２８）。トナー補給モータはＯＮ時間Ｙがゼロ以上か否かで判定する。Ｙがゼロ以上の場合はトナー補給モータをＯＮし（Ｓ１２９）、ついでＲＡＭ６１４内のＹ値をデクリメントして終了する（Ｓ１３０）。Ｙがゼロ以下の場合はトナー補給モータをＯＦＦして終了する（Ｓ１３１）。このトナー補給モータＯＮ時間Ｙはサンプリング周期Ｔｓの間隔でトナー補給モータのＯＮ時間を設定できる。
【００５６】
次に割り込み処理内のボトムを検知するサブルーチンのフローチャートを図８に基づいて説明する。
【００５７】
先ずＲＡＭ６１４内の遅延カウンタを更新し（Ｓ１４０）、次いでＲＡＭ６１４内に予め設定された設定値tmd1,tmd2と比較してマスク領域か判定する（Ｓ１４１）。なお設定値tmd1,tmd2はＲＡＭ６１４ではなく図６に不図示のＲＯＭや外部メモリーに設けても良い。マスク領域の場合はスキップし、そうでない場合はＡＤ変換器６１６にてトナー濃度センサ出力をデジタル化する（Ｓ１４２）。このデジタル化されたトナー濃度センサ出力SiをＲＡＭ６１４内に書き込まれた前回に検知したボトムデータbbtmdataとＲＡＭ６１４内に予め設定された設定値Vaの加算値と比較してボトム測定領域かを判断する（Ｓ１４３）。測定領域外の場合はスキップし、測定領域内の場合はトナー濃度センサ出力SiとＲＡＭ６１４内に書き込まれたボトムデータbtmdataの大小判定を行い（Ｓ１４４）、トナー濃度センサ出力Siが大きい場合スキップし、小さい場合ＲＡＭ６１４内に書き込まれたボトムデータbtmdataを、読み込んだトナー濃度センサ出力Siに更新する（Ｓ１４５）。次いでＲＡＭ６１４内の遅延カウンタをクリアする（Ｓ１４６）。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のトナー濃度制御装置によれば、上述の構成により以下の効果を有する。
（１）トナー濃度センサ近辺の現像剤の滞留やトナーの付着をなくし、長期的に安定してトナー濃度を測定でき、また現像剤攪拌ミキサーリブ等の形状やトナー濃度検知センサの取り付け位置に影響さず安定してトナー濃度を測定でき、ひいては安定したトナー濃度制御を提供できるようになる。
（２）環境変動に影響されず安定してトナー濃度を測定でき、ひいては安定したトナー濃度制御を提供できるようになる。
（３）トナー濃度センサの取り付けやバラツキに依存しない信頼性の高い製品を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトナー濃度制御装置を搭載するカラー画像形成装置の内部機構の一部を示す図
【図２】トナー濃度センサから得られる出力特性
【図３】トナー濃度センサの測定起動タイミング
【図４】トナー濃度センサの測定タイミング
【図５】本発明の制御ブロック図
【図６】本発明のトナー濃度の全体制御を示すフローチャート
【図７】本発明のトナー濃度を測定する割込処理ルーチンのフローチャート
【図８】本発明の割り込み処理内のボトムを検知するサブルーチンのフローチャート
【符号の説明】
２：感光体ドラム
５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ：現像器
５５：第一のミキサ
５６ａ：スクレーパ５６ａ
５８：トナー濃度センサ（検知手段）
５８ａ：検知面５８ａ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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