JPH0795202B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般に、画像形成装置に関し、特に例えば、
電子写真法若しくは静電記録法等によつて像担持体上に
形成された静電潜像を、トナーとキヤリアとを有する二
成分系現像剤にて顕画像化する画像形成装置に関する。

発明の技術的背景とその問題点 周知のように、電子写真法若しくは静電記録法等によつ
て感光体ドラムのごとき像担持体上に形成された静電潜
像を、顕画像化するに際して二成分系現像剤を使用する
方式の画像形成装置にあつては、該装置から得られる複
写画像の品質の安定化を図り又良好な画質の複写画像を
得るうえから、前記二成分系現像剤を形成しているトナ
ーとキヤリアとの混合比を示す現像剤濃度を、適宜な値
に制御することが極めて重要視される。

上述したごとき二成分系現像剤の現像剤濃度を適宜な値
に制御する技術的手段の必要性は、例えば画像形成に二
成分系現像剤を使用し、該現像剤の現像剤濃度が出来上
つた複写画像における画像濃度やコントラスト等の画像
品位に大きな影響を及ぼすカラー画像形成装置において
特に大きい。

そこで、このような事実に鑑みて、従来より前記二成分
系現像剤を収納している１個又は複数個の現像器内の現
像剤濃度を正確に検知し、該濃度の検知結果に応じて外
部から前記現像器内に補給されるトナー補給量を厳密に
制御し、もつて各々の現像器内の現像剤濃度を略一定に
保持するシステムを具備したカラー画像形成装置が開発
されている。第３図は、上述したカラー画像形成装置に
おける現像剤濃度自動制御システムを構成する装置のう
ちの現像剤濃度検出装置を示す。前述したカラー画像形
成装置には、種々の形式のものが既に開発されている
が、第３図にて図示した現像剤濃度検出装置を具備した
カラー画像形成装置は、像担持体たる回転自在に軸支さ
れた感光体ドラムと、該感光体ドラムの近傍に回転自在
に軸支されており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、ブラツク（Ｂ）の４色の二成分系現像剤
を夫々個別に収納している４個の現像器を有する回転式
現像装置と、前記感光体ドラムの外周面と当接する位置
に回転自在に軸支されている転写ドラムと、これら各装
置の周辺に配設されている各種機器類とを具備した形式
のものとなつている。

第３図にて図示した現像剤濃度検出装置の概要は、大別
すると、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラツク（Ｂ）の夫々の色の現像剤を個別に収
納している４個の現像器の各々に１個ずつ配設されてい
る４個の現像器側検出ユニツト30と、これら各々の現像
器側検出ユニツト30とは接触しない位置にて画像形成装
置本体側板に取り付けられている１個の現像器外検出ユ
ニツト40とから成るものである。しかるに、現像器側検
出ユニツト30については、全て同一の構成のものが採用
されているので、ここでは現像器25Yに取り付けられて
いるユニツト30と現像器外検出ユニツト40とについて説
明する。前記現像器側検出ユニツト30は、第３図を参照
して明らかなように、縦断面が略デルタ形状を呈し前記
現像器25Y内に設けられている現像スリーブ251Yの上方
近傍に突出部を臨ませて配設されているユニツト支持体
と、該ユニツト支持体の２本の長辺に沿つて略Ｖ字形状
を呈するように取り付けられている２本の光フアイバ3
2、34と、これら２本の光フアイバ32、34が互いに接触
する接触点近傍に配設されている反射ミラー31と、前記
ユニツト支持体の前記反射ミラー31の配設部位近傍で且
つ前記現像スリーブ251Y外周面と対向する位置に形成さ
れている現像剤濃度検出窓33とを具備している。一方、
前記現像器外検出ユニツト40は、前述した現像位置にて
該現像位置に停止している現像器の現像器側検出ユニツ
ト30と対向するようにして前記画像形成装置本体に取り
付けられている支持体41と、該支持体41の、前記光フア
イバ32の端部と対向する部位に取り付けられている光源
42と、該支持体41の、前記光フアイバ34の端部と対向す
る部位に形成されている開孔部43と、前記光フアイバ34
の端部及び前記開孔部43とを結ぶ軸線方向延長上に前記
支持体41と所定の距離を置いて配設されているフオトダ
イオードのごとき受光素子45と、前記支持体41と受光素
子45との間の空間部を上／下動するように構成された色
分解フイルタ44と、前記色分解フイルタ44を上／下動せ
しめるソレノイド49とを具備している。上述した構成に
ついて、更に詳述すれば以下のようである。即ち、前記
光源42は、照射光として白色光を照射するようになつて
おり、前記光フアイバ32は、前記光源42から照射された
白色光を受けてこれを前記反射ミラー31に伝送するよう
になつている。前記反射ミラー31は、前記光フアイバ32
を介して伝送されてきた前記白色光を受けてこれを反射
し、前記現像剤濃度検出窓33を照明するものである。こ
れとともに、前記反射ミラー31は、前記現像剤濃度検出
窓33を介して入射してくる光を受けてこれを反射し、前
記光フアイバ34に与えるようになつている。前述した現
像剤濃度検出窓33は、第３図にて示す分光エネルギー光
Ａを反射し、該分光エネルギー光Ａとは異なる分光エネ
ルギー光Ｂを透過するダイクロイツク・ミラーにて構成
されており、白色光の照明光のうち、例えば波長が略70
0nm以下の可視光成分を反射し、略700nm以上の波長の近
赤外光成分を透過させるようになつている。これととも
に、前記現像剤濃度検出窓33は、該検出窓33を透過して
前記現像スリーブ251Y上の現像剤と衝突し該現像剤によ
つて反射された略700nm以上の波長の近赤外光成分を透
過せしめて前記反射ミラー31又は前記光フアイバ34に直
接与えるように構成されている。前記光フアイバ34は、
前記反射ミラー31或いは前記現像剤濃度検出窓33を介し
て与えられる略700nm以上の波長の近赤外光成分を受け
て伝送し、該赤外光成分を前記開孔部43、色分解フイル
タ44を介して前記受光素子45に与えるものである。これ
とともに、前記光フアイバ34は、前記ダイクロイツク・
ミラーを透過せずに前記ダイクロイツク・ミラー表面に
て反射された分光エネルギー光Ａを前記反射ミラー31を
介して或いは直接に受光して前記と同様な態様にて受光
素子45に与えるようになつている。前述した色分解フイ
ルタ44は、前記受光素子45の受光部を覆うに足りる面積
を有するフイルタ部材47と、該フイルタ部材47と略同一
の大きさの面積を有するフイルタ部材48とが一体的に形
成されたものであり、フイルタ部材47は、前記ダイクロ
イツク・ミラー表面で反射された略700nm以下の波長の
可視光成分のみを透過するようになつていて、該可視光
成分を参照光ｒとして前記受光素子45に与えるようにな
つており、又一方、フイルタ部材48は、前記ダイクロイ
ツク・ミラーを透過した略700nm以上の波長の近赤外光
成分のみを透過するようになつていて、該近赤外光成分
を現像剤濃度検出光ｄとして前記受光素子45に与えるよ
うになつているものである。更に、前述した色分解フイ
ルタ44について説明すれば、該色分解フイルタ44は、前
記のように、ソレノイド49と図示しないスプリングとに
よつて第３図矢印方向に上／下動するように構成されて
おり、現像初期時には受光素子45の受光部と前記開孔部
とを結ぶ軸線上に、前記フイルタ部材47を配置して参照
光ｒを受光素子45に入射せしめ、現像後期には受光素子
45の受光部と前記開孔部とを結ぶ軸線上に、前記フイル
タ部材48を配置して現像剤濃度検出光ｄを受光素子45に
入射せしめるものである。前述した受光素子45は、各現
像器の現像剤濃度が上昇することによつて光量が増加
し、又一方現像剤濃度が低下することによつて光量が低
下する前記現像剤濃度検出光ｄがフイルタ部材48を介し
て入射したときには、該入射光量に応じた電気信号を現
像剤濃度検出信号として出力するとともに、前記フイル
タ部材47を介して参照光ｒが入射したときには該参照光
ｒの光量に応じた電気信号を前述した光源42の劣化及び
検出光学系の汚れを検出するための参照信号として出力
するようになつている。

前述したごとき構成の現像剤濃度検出装置から各現像器
毎の現像剤濃度を示す現像剤濃度検出信号及び参照信号
が、第６図にて図示するごときタイミングで該現像剤濃
度検出装置とともに現像剤濃度自動制御システムを構成
している制御系に対して与えられると、該制御系を構成
している増幅回路にて所定の大きさになるように信号増
幅が行なわれ、然る後に制御系内のA/D変換器にてデジ
タル信号に変換され、前記制御系のデジタル電子回路制
御手段にて前記両信号間の差分値が求められて該差分値
が現像剤濃度値と認識され、該差分値と予め該制御系に
記憶されている各色毎の現像剤濃度基準値との比較演算
の結果に基づいてトナー補給の制御を行なうようになつ
ている。

第４図は、前述した現像剤濃度自動制御システムを構成
する制御系に用いられている増幅回路の一例としての１
次増幅部の回路構成を示す。前述した１次増幅部は、第
４図を参照して明らかなように、前記受光素子45から出
力された信号を反転入力端子側で受ける演算増幅器を備
えたプリアンプたる１段目の回路と、前記１段目の回路
の演算増幅器からの出力信号を非反転入力端子側で受け
る前記演算増幅器とは別の演算増幅器を備えた非反転増
幅回路たる２段目の回路とから成つている。前記１次増
幅部は、信号Ｐを出力する。

しかしながら、上述したような構成の現像剤濃度自動制
御システムを用いて、各々の現像器内の現像剤濃度を制
御しようとすると、以下に説明するごとき問題点を生ず
る。即ち、前記現像剤濃度検出装置にて各色毎の現像剤
の現像剤濃度を検出するに際して、現像剤濃度検出光ｄ
たる略700nm以上の近赤外光の反射率が各色の現像剤毎
に異なり、標準現像剤濃度での現像剤濃度検出信号の値
が各色毎に大きく異なつてしまううえに、各色の現像剤
を個別に収納している複数の現像器に、夫々１個ずつ配
設されている現像器側検出ユニツト30における光フアイ
バ32、34及び反射ミラー31等を組み立てるに際しての組
立誤差及び公差によつて生ずる光量損失の割合が各々の
現像器側検出ユニツト30毎に異なるために、たとえ前記
光源42から同一光量の照射光がこれら各現像器側検出ユ
ニツト30に対して与えられたとしても、これら各現像器
側検出ユニツト30を介して受光素子45に入射する入射光
の光量が異なつてしまう。従つて、各々の色の標準現像
剤濃度検出値を示す信号に大きなバラツキが生ずること
となり、その結果として各々の現像器毎のトナー補給の
制御の精度にバラツキが生じ、各色毎に現像剤の濃度の
制御範囲が異なるという問題点を生ずることとなる。

そこで、このような問題点に鑑みて、本発明者等は、前
記第４図にて図示した１次増幅部の後段に、更に第５図
にて図示するごとき構成の２次増幅部を接続することに
よつて上記問題点の改善を図ることとしたものである。
即ち、第５図にて図示するごとき構成の２次増幅部は、
前記１次増幅部から出力される信号Ｐを受けて各色毎に
更に増幅するもので、イエロー色、マゼンタ色、シアン
色、ブラツク色の各現像剤に対応する信号を夫々受けて
主に増幅等の信号処理を施す演算増幅器４段が縦続接続
された各々同一構成の４個の増幅部CY、CM、CC、CBが、
夫々前記１次増幅部の出力側に並列接続されて成るもの
である。上述した増幅部の回路構成について更に詳述す
れば、前記増幅部は、ボルテージフオロワたる１段目の
回路と、前記１段目の回路からの出力信号を反転入力端
子側で受け、負帰還回路に可変抵抗VRが接続された演算
増幅器を具備している反転増幅回路たる２段目の回路
と、前記２段目の回路からの出力信号を反転入力端子側
で受けるとともに、該端子に電源側と接続されている可
変抵抗VRが接続される演算増幅器を具備している反転加
算回路たる３段目の回路と、前記３段目の回路からの出
力信号を受けるボルテージフオロワたる４段目の回路と
を具備しているものである。

上述したごとき構成の２次増幅部において、前記第３図
にて図示した現像剤濃度検出装置が、各色共に同一濃度
に設定されている各色毎の標準現像剤の現像剤濃度の検
出を行なうと、該検出の結果として、イエロー色の現像
剤の濃度検出光ｄに対応する信号P2YO及び該イエロー色
の現像剤の参照光ｒに対応する信号P1YOが、マゼンタ色
の現像剤の濃度検出光ｄに対応する信号P2MO及び該マゼ
ンタ色の現像剤の参照光ｒに対応する信号P1MOが、又、
シアン色の現像剤の濃度検出光ｄに対応する信号P2CO及
び該シアン色の現像剤の参照光ｒに対応する信号P1CO
が、更には、ブラツク色の現像剤の濃度検出光ｄに対応
する信号P2BO及び該ブラツク色の現像剤の参照光ｒに対
応する信号P1BOが前記１次増幅部を介して夫々増幅部C
Y、CM、CC、CBに与えられることとなる。前記増幅部C
Y、CM、CC、CBは、各々２段目の回路の可変抵抗VRと、
３段目の回路の可変抵抗VRとを可変調整することによつ
てこれら各増幅部に夫々前述のごとき信号が入力された
ときに、これら各々の増幅部の出力端子Ｐ′Ｙ、Ｐ′
Ｍ、Ｐ′Ｃ、Ｐ′Ｂから同一信号レベルの出力信号が得
られるようになつている。このように前記各々の増幅部
における前記可変抵抗VRを設定することによつて、Ｐ′
2YO＝Ｐ′2MO＝Ｐ′2CO＝Ｐ′2BOの関係を有するイエロ
ー色の濃度検出光に対応する信号Ｐ′2YOが出力端子
Ｐ′Ｙから、マゼンタ色の濃度検出光に対応する信号
Ｐ′2MOが出力端子Ｐ′Ｍから、シアン色の濃度検出光
に対応する信号Ｐ′2COが出力端子Ｐ′Ｃから、又、ブ
ラツク色の濃度検出光に対応する信号Ｐ′2BOが出力端
子Ｐ′Ｂから夫々出力される。同様にして、Ｐ′1YO＝
Ｐ′1MO＝Ｐ′1CO＝Ｐ′1BOの関係を有するイエロー色
の参照光に対応する信号Ｐ′1YOが出力端子Ｐ′Ｙか
ら、マゼンタ色の参照光に対応する信号Ｐ′1MOが出力
端子Ｐ′Ｍから、シアン色の参照光に対応する信号Ｐ′
1COが出力端子Ｐ′Ｃから、又、ブラツク色の参照光に
対応する信号Ｐ′1BOが出力端子Ｐ′Ｂから夫々出力さ
れる。上述したごとき２次増幅部からの各出力信号は、
第７図にて図示するごとき構成の現像剤濃度制御装置の
演算処理・制御系の入力インタフエース53′に与えら
れ、更に該入力インタフエース53′からI/Oポート54に
入力される。

上述した信号が前記第７図にて図示される現像剤濃度制
御装置の演算処理・制御系に入力されると、該演算処理
・制御系は、以下に記載するごときプロセスにてトナー
補給の制御を行なうこととなる。即ち、検出を行なう現
像器を例えばイエロー色の現像剤が収納されている現像
器25Yとする。シーケンスコントローラ（以下単に「CP
U」という51′は、プログラムメモリ52内に予めプログ
ラムされた第６図にて図示するごときシーケンスに従つ
て作動する。例えば最初に参照光ｒのみを透過するフイ
ルター47を透過した光による信号が前記第１次増幅部及
び２次増幅部を経て増幅されると、該増幅された後の信
号（これをＰ′1Yとする）を受けてアナログ・デジタル
変換器（以下A/Dコンバーター）等より成る入力インタ
ーフエイス53′を通し、さらにI/Oポート54′を通して
プログラムメモリ52′内の所定の場所へ記憶する。

次にCPU51′は、フイルタ切換用プランジヤー49をI/Oポ
ート54′及びドライブ回路55を通して作動させる。この
タイミングに合わせて、フイルタ48よりの検出光ｄによ
る信号に基づいて前記１次増幅部、２次増幅部にて増幅
された後の信号Ｐ′2Yを前述のごとくプログラムメモリ
52′内の所定の場所へ記憶させる。

上述したイエロー色の現像剤を収納した現像器25Yに引
き続いて、マゼンタ色の現像剤を収納した現像器、シア
ン色の現像剤を収納した現像器、ブラツク色の現像剤を
収納した現像器についても、前記と同様なプロセスで各
々の現像剤の濃度が検出される。CPU51は、前記プロセ
スメモリ52′に記憶されている前述したごときシーケン
スに従つて、前記２次増幅部の各出力端子Ｐ′Ｙ、Ｐ′
Ｍ、Ｐ′Ｃ、Ｐ′Ｂから夫々出力される前述のごとき各
信号を選択的に採り込み、前述した従来例と同様のプロ
セスで、各色毎の現像剤の濃度を演算する。例えば、前
述した現像剤濃度検出装置から、各色共に同一濃度に設
定されている各色毎の標準現像剤の現像剤濃度検出を行
なつたことによつて前述したごとく、イエロー色につい
ては、Ｐ′2YO、Ｐ′1YOの信号が、マゼンタ色について
は、Ｐ′2MO、Ｐ′1MOの信号が、シアン色については、
Ｐ′2CO、Ｐ′1COの信号が、又、ブラツク色について
は、Ｐ′2BO、Ｐ′1BOの信号が出力され、各々の色毎
に、 Ｐ′2YO−Ｐ′1YO＝D3YO、 Ｐ′2MO−Ｐ′1MO＝D3MO、 Ｐ′2CO−Ｐ′1CO＝D3CO、 Ｐ′2BO−Ｐ′1BO＝D3BOにて各々の色の標準現像剤濃度
信号たる差分値を求めたとすれば、前述した内容から、
D3YO＝D3MO＝D3CO＝D3BOの関係が得られるのは明らかで
ある。従つて、従来例にて説明したごとき、各色毎の標
準現像剤濃度信号の信号レベルにバラツキが生ずること
がないので、その結果として各々の現像器毎のトナー補
給の制御の精度にバラツキが生ずることがなく、各色毎
の現像剤の濃度の制御範囲も同一となる。

前述したように、CPU51′によつて求められた、D3YO＝D
3MO＝D3CO＝D3BOの関係を有する各色毎の標準現像剤濃
度信号D3YO、D3MO、D3CO、D3BOは、D3YO＝D3MO＝D3CO＝
D3BO＝D3OとなるデータD3Oとして前記プログラムメモリ
52′に記憶される。上述した各色毎の標準現像剤濃度信
号を示すデータD3Oとは別に、前記各々の現像器内に収
納されている現像剤の濃度検出が行なわれた際の前記プ
ログラムメモリ52′内に記憶されている参照光ｒに基づ
く信号Ｐ′１と検出光ｄに基づく信号Ｐ′２とを、各色
毎に以下のように示す。即ち、イエロー色の現像剤を収
納した現像器におけるＰ′１をＰ′Y1とし、イエロー色
の現像剤を収納した現像器におけるＰ′２をＰ′Y2と
し、マゼンタ色の現像剤を収納した現像器におけるＰ′
１をＰ′M1とし、マゼンタ色の現像剤を収納した現像器
におけるＰ′２をＰ′M2とし、シアン色の現像剤を収納
した現像器におけるＰ′１をＰ′C1とし、シアン色の現
像剤を収納した現像器におけるＰ′２をＰ′C2とし、ブ
ラツク色の現像剤を収納した現像器におけるＰ′１を
Ｐ′B1とし、ブラツク色の現像剤を収納した現像器にお
けるＰ′２をＰ′B2とする。

CPU51′は、前述したプログラムメモリ52内に記憶され
ているデータから、各色毎の現像剤の現像剤濃度信号を
演算する。つまり、イエロー色の現像剤濃度信号DYは、
DY＝Ｐ′Y2−Ｐ′Y1によつて、マゼンタ色の現像剤濃度
信号DMは、DM＝Ｐ′M2−Ｐ′M1によつて、シアン色の現
像剤濃度信号DCは、DC＝Ｐ′C2−Ｐ′C1によつて、ブラ
ツク色の現像剤濃度信号DBは、DB＝Ｐ′B2−Ｐ′B1によ
つて夫々求められる。CPU51は、前述した演算によつて
求めた各色毎の現像剤濃度信号と、前記プログラムメモ
リ52′に記憶されている前述したごとき各色毎の現像剤
の標準現像剤濃度信号値とを比較演算する。これをイエ
ロー色の現像剤を例にとつて説明すると、上記比較演算
の結果DY≧D3Oであると判定したときにはCPU51′はイエ
ロー色の現像剤濃度は適正値か或いは濃いと認識して前
記現像器25Y内へのトナー補給は行なわず、一方、DY＜D
3Oであると判定したときには薄いと認識する。そして薄
いと認識したときにはドライブ回路55に駆動指令信号を
出力し、これによつてイエロートナーが収納されている
ホツパ56に付属するホツパ駆動モータ（MY）57を駆動さ
せて、前記ホツパ56から図示しない接合手段を介して前
記現像器25Y内にイエロートナーが補給される。以下、
マゼンタ色、シアン色及びブラツク色の各現像剤に関し
ても、前述と同様の信号処理、トナー補給の制御が行な
われ、マゼンタトナーの補給については、ホツパ58とホ
ツパ駆動モータ（MM）59が、シアントナーの補給につい
ては、ホツパ60とホツパ駆動モータ（MC）61が、又、ブ
ラツクトナーの補給については、ホツパ62とホツパ駆動
モータ（MB）63が夫々関係することとなる。

ところで、上述したごとき構成の改良を加えた現像剤濃
度自動制御システムにあつても、初期標準現像剤濃度時
には、前記第５図にて図示した２次増幅部に設けられて
いる８個の可変抵抗VRを、前述したように、D3YO＝D3MO
＝D3CO＝D3BOとなるようにマニユアルにて調整する必要
がある。そのうえ、前述した内容から明らかなように、
これら４色分の現像剤の標準現像剤濃度信号D3YO、D3M
O、D3CO、D3BOと、予め前記プログラムメモリ52′内に
記憶されているデータD3Oとが等しくなるように前記８
個の可変抵抗VRを設定しなければならないので、このよ
うに８個分の可変抵抗VRをマニユアルにて調整して改め
て初期設定するときには、非常に煩雑であつた。

目的 従つて本発明は、上述した事実に鑑みて上記システムに
更に改良を加えんとするものであり、このように上述し
た現像剤濃度自動制御システムに改良を加えることによ
つて、操作性のより優れた現像剤濃度自動制御システム
を具備した画像形成装置を提供することをその目的とす
るものである。

問題点を解決するための手段 上記目的は本発明に係る画像形成装置によつて達成され
る。要約すれば、本発明は、像担持体と、各々が異なつ
た色のトナーとキヤリアとを有する二成分系現像剤を収
納しているとともに、該二成分系現像剤にて前記像担持
体上に形成された静電潜像を顕画像化する少なくとも２
個以上の現像手段と、前記各々の現像手段内に収納され
ている現像剤の濃度を前記各々の現像剤に光を照射しこ
れら各々の現像剤から反射された反射光を受光すること
によつて検知する現像剤濃度検知手段と、前記現像剤濃
度検知手段から出力された信号に応じて前記各々の現像
手段に対するトナー補給を制御する現像剤濃度制御手段
とを具備した画像形成装置であつて、前記現像剤濃度制
御手段に、前記現像剤濃度検知手段から出力された信号
を前記各々の現像剤別に受けてこれらの信号を増幅した
後の出力信号の信号レベルが前記各々の現像剤間で同一
信号レベルになるように前記各々の信号を像幅して出力
する像幅部を設けるとともに、予め前記現像剤濃度制御
手段に設定されている初期状態記憶モードに従つて前記
増幅部を介して与えられる信号を前記初期状態記憶モー
ドが解除されるまでの間記憶する記憶部を設けたことを
特徴とする画像形成装置である。

実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第２図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置を示し
たものである。本発明の一実施例に従う画像形成装置の
概要は、第２図を参照して明らかなように、像担持体即
ち回転自在に軸支された感光体ドラム21及び該感光体ド
ラム21の外周面近傍に配設された各種機器類から成る静
電潜像形成部と、該静電潜像形成部の近傍に配設されて
いる転写部と、前記静電潜像形成部の近傍に配設されて
いる回転現像部とから成るものである。前述した静電潜
像形成部は、前記感光体ドラム21を始め、該感光体ドラ
ム21の外周面近傍に該感光体ドラム21の回転方向（第２
図反時計方向）上流側から下流側に向けて順に配設され
ているクリーニング手段28、前露光手段22、コロナ帯電
器23等を具備している。前記転写部は、第２図時計方向
に回転自在に軸支されており、外周面が前記感光体ドラ
ム21の外周面と当接する位置に配設されている転写ドラ
ム26と、前記転写ドラム26の内周側の前記転写ドラム26
が前記感光体ドラム21と当接する部位に配設されている
転写コロナ放電器27と、前記転写ドラム26の外周面近傍
の前記転写コロナ放電器27よりも前記転写ドラム26の回
転方向下流側に配設されている分離爪29等を具備してい
る。又、前記回転現像部は、第２図反時計方向に回転自
在に軸支されている筺体25と、前記筺体25によつて支持
されるとともに前記筺体25の回転によつて前記感光体ド
ラム21の外周面と対向する位置に達したときに現像を行
なうようになつている現像器25Y、25M、25C、25Bと、こ
れら各現像器25Y、25M、25C、25Bに夫々１個ずつ固定的
に配設されている現像器側検出ユニツト30と、前記筺体
25の外周面と前記感光体ドラム21の外周面とが対向して
いる部位に配設されている現像器外検出ユニツト40等を
具備している。上述した構成について更に詳述すれば、
以下のようである。即ち、前記クリーニング手段28は、
ブレードを具備しており、前記感光体ドラム21の外周面
に残存しているトナーを前記ブレードにてかき取り回収
するものである。前記前露光手段22は、駆動することに
よつて前記感光体ドラム21外周面に残留している電荷を
除電するようになつている。前記コロナ帯電器23は、前
記クリーニング手段28によつて残留トナーがかき取り回
収され且つ前記前露光手段22によつて残留電荷が除電さ
れた後の前記感光体ドラム21の外周面を一様に帯電する
帯電器である。前記感光体ドラム21の外周面には、前記
コロナ帯電器23の前記感光体ドラム21の回転方向下流側
に設定されている空隙部を介して例えばレーザビームス
キヤナのごとき像露光手段から原稿画像情報に応じた像
露光24が照射されるようになつており、該像露光24によ
つて色分解潜像が形成されるようになつている。前述し
た現像器25Y、25M、25C、25Bのうち、現像器25Yには、
イエロー色の二成分系現像剤が、現像器25Mには、マゼ
ンタ色の二成分系現像剤が、現像器25Cには、シアン色
の二成分系現像剤が、又、現像器25Bには、ブラツク色
の二成分系現像剤が夫々収納されており、前記筺体25の
回転によつて前記感光体ドラム21外周面に形成されてい
る色分解潜像に対応する色の現像剤を収納した前記現像
器のうちのいずれかが、前記感光体ドラム21外周面と対
向する現像位置に達して移動停止することによつて前記
色分解潜像を現像するようになつている。なお、前述し
た現像器側検出ユニツト30及び現像器外検出ユニツト40
の詳細については後述する。前述した転写ドラム26は、
レジストローラ対（図示しない）から所定のタイミング
で送出され、転写材ガイド部材を介して案内されてきた
転写材Ｐを受けてこれを前記転写ドラム26の外周面にて
保持しながら回転するようになつている。前記転写コロ
ナ放電器27は、前記転写ドラム26の外周面に保持された
転写材Ｐが転写ドラム26の回転によつて転写ドラム26の
外周面と感光体ドラム21の外周面とが当接する位置に達
したときに、コロナ放電を行なうことによつて前記感光
体ドラム21外周面上に形成されている顕画像を前記転写
材Ｐ上に転写するものである。前記分離爪29は、第２図
矢印方向に揺動自在に軸支されており、４色分の顕画像
が位置合わせされて前記転写コロナ放電器27によつて前
記感光体ドラム21から転写された後の転写材Ｐを転写ド
ラム26外周面より分離した後、図示しない定着器へと送
出するように構成されている。

本発明の一実施例に従えば、現像剤濃度検知手段即ち現
像剤濃度検出装置として前述した回転現像部の各現像器
25Y、25M、25C、25Bには夫々１個ずつ同一構成の現像器
側検出ユニツト30が、又、前述した現像位置たる画像形
成装置本体側板の部位には１個の現像器外検出ユニツト
40が配設されていることは前述した通りであるが、該現
像器側検出ユニツト30及び現像器外検出ユニツト40の構
成については、前記第３図にて図示した通りであるので
その説明は省略する。

更に本発明に従えば、本発明の一実施例に従う画像形成
装置が具備する現像剤濃度制御装置は、既に説明した第
４図にて図示する１次増幅部と、前記第５図にて図示す
る２次増幅部とに加えて、第１図にて図示するごとき構
成の演算処理・制御系を有した構成となつている。第１
図にて図示する演算処理・制御系の概要は、既に説明し
た第７図にて図示する演算処理・制御系と同一である
が、本発明に従う一実施例は、前記第７図にて図示した
構成の演算処理・制御系に、更に記憶部即ちメモリ64と
該メモリ64に対応し、初期標準現像剤濃度時に、各色毎
の現像剤の検出信号及び参照光信号を前記メモリ64に記
憶させるための初期状態記憶モードとを付加することと
したものである。

前述したメモリ64は、例えば電池等のバツクアツプ電源
65によつて常時バツクアツプされている所謂不揮発性メ
モリであり、予めプログラムメモリ52内に設定されてい
る前述したごとき初期状態記憶モードにてその記憶内容
の書き換えが行なわれるまでの間、各色毎の現像剤の検
出光信号及び参照光信号とが記憶されるようになつてい
る。前記メモリ64には、各色毎の現像剤の初期標準現像
剤濃度時の検出光信号及び参照光信号として、夫々イエ
ロー色の現像剤濃度検出光信号Ｐ″2YO及び該イエロー
色の現像剤の参照光信号Ｐ″1YOが、マゼンタ色の現像
剤濃度検出光信号Ｐ″2MO及び該マゼンタ色の現像剤の
参照光信号Ｐ″1MOが、シアン色の現像剤濃度検出光信
号Ｐ″2CO及び該シアン色の現像剤の参照光信号Ｐ″1CO
が、ブラツク色の現像剤濃度検出光信号Ｐ″2BO及び該
ブラツク色の現像剤の参照光信号Ｐ″1BOが記憶され
る。更に、前述したごときメモリ64を本発明の一実施例
に従う演算処理・制御系に設けることとした理由につい
て説明すれば、前記のごときバツクアツプ電源65によつ
て常時バツクアツプされているメモリ64を設けなけれ
ば、たとえ前記初期状態記憶モードにて各々の現像剤の
濃度検出を行う毎に前述したごとき両信号を記憶したと
しても、画像形成装置本体の駆動電源を遮断することに
よつてそれまで記憶されていたメモリ内容が消去されて
しまうこととなるので、濃度検出のたび毎に現像器内の
現像剤濃度が変動すると結果的には濃度検出を行なう毎
に前述した所謂初期標準現像剤濃度値が変動することと
なり、よつて常時特定の現像剤濃度値にて現像剤濃度制
御を行なうことが不可能となつてくるからである。

上述した構成において、前述した第４図にて示す１次増
幅部及び第５図にて示す２次増幅部から与えられた各出
力信号は、第１図にて図示するごとき構成の現像剤濃度
制御装置の演算処理・制御系の入力インタフエース53に
与えられ、更に該入力インタフエース53からI/Oポート5
4を介してプログラムメモリ52内の所定のアドレスに記
憶される。このようにして前記プログラムメモリ52内の
所定のアドレスに記憶された参照光ｒに基づく信号Ｐ″
１と検出光ｄに基づく信号Ｐ″２とを、各色毎に示すと
以下のようになる。

検出光ｄ信号 参照光Ｒ信号 イエロー色の現像剤 Ｐ″2Y Ｐ″1Y マゼンタ色の現像剤 Ｐ″2M Ｐ″1M シアン色の現像剤 Ｐ″2C Ｐ″1C ブラツク色の現像剤 Ｐ″2B Ｐ″1B CPU51は、前記プログラムメモリ52内に記憶されている
上述したごときデータから、各色毎の現像剤の現像剤濃
度信号を演算する。つまり、イエロー色の現像剤濃度信
号Ｄ″Ｙは、Ｄ″Ｙ＝Ｐ″2Y−Ｐ″1Yによつて、マゼン
タ色の現像剤濃度信号Ｄ″Ｍは、Ｄ″Ｍ＝Ｐ″2M−Ｐ″
1Mによつて、シアン色の現像剤濃度信号Ｄ″Ｃは、Ｄ″
Ｃ＝Ｐ″2C−Ｐ″1Cによつて、ブラツク色の現像剤濃度
信号Ｄ″Ｂは、Ｄ″Ｂ＝Ｐ″2B−Ｐ″1Bによつて夫々求
められる。これとともに、CPU51は、前記メモリ64に記
憶されている前記したごとぎデータから、各色毎の現像
剤の初期標準現像剤濃度信号を演算する。即ち、イエロ
ー色の初期標準現像剤濃度信号Ｄ″YOは、Ｄ″YO＝Ｐ″
2YO−Ｐ″1YOによつて、マゼンタ色の初期標準現像剤濃
度信号Ｄ″MOは、Ｄ″MO＝Ｐ″2MO−Ｐ″1MOによつて、
シアン色の初期標準現像剤濃度信号Ｄ″COは、Ｄ″CO＝
Ｐ″2CO−Ｐ″1COによつて、ブラツク色の初期標準現像
剤濃度信号Ｄ″BOは、Ｄ″BO＝Ｐ″2BO−Ｐ″1BOによつ
て夫々求められる。CPU51は、前述したごとき各色毎の
現像剤の現像剤濃度信号と各色毎の現像剤の初期標準現
像剤濃度信号とを比較演算する。これをイエロー色の現
像剤を例にとつて説明すると、上記比較演算の結果Ｄ″
Ｙ≧Ｄ″YOであると判断したときには、CPU51はイエロ
ー色の現像剤濃度は適正値か或いは濃いと認識して前記
現像器25Y内へのトナー補給は行なわず、一方、Ｄ″Ｙ
＜Ｄ″YOであると判定したときには薄いと認識する。そ
して薄いと認識したときには、ドライブ回路55に駆動指
令信号を出力し、これによつてイエロートナーが収納さ
れているホツパ56に付属するホツパ駆動モータ（MY）57
を駆動させて、前記ホツパ56から図示しない接合手段を
介して前記現像器25Y内にイエロートナーが補給され
る。以下、マゼンタ色、シアン色及びブラツク色の各現
像剤に関しても、前述と同様の信号処理、トナー補給の
制御が行なわれ、マゼンタトナーの補給については、ホ
ツパ58とホツパ駆動モータ（MM）59が、シアントナーの
補給については、ホツパ60とホツパ駆動モータ（MC）61
が、又、ブラツクトナーの補給については、ホツパ62と
ホツパ駆動モータ（MB）63が夫々関係することとなる。
なお、前記初期状態記憶モードの設定は、図示しないモ
ードスタートスイツチをマニユアルにて操作することに
よつて行なわれるようになつている。

本実施例においては、現像剤濃度検出装置に、近赤外光
を利用した光学式濃度検出装置を採用して説明したが、
本発明においては、上述した形式の装置以外に例えば可
視光域にて検出を行なう方法及び当該形式の検出光学系
を採用することとしても差支えなく、又、別の方式のも
のを採用することとしても差支えない。又、１次増幅
部、２次増幅部、演算処理・制御系の回路構成について
も、前述したものに限定されない。更に、本発明が適用
されるカラー画像形成装置についてみても、４色カラー
のもののみに限定されるものではなく、２色、３色及び
５色カラー以上の装置或いは白黒の画像形成装置にも適
用可能であり、現像器についても所謂回転式のものに限
定されるものではなく据え置き型のものにも勿論適用可
能である。

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、現像剤濃度自動
制御システムに改良を加えることによつて、操作性のよ
り優れた現像剤濃度自動制御システムを具備した画像形
成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置に具備
される現像剤濃度制御装置の演算処理・制御系の構成を
示すブロツク図である。 第２図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置の構成
を示す部分縦断面図である。 第３図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置及び従
来の画像形成装置に夫々使用されている現像剤濃度検出
装置の構成を示す縦断面図である。 第４図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置及び従
来の画像形成装置に夫々具備される１次増幅部の回路構
成図である。 第５図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置及び従
来の画像形成装置に夫々具備される２次増幅部の回路構
成図である。 第６図は、前記第３図にて図示する装置から出力される
信号を始めとする各種機器類の駆動のタイミングチヤー
トである。 第７図は、従来の画像形成装置に具備される現像剤濃度
制御装置の演算処理・制御系の構成を示すブロツク図で
ある。 21:感光体ドラム 25Y、25M、25C、25B:現像器 30:現像器側検出ユニツト 40:現像器外検出ユニツト 51:CPU（シーケンスコントローラ） 52:プログラムメモリ 64:メモリ 65:バツクアツプ電源 CY、CM、CC、CB:増幅部（２次増幅部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−127779（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−203479（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−172160（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−45278（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−182557（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、各々が異なつた色のトナーと
   キヤリアとを有する二成分系現像剤を収納しているとと
   もに、該二成分系現像剤にて前記像担持体上に形成され
   た静電潜像を顕画像化する少なくとも２個以上の現像手
   段と、前記各々の現像手段内に収納されている現像剤の
   濃度を前記各々の現像剤に光を照射しこれら各々の現像
   剤から反射された反射光を受光することによつて検知す
   る現像剤濃度検知手段と、前記現像剤濃度検知手段から
   出力された信号に応じて前記各々の現像手段に対するト
   ナー補給を制御する現像剤濃度制御手段とを具備した画
   像形成装置であつて、前記現像剤濃度制御手段に、前記
   現像剤濃度検知手段から出力された信号を前記各々の現
   像剤別に受けてこれらの信号を増幅した後の出力信号の
   信号レベルが前記各々の現像剤間で同一信号レベルにな
   るように前記各々の信号を増幅して出力する増幅部を設
   けるとともに、予め前記現像剤濃度制御手段に設定され
   ている初期状態記憶モードに従つて前記増幅部を介して
   与えられる信号を前記初期状態記憶モードが解除される
   までの間記憶する記憶部を設けたことを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】前記現像剤濃度検知手段は、発光手段と受
   光した光量に応じた電気信号を出力する受光素子手段と
   を有する検出光学系を具備し、前記発光手段から照射さ
   れ前記各現像手段内に収納されている現像剤によつて反
   射された反射光を前記受光素子手段にて受けて該反射光
   から現像剤濃度値を示す電気信号と前記検出光学系に起
   因する前記現像剤濃度値を示す電気信号に生じた誤差を
   補正するための参照用電気信号とを前記受光素子手段よ
   り夫々出力するように構成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】前記増幅部は、前記現像剤濃度検知手段か
   ら出力される前記両信号を受けて増幅する１次増幅部
   と、前記１次増幅部の出力側と接続される２次増幅部と
   を具備しているとともに、前記２次増幅部は、初期標準
   現像剤濃度時に、前記受光素子手段から夫々出力される
   前記各々の現像剤からの反射光の光量に応じた標準現像
   剤濃度信号及び参照用信号とを前記各々の現像剤別に受
   けてこれら両信号を増幅した後の出力信号の信号レベル
   が前記各々の現像剤間で同一信号レベルになるように前
   記各々の信号を増幅して出力すべく構成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   画像形成装置。