JPH0814730B2 - 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転写画像
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５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トナー濃度検知センサ、即ち、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５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個の現像手段、即ち、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５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５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32、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５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700nm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。それとともに、前記光フアイバ
34は、前記ダイクロイツク・ミラーを通過せずに前記ダ
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γ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５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を配置して参考光γ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考光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
イジタル信号に変換され、前記制御系のデイジタル電子
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
になつていた。なお、上述した増幅回路の構成について
は第２図にて詳述する。

次に上述したトナー補給制御のプロセスを、第９図に
て図示する制御系の構成を参照しながら以下に説明す
る。

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「CPU」という）51は、プログラムメモリ5
2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を通過した光による信号（こ
れをP1とする）を、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（これをP2）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。ここで、上述した各
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内に記憶された参照
光ｒに基づく信号P1と検出光ｄに基づく信号P2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P1をPY1とし、イエロー色の現像
剤を収納した現像器におけるP2をPY2とし、マゼンタ色
の現像剤を収納した現像器におけるP1をPM1とし、マゼ
ンタ色の現像剤を収納した現像器におけるP2をPM2と
し、シアン色の現像剤を収納した現像器におけるP1をPC
1とし、シアン色の現像剤を収納した現像器におけるP2
をPC2とし、ブラツク色の現像剤を収納した現像器にお
けるP1をPB1とし、ブラツク色の現像剤を収納した現像
器におけるP2をPB2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＝PY2−PY1によつて、マゼン
タ色の現像剤濃度信号DMは、DM＝PM2−PM1によつて、シ
アン色の現像剤濃度信号DCは、DC＝PC2−PC1によつて、
ブラツク色の現像剤濃度信号DBは、DB＝PB2−PB1によつ
て夫々求められる。前述したプログラムメモリ52には、
前記各色毎の現像剤に関するP1、P2データの他に、以下
に記載するごとき、各色毎の標準現像剤濃度信号値が記
憶されている。

イエロー色の現像剤の標準現像剤濃度信号値DYO マゼンタ色の現像剤の標準現像剤濃度信号値DMO シアン色の現像剤の標準現像剤濃度信号値DCO ブラツク色の現像剤の標準現像剤濃度信号値DBO 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≧DYO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＜DYO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。

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。
上述した問題点は、例えば第10図を参照すれば更に明ら
かとなる。即ち、第10図には、前述した受光素子45から
出力されるアナログ電圧信号のうちの最大出力信号値で
ある5Vの信号がA/D変換器によつてFFhビツトのデイジタ
ル信号に変換され、然る後にマイクロコンピユータのご
ときデイジタル演算処理手段によつて前記のごとく現像
剤濃度検出信号と参照信号との間で演算された現像剤濃
度値たる差分値としての、各色の現像剤毎に標準現像剤
濃度信号レベルａ、標準現像剤濃度−１％の信号レベル
ｂ、標準現像剤濃度＋１％の信号レベルＣが示されてい
る。図から明らかなように、標準現像剤濃度信号レベル
ａの大小により、現像剤濃度の±１％の変化に対応する
現像剤濃度信号ｂ、ｃの変化量が変わつてくることとな
る。つまり、標準現像剤濃度信号のレベルａが大きくな
ると現像剤濃度の±１％の変化に対応する現像剤濃度信
号ｂ、ｃの変化量が大きくなり、逆に、標準現像剤濃度
信号のレベルａが小さくなると現像剤濃度の±１％の変
化に対応する現像剤濃度信号ｂ、ｃの変化量が小さくな
る。特にブラツク色の現像剤のように、標準現像剤濃度
信号のレベルａが小さくなると、現像剤濃度の±１％の
変化に対応する現像剤濃度信号ｂ、ｃの変化量が小さく
なつて１ビツト分もなくなり、現像剤濃度の変化が±２
％程度にならなければ（第10図ｄ、ｅ点）現像剤濃度信
号が１ビツト分変化しないために、結局±２％の精度で
しか現像剤濃度の制御が行なえないこととなる。参考ま
でに、時間の経過とマゼンタ色及びブラツク色の現像剤
の現像剤濃度変化との関係を第11図を参照しながら説明
すると、ブラツク色現像剤の濃度制御がマゼンタ色現像
剤の濃度制御よりも制御の制度が落るために、標準現像
剤濃度値Ａを基準として両現像剤の濃度変化の割合を比
較対照すれば、ブラツク色の方がマゼンタ色よりもはる
かに大きいことが明らかである。

目的 従つて本発明は、上述したごとき問題点を改善するた
めに創案されたものであつて、その目的は、濃度検出の
対象たる現像剤の色や各々の現像器に配設されている現
像剤濃度検出系間のバラツキによつて現像剤濃度制御の
精度が色の異なる現像剤間でバラツクことがなく、画像
形成装置に使用されているすべての色の現像剤に亘つて
安定した現像剤濃度制御を行なうことが可能な現像剤濃
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、キャリアと
各々が異なった色のトナーを有する二成分系現像剤を収
納する複数の現像手段と、複数の現像手段に共通で光学
的にトナー濃度を検知する濃度センサと、この濃度セン
サの出力に基づき現像手段へのトナーの補給を制御する
補給制御手段と、を有する画像形成装置において、 各々の現像手段毎に各々の現像手段に応じた増幅率で
濃度センサの出力を増幅する増幅回路を設けたことを特
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４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４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
４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４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４図反時計方向に回転
自在に軸支されている筐体25と、前記筐体25によつて支
持されるとともに前記筐体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手段としての現像器25Y、2
5M、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、前記筐体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2
5B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、前記筐体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４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、トナー濃度検知センサと
しての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５図にて図示した通りで
あるのでその説明は省略する。

本発明の一実施例に従う画像形成装置が具備している
現像剤濃度制御装置は、第２図にて図示する１次増幅部
と、第１図にて図示する２次増幅部と、第３図にて図示
する演算処理・制御系とから成るものである。前述した
１次増幅部は、第２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ンタたる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。

本発明に従えば、前記第２図にて図示したごとき構成
の１次増幅部の後段に、更に第１図にて図示するごとき
構成の２次増幅部が接続される。第１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５
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P2
CO及び該シアン色の現像剤の参照光ｒに対応する信号P1
CO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
CY、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３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。CPU51は、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。

上述した事実は、従来例の説明で引用した第10図と対
応する本発明の一実施例に係る第７図を参照し、両図を
比較対照すればより明確となる。即ち第７図は、本発明
の一実施例に係る各色の現像剤濃度の±１％の変化に対
応する夫々の色の現像剤濃度信号の変化量を示したもの
であるが、図を参照して明らかなように、全部の色の現
像剤濃度信号の変化量は同一となつている。又、従来例
の説明で引用した第11図と対応する本発明の一実施例に
係る時間の経過とマゼンタ色及びブラツク色の現像剤濃
度変化との関係を示す第８図を参考までに引用すると、
標準現像剤濃度Ａを基準として両現像剤の濃度変化の割
合を比較対照すれば、両現像剤共高精度で且つ同一精度
のトナー補給の制御が行なわれていることが明らかとな
る。なお、マゼンタ色の現像剤を表わす波形とシアン色
の現像剤を表わす波形とで、両者の周期が異なつている
理由は、トナー消費量の相違に起因するものである。

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系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、濃度検出の対
称たる現像剤の色や各々の現像器に配設されている現像
剤濃度検出系間のバラツキによつて現像剤濃度制御の精
度が色の異なる現像剤間でバラツクことがなく、画像形
成装置に使用されているすべての色の現像剤に亘つて安
定した現像剤濃度制御を行なうことが可能な現像剤濃度
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２次増幅部の回路構成図である。 第２図は、本発明の一実施例に従う画像形成装置に具備
される１次増幅部の回路構成図である。 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４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６図は、前記第５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、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にて信号処理された各色の現像
剤の標準現像剤濃度信号を示した図である。 第８図は、本発明の一実施例に従う時間の経過とマゼン
タ色及びブラツク色の現像剤濃度変化との関係を示した
図である。 第９図は、従来の画像形成装置に具備された現像剤濃度
制御系の構成を示すブロツク図である。 第10図は、前記第９図にて図示する制御系にて信号処理
された各色の現像剤の標準現像剤濃度信号を示した図で
ある。 第11図は、前記第９図にて図示する制御系に係る時間の
経過とマゼンタ色及びブラツク色の現像剤濃度変化との
関係を示した図である。 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） CY、CM、CC、CB:増幅部（２次増幅部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、キャリアと各々が異なった色
   のトナーを有する二成分系現像剤を収納する複数の現像
   手段と、複数の現像手段に共通で光学的にトナー濃度を
   検知する濃度センサと、この濃度センサの出力に基づき
   現像手段へのトナーの補給を制御する補給制御手段と、
   を有する画像形成装置において、 各々の現像手段毎に各々の現像手段に応じた増幅率で濃
   度センサの出力を増幅する増幅回路を設けたことを特徴
   とする画像形成装置。