JPH05313495A - 現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置 - Google Patents
現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置Info
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- JPH05313495A JPH05313495A JP14098592A JP14098592A JPH05313495A JP H05313495 A JPH05313495 A JP H05313495A JP 14098592 A JP14098592 A JP 14098592A JP 14098592 A JP14098592 A JP 14098592A JP H05313495 A JPH05313495 A JP H05313495A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 1つの受光素子で光源の持つ温度特性を補正
できるようにした回路構成の簡単な現像剤濃度制御装置
を提供する。 【構成】 現像シリンダ101を時計方向に回転させ、
その外周面上に付着したトナーとキャリアの混合物より
なる2成分現像剤にLED102から基準光量の赤外光
を照射し、現像剤のトナーで反射された反射光をホトダ
イオード103で受光する。また、現像シリンダ101
を反時計方向に回転させてその外周面から現像剤を除去
し、LED102からの赤外光を直接現像シリンダの外
周面に照射し、その反射光をホトダイオード103で受
光する。受光した上記2つの反射光に応じたホトダイオ
ード103からの出力信号をそれぞれ増幅し、A/D3
02でディジタル信号に変換してCPU303に入力
し、両信号値の比がある一定値になるようにトナーの補
給量を制御する。
できるようにした回路構成の簡単な現像剤濃度制御装置
を提供する。 【構成】 現像シリンダ101を時計方向に回転させ、
その外周面上に付着したトナーとキャリアの混合物より
なる2成分現像剤にLED102から基準光量の赤外光
を照射し、現像剤のトナーで反射された反射光をホトダ
イオード103で受光する。また、現像シリンダ101
を反時計方向に回転させてその外周面から現像剤を除去
し、LED102からの赤外光を直接現像シリンダの外
周面に照射し、その反射光をホトダイオード103で受
光する。受光した上記2つの反射光に応じたホトダイオ
ード103からの出力信号をそれぞれ増幅し、A/D3
02でディジタル信号に変換してCPU303に入力
し、両信号値の比がある一定値になるようにトナーの補
給量を制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、像担持体
上に形成された潜像に現像剤を付着させて可視像化する
電子写真方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ等
の画像形成装置に関し、特に、現像剤の濃度を制御する
現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画
像形成装置に関するものである。
上に形成された潜像に現像剤を付着させて可視像化する
電子写真方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ等
の画像形成装置に関し、特に、現像剤の濃度を制御する
現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画
像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、フルカラー画像やマルチカラ
ー画像を形成する種々の構成のカラー画像形成装置が提
案されているが、特に、電子写真方式によりフルカラー
やマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置の殆
どの現像装置には、発色性や混色性といった点から、2
成分現像剤が使用されている。周知のように、安定した
現像特性を得るためには、この2成分現像剤のトナーと
キャリアの混合比(以後、現像剤の混合比と呼ぶ)をあ
る一定値に保持することが重要な要素になっている。現
像剤のトナーは現像時に消費され、現像剤の混合比は変
化する。このため、現像剤濃度制御装置(ATR)を使
用して現像装置内の現像剤の混合比を適時検出し、その
変化に応じてトナーの補給を行ない、現像剤の混合比を
常に一定に制御し、画像の品位を保持する必要がある。
ー画像を形成する種々の構成のカラー画像形成装置が提
案されているが、特に、電子写真方式によりフルカラー
やマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置の殆
どの現像装置には、発色性や混色性といった点から、2
成分現像剤が使用されている。周知のように、安定した
現像特性を得るためには、この2成分現像剤のトナーと
キャリアの混合比(以後、現像剤の混合比と呼ぶ)をあ
る一定値に保持することが重要な要素になっている。現
像剤のトナーは現像時に消費され、現像剤の混合比は変
化する。このため、現像剤濃度制御装置(ATR)を使
用して現像装置内の現像剤の混合比を適時検出し、その
変化に応じてトナーの補給を行ない、現像剤の混合比を
常に一定に制御し、画像の品位を保持する必要がある。
【0003】従来、このような現像剤濃度制御装置とし
ていくつかの方式のものが提案されているが、特に、発
光源、例えば赤外発光LED(発光ダイオード)から赤
外光を照射し、その反射光を受光素子、例えばホトダイ
オードで受光し、この反射光の量を測定することによ
り、現像剤の混合比を検出するものが数多く使用されて
いる。これは、トナーは赤外光を反射し、キャリアは赤
外光を吸収するという原理に基づいており、トナーの量
が増加すると反射光量は増加し、トナーの量が減少する
と反射光量も減少する。従って、反射光量がある一定値
になるようにトナーの補給量を調節すれば現像剤の混合
比を一定に保持できることになる。
ていくつかの方式のものが提案されているが、特に、発
光源、例えば赤外発光LED(発光ダイオード)から赤
外光を照射し、その反射光を受光素子、例えばホトダイ
オードで受光し、この反射光の量を測定することによ
り、現像剤の混合比を検出するものが数多く使用されて
いる。これは、トナーは赤外光を反射し、キャリアは赤
外光を吸収するという原理に基づいており、トナーの量
が増加すると反射光量は増加し、トナーの量が減少する
と反射光量も減少する。従って、反射光量がある一定値
になるようにトナーの補給量を調節すれば現像剤の混合
比を一定に保持できることになる。
【0004】このような従来の現像剤濃度制御装置の概
略構成を図28に示す。現像器の現像剤担持体、本例で
はマグネット(図示せず)を内包する非磁性の現像シリ
ンダ101が所定方向に回転することによって、この現
像シリンダ101の外周面上に付着された2成分現像剤
100に対し、赤外発光LED402から基準光量の赤
外光を照射し、2成分現像剤100中のトナーで反射さ
れた反射光を第1のホトダイオード103で受光する。
この受光量に応じた出力値からCPUのような制御処理
手段で現像器内の現像剤の混合比を算出し、この算出し
た現像剤の混合比を予め設定された基準値と比較し、そ
の比較結果に応じてトナーの補給量を制御するものであ
る。上述のように、この反射光の量が多いほど2成分現
像剤100中のトナーの量が多く、従って、現像剤の混
合比が大きい。
略構成を図28に示す。現像器の現像剤担持体、本例で
はマグネット(図示せず)を内包する非磁性の現像シリ
ンダ101が所定方向に回転することによって、この現
像シリンダ101の外周面上に付着された2成分現像剤
100に対し、赤外発光LED402から基準光量の赤
外光を照射し、2成分現像剤100中のトナーで反射さ
れた反射光を第1のホトダイオード103で受光する。
この受光量に応じた出力値からCPUのような制御処理
手段で現像器内の現像剤の混合比を算出し、この算出し
た現像剤の混合比を予め設定された基準値と比較し、そ
の比較結果に応じてトナーの補給量を制御するものであ
る。上述のように、この反射光の量が多いほど2成分現
像剤100中のトナーの量が多く、従って、現像剤の混
合比が大きい。
【0005】ところで、発光源であるLEDは図30に
示すような温度特性を持っており、温度が高くなるにつ
れ放射光量が減少する。それ故、LED402からの直
接光を受光する第2のホトダイオード401を設け、こ
の第2のホトダイオード401の出力と上記第1のホト
ダイオード103の出力との比を一定にするようにトナ
ー補給量を制御し、LEDの温度特性を補正する必要が
ある。
示すような温度特性を持っており、温度が高くなるにつ
れ放射光量が減少する。それ故、LED402からの直
接光を受光する第2のホトダイオード401を設け、こ
の第2のホトダイオード401の出力と上記第1のホト
ダイオード103の出力との比を一定にするようにトナ
ー補給量を制御し、LEDの温度特性を補正する必要が
ある。
【0006】図29は上述した従来の現像剤濃度制御装
置の信号処理回路の構成例を示すブロック図である。第
1のホトダイオード103からの反射光量に応じた出力
信号は増幅器301で増幅された後、第1のアナログ−
ディジタル変換器(A/D)302に送られ、アナログ
の反射光量信号をディジタルの光量信号に変換して中央
処理装置(CPU)303に入力する。一方、第2のホ
トダイオード401からの直接光量に応じた出力信号は
増幅器601で増幅された後、第2のアナログ−ディジ
タル変換器(A/D)602に送られ、アナログの直接
光量信号をディジタルの光量信号に変換してCPU30
3に入力する。CPU303は受信した両アナログ−デ
ィジタル変換器302、602からのデジタル光量信号
に基づいて2成分現像剤100の混合比(トナー濃度)
を検出すると共に、LED402の点灯を制御する。即
ち、LED402には抵抗305及びスイッチングトラ
ンジスタ304が直列に接続されており、CPU303
からの制御信号によってスイッチングトランジスタ30
4をオン・オフすることによってLED402はオン・
オフする。抵抗305は定電圧源VCC300からLED
402に流す電流を決定するためのものである。
置の信号処理回路の構成例を示すブロック図である。第
1のホトダイオード103からの反射光量に応じた出力
信号は増幅器301で増幅された後、第1のアナログ−
ディジタル変換器(A/D)302に送られ、アナログ
の反射光量信号をディジタルの光量信号に変換して中央
処理装置(CPU)303に入力する。一方、第2のホ
トダイオード401からの直接光量に応じた出力信号は
増幅器601で増幅された後、第2のアナログ−ディジ
タル変換器(A/D)602に送られ、アナログの直接
光量信号をディジタルの光量信号に変換してCPU30
3に入力する。CPU303は受信した両アナログ−デ
ィジタル変換器302、602からのデジタル光量信号
に基づいて2成分現像剤100の混合比(トナー濃度)
を検出すると共に、LED402の点灯を制御する。即
ち、LED402には抵抗305及びスイッチングトラ
ンジスタ304が直列に接続されており、CPU303
からの制御信号によってスイッチングトランジスタ30
4をオン・オフすることによってLED402はオン・
オフする。抵抗305は定電圧源VCC300からLED
402に流す電流を決定するためのものである。
【0007】ところで、フルカラー画像やマルチカラー
画像を形成するカラー画像形成装置にはそれぞれ色の異
なる現像剤を用いる複数個の現像器を備えた現像装置が
使用されている。中でもフルカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置は通常3色分又はブラック現像剤を含む
4色分の別個の現像器を必要とする。これらのカラー画
像形成装置においては、現像が行なわれる電子写真感光
体ドラムのようなドラム形状の像担持体の外周に沿って
3個或は4個の現像器を配置すると、通常の白黒(単
色)画像形成装置の現像装置(1個の現像器のみ使用)
が取るスペースの3倍又は4倍のスペースを要するた
め、像担持体の直径を小さくすることが困難であり、従
って、カラー画像形成装置本体が大型化する欠点があっ
た。
画像を形成するカラー画像形成装置にはそれぞれ色の異
なる現像剤を用いる複数個の現像器を備えた現像装置が
使用されている。中でもフルカラー画像を形成するカラ
ー画像形成装置は通常3色分又はブラック現像剤を含む
4色分の別個の現像器を必要とする。これらのカラー画
像形成装置においては、現像が行なわれる電子写真感光
体ドラムのようなドラム形状の像担持体の外周に沿って
3個或は4個の現像器を配置すると、通常の白黒(単
色)画像形成装置の現像装置(1個の現像器のみ使用)
が取るスペースの3倍又は4倍のスペースを要するた
め、像担持体の直径を小さくすることが困難であり、従
って、カラー画像形成装置本体が大型化する欠点があっ
た。
【0008】このような欠点を除去するために、回転自
在に支持された円筒形状の筺体に4個の現像器を載置
し、必要なときだけ所定の現像器を像担持体に接近させ
て現像を行なうようにした、いわゆる回転式現像装置と
称される現像装置が例えば特開昭50−93437号公
報に開示されている。
在に支持された円筒形状の筺体に4個の現像器を載置
し、必要なときだけ所定の現像器を像担持体に接近させ
て現像を行なうようにした、いわゆる回転式現像装置と
称される現像装置が例えば特開昭50−93437号公
報に開示されている。
【0009】このように複数個の現像器を用いる移動式
現像装置を具備するカラー画像形成装置は既に実用化さ
れているが、前述したように、常時高品位の画像を得る
ためにはそれぞれの現像器内の現像剤の濃度(例えば2
成分現像剤が使用される場合にはそのトナー濃度)を高
精度に検出する必要がある。このため、従来はそれぞれ
の現像器毎に現像剤(トナー)濃度検出手段を設けて各
現像器内の現像剤の濃度を検出していた。
現像装置を具備するカラー画像形成装置は既に実用化さ
れているが、前述したように、常時高品位の画像を得る
ためにはそれぞれの現像器内の現像剤の濃度(例えば2
成分現像剤が使用される場合にはそのトナー濃度)を高
精度に検出する必要がある。このため、従来はそれぞれ
の現像器毎に現像剤(トナー)濃度検出手段を設けて各
現像器内の現像剤の濃度を検出していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図28
〜図30を参照して前述した従来の現像剤濃度制御装置
ではその現像剤濃度検出手段に受光素子(ホトダイオー
ド)が2つ必要であるため、その信号処理回路に増幅器
やアナログ−ディジタル変換器が2系統必要となり、必
然的に回路規模が大きくなるので、装置の小型化、コス
トの削減等ができないという欠点があった。
〜図30を参照して前述した従来の現像剤濃度制御装置
ではその現像剤濃度検出手段に受光素子(ホトダイオー
ド)が2つ必要であるため、その信号処理回路に増幅器
やアナログ−ディジタル変換器が2系統必要となり、必
然的に回路規模が大きくなるので、装置の小型化、コス
トの削減等ができないという欠点があった。
【0011】また、上述のように複数個の現像器のそれ
ぞれに現像剤濃度検出手段を設けたのでは、現像剤濃度
検出手段が現像器の個数分だけ必要となり、さらに各現
像剤濃度検出手段からの検知信号を処理して現像剤(ト
ナー)補給信号を出力する信号処理回路も現像剤濃度検
出手段の数だけ必要となるから、装置の構成が複雑にな
ると共に大幅なコストアップをもたらすという欠点があ
った。
ぞれに現像剤濃度検出手段を設けたのでは、現像剤濃度
検出手段が現像器の個数分だけ必要となり、さらに各現
像剤濃度検出手段からの検知信号を処理して現像剤(ト
ナー)補給信号を出力する信号処理回路も現像剤濃度検
出手段の数だけ必要となるから、装置の構成が複雑にな
ると共に大幅なコストアップをもたらすという欠点があ
った。
【0012】このため、図31に示すように、現像剤濃
度の検出窓48を各現像器毎に設け、また、この検出窓
48を通じて現像器の現像シリンダ21に担持された現
像剤50に測定用の光を投光するための光ファイバ4
6、現像剤50からの反射光を検出窓48及び集光レン
ズ49を通じて受光する光ファイバ51等からなる検出
ユニット41を各現像器毎に設け、各現像器が特定位置
に配置されたときに、発光素子42及び受光素子43を
有する現像剤濃度検出手段40及びこの現像剤濃度検出
手段40に接続された信号処理回路(図示せず)により
各現像器内の現像剤の濃度を順次検出し、現像剤補給信
号を出力するようにした現像剤濃度制御装置も提案され
ている。
度の検出窓48を各現像器毎に設け、また、この検出窓
48を通じて現像器の現像シリンダ21に担持された現
像剤50に測定用の光を投光するための光ファイバ4
6、現像剤50からの反射光を検出窓48及び集光レン
ズ49を通じて受光する光ファイバ51等からなる検出
ユニット41を各現像器毎に設け、各現像器が特定位置
に配置されたときに、発光素子42及び受光素子43を
有する現像剤濃度検出手段40及びこの現像剤濃度検出
手段40に接続された信号処理回路(図示せず)により
各現像器内の現像剤の濃度を順次検出し、現像剤補給信
号を出力するようにした現像剤濃度制御装置も提案され
ている。
【0013】このように構成すると、1つの現像剤濃度
検出手段40及び1つの信号処理回路が各現像器に対し
て共通に使用でき、従って、現像器の個数分だけ現像剤
濃度検出手段及び信号処理回路を設ける必要はなくなる
が、検出ユニット41はやはり現像器の個数分だけ必要
であり、また、各検出ユニットの特性のバラツキや検出
窓48に現像剤を接触させることによる検出窓48の汚
れに起因する誤差の発生等によって、安定でかつ高精度
の現像剤濃度の検出は依然として困難であるという問題
があった。
検出手段40及び1つの信号処理回路が各現像器に対し
て共通に使用でき、従って、現像器の個数分だけ現像剤
濃度検出手段及び信号処理回路を設ける必要はなくなる
が、検出ユニット41はやはり現像器の個数分だけ必要
であり、また、各検出ユニットの特性のバラツキや検出
窓48に現像剤を接触させることによる検出窓48の汚
れに起因する誤差の発生等によって、安定でかつ高精度
の現像剤濃度の検出は依然として困難であるという問題
があった。
【0014】特に、微妙な色合いまでを表現しようとす
るフルカラー複写機、プリンタ等のフルカラー画像形成
装置においては、カラーバランスの安定化という点から
も高精度の現像剤濃度の検出が必要とされていた。
るフルカラー複写機、プリンタ等のフルカラー画像形成
装置においては、カラーバランスの安定化という点から
も高精度の現像剤濃度の検出が必要とされていた。
【0015】従って、本発明の1つの目的は、1つの受
光素子により光源の持つ温度特性を補正しつつ、2成分
現像剤のトナーとキャリアの混合比をある一定値に保持
できるようにした回路構成の簡単な現像剤濃度制御装置
を提供することである。
光素子により光源の持つ温度特性を補正しつつ、2成分
現像剤のトナーとキャリアの混合比をある一定値に保持
できるようにした回路構成の簡単な現像剤濃度制御装置
を提供することである。
【0016】本発明の他の目的は、複数個の現像器を有
する移動式現像装置に対して共通の1つの現像剤濃度制
御装置の現像剤濃度検出手段を非接触状態に配置するこ
とにより、各現像器の移動に伴ない、その現像剤担持体
に担持された現像剤濃度を順次に高精度に検出できるよ
うにした現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置を提
供することである。
する移動式現像装置に対して共通の1つの現像剤濃度制
御装置の現像剤濃度検出手段を非接触状態に配置するこ
とにより、各現像器の移動に伴ない、その現像剤担持体
に担持された現像剤濃度を順次に高精度に検出できるよ
うにした現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置を提
供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画
像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、その一面においては、現像剤担持体上に付着したト
ナーとキャリアの混合物よりなる現像剤に光を照射する
光源と、該現像剤からの反射光を受光する受光素子とを
備えた現像剤濃度制御装置において、前記現像剤担持体
上に前記現像剤が付着しているときに前記光源から前記
現像剤に照射された光の反射光を受光したときの前記受
光素子からの出力信号と、前記現像剤担持体上に前記現
像剤が付着していないときに前記光源から前記現像剤担
持体に照射された光の反射光を受光したときの前記受光
素子からの出力信号とに基づいて、前記現像剤のトナー
とキャリアの混合比を検出することを特徴とする現像剤
濃度制御装置である。
現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画
像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、その一面においては、現像剤担持体上に付着したト
ナーとキャリアの混合物よりなる現像剤に光を照射する
光源と、該現像剤からの反射光を受光する受光素子とを
備えた現像剤濃度制御装置において、前記現像剤担持体
上に前記現像剤が付着しているときに前記光源から前記
現像剤に照射された光の反射光を受光したときの前記受
光素子からの出力信号と、前記現像剤担持体上に前記現
像剤が付着していないときに前記光源から前記現像剤担
持体に照射された光の反射光を受光したときの前記受光
素子からの出力信号とに基づいて、前記現像剤のトナー
とキャリアの混合比を検出することを特徴とする現像剤
濃度制御装置である。
【0018】或は、本発明は、現像剤担持体上に付着し
たトナーとキャリアの混合物よりなる現像剤に光を照射
する光源と、該現像剤からの反射光を受光する受光素子
とを備えた現像剤濃度制御装置において、前記受光素子
に光を照射する第2の光源を設け、前記現像剤担持体上
に前記現像剤が付着しているときに前記光源から前記現
像剤に照射された光の反射光を受光したときの前記受光
素子からの出力信号と、前記第2の光源から前記受光素
子に直接照射された光を受光したときの前記受光素子か
らの出力信号とに基づいて、前記現像剤のトナーとキャ
リアの混合比を検出することを特徴とする現像剤濃度制
御装置である。
たトナーとキャリアの混合物よりなる現像剤に光を照射
する光源と、該現像剤からの反射光を受光する受光素子
とを備えた現像剤濃度制御装置において、前記受光素子
に光を照射する第2の光源を設け、前記現像剤担持体上
に前記現像剤が付着しているときに前記光源から前記現
像剤に照射された光の反射光を受光したときの前記受光
素子からの出力信号と、前記第2の光源から前記受光素
子に直接照射された光を受光したときの前記受光素子か
らの出力信号とに基づいて、前記現像剤のトナーとキャ
リアの混合比を検出することを特徴とする現像剤濃度制
御装置である。
【0019】また、本発明の他の面においては、本発明
は、複数の現像器を有し、現像時に特定の現像器を現像
位置に移動させて像担持体に形成された潜像を現像する
移動式現像装置と、該現像装置の各現像器の現像剤担持
体に担持された現像剤の濃度を検出し、制御する単一の
現像剤濃度制御装置とを具備する画像形成装置におい
て、少なくとも前記現像剤に光を照射する光源及びこの
現像剤からの反射光を受光する受光素子を有する前記現
像剤濃度制御装置の現像剤濃度検出手段を前記現像装置
に対して非接触状態に配置し、前記現像装置の各現像器
の移動に伴ない各現像器の現像剤担持体に担持された現
像剤の濃度を前記単一の現像剤濃度制御装置により順次
に検出することを特徴とする現像剤濃度制御装置を備え
た画像形成装置である。
は、複数の現像器を有し、現像時に特定の現像器を現像
位置に移動させて像担持体に形成された潜像を現像する
移動式現像装置と、該現像装置の各現像器の現像剤担持
体に担持された現像剤の濃度を検出し、制御する単一の
現像剤濃度制御装置とを具備する画像形成装置におい
て、少なくとも前記現像剤に光を照射する光源及びこの
現像剤からの反射光を受光する受光素子を有する前記現
像剤濃度制御装置の現像剤濃度検出手段を前記現像装置
に対して非接触状態に配置し、前記現像装置の各現像器
の移動に伴ない各現像器の現像剤担持体に担持された現
像剤の濃度を前記単一の現像剤濃度制御装置により順次
に検出することを特徴とする現像剤濃度制御装置を備え
た画像形成装置である。
【0020】或は、本発明は、複数の現像器を有し、現
像時に特定の現像器を現像位置に移動させて像担持体に
形成された潜像を現像する移動式現像装置と、該現像装
置の各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度
を検出し、制御する単一の現像剤濃度制御装置とを具備
する画像形成装置において、少なくとも前記現像剤に光
を照射する光源及びこの現像剤からの反射光を受光する
受光素子を有する前記現像剤濃度制御装置の現像剤濃度
検出手段を前記現像装置に対して非接触状態に配置し、
前記現像装置の各現像器の移動に伴ない各現像器の現像
剤担持体に担持された現像剤の濃度を、この現像剤担持
体を回転させながら前記単一の現像剤濃度制御装置によ
り順次に検出することを特徴とする現像剤濃度制御装置
を備えた画像形成装置である。
像時に特定の現像器を現像位置に移動させて像担持体に
形成された潜像を現像する移動式現像装置と、該現像装
置の各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度
を検出し、制御する単一の現像剤濃度制御装置とを具備
する画像形成装置において、少なくとも前記現像剤に光
を照射する光源及びこの現像剤からの反射光を受光する
受光素子を有する前記現像剤濃度制御装置の現像剤濃度
検出手段を前記現像装置に対して非接触状態に配置し、
前記現像装置の各現像器の移動に伴ない各現像器の現像
剤担持体に担持された現像剤の濃度を、この現像剤担持
体を回転させながら前記単一の現像剤濃度制御装置によ
り順次に検出することを特徴とする現像剤濃度制御装置
を備えた画像形成装置である。
【0021】或は、本発明は、複数の現像器を有し、現
像時に特定の現像器を現像位置に移動させて像担持体に
形成された潜像を現像する移動式現像装置と、該現像装
置の各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度
を検出し、制御する単一の現像剤濃度制御装置とを具備
し、前記各現像器が像担持体の内部に回転自在なマグネ
ットローラを有する画像形成装置において、少なくとも
前記現像剤に光を照射する光源及びこの現像剤からの反
射光を受光する受光素子を有する前記現像剤濃度制御装
置の現像剤濃度検出手段を前記現像装置に対して非接触
状態に配置し、前記現像装置の各現像器の移動に伴ない
各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を、
前記マグネットローラの磁極位置が前記現像剤濃度検出
手段に対して極間の位置になるようにして、前記単一の
現像剤濃度制御装置により順次に検出することを特徴と
する現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置である。
像時に特定の現像器を現像位置に移動させて像担持体に
形成された潜像を現像する移動式現像装置と、該現像装
置の各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度
を検出し、制御する単一の現像剤濃度制御装置とを具備
し、前記各現像器が像担持体の内部に回転自在なマグネ
ットローラを有する画像形成装置において、少なくとも
前記現像剤に光を照射する光源及びこの現像剤からの反
射光を受光する受光素子を有する前記現像剤濃度制御装
置の現像剤濃度検出手段を前記現像装置に対して非接触
状態に配置し、前記現像装置の各現像器の移動に伴ない
各現像器の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を、
前記マグネットローラの磁極位置が前記現像剤濃度検出
手段に対して極間の位置になるようにして、前記単一の
現像剤濃度制御装置により順次に検出することを特徴と
する現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置である。
【0022】
【実施例1】以下、添付図面を参照して本発明の実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
【0023】図1は本発明による現像剤濃度制御装置の
第1の実施例を示す概略構成図であり、現像器の現像剤
担持体、本例ではマグネット(図示せず)を内包する非
磁性の現像シリンダ(現像スリーブ)101が現像動作
のため図示矢印で示す時計方向(右回り)に回転するこ
とによって、この現像シリンダ101の外周面上にトナ
ーとキャリアの混合物よりなる2成分現像剤100が付
着する。この現像シリンダ101の外周面に付着した2
成分現像剤100に対し、赤外発光LED102から基
準光量の赤外光を照射し、2成分現像剤100中のトナ
ーで反射された反射光をホトダイオード103で受光す
る。
第1の実施例を示す概略構成図であり、現像器の現像剤
担持体、本例ではマグネット(図示せず)を内包する非
磁性の現像シリンダ(現像スリーブ)101が現像動作
のため図示矢印で示す時計方向(右回り)に回転するこ
とによって、この現像シリンダ101の外周面上にトナ
ーとキャリアの混合物よりなる2成分現像剤100が付
着する。この現像シリンダ101の外周面に付着した2
成分現像剤100に対し、赤外発光LED102から基
準光量の赤外光を照射し、2成分現像剤100中のトナ
ーで反射された反射光をホトダイオード103で受光す
る。
【0024】図2は非現像動作時に図1と同一の現像シ
リンダ101が図1とは逆方向(反時計方向、即ち左回
り)に回転している状態を示し、このときには現像シリ
ンダ101の外周面に現像剤が付着していない。現像シ
リンダ101の外周面に現像剤が付着していないときに
は、LED102からの赤外光は直接現像シリンダ10
1の外周面で反射されてホトダイオード103で受光さ
れる。この場合には、現像シリンダ101からの反射光
の光量は、現像剤の混合比とは関係なく、LED102
の温度特性によってのみ変化する。それ故、現像シリン
ダ101の外周面から直接反射される反射光と、現像シ
リンダ101の外周面に現像剤100が付着していると
きの現像剤中のトナーから反射される反射光との比があ
る一定値になるように、トナーの補給量を制御すれば、
LED102の温度特性を補正しつつ、現像剤の混合比
を一定に保つことができる。
リンダ101が図1とは逆方向(反時計方向、即ち左回
り)に回転している状態を示し、このときには現像シリ
ンダ101の外周面に現像剤が付着していない。現像シ
リンダ101の外周面に現像剤が付着していないときに
は、LED102からの赤外光は直接現像シリンダ10
1の外周面で反射されてホトダイオード103で受光さ
れる。この場合には、現像シリンダ101からの反射光
の光量は、現像剤の混合比とは関係なく、LED102
の温度特性によってのみ変化する。それ故、現像シリン
ダ101の外周面から直接反射される反射光と、現像シ
リンダ101の外周面に現像剤100が付着していると
きの現像剤中のトナーから反射される反射光との比があ
る一定値になるように、トナーの補給量を制御すれば、
LED102の温度特性を補正しつつ、現像剤の混合比
を一定に保つことができる。
【0025】上記本実施例の現像剤濃度制御装置の信号
処理回路の構成を図3に示す。簡単に説明すると、ホト
ダイオード103からの反射光量に応じた出力信号を増
幅器301で増幅してアナログ−ディジタル変換器(A
/D)302に送り、アナログの反射光量信号をディジ
タルの光量信号に変換してCPU303に入力する。C
PU303は受信したデジタル光量信号に基づいて2成
分現像剤100の混合比(トナー濃度)を検出すると共
に、LED102の点灯を制御する。上記従来の回路と
同様に、LED102には同じ機能をなす抵抗305及
びスイッチングトランジスタ304が直列に接続されて
おり、CPU303からの制御信号によってスイッチン
グトランジスタ304をオン・オフすることによってL
ED102はオン・オフする。上述したように、VCC3
00はLED102に電流を流すための定電圧源であ
る。
処理回路の構成を図3に示す。簡単に説明すると、ホト
ダイオード103からの反射光量に応じた出力信号を増
幅器301で増幅してアナログ−ディジタル変換器(A
/D)302に送り、アナログの反射光量信号をディジ
タルの光量信号に変換してCPU303に入力する。C
PU303は受信したデジタル光量信号に基づいて2成
分現像剤100の混合比(トナー濃度)を検出すると共
に、LED102の点灯を制御する。上記従来の回路と
同様に、LED102には同じ機能をなす抵抗305及
びスイッチングトランジスタ304が直列に接続されて
おり、CPU303からの制御信号によってスイッチン
グトランジスタ304をオン・オフすることによってL
ED102はオン・オフする。上述したように、VCC3
00はLED102に電流を流すための定電圧源であ
る。
【0026】次に、図4の本実施例の制御シーケンスを
示すタイミング図を参照して上記図3の回路動作につい
てさらに説明する。
示すタイミング図を参照して上記図3の回路動作につい
てさらに説明する。
【0027】図示しない像担持体(例えば、電子写真感
光体ドラム)上に形成された潜像を現像する現像動作の
少し前から現像シリンダ101を右回りに回転させ、現
像シリンダ101の外周面に2成分現像剤100を付着
させる。潜像の現像中は現像シリンダ101を右回りに
回転させ続ける。CPU303は2成分現像剤100が
現像シリンダ101に十分に付着したところでスイッチ
ングトランジスタ304をオンにし、LED102を発
光させる。この場合、抵抗305でLED102に流れ
る電流を決定する。LED102が発光し、光量が安定
したところでCPU303はアナログ−ディジタル変換
器302からのディジタル信号を読み込み、現像剤10
0のトナーから反射された光量を算出する。
光体ドラム)上に形成された潜像を現像する現像動作の
少し前から現像シリンダ101を右回りに回転させ、現
像シリンダ101の外周面に2成分現像剤100を付着
させる。潜像の現像中は現像シリンダ101を右回りに
回転させ続ける。CPU303は2成分現像剤100が
現像シリンダ101に十分に付着したところでスイッチ
ングトランジスタ304をオンにし、LED102を発
光させる。この場合、抵抗305でLED102に流れ
る電流を決定する。LED102が発光し、光量が安定
したところでCPU303はアナログ−ディジタル変換
器302からのディジタル信号を読み込み、現像剤10
0のトナーから反射された光量を算出する。
【0028】次に、現像動作が終了した後、現像シリン
ダ101を左回りに回転させて現像シリンダ101の外
周面から現像剤100を取り除き、現像剤が十分に除去
された時点で、CPU303はLED102を再び発光
させ、光量が安定したところでアナログ−ディジタル変
換器302からのディジタル信号を読み込み、現像シリ
ンダ101の外周面から直接反射された光量を算出す
る。
ダ101を左回りに回転させて現像シリンダ101の外
周面から現像剤100を取り除き、現像剤が十分に除去
された時点で、CPU303はLED102を再び発光
させ、光量が安定したところでアナログ−ディジタル変
換器302からのディジタル信号を読み込み、現像シリ
ンダ101の外周面から直接反射された光量を算出す
る。
【0029】今、現像シリンダ101の外周面に現像剤
100が付着しているときにアナログ−ディジタル変換
器302からCPU303に入力されるディジタル信号
値をD1 とし、現像シリンダ101の外周面に現像剤1
00が付着していないときにアナログ−ディジタル変換
器302からCPU303に入力されるディジタル信号
値をD2 とすると、
100が付着しているときにアナログ−ディジタル変換
器302からCPU303に入力されるディジタル信号
値をD1 とし、現像シリンダ101の外周面に現像剤1
00が付着していないときにアナログ−ディジタル変換
器302からCPU303に入力されるディジタル信号
値をD2 とすると、
【0030】
【数1】 をCPU303において計算し、算出したSの値と予め
決められた特定値S0 との差分(S0 −S)に応じてト
ナー補給量を決定する。
決められた特定値S0 との差分(S0 −S)に応じてト
ナー補給量を決定する。
【0031】かくして、本実施例によれば、LED10
2の温度特性を補正しつつ、1つのホトダイオード10
3を使用するだけで現像剤の混合比(即ち、2成分現像
剤のトナーとキャリアの混合比)を一定値に保持するこ
とができる。このため、回路構成が簡単化され、規模が
小さくて良いから、装置の小型化、コストダウン等が可
能になる。
2の温度特性を補正しつつ、1つのホトダイオード10
3を使用するだけで現像剤の混合比(即ち、2成分現像
剤のトナーとキャリアの混合比)を一定値に保持するこ
とができる。このため、回路構成が簡単化され、規模が
小さくて良いから、装置の小型化、コストダウン等が可
能になる。
【0032】上記実施例では現像シリンダ101に現像
剤が付着しているときと付着していないときの反射光を
同じホトダイオード103で受光してLEDの発光光量
の温度補正を行なったが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、単一のホトダイオードに直接光を
入射する第2のLEDを設け、その直接光をモニタする
ことによってもLEDの発光光量の温度補正を行なうこ
とができる。これは、LEDからの直接光の光量はその
LEDの温度特性のみによって変化するからである。
剤が付着しているときと付着していないときの反射光を
同じホトダイオード103で受光してLEDの発光光量
の温度補正を行なったが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、単一のホトダイオードに直接光を
入射する第2のLEDを設け、その直接光をモニタする
ことによってもLEDの発光光量の温度補正を行なうこ
とができる。これは、LEDからの直接光の光量はその
LEDの温度特性のみによって変化するからである。
【0033】次に、この原理を取り入れた本発明の第2
の実施例について図5〜図9を参照して説明する。
の実施例について図5〜図9を参照して説明する。
【0034】図5は本実施例の信号処理回路の構成を示
すブロック図であり、第1のLED102に直列に接続
された電流決定用の抵抗が可変抵抗902に変更され、
ホトダイオード103に直接光を入射する第2のLED
801とこの第2のLED801の点灯を制御する回
路、即ち、第2のLED801に直列に接続された第2
の可変抵抗903及び第2のスイッチングトランジスタ
901とが設けられている以外は図3に示した上記第1
の実施例と同じ回路構成であるので、対応する素子に同
一符号を付して必要のない限りそれらの説明を省略す
る。
すブロック図であり、第1のLED102に直列に接続
された電流決定用の抵抗が可変抵抗902に変更され、
ホトダイオード103に直接光を入射する第2のLED
801とこの第2のLED801の点灯を制御する回
路、即ち、第2のLED801に直列に接続された第2
の可変抵抗903及び第2のスイッチングトランジスタ
901とが設けられている以外は図3に示した上記第1
の実施例と同じ回路構成であるので、対応する素子に同
一符号を付して必要のない限りそれらの説明を省略す
る。
【0035】次に、図6の本実施例の制御シーケンスを
示すタイミング図を参照して図5に示す本実施例の回路
動作について簡単に説明する。
示すタイミング図を参照して図5に示す本実施例の回路
動作について簡単に説明する。
【0036】上記第1の実施例と同様に、現像動作の少
し前から、図7に示すように、現像シリンダ101を右
回り(時計方向)に回転させ、現像シリンダ101の外
周面に2成分現像剤100を付着させる。潜像の現像中
は現像シリンダ101を右回りに回転させ続ける。CP
U303は2成分現像剤100が現像シリンダ101に
十分に付着したところでスイッチングトランジスタ30
4をオンにし、第1のLED102を発光させる。この
場合、第1の可変抵抗902でLED102に流れる電
流を決定する。第1のLED102が発光し、光量が安
定したところでCPU303はアナログ−ディジタル変
換器302からのディジタル信号を読み込み、現像剤1
00のトナーから反射された反射光の光量を算出する。
第1のLED102が発光しているときには第2のLE
D801は発光させない。
し前から、図7に示すように、現像シリンダ101を右
回り(時計方向)に回転させ、現像シリンダ101の外
周面に2成分現像剤100を付着させる。潜像の現像中
は現像シリンダ101を右回りに回転させ続ける。CP
U303は2成分現像剤100が現像シリンダ101に
十分に付着したところでスイッチングトランジスタ30
4をオンにし、第1のLED102を発光させる。この
場合、第1の可変抵抗902でLED102に流れる電
流を決定する。第1のLED102が発光し、光量が安
定したところでCPU303はアナログ−ディジタル変
換器302からのディジタル信号を読み込み、現像剤1
00のトナーから反射された反射光の光量を算出する。
第1のLED102が発光しているときには第2のLE
D801は発光させない。
【0037】次に、第1のLED102の発光が終了し
たら、現像動作が終了する前にCPU303は第2のト
ランジスタ901をオンにして第2のLED801を発
光させる。第2の可変抵抗903は第2のLED801
に流れる電流を決定する。この第2のLED801の光
はホトダイオード103に直接入射する。光量が安定し
たところでアナログ−ディジタル変換器302からのデ
ィジタル信号を読み込み、第2のLED801からの直
接光の光量を算出する。勿論、第2のLED801が発
光しているときには第1のLED102は発光させな
い。
たら、現像動作が終了する前にCPU303は第2のト
ランジスタ901をオンにして第2のLED801を発
光させる。第2の可変抵抗903は第2のLED801
に流れる電流を決定する。この第2のLED801の光
はホトダイオード103に直接入射する。光量が安定し
たところでアナログ−ディジタル変換器302からのデ
ィジタル信号を読み込み、第2のLED801からの直
接光の光量を算出する。勿論、第2のLED801が発
光しているときには第1のLED102は発光させな
い。
【0038】今、第1のLED102が発光していると
きにアナログ−ディジタル変換器302からCPU30
3に入力される反射光のディジタル信号値をD3 とし、
第2のLED801が発光しているときにアナログ−デ
ィジタル変換器302からCPU303に入力される直
接光のディジタル信号値をD4 とすると、
きにアナログ−ディジタル変換器302からCPU30
3に入力される反射光のディジタル信号値をD3 とし、
第2のLED801が発光しているときにアナログ−デ
ィジタル変換器302からCPU303に入力される直
接光のディジタル信号値をD4 とすると、
【0039】
【数2】 をCPU303において計算し、算出したTの値と予め
決められた特定値T0 との差分(T0 −T)に応じてト
ナー補給量を決定する。
決められた特定値T0 との差分(T0 −T)に応じてト
ナー補給量を決定する。
【0040】ただし、第1及び第2の2つのLED10
2及び801の温度特性には図9に示すように素子間の
バラツキがあり、温度特性の傾き(勾配)には違いはな
いが、オフセット値には違いがある。それ故、上述の動
作手順の前に予めオフセット値の差がなくなるように第
1の可変抵抗902と第2の抵抗903の抵抗値を調整
しておく必要がある。
2及び801の温度特性には図9に示すように素子間の
バラツキがあり、温度特性の傾き(勾配)には違いはな
いが、オフセット値には違いがある。それ故、上述の動
作手順の前に予めオフセット値の差がなくなるように第
1の可変抵抗902と第2の抵抗903の抵抗値を調整
しておく必要がある。
【0041】オフセット値の差をなくすためには、例え
ば、図8に示すように、現像シリンダ101を左回り
(反時計方向)に回転させて現像シリンダ101の外周
面から現像剤100をなくし、ホトダイオード103に
は現像シリンダ101の外周面で直接反射された第1の
LED102からの赤外光が入射するようにする。そし
て、このときのアナログ−ディジタル変換器302の出
力値と、第2のLED801からの直接光をホトダイオ
ード103が受光したときのアナログ−ディジタル変換
器302の出力値とが等しくなるように第1及び第2の
可変抵抗902及び903の抵抗値を調整すれば良い。
ば、図8に示すように、現像シリンダ101を左回り
(反時計方向)に回転させて現像シリンダ101の外周
面から現像剤100をなくし、ホトダイオード103に
は現像シリンダ101の外周面で直接反射された第1の
LED102からの赤外光が入射するようにする。そし
て、このときのアナログ−ディジタル変換器302の出
力値と、第2のLED801からの直接光をホトダイオ
ード103が受光したときのアナログ−ディジタル変換
器302の出力値とが等しくなるように第1及び第2の
可変抵抗902及び903の抵抗値を調整すれば良い。
【0042】本実施例においても、LED102の温度
特性を補正しつつ、1つのホトダイオード103を使用
するだけで現像剤の混合比を一定値に保持することがで
きることは明白である。また、1つのLEDとこのLE
Dの発光を制御する回路だけを追加するだけで良いの
で、回路構成が簡単化され、装置の小型化、コストダウ
ン等が可能になる。
特性を補正しつつ、1つのホトダイオード103を使用
するだけで現像剤の混合比を一定値に保持することがで
きることは明白である。また、1つのLEDとこのLE
Dの発光を制御する回路だけを追加するだけで良いの
で、回路構成が簡単化され、装置の小型化、コストダウ
ン等が可能になる。
【0043】次に、本発明の第3の実施例の現像剤濃度
制御装置を備えた画像形成装置について説明する。
制御装置を備えた画像形成装置について説明する。
【0044】まず、図11を参照して本発明を適用した
回転式現像装置を具備した電子写真方式のカラーレーザ
ビームプリンタの全体構成について説明する。この形式
のプリンタは、回転自在に軸支され、図示矢印方向に回
転する像担持体としての感光体ドラム3を有し、その外
周部に画像形成手段が配置されている。この画像形成手
段は任意の手段とし得るが、本例では、感光体ドラム3
を均一に帯電する一次帯電器4と、色分解された光像又
はこれに相当する光像Eを照射し、感光体ドラム3上に
静電潜像を形成する、例えばレーザビーム露光装置等か
らなる露光手段26と、感光体ドラム3上の静電潜像を
現像して可視画像にする回転式現像装置1とを具備す
る。
回転式現像装置を具備した電子写真方式のカラーレーザ
ビームプリンタの全体構成について説明する。この形式
のプリンタは、回転自在に軸支され、図示矢印方向に回
転する像担持体としての感光体ドラム3を有し、その外
周部に画像形成手段が配置されている。この画像形成手
段は任意の手段とし得るが、本例では、感光体ドラム3
を均一に帯電する一次帯電器4と、色分解された光像又
はこれに相当する光像Eを照射し、感光体ドラム3上に
静電潜像を形成する、例えばレーザビーム露光装置等か
らなる露光手段26と、感光体ドラム3上の静電潜像を
現像して可視画像にする回転式現像装置1とを具備す
る。
【0045】この回転式現像装置1は、例えばイエロー
色現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラッ
ク色現像剤の4色の現像剤を各別に収納する4個の現像
器1Y、1M、1C、1BKと、これら4個の現像器1
Y、1M、1C、1BKを保持しかつ回転自在に軸支さ
れた略円筒形状の筺体とから構成されている。本例では
現像剤として、各色のトナーと磁性キャリアとをそれぞ
れ所定の割合で混合した2成分現像剤用いられる。
色現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラッ
ク色現像剤の4色の現像剤を各別に収納する4個の現像
器1Y、1M、1C、1BKと、これら4個の現像器1
Y、1M、1C、1BKを保持しかつ回転自在に軸支さ
れた略円筒形状の筺体とから構成されている。本例では
現像剤として、各色のトナーと磁性キャリアとをそれぞ
れ所定の割合で混合した2成分現像剤用いられる。
【0046】前記回転式現像装置1は筺体の回転によっ
て所望の現像器を感光体ドラム3の外周面と対向する位
置に搬送し、感光体ドラム上の静電潜像の現像を行な
い、筺体が1回転することによっていわゆる4色分のフ
ルカラー現像が行なえるように構成されている。また、
各現像器には現像剤(トナー)補給装置2のイエロー色
現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック
色現像剤の4色の現像剤を各別に収納する4個のホッパ
ー2Y、2M、2C、2BKから対応する色のトナーが
必要に応じて補給される。
て所望の現像器を感光体ドラム3の外周面と対向する位
置に搬送し、感光体ドラム上の静電潜像の現像を行な
い、筺体が1回転することによっていわゆる4色分のフ
ルカラー現像が行なえるように構成されている。また、
各現像器には現像剤(トナー)補給装置2のイエロー色
現像剤、マゼンタ色現像剤、シアン色現像剤、ブラック
色現像剤の4色の現像剤を各別に収納する4個のホッパ
ー2Y、2M、2C、2BKから対応する色のトナーが
必要に応じて補給される。
【0047】次に、上記構成のカラーレーザビームプリ
ンタの全体の動作について、フルカラーモードの場合を
例として簡単に説明する。先ず、感光体ドラム3は一次
帯電器4によって一様に帯電される。次に、原稿(図示
せず)のイエロー画像信号により変調されたレーザ光E
により画像露光が行なわれ、感光体ドラム3上に静電潜
像が形成され、該静電潜像は、予め現像位置に定置され
たイエロー現像器1Yによって現像される。
ンタの全体の動作について、フルカラーモードの場合を
例として簡単に説明する。先ず、感光体ドラム3は一次
帯電器4によって一様に帯電される。次に、原稿(図示
せず)のイエロー画像信号により変調されたレーザ光E
により画像露光が行なわれ、感光体ドラム3上に静電潜
像が形成され、該静電潜像は、予め現像位置に定置され
たイエロー現像器1Yによって現像される。
【0048】一方、給紙ガイド5a、給紙ローラ6、給
紙ガイド5bを経由して送給された転写紙Pは所定のタ
イミングに同期してグリッパ7により保持され、当接用
ローラ8とその対向極によって静電的に転写ドラム9
(記録材担持体)に巻き付けられる。転写ドラム9は感
光体ドラム3と同期して図示矢印方向に回転しており、
イエロー現像器1Yで現像された顕像は転写部において
転写帯電器10によって転写紙Pに転写される。転写ド
ラム9はそのまま回転を続け、次の色(図11において
はマゼンタ)の顕像の転写に備える。
紙ガイド5bを経由して送給された転写紙Pは所定のタ
イミングに同期してグリッパ7により保持され、当接用
ローラ8とその対向極によって静電的に転写ドラム9
(記録材担持体)に巻き付けられる。転写ドラム9は感
光体ドラム3と同期して図示矢印方向に回転しており、
イエロー現像器1Yで現像された顕像は転写部において
転写帯電器10によって転写紙Pに転写される。転写ド
ラム9はそのまま回転を続け、次の色(図11において
はマゼンタ)の顕像の転写に備える。
【0049】感光体ドラム3は、帯電器11によって除
電され、クリーニング部材12によってクリーニングさ
れた後、再び一次帯電器4によって均一に帯電され、次
のマゼンタ画像信号により前記したのと同様にして露光
を受ける。この間に現像装置1は回転してマゼンタ現像
器1Mが所定の現像位置に定置されており、所定のマゼ
ンタ現像が行なわれる。続いて、以上と同様の工程を、
シアン及びブラックに対して行ない、4色分の転写が終
了すると、転写紙上の4色顕像が除電帯電器13、14
により除電された後、転写紙は、前記グリッパ7を解除
するとともに分離爪15を作動させることによって、転
写ドラム9より分離され、搬送ベルト16で定着器(熱
ローラ定着器)17に送られて定着され、機外へと排出
される。かくして、一連のフルカラープリント動作が終
了し、所要のフルカラープリント画像が形成される。
電され、クリーニング部材12によってクリーニングさ
れた後、再び一次帯電器4によって均一に帯電され、次
のマゼンタ画像信号により前記したのと同様にして露光
を受ける。この間に現像装置1は回転してマゼンタ現像
器1Mが所定の現像位置に定置されており、所定のマゼ
ンタ現像が行なわれる。続いて、以上と同様の工程を、
シアン及びブラックに対して行ない、4色分の転写が終
了すると、転写紙上の4色顕像が除電帯電器13、14
により除電された後、転写紙は、前記グリッパ7を解除
するとともに分離爪15を作動させることによって、転
写ドラム9より分離され、搬送ベルト16で定着器(熱
ローラ定着器)17に送られて定着され、機外へと排出
される。かくして、一連のフルカラープリント動作が終
了し、所要のフルカラープリント画像が形成される。
【0050】図10は上述したカラーレーザビームプリ
ンタに使用できる回転式現像装置の一例を現像剤濃度制
御装置と共に示す本実施例の概略断面図である。なお、
本実施例の現像剤濃度制御装置は特にその現像剤濃度検
出手段に特徴があるので、現像剤濃度制御装置の信号処
理回路は図示しない。
ンタに使用できる回転式現像装置の一例を現像剤濃度制
御装置と共に示す本実施例の概略断面図である。なお、
本実施例の現像剤濃度制御装置は特にその現像剤濃度検
出手段に特徴があるので、現像剤濃度制御装置の信号処
理回路は図示しない。
【0051】この現像剤濃度検出手段、本実施例では現
像剤として2成分現像剤が使用されているのでトナー濃
度検出手段200は、その詳細を図12に示すように、
近赤外光発光素子201、近赤外光透過フィルタ20
3、受光素子202及び透明板204から構成されてい
る。ここで、透明とは少なくとも近赤外光に対して透過
するという意味で用いる。
像剤として2成分現像剤が使用されているのでトナー濃
度検出手段200は、その詳細を図12に示すように、
近赤外光発光素子201、近赤外光透過フィルタ20
3、受光素子202及び透明板204から構成されてい
る。ここで、透明とは少なくとも近赤外光に対して透過
するという意味で用いる。
【0052】発光素子201はハロゲンランプ、近赤外
光発光LED素子、LD素子等が用いられ、また、受光
素子202としては赤外部に高い感度を持つシリコン系
の光電変換素子等(ホトダイオード、ホトトランジスタ
等)が用いられる。なお、近赤外光透過フィルタ203
は必ずしも必要ではなく、例えば透明板204がフィル
タ203を兼ねてもよく、或は受光素子202と一体に
構成してもよい。
光発光LED素子、LD素子等が用いられ、また、受光
素子202としては赤外部に高い感度を持つシリコン系
の光電変換素子等(ホトダイオード、ホトトランジスタ
等)が用いられる。なお、近赤外光透過フィルタ203
は必ずしも必要ではなく、例えば透明板204がフィル
タ203を兼ねてもよく、或は受光素子202と一体に
構成してもよい。
【0053】次に、トナー濃度検出動作について簡単に
説明すると、通常のように発光素子201から発光され
た近赤外光が現像シリンダ21上の2成分現像剤層上に
照射され、この現像剤層中のトナー成分によって反射さ
れた反射光を受光素子202によって受光し、その検出
出力を信号処理回路で処理することによって現像剤のト
ナー濃度を測定するものである。
説明すると、通常のように発光素子201から発光され
た近赤外光が現像シリンダ21上の2成分現像剤層上に
照射され、この現像剤層中のトナー成分によって反射さ
れた反射光を受光素子202によって受光し、その検出
出力を信号処理回路で処理することによって現像剤のト
ナー濃度を測定するものである。
【0054】本実施例では上述のように構成したので、
第1の特徴として、検出窓に相当する透明板204が現
像剤と非接触状態にあるから、透明板204が現像剤で
汚れることが殆どなくなり、汚れに起因する誤差が発生
し難い。従って、トナー濃度の検出感度を高めることが
でき、安定でかつ高精度のトナー濃度の検出が行なえる
点である。
第1の特徴として、検出窓に相当する透明板204が現
像剤と非接触状態にあるから、透明板204が現像剤で
汚れることが殆どなくなり、汚れに起因する誤差が発生
し難い。従って、トナー濃度の検出感度を高めることが
でき、安定でかつ高精度のトナー濃度の検出が行なえる
点である。
【0055】この点についてさらに図13及び図14を
参照して説明する。図14は従来より使用されている接
触式の光検知方式のトナー濃度検出手段を示し、2成分
現像剤28は検出窓である透明板204にこすりつけら
れ、この接触面に発光素子から測定光210を照射し、
現像剤28中のトナー成分によって反射された反射光2
12を受光素子で受光し、その検出出力を信号処理して
トナー濃度を検出するものである。
参照して説明する。図14は従来より使用されている接
触式の光検知方式のトナー濃度検出手段を示し、2成分
現像剤28は検出窓である透明板204にこすりつけら
れ、この接触面に発光素子から測定光210を照射し、
現像剤28中のトナー成分によって反射された反射光2
12を受光素子で受光し、その検出出力を信号処理して
トナー濃度を検出するものである。
【0056】この方式の利点は現像剤28の循環する現
像器容器内の特定部分にこのトナー濃度検出手段を配置
することで、比較的簡単にトナー濃度を検出できること
であったが、問題点として、透明板204の接触面にト
ナー、或はキャリアが付着してしまうことにより真のト
ナー濃度が測定できないことと、もう1つは、現像剤2
8の測定面と透明板204の一方の面が同一の位置にく
るためトナーによる反射光212と同時に透明板204
による反射光211が受光素子202に入射する。この
ため実際に必要とするトナー濃度の変化量を感度よく高
精度に測定することが困難であるということであった。
像器容器内の特定部分にこのトナー濃度検出手段を配置
することで、比較的簡単にトナー濃度を検出できること
であったが、問題点として、透明板204の接触面にト
ナー、或はキャリアが付着してしまうことにより真のト
ナー濃度が測定できないことと、もう1つは、現像剤2
8の測定面と透明板204の一方の面が同一の位置にく
るためトナーによる反射光212と同時に透明板204
による反射光211が受光素子202に入射する。この
ため実際に必要とするトナー濃度の変化量を感度よく高
精度に測定することが困難であるということであった。
【0057】これに対し、本実施例では図13に示すよ
うに、現像剤28と検出窓である透明板204が非接触
状態に保たれているから現像剤28の付着による問題が
発生しにくいという利点と、非接触であるがため、現像
剤28の測定面と透明板204の現像剤側の面の位置と
が異なり、透明板204による反射光211を直接受光
素子202に入射させないようにすることが可能とな
る。従って、現像剤28からの反射光212を主として
受光することができ、実際に必要とするトナー濃度の変
化量を感度よく、高精度に測定することができるという
利点がある。
うに、現像剤28と検出窓である透明板204が非接触
状態に保たれているから現像剤28の付着による問題が
発生しにくいという利点と、非接触であるがため、現像
剤28の測定面と透明板204の現像剤側の面の位置と
が異なり、透明板204による反射光211を直接受光
素子202に入射させないようにすることが可能とな
る。従って、現像剤28からの反射光212を主として
受光することができ、実際に必要とするトナー濃度の変
化量を感度よく、高精度に測定することができるという
利点がある。
【0058】図15は上述した従来例の接触式のトナー
濃度検出手段と本実施例の非接触式のトナー濃度検出手
段におけるトナー濃度の変化に対する検出手段からの検
出出力を示したもので、図中のグラフは従来例の特
性、グラフは本実施例の特性を示す。これら特性は、
トナー濃度が6重量%(wt%)のときに両検出手段の
検出出力値がほぼ同等になるように調整した後、各検出
手段によってトナー濃度を測定した結果であり、図15
から明瞭なように、本実施例によるトナー濃度検出手段
を用いれば、トナー濃度の変化を高感度で検出できるこ
とが分かる。
濃度検出手段と本実施例の非接触式のトナー濃度検出手
段におけるトナー濃度の変化に対する検出手段からの検
出出力を示したもので、図中のグラフは従来例の特
性、グラフは本実施例の特性を示す。これら特性は、
トナー濃度が6重量%(wt%)のときに両検出手段の
検出出力値がほぼ同等になるように調整した後、各検出
手段によってトナー濃度を測定した結果であり、図15
から明瞭なように、本実施例によるトナー濃度検出手段
を用いれば、トナー濃度の変化を高感度で検出できるこ
とが分かる。
【0059】本実施例の第2の特徴としては、トナー濃
度を検出する現像シリンダ上の2成分現像剤の穂の状態
を、近赤外光を照射して検出する検出面積に対して50
本以上の密度で磁気ブラシが形成されている状態にする
ことにより、検出感度及び精度を著しく高めることがで
きる点である。
度を検出する現像シリンダ上の2成分現像剤の穂の状態
を、近赤外光を照射して検出する検出面積に対して50
本以上の密度で磁気ブラシが形成されている状態にする
ことにより、検出感度及び精度を著しく高めることがで
きる点である。
【0060】現像シリンダ上の磁気ブラシの密度を変化
させる方法としては磁性キャリアの磁気特性を変化させ
るものがある。次の表1にフェライトにおいて飽和磁化
を40〜170(emu/cm3 )まで変化させたキャ
リアを用いて現像シリンダ上の磁気ブラシの密度を測定
した結果を示す。この表1から飽和磁化が下がるにつれ
て磁気ブラシは密になることが分かる。
させる方法としては磁性キャリアの磁気特性を変化させ
るものがある。次の表1にフェライトにおいて飽和磁化
を40〜170(emu/cm3 )まで変化させたキャ
リアを用いて現像シリンダ上の磁気ブラシの密度を測定
した結果を示す。この表1から飽和磁化が下がるにつれ
て磁気ブラシは密になることが分かる。
【0061】
【表1】
【0062】次に、これらのサンプルの磁性キャリアを
用いてトナー濃度が変化したときの検出感度(mV/w
t%)(図15におけるグラフの傾きに相当する値)と
そのときの検出値のバラツキである検出誤差(%)を測
定したものが図16に示すグラフである。これらグラフ
は直径3mmの近赤外光を現像シリンダ上に投光したと
きの結果であり、ブラシ密度は検出面積(直径3mmに
相当)に対するブラシの本数で示している。図中点線で
示すグラフが検出感度を示し、実線で示すグラフが検出
誤差を示す。
用いてトナー濃度が変化したときの検出感度(mV/w
t%)(図15におけるグラフの傾きに相当する値)と
そのときの検出値のバラツキである検出誤差(%)を測
定したものが図16に示すグラフである。これらグラフ
は直径3mmの近赤外光を現像シリンダ上に投光したと
きの結果であり、ブラシ密度は検出面積(直径3mmに
相当)に対するブラシの本数で示している。図中点線で
示すグラフが検出感度を示し、実線で示すグラフが検出
誤差を示す。
【0063】図16より明らかなように、ブラシ密度が
約50(本/検出面積)以上になることにより、感度が
増加し、誤差が著しく減少していることが確認された。
約50(本/検出面積)以上になることにより、感度が
増加し、誤差が著しく減少していることが確認された。
【0064】そこで、さらに近赤外光の投光面積を変
え、検出面積を変化させて同様の測定を行なった結果、
トナー濃度測定の精度を決定する検出誤差の特性がほぼ
図16と同様になり、検出面積によらずに検出面積にお
けるブラシの本数(本/検出面積)で決定されてしまう
ことを確認した。
え、検出面積を変化させて同様の測定を行なった結果、
トナー濃度測定の精度を決定する検出誤差の特性がほぼ
図16と同様になり、検出面積によらずに検出面積にお
けるブラシの本数(本/検出面積)で決定されてしまう
ことを確認した。
【0065】従って、本実施例においては、検出面積の
大小によらず、検出面積に対するブラシの密度を50
(本/検出面積)以上とすることで検出感度及び検出精
度を著しく向上させることが可能である。即ち、ブラシ
の密度をあまり高くできない場合には、それに合わせて
検出面積を大きくすることにより、トナー濃度の検出感
度及び検出精度を著しく高くすることができるわけであ
る。
大小によらず、検出面積に対するブラシの密度を50
(本/検出面積)以上とすることで検出感度及び検出精
度を著しく向上させることが可能である。即ち、ブラシ
の密度をあまり高くできない場合には、それに合わせて
検出面積を大きくすることにより、トナー濃度の検出感
度及び検出精度を著しく高くすることができるわけであ
る。
【0066】本実施例の第3の特徴としては、移動(回
転)する現像器群と組み合わせることにより、複数の現
像器に対しても1つのトナー濃度検出手段で各色のトナ
ー濃度を測定できる点である。
転)する現像器群と組み合わせることにより、複数の現
像器に対しても1つのトナー濃度検出手段で各色のトナ
ー濃度を測定できる点である。
【0067】即ち、従来利用されている接触式のトナー
濃度検出手段では、接触する毎にキャリアやトナーが検
出窓に付着してしまうため、検出窓の汚れによる誤差の
発生や、複数の現像器に共通に使用すると混色等の問題
が生じ、実現が困難であったが、本実施例の非接触式の
トナー濃度検出手段によれば、非接触であるがために検
出窓の汚れや各現像器間での混色の問題が発生せず、か
くして、本発明により1つのトナー濃度検出手段で各色
のトナー濃度を高感度、高精度に測定することが初めて
可能になったのである。
濃度検出手段では、接触する毎にキャリアやトナーが検
出窓に付着してしまうため、検出窓の汚れによる誤差の
発生や、複数の現像器に共通に使用すると混色等の問題
が生じ、実現が困難であったが、本実施例の非接触式の
トナー濃度検出手段によれば、非接触であるがために検
出窓の汚れや各現像器間での混色の問題が発生せず、か
くして、本発明により1つのトナー濃度検出手段で各色
のトナー濃度を高感度、高精度に測定することが初めて
可能になったのである。
【0068】本実施例の第4の特徴としては、非接触式
のトナー濃度検出手段を実現するためにも移動する複数
の現像器群と組み合わせることが好ましいという点であ
る。即ち、非接触式の場合には、図13を見れば容易に
理解できるように、測定されるべき2成分現像剤28の
表層面と検出窓204との距離を正確に保たなければな
らず、そのためには現像スリーブ上に担持された現像剤
を測定対象とすることが最も好ましいことになるわけで
ある。しかし、通常の固定方式の現像器では常に現像ス
リーブは感光体ドラムと対向しているため、トナー濃度
検出手段200を現像スリーブと対向させることが困難
であった。本実施例のように複数の移動現像器群と組み
合わせることにより、検出手段200を現像スリーブと
対向させることが容易となり、従って、現像スリーブ上
の現像剤のトナー濃度を容易に測定できるようになった
のである。
のトナー濃度検出手段を実現するためにも移動する複数
の現像器群と組み合わせることが好ましいという点であ
る。即ち、非接触式の場合には、図13を見れば容易に
理解できるように、測定されるべき2成分現像剤28の
表層面と検出窓204との距離を正確に保たなければな
らず、そのためには現像スリーブ上に担持された現像剤
を測定対象とすることが最も好ましいことになるわけで
ある。しかし、通常の固定方式の現像器では常に現像ス
リーブは感光体ドラムと対向しているため、トナー濃度
検出手段200を現像スリーブと対向させることが困難
であった。本実施例のように複数の移動現像器群と組み
合わせることにより、検出手段200を現像スリーブと
対向させることが容易となり、従って、現像スリーブ上
の現像剤のトナー濃度を容易に測定できるようになった
のである。
【0069】以上述べたように、上記本発明の第3の実
施例によれば、非接触式であるが故にトナー濃度の検出
感度及び精度を高くすることができると共に、現像剤の
付着による検出窓の汚れに伴う誤差の発生も抑えられ、
検出面積に対して50(本/検出面積)以上の磁気ブラ
シを形成することで常に高精度のトナー濃度の測定を行
なうことができる。さらに、移動現像器群と組み合わせ
ることにより複数の現像器に対しても1つのトナー濃度
検出手段の使用で高精度に各現像器のトナー濃度を測定
できるから、装置の構成が簡単になると共に大幅なコス
トダウンが可能になる。
施例によれば、非接触式であるが故にトナー濃度の検出
感度及び精度を高くすることができると共に、現像剤の
付着による検出窓の汚れに伴う誤差の発生も抑えられ、
検出面積に対して50(本/検出面積)以上の磁気ブラ
シを形成することで常に高精度のトナー濃度の測定を行
なうことができる。さらに、移動現像器群と組み合わせ
ることにより複数の現像器に対しても1つのトナー濃度
検出手段の使用で高精度に各現像器のトナー濃度を測定
できるから、装置の構成が簡単になると共に大幅なコス
トダウンが可能になる。
【0070】図17は近赤外光発光素子として双方向発
光型のLED206を使用し、環境の変化によるLED
のような発光素子及びホトダイオードのような受光素子
の出力値の変化等を補正するようにした本発明の第4の
実施例を示す。図示するように本実施例においては、双
方向発光型のLED206の後ろ側に、このLED20
6から後方へ発光される第2の近赤外光を直接受光する
ホトダイオードのような第2の受光素子205を配置
し、この第2の受光素子205からの検出信号を現像剤
のトナー濃度を検出する際の基準信号として使用するも
のである。他の構成は上記第3の実施例と同じであるの
で対応する部品、素子に同一符号を付してその説明を省
略する。
光型のLED206を使用し、環境の変化によるLED
のような発光素子及びホトダイオードのような受光素子
の出力値の変化等を補正するようにした本発明の第4の
実施例を示す。図示するように本実施例においては、双
方向発光型のLED206の後ろ側に、このLED20
6から後方へ発光される第2の近赤外光を直接受光する
ホトダイオードのような第2の受光素子205を配置
し、この第2の受光素子205からの検出信号を現像剤
のトナー濃度を検出する際の基準信号として使用するも
のである。他の構成は上記第3の実施例と同じであるの
で対応する部品、素子に同一符号を付してその説明を省
略する。
【0071】例えば、LED206や受光素子202、
205の出力値が環境の温度変化によって変化すると、
LED206からの第1及び第2の近赤外光の光量が同
じに変化し、かつ第1及び第2の両受光素子202、2
05の特性も同じ変化をするから、第2の受光素子20
5の検出出力を基準として両受光素子の検出出力を比較
した結果には温度変化による影響が全くなくなり、環境
の温度変化等によりLEDの発光量が変動しても、常に
安定した高精度のトナー濃度の測定ができることにな
る。なお、LED206から発光される第1及び第2の
近赤外光は同じ光量に設定し、第1及び第2の受光素子
202及び205は同じ型でかつ実質的に同じ特性のも
のを使用することが好ましい。
205の出力値が環境の温度変化によって変化すると、
LED206からの第1及び第2の近赤外光の光量が同
じに変化し、かつ第1及び第2の両受光素子202、2
05の特性も同じ変化をするから、第2の受光素子20
5の検出出力を基準として両受光素子の検出出力を比較
した結果には温度変化による影響が全くなくなり、環境
の温度変化等によりLEDの発光量が変動しても、常に
安定した高精度のトナー濃度の測定ができることにな
る。なお、LED206から発光される第1及び第2の
近赤外光は同じ光量に設定し、第1及び第2の受光素子
202及び205は同じ型でかつ実質的に同じ特性のも
のを使用することが好ましい。
【0072】上記第3及び第4の実施例では回転式現像
装置を具備するカラー画像形成装置に本発明を適用した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図
18に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの4つの現像器1Y、1M、1C、1BKが水平方
向に移動可能な移動体(図示せず)上に一列に載置さ
れ、移動体の図示矢印で示す水平方向への移動により各
現像器が感光体ドラム3と対向する現像領域へ順次に送
られ、感光体ドラム3上に形成された静電潜像を対応す
る色の現像器で現像するようにした水平移動式の現像装
置70を具備するカラー画像形成装置にも本発明は適用
できるものである。図示するように、各現像器1Y、1
M、1C、1BKの現像シリンダ21は上部にあり、か
つ水平方向に移動するので、上記第3、第4の実施例に
示したようなトナー濃度検出手段200を、例えば現像
領域のすぐ隣りの待機位置に位置する現像器(図では1
M)の現像シリンダ21の上部に配置し、これら現像器
の移動により各現像器のトナー濃度を順次に検出する点
を除けば、図11に示したカラー画像形成装置と基本的
には同等の構成であるので、対応する部品、素子に同一
符号を付してその説明を省略する。
装置を具備するカラー画像形成装置に本発明を適用した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図
18に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラ
ックの4つの現像器1Y、1M、1C、1BKが水平方
向に移動可能な移動体(図示せず)上に一列に載置さ
れ、移動体の図示矢印で示す水平方向への移動により各
現像器が感光体ドラム3と対向する現像領域へ順次に送
られ、感光体ドラム3上に形成された静電潜像を対応す
る色の現像器で現像するようにした水平移動式の現像装
置70を具備するカラー画像形成装置にも本発明は適用
できるものである。図示するように、各現像器1Y、1
M、1C、1BKの現像シリンダ21は上部にあり、か
つ水平方向に移動するので、上記第3、第4の実施例に
示したようなトナー濃度検出手段200を、例えば現像
領域のすぐ隣りの待機位置に位置する現像器(図では1
M)の現像シリンダ21の上部に配置し、これら現像器
の移動により各現像器のトナー濃度を順次に検出する点
を除けば、図11に示したカラー画像形成装置と基本的
には同等の構成であるので、対応する部品、素子に同一
符号を付してその説明を省略する。
【0073】この場合にも上記実施例と同様に、1つの
トナー濃度検出手段200及び信号処理回路で複数の現
像器のトナー濃度を高感度、高精度に測定でき、この測
定データに基づきトナー補給機構を制御し、各現像器に
適正量のトナーを補給することができることは言うまで
もない。
トナー濃度検出手段200及び信号処理回路で複数の現
像器のトナー濃度を高感度、高精度に測定でき、この測
定データに基づきトナー補給機構を制御し、各現像器に
適正量のトナーを補給することができることは言うまで
もない。
【0074】図19は本発明の第5の実施例を示す概略
構成図で、図10及び図11を参照して前述したような
回転式現像装置1の回転する円筒形状の筺体1a上に、
トナー濃度検出手段200の透明板204の汚れをクリ
ーニングする清掃部材250を設けたものである。
構成図で、図10及び図11を参照して前述したような
回転式現像装置1の回転する円筒形状の筺体1a上に、
トナー濃度検出手段200の透明板204の汚れをクリ
ーニングする清掃部材250を設けたものである。
【0075】上述したように、本実施例のトナー濃度検
出手段200は現像剤28と非接触状態に配置されるた
め、透明板204の窓汚れは殆ど発生しないが、長期的
に使用した場合、画像形成装置中で飛散している微量の
トナーや他のほこり等により透明板204の窓が少し汚
れる可能性がある。図19(a)に示すように、透明板
204は通常下向きに配置されることが多く(図10参
照)、従って、透明板204の汚れる可能性はかなり低
いものと思われるが、全く汚れが発生しないとは言い切
れない。
出手段200は現像剤28と非接触状態に配置されるた
め、透明板204の窓汚れは殆ど発生しないが、長期的
に使用した場合、画像形成装置中で飛散している微量の
トナーや他のほこり等により透明板204の窓が少し汚
れる可能性がある。図19(a)に示すように、透明板
204は通常下向きに配置されることが多く(図10参
照)、従って、透明板204の汚れる可能性はかなり低
いものと思われるが、全く汚れが発生しないとは言い切
れない。
【0076】それ故、本実施例では図19に示すように
筺体1aの一部に清掃部材250を設け、各現像器1
Y、1M、1C、1BKの移動に伴ない特別な機構を必
要とすることなく、透明板204の表面を清掃できるよ
うにしたものである。これによって透明板204の汚れ
は完全に除去され、常に透明な状態にあるから、より高
感度、より高精度にトナー濃度を測定することができ
る。これも本発明を移動式現像装置と組み合わせた場合
の大きな効果である。
筺体1aの一部に清掃部材250を設け、各現像器1
Y、1M、1C、1BKの移動に伴ない特別な機構を必
要とすることなく、透明板204の表面を清掃できるよ
うにしたものである。これによって透明板204の汚れ
は完全に除去され、常に透明な状態にあるから、より高
感度、より高精度にトナー濃度を測定することができ
る。これも本発明を移動式現像装置と組み合わせた場合
の大きな効果である。
【0077】また、この清掃部材250は移動時に感光
体ドラム3と接触しないようにすることが必要であり、
透明板204を清掃したら、図19(b)に示すよう
に、例えば筺体内部に引っ込み、感光体ドラム3と接触
しないような適当な機構にするとよい。勿論、この種の
清掃部材は図18に示すような水平移動式の現像装置に
も設置できる。
体ドラム3と接触しないようにすることが必要であり、
透明板204を清掃したら、図19(b)に示すよう
に、例えば筺体内部に引っ込み、感光体ドラム3と接触
しないような適当な機構にするとよい。勿論、この種の
清掃部材は図18に示すような水平移動式の現像装置に
も設置できる。
【0078】以上は現像器の現像剤28を担持する現像
シリンダ21が停止している状態でトナー濃度検出手段
200により現像剤28のトナー濃度の検出を行なった
場合であるが、現像剤28のトナー濃度を検出するとき
に、現像シリンダ21を回転させながら行なうと、現像
シリンダ上の現像剤の穂の影響を受けずにトナー濃度を
検出することができ、従って、検出精度を著しく高める
ことが可能であることが確認された。次にこの点につい
て説明する。
シリンダ21が停止している状態でトナー濃度検出手段
200により現像剤28のトナー濃度の検出を行なった
場合であるが、現像剤28のトナー濃度を検出するとき
に、現像シリンダ21を回転させながら行なうと、現像
シリンダ上の現像剤の穂の影響を受けずにトナー濃度を
検出することができ、従って、検出精度を著しく高める
ことが可能であることが確認された。次にこの点につい
て説明する。
【0079】まず、上記表1のサンプルA〜Eの磁性キ
ャリアを用いて基準となるトナー濃度の現像剤をそれぞ
れ作成し、現像シリンダを停止させた場合と回転させた
場合のこれら現像剤のトナー濃度を検出した。そのとき
の検出値のバラツキである検出誤差(%)を測定したも
のが図20に示すグラフである。これらグラフは直径3
mmの近赤外光を現像シリンダ上に投光したときの結果
であり、ブラシ密度は検出面積(直径3mmに相当)に
対するブラシの本数で示している。図中点線で示すグラ
フが現像シリンダを停止させた場合の検出誤差であり、
実線で示すグラフが現像シリンダを回転させた場合の検
出誤差である。
ャリアを用いて基準となるトナー濃度の現像剤をそれぞ
れ作成し、現像シリンダを停止させた場合と回転させた
場合のこれら現像剤のトナー濃度を検出した。そのとき
の検出値のバラツキである検出誤差(%)を測定したも
のが図20に示すグラフである。これらグラフは直径3
mmの近赤外光を現像シリンダ上に投光したときの結果
であり、ブラシ密度は検出面積(直径3mmに相当)に
対するブラシの本数で示している。図中点線で示すグラ
フが現像シリンダを停止させた場合の検出誤差であり、
実線で示すグラフが現像シリンダを回転させた場合の検
出誤差である。
【0080】図20より明らかなように、現像シリンダ
を停止させてトナー濃度を検出した場合にはブラシの密
度が約50(本/検出面積)以下になると、現像剤の穂
の影響が無視できなくなり、検出誤差が急激に増加して
いることが確認された。
を停止させてトナー濃度を検出した場合にはブラシの密
度が約50(本/検出面積)以下になると、現像剤の穂
の影響が無視できなくなり、検出誤差が急激に増加して
いることが確認された。
【0081】これに対し、現像シリンダを回転させてト
ナー濃度を検出した場合にはブラシの密度が低くても検
出誤差を著しく減少させることが可能であることが確認
された。その原理を図21に示す。
ナー濃度を検出した場合にはブラシの密度が低くても検
出誤差を著しく減少させることが可能であることが確認
された。その原理を図21に示す。
【0082】図21(a)は現像剤のブラシ密度が50
(本/検出面積)である現像シリンダを回転させてトナ
ー濃度検出手段200によりトナー濃度を測定した際の
トナー濃度検出手段200の検出出力を測定したもので
あり、検出出力は現像シリンダの回転に伴ない変動して
いることが分かる。これは現像シリンダの回転に伴ない
ブラシの状態が変化していることに起因するものであ
る。ところが、例えば信号処理回路にローパスフィルタ
(LPF)のような平滑化手段を設け、この検出出力を
信号処理回路において平滑化すると、図21(b)に示
すように、検出出力が安定する。その結果、ブラシ密度
が低い場合でも、現像シリンダを回転させながら測定す
ることによって、かつ検出出力を信号処理回路において
平滑化することによって、トナー濃度の検出精度を著し
く向上できることが分かった。
(本/検出面積)である現像シリンダを回転させてトナ
ー濃度検出手段200によりトナー濃度を測定した際の
トナー濃度検出手段200の検出出力を測定したもので
あり、検出出力は現像シリンダの回転に伴ない変動して
いることが分かる。これは現像シリンダの回転に伴ない
ブラシの状態が変化していることに起因するものであ
る。ところが、例えば信号処理回路にローパスフィルタ
(LPF)のような平滑化手段を設け、この検出出力を
信号処理回路において平滑化すると、図21(b)に示
すように、検出出力が安定する。その結果、ブラシ密度
が低い場合でも、現像シリンダを回転させながら測定す
ることによって、かつ検出出力を信号処理回路において
平滑化することによって、トナー濃度の検出精度を著し
く向上できることが分かった。
【0083】図21(c)は現像剤のブラシ密度が10
0(本/検出面積)である現像シリンダを回転させてト
ナー濃度検出手段200によりトナー濃度を測定した際
のトナー濃度検出手段200の検出出力を測定したもの
であり、検出出力の変動は50本の場合に較べかなり小
さい。この検出出力を信号処理回路において平滑化した
結果が図21(d)である。図21(b)及び(d)を
比較することにより明瞭なように、現像シリンダを回転
させながらトナー濃度を測定した場合にはブラシ密度が
低くてもブラシ密度が高い場合と殆ど変わらない精度を
得ることができる。
0(本/検出面積)である現像シリンダを回転させてト
ナー濃度検出手段200によりトナー濃度を測定した際
のトナー濃度検出手段200の検出出力を測定したもの
であり、検出出力の変動は50本の場合に較べかなり小
さい。この検出出力を信号処理回路において平滑化した
結果が図21(d)である。図21(b)及び(d)を
比較することにより明瞭なように、現像シリンダを回転
させながらトナー濃度を測定した場合にはブラシ密度が
低くてもブラシ密度が高い場合と殆ど変わらない精度を
得ることができる。
【0084】従って、上記各実施例において、現像シリ
ンダを回転させてトナー濃度を検出すれば、上述した利
点の他に、さらに検出面積に対する現像剤のブラシ密度
に関係なく、即ち現像剤の穂の状態の影響を受けること
なく、常に高精度のトナー濃度の測定を行なうことがで
きるという利点がある。
ンダを回転させてトナー濃度を検出すれば、上述した利
点の他に、さらに検出面積に対する現像剤のブラシ密度
に関係なく、即ち現像剤の穂の状態の影響を受けること
なく、常に高精度のトナー濃度の測定を行なうことがで
きるという利点がある。
【0085】図22は本発明の第6の実施例を示す概略
断面図であり、図10に示したような回転式現像装置1
の各現像器1Y、1M、1C、1BKが現像シリンダ
(現像スリーブ)21a内に、図12に示したような固
定のマグネットではなくて回転自在なマグネットローラ
21bを内包している場合に本発明を適用したものであ
る。
断面図であり、図10に示したような回転式現像装置1
の各現像器1Y、1M、1C、1BKが現像シリンダ
(現像スリーブ)21a内に、図12に示したような固
定のマグネットではなくて回転自在なマグネットローラ
21bを内包している場合に本発明を適用したものであ
る。
【0086】図22を参照してさらに詳しく説明する
と、回転自在なマグネットローラ21bを内包する現像
シリンダ21aを備えた現像器においては、現像時にマ
グネットローラ21bは図示矢印b方向に回転し、ま
た、現像シリンダ21aは図示矢印a方向に回転するこ
とにより、現像シリンダ21aに担持された現像剤28
は矢印a方向に移動しながら現像を行なう。ところが、
現像終了時にこのマグネットローラ21bの極位置がど
の状態で停止するかは不明なため、上記第3及び第4の
実施例に示したようなトナー濃度検出手段200でトナ
ー濃度を検出する際に、検出面の現像剤の穂の状態が安
定せず、検出結果が不安定になってしまう可能性があ
る。
と、回転自在なマグネットローラ21bを内包する現像
シリンダ21aを備えた現像器においては、現像時にマ
グネットローラ21bは図示矢印b方向に回転し、ま
た、現像シリンダ21aは図示矢印a方向に回転するこ
とにより、現像シリンダ21aに担持された現像剤28
は矢印a方向に移動しながら現像を行なう。ところが、
現像終了時にこのマグネットローラ21bの極位置がど
の状態で停止するかは不明なため、上記第3及び第4の
実施例に示したようなトナー濃度検出手段200でトナ
ー濃度を検出する際に、検出面の現像剤の穂の状態が安
定せず、検出結果が不安定になってしまう可能性があ
る。
【0087】それ故、本実施例においては、マグネット
ローラ21bの位置決め板として作用する磁性板27を
現像装置1内の各現像器の特定の位置に設け、この磁性
板27を図示矢印c方向に移動可能に構成し、トナー濃
度を検出するときに、磁性板27をマグネットローラ2
1bに接近させてマグネットローラ21bがトナー濃度
検出手段200に対して極間の位置になるようにマグネ
ットローラ21bを停止させ、高精度のトナー濃度の検
出を可能にしたのである。即ち、磁性板27を設けるこ
とにより、マグネットローラ21bが停止するときに、
図示するようにその1つの磁極が磁性板27と対向して
吸引し合う状態で停止するから、マグネットローラ21
bの磁極間の部分が検出面に対向するように位置決めす
ることができる。磁性板27としては例えば鉄等の金属
板が使用できる。
ローラ21bの位置決め板として作用する磁性板27を
現像装置1内の各現像器の特定の位置に設け、この磁性
板27を図示矢印c方向に移動可能に構成し、トナー濃
度を検出するときに、磁性板27をマグネットローラ2
1bに接近させてマグネットローラ21bがトナー濃度
検出手段200に対して極間の位置になるようにマグネ
ットローラ21bを停止させ、高精度のトナー濃度の検
出を可能にしたのである。即ち、磁性板27を設けるこ
とにより、マグネットローラ21bが停止するときに、
図示するようにその1つの磁極が磁性板27と対向して
吸引し合う状態で停止するから、マグネットローラ21
bの磁極間の部分が検出面に対向するように位置決めす
ることができる。磁性板27としては例えば鉄等の金属
板が使用できる。
【0088】図26は上記回転自在なマグネットローラ
21bを内包する現像シリンダ21aに担持された2成
分現像剤28のトナー濃度をトナー濃度検出手段200
で検出する際に、検出面に対するマグネットローラ21
bの磁極の位置を変えたときの(即ち、現像剤の穂の状
態が異なるときの)トナー濃度に対する検出手段200
の出力特性を示したもので、検出面が磁極間位置にある
場合の出力特性を実線のグラフで示し、検出面が磁極位
置にある場合の特性を点線のグラフで示す。この図26
から明瞭なように、検出面が磁極位置にあるときよりも
磁極間にあるときの方が検出出力が高く、かつ安定して
いることが分かる。また、トナー濃度変化に対する感度
(V/wt%)(図26におけるグラフの傾きに相当す
る値)も高いことが分かる。従って、本実施例のように
トナー濃度検出時には検出面が磁極間にくるようにする
と、トナー濃度の検出精度が著しく高くなり、非常に好
ましい。
21bを内包する現像シリンダ21aに担持された2成
分現像剤28のトナー濃度をトナー濃度検出手段200
で検出する際に、検出面に対するマグネットローラ21
bの磁極の位置を変えたときの(即ち、現像剤の穂の状
態が異なるときの)トナー濃度に対する検出手段200
の出力特性を示したもので、検出面が磁極間位置にある
場合の出力特性を実線のグラフで示し、検出面が磁極位
置にある場合の特性を点線のグラフで示す。この図26
から明瞭なように、検出面が磁極位置にあるときよりも
磁極間にあるときの方が検出出力が高く、かつ安定して
いることが分かる。また、トナー濃度変化に対する感度
(V/wt%)(図26におけるグラフの傾きに相当す
る値)も高いことが分かる。従って、本実施例のように
トナー濃度検出時には検出面が磁極間にくるようにする
と、トナー濃度の検出精度が著しく高くなり、非常に好
ましい。
【0089】上記第6の実施例ではマグネットローラ2
1bの位置決め板として作用する磁性板27を現像装置
1内の各現像器の特定の位置に設けたが、磁性板27の
設置場所はこの位置に限定されるものではない。例え
ば、図23に示すように、磁性板27を現像装置1の外
部に設け、上述したようにマグネットローラ21bが停
止する際にその1つの磁極と磁性板27とを対向、吸引
させ、マグネットローラ21bの磁極間の部分が検出面
に対向するように位置決めしてもよい。磁性板27は固
定状態に設置しても、図22の場合のように移動式に設
置してもよい。なお、磁性板27を現像装置の外部に配
設した場合には、1つの磁性板27を各現像器に対して
共通に使用できるという利点がある。
1bの位置決め板として作用する磁性板27を現像装置
1内の各現像器の特定の位置に設けたが、磁性板27の
設置場所はこの位置に限定されるものではない。例え
ば、図23に示すように、磁性板27を現像装置1の外
部に設け、上述したようにマグネットローラ21bが停
止する際にその1つの磁極と磁性板27とを対向、吸引
させ、マグネットローラ21bの磁極間の部分が検出面
に対向するように位置決めしてもよい。磁性板27は固
定状態に設置しても、図22の場合のように移動式に設
置してもよい。なお、磁性板27を現像装置の外部に配
設した場合には、1つの磁性板27を各現像器に対して
共通に使用できるという利点がある。
【0090】また、図24に示すように、回転自在なマ
グネットローラ21bと同期して回転する位置検出板2
9a又は29bを設け、この位置検出板29a又は29
bによってマグネットローラ21bの極位置を検出し、
マグネットローラ21bが回転を停止するときにその極
間位置が検出面に対向するようにマグネットローラ21
bの停止位置を制御するようにしてもよい。上記位置検
出板29a又は29bはマグネットローラ21bの極位
置を光学的に検知するもので、極位置に対応する部分に
スリットを設けたものが29aであり、極位置に対応す
る部分と他の部分との反射率を変えたものが29bであ
る。勿論、他の構成の位置検出板を使用してもよく、光
学的検知以外の位置検出板を使用してもよい。
グネットローラ21bと同期して回転する位置検出板2
9a又は29bを設け、この位置検出板29a又は29
bによってマグネットローラ21bの極位置を検出し、
マグネットローラ21bが回転を停止するときにその極
間位置が検出面に対向するようにマグネットローラ21
bの停止位置を制御するようにしてもよい。上記位置検
出板29a又は29bはマグネットローラ21bの極位
置を光学的に検知するもので、極位置に対応する部分に
スリットを設けたものが29aであり、極位置に対応す
る部分と他の部分との反射率を変えたものが29bであ
る。勿論、他の構成の位置検出板を使用してもよく、光
学的検知以外の位置検出板を使用してもよい。
【0091】さらに、図25に示すように、ホール素子
等の磁気センサ29cを現像装置内に、或は外部に配設
して直接マグネットローラ21bの磁気パターンを検出
し、同様の制御を行なうことも可能である。
等の磁気センサ29cを現像装置内に、或は外部に配設
して直接マグネットローラ21bの磁気パターンを検出
し、同様の制御を行なうことも可能である。
【0092】一方、図27(a)に示す現像装置のよう
に、現像シリンダ21a内に内包されたマグネット21
dが現像時に固定されている構成の回転式現像装置1に
対しても、本発明は適用できる。即ち、図27(b)に
矢印で示すように、マグネット21dを回動可能に構成
し、現像シリンダ21aが回転を停止し、トナー濃度を
検出するときに、図27(b)に示す位置にマグネット
21dを回動させ、トナー濃度検出時にマグネット21
dの極間位置を検出面に対向させるようにすれば、同じ
くトナー濃度の検出精度を著しく高めることができる。
トナー濃度の検出が終了したらマグネット21dを図2
7(a)に示す元の位置に戻す。なお、マグネットが現
像時に固定されている水平移動式の現像装置等に対して
も同様に本発明が適用できることは言うまでもない。
に、現像シリンダ21a内に内包されたマグネット21
dが現像時に固定されている構成の回転式現像装置1に
対しても、本発明は適用できる。即ち、図27(b)に
矢印で示すように、マグネット21dを回動可能に構成
し、現像シリンダ21aが回転を停止し、トナー濃度を
検出するときに、図27(b)に示す位置にマグネット
21dを回動させ、トナー濃度検出時にマグネット21
dの極間位置を検出面に対向させるようにすれば、同じ
くトナー濃度の検出精度を著しく高めることができる。
トナー濃度の検出が終了したらマグネット21dを図2
7(a)に示す元の位置に戻す。なお、マグネットが現
像時に固定されている水平移動式の現像装置等に対して
も同様に本発明が適用できることは言うまでもない。
【0093】固定式マグネットの場合、例えば図27
(a)のようにマグネットパターンによってはうまく検
出面が磁極間に対向しない場合があり、上述のようにト
ナー濃度の検出時のみマグネットを回動できるように構
成すれば、トナー濃度の検出時にマグネットを最適の検
出位置にもたらすことができ、トナー濃度の検出精度を
向上させる上で極めて有効である。
(a)のようにマグネットパターンによってはうまく検
出面が磁極間に対向しない場合があり、上述のようにト
ナー濃度の検出時のみマグネットを回動できるように構
成すれば、トナー濃度の検出時にマグネットを最適の検
出位置にもたらすことができ、トナー濃度の検出精度を
向上させる上で極めて有効である。
【0094】なお、上記各実施例は本発明の単なる例示
であり、本発明は実施例以外の電子写真方式や静電記録
方式等の種々の構成の画像形成装置や現像剤濃度制御装
置にも等しく適用できることは言うまでもない。また、
現像装置の構成や制御態様等についても必要に応じて種
々に変更及び変形できるものである。
であり、本発明は実施例以外の電子写真方式や静電記録
方式等の種々の構成の画像形成装置や現像剤濃度制御装
置にも等しく適用できることは言うまでもない。また、
現像装置の構成や制御態様等についても必要に応じて種
々に変更及び変形できるものである。
【0095】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1つの受光素子を使用するだけで、現像剤の濃度を検知
するための光源の温度特性を補正しつつ、現像剤のトナ
ーとキャリアの混合比を一定値に保持することができる
から、回路構成が簡単化され、回路規模が小さくなるの
で、装置の小型化、コストダウン等が可能になるという
効果がある。
1つの受光素子を使用するだけで、現像剤の濃度を検知
するための光源の温度特性を補正しつつ、現像剤のトナ
ーとキャリアの混合比を一定値に保持することができる
から、回路構成が簡単化され、回路規模が小さくなるの
で、装置の小型化、コストダウン等が可能になるという
効果がある。
【0096】また、現像剤濃度検知手段が現像剤と非接
触状態にあるから、その検出面が現像剤で汚れることが
殆どなくなり、汚れに起因する誤差が発生し難い。従っ
て、現像剤濃度の検出感度を高めることができ、安定で
かつ高精度の現像剤濃度の検出が行なえるという効果が
ある。
触状態にあるから、その検出面が現像剤で汚れることが
殆どなくなり、汚れに起因する誤差が発生し難い。従っ
て、現像剤濃度の検出感度を高めることができ、安定で
かつ高精度の現像剤濃度の検出が行なえるという効果が
ある。
【0097】さらに、現像剤濃度を検出する現像剤担持
体上の現像剤の穂の状態を、検出面積に対して50本以
上の密度で磁気ブラシが形成されている状態にすること
により、検出感度及び精度を著しく高めることができ
る。或は、現像剤担持体を回転させて現像剤濃度を検出
することにより、検出面積に対する現像剤のブラシ密度
に関係なく、即ち現像剤の穂の状態の影響を受けること
なく、常に高精度のトナー濃度の測定を行なうことがで
きるという効果がある。
体上の現像剤の穂の状態を、検出面積に対して50本以
上の密度で磁気ブラシが形成されている状態にすること
により、検出感度及び精度を著しく高めることができ
る。或は、現像剤担持体を回転させて現像剤濃度を検出
することにより、検出面積に対する現像剤のブラシ密度
に関係なく、即ち現像剤の穂の状態の影響を受けること
なく、常に高精度のトナー濃度の測定を行なうことがで
きるという効果がある。
【0098】その上、回転、水平方向等に複数の現像器
が移動する移動式現像装置と組み合わせることにより複
数の現像器に対して1つの現像剤濃度検出手段の使用で
高精度に各現像器の現像剤濃度を測定できるから、装置
の構成が簡単になると共に大幅なコストダウンが可能に
なるという効果がある。
が移動する移動式現像装置と組み合わせることにより複
数の現像器に対して1つの現像剤濃度検出手段の使用で
高精度に各現像器の現像剤濃度を測定できるから、装置
の構成が簡単になると共に大幅なコストダウンが可能に
なるという効果がある。
【図1】本発明による現像剤濃度制御装置の第1の実施
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
【図2】本発明による現像剤濃度制御装置の第1の実施
例を示す概略構成図である。
例を示す概略構成図である。
【図3】本発明の第1の実施例の信号処理回路の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図4】本発明の第1の実施例の制御シーケンスを示す
タイミング図である。
タイミング図である。
【図5】本発明による現像剤濃度制御装置の第2の実施
例の信号処理回路の構成を示すブロック図である。
例の信号処理回路の構成を示すブロック図である。
【図6】本発明の第2の実施例の制御シーケンスを示す
タイミング図である。
タイミング図である。
【図7】本発明の第2の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図8】本発明の第2の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図9】LEDの温度特性を示す図である。
【図10】本発明の第3の実施例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図11】本発明を適用した回転式現像装置を具備した
電子写真方式のカラーレーザビームプリンタの全体構成
を示す概略構成図である。
電子写真方式のカラーレーザビームプリンタの全体構成
を示す概略構成図である。
【図12】図10の第3の実施例の一部分を拡大して示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図13】従来の接触式光検知方式のトナー濃度検出手
段の動作を説明するための概略断面図である。
段の動作を説明するための概略断面図である。
【図14】本発明の第3の実施例のトナー濃度検知手段
の動作を説明するための概略断面図である。
の動作を説明するための概略断面図である。
【図15】従来のトナー濃度検出手段と本発明の第3の
実施例のトナー濃度検出手段におけるトナー濃度の変化
に対する検出出力を示す特性図である。
実施例のトナー濃度検出手段におけるトナー濃度の変化
に対する検出出力を示す特性図である。
【図16】サンプルの磁性キャリアを用いてトナー濃度
が変化したときの検出感度及び検出誤差を示す特性図で
ある。
が変化したときの検出感度及び検出誤差を示す特性図で
ある。
【図17】本発明の第4の実施例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図18】本発明が適用できる水平移動式現像装置を具
備した電子写真方式のカラーレーザビームプリンタの全
体構成を示す概略構成図である。
備した電子写真方式のカラーレーザビームプリンタの全
体構成を示す概略構成図である。
【図19】本発明の第5の実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図20】サンプルの磁性キャリアを用いて作成した現
像剤のトナー濃度を、現像シリンダを停止させた場合と
回転させた場合にそれぞれ検出したときの検出誤差を示
す特性図である。
像剤のトナー濃度を、現像シリンダを停止させた場合と
回転させた場合にそれぞれ検出したときの検出誤差を示
す特性図である。
【図21】現像シリンダを回転させてトナー濃度を検出
したときにトナー濃度検出手段から得られる検出出力を
示す図である。
したときにトナー濃度検出手段から得られる検出出力を
示す図である。
【図22】本発明の第6の実施例を示す概略断面図であ
る。
る。
【図23】第6の実施例を変形した本発明の第7の実施
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図24】第6の実施例を変形した本発明の第8の実施
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図25】第6の実施例を変形した本発明の第9の実施
例を示す概略断面図である。
例を示す概略断面図である。
【図26】回転自在なマグネットローラの磁極の位置に
より現像剤のトナー濃度の検出出力が変化する態様を説
明するための特性図である。
より現像剤のトナー濃度の検出出力が変化する態様を説
明するための特性図である。
【図27】本発明の第10の実施例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図28】従来の現像剤濃度制御装置の一例を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図29】従来の現像剤濃度制御装置の信号処理回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図30】LEDの温度特性を示す図である。
【図31】従来の現像剤濃度検知手段の他の例を示す概
略構成図である。
略構成図である。
1 回転式現像装置 3 感光体ドラム 21、21a 現像シリンダ 21b 回転自在なマグネットローラ 21d マグネット 27 磁性板 28 2成分現像剤 29a、29b 光学的位置検出板 29c 磁気センサ 70 水平移動式現像装置 100 2成分現像剤 101 現像シリンダ 102、801 赤外発光LED 103 ホトダイオード 200 トナー濃度検出手段 201 近赤外光発光素子 202、205 受光素子 203 近赤外光透過フィルタ 204 透明板 206 双方向発光型のLED 250 清掃部材 302 アナログ−ディジタル変換器 303 CPU 304、901 スイッチングトランジスタ 902、903 可変抵抗
Claims (15)
- 【請求項1】 現像剤担持体上に付着したトナーとキャ
リアの混合物よりなる現像剤に光を照射する光源と、該
現像剤からの反射光を受光する受光素子とを備えた現像
剤濃度制御装置において、前記現像剤担持体上に前記現
像剤が付着しているときに前記光源から前記現像剤に照
射された光の反射光を受光したときの前記受光素子から
の出力信号と、前記現像剤担持体上に前記現像剤が付着
していないときに前記光源から前記現像剤担持体に照射
された光の反射光を受光したときの前記受光素子からの
出力信号とに基づいて、前記現像剤のトナーとキャリア
の混合比を検出することを特徴とする現像剤濃度制御装
置。 - 【請求項2】 現像剤担持体上に付着したトナーとキャ
リアの混合物よりなる現像剤に光を照射する光源と、該
現像剤からの反射光を受光する受光素子とを備えた現像
剤濃度制御装置において、前記受光素子に光を照射する
第2の光源を設け、前記現像剤担持体上に前記現像剤が
付着しているときに前記光源から前記現像剤に照射され
た光の反射光を受光したときの前記受光素子からの出力
信号と、前記第2の光源から前記受光素子に直接照射さ
れた光を受光したときの前記受光素子からの出力信号と
に基づいて、前記現像剤のトナーとキャリアの混合比を
検出することを特徴とする現像剤濃度制御装置。 - 【請求項3】 前記現像剤担持体上に前記現像剤が付着
していないときに前記光源から前記現像剤担持体に照射
された光の反射光を受光したときの前記受光素子からの
出力信号と、前記第2の光源から前記受光素子に直接照
射された光を受光したときの前記受光素子からの出力信
号とが等しくなるように、前記2つの光源からそれぞれ
照射される光量を調整し、前記2つの光源の温度特性の
相違を補正する手段をさらに含むことを特徴とする請求
項2の現像剤濃度制御装置。 - 【請求項4】 複数の現像器を有し、現像時に特定の現
像器を現像位置に移動させて像担持体に形成された潜像
を現像する移動式現像装置と、該現像装置の各現像器の
現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を検出し、制御
する単一の現像剤濃度制御装置とを具備する画像形成装
置において、少なくとも前記現像剤に光を照射する光源
及びこの現像剤からの反射光を受光する受光素子を有す
る前記現像剤濃度制御装置の現像剤濃度検出手段を前記
現像装置に対して非接触状態に配置し、前記現像装置の
各現像器の移動に伴ない各現像器の現像剤担持体に担持
された現像剤の濃度を前記単一の現像剤濃度制御装置に
より順次に検出することを特徴とする現像剤濃度制御装
置を備えた画像形成装置。 - 【請求項5】 前記現像剤がトナーと磁性キャリアとの
混合物よりなり、かつ前記現像剤担持体に磁気ブラシ状
態で担持され、前記現像剤濃度検出手段が該磁気ブラシ
状態の現像剤に前記光源から光を照射し、その反射光を
前記受光素子で受光して現像剤のトナー濃度を検出する
ものであり、このトナー濃度検出時の前記現像剤の磁気
ブラシの密度が検出面積に対して50本以上であること
を特徴とする請求項4の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記現像剤濃度検出手段の光源は近赤外
光を含む光を発光する発光素子であり、該発光素子及び
前記受光素子の前面に透明の板状部材が配置されている
ことを特徴とする請求項4又は5の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記透明の板状部材の表面が前記現像装
置に設けられた清掃部材により各現像器の移動に伴ない
清掃されることを特徴とする請求項6の画像形成装置。 - 【請求項8】 複数の現像器を有し、現像時に特定の現
像器を現像位置に移動させて像担持体に形成された潜像
を現像する移動式現像装置と、該現像装置の各現像器の
現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を検出し、制御
する単一の現像剤濃度制御装置とを具備する画像形成装
置において、少なくとも前記現像剤に光を照射する光源
及びこの現像剤からの反射光を受光する受光素子を有す
る前記現像剤濃度制御装置の現像剤濃度検出手段を前記
現像装置に対して非接触状態に配置し、前記現像装置の
各現像器の移動に伴ない各現像器の現像剤担持体に担持
された現像剤の濃度を、この現像剤担持体を回転させな
がら前記単一の現像剤濃度制御装置により順次に検出す
ることを特徴とする現像剤濃度制御装置を備えた画像形
成装置。 - 【請求項9】 前記現像剤がトナーと磁性キャリアとの
混合物よりなり、かつ前記現像剤担持体に磁気ブラシ状
態で担持され、前記現像剤濃度検出手段が該磁気ブラシ
状態の現像剤に前記光源から光を照射し、その反射光を
前記受光素子で受光して現像剤のトナー濃度を検出する
ものであり、このトナー濃度の検出時に前記現像剤担持
体を回転させることを特徴とする請求項8の画像形成装
置。 - 【請求項10】 前記現像剤濃度検出手段の光源は近赤
外光を含む光を発光する発光素子であり、該発光素子及
び前記受光素子の前面に透明の板状部材が配置されてい
ることを特徴とする請求項8又は9の画像形成装置。 - 【請求項11】 前記透明の板状部材の表面が前記現像
装置に設けられた清掃部材により各現像器の移動に伴な
い清掃されることを特徴とする請求項10の画像形成装
置。 - 【請求項12】 複数の現像器を有し、現像時に特定の
現像器を現像位置に移動させて像担持体に形成された潜
像を現像する移動式現像装置と、該現像装置の各現像器
の現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を検出し、制
御する単一の現像剤濃度制御装置とを具備し、前記各現
像器が像担持体の内部に回転自在なマグネットローラを
有する画像形成装置において、少なくとも前記現像剤に
光を照射する光源及びこの現像剤からの反射光を受光す
る受光素子を有する前記現像剤濃度制御装置の現像剤濃
度検出手段を前記現像装置に対して非接触状態に配置
し、前記現像装置の各現像器の移動に伴ない各現像器の
現像剤担持体に担持された現像剤の濃度を、前記マグネ
ットローラの磁極位置が前記現像剤濃度検出手段に対し
て極間の位置になるようにして、前記単一の現像剤濃度
制御装置により順次に検出することを特徴とする現像剤
濃度制御装置を備えた画像形成装置。 - 【請求項13】 前記現像剤がトナーと磁性キャリアと
の混合物よりなり、かつ前記現像剤担持体に磁気ブラシ
状態で担持され、前記現像剤濃度検出手段が該磁気ブラ
シ状態の現像剤に前記光源から光を照射し、その反射光
を前記受光素子で受光して現像剤のトナー濃度を検出す
るものであり、このトナー濃度の検出時に前記マグネッ
トローラの磁極位置が前記現像剤濃度検出手段に対して
極間の位置になるようにすることを特徴とする請求項1
2の画像形成装置。 - 【請求項14】 前記現像剤濃度検出手段の光源は近赤
外光を含む光を発光する発光素子であり、該発光素子及
び前記受光素子の前面に透明の板状部材が配置されてい
ることを特徴とする請求項12又は13の画像形成装
置。 - 【請求項15】 前記透明の板状部材の表面が前記現像
装置に設けられた清掃部材により各現像器の移動に伴な
い清掃されることを特徴とする請求項14の画像形成装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14098592A JPH05313495A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14098592A JPH05313495A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05313495A true JPH05313495A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15281456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14098592A Pending JPH05313495A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 現像剤濃度制御装置及び現像剤濃度制御装置を備えた画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05313495A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1517193A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Density detection of two-component developer in a color image forming apparatus |
JP2007003961A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
US7400838B2 (en) * | 2005-09-02 | 2008-07-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus with toner concentration detection unit |
US7623799B2 (en) | 2005-06-23 | 2009-11-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
US8005386B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having density sensor for developer bearing member |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP14098592A patent/JPH05313495A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1517193A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Density detection of two-component developer in a color image forming apparatus |
US7027746B2 (en) | 2003-09-22 | 2006-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus including a plurality of developing devices with a toner density detecting feature |
CN100447680C (zh) * | 2003-09-22 | 2008-12-31 | 佳能株式会社 | 成像装置 |
US7623799B2 (en) | 2005-06-23 | 2009-11-24 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus |
JP2007003961A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP4720316B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-07-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置 |
US7400838B2 (en) * | 2005-09-02 | 2008-07-15 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus with toner concentration detection unit |
US8005386B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having density sensor for developer bearing member |
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