JP2003173077A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差の少ないトナー濃度制御。 【解決手段】 磁気ブラシ帯電に用いている帯電キャリ
アが、画像形成動作が繰り返されることで、像担持体へ
の帯電キャリア付着等による現像装置内への帯電キャリ
アの混入が蓄積される場合において、使用するインダク
タンス検知センサーの感度に合わせて、基準Ｔ／Ｄ比に
対する基準値を新たに設定する補正量を持つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式、静
電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像
を現像して可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録
画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、
特に二成分現像剤のトナー濃度を適正に制御するトナー
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】一般に、電子写真方式や静電記録方式の
画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキ
ャリア粒子を主成分とした二成分現像剤が用いられてい
る。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には、画像の色味
などの観点から、殆どの現像装置が二成分現像剤を使用
している。

【０００３】周知のように、この二成分現像剤のトナー
濃度（即ち、キャリア粒子とトナー粒子の合計重量に対
するトナー粒子重量の割合。以下Ｔ／Ｄ比とする。）は
画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になって
いる。現像剤のトナー粒子は現像時に消費され、Ｔ／Ｄ
比は変化する。このため、トナー濃度制御装置（ＡＴ
Ｒ）を使用して適時現像剤のＴ／Ｄ比を正確に検出し、
その変化に応じてトナー補給を行ない、Ｔ／Ｄ比を常に
適正な範囲内に制御し、画像の品位を保持する必要があ
る。

【０００４】このように現像により現像装置内のＴ／Ｄ
比が変化するのを補正するために、即ち、現像装置に補
給するトナー量を制御するために、現像容器中のＴ／Ｄ
比の検知及び濃度制御装置は、従来さまざまな方式の物
が提案され実用化されている。例えば、現像剤担持体
（一般に現像スリーブが用いられる場合が多いので以下
の説明では「現像スリーブ」と称す）、あるいは現像容
器の現像剤搬送経路に近接し、現像スリーブ上に搬送さ
れた現像剤あるいは現像容器内の現像剤に光を当てたと
きの反射率が、Ｔ／Ｄ比により異なることを利用して、
Ｔ／Ｄ比を検知し制御するトナー濃度制御装置、あるい
は現像器の側壁に磁性キャリアと非磁性トナーの混合比
率による見かけの透磁率を検知して電気信号に変換する
インダクタンスヘッドを設置し、このインダクタンスヘ
ッドからの検出信号によって現像剤の実際のＴ／Ｄ比を
検知し、基準値との比較によりトナーを補給するように
したインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置が使
用されている。

【０００５】また像担持体（一般に感光体ドラムが用い
られる場合が多いので以下の説明では「感光体ドラム」
と称す。）上に形成したパッチ画像濃度を、その表面に
対向した位置に設けた光源及びその反射光を受けるセン
サーにより読みとり、アナログ−デジタル変換器でデジ
タル信号に変換した後ＣＰＵに送り、ＣＰＵで初期設定
値と比較し、初期設定値より濃度が高い場合、初期設定
値に戻るまでトナー補給が停止され、初期設定値より濃
度が低い場合、初期設定値に戻るまで強制的にトナーが
補給され、その結果Ｔ／Ｄ比が間接的に所望の値に維持
される方式などがある。

【０００６】しかし、現像スリーブ上に搬送された現像
剤あるいは現像容器内の現像剤に光を当てたときの反射
率からＴ／Ｄ比を検知する方式は、トナー飛散等により
検知手段が汚れてしまった場合、正確にＴ／Ｄ比を検知
できない等の問題がある。またパッチ画像濃度から間接
的にＴ／Ｄ比を制御する方式は複写機、或いは画像形成
装置の小型化に伴い、パッチ画像を形成するスペースや
検知手段を設置するスペースが確保できない等の問題が
ある。

【０００７】これに対し、インダクタンス検知センサー
を用いた形では、センサー単体のコストも安価な事に加
え、上記のようなスペースの問題、トナー飛散による汚
れの問題の影響を受けないため、低コスト、小スペース
の複写機、或いは画像形成装置において、最適なＴ／Ｄ
比検知方式といえる。

【０００８】上記インダクタンス検知センサーを用いた
Ｔ／Ｄ比制御装置（以下『インダクタンス検知方式ＡＴ
Ｒ』と称す。）は、例えば現像剤の規定Ｔ／Ｄ比（初期
設置時のＴ／Ｄ比）の見かけ透磁率に対応する基準値を
あらかじめ設定しておき、画像形成により現像剤Ｔ／Ｄ
比が変化したときに、インダクタンス検知センサーが検
出した現像剤の見かけの透磁率に対応する検出信号が、
基準値よりも大きいと検知された場合、一定体積内で現
像剤中のキャリア粒子が占める割合が多くなりＴ／Ｄ比
が低くなったことを意味するのでトナー補給を開始し、
逆に見かけの透磁率に対応する検出値が基準値よりも小
さくなった場合、一定体積内で現像剤中のキャリアが占
める割合が少なくなりＴ／Ｄ比が高くなったことを意味
するのでトナー補給を停止する、というような制御に基
づきＴ／Ｄ比を制御することになる。

【０００９】また一般に、電子写真方式や静電記録方式
の画像形成装置が具備する、電子写真感光体・静電記録
誘電体などの像担持体の帯電処理手段として、一般にコ
ロナ帯電器が使用されてきた。

【００１０】近年は、低オゾン・低電力等の利点を有す
ることから、接触帯電装置、即ち被帯電体に電圧を印加
した帯電部材を当接させて被帯電体の帯電を行う方式の
装置の実用化がなされてきている。特に、帯電部材とし
て導電ローラを用いたローラ帯電方式の装置が帯電の安
定性という点から好ましく用いられている。

【００１１】しかし、上述のローラ帯電方式では、帯電
が帯電部材から被帯電体への放電により行われるため、
環境の変化による、帯電ローラおよび電子写真感光体の
電気抵抗の変動により、感光体の表面電位も変動する。

【００１２】そこで、最近、環境変動の少ない帯電方式
として、特願平５−６６１５０号公報等に、導電性の接
触帯電部材（帯電ファーブラシ、帯電磁気ブラシ、帯電
ローラー等）に電圧を印加し、トラップ準位となる導電
粉（ＳｎＯ２等）を分散させた電荷注入層を表面に持つ
感光体に、感光体電位と同極の電荷を注入して接触帯電
を行う方法が開示されている。この注入帯電方式は、環
境依存性が少ないだけでなく、放電を用いないため、印
加電圧は感光体電位と同程度で充分であり、また感光体
の寿命を縮めるオゾンを発生しない利点がある。

【００１３】また、放電を用いた接触帯電では被帯電体
に所望の帯電電位Ｖｓを得るために、その所望の帯電電
位Ｖｓに放電開始電圧Ｖｔｈ（接触帯電部材に直流電圧
を印加して被帯電部材の帯電が開始するときの接触帯電
部材の印加電圧）を上乗せした直流バイアスＶｓ＋Ｖｔ
ｈを帯電部材に印加する必要があるが、電荷注入帯電で
は帯電部材に印加した直流バイアスとほぼ同じ帯電電位
Ｖｓが得られるため、帯電用の電源のコストダウンも可
能になる。

【００１４】このような電荷注入方式の場合の接触帯電
部材としては、帯電、接触の安定性などの点から、磁気
ブラシ帯電部材やファーブラシ帯電部材が好ましく用い
られる。

【００１５】磁気ブラシ帯電部材は、給電電極を兼ねる
担持体に磁気拘束して形成保持させた導電性磁性粒子
（以下「帯電キャリア」と称す）の磁気ブラシを有し、
該磁気ブラシを被帯電部材に接触させ、担持体に給電す
るものである。より具体的には、帯電キャリアを直接マ
グネット、あるいはマグネットを内包するスリーブ上に
磁気ブラシとして磁気的に拘束させて保持させ、該磁気
ブラシ帯電部材を停止あるいは回転させながら磁気ブラ
シ部を被帯電体に接触させ、かつ電圧を印加する事によ
って被帯電体を帯電処理する。

【００１６】ファーブラシ帯電部材は、給電電極を兼ね
る担持体に担持させた導電性繊維のブラシ部（ファーブ
ラシ部）を有し、該導電性繊維ブラシ部を被帯電体に接
触させ、担持体に給電するものである。

【００１７】磁気ブラシ帯電部材とファーブラシ帯電部
材との対比においては、ファーブラシ帯電部材は、長期
使用、長期放置による毛倒れが生じた場合に帯電性が悪
化してしまい、また帯電の均一性がブラシ径の制約等か
ら不均一になりやすいのに対し、磁気ブラシ帯電部材で
はそのような現象は起きず、均一で安定した帯電を行う
ことが可能となる。

【００１８】しかし、上記のような磁気ブラシ帯電装置
における問題点として、帯電磁気ブラシを構成している
帯電キャリアの像担持体表面への付着、流出が起こるこ
とがある。それが現像装置に回収されるとインダクタン
ス検知方式センサーを用いた現像装置では、画像的には
特に問題ない微量の帯電キャリア付着であっても、コピ
ー枚数が増え、現像装置内に蓄積されることで、現像キ
ャリアと帯電キャリアの透磁率が異なる場合に現像剤全
体の見かけの透磁率が変化し、インダクタンス検知方式
センサーによるＴ／Ｄ比制御に誤差が生じることがあ
る。

【００１９】つまり帯電キャリアの透磁率が現像キャリ
アの透磁率より大きい場合は、現像容器中のトナー濃度
は基準トナー濃度と同レベルなのに、帯電キャリアが現
像剤中に混入する事で現像剤の平均透磁率が大きいとイ
ンダクタンス検知センサーには検知され、これは一定体
積内で現像剤中のキャリア粒子が占める割合が多くな
り、Ｔ／Ｄ比が低くなったと誤検知されトナー補給を開
始してしまい、適正なＴ／Ｄ比より高い濃度制御をして
しまう。

【００２０】逆に帯電キャリアの透磁率が現像キャリア
の透磁率より小さい場合は、帯電キャリアが現像剤中に
混入すると現像剤の平均透磁率は小さくなりインダクタ
ンス検知センサーの出力値は基準値に対し低く検知さ
れ、これは一定体積内で現像剤中のキャリアが占める割
合が少なくなりＴ／Ｄ比が高くなったことを意味するの
でトナー補給を停止してしまい、適正なＴ／Ｄ比より低
い濃度制御をしてしまう等の問題が起こる。

【００２１】前者の場合、トナー過補給により、画像濃
度が濃くなる問題や、トナー量増加に伴い現像剤量が増
加し、現像剤が現像容器から溢れてしまう問題、あるい
は現像剤中のトナー比率の増加に伴うトナー帯電量低下
によりトナー飛散、画像カブリ等の問題を引き起こす。

【００２２】一方後者の場合、現像剤中のトナー量減少
による画像劣化、画像濃度薄等の問題を引き起こす。ま
た上記の問題は特に画像形成動作、すなわちコピー枚数
が多くなっていくに従いその影響が増大する可能性があ
る。

【００２３】この問題に対し、画像形成回数、コピー枚
数により、現像装置に回収される帯電キャリアの量を予
測し、基準トナー濃度に対する基準値を、新たな基準値
として設定しなおす方法が考案されている。例えば、図
１４（ｂ）に示すように、現像剤の最適なＴ／Ｄ比８％
においてインダクタンスヘッドからの検出信号の初期値
が２．５Ｖで、そのＴ／Ｄ比を維持できるように初期値
を基準値に設定したとする。

【００２４】しかし画像形成動作が繰り返されるにつれ
現像装置内に帯電キャリアが徐々に蓄積されてくると、
帯電キャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率より大き
い場合は、現像剤の見かけの透磁率は図１４（ａ）
（ｉ）の点線のように徐々に大きくなっていき、帯電キ
ャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率より小さい場合
は図１４（ａ）（ｉｉ）の点線のように徐々に小さくな
っていくことになる。

【００２５】従ってもしＴ／Ｄ比が初期の８％に制御さ
れているとするとその出力は、帯電キャリアの透磁率が
現像キャリアの透磁率よりも大きい場合は図１４（ｂ）
（ｉ）の点線のように徐々に大きくなっていき、帯電キ
ャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率よりも小さい場
合は図１４（ｂ）（ｉｉ）の点線のように徐々に小さく
なっていくことになる。

【００２６】しかし実際はインダクタンス検知センサー
ではあくまでも初期の基準値２．５Ｖになるように（図
１４（ｂ）（ｉｉｉ））トナー補給がなされる結果、図
１４（ｃ）に示すように、帯電キャリアの透磁率が現像
キャリアの透磁率よりも大きい場合は図１４（ｃ）
（ｉ）の点線のようにＴ／Ｄ比は徐々に高くなってしま
い、帯電キャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率より
も小さい場合は図１４（ｃ）（ｉｉ）の点線のようにＴ
／Ｄ比が徐々に低くなってしまうことになる。

【００２７】詳しくは以下に説明する。５％Ｄｕｔｙの
画像形成時の現像装置への帯電キャリア混入量が約１０
ｇ／５００００回程度であったとする。また、使用する
インダクタンス検知センサーの検知感度（Ｔ／Ｄ比変化
量に対するセンサーの出力変化量）がＴ／Ｄ比１％の変
化に対して０．５Ｖ変化するものを使用する。

【００２８】ここで基準となるＴ／Ｄ比に対し、インダ
クタンス検知センサーの検出信号を２．５Ｖに設定した
場合に、その現像剤に強制的に帯電キャリア１０ｇを混
入させると、現像剤の見かけの透磁率が大きくなるの
で、初期の最適なＴ／Ｄ比を維持した場合のインダクタ
ンス検知センサーの検出信号は初期の基準値２．５Ｖか
ら３．０Ｖへ０．５Ｖ上昇してしまっていた。

【００２９】従って、実際は検出信号が２．５Ｖになる
ようにトナー補給がなされるため、結果的にトナー補給
が過剰に行われ、画像形成動作を５００００回繰り返し
た結果、最終的にはトナー濃度が最適なトナー濃度８％
から１％ずれてしまい、９％に制御されてしまった。

【００３０】この問題に対し、インダクタンス検知セン
サーの初期の基準値を、画像形成動作をある時間又は回
数繰り返した時に設定し直すようにあらかじめＣＰＵ２
５（図７）に命令を設定しておき、所定のタイミングで
ＣＰＵ２５は基準信号値を新たに設定する。具体的に
は、上記の画像形成装置において、画像形成動作を２５
０００回繰り返した時、もし帯電キャリアの混入量が画
像形成動作に比例したとするとその量は１０ｇ／５００
００回なので、５ｇ／２５０００回となる。インダクタ
ンス検知センサーは帯電キャリアが１０ｇ混入するとそ
の値は０．５Ｖ変化するので、帯電キャリアが約５ｇ混
入したときはその値は０．２５Ｖ変化することになる。

【００３１】したがって画像形成が２５０００回繰り返
されたところでＴ／Ｄ比制御の基準信号値を２．７５Ｖ
に設定し直すように、あらかじめＣＰＵ２５に命令を設
定しておく。設定しなおされた際、検出信号が２．７５
Ｖになるまでトナー補給が停止するため、それまでに生
じていたトナー濃度の誤差が解消され、初期のＴ／Ｄ比
８％に制御し直されることになる。

【００３２】その結果画像形成動作を５００００回繰り
返した時に同様に基準値を変更することで、画像形成５
００００回以後のＴ／Ｄ比を検出信号の補正をしない場
合と比べてトナー濃度制御の誤差を小さくすることがで
きる。

【００３３】また、上記インダクタンス検知センサーは
一定体積内の現像剤中のキャリア粒子が占める割合によ
りＴ／Ｄ比を判定するため帯電キャリアの混入以外で
も、何らかの影響によりＴ／Ｄ比は一定にもかかわらず
現像剤その物の嵩密度が変わってしまった場合、嵩密度
変化に伴い一定体積内の現像剤中のキャリア粒子が占め
る割合が変化するためインダクタンス検知センサーによ
るＴ／Ｄ比制御に誤差が生じることがある。

【００３４】この現像剤嵩密度変動は、主に画像形成枚
数に対するトナー帯電量変化により生じる。これは画像
形成枚数増加に伴いキャリア粒子とトナー粒子の接触回
数が増すことでトナー帯電量が増加し、現像剤間の反発
が強まり現像剤嵩密度が減る、或いは、更に画像形成枚
数が増した場合、キャリア粒子の帯電能力が低下するこ
とでトナー帯電量が低下し、現像剤嵩密度が増す事が原
因である。

【００３５】この問題に対しても、上記と同様の方法で
画像形成枚数、或いはコピー枚数によりトナー帯電量の
変化等による現像剤嵩密度変化を予測し、基準トナー濃
度に対する基準値を、新たな基準値に設定しなおす方法
が考案されている。

【００３６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように通紙枚数
により基準Ｔ／Ｄ比に対する基準値を、新たな基準値と
して設定しなおす方法では、現像装置に回収される帯電
キャリアの量を予測して、あらかじめ補正量を決めてお
くことが必須である。例えば従来の技術の例では、図１
５のように画像形成２５０００枚で基準信号値を２．５
Ｖから２．７５Ｖに変更、更に画像形成５０００００枚
で基準信号値を２．７５Ｖから３．０Ｖに変更すると言
うテーブルをＣＰＵ２５（図７参照）に記憶させておく
必要がある。

【００３７】しかし、上記のような一定体積内の現像剤
の見掛け透磁率変化を検知するインダクタンス方式のＴ
／Ｄ比検知センサーは、トランスバラツキ、ケース・ボ
ビンバラツキ、組み立てバラツキ等のセンサー単体での
製法上のバラツキにより、Ｔ／Ｄ比変化量に対するＴ／
Ｄ比検知センサーの出力変化量、いわゆるインダクタン
ス検知センサーの感度に個体差がある場合がある。例え
ば、図９のようにＴ／Ｄ比８％を中心に±１％を振った
ときにインダクタンス検知センサーＡのセンサー感度は
Ｔ／Ｄ比１％の変化に対しセンサー出力が０．５Ｖ、イ
ンダクタンス検知センサーＢでは０．２５Ｖであったと
する。

【００３８】このような場合、センサーＡを基準に、従
来の技術の例のように、画像形成２５０００枚で基準信
号値を２．５Ｖから２．７５Ｖに変更、更に画像形成５
０００００枚で基準信号値を２．７５Ｖから３．０Ｖと
言うように基準Ｔ／Ｄ比に対する基準値の補正量を決め
ることでＴ／Ｄ比は初期の８％に維持することができる
が、センサーＢで同様の補正をした場合、画像形成５０
０００枚時に基準値を２．７５Ｖにしたいところを、
３．０Ｖにしてしまうため０．２５Ｖ分、つまり１％余
計に補正してしまう。

【００３９】逆にセンサーＢを基準に、基準トナー濃度
に対する基準値の補正テーブルを決めてしまうと、セン
サーＡではＴ／Ｄ比０．５％分だけ補正しきれない。前
者の場合、トナー過補給により、画像濃度が濃くなる問
題や、トナー量増加に伴い現像剤量が増加し、現像剤が
現像容器から溢れてしまう問題、あるいは現像剤中のト
ナー比率の増加に伴うトナー帯電量低下によりトナー飛
散等の問題を引き起こす。

【００４０】一方後者の場合、現像剤中のトナー量減少
による画像劣化、画像濃度薄等の問題を引き起こすこと
は前にも説明した通りである。

【００４１】

【課題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り達成される。要約すれば本発明
は、像担持体に対向し、該像担持体を帯電する帯電装置
と、帯電した該像担持体に静電潜像を形成する露光装置
と、該静電潜像をトナー粒子とキャリア粒子から成る二
成分現像剤を用いて可視画像を形成する現像装置を複数
具備する画像形成装置において、前記二成分現像剤の見
かけの透磁率を検知し、検出信号を発信するトナー濃度
センサーを有し、該検出信号値と予め定められている基
準信号値との比較結果に基づき、現像剤のトナー濃度制
御を行なうトナー濃度制御装置が、前記複数の現像装置
毎の動作時間、または動作回数に基づき、該基準信号値
を新たな基準信号値として設定し直す基準信号値補正手
段を具備し、該基準信号値補正手段によって補正される
補正量が画像形成装置に付属するトナー濃度センサーの
感度によって異なっていることを特徴とする画像形成装
置。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明によれば、現像容器に二成
分現像剤の見かけの透磁率を検知するインダクタンス検
知センサーを設置しＴ／Ｄ比制御を行い、磁気ブラシ帯
電に用いている帯電キャリアが、画像形成動作が繰り返
されることで、像担持体への帯電キャリア付着等による
現像装置内への帯電キャリアの混入が蓄積される場合に
おいて、使用するインダクタンス検知センサーの感度に
合わせて、基準Ｔ／Ｄ比に対する基準値を新たに設定す
る補正量を持つことにより、インダクタンス検知センサ
ーの感度が異なるものを使用しても、センサー感度にあ
わせて補正が行われるため、より誤差の少ないＴ／Ｄ比
制御が可能となる。

【００４３】(第１の実施例)図１に、本発明が適用でき
る、電子写真方式画像形成装置の概略構成図を示す。こ
の、画像形成装置は転写ベルト３０の上側の軌道上に沿
って、第１、第２、第３及び第４の画像形成部（ステー
ション）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、及び４Ｋが一列に配置さ
れ、高速でフルカラー画像を形成できるようになってい
る。

【００４４】画像形成部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋはそれ
ぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成
を行なう。各画像形成部は図２に示すように、矢印方向
に回転する感光体ドラム１を備え、その周囲には、帯電
器２、転写用放電器３、および感光体ドラムの図上方に
配置したレーザービームスキャナー等からなる画像形成
手段から構成されている。

【００４５】ＣＣＤ等の光電変換素子を有する原稿読み
取り装置は、原稿の白黒画像情報に対応する画像信号を
出力する。レーザービームスキャナーに内蔵された半導
体レーザーは、この画像信号に対応して制御され、レー
ザービーム５を射出する。

【００４６】この画像形成装置全体のシーケンスは、ま
ず感光体ドラムが、磁気ブラシ帯電器によって一様に帯
電される。感光体は、矢示の時計方向に１５０ｍｍ／ｓ
ｅｃ．のプロセススピード（周速度）で回転する。

【００４７】次に画像信号により変調されたレーザー光
５により走査露光が行われ、感光体ドラム１上に静電潜
像が形成され、現像装置６によってこの静電潜像は反転
現像される。

【００４８】本実施例では現像剤として非磁性トナーと
磁性キャリアを混合した現像剤による、二成分接触現像
方式を用いることで、磁気ブラシ帯電装置から吐き出さ
れたトナーの回収性を向上させている。

【００４９】また前記の工程をイエロー、マゼンダ、シ
アン、ブラックの４色の画像について行うことによっ
て、フルカラー画像を得ることができる。感光体ドラム
上のトナー像は、給紙ローラ、給紙ガイドを経由して進
行した紙などの転写材に、転写帯電器（コロナ帯電器）
３により転写される。転写されずに感光体ドラム１表面
に残ったトナーは磁気ブラシ帯電器２に一時的に回収さ
れる。その後、感光体ドラムに当接され、ＡＣバイア
ス、帯電と逆極性のＤＣバイアス、またはＡＣを重畳し
た帯電と逆極性のＤＣバイアスを印可した導電性ブラシ
７０により除電される。

【００５０】一方、トナーが転写された転写材は、転写
ベルト３０で定着器（熱ローラ定着器）９に送られ、画
像の定着が行われる。なお本実施例においては感光体ド
ラムが用いられているが、特にそれらに限定されるもの
ではなく、たとえば感光体ベルトなどであってもかまわ
ない。

【００５１】次に本発明で用いられている感光体ドラム
について説明する。本実施例で用いた感光体は、負帯電
のＯＰＣ感光体であり、φ３０ｍｍのアルミニウム製の
ドラム基体上に下記の第１〜第５の５層の機能層を下か
ら順に設けたものである。

【００５２】第１層は下引き層であり、アルミニウムド
ラム基体（以下アルミ基体と記す）の欠陥などをならす
ため、またレーザー露光の反射によるモアレの発生を防
止するために設けられている厚さ約２０μｍの導電層で
ある。第２層は正電荷注入防止層であり、アルミ基体か
ら注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を
打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメ
トキシメチル化ナイロンによって１０＾６Ω・ｃｍ程度
に、抵抗調整された厚さ約１μｍの中抵抗層である。第
３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分
散した厚さ約０．３μｍの層であり、レーザー露光を受
けることによって正負の電荷対を発生する。第４層は電
荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを
分散したものであり、Ｐ型半導体である。

【００５３】従って、感光体表面に帯電された負電荷は
この層を移動することはできず、電荷発生層で発生した
正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。第５
層は電荷注入層であり、バインダーとしての光硬化性の
アクリル樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモ
ンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０
３μｍの酸化錫の超微粒子を樹脂に対して７０重量パー
セント分散した材料の約３μｍの塗工層である。

【００５４】この電化注入層の電気抵抗値は、充分な帯
電性と画像流れを起こさない条件である１×１０＾１０
〜１×１０＾１４Ω・ｃｍである必要がある。本実施例
では、表面抵抗が１×１０＾１１Ω・ｃｍ感光体ドラム
を用いた。

【００５５】次に、図３を用いて本発明で用いる帯電装
置について説明する。帯電装置２は容器１０と、内部に
固定磁石１１を有している非磁性材料からなるスリーブ
１２と、感光体に接触して電荷を注入する磁性粒子１
３、磁性粒子をスリーブ表面に均一の厚さにコートする
規制ブレード１４から構成されている。非磁性ステンレ
ス製のスリーブ１２は、感光体ドラム１と同じ時計方向
に２２５ｍｍ／ｓｅｃ．の周速で回転している。非磁性
ステンレス製の規制ブレード１４は、スリーブ表面との
ギャップが９００μｍになるように配置されている。

【００５６】スリーブ内に固定配置されている磁石１１
は、スリーブと感光体ドラムの最近接位置から感光体ド
ラム回転方向上流１０°に約９００Ｇの磁極（主極）を
配置してある。この主極は、最近接位置との角度（図で
はθ）を感光体ドラム回転方向上流２０°から下流１０
°の範囲に入るようにすることが望ましく、上流１５°
〜０°であればさらに良い。それより下流だと主極位置
に磁性粒子が引きつけられ、帯電ニップの感光体ドラム
回転方向下流側に磁性粒子の滞留が発生しやすくなり、
また上流すぎると、帯電ニップを通過した磁性粒子の搬
送性が悪くなり、滞留が発生しやすくなる。

【００５７】また、帯電ニップ部に磁極がない場合は、
磁性粒子に働くスリーブへの拘束力が弱くなり、磁性粒
子が感光体ドラムに付着しやすくなるのは明らかであ
る。ここで述べている帯電ニップは、帯電時に磁性粒子
が感光体ドラムと接触している領域を示す。

【００５８】帯電バイアスは、電源１５によってスリー
ブと規制ブレードに印加している。ＤＣは必要とされる
感光体ドラムの表面電位と同じ値（本実施例では−７０
０Ｖ）とした。ＡＣのピーク間電圧（以後、Ｖｐｐ）
は、１００Ｖ以上２０００Ｖ以下、特に３００Ｖ以上１
２００Ｖ以下が好ましい。Ｖｐｐがそれ以下では、帯電
均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が薄く、それ以
上では、磁性粒子の滞留や感光体ドラムへの付着が悪化
する。周波数は１００Ｈｚ以上５０００Ｈｚ以下、特に
５００Ｈｚ以上２０００Ｈｚ以下が好ましい。それ以下
では、帯電キャリアの感光体ドラムへの付着悪化や、帯
電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が薄くなり、
それ以上でも帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効
果が得られにくくなる。ＡＣの波形は矩形波、三角波、
ｓｉｎ波などがよい。

【００５９】本実施例では、帯電キャリアとして、焼結
した強磁性体（フェライト）を還元処理したものを用い
たが、他に樹脂と強磁性体粉を混練して粒子状に成形し
たもの、もしくはこれに抵抗値調節のために導電性カー
ボン等を混ぜたものや、表面処理を行ったものも同様に
用いることができる。

【００６０】この帯電キャリアは感光体表面のトラップ
準位に電荷を良好に注入する役割と、感光体上に生じた
ピンホールなどの欠陥に帯電電流が集中してしまうこと
に起因して生じる帯電部材及び感光体の通電破壊を防止
する役割を兼ね備えていなければならない。

【００６１】従って、帯電部材の抵抗値は１×１０＾４
Ω〜１×１０＾９Ωであることが好ましく、特には１×
１０＾４Ω〜１×１０＾７Ωであることが好ましい。帯
電部材の抵抗値が１×１０＾４Ω未満ではピンホールリ
ークが生じやすくなる傾向があり、１×１０９Ωを超え
ると良好な電荷の注入がしにくくなる傾向にある。

【００６２】また、抵抗値を上記範囲内に制御するため
には、本発明の磁性粒子の体積抵抗値は１×１０＾４Ω
・ｃｍ〜１×１０＾９Ω・ｃｍであることが好ましく、
特には１×１０＾４Ω・ｃｍ〜１×１０＾７Ω・ｃｍで
あることが好ましい。

【００６３】本発明の磁性粒子の平均粒径及び粒度分布
測定におけるピークは５〜１００μｍの範囲にあること
が、粒子表面の汚染による帯電劣化防止の観点から好ま
しい。磁性粒子の透磁率は２７０ｅｍｕ／ｃｍ２である
（測定方法については後述）。

【００６４】本実施例で用いた帯電部材の抵抗値は、１
×１０＾６Ω・ｃｍであり、帯電バイアスのＤＣ成分と
して−７００Ｖを印加することで、感光体ドラムの表面
電位も−７００Ｖとなった。

【００６５】次に本実施例で述べる現像装置について図
４を用いて説明する。

【００６６】現像器４４は像担持体１に対向して配置さ
れており、その内部は垂直方向に延在する隔壁５１によ
って第１室（現像室）５２と第２室（撹拌室）５３とに
区画されている。第１室５２には矢印方向に回転する非
磁性の現像スリーブ５４が配置されており、この現像ス
リーブ５４内にマグネット５５が固定配置されている。
現像スリーブ５４はブレード５６によって層厚規制され
た二成分現像剤（磁性キャリアと非磁性トナーを含む）
の層を担持搬送し、像担持体１と対向する現像領域で現
像剤を像担持体１に供給して静電潜像を現像する。

【００６７】現像効率、即ち潜像へのトナーの付与率を
向上させるために、現像スリーブ５４には電源５７から
直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加
されている。第１室５２及び第２室５３にはそれぞれ現
像剤撹拌スクリュー５８及び５９が配置されている。

【００６８】スクリュー５８は第１室５２中の現像剤を
撹拌搬送し、また、スクリュー５９は、後述するトナー
補給槽６０のトナー排出口６１から搬送スクリュー６２
の回転によって供給されたトナー６３と既に現像器内に
ある現像剤４３とを撹拌搬送し、トナー濃度を均一化す
る。隔壁５１には図４における手前側と奥側の端部にお
いて第１室５２と第２室５３とを相互に連通させる現像
剤通路（図示せず）が形成されており、上記スクリュー
５８、５９の搬送力により、現像によってトナーが消費
されてトナー濃度の低下した第１室５２内の現像剤が一
方の通路から第２室５３内へ移動し、第２室５３内でト
ナー濃度の回復した現像剤が他方の通路から第１室５２
内へ移動するように構成されている。

【００６９】本実施例では、静電潜像の現像により現像
器４４内の現像剤濃度が変化するのを補正するために、
即ち、現像器４４に補給するトナー量を制御するため
に、現像器４４の第１室（現像室）５２の底壁にインダ
クタンスヘッド２０が設置され、このインダクタンスヘ
ッド２０からの検出信号によって現像器４４内の、具体
的には第１現像室５２内の、現像剤４３の実際のＴ／Ｄ
比を検知し、基準値との比較によりトナーを補給するよ
うにしたインダクタンス検知方式ＡＴＲが設けられてい
る。

【００７０】本発明で使用されるトナー粒子は、特に限
定されるものではなく、例えば球形重合トナーで、その
製法は重合法のモノマーに着色剤及び荷電制御剤を添加
したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させる
ことで球形状のトナー粒子を得た。

【００７１】この方法は安価に球形状のトナーを作製す
るには好適である。また従来多く用いられている粉砕法
で作製したトナーを使用してもかまわない。本発明で使
用される現像キャリアは、低磁化キャリアが用いられて
おり、上記球形重合トナーとの組み合わせで高画質化が
達成される。

【００７２】本発明者らの実験によると、現像剤担持体
と像担持体との距離（以下Ｓ−Ｄｇａｐと称す）が３０
０〜１０００ｕｍ、単位面積当たりの現像剤担持体上の
現像剤量（以下Ｍ／Ｓと称す）が１５〜５０ｍｇ／ｃｍ
２、トナー濃度が５〜１２％の範囲内では、現像キャリ
アの磁化の強さは、磁場１キロエルステッドにおける磁
化の強さ（σ１０００）が２３０ｅｍｕ／ｃｍ３以下、
好ましくは１４０ｅｍｕ／ｃｍ３以下であれば、隣り合
う磁気ブラシの磁気的な相互作用が低磁化量のために小
さく、その結果磁気ブラシの補が緻密にかつ短くなるこ
とにより、磁気ブラシが潜像上のトナー付着面をソフト
にはくので現像トナーがかき取られる、いわゆるスキャ
ベンジングを防ぎ、画像として解像度の高いものを提供
できる。

【００７３】本実施例では現像キャリアの磁化の強さ
（σ１０００）は１３５ｅｍｕ／ｃｍ２である。なお上
記した磁化特性は理研電子（株）製の振動磁場型磁気特
性自動機録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定した。

【００７４】キャリア粉体の磁気特性値は１キロエルス
テッドの外部磁場を作り、その時の磁化の強さを求め
る。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密にな
るようなパッキングした状態にする。この状態で磁化モ
ーメントを測定し、試料を入れたときの実際の重量を測
定して、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）を求める。ついで、
キャリア粒子の真比重を乾式自動密度計アキュピック１
３３０（島津製作所（株）社製）により求め、磁化の強
さ（ｅｍｕ／ｇ）に真比重をかけることで本発明の単位
体積あたりの磁化の強さ（ｅｍｕ／ｃｍ３）を求めた。

【００７５】本発明で用いている帯電キャリア、現像キ
ャリアはともに軟磁性体であり１キロエルステッド程度
の磁場中までは磁化の強さは磁場の増加と共に線形的に
増加する。

【００７６】従って透磁率は、図５に示す傾きｔａｎ
α、ｔａｎβに比例することになる。帯電キャリアは現
像キャリアと比較して磁化の強さ（σ１０００）がほぼ
２倍なので、透磁率も２倍になる。このことから同じト
ナー濃度であっても透磁率の異なる磁性キャリアであっ
た場合、インダクタンス検知センサーの検知出力信号は
異なるものとなることがわかる。

【００７７】さて上述したように、二成分現像剤は磁性
キャリアと非磁性トナーを主成分としており、現像剤４
３のＴ／Ｄ比（キャリア粒子とトナー粒子の合計重量に
対するトナー粒子重量の割合）が変化すると磁性キャリ
アと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率が変
化する。この見かけの透磁率をインダクタンスヘッド２
０によって検知して電気信号に変換すると、図６に示す
ように、この電気信号はトナー濃度に応じてほぼ直線的
に変化する。即ち、インダクタンスヘッド２０からの出
力電気信号により、現像器４４内の二成分現像剤の実際
のＴ／Ｄ比を検出することが可能である。

【００７８】このインダクタンスヘッド２０からの出力
電気信号の処理を図７を用いて説明する。インダクタン
スヘッド２０からの出力電気信号を比較器２１の一方の
入力に供給する。この比較器２１の他方の入力には、基
準電圧信号源２２から、現像剤４３の規定のＴ／Ｄ比
（初期設定値におけるＴ／Ｄ比）における見かけの透磁
率に対応する基準電気信号が入力されている。

【００７９】従って、比較器２１は規定Ｔ／Ｄ比と現像
器内の実際のＴ／Ｄ比とを比較することになるので、両
入力信号の比較結果として、比較器２１の検出信号はＣ
ＰＵ６７に供給される。ＣＰＵ６７は、比較器２１から
の検出信号に基づいて、次回のトナー補給時間を補正す
るように制御する。例えば、インダクタンスヘッド２０
によって検出された現像剤４３の実際のＴ／Ｄ比が規定
値よりも小である場合には、つまり、トナーが補給不足
である場合には、ＣＰＵ６７は不足分のトナーを現像器
４４に補給するようにトナー補給槽６０の搬送スクリュ
ー６２を作動させる。即ち、比較器２１からの検出信号
に基づいて、不足分のトナーを現像器４４に補給するに
要するスクリュー回転時間を算出し、モータ駆動回路６
９を制御してその時間だけモータ７０を回転駆動し、不
足分のトナーを現像器４４に補給する。

【００８０】また、インダクタンスヘッド２０によって
検出された現像剤４３の実際のＴ／Ｄ比が規定値よりも
大である場合には、つまり、トナーが過剰補給である場
合には、ＣＰＵ６７は比較器２１からの検出信号に基づ
いて現像剤中の過剰トナー量を算出する。そして、その
後の原稿による画像形成に際しては、この過剰トナー量
が無くなるようにトナーを補給させるか、或は過剰トナ
ー量が消費されるまでトナーを補給せずに画像を形成さ
せ、即ち、トナー無補給で画像を形成して過剰トナー量
を消費させ、過剰トナー量が消費されたらトナー補給動
作を前述の通り行なわせる等の制御を行なう。

【００８１】次に、図８のフロチャートを参照して上記
動作についてさらに説明する。

【００８２】まず画像形成装置をスタートさせると、ブ
ロックＳ５０２でトナー濃度検出がスタートする。ブロ
ックＳ５０３にてインダクタンスヘッドからの検出電圧
信号ａを比較器２１に入力し、ブロックＳ５０４で比較
器２１にて基準電圧信号源２２による基準電圧信号ｂと
比較され、ブロックＳ５０５にてその検出信号差（ａ−
ｂ）をＣＰＵ６７に送る。

【００８３】ブロックＳ５０６ではＣＰＵ６７において
（ａ−ｂ）＞０かどうかを判断し、Ｔ／Ｄ比が基準値よ
り低い場合（ＹＥＳ）、ブロックＳ５０７でトナー補給
時間が決定される。ブロックＳ５０８でコピー動作が開
始された後、ブロックＳ５０９でブロックＳ５０７にて
決定されたトナー補給時間だけトナー補給が行われスタ
ートに戻る。またブロックＳ５０６でＴ／Ｄ比が基準値
より高い場合（ＮＯ）、ブロックＳ５１０のコピー動作
が開始され、トナーが補給されないでスタートに戻る。

【００８４】なおＴ／Ｄ比検出のタイミングはコピー動
作再開直前でも、コピー動作中でも構わない。例えば、
画像形成装置動作１枚目はコピー動作再開直前、それ以
後はコピー動作中に検出しても構わない。

【００８５】また本実施例に用いているインダクタンス
検知方式ＡＴＲにおいては、最適なＴ／Ｄ比（本実施例
では８％である。この値より高すぎるとトナーのかぶ
り、飛散等が生じ、低すぎると画像濃度が薄くなる等の
問題が生じることがある。）における検出信号の基準値
を２．５Ｖになるように調整しており、基準値よりセン
サーの検出信号が大きければ（例えば３．０Ｖ）トナー
を補給し、センサーの検出信号が小さければ（例えば
２．０Ｖ）トナー補給を停止することになっているが、
本発明は当然上記の信号処理に限定されるものではな
く、回路の構成を変更して基準値が２．５Ｖ以外の値で
あってもよく、またＴ／Ｄ比が最適値より低いときセン
サーの基準値よりセンサーの検出信号が小さくなるよう
にし、Ｔ／Ｄ比が最適値より高いときセンサーの検出信
号が大きくなるようにしても構わない。

【００８６】さて上記のような構成においては、従来の
技術のところで述べたように、磁気ブラシ帯電装置にお
ける問題点として、帯電磁気ブラシを構成している磁性
粒子が像担持体表面への磁性キャリア付着・流出により
現像装置に回収されると、インダクタンス検知方式セン
サーを用いた現像装置では画像的には特に問題ない微量
の帯電キャリア付着であっても、コピー枚数が大量にな
るにつれ、現像装置内に蓄積されることで、現像キャリ
アと帯電キャリアの透磁率が異なる場合に現像剤全体の
見かけの透磁率が変化し、インダクタンス検知方式セン
サーによるＴ／Ｄ比制御に誤差が生じることがある。

【００８７】また、インダクタンスヘッドは発明が解決
しようとする課題で述べたように、トランスバラツキ、
ケース・ボビンバラツキ、組み立てバラツキ等のセンサ
ー単体での製法上のバラツキにより、Ｔ／Ｄ比変化量に
対するインダクタンス検知センサーの検出値の変化量、
いわゆるトナー濃度センサーの感度に個体差がある場合
がある。

【００８８】この問題に対し、本発明の特徴はインダク
タンス検知ＡＴＲの検出信号の基準値を、新たな基準値
に設定しなおす補正テーブルがインダクタンス検知セン
サーのセンサー感度毎に異なることを特徴とする。例え
ば、図９のように、現像剤の最適なトナー濃度８％でイ
ンダクタンスヘッド２０からの検出信号の初期値を２．
５Ｖに設定し、トナー濃度を±１％ずつ振った時のセン
サー感度が０．５Ｖ／ｗｔ％、０．２５Ｖ／ｗｔ％のイ
ンダクタンス検知センサーＡ、Ｂを、５％Ｄｕｔｙの画
像形成時の現像装置への帯電キャリア混入量が約１０ｇ
／５００００回程度である画像形成装置の現像装置に設
置する。

【００８９】そこで基準となるトナー濃度に対し、イン
ダクタンス検知センサーの検出信号を２．５Ｖに設定し
た場合に、その現像剤に強制的に帯電キャリア１０ｇを
混入させると、現像剤の見かけの透磁率が大きくなり、
インダクタンス検知センサーＡでは初期の最適なＴ／Ｄ
比を維持した場合のインダクタンス検知センサーの検出
信号は初期の基準値２．５Ｖから３．０Ｖへ０．５Ｖ上
昇してしまう。

【００９０】従って、実際は検出信号が２．５Ｖになる
ようにトナー補給がなされるため、結果的にトナー補給
が過剰に行われ、本画像形成装置に用いたインダクタン
ス検知センサーＡの感度は０．５Ｖ／％（図９）なの
で、画像形成動作を５００００回繰り返した結果、最終
的にはトナー濃度が最適なトナー濃度８％から１％ずれ
てしまい、９％に制御されてしまった。この誤動作に対
し、インダクタンス検知センサーの初期の基準値が２．
５Ｖであったものを、画像形成動作を２５０００回繰り
返した時、もし帯電キャリアの混入量が画像形成動作に
比例したとするとその量は１０ｇ／５００００回なの
で、５ｇ／２５０００回となる。

【００９１】インダクタンス検知センサーは帯電キャリ
アが１０ｇ混入するとその値は０．５Ｖ変化するので、
帯電キャリアが約５ｇ混入したときはその値は０．２５
Ｖ変化することになる。したがって図８のフロチャート
のＳ５０４における検出信号の基準値ｂを２．７５Ｖに
設定し直すように、あらかじめ図７でのＣＰＵ２５に命
令を設定しておく。ＣＰＵ２５はそのタイミングになる
と基準電圧信号源２２から出力させる基準値ｂを２．７
５Ｖに設定し直す。その際、検出信号が２．７５Ｖにな
るまでトナー補給が停止するため、それまでに生じてい
たトナー濃度の誤差が解消され、初期のトナー濃度８％
に制御し直されることになる。

【００９２】更に画像形成動作を５００００回繰り返し
た時に０．２５Ｖ変化させ３．０Ｖにすることで、画像
形成動作を５００００回以後のトナー濃度を基準トナー
濃度である８％程度と、検出信号の補正をしない場合と
比べて（図１０（ｉｉ）参照）トナー濃度制御の誤差を
無くすことができる（図１０（ｉ））。この時の補正テ
ーブルを補正テーブルＩとする。

【００９３】次にセンサーＢについて説明する。上記と
同様に基準となるトナー濃度に対し、インダクタンス検
知センサーの検出信号を２．５Ｖに設定した場合に、そ
の現像剤に強制的に帯電キャリア１０ｇを混入させる
と、現像剤の見かけの透磁率が大きくなり、センサーの
検出信号が上昇する。この時センサーＢのセンサー感度
はセンサーＡの半分の０．２５Ｖ／ｗｔ％（図７）であ
るため、初期の最適なＴ／Ｄ比を維持した場合のインダ
クタンス検知センサーの検出信号は初期の基準値２．５
Ｖから０．２５Ｖ上昇し２．７５Ｖになる。

【００９４】従って、実際は検出信号が２．５Ｖになる
ようにトナー補給がなされるため、画像形成動作を５０
０００回繰り返した結果、最終的にはセンサーＡと同様
にトナー濃度が最適なトナー濃度８％から１％ずれてし
まい、９％に制御されてしまう。この誤動作に対し、イ
ンダクタンス検知センサーＢを搭載した現像装置におい
ては、インダクタンス検知センサーの初期の基準値が
２．５Ｖであったものを、画像形成動作を２５０００回
繰り返した時、図８のフロチャートのＳ５０４における
検出信号の基準値ｂを２．６７５Ｖに設定し直すよう
に、あらかじめＣＰＵ２５に命令を設定しておく。

【００９５】ＣＰＵ２５はそのタイミングになると基準
電圧信号源２２から出力させる基準値ｂを２．６７５Ｖ
に設定し直す。その際、検出信号が２．６７５Ｖになる
までトナー補給が停止するため、それまでに生じていた
Ｔ／Ｄ比の誤差が解消され、初期のＴ／Ｄ比８％に制御
し直されることになる。

【００９６】更に画像形成動作を５００００回繰り返し
た時に更に０．１２５Ｖ変化させ２．７５Ｖにすること
で、画像形成動作を５００００回以後のＴ／Ｄ比を基準
Ｔ／Ｄ比である８％程度と、検出信号の補正をしない場
合と比べてトナー濃度制御の誤差を無くすことができ
た。この時の補正テーブルを補正テーブルIIとする。よ
って、画像形成装置の初期設置時、あるいは現像装置の
初期設置時に、上記の補正テーブルを指定することで、
センサー感度の異なるインダクタンス検知センサーを使
用しても、磁気ブラシ帯電装置に用いられる磁性粒子が
現像装置に回収される事によって生じるＴ／Ｄ比制御の
誤差を防止することができる。

【００９７】補正テーブルの選択は、現像装置にインダ
クタンス検知センサー設置する前の、工場での生産段階
で、例えば図１１の様な底面にトナー濃度センサーのセ
ンサー面と同径の穴の開いた筒型の治具８０を用意しＴ
／Ｄ比が７％、８％、９％と異なる現像剤を剤面が同じ
（トナー濃度センサーに対し現像剤の剤厚が一定になる
ように）になるように入れ、其の治具にセンサーを１個
ずつ装着し、センサー個々のＴ／Ｄ比に対する出力値か
らセンサー感度を調べ、補正テーブルを選択するように
すればよい。

【００９８】補正テーブルはあらかじめ複数用意しＣＰ
Ｕ２５に記憶させておき、画像形成装置に現像器を設置
するときにマニュアルで選択、或いは現像器に搭載され
たＲＯＭに、設置されたインダクタンス検知センサー２
０のセンサー感度を記憶させておき、設置時に自動的に
選択される方式をとっても良い。

【００９９】本実施例により、現像容器に二成分現像剤
の見かけの透磁率を検知するインダクタンス検知センサ
ーを設置しＴ／Ｄ比制御を行い、磁気ブラシ帯電に用い
ている帯電キャリアが、画像形成動作が繰り返されるこ
とで、像担持体への帯電キャリア付着等による現像装置
内への帯電キャリアの混入が蓄積される場合において、
使用するインダクタンス検知センサーの感度に合わせ
て、基準Ｔ／Ｄ比に対する基準値を新たに設定する補正
量を持つことにより、インダクタンス検知センサーの感
度にバラツキがある場合でも、正確にＴ／Ｄ比制御を行
うことができ、且つインダクタンス検知センサーの感度
の選別（使用できるか否か）を行う必要がなく、センサ
ーの歩留まりをあげる事もできる。

【０１００】また、基準信号値補正手段によって新たに
設定された基準値ｂの段階的に設定し直すタイミングと
しては画像形成枚数情報に基づいて行うか、もしくは画
像情報信号の画像濃度信号のビデオカウント数に基づい
て行ってもよい。

【０１０１】さらに、本実施例においては、磁気ブラシ
帯電を用い、現像装置内への帯電キャリアの混入が蓄積
される場合を例にあげたが、もちろん帯電装置に磁気ブ
ラシ帯電を用いない形でも、画像形成枚数の増加に伴う
トナー帯電量変化により、インダクタンス検知センサー
によるＴ／Ｄ比制御に誤差が生じ、基準トナー濃度に対
するＴ／Ｄ比制御の基準値を新たな基準値に設定しなお
す方法を採用した場合、本発明を実施することで同様の
効果を得ることが出来る。

【０１０２】(第２の実施例)上記の実施例１における基
準信号値補正手段によって新たに設定された基準値ｂ
を、図１２（ｂ）に示すように線形的に新たに設定し直
す補正テーブルをインダクタンス検知センサーの感度に
より複数持つことでより精度の高いＴ／Ｄ比制御が可能
となった（図１２（ｃ））。

【０１０３】(第３の実施例)帯電キャリアはその粒径の
分布にある程度の広がりを持っており、本発明者らの検
討では微小な物から帯電キャリア付着しやすいことが分
かっている。そのような微小帯電キャリアは特に画像形
成動作の時間又は回数が初期のうちにキャリア付着して
しまい初期の現像剤の見かけの透磁率の変化は大きくな
るものと考えられる。

【０１０４】その後帯電装置内に微小帯電キャリアが減
少してくると現像剤の見かけの透磁率の変化は徐々に小
さくなり、非線形的に変化していくことが考えられる
（図１３（ａ）。

【０１０５】従って上記の実施例１における基準信号値
補正手段によって新たに設定された基準値ｂを、図１３
（ｂ）に示すように新たに設定し直す補正テーブルをイ
ンダクタンス検知センサーの感度により複数持つことで
より精度の高いＴ／Ｄ比制御が可能となった（図１３
（ｃ））。

【０１０６】なお、今まで説明してきた各実施例では、
本発明を電子写真方式のデジタル複写機に適用した場合
を示したが、本発明は実施例以外の電子写真方式、静電
記録方式等の種々の複写機、プリンタ等の画像形成装置
に等しく適用できるものである。例えば、本発明は画像
の濃淡表現をディザ法で行なう画像形成装置にも適用で
きるし、また、原稿のコピーではなく、コンピュータ等
から出力された画像情報信号によりトナー像を形成する
画像形成装置にも本発明は適用できる。

【０１０７】さらに、画像形成装置や制御系の構成等に
ついて必要に応じて種々の変形及び変更がなし得ること
は言うまでもない。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
像担持体に対向し、該像担持体を帯電する帯電装置と、
帯電した該像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
該静電潜像をトナー粒子とキャリア粒子から成る二成分
現像剤を用いて可視画像を形成する現像装置を複数具備
する画像形成装置において、前記二成分現像剤の見かけ
の透磁率を検知し、検出信号を発信するトナー濃度セン
サーを有し、該検出信号値と、予め定められている基準
信号値との比較結果に基づき、現像剤のトナー濃度制御
を行なうトナー濃度制御装置が、前記複数の現像装置毎
の動作時間、または動作回数に基づき、該基準信号値を
新たな基準信号値として設定し直す基準信号値補正手段
を具備し、該基準信号値補正手段によって補正される補
正量が画像形成装置に設置されるトナー濃度センサーの
感度によって異なっていることで、トナー濃度センサー
のセンサー感度が異なる場合でも、帯電キャリアの現像
剤への混入が蓄積されていった場合でも、より誤差の少
ないトナー濃度制御が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す
説明図である。

【図２】 本発明に係る画像形成装置における画像形成
部の詳細図である。

【図３】 図２の画像形成部が具備する帯電器の概略構
成を示す概略断面図である。

【図４】 図２の画像形成部が具備する現像器の概略構
成を示す概略断面図である。

【図５】 本発明における帯電キャリアと現像キャリア
の透磁率の違いを説明する図である。

【図６】 現像剤のトナー濃度の変化によってインダク
タンスヘッドからの検出信号が変化する状態を示す特性
図である。

【図７】 本発明のインダクタンス検知センサーによる
トナー補給制御を説明した図である。

【図８】 本発明の一実施例の基本動作を説明するため
のフローチャートである。

【図９】 本発明のインダクタンス検知センサーのセン
サー感度を表したものである。

【図１０】 実施例１における画像形成装置の動作時間
と現像剤のトナー濃度の関係を簡便に表したものであ
る。

【図１１】 実施例１におけるインダクタンス検知セン
サーの感度を確認する治具を表したものである。

【図１２】 実施例２における画像形成装置の動作時間
とインダクタンス検知センサーの基準信号値、及び現像
剤のトナー濃度の関係を簡便に表したものである。

【図１３】 実施例３における画像形成装置の動作時間
と現像剤の見かけの透磁率、インダクタンス検知センサ
ーの基準信号値、及び現像剤のトナー濃度の関係を簡便
に表したものである。

【図１４】 現像剤に帯電キャリアが混入、蓄積してい
った場合の、現像剤の見かけの透磁率の変化、インダク
タンス検知センサーの検出信号、現像剤のトナー濃度の
関係を簡便に表したものである。現像剤の色の違いによ
り帯電キャリアの混入量が異なることを示した図。

【図１５】 画像形成枚数に対して基準信号値を新たに
設定していくテーブルを表したものである。

【符号の説明】

３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ 帯電器 ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ ステーション ３０ 転写ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA39 DA45 DA46 DB01 DD07 DE07 EA06 EB04 EC06 EC09 EC15 EC17 EC18 EC20 EF10 EF12 2H030 AB02 AD02 BB23 BB36 BB63 2H077 AA25 AB02 AB14 AB15 AB18 AC02 AD06 AD13 AD18 AD36 DA10 DA42 DA52 DA80 DB02 DB22 EA03 GA13 2H200 GA12 GA14 GA16 GA23 GA34 GA44 GA47 GA53 GA57 GA60 GB25 GB36 GB37 HA02 HA12 HA21 HA28 HB03 HB12 HB17 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JB06 LB03 LB18 MA01 MA02 MA14 MA20 MB04 MB06 MC13 MC15 NA04 NA05 NA06 NA09 NA10 PB01 PB29 PB32 PB34 PB35 PB38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体に対向し、該像担持体を帯電す
   る帯電装置と、帯電した該像担持体に静電潜像を形成す
   る露光装置と、該静電潜像をトナー粒子とキャリア粒子
   から成る二成分現像剤を用いて可視画像を形成する現像
   装置を複数具備する画像形成装置において、 前記二成分現像剤の見かけの透磁率を検知し、検出信号
   を発信するトナー濃度センサーを有し、該検出信号値
   と、予め定められている基準信号値との比較結果に基づ
   き、現像剤のトナー濃度制御を行なうトナー濃度制御装
   置が、前記複数の現像装置毎の動作時間、 または動作回数に基づき、該基準信号値を新たな基準信
   号値として設定し直す基準信号値補正手段を具備し、該
   基準信号値補正手段によって補正される補正量が画像形
   成装置に設置されるトナー濃度センサーの感度によって
   異なることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記帯電装置が磁気ブラシによる帯電部
   材を該像担持体に当接させ、帯電バイアスを該帯電部材
   へ印加することで該像担持体の帯電を行う帯電装置であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記新たな基準信号値を各現像装置毎の
   動作時間、または動作回数によって段階的に変更し設定
   することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記新たな基準信号値を各現像装置毎の
   動作時間、または動作回数によって線形的に変更し設定
   することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記新たな基準信号値を各現像装置毎の
   動作時間、または動作回数によって非線形的に変更し設
   定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 前記各現像装置毎の画像形成動作の時間
   または回数が複写枚数情報をもとに決定されることを特
   徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成
   装置。
7. 【請求項７】 前記各現像装置毎の画像形成動作の時間
   または回数が画像情報信号の画像濃度信号のビデオカウ
   ント数から決定されることを特徴とする請求項１乃至４
   の何れか１項に記載の画像形成装置。