JP4113815B2 - トナー濃度検知装置の取り付け方法、現像装置、及び、画像形成像装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置、これに採用される現像装置、現像装置内へのトナー濃度検知装置の取り付け方法に関する。

上記画像形成装置に採用される現像装置として、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いるものが広く知られている。この現像装置では、現像剤収容部内で攪拌混合して摩擦帯電させた２成分現像剤（以下、現像剤という）を現像剤担持体に担持させ、この現像剤より像担持体上の静電潜像に選択的にトナーを付着させてトナー像を得ている。現像によりトナーは消費され、現像剤中のトナー濃度が低下すると高濃度な画像が得られない。一方、現像剤中のトナー濃度が高すぎると地汚れ等が発生する。このように、高画質な画像を得るためには、現像剤担持体に担持される現像剤収容部内の現像剤のトナー濃度を一定範囲内に制御することが必要である。そこで、現像剤収容部内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置（以下、トナー濃度センサという）と、現像剤収容部へのトナー補給量を制御するトナー補給量制御装置を設け、現像剤収容部内へのトナー補給を制御している。

また、従来用いられているトナー濃度センサの代表的なものの回路構成については、特許文献１にて開示されている。この文献におけるトナー濃度を検知するための磁気的検知装置は、現像剤に隣接した検知コイルと現像剤に離隔した基準コイルを直列接続して交流駆動源で駆動され、両コイル接続点の差動出力電圧と交流駆動源の電圧との位相差を求めて現像剤中の磁気的変動を検知している。これは、いわゆる差動トランス型の位相差検知を用いたものである。この文献の技術では、両コイルと交流電源で発振回路を形成しているので、検知する磁性体に個別に合わせて、差動トランスの中の磁性体のコアを調整する必要がある。また、安定に発振させるのが難しく、発振周波数は数百ヘルツと低く、ＬやＣを大きくする必要が有るため、小型化や低コスト化に課題がある。

また、本出願人は、トナー濃度センサの小型化、出力向上を目的としたトナー濃度センサを提案している。例えば、特願平１３−９６４４４では、「コイルの近接領域に磁性体を配置して前記磁性体の有無又は磁性体量を検知する磁性体検知装置において、前記コイルは、第１の共振回路の第１コイルと前記第１コイルに磁気的結合された第２の共振回路の第２コイルとからなり、前記第１共振回路のコンデンサは、前記第２共振回路のコンデンサと兼用しており、前記近接領域の磁性体の透磁率が変化することによって前記第１コイルと第２コイルのインダクタンス変化を取り出して出力とすることを特徴とする磁性体検知装置」を提案した。これらの磁性体検知装置によれば、第１共振回路と第２共振回路に共有コンデンサを用いることで、共振回路（検知回路）の共振周波数を容易に調整することができるとともに、第１と第２の共振回路の共振周波数をたやすく揃えることができことで、磁性体検知出力を大きく取り出すことができる。

また、第１共振回路の第１コイルと第２共振回路の第２コイルを用いて位相差検出又は振幅変化検出することを前提にして、第１コイルと第２コイルの各インダクタンスを等しくするとともに、両コイルの磁気的結合を大きくして大なる出力を得るための、コイルの構造も提案している。例えば、特願平１３−９６４６９では、「複数のコイルは、絶縁皮膜で被覆して一体化した一本の平行線を現像剤対向面方向に複数回巻回して作成したものであることを特徴とするトナー濃度検知装置」を提案している。このトナー濃度検知装置では、複数の導線を一体化したものを巻回してコイルとすることが特徴であり、第１のコイルと第２のコイルを同様の位置に巻き込むようにできるために第１と第２のインダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁気的結合定数が大となる。これにより、高精度の共振回路が形成でき得て、トナー濃度の検知性能が向上する。また、縦に複数段重ね且つ横に複数回巻回することにより、コイル全体の縦横形状を任意に選定することができて、必要とするインダクタンスを取得することができる。また、特願平１３−１００３５４では、融着導線を縦に２本融着させた一対の融着導線を巻回してコイルを形成し、この形成されたコイルの形状が長方形又は楕円形を含む縦横比の異なるコイル形状とするものが開示されている。このトナー濃度検知装置においても、上記と同様、第１と第２のインダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁気的結合定数が大となり、高精度の共振回路が形成でき得て、トナー濃度の検知性能が向上する。

これらの提案のように、上記トナー濃度検知装置として、第１の共振回路の第１コイルと該第１コイルに磁気的結合された第２の共振回路の第２コイルとからなり、該第１コイルと第２コイルのインダクタンス変化を取り出して出力とするものにおいて、高精度の共振回路が形成することで、トナー濃度の検知性能を向上させることができる。

特開平６−２８９７１７号公報 実開平５−３８６５６号公報 特許第３００５１１６号公報 特開２００１−１８８３８８号公報

ところで、上述の差動トランス型トナー濃度センサは安定に発振させるのが難しいため、検知コイルを現像剤に隣接させることが必要である。そこで、図９に示すように、現像剤収容部の壁２２に穴をあけ、センサのヘッド部をこの穴に挿入し、トナー濃度センサ６０のヘッド部を現像剤に接触させるよう構成するものが一般的であった。このためで、接触型トナー濃度センサとも呼ばれている。しかしながら、この接触型トナー濃度センサの設置方法には次のような課題があった。
１．常に現像剤と接触するように、現像剤収容部の底面に貫通する穴を開ける必要があり、設置場所が制約される。
２．穴径とセンサのヘッド部の外径が一致していないと隙間から現像剤が漏れてしまう。そこで、シール部材が必要になる。
３．センサのヘッド部の上面と現像剤収容部内壁面が揃っていないと、現像剤収容部の底面が凸凹になる。この凸凹で、現像剤の環流がうまくいかず、検知部付近で現像剤が滞留しトナー濃度が正確に検知できない。
４．上記滞留をなくすために、現像剤を混合する攪拌部材である搬送スクリューの、センサのヘッド部に対応する位置にマイラーや羽（フィン）をつけセンサ部分のみ撹拌性能を向上させて、現像剤が常に流れ込むようにしている。しかし、マイラーやフィンを付けることで検知精度には良くなるが、逆に現像器全体から見ると現像剤の流れがその部分だけ遅くなるのでトナーの本来の循環経路における搬送能力が低下する。

特に、近年、画像形成装置の小型化の要請によって、現像装置の小型化が進んでいる。この結果、図２２（ａ）、（ｂ）に示すように、攪拌部材周辺の内壁部の曲率が大きくなり、上述の課題３の影響が顕著になっていた。そこで、特許文献２には、現像剤収容部に貫通する穴を設けずに、現像剤収容部外壁に、凹部を設け、現像剤収容部の一部を薄壁とし、そこに、カバーのない差動トランス型トナー濃度センサを装着させることで、薄壁による感度低下分を補うものが記載されている。しかしながら、濃度センサにカバーがないため、汚染や、コイルが他部材に接触して、特性が変化したり、静電破壊等を引き起こしたりする場合があった。また、別の手段として、濃度センサの検知部を小型化して、内壁部との曲率差を少なくすることも考えられるが、検知部を小さくしてしまうと、トナー濃度を感知する範囲が低下してしまい、ごく小さい範囲での透磁率の変化しか検知することができず、トナー濃度を感知する感度が得られない。また、ごく小さい範囲での透磁率の変化しか検知することができないため、部分的な現像剤の流動状態の変動を感知する場合があった。また、特許文献３には、現像剤収容部に設けた貫通する穴に装着される濃度センサと濃度センサ支持部材表面の平均粗さをトナーの粒径よりも小さくするとともに、トナー濃度検知に影響を及ぼさない薄さの薄板状のセラミックスの保護板を表面に貼り付けることで、トナー濃度センサ検知部と現像剤収容部内壁との凹凸部に生じる現像剤の滞留を防止するものも記載されている。しかしながら、このような薄状の保護板を精度良く濃度センサに貼り付ける必要があり、製造コストがアップする。また、保護板が剥がれる虞があった。さらに、保護板と現像剤収容部内壁との境界や、保護板と現像剤収容部内壁との表面粗さの差によって、現像剤の滞留が起こる場合があった。

一方、上記高精度の共振回路を形成した、第１、第２のコイルを用いたトナー濃度センサでは、上述のように、磁性体検知出力を大きく取り出すこと、磁性体検知感度を向上させることができる。このため、検知コイルを現像剤に近傍に配置すればよい。

本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、現像剤収容部内の現像剤の循環を妨げることなく、精度良くトナー濃度検知が行え、且つ、簡易で安価なトナー濃度検知装置の取り付け方法、現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁性粒子とトナーとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤収容部内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置とを備えた現像装置において、上記トナー濃度検知装置として、第１の共振回路の第１コイルと該第１コイルに磁気的結合された第２の共振回路の第２コイルとからなり、前記現像剤収容部内の現像剤の近傍に前記第１コイルと前記第２コイルとを配置し、前記現像剤のトナー濃度による該第１コイルと該第２コイルのインダクタンス変化を取り出して出力とするものを用い、上記現像剤収容部の外壁に該トナー濃度検知装置のコイルに対向する面を固定することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記外壁部と一体で上記トナー濃度センサを弾性的に係止する弾性係止部材で、該トナー濃度検知装置を該現像剤収容部の外壁に固定することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、伸縮性を有するシート状の両面接着部材で上記トナー濃度検知装置を上記現像剤収容部の外壁に固定することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの現像装置において、上記トナー濃度検知装置上記トナー濃度センサの上記第１共振回路のコンデンサは、上記第２共振回路のコンデンサと兼用していることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の現像装置において、上記トナー濃度センサの複数のコイルは、絶縁皮膜で被覆した各導線を上記現像剤収容部との対向面方向に複数回巻回して作成したものであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの現像装置において、前記トナー濃度検知装置は、前記現像剤収容部の外壁に内壁に貫通することなく固定されていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの現像装置において、前記磁性粒子は、少なくとも結着樹脂と粒子を有するコート膜を有しており、該粒子の粒子径（Ｄ）と該結着樹脂の膜厚（ｈ）とが、１＜［Ｄ／ｈ］＜１０の関係を満たすことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの現像装置において、前記磁性粒子の平均粒径が２５μｍ以上４０μｍ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の現像装置において、前記粒子が、アルミナとシリカの少なくとも一方であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の現像装置において、前記粒子の含有量がコート膜組成成分の５０ｗｔ％以上、９５ｗｔ％以下であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、磁性粒子とトナーとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤収容部内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置とを備えた現像装置と、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１乃至１０いずれかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。

請求項１乃至１１の発明によれば、トナー濃度検知装置を現像剤収容部の外壁に固定する。このため、従来の差動トランス型トナー濃度検知装置を用いた場合のように、現像剤に接触させるため現像剤収容部の外壁に貫通する穴をあけ、これにトナー濃度検知装置の検出面を差し込むという取り付け方法にする必要がない。そこで、トナー濃度検知装置を簡易で安価な取り付け方法で設置することができる。また、外壁に固定するのみなので、現像剤収容部内にトナー濃度検知装置により凹凸の部分ができる虞がなく、この凹凸による現像剤の循環への悪影響をなくすことができる。よって、現像剤収容部内の現像剤の循環を妨げることない。また、この凹凸によりトナー濃度検知装置近傍に現像剤が滞留することがないので、精度良くトナー濃度検知をおこなうことができるという優れた効果がある。

以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写装置（以下、複写機という）に適用した一実施形態について、図面を用いて以下説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る複写機に関する概要を示す図である。ここで、１は読取部、２はランプ、３はＣＣＤ、４は増幅器、５はＡ／Ｄ変換部、６は画像処理部、８はシューディング補正、９はフィルタ、１０はγ補正、１１は階調処理、１２は像形成部、１３は書き込み部、１４は露光、１５は帯電チャージャ、１６は現像スリーブ、１７は給紙トレー、２０は磁性体検知回路、２１は発振回路、２２は共振回路（検知回路）、２３は位相比較回路、２４は積分回路、２５はインピーダンス変換回路、２６は現像剤をそれぞれ表す。

図１に示す複写機は、その全体構成を見れば、読取部１において、ランプ２から照射された光は原稿面で反射してＣＣＤ３により電気信号に変換され、増幅器４で振幅調整された後にＡ／Ｄ変換器５で量子化されたディジタル画像データとなる。生成されたディジタル画像データは、画像処理部６に入力され、シェーディング補正処理８、フィルタ処理９、γ補正処理１０、階調処理１１等をこの順序で施されて像形成部１２に送られる。像形成部１２に入力されたディジタル画像データは、書き込み部１３で、そのデータ値に従いレーザ光１４に変換され、帯電チャージャー１５により帯電された感光体に照射され、感光体面に静電潜像を形成する。現像スリーブ１６は、形成された静電潜像に従い、感光体面にトナーを付着させる。感光体面に付着したトナーは、給紙トレー１７から送られてきた紙面上に転写され、定着部１８を通り、複写原稿として出力される。

図２は、現像装置４０の構成を示す断面図である。この現像装置４０は、感光体ドラム１８の側方に配置され、感光体ドラム１８に向けて開口部が形成された現像ケース４２を有している。この現像ケース４２の開口部から、トナー及び磁性粉末キャリアからなる二成分現像剤（以下、現像剤という）を表面に坦持する現像剤担持体としての現像スリーブ１６が一部露出するよう配置されている。現像スリーブ１６は非磁性材料からなる円筒状のものであり、、内部に固定された磁界発生手段としてのマグネットローラを有している。現像スリーブ１６はこのマグネットローラの周りを自在に回転することができる。また、現像スリーブ１６の感光体ドラム１８との対向部との反対側には、現像剤が収容される現像剤収容部４１が、現像ケース４２により形成されている。現像剤収容部４１には、現像剤収容部内の現像剤を攪拌しながら搬送するための現像剤撹拌スクリュー４４、４５が設けられている。なお、図２では、現像剤撹拌スクリュー４４、４５の間には仕切りがあるが、現像剤収容部４１の手前側、奥側では仕切りがなく、つながっており、現像剤が移動できるようになっている。また、現像スリーブ１６に担持されて感光体ドラム１８との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード４３を備えている。さらに、現像剤収容部４１内の現像剤撹拌スクリュー４５の上方には、補充用トナーを収容するトナーホッパ４６が設けられている。

上記構成の現像装置４０では、現像剤撹拌スクリュー４４、４５が回転することにより、現像剤収容部４１に収容されている現像剤が撹拌されながら現像スリーブ１６近傍へ搬送される。この時、現像剤は攪拌作用により摩擦帯電する。現像スリーブ１６近傍へ搬送された現像剤は現像スリーブ１６内部のマグネットローラによる磁力によって現像スリーブ１６表面に担持される。次にドクターブレード４３により層厚を規制された現像剤は、感光体ドラム１８に最近接する部位まで搬送され、トナーが静電潜像に電気的に付着する。

この現像装置４０では、現像に供される現像剤中の磁性キャリアに対するトナーの混合比率を常に適正値に保って高品質の画像を得るために、現像剤収容部４１内のトナー濃度を検知してこれを所定値に維持する必要がある。トナー濃度が低下したことが検知されれば、トナーホッパ４６から補充用のトナーを補給して適正なトナー濃度とするように制御する。そのため、現像剤収容部４１内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置としてのトナー濃度センサ２７が設置されている。

また、本発明を図１３に示すタンデム型間接転写方式のカラー複写機に適用することも可能である。この画像形成装置は、複写装置本体２００、この複写機本体を載せる給紙テーブル３００、複写装置本体上に取り付けるスキャナ４００、さらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）５００から主に構成されている。
複写装置本体２００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体２１０を設ける。

そして、図１３の例では、中間転写体２１０を、３つの支持ローラ２１４，２１５，２１６に掛け回して図中時計回り方向に回転搬送可能とする。
図示の例では、３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ２１５の左側に、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置２１７を設ける。また、第１の支持ローラ２１４と第２の支持ローラ２１５との間に張り渡した中間転写体２１０上には、その搬送方向に沿って、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの４つの画像形成手段２１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置２２０を構成する。そのタンデム画像形成装置２２０の上方には、図１３に示すように、露光装置２２１を設ける。

一方、中間転写体２１０を挟んでタンデム画像形成装置２２０と反対の側には、２次転写装置２２２を備える。２次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２２４を掛け渡して構成し、中間転写体２１０を介して第３の支持ローラ２１６に押し当てて配置し、中間転写体２１０上の画像をシートに転写する。
また、２次転写装置２２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２２６に加圧ローラ２２７を押し当てて構成する。

上述した２次転写装置２２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２２５へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、２次転写装置２２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示の例では、このような２次転写装置２２２および定着装置２２５の下側に、上述したタンデム画像形成装置２２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２２８を備える。

次に、タンデム画像形成部２２０の個々の画像形成部２１８について説明する。
図１４は、画像形成部２１８の概略構成図である。画像形成部２１８は、像担持体としての感光体ドラム２４０のまわりに、帯電手段としての帯電装置２６０、現像手段としての現像装置２６１などを備えてなる。

上記画像形成部２１８を構成する部分のうち、帯電装置２６０はローラ状であり、感光体２４０に接触して電圧を印加することによりその感光体ドラム２４０の帯電を行う。もちろん、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。

上記現像装置２６１は、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を使用し、現像剤収容部２６６を備えている。
上記現像剤収容部２６６、二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ２６５に二成分現像剤を供給付着させるものである。この現像剤収容部２６６、平行な２本の現像剤撹拌スクリュー２６７、２６８が設けられ、２本のスクリュー２６７、２６８の間は、両端部を除いて仕切り板２６９で仕切られている。また、現像ケース２７０にはトナー濃度センサ２７１が取り付けられている。

上記現像剤収容部２６６は、現像スリーブ２６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体ドラム２４０に転移させるものであり、現像ケース２７０の開口を通して感光体ドラム２４０と対向する現像剤担持体としての現像スリーブ２６５が設けられている。また、現像スリーブ２６５の表面に対して一定距離で離間した隙間をもって保持されたドクターブレード２７３が設けられている。

さて、いまこのカラー電子写真複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置５００の原稿台５３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置５００を開いてスキャナ４００のコンタクトガラス５３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５００を閉じてそれで押さえる。

そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス５３２上へと移動して後、他方コンタクトガラス５３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ４００を駆動し、第１走行体４３３および第２走行体４３４を走行する。そして、第１走行体４３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体４３４に向け、第２走行体４３４のミラーで反射して結像レンズ４３５を通して読み取りセンサ４３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ２１４，２１５，２１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体２１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段２１８でその感光体２４０を回転して各感光体２４０上にそれぞれ、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体２１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体２１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル３００の給紙ローラ３４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク３４３に多段に備える給紙カセット３４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ３４５で１枚ずつ分離して給紙路３４６に入れ、搬送ローラ３４７で搬送して複写装置本体２００内の給紙路２４８に導き、レジストローラ２４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラ２５０を回転して手差しトレイ２５１上のシートを繰り出し、分離ローラ２５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路２５３に入れ、同じくレジストローラ２４９に突き当てて止める。

そして、中間転写体２１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４９を回転し、中間転写体２１０と２次転写装置２２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、２次転写装置２２２で搬送して定着装置２２５へと送り込み、定着装置２２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪２５５で切り換えて排出ローラ２５６で排出し、排紙トレイ２５７上にスタックする。または、切換爪２５５で切り換えてシート反転装置２２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ２５６で排紙トレイ２５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体２１０は、中間転写体クリーニング装置２１７で、画像転写後に中間転写体２１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２２０による再度の画像形成に備える。

図１５はこのカラー電子写真複写機の機能構成を示すブロック図である。図１５において、操作部６２０は、操作パネルに設けられたスタートキー及び数値入力用のテンキーを含む各種入力キー（スイッチ）と各種の表示を行なう表示装置からなる。
制御部６２１は、マイクロコンピュータによってこの複写機におけるコピーシーケンスを制御する部分である。操作部６２０のスタートキーが押されると、図１４に示した各部及びスキャナと露光装置、モータやクラッチ、高圧電源装置等を順次制御して、原稿の画像を転写紙にコピーする動作を制御すると共に、この複写機の全体を統括制御する。
トナー濃度センサ２７１は現像ケース内のトナー濃度、電位センサ６９０は感光体２４０の表面電位を検知するセンサである（その他センサは図示せず）。メモリ部６２３は、コピーシーケンス制御部６２１及び各センサからの信号による複写装置の状態情報（ジャムアラーム情報と共に送信する付加情報）を記憶するメモリである。

図１０は、本実施形態に係るトナー濃度センサ２７の回路構成を示す図である。図１０に示すトナー濃度検知回路２０は、発振回路２１、共振回路２２、位相比較回路２３、積分回路２４、インピーダンス変換回路２５を、その基本的な構成としている。発振回路２１は、水晶やセラミックなどの固体の発振子を用いて発振するものであり、水晶やセラミックなどの固体の発振子の持つ固有の振動数に基づいて発振周波数が決定するので、装置の使用環境や電源電圧の影響を受け難く、トナー濃度検知の一構成要素として安定した且つ精度の良い検知が可能となるものである。

また、共振回路（検知回路）２２は、発振回路２１からの出力を抵抗Ｒ３を通して一次コイルＬ１に入力される。共振回路２２は、一次コイルＬ１とコンデンサを共有する共有コンデンサＣ３とからなる第１共振回路と、一次コイルＬ１と磁気的結合定数ｋで結合された二次コイルＬ２と前記共有コンデンサＣ３とからなる第２共振回路とを備えている。図１０で一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の近傍に非接触で現像装置内の磁性キャリアと非磁性トナーの混合した現像剤２６が配置され、現像剤におけるトナーの濃度などによってコイルＬ１及びＬ２の実質的インダクタンスに影響を与える。

本実施形態で、第１と第２の共振回路のコンデンサを共有（即ち、共通化、兼用）してコンデンサＣ３を採用することによって、共振回路の構成要素の中でその値のバラツキの大きなコンデンサを共有にすることで容易に一次と二次の共振周波数の差を最小限に抑えることができる。加えて、本実施形態の特徴の１つである、一次コイルと二次コイルの後述する工夫された巻回態様によって両コイルの各インダクタンスを等しくできるので、共通コンデンサＣ３と相俟って一次と二次の共振周波数を等しくできて大なる位相差出力を得ることができる。

また、コンデンサを共有とすることで、それぞれの共振回路にそれぞれコンデンサを設けるものと同等の共振特性を保持することができるとともに、コンデンサの数を減少させることによるコストダウンも図れる。

更に、トナー濃度検知出力を大きく取るために、発振回路２１の発振周波数ｆｏｓｃと共振回路２２の共振周波数ｆｃを一致させることが望ましいが（一例として、トナー濃度が最適値である状態のときに、ｆｏｓｃとｆｃとを略一致させる）、その際、共振周波数ｆｃを調整するにはコンデンサＣ３の容量値のみを調整すれば良いことになり、周波数調整を容易に行える。この場合、一次と二次のコイルは工夫したコイル構造及びコイル成形手法から容易に双方のインダクタンスを同程度にすることができ得る。

また、発振周波数ｆｏｓｃと共振周波数ｆｃを略一致させることにより、トナー濃度の変化に対する大きな出力変動値を得ることができ、トナー濃度検知で十分な感度を確保することができる。

また、図１１は、本実施形態に係るトナー濃度センサ２７の他の回路構成を示す図である。図１１に示す回路構成においても、図１０に示す回路構成と同様に、発振回路と、分離機能乃至発振を安定して持続させる発振安定機能を備えたＲ１と、Ｒ１及び共振回路をそのまま用いて位相差出力を取り出す位相差取り出し部とを具備するものである。

図１１に示す構成例では、発振安定機能のＲ１の後流側に、一次コイルＬ１と第１コンデンサＣ１からなる第１共振回路と、二次コイルＬ２と第２コンデンサＣ２からなる第２共振回路を設ける。ここで、一次コイルＬ１と二次コイルＬ２は磁気的結合定数ｋで結合されていて、Ｌ１及びＬ２に近接し且つ非接触でトナー収容の現像剤２６が配置されている。位相差の取り出しは、一方が発振回路と抵抗Ｒ１の接続点であり、他方が第２共振回路の出力点である。

図１１の構成例によると、第１共振回路（Ｌ１，Ｃ１）の共振周波数ｆｃ１と第２共振回路（Ｌ２，Ｃ２）の共振周波数ｆｃ２を略同一になるように設定されていて、第１共振回路のＱ１と第２共振回路のＱ２を乗じた統合のＱに基づいた出力Ｖ２が得られるので、確実で十分な位相差出力を得ることができる。

また、図１０の回路構成では、共振回路（検知回路）の出力を位相差として取り出して位相比較する例を示したが、検知回路の出力を位相差として取り出すことに代えて、例えば、図１２に示すように、コイル近接領域の磁性体の透磁率変化による第１のコイルと第２のコイルのインダクタンス変化が引き起こす、第１及び第２共振回路に流れる電流の振幅変化を検知回路を通して出力として取り出しても良い。

次に、トナー濃度検知センサ２７のコイル構造について説明する。コイル構造としては、２本の導線を絶縁被膜で被覆して一体化したリボン形状の平行線と前記平行線を巻き上げたコイル構造を取ることができる。また、融着導線と前記融着導線を巻き上げたコイル構造を取ることができる。これらでは、第１のコイルと第２のコイルを同様の位置に巻き込むようにしているために第１と第２のインダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁気的結合定数が大となる。これによって、コイルに近接したトナー濃度の検知精度が向上することとなる。また、コイルを磁気コアに装着した構造とすることもできる。磁気コアを設けることによって磁気抵抗が低下してその分だけコイルの巻回数を少なくでき小型化を図ることができる。また、縦に１段形状の平べったいコイル形状に限らず、２本導線のリボン形状平行線を縦に数段、横に数回だけ巻いたコイル構造とすることもできる。また、４本導線のリボン形状平行線を用いたコイル形状とすることもできる。縦に複数段重ね且つ横に複数回巻回することにより、コイル全体の縦横形状を任意に選定することができて、必要とするインダクタンスを取得することができる。また、コイル構造は、縦横比の異なる長方形又は長円形を含む形状としてもよい。図１６に、透磁率トナー濃度センサの出力特性を示す。また、図１７に、従来の差動トランス型トナー濃度センサの出力特性を示す。図１６と、図１７を比較してわかるように、透磁率トナー濃度センサの出力特性は、従来の差動トランス型トナー濃度センサの出力特性より、リニアな出力特性が得られることがわかる。

図３は、上記回路構成、コイル構造を有するトナー濃度センサ２７の概略構成をしめす分解図である。このトナー濃度センサ２７は、上記コイル３２と、コイルサポート部３３と、上記回路を形成するＰＣＢ３４と、これらを収容するケース３０からなっている。図３中、コイル３２に対向する面がヘッド部３１となる。そして、このトナー濃度センサ２７で、現像剤収容部４１内の現像剤のトナー濃度を検知する。図１８は、コイル構造を有するトナー濃度センサ２７の概略構成をしめす図である。図１８に示すように、コイル３２は、ＰＣＢ３４と、ケース３０に覆われる。コイル３２をケース３０などに覆わずに、露出した状態であると、汚染や、他部材との接触等によって、特性が変化したり、放電破壊などを引き起こしたりする場合があり、ケース３０などでコイル３２を覆うことが必要である。

次に、トナー濃度センサ２７の取り付け方法について説明する。図４は、現像装置４０の外観を下側からみた斜視図である。上述の図２および図４にしめすように、トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の現像剤撹拌スクリュー４５近傍の外壁にヘッド部３１が密着するよう固定する。このトナー濃度センサ２７は上述のように、磁性体検知出力が大きく、磁性体検知感度が良好である。このため、トナー濃度検知装置のコイルに対向するヘッド部３１を現像剤の近傍に配置すればよく、ヘッド部３１を現像剤収容部４１の外壁に密着して固定することのみで、現像剤収容部４１内のトナー濃度を検知することが可能である。ここで、トナー濃度センサ２７が取り付けられる、現像剤収容部４１内の厚みは、０．８ｍｍであり、トナー濃度センサ２７の検知部を含む厚さは、５ｍｍである。このように、従来の差動トランス型トナー濃度センサを用いた場合のように、現像剤２６に接触させるため現像剤収容部の外壁に貫通穴をあけ、これにトナー濃度センサの検出面を差し込むという取り付け方法（図９参照）を取る必要がない。よって、トナー濃度センサ２７を簡易で安価な取り付け方法で設置することができる。また、外壁に密着させるのみなので、現像剤収容部４１内にトナー濃度センサ２７により凹凸の部分ができる虞がないので、該凹凸による現像剤の循環への悪影響をなくすことができる。

トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の外壁に密着して固定する具体的な手段としては、外壁部と一体でトナー濃度センサ２７を弾性的に係止する弾性係止部材を用いることができる。具体的には、図５（ａ）、（ｂ）に示すよう、スナップフィット２８（パッチン止め）をもちいることができる。また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、片側をスナップフィット２８で固定し、トナー濃度センサ２７の凸部を、これに契合するよう現像装置側に設けた穴に差込むことで他の片側を固定するものでも良い。このように、トナー濃度検知センサ２７をネジなどの締結部品を使わずに、スナップフィット２８で現像装置に設置することにより、工数低減、部品点数の低減でき、さらに取り付けの作業性を向上させることもできる。

また、トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の外壁に固定する他の固定する具体的手段としては、図７にしめすように、伸縮性を有するシート状の両面接着部材（いわゆる両面テープ）をもちいることができる。この方法も、ネジなどの締結部品を使わずに、工数低減、部品点数の低減でき、さらに取り付けの作業性を向上させることもできる。

図８に、上記トナー濃度センサ２７を用いてトナー濃度を検知する部分の拡大図を示す。本実施形態のトナー濃度センサ２７では、上述のようにコイル全体の縦横形状を任意に選定することができる。図３に示すように、コイル３２を面状とし、現像剤収容部４１に対向する部分の面積を広くすることができ、検知領域４８が広くなり、検知精度を高めることができる。そこで、トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の外壁に固定する、現像剤２６に非接触な構造であっても精度の良いトナー濃度検知がおこなえる。また、図８にしめすように、トナー濃度センサ２７が、現像搬送スクリュー４５による現像剤の搬送循環に影響をおよぼすことがないことが解る。一方、図９に、従来の差動トランス型トナー濃度センサ６０を用いてトナー濃度を検知する部分の拡大図を示す。差動トランス型トナー濃度センサ６０では、その動作原理からヘッド部が縦方向に長く、現像剤収容部４１に対向する部分の面積は比較的狭くなる。そこで、検知領域６６が狭く、検知精度を高めることはできない。また、トナー濃度センサ６０が、現像搬送スクリュー４５による現像剤の搬送循環に影響をおよぼすことが解る。

図１９にその効果を示す。この図は、トナー濃度５ｗｔ％の現像剤において、流動性を変化させたときの、トナー濃度検出値である。流動性の変化は、トナーに付着している外添剤の埋没量を変えることで行った。図１９においては、トナーの流動性を示す特性値として、流動度を用いている。流動度は、測定流体（トナー）５０ｇが流動度測定ゲージから流出する時間を測定した値である。図１９から、わかるように、図９に示す、従来のトナー濃度センサにおける取り付け方法の場合、流動度の低いときは、実際のトナー濃度５ｗｔ％から、かけ離れて大きい値を示している。また、流動度が高いときは、逆に、実際のトナー濃度５ｗｔ％から、かけ離れて小さい値を示している。一方、図８に示す、本実施形態におけるトナー濃度センサの取り付け方法の場合、従来のトナー濃度センサと同様に、流動度の低いときは、実際のトナー濃度より高い値を示し、流動度の高いときは、実際のトナー濃度より低い値を示しているが、従来のトナー濃度センサのように実際のトナー濃度から、大きくかけ離れることがない。従って、従来の差動トランス型トナー濃度センサの取り付け方法を用いたものに比較して、流動度の影響を受けにくいことがわかる。

次に、以下の実施例および比較例に基づき本実施形態に用いる現像剤について説明する。現像剤へのストレスが高い低画像面積原稿（特に画像面積３％以下）の連続作像のような使用をした場合などに、トナーとキャリアとの摩擦帯電によってキャリアがチャージｕｐし、キャリア同士の斥力によって現像剤の嵩密度が低下（嵩が増量）する現象が発生する場合ある。この現象は、キャリア間の摺擦によってトナーの外添剤が埋め込まれて現像剤全体の流動性が低下することにより、より加速される。上記透磁率センサの出力は、磁性体であるキャリアが遠いほど、また、キャリアがまばらなほど、その出力が低くなる。よって、上記現像剤嵩密度の低下で上記センサ上部からキャリアが離れたりまばらであったりすると、トナー濃度は変わらないのに、その出力が低くなってトナー濃度が高くなったという誤検出をしてしまう。その結果、しばらくトナー補給を停止してしまい、画像濃度が薄くなってしまう。その後、トナー濃度の低下をセンサが検知し、トナーを補給すると、外添剤が埋め込まれてないフレッシュなトナーが大量に投入されることとなり、今度は逆に、トナー濃度センサが実際のトナー濃度より低く検出してしまう。その結果、しばらくトナーを補給し続けることとなり、地汚れやトナー飛散といった不具合が起こる場合があった。そこで、発明者は、以下の実験を行い、好適な現像剤を見出した。

以下に示す機械条件を有する画像形成装置と、以下に示すトナー条件およびキャリア条件を有する実施例および比較例の現像剤で、画像面積３％の作像を３００枚連続して作像した後のトナー濃度と嵩密度との関係と、画像面積３％の作像を１枚作像したときのトナー濃度と嵩密度との関係を調べた。３００枚連続作像時において、トナー補給は、ほとんど行わないこととした。

画像形成装置の機械条件を以下に示す。
（機械条件）
現像スリーブと感光体ドラムのギャップ(Gp) ０．３ｍｍ
現像スリーブとドクターブレードのギャップ（Gd） ０．５０ｍｍ
搬送スクリュー軸径 ８ｍｍ
搬送スクリュー回転数 ５９８ｒｐｍ
現像スリーブ径 φ１８ｍｍ
感光体線速 ２８２ｍｍ／ｓｅｃ
感光体線速に対する現像ローラの線速比 ２．０
トナー濃度検知センサ 透磁率検知センサ

実施例の現像剤を以下に示す。
＜実施例＞
（トナー条件）
ポリオール系樹脂
重量平均粒径 ６〜７μｍ
外添剤 １．８５ｗｔ％
（キャリア条件）
アクリル樹脂溶液（固形分５０重量％） ５６．０部
グアナミン溶液（固形分７７重量％） １５．６部
アルミナ粒子［０．３μｍ、固有抵抗１０^１４（Ω・ｃｍ）］ １６０．０部
トルエン ９００部
ブチルセロソルブ ９００部
をホモミキサーで１０分間分散して被覆膜形成溶液を調合し、キャリアの芯材表面に膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き１００μｍの篩を用いて解砕し、キャリアとした。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。

比較例の現像剤を以下に示す。トナー条件については実施例と同じで、キャリア条件が異なる。
（キャリア条件）
アクリル樹脂溶液（固形分５０重量％） ５６．０部
グアナミン溶液（固形分７７重量％） １５．６部
トルエン ９００部
ブチルセロソルブ ９００部
をホモミキサーで１０分間分散して被覆膜形成溶液を調合し、キャリアの芯材表面に膜厚０．１５μｍになるようにスピラコーター（岡田精工社製）により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて１５０℃で１時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き１００μｍの篩を用いて解砕し、キャリアとした。

図２０および図２１に結果を示す。図２０は、実施例の現像剤を用いたときのトナー濃度と嵩密度との関係を示す図であり、図２１は、比較例の現像剤を用いたときのトナー濃度と嵩密度との関係を示す図である。図中のＡは、１枚作像したときのトナー濃度と嵩密度との関係を示すグラフであり、図中Ｂは、３００枚連続して作像した後のトナー濃度と嵩密度との関係を示すグラフである。図２１からわかるように、比較例の現像剤を用いたものは、１枚作像したときのトナー濃度と嵩密度との関係に比べ、３００枚連続作像後の現像剤は、トナー濃度に対して嵩密度が大きく低下していることがわかる。これは、トナーとキャリアとの摩擦帯電によってキャリアがチャージｕｐし、キャリア同士の斥力によって現像剤の嵩密度が低下したと考えられる。一方、図２０の実施例の現像剤の場合、３００枚連像作像後の現像剤は、トナー濃度に対して嵩密度が僅かに低下しているものの、１枚作像したときのトナー濃度と嵩密度との関係とほぼ同じである。以上のことから、アルミナ粒子を含有し、このアルミナ粒子の固有抵抗が１０^１４Ω・ｃｍ、アルミナ粒子径Ｄ（０．３μｍ）／結着樹脂膜厚ｈ（０．１５μｍ）が２．０、粒子含有率が８０ｗｔ％である実施例は、現像剤の嵩密度変動が小さい。この結果、透磁率センサの出力変動がほとんどない良好なトナー濃度検知を行うことができる。

また、上記キャリアの平均粒径を、２５μｍ以上４０μｍ以下としている。キャリアの平均粒径を小さくすると、磁気ブラシが微細になり、潜像に忠実な画像が再現でき、高画質な画像を得ることができる。

以上、本実施形態の複写機を用いて述べたように、現像剤収容部に貫通する穴を開けることなく、透磁率トナー濃度センサを設置している。これにより、現像剤収容部内の現像剤の循環を妨げることなく、精度良くトナー濃度検知が行え、且つ、簡易で安価なトナー濃度検知装置の取り付けをすることができる。
また、トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の外壁に密着して固定する手段として、外壁部と一体でトナー濃度センサ２７を弾性的に係止する弾性係止部材であるスナップフィット２８をもちいる。これにより、工数低減、部品点数の低減でき、さらに取り付けの作業性を向上させることもできる。
また、トナー濃度センサ２７を現像剤収容部４１の外壁に密着して固定する具体的な手段として伸縮性を有するシート状の両面接着部材３１をもちいる。これにより、工数低減、部品点数の低減でき、さらに取り付けの作業性を向上させることもできる。
また、トナー濃度センサ２７として、第１の共振回路の第１コイルと該第１コイルに磁気的結合された第２の共振回路の第２コイルとからなり、第１共振回路のコンデンサは、第２共振回路のコンデンサと兼用しているものを用いる。これにより、トナー濃度の検知性能が向上させることができる。
また、絶縁皮膜で被覆した各導線を現像剤対向面方向に複数回巻回してコイル３２を面状とする。第１と第２のインダクタンスは略等しくなるとともに、両コイルの磁気的結合定数が大となり、高精度の共振回路が形成でき得て、トナー濃度の検知性能が向上する。さらに、現像剤収容部４１に対向するコイルの検知面の面積を広くすることで、現像剤収容部４１内の検知領域４８が広くなり、検知精度を高めることができる。
また、アルミナ粒子の粒子径（Ｄ）と上記結着樹脂の膜厚（ｈ）との関係を、１＜Ｄ／ｈ＜１０としている。結着樹脂とアルミナ粒子とを有するコート膜を有するキャリアにおいて、粒子径（Ｄ）と結着樹脂の膜厚（ｈ）とが１＜Ｄ／ｈ＜１０の関係を満たすことで、現像剤に高いストレスがかかるような使用をしても現像剤の嵩密度変動を抑制することができる。これは、コート膜に比べ粒子の方が凸となるので、攪拌時のキャリア同士の接触面積が減り、キャリアのチャージｕｐを低減できるためである。また、粒子の凸凹によりキャリアとキャリアとの間にスペースができる（スペーサー効果）ため、攪拌時にトナーを摺擦する程度が軽減され、トナーの外添剤の埋没も緩和できる。これらのことにより、トナー濃度が一定であれば現像剤の嵩密度低下が抑制されて嵩密度変動を少なくすることができる。このように、トナー濃度変化以外では嵩密度変動が小さいためトナー濃度センサの誤検知を防止でき、安定したトナー濃度制御を行なうことができる。なお、Ｄ／ｈが１以下の場合、粒子は結着樹脂中に埋もれてしまうため、効果が著しく低下し好ましくない。一方、Ｄ／ｈが１０以上の場合、粒子と結着樹脂との接触面積が少ないため充分な拘束力が得られず、該粒子が容易に脱離してしまうため好ましくない。
また、粒子がアルミナでその含有率がコート膜組成成分の５０〜９５ｗｔ％の範囲であることで、その効果は顕著である。更に、粒子がシリカでその含有率がコート膜組成成分の５０〜９５ｗｔ％の範囲であることで、その効果は顕著である。また、アルミナとシリカを混合して用いてもよい。この粒子の含有率が５０ｗｔ％よりも少ない場合には、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該粒子の占める割合が少ないため、キャリアのチャージｕｐ緩和効果、スペーサー効果ともに小さいので、十分な嵩密度安定性が得られず好ましくない。一方、９５ｗｔ％よりも多い場合には、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、粒子の占める割合が多過ぎるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、十分な帯電能力を発揮できない。それに加え、結着樹脂量に比べ粒子量が多過ぎるので、結着樹脂による粒子の保持能力が不十分となり、粒子が脱離し易くなるので、十分な耐久性が得られず好ましくない。なお、コート樹脂としては、なんら特定せず、一般的に用いられているものなら使用可能である。なお、特許文献４においては、少なくとも結着樹脂と粒子を有するコート膜を有するキャリアにおいて、該粒子径（Ｄ）と該結着樹脂膜厚（ｈ）が１＜［Ｄ／ｈ］＜５であることを特徴とする電子写真用キャリアが開示されている。この公報では現像剤へ高ストレスがかかった結果発生する嵩密度変動によるトナー濃度制御不良という本発明の課題については言及されていない。
また、キャリアの平均粒径を２５μｍ以上４０μｍ以下としている。キャリアの平均粒径を小さくすると、磁気ブラシが微細になり、潜像に忠実な画像が再現でき、高画質な画像を得ることができるが、同時に嵩密度が増大して流動性が悪化する。従来のように、現像剤収容部に貫通する穴を開け、そこにトナー濃度センサを設置する取り付け方法の場合では、流動性が悪いため、トナー濃度センサ検知部と現像剤収容部内壁との凹凸部に現像剤が滞留しやすくなり、正確なトナー濃度の検出を行うことができず、画像濃度変動や、トナー飛散を引き起こしていた。しかし、本実施形態では、トナー濃度検知装置を現像剤収容部の外壁に固定しているので、現像剤収容部内の現像剤の循環を妨げることがない。従って、キャリアの平均粒径を小さくしても、精度良くトナー濃度検知が行えるとともに、潜像に忠実な画像が再現でき、高画質な画像を得ることができる。

本実施形態の複写機の概略構成図。 本実施形態の現像装置の概略断面図。 本実施形態に係るトナー濃度センサの概略構成をしめす分解図。 本実施形態に係る現像装置の外観を下側からみた斜視図。 （ａ）トナー濃度センサをスナップフィットにて固定した一例を示す図。 （ｂ）トナー濃度センサをスナップフィットにて固定した他の例を示す図。 （ａ）トナー濃度センサをスナップフィットにて固定した他の例を示す図。 （ｂ）トナー濃度センサをスナップフィットにて固定した他の例を示す図。 トナー濃度センサを両面テープにて固定した他の例を示す図。 本実施形態のトナー濃度センサを用いてトナー濃度を検知する部分の拡大図。 従来の差動トランス型トナー濃度センサを用いてトナー濃度を検知する部分の拡大図。 本実施形態に係るトナー濃度センサの基本的な回路構成を示す図。 本実施形態に係るトナー濃度センサの他の回路構成を示す図。 本実施形態に係るトナー濃度センサの出力取り出しに関する構成例を示す図。 本実施形態に係るタンデム型間接転写方式のカラー複写機の概略構成図 本実施形態に係るタンデム型間接転写方式のカラー複写機の画像形成部の概略断面図。 本実施形態に係るタンデム型間接転写方式のカラー複写機の機能構成を示すブロック図。 本実施形態に係るトナー濃度センサの出力特性を示す図。 従来の差動トランス型トナー濃度センサの出力特性を示す図。 本実施形態に係るトナー濃度センサ２７の概略構成をしめす図。 トナー濃度５ｗｔ％の現像剤における流動度を変化させたときの、従来、および本実施形態のトナー濃度センサによるトナー濃度検出値である。 実施例の現像剤を用いたときのトナー濃度と嵩密度との関係を示す図。 比較例の現像剤を用いたときのトナー濃度と嵩密度との関係を示す図。 （ａ）および（ｂ）は、従来のトナー濃度センサの現像剤収容部への取り付け状態を説明する説明図。

符号の説明

１ 読取部
２ ランプ
３ ＣＣＤ
４ 増幅器
５ Ａ／Ｄ変換部
６ 画像処理部
８ シューディング補正
９ フィルタ
１０ γ補正
１１ 階調処理
１２ 像形成部
１３ 書き込み部
１４ 露光
１５ 帯電チャージャ
１６、２６５ 現像スリーブ
１７ 給紙トレー
１８、２４０ 感光体ドラム
２０ トナー濃度検知回路
２１ 発振回路
２２ 共振回路（検知回路）
２３ 位相比較回路
２４ 積分回路
２５ インピーダンス変換回路
２６ 現像剤
２７、２７１ トナー濃度センサ
２８ スナップフィット
２９ 穴
３０ ケース
３１ ヘッド部
３２ コイル
３３ コイルサポート部
３４ ＰＣＢ
３５ 両面テープ
４０、２６１ 現像装置
４１、２６６ 現像剤収容部
４２、２７０ 現像ケース
４３、２７３ ドクターブレード
４４、４５、２６７、２６８ 現像剤撹拌スクリュー
４６ トナーホッパ
４６ａ トナー補給口
４８ 検知領域
６０ 差動トランス型トナー濃度センサ
６１ 差動トランス
６６ 検知領域

Claims (11)

1. 磁性粒子とトナーとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤収容部内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置とを備えた現像装置において、上記トナー濃度検知装置として、第１の共振回路の第１コイルと該第１コイルに磁気的結合された第２の共振回路の第２コイルとからなり、前記現像剤収容部内の現像剤の近傍に前記第１コイルと前記第２コイルとを配置し、前記現像剤のトナー濃度による該第１コイルと該第２コイルのインダクタンス変化を取り出して出力とするものを用い、上記現像剤収容部の外壁に該トナー濃度検知装置のコイルに対向する面を固定することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、上記外壁部と一体で上記トナー濃度センサを弾性的に係止する弾性係止部材で、該トナー濃度検知装置を該現像剤収容部の外壁に固定することを特徴とする現像装置。
3. 請求項１の現像装置において、伸縮性を有するシート状の両面接着部材で上記トナー濃度検知装置を上記現像剤収容部の外壁に固定することを特徴とする現像装置。
4. 請求項１乃至３いずれかの現像装置において、上記トナー濃度検知装置上記トナー濃度センサの上記第１共振回路のコンデンサは、上記第２共振回路のコンデンサと兼用していることを特徴とする現像装置。
5. 請求項４の現像装置において、上記トナー濃度センサの複数のコイルは、絶縁皮膜で被覆した各導線を上記現像剤収容部との対向面方向に複数回巻回して作成したものであることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１乃至５いずれかの現像装置において、前記トナー濃度検知装置は、前記現像剤収容部の外壁に内壁に貫通することなく固定されていることを特徴とする現像装置。
7. 請求項１乃至６いずれかの現像装置において、前記磁性粒子は、少なくとも結着樹脂と粒子を有するコート膜を有しており、該粒子の粒子径（Ｄ）と該結着樹脂の膜厚（ｈ）とが、１＜［Ｄ／ｈ］＜１０の関係を満たすことを特徴とする現像装置。
8. 請求項１乃至７いずれかの現像装置において、前記磁性粒子の平均粒径が２５μｍ以上４０μｍ以下であることを特徴とする現像装置。
9. 請求項８の現像装置において、前記粒子が、アルミナとシリカの少なくとも一方であることを特徴とする現像装置。
10. 請求項８または９の現像装置において、前記粒子の含有量がコート膜組成成分の５０ｗｔ％以上、９５ｗｔ％以下であることを特徴とする現像装置。
11. 磁性粒子とトナーとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤収容部内の二成分現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知装置とを備えた現像装置と、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の静電潜像を現像する現像装置を備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１乃至１０いずれかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

Images