JPH11202610A

JPH11202610A - トナー濃度測定方法、トナー濃度測定装置、現像装置および画像形成装置

Info

Publication number: JPH11202610A
Application number: JP412198A
Authority: JP
Inventors: Hajime Kanamori; 一金盛; Yoshinobu Takatsuki; 好暢高月; Hiroyoshi Asada; 浩義浅田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 1999-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】２成分現像剤を用いる画像形成装置におい
て、画像の平均印字率や現像器内の現像剤量、あるいは
環境条件が変化しても、真のトナー濃度に近い値を検出
できるトナー濃度測定方法、トナー濃度制御方法、トナ
ー濃度測定装置ならびにこれを利用した現像装置および
画像形成装置を提供すること。【解決手段】圧縮状態に置かれた現像剤の物理特性の測
定値に基づいてトナー濃度を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透磁率、磁気抵抗
などの磁気特性、あるいは帯電量、誘電率、電気伝導度
などの電気特性といった物理特性の異なる少なくともキ
ャリアとトナーを含む２成分現像剤のトナー濃度を検出
するトナー濃度測定方法、トナー濃度制御方法、トナー
濃度測定装置、ならびにこれを搭載した現像装置および
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置として、例えばフェライト
等の磁性体で形成されるキャリアと、樹脂、カーボン等
の非磁性体から形成されたトナーからなる２成分現像剤
を用い感光体等の表面に形成された潜像を現像し、紙、
プラスチック等の転写材にこれを転写する電子写真装置
が知られている。こうした画像形成装置では、トナー濃
度（本発明においては、画像形成装置の現像器におい
て、潜像に供給される直前の現像剤重量に対するトナー
重量の比率をトナー濃度と呼ぶ。ただし、トナー濃度測
定に用いられるトナー濃度センサーの近傍での値に置き
換えても良い。）により印字濃度は大きく左右されるた
め、印刷と共にトナーのみが消費されても、これに見合
うトナーを新たに補給して現像剤中のトナー濃度を一定
に保つことが非常に重要である。

【０００３】これに対して、特公昭51-14869号公報に
は、前記トナー濃度の変化に対応して現像剤の透磁率、
あるいは現像剤近傍に配置された磁気コイルのインダク
タンスが変化することを利用してトナー濃度をモニタし
て、現像剤中に所定のトナーを適宜補給し、トナー濃度
を一定に保持するよう制御する装置が開示されている。

【０００４】しかしながら、上記従来のトナー濃度制御
装置においては、検出手段の応答が遅く、トナーを補給
してもトナー濃度が低い状態が続くため、その間にさら
に過剰なトナーが供給されやすいという問題が生じてい
た。この問題を解消するために、透磁率の測定値が振動
波として得られる位置にセンサーを設け、そのセンサー
の出力波形と制御基準レベルとを比較してパルス波形に
変換し、パルスがＯＮの時のみトナーを補給することに
より応答性の高いトナー濃度制御を可能にしたトナー濃
度制御方法が提案されている（特開平2-64560号公
報）。

【０００５】さらにまた、上記のトナー濃度制御方法に
おいては、現像剤の減量や、環境要因によるキャリア帯
電量の極端な変化といった外乱があると透磁率センサの
検出振動波形成分の振幅が変化することに注目して、２
つの基準レベル、すなわち最適基準レベルと補助基準レ
ベルを用意して、この２つの基準レベルと各々比較して
トナー濃度検出を行うことが提案されている（特開平9-
269647号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平9-269647号
公報では、トナー濃度センサーのアナログ出力の振幅に
のみ注目して、上記外乱の影響を低減する方法を提案し
ているが、本発明者の知見によると、実際のセンサーア
ナログ出力は、特開平9-269647号公報に図示されている
ような対称性の高い正弦波であるとは限らず、図６に示
すように撹拌部材の位相に同期した対称性の低い振動波
形を有する場合が少なくないことを見出した。さらに、
画像形成装置の現像器内の現像剤量が減少した時には、
図７に示すように、真のトナー濃度は同じであっても、
トナー濃度センサーのアナログ出力の波形が、大きく変
形する事が分かった。

【０００７】また、画像の平均印字率（印字可能領域に
対する画線部の面積の比率）が変化して、現像装置中の
トナーの滞留時間を変化する場合にも、同様に波形が大
きく変形することを突き止めた。この現象は、トナーの
滞留時間によって、トナー帯電量・キャリア帯電量が変
化して、これに応じて現像剤の流動性が変動することに
起因していると考えられる。同様の現象が現像器近傍の
温度や湿度といった環境条件の違いによっても現れる。
こうした現象はトナーやキャリアの帯電量が、トナー濃
度センサー検出部にある現像剤の見かけ密度（一般的に
均質物質の密度とは、一定の体積内に入る重量である
が、本発明の２成分現像剤のように粒子の集合体の場
合、当然トナーあるいはキャリア等の粒子間に空気層を
有した状態となっており、トナー濃度センサー検出部へ
の現像剤の流れ込み方、あるいは粒子間の電気的な力に
よって、この空気層の割合が異なり、密度が異なる。こ
こで言う見かけ密度とは、粒子の詰まり方を含めた密度
を指す。）に微妙に影響するためと推測している。

【０００８】上記のごとく、特開平9-269647号公報に示
される方法やあるいはアナログ出力の単純平均値を検出
する方法では、上記のごとく波形が変動する実際のシス
テムでは、真のトナー濃度を検出することが必ずしも容
易でないことが分かった。

【０００９】本発明は、画像の平均印字率や現像器内の
現像剤量、あるいは環境条件が変化しても、真のトナー
濃度に近い値を検出できるトナー濃度測定方法、トナー
濃度制御方法、トナー濃度測定装置ならびにこれを利用
した現像装置および画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、２成分現像剤におけるトナー濃度の
測定方法であって、圧縮状態にある前記現像剤の物理特
性の測定値に基づいてトナー濃度を求めることを特徴と
するトナー濃度測定方法が提供される。

【００１１】また、本発明の好ましい態様によれば、２
成分現像剤を攪拌しながら、前記物理特性を検出し、該
検出した物理特性の所定時間範囲内のピーク値に基づい
て、トナー濃度を求めることを特徴とするトナー濃度測
定方法が提供される。

【００１２】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記物理特性が磁気特性であることを特徴とするトナー濃
度測定方法が提供される。

【００１３】また、本発明の別の態様によれば、上記い
ずれかのトナー濃度測定方法により２成分現像剤のトナ
ー濃度を測定し、該得られたトナー濃度の測定値に基づ
いて前記２成分現像剤のトナー濃度を制御することを特
徴とするトナー濃度制御方法が提供される。

【００１４】また、本発明の別の態様によれば、２成分
現像剤を攪拌する攪拌部材と、前記２成分現像剤の物理
特性を検出するセンサーと、該センサー出力の所定時間
範囲内のピーク値に基づいてトナー濃度を算出するトナ
ー濃度算出手段とを備えてなることを特徴とするトナー
濃度測定装置が提供される。

【００１５】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記物理特性は磁気特性であることを特徴とするトナー濃
度測定装置が提供される。

【００１６】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記攪拌部材の少なくとも一部が非磁性体から構成されて
いるものであることを特徴とするトナー濃度測定装置が
提供される。

【００１７】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記攪拌部材が前記磁気センサー検出部に近接することを
特徴とするトナー濃度測定装置が提供される。

【００１８】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記攪拌部材の先端に前記磁気センサー検出部に接触する
スクレーパを有することを特徴とするトナー濃度測定装
置が提供される。

【００１９】また、本発明の好ましい態様によれば、前
記２成分現像剤の嵩密度が１．４g/cm³以下であること
を特徴とするトナー濃度測定装置が提供される。

【００２０】また、本発明の別の態様によれば、上記の
ごときトナー濃度測定装置を有する現像装置が提供され
る。

【００２１】また、本発明の別の態様によれば、上記の
ごとき現像装置を有する画像形成装置が提供される。

【００２２】本発明で好適に用いられる２成分現像剤に
ついて説明する。

【００２３】２成分現像剤は、主にキャリアとトナーか
らなる混合物である。但し、必要に応じて後述のトナー
組成物中の外添剤などをさらに別途トナー濃度測定に影
響のない程度加えたものであっても良い。

【００２４】トナーはたとえば以下の組成物から構成さ
れている。

【００２５】トナー組成物に含有される結着樹脂として
は、公知の結着樹脂を使用することができ、例えば、ポ
リスチレンホモポリマー、スチレン−イソブチレン共重
合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−アクリ
ル共重合体、スチレン−メチルメタクリレート共重合
体、スチレン−ｎブチルメタクリレート共重合体、スチ
レン−グリシジルメタクリレート共重合体等のスチレン
共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタ
クリレート、ポリｎブチルメタクリレート、ポリグリシ
ジルメタクリレート等のアクリル系ホモポリマーまたは
共重合体、ポリエチレンテレフタレート、フマル酸／エ
ーテル化ジフェニール系ポリエステル、多価アルコール
および／または多価カルボン酸による架橋ポリエステル
等のポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂などが挙げら
れる。このうち、フラッシュ定着を用いる場合などの熱
分解による臭気を低減するためにはポリエステル系樹脂
が好適である。

【００２６】特に限定されるものではないが、ポリエス
テル樹脂の酸成分中の８０モル％以上がフタル酸系ジカ
ルボン酸からなる酸成分と、アルコール成分中の８０モ
ル％以上がビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加
物からなるアルコール成分から得られるポリエステル樹
脂が好ましい。さらには、定着性を考慮して軟化点が８
０〜１３０℃、ガラス転移点（Ｔｇ）が５５〜７０℃、
フローテスターによる溶融粘度である１００００センチ
ポイズ到達温度が９０〜１３５℃の範囲にあるのが好ま
しく、ポリエステル樹脂の分子量分布は数平均分子量が
２５００〜４５００、重量平均分子量が７０００〜１３
００００が好適である。

【００２７】本発明で好適に用いられるトナー組成物に
含有される着色剤としては、公知の着色剤を使用するこ
とができ、モノクロプリンタの場合には、例えば、ファ
ーネスブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラ
ック等のカーボンブラックなどが挙げられる。これらの
着色剤のうちカーボンブラックの結着樹脂中への分散
は、トナーの荷電安定性の上で重要で、必要に応じて分
散剤を併用することができる。また、カーボンブラック
の含有量は、トナー組成物１００重量部に対して、２〜
１０重量部が好ましい。２重量部未満では結着樹脂の隠
蔽力が不足して、十分な画像濃度が得られない。一方、
１０重量部を越える場合は、形成される画像の隠蔽力を
増大させ画像濃度を高める上では好ましいが、半面、ト
ナー粒子中に形成されるカーボンブラックのチエンスト
ラクチャーによりトナー粒子が過度に導電性となるため
に、絶縁性が損なわれ、トナーの帯電性が減少し、この
結果、画像濃度が低下し、さらには、白地汚れやトナー
飛散が増加する場合がある。カラープリンタの場合に
は、各色に対応した適当な染料および/または顔料を添
加することが多い。

【００２８】本発明で好適に用いられるトナー組成物に
おいては磁性体を添加しても良い。磁性体としては、通
常強磁性体粒子が用いられる。具体的には、鉄、コバル
ト、ニッケル等の磁性金属、これらの合金、コバルト添
加酸化物、酸化クロム等の金属酸化物，Ｍｎ・Ｚｎフェ
ライト、Ｎｉ・Ｚｎフェライト等の各種フェライト、マ
グネタイト、ヘマタイト等、さらに、これらの表面をシ
ランカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、チ
タンカップリング剤等の表面処理剤で処理したものやポ
リマーでコーティングしたもの等の粉末が使用できる。
これらの磁性粉の粒径は０．０５〜１．０μmの範囲が
好ましい。このような磁性体粒子の具体例としては、例
えばＭＧ−ＭＫ，ＭＧ−ＲＦ，Ａ，ＭＧ−ＳＨ，ＭＧ−
Ｚ，ＭＧ−ＷＦ、ＭＧーＷＭ、ＭＧーＷＬ（以上三井金
属工業社製），ＭＴＳ−００５ＨＤ，ＭＴＨ−００９，
ＥＰＴ−３０５，ＥＰＴ−５００，ＥＰＴ−１０００，
ＥＰＲ−１０００Ｈ，ＥＰＴ−１００１，ＥＰＴ−１０
０２，ＭＴＯ−０２１，ＥＰＴ−Ｌ１０００，ＭＡＴ−
３０５，ＭＡＴ−３０５ＨＤ，ＭＡＴ−２２２，ＭＡＴ
−２２２ＨＤ，ＭＴＡ−７４０，ＭＡＴ−２３０（以上
戸田工業社製），ＫＢＣ−１００シリーズ，ＫＢＣ−２
００シリーズ，ＫＢＦシリーズＫＢＮ−４００シリーズ
（以上関東電化工業社製）等が挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００２９】これらの磁性体粒子の含有量は、トナー組
成物１００重量部に対して、１０〜３０重量部が好まし
い。磁性体粒子をトナー組成物に入れる場合には、１０
重量部未満の場合にはトナーのマグロールに対する付着
力が十分でなく白地汚れが生じる。一方３０重量部を超
える場合には現像性が劣化し、印字濃度の低下が生じ
る。また、トナー濃度センサーが現像剤の透磁率等の磁
気特性に基づいてトナー濃度を検出する方式において
は、キャリアとトナーに明確な磁性体含有量の違いが大
きい方が検出が容易で、トナーに含まれる磁性体粒子の
含有量は低い方が好ましい。

【００３０】一方、トナーセンサーが現像剤の誘電率や
電気伝導度等の電気特性に基づいてトナー濃度を検出す
る方式においては、トナー組成物とキャリアとの誘電率
や電気伝導度の差が大きい方が良い。

【００３１】また、トナー組成物においては荷電制御剤
を添加しても良い。荷電制御剤としては公知の正帯電性
の荷電制御剤を用いることができる。このような荷電制
御剤としては、ニグロシン系の荷電制御剤、トリフェニ
ルメタン系の荷電制御剤、四級アンモニウム等のカチオ
ン性化合物、染料等の塩基性染料、高級脂肪酸の金属塩
（金属石鹸）等を用いることができる。このようなもの
としては、具体的にはニグロシン系の荷電制御剤として
オリエント化学社製のボントロンＮ−０１，Ｎ−１３、
または、これらのニグロシン系の荷電制御剤を真空加熱
処理したもの。トリフェニルメタン系荷電制御剤として
は、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ６６、１２４、
Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ６１、５６、１９、
１８などが挙げられ、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕ
ｅ１２４を使うことが好ましい。このようなトリフェニ
ルメタン系荷電制御剤の具体例としては、ヘキスト社製
の”コピーブルー” ＰＲ、”ＢｒｉｌｌｉａｎｔＢ
ｌｕｅＢａｓｅ” ＳＭ、ビーエーエスエフジャパ
ン社製の”ＢＡＳＦＡｌｋａｌｉＢｌｕｅ”ＮＢ
Ｄ６１５６ＤＬＤなどが挙げられる。トナーの帯
電特性を負極性とするときには、対応する負極性の架電
制御剤を添加してもよい。

【００３２】四級アンモニウム等のカチオン性化合物の
具体例としては、四級アンモニウム塩化合物のアニオン
が、モリブデンあるいはタングステン原子を含有する無
機アニオンである。無機アニオンの具体例としては、モ
リブデン酸、タングステン酸、リンモリブデン酸、ケイ
モリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン
酸、リンタングステン・モリブデン酸、ケイタングステ
ン・モリブデン酸、リンタングステン・モリブデン酸、
クロム・モリブデン酸などが挙げられ、具体例として
は、保土ヶ谷化学社製のＴＰ−３０２，４１５などが挙
げられる。

【００３３】荷電制御剤の添加量としてはトナー組成物
１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましい。
０．１重量部未満では十分な帯電性をトナーに付与する
ことができないことがあり、５重量部を超えた場合には
荷電制御剤が他のトナー成分に比べ高価なため、コスト
アップに繋がる。なお、トナー粒子を負極性としたい場
合には、もちろん公知の負帯電性荷電制御剤を用いる。

【００３４】また流動性等を向上することを目的とし
て、補助的に外添剤として、平均粒径が０．００５〜
１．０μｍの無機微粒子もしくは有機微粒子を必要に応
じて添加することができる。無機微粒子としては、酸化
珪素（シリカ）、酸化チタン、酸化アルミナなどの微粒
子を用いることができる。また、有機微粒子としては、
ポリメチルメタクリレート、フッ素樹脂、シリコーン樹
脂などの樹脂微粒子を用いることができる。

【００３５】本発明で好適に用いられるトナー組成物の
平均粒径は４〜２０μmであることが好ましく、６〜１
２μmがより好ましい。トナーの平均粒径が４μm未満の
場合には、従来の混練粉砕法による製造が困難となり、
製品収率が著しく低下しやすく、２０μmを超える場合
には細線の再現性が劣るといった問題が生じる場合があ
る。

【００３６】本発明で好適に用いられるトナー組成物
は、従来公知の方法で製造できる。すなわち、結着樹
脂、着色剤、荷電制御剤および必要に応じて分散補助剤
等のトナー組成物を、例えば、スーパーミキサーで予備
混合した後、２軸押出機で均一に分散、溶融、混練し、
ジェットミルで微粉砕した後、風力分級機により分級し
て、その後、上記に示した外添剤を添加して所望のトナ
ー組成物を得ることができる。

【００３７】一方、キャリアは、鉄、マンガン、コバル
ト、ニッケル、クロム等の金属や、二酸化クロム、三二
酸化鉄、四三酸化鉄等の金属酸化物やフェライトなどの
磁性材料からなり、フェライトは、一般式ＭＦｅ2０4
（ＭはＭｎ，Ｃｏ，Ｍｇ，ＺｎまたはＣｕ）で代表され
るものである。なお、キャリアを金属材料で構成する場
合、キャリア表面の酸化を防止するために酸化物被膜を
形成しておくことも好ましい。さらには、マグネタイト
微粒子、フェライト微粒子を造粒したキャリアのほか、
樹脂中にマグネタイト微粒子もしくはフェライト微粒子
と荷電制御剤を分散させたいわゆる樹脂型キャリアを用
いることもできる。樹脂型キャリアの場合には、現像剤
の透磁率を検出するトナー濃度制御の観点から、キャリ
ア組成物１００重量部に対して、５０重量部以上が好ま
しい。また、キャリア表面に帯電特性を改善するなどの
目的で、トナー組成物に含まれる樹脂と同じ樹脂または
異なる樹脂を被覆してもよい。

【００３８】キャリアの粒径は一般に２０〜２００μm
のものが用いられるが、２０〜６０μmの小粒径キャリ
アを用いることが良好な印字濃度を得るためには好まし
い。

【００３９】二成分系現像剤はトナー組成物と以上述べ
たキャリアを混合して製造される。トナー組成物の配合
比はトナー組成物とキャリアの総量に対して通常１〜２
０重量％程度であるが、これはキャリアの種類や用いら
れるトナーの帯電特性および現像方式の違いによるとこ
ろが大きい。小粒径キャリアほどキャリアの比表面積が
増加するため一般に、トナー配合比を大きくできる。現
像剤中のトナー濃度が低すぎる場合は、画像濃度が薄く
なり、あるいはキャリアが感光体上に付着する、いわゆ
るキャリアオーバー発生しやすい。一方、トナー濃度が
高すぎる場合は、画像背景部の白地汚れやトナー飛散に
よるプリンタ機内外の汚染が目立つようになるため、適
正なトナー配合比は、実際にプリンタで印字評価を行っ
て決定される。

【００４０】以下に本発明における嵩高度と平均粒径の
測定方法を示す。

【００４１】［嵩密度の測定方法］容積100mlの容器内
に、容器底部から１０cm上方に設置したステンレス製の
漏斗（通過穴直径５mm）を通して静かに試料を充填し、
容器上面ですりきりして残った試料重量を測定し、その
値から嵩密度を求める。

【００４２】［平均粒径の測定方法］ＣＯＵＬＴＥＲ
ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ（ＣＯＵＬＴＥＲ社製）によ
り、アパーチャー径１００μmを用い測定を行う。本明
細書中のすべての粒径はこの方法により測定した重量平
均粒径を意味する。

【００４３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置の
一実施例形態の全体の概略図を示しており、像担持体と
しての感光ドラム１を備えている。この感光ドラム１
は、アルミ製のドラムをベースにその表面に光導電性を
示す感光材料薄膜２が形成されている。感光材料として
は、有機材料であるＯＰＣ(Organic Photo Conducto
r)、アモルファスシリコン系、セレン系など各種の材料
が適用可能である。この感光ドラム１は、図示しない駆
動系により、図１中矢印の方向に一定速度で回転可能と
なっている。

【００４４】感光ドラム１の直上には、感光材料薄膜２
の近傍に位置して、一次帯電器３が配置されている。こ
の一次帯電器３は、その直下を感光ドラム１の感光材料
薄膜２が通過するとき、この感光材料薄膜２の表面をト
ナー粒子の帯電極性（上記トナーの例では正極性）と同
極性に一様に帯電させる。より均一に感光材料薄膜２の
表面を帯電させるため、一次帯電器３の構成としては、
コロナワイヤと感光材料薄膜２との間に一定電圧に制御
されたグリッド、具体的には金属メッシュを配置したい
わゆるスコロトロン方式の帯電器が好ましい。グリッド
を有しないコロトロンでも多くの場合問題なく使用でき
る。

【００４５】一次帯電器３の近傍には、感光ドラム１の
回転方向側に位置して、露光装置４および現像器(現像
装置)５が順次配置されている。露光装置４は、独立に
発光できる発光ダイオード列を含んであり、これら発光
ダイオードは、感光ドラム１に向けて光ビームを出射可
能である。なお、発光ダイオードのほかに半導体レーザ
等のレーザビームをポリゴンミラーでスキャンする方法
や液晶シャッタを用いる方法でもよい。

【００４６】さて、このように感光ドラム１の感光材料
薄膜２に光ビームが照射されると、この感光材料薄膜２
に静電潜像が形成される。この後、静電潜像は、現像器
５によって、トナー現像されることにより、可視化され
たトナー画像が得られる。ここで、現像器５にて使用さ
れる現像剤は、前述した嵩密度１．３７g/cm³のものを
用いる。

【００４７】図２は、本発明によるトナー濃度制御方法
の一つの実施の形態に係わる現像器５の内部構成を示
す。前述のキャリアとトナーが所定濃度割合で混合され
た現像剤が現像剤容器51に入っている。感光ドラム１と
対面する開口側に、図示しないマグロール（磁石集合
体）が内包されたスリーブ52を回転自在に軸支させると
共に、現像剤容器51の上方に仕切り板53を介してトナー
カートリッジ54を取り付ける。

【００４８】仕切り板53には、テーパ状のガイド凹部55
の底部にスリット開口部56を設け、開口部56に外周がス
ポンジからなるのトナー補給ローラ57が回転自在に取り
付けられている。トナー補給ローラ57には、モータ58が
連結されており、モータ58を所定時間駆動することによ
り、所定のトナー量を現像剤容器51に補給できる。

【００４９】一方、現像剤容器51は、そのほぼ中央部に
回転可能な撹拌部材100が配置されており、トナー補給
ローラ57より現像剤容器51に補給されたトナーをキャリ
アと共に撹拌する。攪拌部材100は、図８に示すように
攪拌軸100bにこれと９０°でない所定の角度θを有して
軸方向に一定間隔をおいて固定された複数の攪拌羽根10
0aからなる(図8(b)では1枚のみ図示している)。上記所
定の角度θを有することで、現像剤を回転方向に移動さ
せるだけでなく、回転軸100b方向にも移動することが可
能である。そして攪拌部材100下方の現像器５ハウジン
グ底面に、現像剤の透磁率を検出するトナー濃度センサ
ー60を取り付け、トナー濃度センサ60のアナログ出力か
ら電圧の絶対値の攪拌部材100の攪拌回転周期(攪拌部材
100のトナー濃度センサ60に最も近い攪拌羽根がトナー
濃度センサ60に最接近してから次回に最接近するまでの
時間に対応する。回転速度が一定でない場合や回転が間
欠的である場合にはこの時間は一定しない場合がある
が、この場合でも本発明においては「周期」という語を
用いる。)内での最大値を1周期ごとに出力するピークホ
ールド回路61を通して、基準電圧との大小関係を比較器
（トナー濃度算出手段）62で判別し、これをＣＰＵ63
（トナー濃度算出手段）に入力する。ＣＰＵ63は、この
信号から現像剤容器51内のトナー濃度を判断し、トナー
濃度が低い場合に、モータ58を駆動し、トナー補給ロー
ラ57を回転し、所定のトナー量を補給する。トナー濃度
センサー60が透磁率を検出する方式であるので、少なく
ともトナー濃度センサー近傍を移動する攪拌羽根100aは
非磁性体から構成されていることが好ましい。

【００５０】トナー濃度センサー60内の回路構成を図３
に示す。また、図３回路の各部の信号を図４に示す。発
振器301から約５００kHzの高周波電圧を検知トランス30
2の１次巻線303に印加する。検知トランス302には、２
つの２次巻線、基準巻線304と検知巻線305とがあり、出
力電圧が互いに打ち消し合うように巻線方向を逆にして
あって、しかも１次巻線303と２つの２次巻線、基準巻
線304と検知巻線305の間の相互インダクタンスが等しく
設定している。トナー濃度センサー60の検知部308近傍
に磁性体が存在しなければ、２つの２次巻線の出力電圧
は大きさが等しく且つ極性が逆となり、合成電圧の信号
（β）は電圧を発生しない。しかしながら、トナー濃度
センサー60の検知部308に現像剤309が存在すると、２つ
の２次巻線の内、検知巻線305は現像剤の近くに、残り
の基準巻線304は現像剤309から遠くにあるため、検知巻
線305の出力電圧は、基準巻線304に比較して大きく変化
し、合成電圧信号（β）の振幅と位相が変化する。この
合成電圧信号（β）と１次巻線303に印加された高周波
電圧（α）との位相を位相比較回路306で比較して、信
号（γ）を作り、これを高周波電圧301の１周期の時間
に比較して長いが、攪拌部材100の攪拌回転周期より十
分短い時定数を有する平滑回路307で平滑化して、信号
（δ）を得る。本発明では、信号（δ）をトナー濃度セ
ンサー60のアナログ出力としている。

【００５１】上記のトナー濃度センサー60を用いると、
単位体積当たりに磁性体の比率が高いほど、アナログ出
力値は高くなる。キャリアに含有される磁性体の比率
が、トナーよりも多い場合には、アナログ出力値(絶対
値)の高い方がトナー濃度が低く、アナログ出力値の低
い方がトナー濃度が高い。また、同じトナー濃度の現像
剤を対象とした場合であって、圧縮（粒子間の空気層が
少ない）状態では、見かけ密度が上がって、単位体積当
たりの磁性体比率が上がり、アナログ出力は高くなる。
結果として、トナー濃度は低いと判断する。一方、トナ
ーに含有される磁性体の比率がキャリアよりも多い場合
でも圧縮されると単位体積当たりの磁性体比率が上がる
ので、やはりアナログ出力が高くなる。ただし、圧縮状
態において出力値が低くなるようなセンサを用いる場合
には、当然その逆の場合の値をピークホールドして制御
に用いることになる。結局、センサ出力の圧縮状態側の
ピーク値をトナー濃度値として出力するということであ
る。

【００５２】図６に示したように、トナー濃度センサ60
のアナログ出力は、撹拌部材100の回転に同期して、非
常に複雑な波形を示す。波形の中のそれぞれの特徴的な
部分と撹拌部材との位相を詳細に解析したところ、図５
に示すような関係となっていることを見出した。すなわ
ち、トナー濃度センサー60に撹拌羽根100aが最接近して
いるとき(A)には、撹拌羽根100aが非磁性体で構成され
ているため、トナー濃度センサー60のアナログ出力は最
小値（図６の(1)）となる。また、撹拌羽根100aが回転
方向でみて、トナー濃度センサー60の直前にあるとき
(C)は、トナー濃度センサー60の直上の検出領域にある
現像剤が撹拌羽根100aの作用を受けて、最も圧縮された
状態となるため、アナログ出力は最大値（図６の(3)）
となる。(A)から(C)に至る中間の状態(B)では、撹拌羽
根100aからの作用が少なく、周辺からの現像剤移動によ
りトナー濃度センサー60の上部へ現像剤が流れ込んでき
て、これに対応したアナログ出力（図６の(2)）が得ら
れる。上記(C)の状態にある時、現像剤を圧縮をより効
率的に行うには、トナー濃度センサー60の検出部に攪拌
羽根100aが近接する方が好ましい。ここで「近接する」
とは、トナー濃度センサー60に最接近する部分（センサ
ースクレーパを備えている場合にはこれを含んだ攪拌羽
根100aのなかで最接近する部分）が最接近するときの位
置とセンサー検出部との距離が、トナー濃度センサー60
の検出深さよりも短い状態であり、センサー検出部に接
触する場合を含む。

【００５３】なお、トナー濃度センサーの検出深さは、
つぎのようにして求める。

【００５４】[トナー濃度センサーの検出深さの測定方
法]トナー濃度センサーのセンサー検出部を水平方向に
置き、センサー検出部の上に何もない状態での出力値
（ゼロ出力値）を求める。次いで、使用するトナーまた
はキャリアのうち測定対象の物理特性の顕著に現われる
粒子（後述の実施例の場合、キャリア）を上方から順次
センサー検出部上に堆積させながらセンサー出力を調べ
る。センサー出力が十分飽和した時の飽和出力値よりも
非飽和側に飽和出力値とゼロ出力値との差の５％だけ近
い出力値を与えるときの上記粒子の堆積高さを検出深さ
とする。なお、粒子は水平方向には期待される検出深さ
よりも十分大きな範囲にわたって平坦となるように敷き
詰めるものとする。

【００５５】状態(B)では、トナー濃度センサー60直上
の現像剤に積極的な力がほとんど加わっていないので、
例えば、現像剤量が少ない場合には、攪拌羽根100aがト
ナー濃度センサー60の直上を通過後、再び現像剤がトナ
ー濃度センサー60の上に充分に積もるまでの時間が遅
く、アナログ出力の波形は、図７に示すように非常に変
形した形となる。また、トナー・キャリアの帯電量によ
り、電気的な吸引力・斥力の関係が変わり嵩密度が異な
ることでも同様に状態(B)に対応した部分の波形が変形
してくる。

【００５６】状態(C)の時には、積極的に撹拌羽根100a
で現像剤をトナー濃度センサー60直上に搬送し、圧縮す
ることで、上記の現像剤量や帯電量による影響を受けに
くく、真のトナー濃度を検出するのに最適である。この
状態のアナログ出力を検出するため、ピークホールド回
路を設けた。

【００５７】ピークホールド回路61の一例しては、例え
ば図９に示すものがある。入力電圧311が０Vで、コンデ
ンサ314の両端電圧を０Vの状態をスタートとして、入力
電圧311に１Vが加わったとすると、ＯＰアンプ313の＋
（プラス）入力は、−（マイナス）入力よりも高い電圧
となるので、ＯＰアンプ313出力は＋（プラス）方向に
増加する。この結果、ダイオード317が導通してコンデ
ンサ314に電流が流れ、コンデンサ314の両端電圧が上昇
し、入力電圧311の１Vと等しくなると、ＯＰアンプ313
の＋（プラス）入力と−（マイナス）入力の電圧が等し
くなり、ＯＰアンプ313の出力が０Vに戻り、ダイオード
317は逆バイアスとなり、コンデンサ314に電流が流れ込
まなくなって、コンデンサ314の両端電圧は１Vに保持さ
れる。この最初に加わった入力電圧311の１Vを越えない
限り、ダイオード317が再び導通することはなく、出力
電圧312が１Vに保持される。復帰抵抗316、あるいはリ
セットスイッチ315を組み込むことで、所定時間（周
期）毎に出力電圧312を復帰することができて、例え
ば、復帰抵抗316を入れた時には、復帰抵抗316とコンデ
ンサ314の時定数でコンデンサ314の両端電圧が徐々に放
電されるし、リセットスイッチ315を入れるとリセット
スイッチ315をＯＮすることで、コンデンサ314の両端電
圧を瞬時に０Vに初期化できる。攪拌部材100の回転周期
に合わせて、復帰抵抗316の値を選ぶ、あるいはリセッ
トスイッチ315のＯＮ周期を合わせることで、遅れの無
いピーク値検出が可能である。なお、出力端子312に負
荷をつなぐと回路特性が変化するので、図９の回路の後
段に電圧バッファ回路を設けると良い。

【００５８】もちろん、このようにアナログ的に最大値
を検出するのではなく、アナログ出力をＡ／Ｄ変換器を
通して一旦ディジタル化して、その後プログラム処理で
最大値を検出することも可能である。

【００５９】また、流動性の低い現像剤の場合には、現
像剤の移動が少なく、トナー濃度センサーの検出部近傍
の流れが滞る傾向があり、真のトナー濃度を検出できな
いことがある。この場合には、特にトナー濃度センサー
検出部に接触している現像剤を積極的に置換してやるこ
とが好ましくで、図８に示すようにセンサー上部を回転
して現像剤を撹拌している撹拌部材100の攪拌羽根100a
のうちセンサー検出部に最も近いものの先端にセンサー
検出部に接触するセンサースクレーパ200を設けること
が非常に効果的である。センサースクレーパ200には現
像剤の圧縮度を高める効果もある。好ましくは、センサ
ースクレーパ200はセンサー検出部近傍で接触により撓
むように構成するのがよい。このようなスクレーパは現
像剤の圧縮度をさらに高め得る。

【００６０】なお、センサースクレーパ200の材質とし
ては、トナー濃度センサー60を傷つけることのないよう
に、非磁性の材料で可撓性、あるいは柔軟性のあるもの
が好ましく、例えば、ポリエステルフィルム、ウレタン
ゴムなどが好適である。さらに、図８(A)に示すように
センサースクレーパ200が回転方向に対して傾いている
とセンサースクレーパ200に加わる負荷を適度に逃がし
てやることができて、センサースクレーパ200の寿命を
長くできて好ましい。具体的には、トナー濃度センサー
検出部直上を回転する、図８(B)に示すように攪拌軸100
bに対して、所定の角度を有する攪拌羽根100aの平面部
先端に貼り付けてることで実現できる。

【００６１】そして、感光ドラム１の直下には、この感
光ドラム１を挟んで、一次帯電器３と対向する転写帯電
器６が配置されている。この転写帯電器６は、一次帯電
器３と同様な構成でトナー粒子の帯電極性と反対の極性
を有する帯電器からなり、転写帯電器６は、感光ドラム
１の感光材料薄膜２表面に形成されたトナー像を記録紙
Ｓに転写させることができる。転写帯電器６は、前述の
スコロトロン方式でもよいが、均一さよりも効率よく記
録紙Ｓの裏面に電荷を付与することが優先されるため、
コロナワイヤとシールドケースからなるいわゆるコロト
ロン方式の帯電器が好ましい。

【００６２】連続記録紙Ｓにトナー画像を転写するに
は、感光ドラム１に向けて連続記録紙Ｓを供給しておく
必要があり、このため、本発明の電子写真プリンタは、
連続記録紙Ｓの搬送装置を備えている。この連続記録紙
Ｓは、その長手方向に所定の間隔を存して折り畳み、か
つ切り取り可能なファンホールド紙であって、従って、
このファンホールド紙両側縁には、所定の間隔を存して
スプロケットホールが形成されている。連続記録紙のほ
かにカット紙を使用できるようにしても良い。

【００６３】搬送装置は、感光ドラム１への連続記録紙
Ｓの供給方向でみて、感光ドラム１よりも上流側に位置
して、一対のトラクタユニット１３が配置されている。
これらトラクタユニット１３は、連続記録紙Ｓの両側縁
に位置づけられており、連続記録紙Ｓのスプロケットホ
ールに係合可能な多数のスプロケットを有している。こ
こで、一対のトラクタユニット１３による連続記録紙Ｓ
の送り速度と感光ドラムの周速とはほぼ一致するように
搬送されている。

【００６４】そして、連続記録紙Ｓの供給方向でみて、
感光ドラム１よりも下流側には、引き出しユニット１４
が配置されている。この引き出しユニット１４は、感光
ドラム１の近傍に配置された従動ロール１４１と、連続
記録紙Ｓの供給方向でみて、感光ドラム１から離れる方
向に配置された駆動ロール１４２と、これら駆動ロール
１４２と従動ロール１４１との間に掛け回された搬送ベ
ルト１４０とを備えている。搬送ベルト１４０には、全
面に亘って図示しない多数の小孔が設けられており、搬
送ベルト１４０の裏面側に配設された図示しない吸引装
置により、用紙を搬送ベルト１４０上に吸引しながら搬
送していく。なお、感光ドラム１の周囲には、転写後に
感光ドラム１３から用紙を剥離するために交番電圧を印
加して帯電状態にある用紙を除電し分離する分離帯電器
７、感光ドラム１への用紙の巻き付きを防止する剥離爪
８がそれぞれ設けられている。また、引き出しユニット
１４には、トナー粒子と逆極性のバイアス電圧が印加さ
れており、連続記録紙Ｓ上に転写されたトナー粒子が、
連続記録紙Ｓから脱離しないようにしている。これに
は、特に定着装置がフラッシュ閃光方式の場合には、ラ
ンプハウジング開口部にある透明ガラスを汚さない効果
がある。このバイアス電圧の電源は後述のクリーニング
装置ブラシロール、あるいは回収ロールに印加している
バイアス電源と共通化することが可能である。

【００６５】さて、感光ドラム１に戻ると、分離帯電器
７の下流には、クリーニング前帯電器９とクリーニング
装置１０がある。

【００６６】このクリーニング装置１０は、感光ドラム
１の回転方向からみて、転写帯電器６よりも下流側でか
つ一次帯電器３よりも上流側に位置して配置されてい
る。クリーニング装置１０は、そのハウジング内の感光
材料薄膜２表面に対向する部位に開口が形成されてお
り、ブラシロールが回転自在に支持されている。その内
側には、このブラシロールに接触しながら回転する回収
ローラ、この回収ローラ上の現像剤を機械的に掻き取る
ブレード（図示しない）、ブレードで掻き落とされた現
像剤を廃トナーボックス（図示しない）へ搬送する搬送
スクリューから構成されている。ブラシローラには、ト
ナー粒子と逆極性のバイアスが印加されており、回収ロ
ーラには、ブラシロールに印加されているバイアスより
も絶対値で大きな値の電圧が印加されている。このよう
なバイアス値に設定することで、感光体薄膜２上の残留
現像剤をブラシロール、回収ローラへと静電的に受け渡
しすることが可能である。

【００６７】残留現像剤の中に、正常な極性を有するト
ナー粒子以外に、仮に逆の極性を有する物質、例えば、
逆極性のトナー粒子、あるいはキャリア、遊離した流動
化剤があったとしても、上述したように、この実施例の
クリーニング装置１０によれば、クリーニング前帯電器
９を備えているから残留現像剤がブラシロールに達する
前には、正常なトナー粒子と同極性に帯電させておくこ
とができる。従って、ブラシロールの柔軟な毛に全ての
ものを静電吸着することが可能となり、感光材料薄膜２
表面のクリーニング効果を向上することができる。この
ように感光材料薄膜２表面の清掃が確実になされること
により、記録紙Ｓに転写される画像の画質を良好に維持
することができる。

【００６８】また、感光材料薄膜２表面からの残留現像
剤の除去には、柔軟な毛を有したブラシロールが使用さ
れているので、感光ドラム１の感光材料薄膜２表面が著
しく損傷されることはない。

【００６９】感光ドラム１の感光材料薄膜２表面の近傍
には、除電ランプ１１が配置されており、この除電ラン
プ１１は、感光材料薄膜２表面が前述したクリーニング
装置１０によるクリーニング処理を受けた後、この感光
材料薄膜２表面の帯電を除去するためのものである。

【００７０】一方、連続記録紙Ｓの搬送方向にみて、前
述した引き出しユニット１４の下流側には、定着装置１
２が配置されており、この定着装置１２は、その下部を
連続記録紙Ｓが通過する過程で、トナー画像を連続記録
紙Ｓに定着させるためのものである。定着装置として
は、圧力、熱ロール、フラッシュ閃光等公知のいずれの
方法でも活用できるが、連続記録紙Ｓの場合には、接触
式の定着方法では、記録紙が蛇行して紙ジャムが発生す
ることが多いので、非接触のフラッシュ閃光が好まし
い。フラッシュ閃光の定着装置としては、キセノンフラ
ッシュランプが一般的であるが、これに常時点灯してい
るハロゲンランプを組み合わせることで、さらにトナー
の記録紙への定着性を向上させることが可能である。

【００７１】

【実施例】上記の構成の画像形成装置とつぎのように製
造した現像剤を用いてトナー濃度の安定化制御の実験を
行った。

【００７２】［キャリアの製造］ポリエステル樹脂（”タフトン”ＴＴＲ−２、花王（株）社製）２４重量％磁性体（ＥＰＴ−１０００、戸田工業社製）７４重量％荷電制御剤（”ボントロン”Ｓ−３４：オリエント化学社製）１重量％ワックス（ＬＵＶＡＸ−１１５１：日本精蝋社製）１重量％。

【００７３】上記成分を十分混合した後、２軸押出機
（ＰＣＭ−３０；池貝社製）で溶融、混練を行った。こ
の混練物を冷却後粗粉砕機（ＵＧ−２１０ＫＧＳ：朋来
鉄工所製）にて２ｍｍΦパスに粗粉砕し、これを中粉砕
機（”ファインミル”ＦＭ−３００Ｎ：日本ニューマッ
チック工業製）で中粉砕した後、微粉砕機（”セパレー
ター”ＤＳ−５ＵＲ：日本ニューマッチック工業製）を
用いて分級を行い重量平均粒径５０μｍの樹脂キャリア
を得た。

【００７４】［トナーの製造］ポリエステル樹脂（”タフトン”ＴＴＲ−２、花王（株）社製）６１重量％ポリエステル樹脂（”タフトン”ＴＴＲ−５、花王（株）社製）１６重量％磁性体（ＥＰＴ−１０００、戸田工業社製）２０重量％カーボンブラック（キャボット社製；”リーガル”３３０Ｒ）２重量％ニグロシン系荷電制御剤（”ボントロン”Ｎ−０１、オリエント化学社製）１重量％。

【００７５】上記成分を十分混合した後、２軸押出機
（ＰＣＭ−３０；池貝社製）で溶融、混練後，ジェット
ミル粉砕機（ＰＪＭ−１００；日本ニューマチック工業
社製）で微粉砕した後、風力分級機（Ａ−１２；アルピ
ネ社製）で分級し、重量平均粒径が８μｍのトナーを得
た。さらにトナーの流動性を向上させるために、疎水性
シリカ微粉子（日本ヘキスト社製；ＨＶＫ−２１５０）
をトナーに対して１．０重量％を添加し、スーパーミキ
サー（ＳＭＶ−２０；カワタ社製）で混合してトナーを
調製した。

【００７６】上記のキャリア８７重量部に対して、トナ
ー１３重量部を混合して、トナー濃度１３％の現像剤を
作製した。

【００７７】上記現像剤の嵩密度を、前述の方法で測定
した。その結果１．３７g/cm³の値を得た。嵩密度は一
般的に流動性の指標として用いられており、嵩密度が高
いほど、空隙の容積が少なく、所定の容積により多くの
トナーを充填できるので、流動性が高いと判断される。

【００７８】次に、上記トナーを１０重量％に、上記樹
脂キャリア９０重量％で配合して現像剤を調製した。

【００７９】実験では、印字率２％、４％、１２％、３
０％の印刷パターンでそれぞれ６０００ページづつ印刷
して、その時の現像剤容器中51の現像剤の真のトナー濃
度（厳密には、現像剤容器51中の現像剤全体の真のトナ
ー濃度）とその時の印字濃度（光学濃度）を測定した。
その結果を表１に示す。トナー濃度の制御目標は１４％
とした。したがって、もしトナー濃度の測定精度および
制御が理想的なものであった場合には、表１のすべての
トナー濃度値は１４％の測定値が得られ、印字濃度は同
一の値となるはずである。なお、真のトナー濃度の測定
は、以下に記述した灰化法で測定した。図３、図４で説
明した信号（δ）をさらに攪拌部材100の回転周期に比
較して長い時定数を有する平均値検出回路を設けて、セ
ンサースクレーパ無しでアナログ出力の平均値を検出す
る従来法を比較例として示した。

【００８０】

【表１】従来法では、真のトナー濃度が９．２％から１７．６％
まで大きく変動しているのに対して、本発明のトナー濃
度測定装置および制御方法を用いた場合には、環境条件
を変更しても印字率２％から３０％の範囲で、トナー濃
度は、目標値である１４％±１％の範囲に収まってい
る。なお、マクベス社製の反射濃度計ＲＤ９１４で測定
した印字濃度も１．１７から１．４４の範囲に良好に収
まっている。これに対して従来法では、０．８５から
１．４３の範囲にばらついている。

【００８１】［灰化法によるトナー濃度の測定方法］一
定量、例えば１ｇ（Ａ）の現像剤を白金ルツボに投入
し、７００℃、１時間焼くことで、有機物を除去して、
残存した無機物（主に磁性体）重量（Ｂ）から現像剤中
のトナー濃度を算出する。

【００８２】なお、本発明の実施態様で用いたトナーに
は、上述のごとく磁性体が含まれており、この場合に
は、トナー１００重量部の場合の燃焼前のトナー重量に
対する残存無機物の重量％（ｘ）とキャリア１００重量
部の場合の燃焼前のキャリア重量に対する残存無機物の
重量％（ｙ）を予め求めておき、その比例配分からトナ
ー濃度（ｚ）重量％を求めることが可能である。すなわ
ち、以下の式で表すことができる。

【００８３】ｚ＝１００×（１００Ｂ／Ａ−ｙ）／（ｘ−ｙ）なお、トナーまたはキャリアに磁性体が含まれない場合
には、それぞれｘまたはｙの値を０とすることで同様に
計算することができる。

【００８４】なお、本発明のトナー濃度測定、トナー濃
度測定装置は、特に、磁性粒子の入ったトナー、いわゆ
る磁性トナーを用いる場合に、トナー濃度に対するトナ
ー濃度センサー出力の変化が小さくなるので、より効果
が大きい。

【００８５】また、現像剤量を初期の８００ｇから５５
０ｇまで減らして、その時のピークホールド回路61後の
検出値を測定した。図７中直線で示したＭ800とＭ550よ
りトナー濃度センサーのアナログ出力全体を平均化する
従来の手法では0.4V低下するのに比較して、ピークホー
ルド回路を有する本発明の方式では、図７中直線で示し
たＰ800とＰ550の差から0.1V程度の低下に収まる。この
電圧差は、トナー濃度に換算して、それぞれ３．３％と
０．８％に対応し、本発明が現像剤の減量に対しても非
常に有効であることを確認できた。

【００８６】上記実施形態例では、圧縮手段として、攪
拌羽根による方式を説明したが、粒子間の空気層を除去
できれば、例えば、ピストンなどの部材でより積極的に
圧縮しても良いし、あるいは、現像剤容器内の現像剤の
流れに合わせて流れの方向に流路断面積が小さくなる経
路を設けて、流路断面積が小さくなった部分にトナー濃
度センサーを設置するなどの他の方法でも何ら本発明の
効果を失うものではない。

【００８７】また、本発明においてトナー濃度の測定あ
るいは算出とは、濃度の値そのものを求めることだけで
なく、その値と一対一の対応のある数値として求めるこ
とも測定あるいは算出と呼ぶ。トナー濃度の安定化とい
う制御の目的を達成するのには、かかる値を求めてこれ
を適当な目標値に安定化すれば十分だからである。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るトナ
ー濃度制御方法では、現像剤量、キャリア・トナーの帯
電量が変化しても、真のトナー濃度に近似した値を検出
することが可能で、このトナー濃度制御方法を搭載した
画像形成装置においては、長期に亘り非常に安定した印
字濃度を保つことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施態様を示す
全体図である。

【図２】図１の実施態様の現像器内部の説明図である。

【図３】トナー濃度センサー内の回路構成例を示す説明
図である。

【図４】トナー濃度センサー内の信号を示す説明図であ
る。

【図５】攪拌部材の回転位相を説明する図である。

【図６】攪拌部材の回転位相に同期するトナー濃度セン
サーのアナログ出力を示す図である。

【図７】現像剤量がトナー濃度センサーアナログ出力に
及ぼす影響を示す図である。

【図８】センサースクレーパ200の移動、取り付け方法
を説明する図である。

【図９】ピークホールド回路の一例を示す図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２感光材料薄膜３一次帯電器４露光装置５現像器６転写帯電器７分離帯電器８分離爪９クリーニング前帯電器１０クリーニング装置１１除電ランプ１２定着装置１３トラクタユニット１４引き出しユニット５１現像剤容器５２スリーブ５３仕切り板５４トナーカートリッジ５５ガイド凹部５６スリット開口部５７トナー補給ローラ５８モータ６０トナー濃度センサー６１ピークホールド回路６２比較器６３ＣＰＵ１００攪拌部材１００ａ攪拌羽根１００ｂ攪拌軸２００センサースクレーパＳ連続記録紙３０１発振器３０２検知トランス３０３一次巻線３０４基準巻線３０５検知巻線３０６位相比較回路３０７平滑回路３０８トナー濃度センサー検出部３０９現像剤３１１入力３１２出力３１３ＯＰアンプ３１４コンデンサ３１５リセットスイッチ３１６抵抗３１７ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２成分現像剤におけるトナー濃度の測定
方法であって、圧縮状態にある前記現像剤の物理特性の
測定値に基づいてトナー濃度を求めることを特徴とする
トナー濃度測定方法。
【請求項２】２成分現像剤を攪拌しながら、前記物理
特性を検出し、該検出した物理特性の所定時間範囲内の
ピーク値に基づいて、トナー濃度を求めることを特徴と
するトナー濃度測定方法。
【請求項３】前記物理特性が磁気特性であることを特
徴とする請求項１または２記載のトナー濃度測定方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のトナー
濃度測定方法により２成分現像剤のトナー濃度を測定
し、該得られたトナー濃度の測定値に基づいて前記２成
分現像剤のトナー濃度を制御することを特徴とするトナ
ー濃度制御方法。
【請求項５】２成分現像剤を攪拌する攪拌部材と、前
記２成分現像剤の物理特性を検出するセンサーと、該セ
ンサー出力の所定時間範囲内のピーク値に基づいてトナ
ー濃度を算出するトナー濃度算出手段とを備えてなるこ
とを特徴とするトナー濃度測定装置。
【請求項６】前記物理特性が磁気特性であることを特徴
とする請求項１または２記載のトナー濃度測定装置。
【請求項７】前記攪拌部材の少なくとも一部が非磁性
体から構成されているものであることを特徴とする請求
項５記載のトナー濃度測定装置。
【請求項８】前記攪拌部材が前記磁気センサー検出部
に近接することを特徴とする請求項５〜７記載のトナー
濃度測定装置。
【請求項９】前記攪拌部材の先端に前記磁気センサー
検出部に接触するスクレーパを有することを特徴とする
請求項５〜８記載のトナー濃度測定装置。
【請求項１０】前記２成分現像剤の嵩密度が１．４g/
cm³以下であることを特徴とする請求項５〜９記載のト
ナー濃度測定装置。
【請求項１１】請求項５〜１０のトナー濃度測定装置
を有する現像装置。
【請求項１２】請求項１１の現像装置を有する画像形
成装置。