(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が所定の方向に移動し、該表面にトナー層を担持するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面の一部のトナー層を除去するトナー層除去手段と、
前記トナー担持体の表面に対抗して配置された電極部と、
前記電極部と前記トナー担持体との間の、前記トナー層のある部分と除去した部分との静電容量の変化を検出する静電容量変化検知手段とを、有し、
該静電容量変化検知手段の検知結果と、あらかじめ作成され記憶している前記静電容量変化検知手段の検知結果とトナー付着量との関係とに基づいて前記トナー層のトナー付着量を算出する算出手段を有することを特徴とするトナー量測定装置。
【請求項２】
前記トナー層除去手段は、前記トナー担持体と対抗して配置され、表面に静電潜像を有する像担持体を前記トナー担持体の表面のトナー層で現像する手段であることを特徴とする請求項１に記載のトナー量測定装置。
【請求項３】
前記電極部が、複数配置され、各電極と前記トナー担持体との間の静電容量の総和に基づいて前記トナー付着量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載のトナー量測定装置。
【請求項４】
像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー担持体の表面のトナー層で現像する現像装置と、該トナー担持体の表面のトナー付着量を測定する請求項１から３の何れか１項に記載のトナー量測定装置と、を有し、
該トナー量測定装置の測定結果に基づいて、前記トナー担持体の表面のトナー付着量を制御するトナー付着量制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー担持体の表面にトナー層を形成して担持搬送し、像担持体表面に形成された潜像をトナー現像する画像形成装置に関する。特にトナー層形成時にトナー担持体上の付着トナー量を検出するトナー量測定装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
感光体（像担持体）に静電潜像を形成し、それをトナーで現像し、トナー画像を紙などの記録媒体に転写して定着する電子写真方式の画像形成装置が、広く使用されている。
【０００３】
乾式の現像剤を用いて静電潜像を現像する現像方式として、トナーのみを用いる一成分現像法及びトナーとキャリヤを用いる二成分現像法が知られている。
【０００４】
一成分現像法では一般的に装置の簡略化、小型化、低コスト化の面で有利であるが、現像装置の寿命が短い。二成分現像法では長寿命に有利であるが、現像された像に磁気ブラシ痕が発生する等の課題を有している。
【０００５】
二成分現像剤を用いた二成分現像法の長寿命の特長を有しながら、画像欠陥の問題を解決し、一成分現像法なみの高画質を実現する現像方式として、現像剤担持体上に二成分現像剤を担持し二成分現像剤からトナーのみをトナー担持体に供給して現像に用いる、所謂ハイブリッド現像方式が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ハイブリッド現像方式では、バイアス電圧を印加して現像剤担持体からトナー担持体上にトナーを供給し、形成されたトナー層で、対向した像担持体上の潜像を現像する。
【０００７】
一成分現像法、あるいはハイブリッド現像方式では、トナー担持体上に形成されたトナー層の付着トナー量が変化すると、画像形成状態が変化し、画像品質において濃度の変化トナーって現れる。
【０００８】
従って、トナー担持体上に形成されるトナー層のトナー付着量を一定に保つことは、安定した画像品質を得る上で重要な課題である。そのためにはまず、トナー担持体上にトナー層を形成する際、使用環境や耐刷枚数により変動するトナーの付着量を精度よく検出する必要がある。
【０００９】
トナー担持体上に形成されるトナー層のトナー付着量を検知する手段としては、光学的検知手段が一般に知られている（例えば、特許文献２参照）。これは、発光手段としてＬＥＤやＬＤを用い、その出射した光をトナー層へ照射し、反射光を光電変換素子などの受光素子で検出して、その強弱からトナー層の絶対量を求める方法である。
【００１０】
その他の方法としては、トナー担持体と現像剤担持体と、それらの間に接続されるバイアス用電源装置とで構成される閉ループ回路を流れる電流値を解析することで、現像剤担持体からトナー担持体へ供給されたトナーの帯電量を求める方法がある（例えば、特許文献３参照）。
【００１１】
これは実際の動作中においても、トナー担持体へ供給されたトナーの帯電量が分かるため、これに基づいてトナー担持体上のトナー付着量を一定に保つよう制御することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平５−１５０６３６号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６２３６号公報
【特許文献３】特開平６−２５８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、安定した画像品質が得られるようトナー担持体上へのトナー層形成を制御するためには、まず、使用環境や耐刷枚数により変動するトナー付着量を精度よく検出する必要がある。
【００１４】
特許文献２には、トナー担持体上に形成されるトナー層のトナー付着量を検知する光学的検知手段についての技術が開示されている。これは、トナー層へ光照射し、反射光を受光素子で検出して、その検出結果からトナー層の付着量を求める技術である。
【００１５】
しかしながら、次のような問題がある。すなわち、反射光は、トナーからの散乱光を捉える場合とトナー担持体からの反射光を捉える場合の２つの方法があるが、どちらの方法においてもトナー担持体上のトナーの付着量が多いと付着量の変化が検出できなくなってしまう。
【００１６】
特許文献３には、トナー担持体と現像剤担持体とを含む閉ループ回路を流れる電流値を解析することで、現像剤担持体からトナー担持体へ供給されたトナーの帯電量を求める技術が開示されている。これは実際の動作中においても、トナー担持体へ供給されたトナーの帯電量が分かるため、これに基づきトナー担持体上の付着トナー量を一定に保つように制御することが可能である。
【００１７】
しかしながら、トナーの比電荷自体が、使用環境や耐刷枚数により変化するため、算出した付着量（付着トナーの帯電量）に従って制御しても確実に所望のトナー量になるとは言えない。例えば、トナーの比電荷が高くなった場合にはトナー担持体上の付着トナー量は少なくなり、十分な画像濃度を稼ぐことが難しくなる。
【００１８】
本発明は上記の技術的課題を鑑みてなされたものである。本発明の目的は、トナー担持体上に形成されたトナー付着量を正確に検知できるトナー量測定装置、及び該測定装置を有し、トナー担持体上のトナー付着量を所望の量に制御して常に安定した画像を提供することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。
【００２０】
１．表面が所定の方向に移動し、該表面にトナー層を担持するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面の一部のトナー層を除去するトナー層除去手段と、
前記トナー担持体の表面に対抗して配置された電極部と、
前記電極部と前記トナー担持体との間の、前記トナー層のある部分と除去した部分との静電容量の変化を検出する静電容量変化検知手段とを、有し、
該静電容量変化検知手段の検知結果と、あらかじめ作成され記憶している前記静電容量変化検知手段の検知結果とトナー付着量との関係とに基づいて前記トナー層のトナー付着量を算出する算出手段を有することを特徴とするトナー量測定装置。
【００２１】
２．前記トナー層除去手段は、前記トナー担持体と対抗して配置され、表面に静電潜像を有する像担持体を前記トナー担持体の表面のトナー層で現像する手段であることを特徴とする前記１に記載のトナー量測定装置。
【００２２】
３．前記電極部が、複数配置され、各電極と前記トナー担持体との間の静電容量の総和に基づいて前記トナー付着量を算出することを特徴とする前記１又は２に記載のトナー量測定装置。
【００２３】
４．像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像をトナー担持体の表面のトナー層で現像する現像装置と、該トナー担持体の表面のトナー付着量を測定する前記１から３の何れか１項に記載のトナー量測定装置と、を有し、
該トナー量測定装置の測定結果に基づいて、前記トナー担持体の表面のトナー付着量を制御するトナー付着量制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るトナー量測定装置によれば、トナー担持体の表面に付着したトナー層のあるところと無いところの容量変化を検知して、トナー付着量を算出するので、環境や印刷した枚数によるトナーの比電荷の変化の影響を受けることが無く、常に正確にトナー付着量を検知できる。また、その検知結果をもとにトナー担持体上のトナー付着量を所望の量になるように容易に制御する画像形成装置を提供できるので、常に安定した画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部の構成例を示す断面図である。
【図２】トナー担持体上のトナー量を検出する原理について説明するための概略構成図である。
【図３】トナー吸引装置の概略説明図である。
【図４】トナー担持体上のトナー付着量と検出抵抗の両端に現れる電圧との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施の一形態について図面を用いて説明する。
【００２７】
以下の説明においては、ハイブリッド現像方式の現像装置を備えた画像形成装置を例として採り上げる。もちろん、現像方式はこれに限定するものではない。一成分現像方式など、他の現像方式であってもかまわない。
【００２８】
（画像形成装置の構成と動作）
図１は、本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部の構成例を示す断面図である。図１を用いて本実施形態に係る画像形成装置の概略構成と動作を説明する。
【００２９】
本画像形成装置は、電子写真方式により像担持体（感光体）１に形成されたトナー像を用紙等の転写媒体Ｐに転写して画像形成を行うプリンタである。
【００３０】
本画像形成装置は、画像を担持するための像担持体１を有しており、像担持体１の周囲には、像担持体１を帯電するための帯電部材３、帯電した像担持体１の表面に画像に対応した光を照射し、静電潜像を形成するための露光装置６、像担持体１上の静電潜像をトナーで現像する現像装置２、像担持体１上のトナー像を転写するための転写ローラ４、及び像担持体１上の残留トナー除去用のクリーニングブレード５が、像担持体１の回転方向Ａに沿って順に配置されている。
【００３１】
像担持体１は、帯電部材３で帯電された後に、レーザ発光器などを備えた露光装置６により露光されて、その表面上に静電潜像が形成される。現像装置２は、この静電潜像を現像し、トナー像を形成する。転写ローラ４は、この像担持体１上のトナー像を転写媒体Ｐに転写した後、転写媒体Ｐを図中の矢印Ｃ方向に搬送する。
【００３２】
転写媒体Ｐ上のトナー像は定着装置（不図示）によって定着された後に排出される。クリーニングブレード５は、転写後の像担持体１上の残留トナーを、その機械的な力で除去する。
【００３３】
画像形成装置に用いられる像担持体１、帯電部材３、露光装置６、転写ローラ４、クリーニングブレード５等は、周知の電子写真方式の技術を任意に使用してよい。例えば、帯電部材３として図中、帯電ローラが示されているが、像担持体１と非接触の帯電装置であってもよい。また例えば、クリーニングブレード５はなくてもよい。
【００３４】
現像装置２の詳細な構成例については後述する。
【００３５】
（現像剤の構成）
本実施形態では、ハイブリッド現像方式を採用している。これに従い、現像剤は適当な二成分現像剤を選定すればよい。すなわち、本実施形態において使用する現像剤はトナーと該トナーを帯電するためのキャリヤを含んでなるものである。
【００３６】
＜トナー＞
トナーとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のトナーを使用することができ、バインダー樹脂中に着色剤や、必要に応じて荷電制御剤や離型剤等を含有させ、外添剤を処理させたものを使用できる。トナー粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に３〜１５μｍ程度が好ましい。
【００３７】
このようなトナーを製造するにあたっては、一般に使用されている公知の方法で製造することができる。例えば、粉砕法、乳化重合法、懸濁重合法等を用いて製造することができる。
【００３８】
トナーに使用するバインダー樹脂、着色剤、荷電制御剤、離型剤としては、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００３９】
また、上記の外添剤としても、一般に使用されている公知のものを用いることができる。上記外添剤として、トナーと逆極性の荷電性を有する逆極性粒子を使用してもよい。
【００４０】
＜キャリヤ＞
キャリヤとしては、特に限定されず、一般に使用されている公知のキャリヤを使用することができ、バインダー型キャリヤやコート型キャリヤなどが使用できる。キャリヤ粒径としてはこれに限定されるものではないが、一般的に１５〜１００μｍが好ましい。
【００４１】
バインダー型キャリヤは、磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリヤ表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させたり、表面コーティング層を設けたりすることもできる。
【００４２】
バインダー型キャリヤに用いられるバインダー樹脂、磁性体微粒子は、一般に使用されている公知のものを用いることができる。
【００４３】
一方、コート型キャリヤは磁性体からなるキャリヤコア粒子に樹脂コートがなされてなるキャリヤであり、コート型キャリヤにおいてもバインダー型キャリヤ同様、キャリヤ表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させることができる。
【００４４】
トナーとキャリヤの混合比は所望のトナー帯電量が得られるよう調整されればよく、トナー混合比は一般的に、トナーとキャリヤとの合計量に対して３〜５０質量％、好ましくは６〜３０質量％が適している。
【００４５】
（現像装置２の構成と動作）
図１を参照して本実施形態に係る現像装置２の詳細な構成例と動作例を説明する。
【００４６】
＜現像装置の構成＞
本発明を実施する現像装置構成としては、トナー担持体とトナー担持体にトナーを供給する現像剤担持体を有し、トナー担持体上に形成されたトナー層を像担持体に対向させて現像する構成とする。トナー担持体は複数であってもよいし、現像剤担持体が複数ある構成でもよい。
【００４７】
現像装置２において使用する現像剤２２は、既述したようにトナーとキャリヤからなり、現像剤槽１６に収容される。
【００４８】
現像剤槽１６は、現像器筐体１９により形成されており、内部に混合撹拌部材１７、１８を収納している。混合撹拌部材１７、１８は、現像剤２２を混合・撹拌し、現像剤担持体１１へ現像剤２２を供給する。現像器筐体１９の混合撹拌部材１８に対向する位置には、好ましくは、トナー濃度検出用のＡＴＤＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｏｎｅｒ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサ２０が配設されている。
【００４９】
現像装置２は、現像領域８で消費される分のトナーを現像剤槽１６内に補給するための補給部１４を有している。補給部１４において、補給トナーを収納した図示しないホッパから送られた補給トナー２１が現像剤槽１６内へ補給される。
【００５０】
現像剤担持体１１は内部に固定配置された磁石体２５と、これを内包する回転自在なスリーブローラ２６とから構成される。現像剤担持体１１へ供給された現像剤２２は、現像剤担持体１１内部の磁石体２５の磁力によってスリーブローラ２６の表面に保持され、スリーブローラ２６の回転に伴い搬送され、現像剤担持体１１に対向して設けられた規制部材（規制ブレード）１５によって通過量が規制される。
【００５１】
磁石体２５は、スリーブローラ２６の回転方向に沿ってＮ１、Ｓ１、Ｎ３、Ｎ２、Ｓ２の５つの磁極を有する。
【００５２】
これらの磁極のうち、主磁極Ｎ１はトナー担持体２３と対向するトナー供給領域７に配されている。また、スリーブローラ２６上の現像剤２２を剥離するための反発磁界を発生させる同極部Ｎ２、Ｎ３が、現像剤槽１６内部に対向した位置に配置されている。
【００５３】
現像剤担持体１１には、トナー担持体２３にトナーを供給するためのトナー供給バイアス電圧Ｖｓが現像剤担持体用の供給バイアス電源２９により印加されている。
【００５４】
トナー担持体２３は、現像剤担持体１１及び像担持体１の両方に対向するように配され、像担持体１上の静電潜像を現像するための現像バイアス電圧がトナー担持体用の現像バイアス電源３０により印加されている。
【００５５】
＜現像装置の動作＞
同じく図１を参照して現像装置２の動作例について詳しく説明する。
【００５６】
現像剤槽１６内の現像剤２２は、混合撹拌部材１７、１８の回転により混合撹拌され、摩擦帯電すると同時に現像剤槽１６内で循環搬送され、現像剤担持体１１表面のスリーブローラ２６へと供給される。
【００５７】
この現像剤２２は、現像剤担持体１１内部の磁石体２５の磁力によってスリーブローラ２６の表面側に保持され、スリーブローラ２６とともに回転移動して、現像剤担持体１１に対向して設けられた規制部材１５で通過量を規制される。
【００５８】
規制部材１５によって通過量を規制された現像剤２２はトナー担持体２３と対向するトナー供給領域７へと搬送される。
【００５９】
トナー担持体２３と現像剤担持体１１との対向部であるトナー供給領域７では、磁石体２５の主磁極Ｎ１により現像剤２２の穂立ちが形成され、トナー担持体２３に印加された現像バイアスＶＢと現像剤担持体１１に印加されたトナー供給バイアスＶｓの電位差に基づき形成されたトナー供給電界がトナーに与える力により、現像剤２２中のトナーがトナー担持体２３へ供給される。
【００６０】
トナー担持体２３には直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスＶＢが加えられ、現像剤担持体１１にも直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスＶｓが加えられ、トナー供給領域７には直流電界に交番電界が重畳された電界が形成される。
【００６１】
トナー供給領域７でトナー担持体２３上に現像剤担持体１１から供給されたトナー層は、トナー担持体２３の回転に伴って現像領域８へと搬送され、トナー担持体２３に印加された現像バイアスＶＢと像担持体１上の潜像電位とによって形成される電界により現像に供される。
【００６２】
現像領域８では、トナー担持体２３と像担持体１の間に設けられた現像ギャップ中を電界によってトナーが移動することで現像が行われる。その後、現像領域８でトナーを消費したトナー層（現像残トナー層）は、トナー担持体２３の回転に伴ってトナー供給領域７へと搬送される。
【００６３】
トナー供給領域７では、穂立ちした現像剤担持体１１上の現像剤２２によってトナー担持体１５上の現像残トナーを機械的に掻き取り、現像残トナーが回収される。
【００６４】
トナー供給領域８を通過した現像剤２２は、スリーブ２６の回転とともにさらに現像剤槽１６に向けて搬送され、磁石体２５の磁極Ｎ２、Ｎ３によって形成される反発磁界によって現像剤担持体１１上から剥離され、現像剤槽１６内へと回収される。
【００６５】
図示しない補給制御部が、ＡＴＤＣセンサ２０の出力値から、現像剤２２中のトナー濃度が画像濃度確保のための最低トナー濃度以下になったことを検出すると、図示しないトナー補給手段によってホッパ内に貯蔵された補給トナー２１がトナー補給部１４を介して現像剤槽１６内へ供給される。
【００６６】
（トナー担持体上の付着トナー量の検出）
上記構成の現像装置２においては、トナー担持体２３上の付着トナー量を安定化させることが重要である。
【００６７】
トナー担持体２３上に形成されたトナー層の付着トナー量が変化すると、画像形成状態が変化し、画像品質において濃度の変化として現れる。従って、トナー担持体２３上に形成されるトナー層の付着トナー量を一定に保つことは、安定した画像品質を得る上で重要な課題である。そのためにトナー担持体２３上へのトナー層形成に対して、使用環境や耐刷枚数により変動する付着トナー量を精度よく検出する必要がある。
【００６８】
本実施形態に係るトナー量測定装置は、トナー担持体２３上のトナー付着量を精度よく検出する装置であって、この検出結果を基に、使用環境や耐刷枚数による現像剤担持体１１からトナー担持体２３へのトナー供給量の変動を抑制し、常に安定したトナー付着量をトナー担持体２３上に形成するためのものである。
【００６９】
＜トナー量測定装置＞
以下にトナー担持体２３上のトナー量を検出する原理について図２に基づき説明する。トナー担持体２３の長手方向にトナー担持体の表面に対向して配置された電極部としての電極２７と電極２８を設けている。電極２７は、トナー担持体上のトナー層の形成されたトナー付着領域Ｓ１に対向し、電極２８は、トナー層の形成されていない領域Ｓ３に対向して配置されている。トナー担持体の導電性基体をはさんで、電極２７と電極２８は、直列に接続された状態にあり、ＤＣ電源３２、検出抵抗３３とこれら２つの電極２７、Ｂは閉回路を構成している。また、外部からの誘導ノイズを遮断する為に、これらの閉回路はシールドで覆っている。
【００７０】
本実施形態では、マイナストナーを使用したので、ＤＣ電源３２のマイナス側を電極２７に接続し、電極２７にトナーが付着するのを防止している。
【００７１】
トナー担持体２３に均一なトナー層を形成したトナー付着領域Ｓ１を形成する方法は、２成分現像剤を担持する現像剤担持体１１とトナー担持体２３とを所定の間隔を開けて対向配置し、現像剤担持体１１とトナー担持体２３との間にバイアス電圧を印加することによりトナー担持体２３の表面に形成する。このときバイアス電圧を変えることにより、トナーの付着量を変えることができる。
【００７２】
このようにして形成したトナー担持体２３の表面のトナー層の一部をトナー層除去手段としてのトナー吸引装置４０により、吸引ノズル４１でエアーと共に吸引して除去し、トナーを除去した領域Ｓ２を形成する。
【００７３】
図３は、トナー吸引装置４０の概略説明図である。トナー吸引装置４０は、ガラス製の吸引ノズル４１と吸引エアーポンプ４４およびそれらを繋ぐ樹脂チューブ４３から成り、吸引ノズルと樹脂チューブ４３の途中には吸引したトナー粒子を捕集するトナー捕集フィルター４２が設けられている。このトナー吸引装置４０によりトナーを除去した領域Ｓ２の面積と、吸引前後のトナー捕集フィルター４２の重さの変化から、トナー担持体２３の表面のトナー付着量（単位面積あたりのトナー量）をあらかじめ算出しておくことができる。
【００７４】
図２に戻り、トナーを除去した領域Ｓ２を形成したトナー担持体２３を回転させ、トナー層のある箇所（Ｓ１）と無い箇所（Ｓ２）の境界部が電極２７の対向部を通過するようにする。このとき、その境界部が電極２７の対向部を通過する際の、トナー層のある部分（Ｓ１）と除去された部分（Ｓ２）との静電容量の変化に伴い、閉回路に充放電電流が流れる。静電容量変化検知手段としては、検出抵抗３３を充放電電流が流れる際の両端電圧として検知することができる。検知された電圧は、後段の差動増幅器で増幅するのが好ましい。尚、充放電電流を検知する際には、現像バイアス電源をＯＦＦ（フロート状態）にする方が、トナー担持体と現像バイアス電源の電極との接触状態の変化に伴うノイズを抑制することができ、好ましい。
【００７５】
以上のようにして、トナー付着の有り無しの境界部（Ｓ１とＳ２の境界部）での充放電電流を検出用の抵抗値の両端電圧として得ることができる。観測される両端電圧から求められる電流値ｉ（ｔ）は、静電容量の変化をΔＣ、境界部通過時間をΔｔ、電源電圧をＶとしたとき、概ね、ｉ（ｔ）＝ΔＣ・Ｖ／Δｔで表すことができる。この電流値ｉ（ｔ）は、トナー担持体と電極間に介在するトナーの量の変化に関連付けられる。
【００７６】
よって、静電容量変化検知手段の検知結果からトナー担持体上のトナー付着量を算出する算出手段としては、予め、現像剤担持体とトナー担持体２３との間のバイアス電圧を変化させて、それぞれのトナー付着量と、上記方法で所定の範囲を除去した後に観測される電流値ｉ（ｔ）（又は、検出抵抗３３の両端の電圧値）との関係を記憶装置にテーブルとして記憶させておき、トナー付着量の不明なトナー担持体上のトナー量を上記トナー量測定装置で検知した結果と、記憶装置のテーブルとを比較することで、トナー付着量を算出することができる。
【００７７】
＜トナー量の安定化制御＞
図１を用いてトナー担持体２３上のトナー付着量の検知とその安定化制御について説明する。
【００７８】
現像剤担持体１１には、トナー担持体２３にトナーを供給するためのバイアス電圧を印加するトナー供給バイアス電源２９が接続されている。この電源はＤＣ電源であってもよいし、ＡＣが重畳されていてもよい。
【００７９】
トナー供給バイアス電源２９の出力の停止、あるいはＤＣバイアスレベルの変更等は、電圧制御手段（ＣＰＵ）５０からの信号により制御される。
【００８０】
従って、現像剤担持体１１からトナー担持体２３へのトナーの供給量は、電圧制御手段（ＣＰＵ）５０からの信号で制御される。
【００８１】
トナー担持体２３には、像担持体１の潜像を現像するためのバイアス電圧を印加する現像バイアス電源３０が接続されている。このバイアス電圧は濃度調整などに使用され、またトナー担持体２３と現像剤担持体１１間の電位差、つまりトナー供給量にも関係するので、これも電圧制御手段（ＣＰＵ）５０によって管理される必要がある。
【００８２】
トナー担持体２３上に形成されたトナー層の一部を除去する除去手段としては、像担持体１に形成された潜像を用いる。
【００８３】
電極２７、２８とトナー担持体２３との間のトナー付着量の変化に伴う容量変化を検出するためのＤＣ電源３２のＯＮ、ＯＦＦの制御は、電圧制御手段（ＣＰＵ）５０からの信号で制御される。
【００８４】
また、電圧制御手段（ＣＰＵ）５０は、検出抵抗３３の両端電圧の検出結果と、あらかじめ作成され記憶している検出電圧と付着トナー量との関係を比較し、付着トナー量が所定の範囲外と判断した場合は、現像剤担持体１１の電圧を制御して、トナー担持体２３上のトナーの付着量が所定範囲になるように制御する。
【００８５】
＜トナー付着量制御シーケンス＞
図１と図２を用いて、トナー付着量制御の動作シーケンスを説明する。
【００８６】
現像装置２が稼動を開始すると、トナー担持体２３及び現像剤担持体１１が回転を始めるとともに現像バイアス電圧及びトナー供給バイアス電圧が印加され、印刷終了までトナー担持体２３上にトナー層が形成され続ける。
【００８７】
この間のトナー担持体２３が現像を行わない期間、例えば印刷の前後あるいは印刷の紙間において、トナー担持体２３上のトナー付着量制御シーケンスが作動する。
【００８８】
印刷が終了してからトナー担持体２３へのトナー供給が終了するまでの間にトナー担持体２３上のトナー付着量制御シーケンスを作動させた例を示す。
【００８９】
印刷が終了した時点では、まだトナー担持体２３及び現像剤担持体１１には、現像バイアス電圧とトナー供給バイアス電圧が印加されており、トナー層の形成が継続されている。この状態において、電圧制御手段（ＣＰＵ）５０からの指令によりＤＣ電源３２をＯＮして電極２７に電圧を印加する。
【００９０】
また、像担持体１上に、所定の範囲の黒ベタ画像の潜像を形成し、トナー担持体２３で現像することで、トナー担持体２３上のトナー層の一部を除去する。
【００９１】
トナー担持体２３上のトナー層のある箇所（Ｓ１）と無い箇所（Ｓ２）の境界部が電極２７の対向部を通過するタイミングで検出抵抗３３の両端電圧を検出する。
【００９２】
その検出結果を電圧制御手段（ＣＰＵ）５０に取り込む。検出は、１回でも良いし、複数回行って、その平均を算出しても良い。
【００９３】
取り込んだ検出結果とあらかじめ記憶している付着トナー量と両端電圧のテーブルから、トナー付着量が所定の範囲になるように現像剤担持体１１のトナー供給バイアス電圧を電圧制御手段（ＣＰＵ）５０で制御する。電圧の制御は、電圧を所定量変化させて、上記検出を繰り返して制御するようにしても良い。
【００９４】
また、現像剤担持体１１の回転速度を変えてもトナー担持体２３へのトナー供給量を変更することができる。例えばトナー担持体２３上のトナー量が所定量よりも低い場合は、現像剤担持体１１の回転速度を大きくするような制御方式でもかまわない。
（実施例）
図１の画像形成装置に、図２で示したトナー量測定装置を搭載し動作確認をした。その内容と結果について説明する。
【００９５】
＜現像装置の条件＞
画像形成装置として、コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）製のＭＦＰであるＢｉｚｈｕｂＣ３５０を改造し、図１に示した構成の現像装置を装着して用いた。現像剤も上記ＢｉｚｈｕｂＣ３５０用の現像剤を用いた。トナーの帯電極性はマイナスであり、現像剤のトナー濃度は８％であった。像担持体１とトナー担持体２３との現像ギャップは０．１５ｍｍとした。トナー担持体２３と現像剤担持体１１とのギャップは、０．６ｍｍとした。トナー担持体２３に印加する電圧は、振幅がｐｅａｋ  ｔｏ  ｐｅａｋで１．４ｋＶ、ＤＣ成分が−２００Ｖ、周波数が４ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ比が５０％の矩形波電圧とした。トナー担持体２３の像担持体１に対する速度比は１．５であり、現像剤担持体１１のトナー担持体２３に対する速度比は１．５とした。トナー付着量測定装置の電極部の電極面積は、電極２７、２８ともに１ｃｍ２、電極部とトナー担持体２３との距離は０．２ｍｍとした。またトナー付着量測定に用いたＤＣ電源３２は９６０Ｖとした。
【００９６】
あらかじめ電圧制御装置（ＣＰＵ）に、トナー担持体２３上のトナー付着量と、その一部の所定面積のトナー層を除去した時のトナー量測定装置の検出による充放電電流との関係テーブルを記憶させておくために、現像剤担持体１１に印加するバイアス（ＤＣ成分のみ）を４水準変化させて、その都度、トナー付着量測定装置を動作させ、充放電電流値を測定した。
【００９７】
＜現像剤担持体への印加バイアスとトナー量付着量との関係を測定＞
現像剤担持体１１へ４水準のバイアスを印加した際の、トナー担持体２３上のトナー付着量を測定し、また、該トナー付着量の状態でトナー吸引装置で所定の範囲を吸引した時の検出抵抗間に現れる電圧を、図３に示すトナー吸引装置を用いて測定した。具体的には、表１に示す各水準のバイアスを現像剤担持体１１に印加してトナー担持体２３上にトナー層を形成した後、現像装置２を停止して、トナー担持体２３を現像装置２から取り出した。トナー担持体２３上の一定面積のトナー層をトナー吸引装置で吸引した。吸引部を電子天秤で測定して吸引前と比較しその増分からトナー付着量を測定した。
【００９８】
現像剤担持体１１へのバイアス電圧の水準と、トナー担持体２３上のトナー付着量の測定結果、検出抵抗３３の両端に現れる電圧の測定結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
0005482309.tif 000002
【０１００】
また、この時のトナー担持体２３上のトナー付着量と検出抵抗３３の両端に現れる電圧との関係を図４に示す。この図から、現像剤担持体１１のバイアスを４水準変化させた時に得られた検出抵抗両端の電圧（充放電電流値）と、トナー担持体２３上のトナー付着量との相関が確認できる。
【０１０１】
この図４の関係をＣＰＵ５０にテーブルとして記憶させ、通常環境（２０℃、ＲＨ５０％）と低湿環境（２０℃、ＲＨ１５％）で画像形成装置の電源をＯＮした時に、先に述べたトナー付着量制御シーケンスを作動させ、トナー担持体上のトナー付着量が、３．５ｇ／ｍ２になるように現像剤担持体１１のトナー供給バイアス電圧を制御した。その後、黒ベタ画像を形成し、画像濃度を測定したところ、通常環境では、画像濃度１．６、低湿環境では、画像濃度１．４で、画像濃度変化が少なく良好な結果であった。
（比較例）
比較例として、実施例でトナー濃度測定装置を設けずに画像形成を行った他は、実施例と同様にした。その結果、通常環境での画像濃度は、１．６であったが、低湿環境では、画像濃度は、１．０となり、濃度変化が大きく画像品質の低下が認められた。
【符号の説明】
【０１０２】
１  像担持体
２  現像装置
３  帯電部材
４  転写ローラ
５  クリーニングブレード
６  露光装置
７  トナー供給領域
８  現像領域
１１  現像剤担持体
１４  補給部
１５  規制部材
１６  現像剤槽
１７、１８  混合撹拌部材
１９  現像器筐体
２０  ＡＴＤＣセンサ
２１  補給トナー
２２  現像剤
２３  トナー担持体
２５  磁石体
２６  スリーブローラ
２９  供給バイアス電源
３０  現像バイアス電源
３２  ＤＣ電源
３３  検出抵抗
Ｓ１  トナー付着領域
Ｓ２  トナーを除去した領域
Ｓ３  トナーの形成されていない領域
５０  電圧制御手段（ＣＰＵ）
【図１】
0005482309.tif 000003
【図２】
0005482309.tif 000004
【図３】
0005482309.tif 000005
【図４】
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