(57)【要約】      （修正有）【課題】直接的な検知手段で現像剤（トナー）劣化による反転帯電トナーの帯電量もしくは発生量を把握することで、より正確に反転帯電トナーの劣化を把握し、正確な劣化判定に基づくまでトナーを使用できる画像形成装置を提供する。【解決手段】劣化して発生する反転帯電トナー判定の直接的に相関のある測定値（帯電量、反転帯電トナー発生量）を検知できるセンサー１２０を具備することによって正確に劣化判定を行う。【選択図】図１
2018124329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記像担持体に対向する場所に配置され帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記像担持体に付着させ、さらに前記像担持体に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記像担持体から前記計測装置に付着させ、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断することを特徴と判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記現像剤（トナー）について前記像担持体を用いた画像形成動作中以外のタイミングで前記像担持体へ除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができる第２の現像剤担持体を有し、前記第２の現像剤担持体と対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記第２の現像剤担持体に付着させ、さらに前記第２の現像剤担持体に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記第２の現像剤担持体から前記計測装置に付着させ、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断することを特徴とし、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記第２の現像剤担持体へ除去することを特徴とし、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記第２の現像剤担持体へ除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量が測定可能な計測装置と、前記計測部材上に付着した計測後の前記現像剤（トナー）を除去するため前記計測部材を支持し除去部材へ対向となる位置まで移動することが可能な移動支持部材と、前記移動支持部材により除去部材へ対向されることで前記計測部材上に付着した計測後の前記現像剤を除去可能な除去部材を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記計測部材に付着させ、さらに前記計測部材に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）の質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断し、判断後は前記計測部材を支持する前記移動支持部材を作動させることにより前記除去部材に対向させ、前記計測部材に付着した反転帯電した現像剤を除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発明における現像剤（トナー）の劣化判定した結果に対して、画像形成装置内における現像剤（トナー）の劣化レベルから現像剤もしくは少なくとも画像形成に使用可能な現像剤の格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換時の報知がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の発明における現像剤（トナー）の劣化判定した結果に対して、画像形成装置内における現像剤（トナー）の劣化レベルから事前に現像剤もしくは少なくとも画像形成に使用可能な現像剤の格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換予告の報知がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記像担持体に対向する場所に配置され帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記像担持体に付着させ、さらに前記像担持体に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記像担持体から前記計測装置に付着させる場合に前記像担持体に対する前記計測装置の電位差を可変させた場合の前記計測部材に付着した現像剤の付着量を測定する手段を有し、前記計測装置に付着した反転帯電している前記現像剤（トナー）の電位差で付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記現像剤（トナー）について前記像担持体を用いた画像形成動作中以外のタイミングで前記像担持体へ除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができる第２の現像剤担持体を有し、前記第２の現像剤担持体と対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記第２の現像剤担持体に付着させ、さらに前記第２の現像剤担持体に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記第２の現像剤担持体から前記計測装置に付着させる場合に前記第２の現像剤担持体に対する前記計測装置の電位差を可変させた場合の前記計測部材に付着した現像剤の付着量を測定する手段を有し、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記現像剤（トナー）の電位差で付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記第２の現像剤担持体へ除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できる現像剤（トナー）と、前記現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記現像剤（トナー）を電位差で付着させることができ、付着した前記現像剤（トナー）の質量が測定可能な計測装置と、前記計測部材上に付着した計測後の前記現像剤（トナー）を除去するため前記計測部材を支持し除去部材へ当接可能となる位置まで移動することが可能な移動支持部材と、前記移動支持部材により当接されることで前記計測部材上に付着した計測後の前記現像剤を除去可能な除去部材を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記現像剤（トナー）を前記現像剤担持体から前記計測部材に付着させた場合に前記現像剤担持体に対する前記計測装置の電位差を可変させた場合の前記計測部材に付着した現像剤の付着量を測定する手段を有し、さらに前記計測部材に付着した反転帯電した前記現像剤（トナー）の付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記現像剤（トナー）の劣化レベルを判断し、判断後は前記計測部材を支持する前記移動支持部材を作動させることにより前記除去部材に当接させ、前記計測部材に付着した反転帯電した現像剤を除去することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項第６ないし８のいずれか１項に記載の発明における現像剤（トナー）の劣化判定した結果に対して、画像形成装置内における現像剤（トナー）の劣化レベルから事前に現像剤もしくは少なくとも画像形成に使用可能な現像剤の格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換時の報知がなされることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項第６ないし９ののいずれか１項に記載の発明における現像剤（トナー）の劣化判定した結果に対して、画像形成装置内における現像剤（トナー）の劣化レベルから事前に現像剤もしくは少なくとも画像形成に使用可能な現像剤の格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換予告の報知がなされ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、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持体（感光体）上に静電的に現像剤（以下、トナーとする）を付着させ、潜像を顕像化させる画像形成装置では、トナーの帯電量を制御するためにトナー外周に外添剤を付着させている。
【０００３】
そのため、例えばトナーの帯電量を制御するための荷電制御剤としての外添剤がトナー外周に存在している場合には、トナーが通常の画像領域に顕像化させるための極性（以下、正規帯電とし本特許事例では正規帯電の帯電極性をマイナス極性として説明を行う）に帯電することができる。
【０００４】
しかしながら現像装置の使用が進んでくると、トナー劣化の１要素としてトナーへの機械的応力負荷が繰り替えされる結果、荷電制御剤としての外添剤がトナーを構成する樹脂内部に埋没するトナーが増加してしまう。
【０００５】
そのため、外添剤が埋没していない正規帯電をしているトナーに対し、外添剤が埋没したトナーが接触してしまう頻度が高まる。そこで埋没有無の両者のトナーが接触摩擦帯電をする場合、両者の帯電極性差により外添剤が埋没しているトナーに関しては電位差を緩和させるためのカウンターチャージが生じ逆極性として本特許事例ではプラス極性（以下、反転帯電とする）に帯電してしまう現象が生じる。その結果、画像領域外は通常と逆極性の電位差を持たせているため、潜像領域外（以下、非画像領域とする）に反転帯電したトナーが現像されてしまう現象（以下、反転かぶりとする）が生じてしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2007-3589号
【特許文献２】特開2007-264510号
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】G. Sauerbrey, Z. f. Phys., 155, 206 (1959)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
トナー劣化の検知方法として例えば特許文献１ではトナーの寿命検知方法として像担持体上に形成された検知用像の濃度によりトナーの寿命を判断するという画像形成装置が提案されている。
【０００９】
しかしながら特許文献１に記載のトナーの寿命判断方式を採用した場合、正規帯電しているトナーの現像状態を把握していることから、反転帯電トナーの発生状況を把握するものではなく、あくまで正規帯電トナーの劣化を把握する内容になっているため、反転帯電トナーに起因する反転かぶりという現象に対し必ずしも有効なトナー劣化検知手段とは言えなかった。
【００１０】
また特許文献２におけるトナー劣化の検知方法としては、画像情報信号を積算する画像情報信号の積算手段と、現像剤担持体の回転数を算出し積算する、現像剤担持体回転数を積算手段する手段の各積算手段の積算結果からトナーの劣化による画像不良を防止するため、トナーを強制消費させるという提案がなされている。しかしながらこのような画像情報信号や現像剤担持体回転数を積算した積算値から、トナー劣化を判定する場合、直接的にトナーの物性値を測定するものではなく、予め予測する劣化レベルに到達した場合を判定に用いる必要があった。
【００１１】
このような場合には、様々な画像形成条件や画像形成装置の設置環境を含む想定使用条件下に対し、常に反転かぶりを含めたトナー劣化を防止するには最もトナー劣化に厳しい使用条件下に対して、ばらつきを考慮した状態を劣化判定条件として設定する必要があった。従って、例えば比較的トナー劣化に対して穏やかな使用条件下では画像形成に使用可能なトナーが現像装置内に残っていても所定積算レベルを超えたために劣化判定されるケースが存在した。
【００１２】
そこで本発明においては、背景技術領域に記載の反転かぶりという画像不良に対し、直接相関のあるトナー劣化の１つの指標である反転帯電トナーの平均帯電量もしくは質量を直接測定し把握することで、より反転かぶりに有効なトナー劣化状況を把握できる結果、反転かぶりの許容レベルに到達するまでトナーを使用することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
１．本発明における第１の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記像担持体に対向する場所に配置され帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量および平均帯電量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記像担持体に付着させ、さらに前記像担持体に付着した反転帯電した前記トナーを前記像担持体から前記計測装置に付着させ、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記トナーの質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記トナーについて前記像担持体を用いた画像形成動作中以外のタイミングで前記像担持体へ戻すことを特徴とする。
【００１４】
２．本発明における第２の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができる第２の現像剤担持体を有し、前記第２の現像剤担持体と対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量および平均帯電量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記第２の現像剤担持体に付着させ、さらに前記第２の現像剤担持体に付着した反転帯電した前記トナーを前記第２の現像剤担持体から前記計測装置に付着させ、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記トナーの質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記トナーを前記第２の現像剤担持体へ除去することを特徴とする。
【００１５】
３．本発明における第３の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量および平均帯電量が測定可能な計測装置と、前記計測部材上に付着した計測後の前記トナーを除去するため前記計測部材を支持し除去部材へ当接可能となる位置まで移動することが可能な移動支持部材と、前記移動支持部材により当接されることで前記計測部材上に付着した計測後の前記トナーを除去可能な除去部材を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記計測部材に付着させ、さらに前記計測部材に付着した反転帯電した前記トナーの質量および平均帯電量を計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は前記計測部材を支持する前記移動支持部材を作動させることにより前記除去部材に当接させ、前記計測部材に付着した反転帯電したトナーを除去することを特徴とする。
【００１６】
４．本発明の第４の発明によれば、前述の第１〜３の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルからトナーもしくは画像形成装置に対して少なくとも画像形成に使用可能なトナーの格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換時の報知がなされることを特徴とする。
【００１７】
５．本発明の第５の発明によれば、前述の第１〜４の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルから事前にトナーもしくは画像形成装置に対して少なくとも画像形成に使用可能なトナーの格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換予告の報知がなされることを特徴とする。
【００１８】
６．本発明の第６の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記像担持体に対向する場所に配置され帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記像担持体に付着させ、さらに前記像担持体に付着した反転帯電した前記トナーを前記像担持体から前記計測装置に付着させる場合に前記計測部材に付着したトナーの付着量を測定する手段を有し、前記計測装置に付着した反転帯電している前記トナーの付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記トナーについて前記像担持体を用いた画像形成動作中以外のタイミングで前記像担持体へ除去することを特徴とする。
【００１９】
７．本発明における第７の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができる第２の現像剤担持体を有し、前記第２の現像剤担持体と対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量が測定可能な計測装置を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記第２の現像剤担持体に付着させ、さらに前記第２の現像剤担持体に付着した反転帯電した前記トナーを前記第２の現像剤担持体から前記計測装置に付着させる場合に前記第２の現像剤担持体に対する前記計測装置の電位差により前記計測部材に付着したトナーの付着量を測定する手段を有し、さらに前記計測装置に付着した反転帯電している前記トナーの付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は電位差制御に基づき、計測部材に付着している反転帯電した前記トナーを前記第２の現像剤担持体へ除去することを特徴とする。
【００２０】
８．本発明における第８の発明によれば、画像信号に基づく静電潜像が表面に形成される像担持体と、画像を顕像化させるために静電摩擦帯電により帯電量を保持できるトナーと、前記トナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向する形で対向する場所に配置された帯電した前記トナーを電位差で付着させることができ、付着した前記トナーの質量が測定可能な計測装置と、前記計測部材上に付着した計測後の前記トナーを除去するため前記計測部材を支持し除去部材へ当接可能となる位置まで移動することが可能な移動支持部材と、前記移動支持部材により当接されることで前記計測部材上に付着した計測後の前記トナーを除去可能な除去部材を有し、前記現像剤担持体上の反転帯電した前記トナーを前記現像剤担持体から前記計測部材に付着させた場合に前記現像剤担持体に対する前記計測装置の電位差により前記計測部材に付着したトナーの付着量を測定する手段を有し、さらに前記計測部材に付着した反転帯電した前記トナーの付着した質量計測結果に基づき、画像形成に用いる前記トナーの劣化レベルを判断し、判断後は前記計測部材を支持する前記移動支持部材を作動させることにより前記除去部材に当接させ、前記計測部材に付着した反転帯電したトナーを除去することを特徴とする。
【００２１】
９．本発明の第９の発明によれば、前述の第６〜８の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルから事前にトナーもしくは画像形成装置に対して少なくとも画像形成に使用可能なトナーの格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換時の報知がなされることを特徴とする。
【００２２】
１０．本発明の第１０の発明によれば、前述の第６〜９の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルから事前にトナーもしくは画像形成装置に対して少なくとも画像形成に使用可能なトナーの格納部を含む画像形成装置内の交換ユニットの交換予告の報知がなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
１）本出願に関わる第１の発明によれば、帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電した現像剤像担持体上の非画像領域に現像された平均帯電量及び質量からトナーの劣化状況を正確に判定することができる。
【００２４】
２）本出願に関わる第２の発明によれば、第１の発明に対し、前記第２の現像剤担持体に付着した反転帯電したトナーを付着する電位差を設定することが可能な計測部材に反転帯電したトナーを付着させて計測に用いることにより、画像形成装置における非画像領域といった領域つまりは画像形成中か否かを問わず計測要求時に計測部材に付着させた反転帯電したトナーの平均帯電量及び質量からトナーの劣化状況を正確に判定することができる。
【００２５】
３）本出願に関わる第３の発明によれば、第２の発明に対し判定後の計測部材へ付着した付着トナーを別部材で除去することから、計測部材への付着トナーの除去タイミングを任意に設定することが可能となる。
【００２６】
本出願に関わる第３の発明によれば、現像剤担持体上に存在する反転帯電したトナーを計測部材に直接吸着させて計測できるため計測時間の短縮につながる。またさらには計測部材に付着した反転帯電トナーを別部材で除去することから、計測部材への付着トナーの除去タイミングを任意に設定することが可能となる。
【００２７】
４）本出願に関わる第４の発明によれば本発明１〜３の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルからトナーもしくは画像形成に使用可能なトナーを含む画像形成装置内の交換ユニットの交換時の報知がなされるためトナーの劣化に伴う画像不良出力を抑制することが可能となる。
【００２８】
５）本出願に関わる第５の発明によれば本発明１〜４の発明における劣化判定した結果に対して、画像形成装置内におけるトナーの劣化レベルから事前にトナーもしくは画像形成に使用可能なトナーを含む画像形成装置内の交換ユニットの交換予告の報知がなされるため、トナーもしくはトナーを含む画像形成装置内の交換ユニットの事前準備をユーザーが行うことが可能となる。
【００２９】
６）本出願に関わる第６の発明によれば、第１の発明に対し帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電したトナーについて、像担持体上の非画像領域に現像させた後、電位差で像担持体から計測装置に現像される反転帯電されたトナーの質量からトナーの劣化状況を判定することができるため、計測部材の検知対象としては質量のみ検知できる構成となり、より簡易な回路構成の計測部材回路でトナーの劣化判定することが可能となる。
【００３０】
７）本出願に関わる第７の発明によれば、第２の発明に対し帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電したトナーについて、第２の現像剤担持体に現像させた後、電位差で像担持体から計測装置に現像される反転帯電されたトナーの質量からトナーの劣化状況を判定することができるため、計測部材の検知対象としては質量のみ検知できる構成となり、より簡易な回路構成の計測部材回路でトナーの劣化判定することが可能となる。
【００３１】
８）本出願に関わる第８の発明によれば、第３の発明に対し帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電したトナーについて、現像剤担持体に現像させた後、電位差で像担持体から計測装置に現像される反転帯電されたトナー質量から、付着したトナーの劣化状況を判定することができるため、計測部材の検知対象としては質量のみ検知できる構成となり、より簡易な回路構成の計測部材回路で劣化判定することが可能となる。
【００３２】
９）本出願に関わる第９の発明によれば、第４の発明に対し帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電したトナーについて、計測部材の検知対象としては質量のみの検知で劣化判定できる構成となるため、より簡易な回路構成の計測部材回路で劣化判定することが可能となる。
【００３３】
１０）本出願に関わる第１０の発明によれば、第５の発明に対し帯電可能なトナーを使用する画像形成装置において、画像形成装置の使用に応じ増加してくる反転帯電したトナーについて、計測部材の検知対象としては質量のみの検知劣化判定できる構成となるため、より簡易な回路構成の計測部材回路で劣化判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１および第４における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例図
【図２】QCMセンサ概要を示す構成図（全体図、トナー吸着面、トナー非吸着面）
【図３】第１の実施例における概要回路構成を示す一例図
【図４】第１の実施例におけるQCMセンサ周りの詳細回路構成を示す一例図
【図５】第１の実施例におけるタイミングチャートの一例図
【図６】第１から第３の実施例における付着トナー帯電量（Q/M）測定シーケンスの一例図
【図７】第１から第３の実施例における付着トナー帯電量（Q/M）測定の各フローにおける詳細シーケンスの一例図
【図８】画像印字率3[%]画像での出力枚数に対する反転トナーの平均帯電量および平均反転かぶり濃度相関特性を示すグラフ
【図９】画像印字率5[%]画像での出力枚数に対する反転トナーの平均帯電量および平均反転かぶり濃度相関特性を示すグラフ
【図１０】第２および第５における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例図
【図１１】第２の実施例における詳細回路構成を示す一例図
【図１２】第２の実施例におけるタイミングチャートの一例図
【図１３】第３および第６における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例図
【図１４】第３の実施例における詳細回路構成を示す一例図
【図１５】第３の実施例におけるタイミングチャートの一例図
【図１６】第４の実施例における概要回路構成を示す一例図
【図１７】第４の実施例における詳細回路構成を示す一例図
【図１８】第４の実施例におけるタイミングチャートの一例図
【図１９】第４から第６の実施例における付着トナー質量（M）測定シーケンスの一例図
【図２０】第４から第６の実施例における付着トナー帯電量Q/M測定の各フローにおける詳細シーケンスの一例図
【図２１】画像印字率3[%]画像での出力枚数に対する反転トナーの付着量および平均反転かぶり濃度相関特性
【図２２】画像印字率5[%]画像での出力枚数に対する反転トナーの付着量および平均反転かぶり濃度相関特性
【図２３】第５の実施例における詳細回路構成を示す一例図
【図２４】第５の実施例におけるタイミングチャートを示す一例図
【図２５】第６の実施例における詳細回路構成を示す一例図
【図２６】第６の実施例におけるタイミングチャートを示す一例図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［実施例１］
（本発明に用いる画像形成プロセスの説明）
図１は本発明を実施した画像形成装置の一例の概要図である。以下、本実施例での画像形成プロセスに関し電子写真方式を用いたレーザービームプリンター（以下LBPと記載）で説明を行う。尚、回転駆動するものについては不図示のモーターからギアおよびクラッチを介して接続しており、所望のタイミングに制御することで図中に示す矢印の方向に駆動できる構成である。
【００３６】
本実施例における、画像形成装置は中間転写体である転写ベルト110を備え、転写ベルト上に各色の画像を重ね合わせるフルカラーの画像形成装置である。
【００３７】
各色の画像形成に関連するユニット構成としては、各色とも共通であり本実施例においては図の左側からBlack、Magenta、Cyan , Yellowの順にならんでおり、同じ図番号は同一の機能を持っている。また色の識別子としては図番号の後にBlackは( K )、Magentaは( M )、Cyanは( C )、Yellowは( Y )という文字で区分して示している。そこで、本例では重複説明を省略するためBlackの部分について像担持体であるドラム周辺部の画像形成プロセスに関するユニットの部分の説明を行う。まず、像担持体であるドラム105Kを帯電させるための帯電ローラー106Kがある。
【００３８】
次に帯電した像担持体に潜像を顕像化させるための露光手段であるレーザーもしくはLEDを光源とするスキャナーユニット107からドラム105Kに向けて照射させるための露光光路107(a)Kがある。そしてドラム105K上の露光後の潜像を顕像化させるため、必要な複数部材から構成される現像ユニット108Kと現像ユニット108K内の不図示のトナーをドラム105Kと対向する現像部まで搬送する現像ローラー108K(a)によって顕像化がなされる。
【００３９】
そして顕像化されたドラム上の画像を中間転写体である転写ベルト110に転写させるための１次転写部にある１次転写ローラー109Kに電位差を与え、ドラム上の顕像化されたトナー画像を転写する。その上でドラム上に残った残留トナーについてクリーニングユニット114Kに具備されたクリーニングブレードを当接させて、ドラム上から残留トナーを除去する。
【００４０】
以上の一連のフローが画像形成プロセスに関するユニットの説明である。次に、中間転写体である転写ベルト110に転写された画像が出力されるまでの説明を行う。
【００４１】
転写ベルト110は本実施例ではベルトを張架するための２つの張架ローラー111、112に張架され、112の張架ローラーに接続しており、本実施例では反時計まわりに回転する構成である。従って各色の１次転写ローラー109とドラム105が接触する一次転写部で転写された各色のトナーは転写ベルト110上で出力画像に必要な所望位置に転写され、２次転写ローラー113と張架ローラー112のある２次転写部で転写ベルト110から出力用紙に転写をされる。
【００４２】
その際、出力画像は出力用紙を格納してある給紙ユニット115から給紙ローラー116で紙をピックアップされたのち、破線で示した紙搬送経路118に沿って配置された搬送ローラー117および紙搬送経路118に沿うように配置された不図示の搬送カイドにそって、搬送され前述の２次転写部で転写された後、出力画像上のトナーを紙に定着させる定着器119の定着部で定着された後に出力装置外に排出される一連の流れが画像形成プロセスである。尚、色順や色数については本実施例に従う必要はなく、当該事業者が想定できるドラムからプリント出力物として用いる印刷媒体に転写する構成や少ない色数（例えばブラックトナー出力機）や多色機（クリアトナー出力カートリッジなど同様の電子写真方式を用いて画像出力を行う）などの種々の構成であっても別段構わない。
【００４３】
（QCM水晶センサの説明（測定原理と構成））
次に本発明における特徴構成の箇所についての説明を行う。本説明においても各色とも機能が共通であるためBlackを例にとり説明を行う。以降、QCM水晶センサはQCMセンサと表記することとする。
【００４４】
本発明における画像形成装置においては、前述のドラム105Kと現像ローラー108K(a)が対向する現像部から、ドラム105Kと１次転写ローラー109Kが対向する１次転写部の間にドラムと非接触の一定距離（例えば数ミリメートル以下）を設け、ドラム上のトナーを電位差で吸着できるようにトナー吸着面をドラムと対向させるようにトナー物性計測装置してのQCMセンサ120を設けることを特徴としている。尚、本発明ではQCMセンサを例に用いて説明を行うが計測装置として計測装置に付着したトナーの付着量および平均帯電量を測定できる計測装置であればこれに限定される必要はなく別原理のものを使用しても別段構わない。
【００４５】
次に図２を用いてQCMセンサ120の説明を行う。図２において、（ａ）、（ｂ）はセンサを２つの電極のそれぞれの方向から見た斜視図である。QCMセンサ120は、トナー吸着面131、トナー非吸着面132、トナー吸着面電極133、トナー非吸着面電極134、水晶片137から構成される。
【００４６】
QCMセンサ120に関しては、例えば特許第3725195号にその計測原理等が詳細に記載されており、ここでは概要のみを記載する。
本願発明で用いているQCMセンサ120は、水晶の薄板に電極を付けて電圧を印加すると、水晶の圧電逆効果によって結晶振動が励起されるという特性を利用する。また、一般にQCMセンサは、水晶振動子の電極表面に付着した微少な量の質量変化を振動子の共振周波数の減少量によって検出する装置であり、真空蒸着装置の膜厚検出モニタとして採用されている。
【００４７】
一般に、水晶振動子を用いたQCMデバイスの吸着物質量変化ΔＭと共振周波数変化Δｆとの関係は次の式（１）に示すSauerbreyの式で表されることが知られている。
【００４８】
【数１】
2018124329.tif 000003
【００４９】
ここで、ｆ０は振動子の共振周波数、ρは水晶の密度（２．６４９×１０３  ｋｇ／ｍ３）、μは水晶のせん断応力（２．９４７×１０１０  ｋｇ／ｍｓ）、Ｂは有効振動面積（略電極面積）である。
【００５０】
上記式（１）により、ｆ０＝１０ＭＨｚの素子の場合、Δｆ＝１Ｈｚの変化に対応する質量変化は約５（ｎｇ／ｃｍ２）となり、周波数変化を正確に計測する事によって極めて精度の高い質量変化が検出できる。  以上により、本実施例で示すQCMセンサ120を用いて、センサに付着したトナー粒子の質量を計測する。また、トナー粒子の電荷量Qは、QCMセンサ120のトナー吸着面131に吸着したトナー粒子の電荷によりQ計測用コンデンサＣ１の電位の変化量である。したがって、コンデンサ容量を電位計を用いて計測することにより、トナー粒子の電荷量Qが得られる。
【００５１】
図２（ａ）において、トナー吸着面131とトナー吸着面電極133とは、継ぎ目なく電気的につながっている。同様に図２（ｂ）において、トナー非吸着面132とトナー非吸着面電極134とは、継ぎ目なく電気的につながっている。吸着した物質の質量を計測することができる範囲は、トナー吸着面131の範囲に限定されており、トナー吸着面電極133にトナー粒子が吸着しても、質量の計測はできない。本実施例においては、トナー吸着面電極133は、電気的な外乱成分が入らないよう、表面を絶縁物質で被覆する。
【００５２】
（実施例１でのQCMセンサ設置箇所について）
説明を簡略化するため、本説明においてもブラックの画像形成ステーションで代表的な説明を行う。
【００５３】
本実施例では図１に示すようにQCMセンサの配置場所はドラム105Kと現像ユニットにおける現像ローラー108K(a)が対向する現像部から、ドラム105Kと転写ローラー109Kが対向する一次転写部の間でドラムにQCMセンサのトナー吸着面が対向しかつドラム上に存在する反転トナーを吸着できる間隔（数百μm〜数mm）に配置をおこない実施した。
【００５４】
尚、本実施例に記載していないが、ドラム上の反転トナーが検知できる箇所（例えば、転写ベルトを感光体から離間制御させた上で前述の１次転写部からクリーニングボックス114Kの間など）であれば、QCMセンサを設ける場所を変更しても別段構わない。
【００５５】
（実施例１におけるQCMセンサによる劣化トナー測定時のドラム、トナーバイアスおよび動作状況について）
実施例１においてはドラム上における劣化トナーをQCMセンサに吸着させ検知させるためには、現像ローラー上の劣化トナーがすでにドラム上に現像されていることが必須である。
【００５６】
そこで、QCMセンサによる劣化トナー検知前から検知中にかけては、非画像形成中もしくは非画像形成領域を用いるものとし、ドラム上の帯電バイアスは画像形成時に用いる帯電ローラーで帯電されるバイアス（本実施例では −500 [V]：以下ドラムバイアスとする）で一定に帯電した状態を保持するため露光されない状態とし、現像ローラーは画像形成中に用いられる現像バイアス（本実施例では −300 [V]）に一定に帯電した状態を保持する状態で共に画像形成時（本実施例では普通紙印刷時）と同様のプロセス速度で各部材とも動作させて実施した。その結果、帯電されたドラムが前述の現像部を通過することで現像ローラー上に存在する反転帯電トナー量および帯電量分布に応じ、ドラム上への反転帯電トナーの現像量が異なる特性を利用している。
【００５７】
（QCMセンサを用いたQ/M計測の概要構成）
次にトナーの帯電量Q/Mを測定するための概要構成について説明する。測定の詳細な説明をする前に、図３を用いてQ/M測定系の構成の概要を説明する。説明を簡単にするため、図３は、単一の画像形成ステーション（本図面ではブラックステーション）感光ドラム105、帯電装置106、露光装置107、現像装置108、クリーニング装置114、等を含む）のみを図示している。
【００５８】
図３の記号を説明する。105〜108および120は、図１にて説明しているので省略する。1101は電荷Qと質量Mを測定するためにトナーを付着する電極で構成されるQ/M測定部である。1102はQ/M測定部1101に吸着したトナーの電荷Qを測定するQ測定回路である。1103はQ/M測定部1101に吸着したトナーの質量Mを測定するM測定回路である。1104はQ/M測定部1101にトナーを静電的に吸着するための電位を生成する電極用電源である。1105はQ測定回路1102とM測定回路1103と電極用電源1104と帯電量測定装置108とを必要に応じて接続/切断を行うスイッチ回路である。
【００５９】
1106はQ測定回路1102にて測定した電荷QとM測定回路1103にて測定した質量Mからトナーの帯電量Q/Mを算出するQ/M算出部である。1107はQ/Mの算出や画像形成に必要な処理を行うコントローラであり，1106 Q/M算出部も含まれ、その他書き換え可能なデータを保持するRAM 1108、予め設定してあるデータを保持するROM 1109、計算および画像形成プロセスを制御するためのCPU 1110、帯電バイアス用電源1112 、現像バイアス用電源1113等で構成される。画像形成装置には他にも不図示の機能があるが、本発明に係る機能のみ記載している。
【００６０】
（QCMセンサを組込んだ詳細回路図に基づくQ/M測定シーケンスの説明）
次に図４の詳細回路図、図５のタイミングチャート及び図６および図７に示す各動作シーケンスに対するフローチャートを用いてQ/M測定における各動作シーケンスの説明を行う。また本発明におけるQCMセンサの測定対象トナーは反転帯電したトナーを測定対象とし、本発明における正規帯電トナーを−（マイナス）帯電と規定したことから、QCMセンサ上に付着するトナーは反転帯電すなわち+（プラス）帯電している実施例を記載する。もちろん、いうまでもなく当該事業者において正規帯電を+（プラス）帯電させる実施形態での反転帯電トナーが−（マイナス）帯電した場合、−（マイナス）帯電トナーを検知できるように所望の電位極性や制御タイミング、回路構成を持たせて検知および制御を実施することに適用させても別段構わない。
【００６１】
（詳細回路図の説明  図４）
回路図である図４では図１〜３と同様前述の説明箇所の記号の説明は割愛の上、説明を簡単にするため、図４は、単一の画像形成ステーション（本図面ではブラックステーション）での記載を行っている。詳細回路図（図４）は回路図（図３）に対し、Q/M測定部1101の詳細回路構成とドラムに対向したQCMセンサとの回路接点を中心として記載を行っている。詳細回路図ではトナー吸着面131とトナー非吸着面132の制御をQ/M計測における一連の説明で使用することから、図面上において模式的に強調して記載を行っている。
【００６２】
（タイミングチャートの説明  図５）
本発明における１実施形態である実施例１でのタイミングチャートについて図５に記載を行っている。
【００６３】
タイミングチャートの左端の縦軸にはタイミングチャートの記載項目ごとに分類を行っており、（１）には各構成部材の電位推移、（２）はスイッチ回路1105における各スイッチ（SW）のON,OFF状況、（３）はQCMセンサ上で質量を計測するために周波数推移と同時に計測される電流推移、（４）には各制御シーケンスでの時間レンジを示している。以下の実施例においても同様の記述で記載を行うものとする。尚、実施例３、６についてはQCMセンサの位置が変化することから（２）のスイッチ回路のスイッチ記載状況の箇所にQCMセンサの位置を示すQCM directionチャートも追加して記載をしている。
【００６４】
まず、（１）の各構成部材の電位推移から説明を行う。尚、0[V]から伸びている細い点線は今回の電源回路におけるGNDを表している。
【００６５】
901の実線で示した電位推移は図４における電極用回路1104における電極用電源1236の電位である。本実施例では図５に示すように制御フローによって-900[V]から+300[V]まで変動する条件設定を行っている。
【００６６】
902の一点鎖線で示した電位推移は図４に示す現像バイアス用電源で与えられる現像ローラー108K(a)の電位を示している。本実施例における反転トナーのQ/M計測中は本実施例に用いた通常の画像形成条件時に用いる−300[V]のバイアスに帯電されている状態である。
【００６７】
903の二点鎖線で示した電位推移は図４に示す帯電バイアス用電源によりバイアス供給される帯電ローラー106Kにより帯電させられるドラム105Kの帯電電位を示している。本実施例における反転トナーのQ/M計測中は本実施例に用いた通常の画像形成条件時の非露光領域（＝非画像領域）に用いる−500[V]のバイアスに帯電されている状態である。
【００６８】
904の太い点線は図４におけるQ計測回路1102内のQ計測用コンデンサC1(1211) に充電されているコンデンサ電位の推移を示している。
【００６９】
尚、本タイミングチャートでは２回目以降の測定を想定しQ/M計測時には−500[V]に充電されている状況から記載をしているが、装置立上げ後、初回のQ/M計測時にコンデンサに電荷が充電されていない0[V]や他のバイアスであっても、後述のコンデンサC1(1211) 充電フローにおいて電極用回路1104における電極用電源1236と接続されて、コンデンサ充電バイアスである−900[V]まで充電できるため本タイミングチャートでは−500[V]以外の記載を割愛する。
【００７０】
（２）のスイッチ回路1105における各スイッチ（SW）のON,OFF状況は各スイッチSW1(1201) ,  SW2(1202)  ,  SW3(1203) ,  SW4(1204)  の４つのスイッチについて、制御フロー毎にON、OFFの動作状態を示している。
【００７１】
尚、今回の実施例では制御開始前は全てのSWがOFF状態として制御回路を構成した。
【００７２】
（３）はQCMセンサ上で質量を計測するために周波数推移と同時に計測される電流推移であり、M計測回路1103にある他励発振回路1501から発振される発振周波数と発振回路から検出される電流レベルを記載している。
【００７３】
（４）には各制御シーケンスでの時間レンジを示すとともに各制御フローのフロー呼称および時間を示している。
【００７４】
尚、今回の実施例ではC1充電時間をΔT1、トナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として
実験を行った。
【００７５】
（Q/M測定詳細シーケンスの説明：図６）
Q/M測定シーケンスの機能フローの一例としては図６に示す順序で測定を行っていく。そこで次にS1301〜S1305までのフローについて制御フロー毎に各詳細フローチャート図７(a)〜(e)を用いながら順次説明を行う。
【００７６】
（コンデンサC1(1211) 充電フロー：図７(a)  S1301）
まず、後述の帯電量(Q)測定時に必要なコンデンサC1 （1211）の充電を行うフローについて図７(a)を用いて説明を行う。
【００７７】
図７(a)の詳細フローチャートに示すようにまずS1301_1において、電極用回路1104における電極用電源1236をQ計測回路1102内のQ計測用コンデンサC1(1211)充電バイアスである−900[V]を出力させる。
【００７８】
次にS1301_2フローではSW1,SW4をONすることでQ計測回路1102内のQ計測用コンデンサC1(1211)に充電が開始されるが、QCM上の非吸着面電極の電位を不定にさせないため、同時にSW3もONにして非吸着面吸着電極をGND接続させてコンデンサC1(1211)へ充電を行う。
【００７９】
その後S1301_3フローにて充電完了まで待機する。充電完了後はS1301_4フローに示す通り、SW1とSW4をOFFすることでQ計測用コンデンサC1(1211)充電バイアスである−900[V]が後述のトナー帯電量計測まで充電されている状態を保持できる。
【００８０】
（トナー剥離フロー：図７(b)  S1302）
次に上述のコンデンサ充電時には、QCMセンサ上のトナー吸着面も同電位になることから、反転帯電トナーがドラム上に存在した場合には既にQCMセンサのトナー吸着面131にも反転トナーが吸着してしまう。そこで吸着したトナーを剥離する機能フローについて図７(b)に詳細フローチャートを示す。
【００８１】
はじめにS1302_1フローに示すようにQCM上の付着トナー（本実施例では反転帯電したプラス帯電トナーである反転帯電トナー）を計測するため、プラス帯電トナー）を除去するため、電極用電源1236をプラス側（本実施例では+ 300[V]）に立ち上げる。
【００８２】
次のS1302_2フローにおいてはS1302_1で立ち上げたバイアスをQCMセンサのトナー吸着面に付与する為SW4をONする。そしてS1302_3フローにおいては、トナー吸着面に吸着した反転帯電トナーが剥離されるまで待機を行う。最終的に剥離されたところでS1302_4フローに示す通りSW3およびSW4をOFFすることでトナー剥離フローが終了となる。
【００８３】
（吸着トナー除去後のQCMセンサ上のトナー吸着前質量計測フロー図７(c)  S1303）
QCMセンサ上への反転帯電トナー吸着量の把握は、前記のQCM水晶センサの説明の箇所に記載した通り反転帯電トナー吸着前後によるQCMセンサの共振周波数の変化により検出する仕組みである。従って、本フローでは前述のS1302のトナー剥離フローを通じて、反転帯電トナー除去がなされた反転帯電トナー吸着前のQCMセンサの共振周波数を計測するためのフローを図７(c) に示す。
【００８４】
はじめに、S1303_1に示す通り回路図（図４）のM計測回路1103における他励発振回路1501から周波数発振を行う。
【００８５】
次にS1303_2に示すようにQCMセンサに対して、回路図（図４）のSW2をONにして、他励発振回路1501から発振する周波数がトナー吸着面電極131に付与される状態にする。また同時にQCMセンサへの反転帯電トナー吸着防止の為、トナー吸着面に対して、ドラムバイアスと同電位の−500[V]を付与する為に電極用電源1236[V]にて前述のS1302フロー終了後、予め−500[V] 出力させておいた上で本S1303_2フローにおけるSW2 ONと同時にSW4 もONをさせる。
【００８６】
その後、S1303_3に示すように周波数をタイミングチャート図５にあるように発振周波数をf0からf1まで走査させながら、電流検出回路により流れ込む電流を走査周波数と相関つけて計測する。
【００８７】
次に計測終了後、S1303_4に示すようにSW2 , SW4 をOFFにする。最後に、S1303_5に示すようにS1303_3フローで計測したピーク電流値を出力した時の周波数faを図３に示すようにコントローラに存在するQ/M算出部1106に記録させる。
【００８８】
（トナー帯電量計測フロー  図７(d)  S1304）
次にコンデンサC1(1211) 充電フロー S1301でQ計測用コンデンサC1(1211)に充電させた充電バイアス（−900[V]）とQCMセンサのトナー吸着面131をSW1（1201）で接続させる。その結果ドラム105K上に存在する反転帯電トナーを吸着させることで生じるコンデンサの電位変動から吸着した全反転帯電トナーの帯電量Qを算出する詳細フロー図７(d)を用いて説明を行う。
【００８９】
まずS1304_1 フローにあるようにQCMトナー吸着面に反転帯電トナーを吸着させるためSW1（1201）をONさせてQ計測用コンデンサC1(1211)に充電させた充電バイアス（−900[V]）と接続させる。同時にQCMセンサ上の非吸着面電極の電位を不定にさせないため、同時にSW3もONにして非吸着面吸着電極をGND接続させる。
【００９０】
次に先ほどのS1304_1フローでコンデンサ充電電位とQCMセンサ上のトナー吸着面電位が接続され、−900[V]になる。その結果ドラム105Kとのトナー吸着面の電位差が生じて、S1304_2に示すようにトナー吸着面に反転帯電トナーが吸着を開始し、反転帯電トナー吸着中はS1304_2の状態を保持しておくことを示している。
【００９１】
S1304_3フローでは反転帯電トナー吸着後SW1、SW3をOFFと同時に予めドラムバイアス電位と同電位出力が準備されている電極用電源SW4をONさせる。その結果S1304_3フローで吸着した量以上にQCMセンサの吸着面に反転帯電トナーが付着することを防止できる。S1304_4フローではQ測定回路1102内に存在するQ計測用コンデンサC1(1211)の反転帯電トナー吸着後の電位を計測する。
【００９２】
S1304_5 フローにおいては、反転帯電トナー吸着により変動した電位差から下記式（３）を用いて吸着面に吸着した全反転帯電トナーのQを算出して、図３の回路図に示すコントーラーのQ/M算出部1106に記録させる。
【００９３】
変動した電位差から付着した全反転帯電トナーのQを算出するにはコンデンサの理論式である
Q1 = C×V1  （２）
を変形し
ΔQ1 = C×ΔV1 （３）
の式を利用する。上記式（３）においてCはQCMセンサの静電容量（定数）であり、ΔV1 は反転帯電トナーが吸着した後のS1304_4で計測した電位と初期電位（本実施例では−900[V]）の差分であることからΔQ1が算出でき、吸着QCMセンサのトナー吸着面に吸着した全反転帯電トナーの合計帯電量Qは式（３）のΔQ1 と等価である。
【００９４】
（計測トナー吸着後のQCM上のトナーの質量計測フロー 図７(e) S1305）
本質量計測フローの制御は前述の吸着トナー除去後のQCM上のトナー吸着前質量計測フローS1303と同じであるため、詳細説明は割愛する。
【００９５】
尚、質量算出に必要な本計測で得られる周波数はQ/M計測に用いる反転帯電トナー吸着後のQCMセンサの質量となる。
【００９６】
（吸着トナーのQ/M算出について 図６ S1306）
吸着トナーのQ/M算出としては、吸着した反転帯電トナーの総帯電量Qおよび総質量Mが必要であり、本実施例ではコントローラ内のQ/M算出部に計算に必要なパラメーターが記録されているため、記録されたパラメーターを用いて吸着した反転帯電トナーのQ/Mの計算までもQ/M算出部で実施する形態にした。
【００９７】
質量算出にはまず、コントローラのQ/M算出部1106に記録した吸着トナー除去後のQCM上のトナー吸着前質量計測フローS1303および計測トナー吸着後のQCM上のトナーの質量計測フローS1305の周波数の差分Δfを求める。求められた前述の式（１）のΔfに相当することから、式（１）に代入すれば式（１）から導出されるΔMが吸着した全反転帯電トナーの質量になる。
【００９８】
一方で吸着した全反転帯電トナーの合計帯電量は前述のトナー帯電量計測フローS1304におけるQに相当する。
【００９９】
従って両者を次の式（４）に当てはめると、吸着した全反転帯電トナーのQ/M（平均値）が導出される。
【０１００】
全反転帯電トナーの平均帯電量＝ΔM／Q  ・・・（４）
以上がQCM上に付着した、全反転帯電トナーの平均帯電量を導出するための一連のフローとなる。
【０１０１】
（画像形成装置の使用耐久状況に応じたドラム上の反転トナーの平均反転帯電量推移と出力画像の画質評価との相関関係の説明）
次に画像形成装置の使用耐久に伴うドラム上のトナーの平均反転帯電量推移と出力画像の画質評価との相関関係について説明を行う。尚、本効果の検証用として用いたLBPでは機能説明の明示化のため記載を省略している不図示のカートリッジ筐体により、図１における帯電ローラー105、ドラム106、現像装置108、クリーニングユニット114、は各色毎個別にカートリッジ形式で一体化されており、LBP本体から着脱可能な本体を用いて検証を実施した。
【０１０２】
次に本発明の効果を検証するためにカートリッジ装着時に前述の図１に示すドラム106と対向する位置にQCMセンサ120を取付け、画像形成装置の使用状況に応じて、前述した方法によりドラム上のトナーの平均反転帯電量の計測および後述の計測直前の出力画像における画質評価を実施した。画質評価するための画像形成装置の使用耐久パターンとしては、画像印字率３[%]および５[%]の２つのA4サイズの文字パターンを使用して、各々の画像印字率毎に新品カートリッジを用意の上、耐久実験を行い、耐久試験中は印刷前の新品初期および2500枚毎に17500枚まで出力枚数時の画像サンプル出力毎に下記に示す反転トナーの平均帯電量および平均反転かぶり濃度の測定を行った。
【０１０３】
耐久試験中における各々の出力枚数毎の反転トナーの平均帯電量は、前述のQ/M計測フローに従ってQCMセンサに吸着した全反転トナーの平均帯電量の測定を実施した。
【０１０４】
また、平均反転かぶり濃度については2500枚毎に17500枚まで出力枚数時の画像サンプルを用いて、以下に示す評価方法で画像評価（反転かぶり量測定）を実施した。画像評価方法として、背景技術欄に記載した通り、反転帯電トナーによる反転かぶり（＝非画像領域に画像がある）を定量化するために、測定手法として非画像領域の白色光度計（有限会社東京電色  社製  TC-6DS）を使用して反射率を測定する手法を採択した。
【０１０５】
反転かぶりの定量化数値としては、平均反転かぶり濃度（%）を以下の定義式（５）で定義を行う。
【０１０６】
平均反転かぶり濃度（%）＝ Dw（%）― Dp（%）  −  （５）
Dw：画像サンプルに用いたものと同一紙種の未画像出力用紙の５点平均の反射率（%）
Dp：出力した画像サンプルの非画像領域の５点平均の反射率（%）
尚、反射かぶり濃度測定時のフィルターとしては、以下の組み合わせで測定を行った。
【０１０７】
１）Black、Magentaトナーの場合はグリーンフィルター
２）Yellowトナーの場合はブルーフィルター
３）Cyanトナーの場合はアンバーライト
尚、本実施例では測定手法は同一であるため、反転かぶりの最も目立つレベルのBlackトナーを用いた実験で相関関係の検証を実施した。
【０１０８】
実験結果について、画像印字率３[%]の結果を図８に、画像印字率５[%]の結果を図９に示す。
【０１０９】
図８および図９より反転トナーの平均帯電量が増加するにつれて、平均反転かぶり量も増加するというよい相関結果が得られたことから、反転トナー帯電量を平均反転かぶり量の代用特性とすることの妥当性が検証された。
【０１１０】
尚、本実施例では反転かぶり濃度が5[%]になった時点で、画像領域（文字）の視認時に非画像領域へのトナー付着が気になるとして、反転かぶり濃度5[%]を本実施例ではカートリッジ交換レベルとして設定することとした。そのため、今回の実施例においては３[%]の画像印字率サンプルでは15000枚目のサンプルで反転トナーの平均帯電量が10.3 [μC/g]の時に平均反転かぶり量が5[%]を若干上回った。一方、５[%]の画像印字率サンプルでは10000枚目のサンプルで反転トナーの平均帯電量が10.5 [μC/g]の時に平均反転かぶり量が5[%]を若干上回る結果となった。
【０１１１】
つまり、本結果からは印刷枚数でもなく、印字率に対する印刷可能枚数の一次相関（本実施例で例えば単純な印字率による一次相関であれば3[%]で15000枚印刷可能であれば、5[%]では9000枚印刷可能である計算になる）で規定することより、反転トナーの平均帯電量10[μC/g]に到達した時点でトナー交換レベルに到達したものと判定することが妥当であることが示唆された。また通常の使用状況を想定した場合、より丁寧な報知手法としては予め交換時期を想定して事前に報知を行うのがユーザーに対してはカートリッジなどの消耗品の手配も可能となるためより丁寧であるといえる。
【０１１２】
従って本実施例から、反転トナーの平均帯電量が5[μC/g]で交換用カートリッジを準備する報知を行うのがベストとして準備報知レベルを行うものとした。
【０１１３】
尚、カートリッジ交換レベルおよび準備報知レベルについては、使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０１１４】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【０１１５】
［実施例２］
図１０に本発明における第二の実施例における画像形成装置の構成を示す。画像形成装置の図面番号において第一の実施例と同一の物は同じ機能を有する構成部品であるため、説明を省略し、特徴的な構成については第一の実施例と同様に全色カートリッジ共通のため、Blackトナーカートリッジおよびその周辺の構成を用いて説明を行う。
【０１１６】
第二の実施例における特徴的な構成としては、現像ローラー上に存在する反転トナーを回収し担持する機能を持つ第二の現像剤担持体としての現像剤回収ローラー121K(a)と前記現像剤回収ローラー上に付着した回収ローラー上の反転トナーを回収するためのブレードと回収トナー滞留部を設けた回収トナーBOX121K(b)のある現像剤回収ローラーユニット121を具備し、前記現像剤回収ローラー上に現像ローラー上の反転トナーがバイアス差を用いて付着してから、前記回収トナーBOXに回収されるまでの間に、実施例１で示したQCMセンサ120のトナー吸着面を前記現像剤回収ローラーに対向させて設置することを特徴とする画像形成装置である。
【０１１７】
このような構成にすることで、画像形成装置が画像形成中か否かを問わず、現像ローラー108K(a)が通常の現像時と同じ現像バイアス（本実施例では-300[V]）が印加されており、現像剤回収ローラーへのバイアスが（本実施例では-500[V]）印加されていれば、QCMセンサ120Kの反転トナーのQ/M検知シーケンスを実行するだけでトナー劣化検知が可能となり、実施例１に対してよりフレキシブルに検知タイミングを組込むことが可能となる。
【０１１８】
（詳細回路図の説明）
次に、本実施例における詳細回路図について、実施例１と重複する部分は割愛し、図１１を用いて実施例２における特徴部分の説明を行う。
【０１１９】
本実施例における特徴構成は上述の通りであり、回路図においても特徴としては、回収ローラーへバイアスを印加させるため、回収ローラー用電源から回収ローラーにバイアスを印加する構成を持っていることを特徴としている。
【０１２０】
尚、本実施例では回収ローラーバイアス印加用の電源を追加して設けたが、例えば他のプロセス部材に用いるバイアス印加手段と同一の電源を使用し、回路構成、制御により反転トナーを回収するという機能を実現できるものであれば別段特別な電源を設ける必要はない。
【０１２１】
（タイミングチャートの説明）
本実施例におけるタイミングチャートについては図１２に示す。本タイミングチャートについては実施例１のドラムバイアス（実施例１のタイミングチャートでは903で記載）に印加したバイアス（本実施例では−500[V]）と同一のバイアスを前述の詳細回路図の説明箇所に記載した回収ローラー用電源から現像剤回収ローラーバイアス（実施例２のタイミングチャートでは905で記載）に印加させることで実施例２を示すことになるため説明は割愛する。
【０１２２】
尚、本実施例においても実施例１と同じC1充電時間をΔT1、トナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として実験を行った。
【０１２３】
（Q/M測定詳細シーケンスの説明）
また、本実施例におけるQ/M測定詳細シーケンスの説明については、上述のタイミングチャート説明と同様、実施例１におけるドラムバイアスに印加したバイアス（本実施例では−500[V]）を前述の詳細回路図の説明箇所に記載した回収ローラー用電源から現像剤回収ローラーバイアスに印加させるバイアスとすることで、実施例１の説明で用いた図６および図７と同じ制御シーケンスとなることから詳細説明については割愛する。
【０１２４】
また、本実施例における詳細制御フロー、（トナー剥離フロー：図７(b) S1302）についてはドラム上の反転帯電トナー検知ではないため、新品初期（初回）のQCMセンサを用いた反転帯電トナーのQ/M検知では不要と考えられるが、２回目以降は常に前回における反転帯電トナーのQ/M検知時に使用した反転帯電トナーが存在するため、常にトナー剥離フローを組込み、Q/M測定を行うこととする。
【０１２５】
以上の制御フローを用いた本実施例の効果を検証するため、図１１に示す詳細回路図と同様の回路構成、図１２に示すタイミングチャートに基づく制御を組込み、実施例１と同様にQCMセンサ120Kを用いて、現像剤回収ローラー上の反転トナーのQ/M測定とその時の平均反転かぶり量を測定する実験を実施した。その結果、実施例１と同じ３[%]の画像印字率のサンプルを同一の画像形成条件で新品のカートリッジを用いて実験を実施したところ、15000枚目に測定した反転かぶり濃度測定で5[%]、平均反転トナー帯電量で10[μC/g]を超えており、画像形成装置の使用耐久状況に応じた現像剤回収ローラー上の反転トナーの平均反転帯電量推移と出力画像の平均反転かぶり量との相関関係が得られたことから、本実施例の効果も有効であることが確認された。
【０１２６】
尚、本実施例では、現像ローラー上の反転トナーを回収する為の手法として現像剤回収ローラー121K(a)を備える現像剤回収ローラーユニット121を構成する実施例で検討を行ったが、現像ローラー上の反転トナーを回収できる部材を別形状で設けても結果的にバイアス印加で一時的に反転トナーを回収することができる機能を有する構成であれば、例えばベルト部材やブラシ部材、スポンジ部材などの形状や例えば前記部材を複数本以上にわたって使用し反転トナーを回収するなどのその他の構成を用いるものであっても別段構わない。
【０１２７】
また、実施例１と同様に本実施例においてもトナー交換レベルに到達時点だけでなく、予め交換時期を想定して事前に報知を行うことや使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０１２８】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【０１２９】
［実施例３］
図１３に本発明における第三の実施例における画像形成装置の例を示す。画像形成装置の図面番号において第一の実施例と同一の物は同じ機能を有する構成部品であるため、説明を省略し、特徴的な構成については第一の実施例と同様に全色カートリッジ共通のため、Blackトナーカートリッジおよびその周辺の構成を用いて説明を行う。
【０１３０】
第三の実施例における特徴的な構成としては、QCMセンサ120KがQCMセンサ支持部材124Kと接続され、かつQCMセンサ支持部材124Kは不図示のアクチュエーターに接続され、図中の矢印122Kのように回動可能に支持されている。QCMセンサ支持部材124Kの基本的な動作として、現像ローラー108K(a)上の反転トナーのQ/Mを測定する場合にはQCMセンサ120Kのトナー吸着面が現像ローラー108K(a)と対向する向き122K(b)に向けられ、QCMセンサ120Kのトナー吸着面に吸着した反転トナーを除去する場合には、反転トナー除去ローラー123K(a)と反転トナー除去ローラー123K(a)上の反転トナーを除去する為のブレードと除去トナー回収部のある反転トナー除去BOX  123K(b)を設けた、反転トナー除去ユニット123Kの反転トナー除去ローラー123K(a)に対向する方向122K(a)に向けられることを特徴としている。
【０１３１】
本構成にすることで、現像ローラー上に存在する反転トナーを直接検知することが可能となるため、反転トナーの帯電量検知の時間が短縮できる上に、QCMセンサ上はQ/M計測時以外現像ローラーの対向位置から離間させかつ除去ローラーで取り除くことから、反転トナーの帯電量検知後、画像形成タイミング中か否かだけでなく、現像ローラーバイアスがどのような状態にあっても任意のタイミングQCMセンサのトナー吸着面に反転トナー除去の為実施例１と同様の剥離コントラスト（本実施例では+800[V]）を与えることで除去可能となる。
【０１３２】
（詳細回路図の説明）
次に本実施例における図１４に示す詳細回路図についても、実施例１と重複する部分は割愛し、本実施例における特徴的な説明を行う
本実施例における特徴的な構成としては上述の通り、QCMセンサ支持部材124KがQCMセンサ120Kにおける反転トナーのQ/M計測時とQCMセンサのトナー付着面に付着した反転トナー除去時において位置が異なることが特徴である。従って、本詳細回路図では実際の実施上はQCMセンサ120Kのトナー吸着面131と非吸着面132各々の電極が図１４に示す詳細回路上の電気的な接続はQCMセンサ支持部材124Kに組み込まれて常に接続されている状態である。
【０１３３】
しかしながら回路図上に記載を行う場合は識別困難となるため、便宜上回路図上ではQCMセンサが122K(b)の位置では実線でQCMセンサ120Kのトナー吸着面131と非吸着面132の回路接続を示しており、QCMセンサ120Kが122K(a)の位置では、図中に接続状況をトナー吸着面は破線h02、トナー非吸着面は破線h01で記載している。
【０１３４】
また、反転トナー除去ローラー用の電源について、本実施例ではトナー剥離時にQCMセンサ上のトナー吸着面バイアスを実施例１と同様の剥離コントラストが持たせられるように+800[V]に設定すれば、本実施例における反転トナーはプラス帯電しているため、反転トナー除去ローラー123K(a)をGND接続することでQCMセンサ上の反転トナーは除去可能となり、電源は不要となる。
【０１３５】
（タイミングチャートの説明）
本実施例におけるタイミングチャートを図１５に示しており、前述の実施例とは異なる本実施例の特徴箇所について説明を行う。
【０１３６】
実施例１および２に対する本実施例の特徴としては、反転トナーをQCMセンサに吸着させる場合、現像ローラーから直接吸着させることおよびQCMセンサが上述の通り、QCMセンサ支持部材によって上下に回動することから、タイミングチャートにおいて、コンデンサの電位推移904とQCMセンサの位置状態が以下のように異なることが大きな特徴であり、本実施例では（２）のスイッチ回路1105における各スイッチ（SW）のON,OFF状況の箇所にQCMセンサの位置状態を示すQCM direction のチャートを示した。チャートに示す通り今回の実施例では制御開始前にはQCMセンサは上に向いており反転トナー除去ローラー123K(a)と対向している状態で実験を行った。
【０１３７】
まずコンデンサの電位推移については計測前の反転トナーが存在する現像ローラーを基準バイアス（本実施例では−300[V]）とするため、実施例１および２のレベル（本実施例では−900[V]）まで上昇させず、実施例１および２で反転トナーが吸着したレベル（本実施例では基準バイアスに対し反転トナーを吸着させるため−400[V]のコントラストを設けていたため−700[V]に設定）までの充電電位とした。
【０１３８】
また、QCMセンサがQCMセンサ支持部材によって上下に回動することから、タイミングチャート上に各フローでのQCMセンサの位置状態の表記をバイアス推移とSW推移を示すチャート間に追加を行った。
【０１３９】
本タイミングチャートからQCMセンサの位置状態はQCMセンサを用いたQ/M測定時のみ現像ローラーと対向する方向122K(b)に存在し、QCMセンサから付着トナーを剥離する状態やコンデンサC1(1211)充電時などの他の状態では常にQCMセンサの位置は反転トナー除去ユニット123Kの反転トナー除去ローラー123K(a)に対向する方向122K(a)に向けられている状況である。尚、本実施例においても実施例１と同じC1充電時間をΔT1、トナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として実験を行った。
【０１４０】
（Q/M測定詳細シーケンスの説明）
次に本実施例におけるQ/M測定シーケンスの機能フローでの前述の実施例と異なる箇所について実施例１と同様に図６および図７(a)〜(e)を用いて説明を行う。
（コンデンサC1(1211) 充電フロー：図７(a)  S1301）
本フローについて基本的に実施例１記載のフローと同じであり、本実施例におけるタイミングチャート図１５に記載した通り、本実施例では−700[V]まで充電することを特徴とする。
【０１４１】
（トナー剥離フロー：図７(b) S1302）
今回の実施例では前フローであるコンデンサC1(1211)充電フロー後に剥離フローを設ける制御を組み込んで実施した。従って、基本的には実施例１と同様、QCMセンサのトナー吸着面のバイアスを反転トナー除去バイアス（実施例１と同様の剥離コントラストが持たせられるように+800[V]）印加で任意のタイミングでトナー剥離するフローと同じフローである。
【０１４２】
尚、本実施例の構成では計測後QCMセンサを反転トナー除去ユニットに対向させた状態で、QCMセンサのトナー吸着面のバイアスを実施例１と同様の剥離コントラストが持たせられるような反転トナー除去バイアス（本実施例では+800[V]）印加で任意のタイミングでトナー剥離が可能となるため、任意のタイミングで設定しても構わない。
【０１４３】
（吸着トナー除去後のQCM上のトナー吸着前質量計測フロー：図７(c) S1303）
実施例１の違いとしては、本フロー中はQCMセンサ上に現像ローラー上から反転トナーを付着させないために、QCMセンサのトナー吸着面のバイアスは常に現像ローラーと同一（本実施例では−300[V]）に設定し、設定直後にQCMセンサを現像ローラーと対向する方向122K(b)に回動させることが特徴である。その他は基本的に実施例１と同様の制御フローである。
【０１４４】
（トナー帯電量計測フロー  図７(d)  S1304）
トナー帯電量計測フローについて、本実施例では前述のコンデンサC1(1211) 充電フローに記載した通り、コンデンサ充電電位が−700[V]であることから、−700[V]から反転トナー付着による電位減衰分を全付着反転トナーのQとしてとらえることを特徴としており、その他は基本的に実施例１と同様の制御フローである。
【０１４５】
（計測トナー吸着後のQCM上のトナーの質量計測フロー図７(e) S1305）
本フローについては上述のトナー吸着前質量計測フローと同じ制御フローであるため説明は割愛する。
【０１４６】
（吸着トナーのQ/M算出について 図６ S1306）
本フローについても実施例１に示した場合と同じ計算手法で算出できるため、説明を割愛する。
【０１４７】
以上の制御フローを用いた本実施例の効果を検証するため、図１４に示す詳細回路図と同様の回路構成、図１５に示すタイミングチャートに基づく制御を組込み、実施例１と同様にQCMセンサ120Kを用いて、現像剤回収ローラー上の反転トナーのQ/M測定とその時の平均反転かぶり量を測定する実験を実施した。
【０１４８】
その結果、実施例１および２と同じ３[%]の画像印字率のサンプルを同一の画像形成条件で新品のカートリッジを用いて実験を実施したところ、15000枚目に測定した反転かぶり濃度測定で5[%]、平均反転トナー帯電量で10[μC/g]を超えており、画像形成装置の使用耐久状況に応じた現像剤回収ローラー上の反転トナーの平均反転帯電量推移と出力画像の画質評価との相関関係が得られたことから、本発明における本実施例の効果も有効であることが確認された。
【０１４９】
尚、本実施例ではQCMセンサはQCMセンサ支持部材により回動させることで現像ローラーの対向位置もしくは反転トナー除去ローラーの対向位置に移動し、Q/M計測とQCMトナー吸着面のトナー剥離を機能分離する構成で反転トナーQ/M検知を行う実施例を示した。
【０１５０】
しかしながら、同様の機能を達成できる装置構成として、例えばQ/M計測時には現像ローラーと対向する位置にQCMセンサを設置し、除去時には回転以外の別の動作方法（例えば平行移動（各方向）やクリアランスの確保など）で現像ローラー対向位置から移動させ、QCMセンサ上の吸着トナーを例えば電気的な吸着除去に限らず、QCMセンサのトナー吸着面にトナー除去可能な風力でQCMセンサを破損しない方向、負荷（強度、時間）の空気をブローする手段や、ウエブでふき取るなど当該事業者がトナー除去に用いる他の手段を用いてトナー除去機能を実現することが可能であれば別段、本実施例における構成手段に限定するものではない。
【０１５１】
また、実施例１と同様に本実施例においてもトナー交換レベルに到達時点だけでなく、予め交換時期を想定して事前に報知を行うことや使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。
【０１５２】
また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０１５３】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【０１５４】
［実施例４］
本発明における第四の実施例における画像形成装置の装置概要図は図１と同等である。すなわち画像形成装置の図面番号において第一の実施例と同一の物は同じ機能を有する構成部品であるため、説明を省略し、特徴的な構成については第一の実施例と同様に全色カートリッジ共通のため、Blackトナーカートリッジおよびその周辺の構成を用いて説明を行う。
【０１５５】
（M計測回路の概要説明）
本発明における基本的な構成は以下を除き実施例１と同様である。一方、実施例１との差異構成としての特徴的な構成としては、QCMセンサに付着した反転トナーの吸着量（質量M）によりトナー劣化レベルを把握する構成であることが最大の特徴である。すなわち図１７の概要回路図に示すようにQCMセンサの吸着面に付着した反転トナーの平均帯電量を測定するためのコンデンサを含む実施例１におけるQ測定回路が存在しないことが最大の差異である。従って、コントローラ側においてもM算出しか行わないことから、実施例１におけるQ/M算出1106はM算出回路1111となり、簡易な回路構成で反転トナー検知ができる点が最大の特徴である。
【０１５６】
（詳細回路図の説明）
上述の概要説明箇所に記載した通り、本発明における回路構成はQ測定回路が存在せず、図１７に示すようにQCMセンサのトナー吸着面には電極用電源しか接続されていないという点を除いては基本的に実施例１と同様の構成をとる。
【０１５７】
（タイミングチャートの説明）
本実施例におけるタイミングチャートを図１８に示しており、前述の実施例１（図５）とは異なる本実施例の特徴箇所について説明を行う。
【０１５８】
本実施例では前述に記載した通り、Q測定回路が存在しないつまりはコンデンサが存在しないことからコンデンサの充電推移（実施例１における904）およびQ測定回路に用いたスイッチング回路（実施例１におけるSW1）が存在しない。従って、コンデンサ充電フローおよびトナー帯電量計測フローが本タイミングチャートには存在しない。従って本実施例には実施例１にあるC1充電時間ΔT1は存在しないが、その他のタイミングについては実施例１と同じトナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として実験を行った。
【０１５９】
（M測定詳細シーケンスの説明）
次に本実施例におけるM測定詳細シーケンスの測定について実施例１との差異部分の説明を行う。
【０１６０】
本測定シーケンスにおいても実施例１と同様に現像バイアス電位（−300[V]）およびドラムバイアス電位（−500[V]）が印加されかつ非画像領域（＝非露光領域）に付着した反転トナーを付着させることでM測定シーケンスを実施する。
【０１６１】
M測定シーケンスの全体のフローを図１９に示す。M測定シーケンスは実施例１のQ/M測定シーケンスに比べて、コンデンサの充電過程とトナー付着による帯電量測定過程がないため、図１９に示すようなシンプルな4つのフローで構成されている。
【０１６２】
また、各々のフローについても、各フローの詳細説明である図２０(a)〜(d)に示すようにQ測定に必要なコンデンサの充電過程とトナー付着による帯電量測定過程を省いて基本的にトナー吸着前後での周波数の差分からQCMセンサに付着したトナーの付着量を測定する実施例１に記載した方法でM測定を行うことと同一のため割愛する。
【０１６３】
以上の制御フローを用いた本実施例の効果を検証するため、本実施例における効果検証実験を実施した。
【０１６４】
本実施例における効果検証方法としては、実施例１と同様に画像印字率３[%]および５[%]の２つのA4サイズの文字パターンを使用して、各々の画像印字率毎に新品カートリッジを用意の上、耐久実験を行った。また耐久試験中は印刷前の新品初期および2500枚毎に17500枚まで出力枚数時の画像サンプル出力毎にQCMセンサに付着した反転トナーの付着量および実施例１と同様の方法で平均反転かぶり濃度の測定を行った。
【０１６５】
実験結果について、画像印字率３[%]の結果を図２１に、画像印字率５[%]の結果を図２２に示す。
【０１６６】
図２１および図２２に示す結果から、実施例１と同じく、平均反転かぶり濃度が5[%]の時点で非画像領域へのトナー付着が気になったため、実施例１と同様にカートリッジ交換レベルとして設定することとした。
【０１６７】
その時のQCMセンサ上の反転トナー付着量は、画像印字率３[%]および画像印字率５[%]ともに3[μg]を超えている。そのため本実施例でも、印刷枚数や印印字率とカートリッジ寿命の一次相関ではなく平均反転かぶり濃度と相関のある反転トナー付着量が3[μg]を超えた時点でカートリッジの寿命と判断することが的確であることが示された。
【０１６８】
また本実施例においても、カートリッジ寿命時点でカートリッジ交換を報知するよりも、予め事前に交換用のカートリッジを準備してもらう目的で交換予告報知を行う方がよりユーザーにとっては丁寧である。
【０１６９】
そこで、本実施例のケースでは例えばトナー付着量が1.5[μg]付着する時点で報知を出すことでユーザーに交換用カートリッジを用意してもらえば、カートリッジ交換まで5000枚以上のマージンが確保できることになる。
【０１７０】
従って、本実施例においても、実施例１と同様にトナー交換レベルに到達時点だけでなく、予め交換時期を想定して事前に報知を行うことや使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。
【０１７１】
また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０１７２】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【０１７３】
［実施例５］
本発明における第四の実施例における画像形成装置の装置概要図は図１０と同等である。画像形成装置の図面番号において前述の実施例と同一の物は同じ機能を有する構成部品であるため、説明を省略し、特徴的な構成については第一の実施例と同様に全色カートリッジ共通のため、Blackトナーカートリッジおよびその周辺の構成を用いて説明を行う。
【０１７４】
本発明における基本的な構成は実施例２と同様である。一方、実施例２との差異構成としての特徴的な構成としては、QCMセンサに付着した反転トナーの吸着量（質量M）によりトナー劣化レベルを把握する構成であることが最大の特徴である為、図２３に示す詳細回路図にある。
【０１７５】
すなわち図２３の回路図に示すようにQCMセンサの吸着面に付着した反転トナーの平均帯電量を測定するためのコンデンサを含む実施例２におけるQ測定回路が存在しないことが最大の特徴であり、より簡易な回路構成で反転トナー検知ができる。従ってコントローラ部については実施例４と同様Q/M算出回路ではなくM算出回路のみが存在することになる。
【０１７６】
（詳細回路図の説明）
上述の構成説明箇所に記載した通り、本発明における回路構成はQ測定回路が存在せず、図２３に示すようにQCMセンサのトナー吸着面には電極用電源しか接続されていないという点を除いては基本的に実施例２と同様の構成をとる。
【０１７７】
（タイミングチャートの説明）
本実施例におけるタイミングチャートを図２４に示しており、前述の実施例２（図１２）とは異なる本実施例の特徴箇所について説明を行う。
【０１７８】
本実施例では前述に記載した通り、Q測定回路が存在しないつまりはコンデンサが存在しないことからコンデンサの充電推移（実施例２（図１１）における904）およびQ測定回路に用いたスイッチング回路（実施例２におけるSW1）が存在しない。従って、コンデンサ充電フローおよびトナー帯電量計測フローが本タイミングチャートには存在しない。従って本実施例は実施例４と同じトナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として実験を行った。
【０１７９】
（M測定詳細シーケンスの説明）
次に本実施例におけるM測定詳細シーケンスの測定について実施例４との差異部分の説明を行う。
【０１８０】
本実施例におけるM測定詳細シーケンスの説明については、上述のタイミングチャート説明と同様、実施例４におけるドラム表面に帯電されたドラムバイアス（本実施例では−500[V]）を前述の詳細回路図の説明箇所に記載した回収ローラー用電源から現像剤回収ローラーバイアスに印加させるバイアスとすることで実施例４と同じ制御シーケンスとなることから詳細シーケンスフローの図20(a)〜(d)における詳細説明については割愛する。
【０１８１】
また、本実施例における詳細制御フロー、（トナー剥離フロー：図２０(a)  S2301）についてはドラム上の反転帯電トナー検知ではないため、新品初期（初回）のQCMセンサを用いた反転帯電トナーのM検知では不要と考えられるが、２回目以降は常に前回における反転帯電トナーのM検知時に使用した反転帯電トナーはいずれかのタイミングでトナー剥離シーケンスを実行しない限りQCMセンサ上に存在するため、本実施例では常にトナー剥離フローを組込み、M測定を行うこととする。  
【０１８２】
以上の制御フローを用いた本実施例の効果を検証するため、図２３に示す詳細回路図と同様の回路構成、図２４に示すタイミングチャートに基づく制御を組込み、実施例４と同様にQCMセンサ120Kを用いて、反転トナーの付着量測定とその時の平均反転かぶり量を測定する実験を行った。
【０１８３】
その結果、実施例４と同様に同じ３[%]の画像印字率のサンプルを同一の画像形成条件で新品のカートリッジを用いて実験を実施したところ、15000枚目に測定した平均反転かぶり濃度測定で5[%]、トナー付着量で3[μg]を超えており、画像形成装置の使用耐久状況に応じた反転トナーの付着量推移と出力画像の平均反転かぶり量との相関関係が得られたことから、本実施例の効果も有効であることが確認された。
【０１８４】
尚、本実施例では、現像ローラー上の反転トナーを回収する為の手法として現像剤回収ローラーと現像剤回収ローラーユニット121を構成する実施例で検討を行ったが、現像ローラー上の反転トナーを回収できる部材を別形状で設けても結果的にバイアス印加で一時的に反転トナーを回収することができる機能を有する構成であれば、例えばベルト部材やブラシ部材、スポンジ部材などの形状や例えば前記部材を複数本以上にわたって使用し反転トナーを回収するなどのその他の構成を用いるものであっても別段構わない。
【０１８５】
また、実施例１と同様に本実施例においてもトナー交換レベルに到達時点だけでなく、予め交換時期を想定して事前に報知を行うことや使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。
【０１８６】
また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０１８７】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【０１８８】
［実施例６］
本発明における第四の実施例における画像形成装置の装置概要図は図１３と同等である。画像形成装置の図面番号において第一の実施例と同一の物は同じ機能を有する構成部品であるため、説明を省略し、特徴的な構成については第一の実施例と同様に全色カートリッジ共通のため、Blackトナーカートリッジおよびその周辺の構成を用いて説明を行う。
【０１８９】
本発明における基本的な構成は実施例３と同様である。一方、実施例３との差異構成としての特徴的な構成としては、QCMセンサに付着した反転トナーの吸着量（質量M）によりトナー劣化レベルを把握する構成であることが最大の特徴である為、図２５に示す詳細回路図にある。
【０１９０】
すなわち図２５の回路図に示すようにQCMセンサの吸着面に付着した反転トナーの平均帯電量を測定するためのコンデンサを含む実施例３におけるQ測定回路が存在しないことが最大の特徴であり、より簡易な回路構成で反転トナー検知ができる。従ってコントローラ部については実施例４と同様Q/M算出回路ではなくM算出回路のみが存在することになる。
【０１９１】
（詳細回路図の説明）
上述の構成説明箇所に記載した通り、本発明における回路構成はQ測定回路が存在せず、図２５に示すようにQCMセンサのトナー吸着面には電極用電源しか接続されていないという点を除いては基本的に実施例３と同様の構成をとる。
【０１９２】
（タイミングチャートの説明）
本実施例におけるタイミングチャートを図２６に示しており、前述の実施例３（図１５）とは異なる本実施例の特徴箇所について説明を行う。
【０１９３】
本実施例では前述に記載した通り、Q測定回路が存在しないつまりはコンデンサが存在しないことからコンデンサの充電推移（実施例３（図１５）における904）およびQ測定回路に用いたスイッチング回路（実施例３におけるSW1）が存在しない。従って、コンデンサ充電フローおよびトナー帯電量計測フローが本タイミングチャートには存在しない。従って本実施例は実施例４と同じトナー剥離時間をΔT2、QCM上のトナー吸着前後の質量計測時間をΔT3、トナー帯電量計測時間をΔT4として実験を行った。
【０１９４】
（M測定詳細シーケンスの説明）
次に本実施例におけるに示すM測定詳細シーケンスの測定については実施例４との差異部分について説明を行う。
【０１９５】
実施例４との差異については、実施例４では反転トナーが存在するドラムバイアスが−500[V]であるのに対して、本実施例では反転トナーが存在する現像ローラーを基準バイアス（本実施例では−300[V]）となる。従って、反転トナーをQCMセンサの吸着面に吸着させるために必要なコントラストを前述までの実施例と同様に−400[V]確保するため、吸着面表面の吸着時のバイアスは−700[V]として与えたことが異なる。
【０１９６】
また、本実施例では、実施例４に対して、QCMセンサがQCMセンサ支持部材により回動させることで現像ローラーの対向位置もしくは反転トナー除去ローラーの対向位置に移動する特徴を持っている。従って、本QCMセンサを用いた反転トナー質量測定シーケンスにおいては、QCMセンサは反転トナー除去ローラーの対向位置に存在し、その他のシーケンス中は現像ローラーの対向位置に存在することが違いであり、その他の動作は基本的に実施例４と同じであるため割愛する。
【０１９７】
以上の制御フローを用いた本実施例の効果を検証するため、図２５に示す詳細回路図と同様の回路構成、図２６に示すタイミングチャートに基づく制御を組込み、実施例４と同様にQCMセンサ120Kを用いて、反転トナーの付着量測定とその時の平均反転かぶり量を測定する実験を行った。
【０１９８】
その結果、実施例４と同様に同じ３[%]の画像印字率のサンプルを同一の画像形成条件で新品のカートリッジを用いて実験を実施したところ、15000枚目に測定した平均反転かぶり濃度測定で5[%]、トナー付着量で3[μg]を超えており、画像形成装置の使用耐久状況に応じた反転トナーの付着量推移と出力画像の平均反転かぶり量との相関関係が得られたことから、本実施例の効果も有効であることが確認された。尚、本実施例ではQCMセンサはQCMセンサ支持部材により回動させることで現像ローラーの対向位置もしくは反転トナー除去ローラーの対向位置に移動し、Q/M計測とQCMトナー吸着面のトナー剥離を機能分離する構成で反転トナーQ/M検知を行う実施例を示した。
【０１９９】
しかしながら、同様の機能を達成できる装置構成として、例えばQ/M計測時には現像ローラーと対向する位置にQCMセンサを設置し、除去時には回転以外の別の動作方法（例えば平行移動（各方向）やクリアランスの確保など）で現像ローラー対向位置から移動させ、QCMセンサ上の吸着トナーを例えば電気的な吸着除去に限らず、QCMセンサのトナー吸着面にトナー除去可能な風力でQCMセンサを破損しない方向、負荷（強度、時間）の空気をブローする手段や、ウエブでふき取るなど当該事業者がトナー除去に用いる他の手段を用いてトナー除去機能を実現することが可能であれば別段、本実施例における構成手段に限定するものではない。
【０２００】
また、実施例１と同様に本実施例においてもトナー交換レベルに到達時点だけでなく、予め交換時期を想定して事前に報知を行うことや使用する色ごとの許容レベルや画像の使用用途（例えば手持ちメモレベル、公式文章レベルなど）に応じてユーザーもしくは開発者が任意に変更できるレベルであっても別段構わない。
【０２０１】
また、劣化レベルを把握する為に本実施例では2500印字枚数毎に検知したが、例えば電源立上げ初期のキャリブレーションなどの調整中や直後、あるいはトナーの劣化特性に応じて、検知枚数やタイミングなどの頻度の変更や、本実施例では採用していないが、温度や湿度センサなどに応じた環境の変動や、温度や湿度センサと印刷履歴を複合的に勘案し、劣化を予測するために必要な検知タイミングに検知を行っても別段構わない。
【０２０２】
さらに、カートリッジ交換レベルに到達した場合に少なくとも画像形成に使用可能なトナーが含まれる画像形成装置本体から着脱可能なトナー容器、トナーホッパーなどと呼称されるユニットや前述の現像装置108など、当該事業者がトナー劣化時にトナー交換機能を兼ねて交換を実施しているユニットを交換するもので結果として劣化トナーから劣化していないトナー供給が機能的に実現できるユニットの交換あっても別段構わない。
【産業上の利用可能性】
【０２０３】
電子写真方式を用いた画像形成装置において、画像形成に用いるためのトナーの反転帯電による劣化レベルを正確に把握することができる画像形成装置を提供することにある。
【符号の説明】
【０２０４】
（符号にある大文字のC,M,K,Yはトナー色を表しているので説明を割愛）
101：第１および第４における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例
102：第２および第５における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例
103：第３および第６における実施例に用いる画像形成装置の一例であるレーザービームプリンターの断面模式図の一例
105：像担持体の一例である感光体
106：感光体の帯電手段の一例である帯電ローラー
107：感光体の露光手段である露光装置
107(a)：帯電後の感光体表面に潜像を形成するための露光装置から発光される
光路
108：現像装置の一例である現像カートリッジ
108(a)：現像装置に格納された現像剤の一例であるトナーを担持し感光体上まで搬送するための現像ローラー
108(b)：現像装置においてトナーを格納するためのトナー格納部
108(c)：現像装置において現像ローラー上のトナー量を適正量に調整するための現像ブレード
108(d)：現像装置おいてトナー格納部のトナーを現像ローラーに供給するための供給ローラー
109：ドラム上のトナーを中間転写ベルト上に転写させる際に使用する一次転写ローラー
110：中間転写ベルト
111：中間転写ベルトの張架保持部材としての張架ローラー
112：中間転写ベルトを駆動させるための駆動ローラー
113：中間転写ベルト上のトナーを印刷用紙に転写させるための二次転写ロー
ラー
114：一次転写後にドラム上に残ったトナーを回収するためのクリーナーBOX
115：印刷用紙が格納されている給紙カセット
116：給紙カセットから印刷に用いる用紙を搬送路に搬送するための給紙
ローラー
117：給紙された用紙を搬送路内で搬送させるための搬送ローラー
118：給紙された用紙が搬送される際に通過する搬送路
119：二次転写された印刷用紙上のトナーを定着させるための定着ユニット
120：表面に付着したトナーの帯電量および質量が測定可能な
水晶振動子を用いたQCM水晶センサ（「QCMセンサ」表記も同一）
121：現像ローラー上に付着した反転トナーを回収するための現像剤回収
ローラーユニット
121(a)：現像剤回収ローラーユニットにある現像剤回収ローラー
121(b)：現像剤回収ローラーユニットにある現像剤回収ローラー上に付着したトナーを除去するための回収ローラークリーニングユニット
122：QCMセンサ支持部材によりQCMセンサの回動方向を示した矢印
122(a)：QCMセンサ支持部材が反転トナー除去ローラーと対向する方向に回
動した場合の位置模式図
122(b)：QCMセンサ支持部材が現像ローラーと対向する方向に回動した場合の位置模式図
123：QCMセンサ上に付着したトナーを除去するための反転トナー
除去ユニット
123(a)：反転トナー除去ユニットに含まれる反転トナー除去ローラー
123(b)：反転トナー除去ユニットに含まれる反転トナー除去ローラー
に付着したトナーを除去するための除去ローラークリーニング
ユニット
124：QCMセンサ支持部材
131：QCMセンサのトナー吸着面
132：QCMセンサのトナー非吸着面
133：QCMセンサのトナー吸着面側の電極
134：QCMセンサのトナー非吸着面側の電極
137：水晶ブランク
1101：1101は電荷Qと質量Mのみを測定するためにトナーを付着する電極で構成されるQ/M測定部
1102：QCMセンサに吸着したトナーの電荷Qを測定するQ測定回路
1103：QCMセンサに吸着したトナーの質量Mを測定するM測定回路
1104：Q/M測定部1101にトナーを静電的に吸着するための電位を生成する
電極用電源
1105：Q測定回路1102とM測定回路1103と電極用電源1104とQ/M測定
装置108とを必要に応じて接続/切断を行うスイッチ回路
1106： Q測定回路1102にて測定した電荷QとM測定回路1103にて測定し
た質量Mからトナーの帯電量Q/Mを算出するQ/M算出部
1107：画像形成装置の各種制御を行うためのCPUやメモリーetcが格納され
たコントローラ
1108：RAM
1109：ROM
1110：CPU
1111：M測定回路1103にて測定した質量Mからトナーの質量Mを算出する
M算出部
1112：帯電バイアス用電源
1113：現像バイアス用電源
1114：回収ローラー用電源
1201：Q/M測定回路とQCMセンサのトナー吸着面間のSW1
1202：M測定回路とQCMセンサのトナー非吸着面間のSW2
1203：GND接続とQCMセンサのトナー非吸着面間のSW3
1204：電極用電源とQCMセンサのトナー非吸着面間のSW4
1211：Q/M計測回路におけるQ計測用のコンデンサC1
1231：Q/M計測回路におけるコンデンサC1の充電電位を測定する電位計
1232：Q/M計測回路における電位計の電位推移から電荷量算出するための
電荷量算出部
1236：QCMセンサのトナー吸着面に電位を与えるための電極用電源
1501：QCMセンサの水晶振動子を発振させるための他励発振回路
1502：QCMセンサの水晶振動子の振動周波数を制御させるための周波数
制御回路
1503：QCMセンサを発振させるための回路用電源
1504：QCMセンサ回路に流れる電流を検出するための電流検出回路
【図１】
2018124329.tif 000004
【図２】
2018124329.tif 000005
【図３】
2018124329.tif 000006
【図４】
2018124329.tif 000007
【図５】
2018124329.tif 000008
【図６】
2018124329.tif 000009
【図７】
2018124329.tif 000010
【図８】
2018124329.tif 000011
【図９】
2018124329.tif 000012
【図１０】
2018124329.tif 000013
【図１１】
2018124329.tif 000014
【図１２】
2018124329.tif 000015
【図１３】
2018124329.tif 000016
【図１４】
2018124329.tif 000017
【図１５】
2018124329.tif 000018
【図１６】
2018124329.tif 000019
【図１７】
2018124329.tif 000020
【図１８】
2018124329.tif 000021
【図１９】
2018124329.tif 000022
【図２０】
2018124329.tif 000023
【図２１】
2018124329.tif 000024
【図２２】
2018124329.tif 000025
【図２３】
2018124329.tif 000026
【図２４】
2018124329.tif 000027
【図２５】
2018124329.tif 000028
【図２６】
2018124329.tif 000029