(57)【要約】【課題】現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能な現像装置、並びにこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容したケーシングである現像ケース５９と、二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、潜像担持体である感光体１に対向する現像領域まで二成分現像剤を搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、現像ケース５９内の二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段であるトナー濃度検出機構４００とを備える現像装置５で、現像ケース５９内の二成分現像剤の上方を浮遊するトナーの量を検出する浮遊トナー量検出手段である光透過型センサ２０１を有し、トナー濃度検出機構４００は、二成分現像剤のトナー濃度の検出に光透過型センサ２０１の検出結果を用いる。【選択図】図１
2015176095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容したケーシングと、
該二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、潜像担持体に対向する現像領域まで該二成分現像剤を搬送する現像剤担持体と、
該ケーシング内の該二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える現像装置において、
上記ケーシング内の上記二成分現像剤の上方を浮遊するトナーの量を検出する浮遊トナー量検出手段を有し、
上記トナー濃度検出手段は、上記二成分現像剤のトナー濃度の検出に該浮遊トナー量検出手段の検出結果を用いることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記二成分現像剤のキャリアの体積比によって変動する物性値を検出するキャリア体積比検出手段を備え、
上記トナー濃度検出手段は、該キャリア体積比検出手段の検出結果と上記浮遊トナー量検出手段の検出結果とを用いて該二成分現像剤のトナー濃度を検出することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、
上記キャリア体積比検出手段は、上記物性値として、上記二成分現像剤が通過する検知領域における透磁率を検出する透磁率検出手段であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の現像装置において、
上記浮遊トナー量検出手段は、上記ケーシング内の検出領域における光の透過量を検出する構成であり、該検出領域を形成し、該光が透過する壁面を清掃する検出用壁面清掃手段を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の現像装置において、
装置の駆動量を検出する装置駆動量検出手段を備え、
該装置駆動量検出手段の検出結果に基づいて上記浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の現像装置において、
作像する画像の画像面積率を検出する画像面積率検出手段を備え、
該画像面積率検出手段の検出結果に基づいて上記浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正することを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載の現像装置において、
装置の使用環境条件を検出する環境条件検出手段を備え、
該環境条件検出手段の検出結果に基づいて上記浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置における少なくとも該潜像担持体と該現像手段とを一つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至７の何れかに記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１乃至７の何れかに記載の現像装置を用い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、複写機、ファクスミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられる現像装置、並びに、この現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、潜像担持体上に形成した潜像を現像装置で顕像化する現像装置としては、現像剤としてトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いる現像装置が知られている。この現像装置では、ケーシング内に収容する二成分現像剤を現像剤担持体に供給し、現像剤担持体が潜像担持体に対向する現像領域で現像剤担持体の表面上の二成分現像剤中のトナーを潜像剤担持体上の潜像に供給し、潜像を可視像化している。
【０００３】
二成分現像剤を用いる現像装置では、ケーシング内の現像剤中のトナーが現像により消費されるため、トナー補給装置によりトナーが補給される。現像装置の現像能力を維持するためには、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（以下、トナー濃度という。）が所定の範囲内になるようにトナー補給装置からのトナー補給を適切に制御する必要がある。現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度センサとしては、現像剤の透磁率がトナー濃度によって異なることを利用してトナー濃度を検出するものが知られている（特許文献１〜３）。現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサの出力特性は、トナー濃度が低ければセンサ近傍のキャリアの量が増加して透磁率が高くなり、センサ出力値が上昇する。逆に、トナー濃度が高ければセンサ近傍のキャリアの量が減少して透磁率が低くなり、センサ出力値が下降する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサを用いる構成では、現像剤の嵩密度が変化すると、現像装置内の現像剤のトナー濃度が同じであっても、センサ出力値が異なることがある。現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサのセンサ出力は、センサ近傍を移動する現像剤中のキャリアの体積比によって決定する。二成分現像剤が含有するトナーが劣化すると現像剤の流動性が低下し、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。また、二成分現像剤が含有するキャリアが劣化すると、キャリアの帯電性能が低下し、キャリア同士の静電的な反発力が低下するため、現像剤が締まって嵩密度が高くなる。
【０００５】
現像剤の嵩密度が高くなった状態では、現像剤を構成するトナーやキャリアの各粒子の間の隙間が狭くなり、現像剤中のキャリアの体積比が大きくなるため、トナー濃度が同じであってもセンサ出力値としてはトナー濃度が低い状態を検出する。このように現像剤の嵩密度が変化すると、現像装置内の現像剤のトナー濃度が同じであっても、センサ出力値が異なることがある。
【０００６】
また、特許文献１には、透磁率を検出するトナー濃度センサ以外に、現像剤の光学的な反射濃度がトナー濃度によって異なることを利用してトナー濃度を検出するトナー濃度センサについての記載もある。このようなトナー濃度検出手段では、キャリアとトナーとで光の反射量が異なることを用いてトナー濃度を検出するものであり、そのセンサ出力は、センサ近傍を移動する現像剤中のキャリアの体積比によって決定する。このため、現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサと同様に、現像剤の嵩密度が変化し、現像剤中のキャリアの体積比が変化すると、現像装置内の現像剤のトナー濃度が同じであっても、センサ出力値が異なることがある。
【０００７】
上述した現像剤の透磁率や反射濃度を検出する構成は、現像剤のトナー濃度が変化することによって変動する現像剤の物性値として、現像剤中のキャリアの体積比を間接的に検出するものである。現像剤中のキャリアの体積比を検出する構成では、トナー濃度が変化しなくても、現像剤の嵩密度が変化すると出力値が変化するため、現像剤の嵩密度が変動したときに、トナー濃度を良好に検出することが出来なくなるおそれがある。
【０００８】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、次の通りである。すなわち、現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能な現像装置、並びにこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容したケーシングと、該二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、潜像担持体に対向する現像領域まで該二成分現像剤を搬送する現像剤担持体と、該ケーシング内の該二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出手段とを備える現像装置において、上記ケーシング内の上記二成分現像剤の上方を浮遊するトナーの量を検出する浮遊トナー量検出手段を有し、上記トナー濃度検出手段は、上記二成分現像剤のトナー濃度の検出に該浮遊トナー量検出手段の検出結果を用いることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能であるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係るプリンタ全体の概略構成図。
【図３】画像形成ユニットの拡大説明図。
【図４】本実施形態に係るプリンタにおけるトナー濃度制御を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図５】トナー濃度と透磁率出力電圧値との関係を示すグラフ。
【図６】プロセス線速と透磁率出力電圧値との関係を示すグラフ。
【図７】制御電圧と透磁率出力電圧値との関係を示すグラフ。
【図８】初期剤及び経時使用剤のトナー濃度と透磁率出力電圧値との関係を示すグラフ。
【図９】トナー濃度と光透過量との関係を示すグラフ。
【図１０】初期剤を使用し始めてからの駆動量が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフ。
【図１１】二つのトナー濃度の検出結果の平均値をトナー濃度として使用する制御処理の一例のフローチャート。
【図１２】制御電圧を補正する制御処理のフローチャート。
【図１３】光透過型センサによる検知部を清掃する清掃手段の説明図、（ａ）は発光部側を清掃する状態の説明図、（ｂ）は受光部側を清掃する状態の説明図。
【図１４】清掃部材の回転時の光透過量の測定値の一例を示すグラフ。
【図１５】作像画像の画像面積率が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフ。
【図１６】使用環境が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を画像形成装置としてのプリンタ（以下、「プリンタ５００」という）に適用した、実施形態について説明する。
まず、プリンタ５００の全体について説明する。図２は、本実施形態のプリンタ５００全体の概略構成図である。
【００１３】
プリンタ５００は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック（以下、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を備えている。これらの画像形成ユニット６は互いに異なる色のＹトナー、Ｃトナー、Ｍトナー及びＫトナーを用いるが、それ以外の構成は四色共通である。以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字を適宜省略して説明する。
【００１４】
図２に示すプリンタ５００では、四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の下方に光書込ユニット２０が設けられている。潜像形成手段である光書込ユニット２０は、画像情報に基づきレーザー光Ｌを四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のそれぞれの感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に照射する。これにより、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面上に各色に対応した静電潜像が形成される。
静電潜像が形成された感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面は、詳細は後述する現像装置５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）によって現像され、感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像がそれぞれ形成される。
【００１５】
光書込ユニット２０の構成として、図２では光源から発したレーザー光Ｌを不図示のモータにより回転駆動されるポリゴンミラー２１で偏向させながら複数のレンズ・ミラーを介して感光体１に照射するものを描いている。しかし、光書込ユニット２０の構成としては、このようなポリゴン走査方式以外にＬＥＤアレイ方式を用いることもできる。ＬＥＤアレイ方式は、ポリゴン走査方式で光源としてレーザーダイオードを用いる代わりに、光源としてＬＥＤを用いるものである。
【００１６】
光書込ユニット２０の図中下側には、第一給紙カセット３１及び第二給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録体たる転写紙Ｐが複数枚重ねられた転写紙束の状態で収容されており、一番上の転写紙Ｐには、第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。
【００１７】
第一給紙ローラ３１ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第一給紙カセット３１内の一番上の転写紙Ｐが、第一給紙カセット３１から排出される。排出された転写紙Ｐは、第一給紙カセット３１に対して図２中の右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて搬送される。
また、第二給紙ローラ３２ａが図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第二給紙カセット３２内の一番上の転写紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた転写紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。
【００１８】
給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、転写紙Ｐを搬送ローラ対３４から送られてくる転写紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、転写紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
【００１９】
四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の図２中上方には、中間転写体たる中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット４０が配設されている。この転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニング装置４２、第一ブラケット４３、第二ブラケット４４等を備えている。また、四つの一次転写ローラ４５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）、二次転写バックアップローラ４６、ベルト駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９等も備えている。
【００２０】
中間転写ベルト４１は、これら八つのローラに張架されながら、ベルト駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。四つの一次転写ローラ４５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）との間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に四色重ね合わせトナー像（以下、「四色トナー像」という）が形成される。
【００２１】
二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対３５は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の四色トナー像に同期させ得るタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で転写紙Ｐに一括二次転写される。そして、転写紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２２】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト４１には、転写紙Ｐに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、ベルトクリーニング装置４２によってクリーニングされる。
【００２３】
二次転写ニップの上方には、加圧ローラ６１や定着ベルトユニット６２などを備える定着装置６０が配設されている。この定着装置６０の定着ベルトユニット６２は、定着ベルト６４を、加熱ローラ６３、定着テンションローラ６５、定着駆動ローラ６６によって張架しながら、図２中反時計回りに無端移動せしめる。加熱ローラ６３は、ハロゲンランプ等の発熱源６３ａを内包しており、定着ベルト６４を裏面側から加熱する。このようにして加熱される定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回りに回転駆動される加圧ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。
【００２４】
二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着装置６０内に送られる。そして、定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４によって加熱されたり、加圧ローラ６１によって押圧されたりして、フルカラートナー像が定着せしめられる。
【００２５】
このようにして定着処理が施された転写紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ５００本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された転写紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
【００２６】
転写ユニット４０の上方には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーを収容するトナー収容器たる四つのトナーカートリッジ１００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が配設されている。トナーカートリッジ１００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）内の図示しないＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーは、それぞれ画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の現像装置５（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に適宜供給される。これらトナーカートリッジ１００（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）とは独立してプリンタ５００本体に脱着可能である。
【００２７】
以上の構成のプリンタ５００においては、四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）や光書込ユニット２０などにより、トナー像を作像する作像手段が構成されている。
以下、画像形成ユニット６についてより詳しく説明する。
【００２８】
図３は、四つの画像形成ユニット６（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）のうちの一つの拡大断面図である。
画像形成ユニット６は、図３に示すように、ドラム状の感光体１、感光体クリーニング装置２、不図示の除電装置、帯電装置４及び現像装置５等を備えている。この画像形成ユニット６は、プロセスカートリッジとしてプリンタ５００本体に一体的に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００２９】
帯電装置４は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転せしめられる感光体１の表面を一様帯電せしめる。図３においては、図示しない電源によって帯電バイアスが印加されながら、図中反時計回りに回転駆動される帯電ローラを感光体１に当接させることで、感光体１を一様帯電せしめる方式の帯電装置４を示した。帯電ローラの代わりに、帯電ブラシを当接させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャーのように、感光体１に対して非接触で帯電処理を施すものを用いてもよい。帯電装置４によって一様帯電せしめられた感光体１の表面は、光書込ユニット２０から発せられるレーザー光Ｌによって露光走査されて対応する色の静電潜像を担持する。
【００３０】
図１は、画像形成ユニット６が備える現像装置５と感光体１との拡大断面図であり、図３に示す現像装置５とは、長手方向（紙面に直行する方向）における位置が異なる。図３は、現像装置５の紙面に直行する方向の奥側端部近傍の断面図であり、図１は、現像装置５の紙面に直行する方向の手前側端部近傍の断面図である。
【００３１】
現像装置５は、内部にトナーと磁性キャリアとを含んだ二成分現像剤である現像剤Ｇを収容するケーシングである現像ケース５９を備える。現像装置５は、現像ケース５９によって内部に現像剤Ｇを収容する現像剤収容部を形成し、現像ケース５９内の現像剤収容部は、仕切部材５８によって、第一搬送経路５３（第一現像剤収容部）と第二搬送経路５４（第二現像剤収容部）とに仕切られている。現像装置５は、第一搬送経路５３の上方に現像ローラ５１を備える。また、現像ケース５９は、現像ローラ５１の表面が感光体１の表面と対向するように現像ローラ５１の表面移動方向における現像ローラ５１表面の一部分を露出させるための現像用開口５９ａを備える。
【００３２】
第一搬送経路５３内の現像剤Ｇは、第一現像剤搬送部材としての第一搬送スクリュ５５によって、紙面の手前側から奥側に現像ローラ５１の長手方向に沿って搬送される。これに対して、第二搬送経路５４内の現像剤Ｇは、第二現像剤搬送部材としての第二搬送スクリュ５６によって、紙面の奥側から手前側に第一搬送経路５３とは逆方向に搬送される。
また、図１に示すように、現像装置５の第二搬送経路５４の手前側端部近傍の底部には透磁率センサ５７が固定されており、透磁率センサ５７の検知結果に基づいて第二搬送経路５４内を搬送途中の現像剤Ｇのトナー濃度が検出される。
【００３３】
第一搬送経路５３と第二搬送経路５４とは、長手方向両端部を除く領域に配設された仕切部材５８によって隔絶されるとともに、仕切部材５８の介在しない長手方向両端部で連通する。すなわち、第一搬送スクリュ５５によって第一搬送経路５３の下流側端部に搬送された現像剤Ｇは、仕切部材５８の奥側端部の開口部を介して第二搬送経路５４の上流側端部に受け渡され、その後に第二搬送スクリュ５６によって搬送される。第二搬送スクリュ５６によって第二搬送経路５４の下流側端部に搬送された現像剤Ｇは、仕切部材５８の手前側端部の開口部を介して第一搬送経路５３の上流側端部に受け渡され、その後に第一搬送スクリュ５５によって搬送される。こうして、現像装置５の内部では、二つの搬送経路（５３及び５４）の間に現像剤Ｇの循環経路が形成される。
【００３４】
このように現像装置５内の循環経路中を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、磁性キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によって磁性キャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネットローラ５１ｂと、マグネットローラ５１ｂの周囲を回転する現像スリーブ５１ａと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネットローラ５１ｂの周囲を現像スリーブ５１ａが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（現像スリーブ５１ａ上）を移動することになる。
【００３５】
現像剤担持体としての現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像スリーブ５１ａの図１中の矢印で示す反時計回り方向の回転にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード５２との対向位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体１との対向位置である現像領域まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体１上に形成された静電潜像にトナーが吸着される。
【００３６】
現像装置５では、マグネットローラ５１ｂの磁力が現像剤Ｇ中の磁性キャリアに作用して、第一搬送経路５３内を移動する現像剤Ｇの一部が現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２（現像剤規制部材）の位置で掻き取られて、第一搬送経路５３に戻される。一方、ドクターブレード５２と現像ローラ５１との隙間であるドクターギャップを通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１と感光体１とが対向する現像領域に到達する。現像領域に到達した現像剤Ｇは、穂立ちして磁気ブラシとなって感光体１に摺接し、この摺接によって現像ローラ５１に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体１上の潜像に付着する。
【００３７】
その後、現像領域を通過した現像剤Ｇは、現像スリーブ５１ａの回転と共に、マグネットローラによって反発磁界が形成される現像剤離間位置に到達する。現像剤離間位置では、反発磁界が磁性キャリアに影響して、現像領域通過後の現像ローラ５１表面上に担持されていた現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び第一搬送経路５３に戻されて、第一搬送経路５３の下流側に向けて搬送され、図１及び図３中奥側端部の仕切部材５８の開口部を介して第二搬送経路５４の上流側端部に移動する。
【００３８】
さらに、第二搬送経路５４の上流側端部に移動した現像剤Ｇは、図３に示すトナー補給路１４３を介してトナー補給口１４４から補給された補給トナーとともに第二搬送スクリュ５６によって搬送され、第二搬送経路５４の下流側端部に達する。そして、図３中の手前側端部の仕切部材５８の開口部を介して第一搬送経路５３の上流側端部に移動する。現像装置５内では、このような一連の現像剤Ｇの循環が繰り返される。
【００３９】
図４は、トナー濃度制御を行う制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。制御手段としての制御部３００は、四つの現像装置５のそれぞれに設けられているが、その基本的構成はいずれも同様であるので、色分け符号（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を省略して説明する。図４に示すように、制御部３００は、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ３０１）、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ３０２）及びＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ３０３）等を備える。なお、本実施形態では、それぞれの現像装置５の制御部３００の一部（ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３等）は複数の現像装置５の間で共用されている。
【００４０】
図４において、プリンタ５００の制御部３００は、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、Ｉ／Ｏユニット３０４等から構成されている。Ｉ／Ｏユニット３０４には、透磁率センサ５７及び光透過型センサ２０１がそれぞれ図示しないＡ／Ｄ変換器を介して接続されている。
本実施形態の現像装置５では、制御部３００と、透磁率センサ５７と、光透過型センサ２０１とにより、トナー濃度検出機構４００を構成する。
【００４１】
透磁率センサ５７は、第二搬送スクリュ５６によって搬送される現像剤Ｇの透磁率に応じた値の電圧を出力する。現像剤Ｇの透磁率は、現像剤Ｇのトナー濃度と良好な相関を示すため、透磁率センサ５７は現像剤Ｇのトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、トナー補給制御部である制御部３００に送られる。また、各色の画像形成ユニット６は、それぞれ図示しない情報記憶手段を備えており、この中に各色用の透磁率センサ５７からの出力電圧の目標値である「濃度目標値Ｖｔｒｅｆ」のデータを格納している。
【００４２】
制御部３００は、各色の現像装置５について、各色の透磁率センサ５７からの出力電圧の値である透磁率出力電圧値Ｖｔと、各色用の濃度目標値Ｖｔｒｅｆとを比較する。そしてし、各色のトナーカートリッジ１００に連結する不図示の粉体ポンプを駆動するトナー補給駆動モータ１３１を比較結果に応じた時間だけ駆動させる。これにより、トナーカートリッジ１００内のトナーを、粉体ポンプを介して現像装置５内に補給する。このようにして粉体ポンプの駆動が制御（トナー補給制御）されることで、現像時のトナーの消費に伴ってトナー濃度が低下した現像剤Ｇに適量のトナーが補給され、現像装置５内の現像剤Ｇのトナー濃度が所定の範囲内に維持される。
【００４３】
図５は、現像装置５内の現像剤Ｇのトナー濃度（重量パーセント：ｗｔ％）のみが変化した場合のトナー濃度と、透磁率センサ５７の検出値である透磁率出力電圧値Ｖｔとの関係を示すグラフである。
図５に示すように、横軸にトナー濃度（％）を取り、縦軸に透磁率出力電圧値Ｖｔ（Ｖ）を取ると、あるトナー濃度の範囲ではトナー濃度と透磁率出力電圧値Ｖｔとが直線近似する。また、図５から分かるように、トナー濃度が高いほど、透磁率出力電圧値Ｖｔが小さくなる特性を示す。この特性を利用して、透磁率センサ５７の出力値である透磁率出力電圧値Ｖｔが、濃度目標値Ｖｒｅｆより大きい場合に、その現像装置５に対応したトナー補給駆動モータ１３１を駆動してトナー補給動作を行う。
【００４４】
図６は、現像装置５内の現像剤Ｇのトナー濃度は固定で、プロセス線速のみが変化した場合のプロセス線速と、透磁率出力電圧値Ｖｔとの関係を示すグラフである。
様々な紙種、紙厚に対応するために、複数のプロセス線速を持つ画像形成装置が知られている。プリンタ５００において複数のプロセス線速で画像形成を行う場合、そのプロセス線速が異なるとき、現像装置５内の現像剤Ｇのトナー濃度が同一であっても透磁率センサ５７の出力値である透磁率出力電圧値Ｖｔは異なった値として出力される。具体的には、プロセス線速が速いほど、現像装置５内の搬送スクリュ（５５，５６）の回転速度が速くなることで、現像剤Ｇの嵩密度が低下し、現像剤Ｇ中の空気の隙間が多くなる。このため、トナー濃度が同一であってもプロセス線速が速いほど、透磁率出力電圧値Ｖｔの値は小さくなり、トナー濃度が高いような検出結果となる。
【００４５】
図６は、横軸にプロセス線速（ｍｍ／ｓ）を取り、縦軸に透磁率出力電圧値Ｖｔ（Ｖ）を取ったグラフである。図６におけるプロセス線速は、感光体１の表面移動速度である。図６に示すように、プロセス線速が変わることで透磁率出力電圧値Ｖｔが変わるため、プリンタ５００で複数のプロセス線速で画像形成を行う場合は、線速ごとに透磁率センサ５７の出力値である透磁率出力電圧値Ｖｔを補正する。
【００４６】
図７は、現像装置５内の現像剤Ｇのトナー濃度やプロセス線速は固定で、透磁率センサ５７に対して入力する電圧（以下、「制御電圧Ｖｔｃｎｔ」という）が変化した場合の、制御電圧Ｖｔｃｎｔと、透磁率出力電圧値Ｖｔとの関係を示すグラフである。
【００４７】
各色の現像装置５にそれぞれ搭載されている透磁率センサ５７は、コイル、抵抗、コンデンサなどからなる電子回路と、被検対象とする現像剤Ｇとによって磁性回路を形成して現像剤Ｇの透磁率を測定するものである。透磁率センサ５７は、製品毎に出力特性がばらつきを生じる。また、現像装置５においては、透磁率センサ５７自体の感度に起因するセンサ出力特性のばらつきの他に、現像装置５内の各種部品の寸法誤差、形状誤差、組付誤差などに起因するセンサ出力特性のばらつきが生じる。
【００４８】
そこで、プリンタ５００のＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２及びＲＡＭ３０３等からなる制御部３００は、各色の画像形成ユニット６について、ユーザーのもとでの初回使用に先立って、透磁率センサ５７の校正を行うようになっている。
具体的には、現像装置５に搭載された透磁率センサ５７には、例えば図７に示すように、透磁率センサ５７に対する入力電圧である制御電圧Ｖｔｃｎｔが大きくなるほど透磁率出力電圧値Ｖｔが大きくなるという特性がある。しかし、その直線の傾きは、個々の透磁率センサ５７とこれを備える現像装置５とによって微妙に異なっている。新品の状態の現像装置５においては、その内部に初期剤が封入されている。制御部３００は、感光体１等を所定のプロセス線速で駆動しながら、初期剤を被検対象にしている透磁率センサ５７からの出力電圧値（透磁率出力電圧値Ｖｔ）を所定の値で安定させるように、透磁率センサ５７に対する制御電圧Ｖｔｃｎｔを調整する。
【００４９】
このような制御電圧Ｖｔｃｎｔの調整が初期校正である。初期校正後には、制御電圧Ｖｔｃｎｔがその調整値に固定される。
各色のプロセスカートリッジである画像形成ユニット６には、それぞれ図示しない情報記録手段を設けている。そして、制御部３００は、透磁率センサ５７の初期校正を終えると、初期校正によって設定された制御電圧Ｖｔｃｎｔの値を、画像形成ユニット６の情報記憶手段に記憶させる。
【００５０】
図８は、トナー濃度と、透磁率出力電圧値Ｖｔとの関係を示すグラフであり、図中のＡのグラフで示す初期剤と、図中のＢのグラフで示す経時使用剤とでのトナー濃度に対する透磁率出力電圧値Ｖｔの特性の変化を示す図面である。
透磁率センサ５７の出力値は、実用的トナー濃度範囲内では、検出領域内に存在するトナーの量の増加に応じて単調減少するので、この出力値に基づいて現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知することができる。
【００５１】
しかし、現像剤Ｇの透磁率は、トナー濃度以外の要因によっても変化することが知られている。例えば、現像剤Ｇの帯電量が変化すれば、トナー濃度が同じでも現像剤Ｇ中のキャリア同士の静電気的反発力が変化するので、現像剤Ｇの嵩密度が変化する。
キャリアスペントなどの影響により、帯電量が減少すれば、電気的に同極性のキャリア同士の反発力が減るために、現像剤Ｇの嵩密度が増加する。嵩密度が増加すると、現像剤Ｇの透磁率は高くなり、透磁率検知方式によるトナー濃度検知センサである透磁率センサ５７の出力値は高くなる。すなわち、嵩密度が増加すると、透磁率センサ５７においてはトナー濃度が低いとする出力値（透磁率出力電圧値Ｖｔ）となる。
【００５２】
図８は、嵩密度が変動することで透磁率センサ５７の出力値の変動する関係を示したグラフである。図８中の「Ａ」で示すグラフは初期剤を用いた場合のトナー濃度に対する透磁率出力電圧値Ｖｔの特性（以下、「Ｖｔ−Ｔｃ特性」という）を示している。また、図８中の「Ｂ」で示すグラフは経時使用剤（キャリアスペントなどのより嵩密度が増加した現像剤）を用いた場合のＶｔ−Ｔｃ特性を示している。
【００５３】
一般に、異常画像防止するために、トナー濃度制御では、透磁率出力電圧値Ｖｔの使用範囲に上限値と下限値とを設けて使用している（図中矢印αの範囲）。
現像装置５のＶｔ−Ｔｃ特性が変わった場合、狙いのトナー濃度まで調整できない場合がある。例えば、高温環境下や長時間放置後では現像能力が高いため、トナー濃度を下げて現像能力を落としたい場合が考えられる。トナー濃度を下げる制御としては、ベタ画像を感光体１上に形成して中間転写ベルト４１に転写し、その後、転写紙Ｐに転写することなくベルトクリーニング装置４２でクリーニングするという制御を挙げることが出来る。また、トナー濃度を下げる制御としては、ベタ画像を感光体１上に形成した後に、中間転写ベルト４１に転写することなく感光体クリーニング装置２でクリーニングするという制御でもよい。
【００５４】
図８中の「Ａ」で示すグラフのＶｔ−Ｔｃ特性の状態では、透磁率出力電圧値Ｖｔが約３．５［Ｖ］となる状態となるまでトナー濃度を下げる制御を実施すると、トナー濃度は４［％］まで下がる。しかし、図８中の「Ｂ」で示すグラフのＶｔ−Ｔｃ特性の状態では、透磁率出力電圧値Ｖｔが約３．５［Ｖ］となる状態となるまでトナー濃度を下げる制御を実施しても、実際のトナー濃度は６［％］までしか下げることができない。このように、狙いのトナー濃度より高く制御されてしまう場合は、トナー飛散や地汚れが悪化してしまい、異常画像を発生する頻度が増える。
【００５５】
透磁率センサ５７のように、現像剤Ｇの透磁率変化を利用してトナー濃度を検出する構成では、現像剤の嵩密度が変化すると、現像装置５内の現像剤のトナー濃度が同じであっても、センサ出力値が異なることがある。例えば、現像剤Ｇの嵩密度が高くなった状態では、現像剤Ｇを構成するトナーやキャリアの各粒子の間の隙間が狭くなり、現像剤Ｇ中のキャリアの体積比が大きくなる。現像剤Ｇ中のキャリアの体積比が大きくなると、センサ近傍を移動する現像剤Ｇ中のキャリアの割合が大きくなり、透磁率が高くなるため、トナー濃度が同じであってもセンサ出力値としてはトナー濃度が低い状態を検出する。
【００５６】
透磁率センサ５７は、現像剤Ｇのトナー濃度が変化することによって変動する現像剤Ｇの物性値として、現像剤Ｇ中のキャリアの体積比を間接的に検出するものである。現像剤Ｇ中のキャリアの体積比を検出する構成では、トナー濃度が変化しなくても、現像剤Ｇの嵩密度が変化すると出力値が変化する。このため、現像剤Ｇの嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することができる構成が求められる。
【００５７】
次に、本実施形態の現像装置５の特徴部について説明する。
図１に示すように現像装置５は、第二搬送経路５４内を浮遊するトナーの量を検出する浮遊トナー検出手段である光透過型センサ２０１を備える。光透過型センサ２０１は、透過型発光レーザセンサであり、発光部２０１ａと受光部２０１ｂとを備える。また、第二搬送経路５４の上方には、内部空間が第二搬送経路５４と連通し、現像装置５を駆動することで現像剤Ｇ内から舞い上がったトナーが進入する光透過部材２０２を備える。そして、光透過型センサ２０１の発光部２０１ａと受光部２０１ｂとは、光透過部材２０２を挟むように配置されている。
【００５８】
光透過部材２０２は、アクリル板のような光を透過できる透明な材料でできており、現像装置５では、光透過部材２０２内に浮遊（飛散）しているトナーの量を光透過型センサ２０１で検知することができる。
また、光透過部材２０２は、第二搬送スクリュ５６によって搬送される現像剤Ｇの嵩密度が減少した状態（現像剤Ｇの嵩が増加した状態）における現像剤Ｇの最上部よりも上方が検出位置となるように配置する。これにより、第二搬送経路５４内を搬送される現像剤Ｇが光透過型センサ２０１の検出範囲に到達することを抑制しつつ、現像剤Ｇから浮遊したトナーの量を検出することが出来る。
【００５９】
図９は、トナー濃度と光透過量との関係を示したグラフである。現像剤Ｇのトナー濃度が高い場合は、キャリアに保持されずに現像装置５内を浮遊（飛散）するトナー量が多くなるため、光透過型センサ２０１の出力値は小さくなる。このように、現像剤Ｇのトナー濃度によって光透過型センサ２０１の出力値が異なるため、この光透過型センサ２０１の出力値に基づいてトナー濃度を検出することができる。
なお、図９は、現像装置５を所定のプロセス線速で駆動したときの検出値である。現像装置５を停止した状態では、現像装置５内の搬送スクリュ（５５，５６）も停止しているため、トナーの浮遊はほとんど生じない。
【００６０】
図９に示すように、二成分現像剤の浮遊トナー量は、トナー濃度が高いほど多くなる。
しかし、本発明者らが使用した現像剤では、初期剤と呼ばれるほとんど劣化していない状態の現像剤では、浮遊トナー量が少なかった。
【００６１】
図１０は、本発明者らが使用した現像剤における、初期剤を使用し始めてからの現像装置５の駆動量が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフである。現像装置５の駆動量としては、現像装置５の使用開始当初からの現像ローラ５１の表面移動距離を用いることが出来る。また、図１０中の「寿命３０［％］」、「寿命５０［％］」及び「寿命８０［％］」、現像剤が寿命に達するときの現像装置５の駆動量を１００［％］としたときに、実際に駆動した駆動量の割合を示す。例えば、１０万枚のプリントを行ったときに現像剤が寿命に達する場合は、「寿命３０［％］」は、３万枚のプリントを行った状態である。駆動量としては、例えば、現像ローラ５１の表面移動距離を用いることができる。現像ローラ５１の表面移動距離は、現像ローラ５１の回転数をカウントする不図示の現像ローラ回転数カウンターを設け、このカウント数に基づいて算出することができる。
【００６２】
図１０中の破線で示すグラフは、初期剤を用いた場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフである。図１０に示すように、駆動量が大きい条件ほど、トナー濃度が高い状態での光透過量が小さくなり、トナー濃度が高い状態の光透過量と低い状態の光透過量との差が大きくなる。これは以下の理由によるものと考えられる。
【００６３】
すなわち、二成分現像剤を用いる現像装置５では、キャリアは基本的に現像装置５内に残り続ける。このため、長期間使用するとキャリアの表層が削れたり（膜削れ）、トナーに外添された無機微粒子がキャリアの表面に付着（スペント）したりすることによって、キャリアの帯電能力が徐々に低下する。キャリアの帯電能力が低下する駆動量が大きい条件では、キャリアがトナーを保持する力が弱まるため、現像装置５内を浮遊（飛散）するトナーの量（以下、「浮遊トナー量」という。）は増加する。
このため、駆動量が大きい条件ほど、トナー濃度が高い状態での浮遊トナー量が増加して光透過量が小さくなるため、トナー濃度が高い状態の光透過量と低い状態の光透過量との差が大きくなると考えられる。
【００６４】
一方、初期剤では、キャリアがトナーを保持する力が強いため、トナー濃度が高い状態であっても浮遊トナー量が少なく、トナー濃度が高い状態と低い状態とでの浮遊トナー量の差が小さくなる。このため、図１０中の破線のグラフで示すように、トナー濃度が高い状態の光透過量と低い状態の光透過量との差が小さくなる。よって、初期剤を使用開始後、しばらくの間は、浮遊トナー量に基づいたトナー濃度の検出が困難であった。
【００６５】
このような現像剤を用い、浮遊トナー量に基づいてトナー濃度を検出する構成では、少なくとも現像剤の使用開始後しばらくの間は、浮遊トナー量を検出する方法以外の方法でトナー濃度を検出することが望ましい。このため、本実施形態では、現像剤の使用開始後、寿命の３０［％］の駆動量分を駆動するまでの間は現像剤Ｇの透磁率を検出して、その検出結果に基づいてトナー濃度を検出する。
【００６６】
図１に示す本実施形態の現像装置５が備えるトナー濃度検出機構４００は、浮遊トナー量を検出する光透過型センサ２０１と、現像剤Ｇの透磁率を検出する透磁率センサ５７とを用いてトナー濃度を検出している。
上述したように、現像装置５では、初期剤に対して透磁率センサ５７の初期校正を実施しているため、現像剤Ｇの使用開始後しばらくの間は、透磁率センサ５７のみを用いたトナー濃度の検出であっても信頼性の高いトナー濃度の検出を行うことができる。
【００６７】
その後、所定の駆動量（例えば、寿命の３０［％］の駆動量）分の駆動を行った後は、光透過型センサ２０１の検出結果と透磁率センサ５７の検出結果とを組み合わせてトナー濃度を検出する。所定の駆動量の間、現像剤Ｇを使用し続けることで現像剤Ｇの劣化が進行し、ある程度の浮遊トナーが生じる状態となるため、光透過型センサ２０１の検出結果に基づいたトナー濃度の検出が可能となる。所定の駆動量とは、現像剤Ｇの劣化が進行して、トナー濃度が高い状態と低い状態とで浮遊トナー量に差が生じ、光透過量の検出結果に基づいてトナー濃度の検出が出来る状態となる現像装置５の駆動量である。このような駆動量を実験等に基づいて予め設定しておく。
【００６８】
光透過型センサ２０１の検出結果と透磁率センサ５７の検出結果とを組み合わせてトナー濃度を検出する方法としては、例えば、次の方法を挙げることが出来る。すなわち、透磁率センサ５７の検出結果に基づいて算出されたトナー濃度と、光透過型センサ２０１の検出結果に基づいて算出されたトナー濃度との平均値を算出し、この算出した平均値をトナー濃度検出機構４００が検出したトナー濃度として使用する。
トナー濃度の制御を行うときには、ここで検出したトナー濃度と、予め設定された目標とするトナー濃度とを比較し、検出したトナー濃度の方が大きい場合は、トナー濃度を下げる制御を実行する。また、検出したトナー濃度の方が小さい場合は、現像装置５内にトナーを補給する制御を実行する。
【００６９】
現像装置５の駆動量が増加すると、現像剤Ｇの劣化が進行し、初期剤と比べて現像剤Ｇの嵩密度が大きくなり、現像剤Ｇの透磁率の検出結果に基づいたトナー濃度は実際のトナー濃度よりも低くなる。このため、現像剤Ｇの透磁率の検出結果のみに基づいてトナー濃度を検出すると、駆動量が大きくなるにつれて、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とのずれが大きくなることが考えられる。すなわち、現像剤Ｇの透磁率に基づいたトナー濃度の検出精度は、駆動量が大きくなるほど低下すると考えられる。
一方、浮遊トナー量は、現像剤Ｇの嵩密度の変動の影響を受けない。また、図１０に示すように駆動量が大きくなるにつれて、トナー濃度が高い状態とトナー濃度が低い状態との光透過量の差が大きくなるため、光透過量に基づいたトナー濃度の検出の検出精度は、駆動量が大きくなるほど向上すると考えられる。
【００７０】
現像装置５では、所定の駆動量の経過後は、駆動量が大きくなるほど検出精度が低下する透磁率に基づいたトナー濃度と、駆動量が大きくなるほど検出精度が向上する光透過量に基づいた検出したトナー濃度との平均値を検出したトナー濃度として使用する。このため、経時使用によって現像剤Ｇの嵩密度が増加したときに、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とのずれが大きくなることを抑制でき、現像剤の嵩密度が増加しても良好にトナー濃度を検出することができる。
【００７１】
現像装置では、二成分現像剤のトナー濃度が高過ぎると、画像濃度の上昇やトナー飛散、キャリアの現像装置外へのこぼれ落ち、地汚れ等の不具合が生じることがある。また、二成分現像剤のトナー濃度が低過ぎると、画像濃度の低下、ベタ追従性の悪化、搬送スクリュのピッチムラが画像に表れたり、キャリアが感光体に付着したりする不具合が生じることがある。このような現像剤のトナー濃度が高過ぎる場合の不具合や低過ぎる場合の不具合が発生しないように、トナー濃度の上限値と下限値とを設定し、この上限値と下限値との間の所定の範囲内にトナー濃度が収まるように制御がなされる。トナー濃度の所定の範囲を、例えば４［％］〜９［％］とした場合、図８に示す二成分現像剤の初期剤におけるＶｔ出力値は図８中のαで示す範囲となる。
【００７２】
しかし、初期剤と比較して現像剤の嵩密度が変動すると、透磁率の検出結果に基づいて検出されたトナー濃度と実際のトナー濃度にずれが生じる。図８に示す例において、初期剤に対して透磁率センサ５７の初期校正を実施するものとし、「Ａ」のグラフを初期剤のＶｔ−Ｔｃ特性とすると、「Ｂ」のグラフは、初期剤よりも現像剤の嵩密度が増加した現像剤ＧのＶｔ−Ｔｃ特性である。
【００７３】
ここで、現像剤Ｇの実際のトナー濃度が９．５［％］の場合について考える。初期剤の場合は、Ｖｔ出力値が約０．５［Ｖ］となり、このＶｔ出力値に基づいて検出されるトナー濃度は９．５［％］であるため、トナー濃度が所定の範囲を超えていることが検出される。この検出結果が得られると、トナー飛散や地汚れ等のトナー濃度が高過ぎることに起因する不具合を防止するために、トナー濃度を下げる制御が実行される。
一方、「Ｂ」に示す嵩密度が増加した現像剤Ｇの場合、実際のトナー濃度が９．５［％］のときのＶｔ出力値は約１．５［Ｖ］となる。このとき、初期剤に対して初期校正を実施した透磁率センサ５７では、「Ａ」のグラフに基づいてトナー濃度を検出するため、Ｖｔ出力値に基づいて検出されるトナー濃度は約７．８［％］となる。このとき、実際のトナー濃度が所定の範囲よりも高いにも関わらず、トナー濃度が所定の範囲に収まっているという判断がなされ、トナー濃度を下げる制御が実行されない。その結果、上述したようなトナー濃度が高過ぎることに起因する不具合が発生してしまう。
【００７４】
また、何らかの原因により、現像剤Ｇの嵩密度が初期剤よりも低くなると、透磁率に基づいて検出されるトナー濃度は実際のトナー濃度よりも高くなる。このとき、実際のトナー濃度が所定の範囲よりも低いにも関わらず、トナー濃度が所定の範囲に収まっているという判断がなされると、トナー濃度を上げる制御が実行されない。その結果、上述したようなトナー濃度が低過ぎることに起因する不具合が発生してしまう。
【００７５】
このように検出されたトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じていると、透磁率の検出結果に基づいてトナー濃度が上記所定の範囲内になるように制御しても、実際のトナー濃度が所定の範囲から大きく外れて、上述した不具合が生じることがある。
これに対して、本実施形態の現像装置５では、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とのずれが大きくなることを抑制でき、現像剤Ｇの嵩密度が増加しても良好にトナー濃度を検出することができる。
良好に検出されたトナー濃度に基づいて現像装置５中の現像剤Ｇのトナー濃度を制御することで、現像剤Ｇのトナー濃度を適切な値に維持することができ、異常画像の少ない現像装置５及びこれを備えた画像形成装置を提供することが可能となる。
【００７６】
所定の駆動量を経過した後に光透過型センサ２０１の検出結果と透磁率センサ５７の検出結果とを組み合わせる構成としては、常に二つの検出結果の組み合わせから算出されるトナー濃度を制御におけるトナー濃度として使用する構成に限らない。例えば、光透過型センサ２０１の検出結果から求まるトナー濃度と、透磁率センサ５７の検出結果から求まるトナー濃度との差が一定の範囲（例えば、０．５［％］）を超える場合にのみ、二つのトナー濃度の平均値をトナー濃度として使用する構成としてもよい。この構成では、二つのトナー濃度の差が一定の範囲内の場合は、光透過型センサ２０１の検出結果から求まるトナー濃度と、透磁率センサ５７の検出結果から求まるトナー濃度との何れか一方を検出したトナー濃度として使用する。
【００７７】
図１１は、二つのセンサによって検出されたトナー濃度の差が差が一定の範囲を超える場合にのみ、二つのトナー濃度の検出結果の平均値をトナー濃度として使用する制御処理のフローチャートである。
図１１に示す制御処理のフローでは、ステップ１１（Ｓ１１）からステップ１６（Ｓ１６）まである。なお、図１１では、便宜上、一つの透磁率センサ５７及び光透過型センサ２０１のトナー濃度の検出に関しての制御処理のフローを示しているが、実際には、各色（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）用のそれぞれについて、トナー濃度を検出する。
【００７８】
図１１及び後述する図１２の説明では制御に用いるために情報記憶手段に記憶された透磁率センサ５７の出力値を透磁率出力電圧値Ｖｔとし、透磁率センサ５７からの実際の出力値を「透磁率出力値Ｖｔ’」とする。
【００７９】
図１１中のステップ１１に示すように、まず、透磁率センサ５７からの実際の出力値である透磁率出力値Ｖｔ’を検知する。次に、ステップ１２において、光透過型センサ２０１からの出力値を検出する。ステップ１３では、ステップ１１で検出した透磁率出力値Ｖｔ’で換算したトナー濃度（以下、「第一トナー濃度ＴＣ１」とする）を算出する。また、ステップ１３では、ステップ１２で検出した光透過型センサ２０１からの出力値で換算したトナー濃度（以下、「第二トナー濃度ＴＣ２」とする）を算出する。さらに、ステップ１３では、第一トナー濃度ＴＣ１と第二トナー濃度ＴＣ２との差を「算出トナー濃度差ΔＴＣ」として、「ΔＴＣ＝｜ＴＣ１−ＴＣ２｜」より算出し、この「算出トナー濃度差ΔＴＣ」が所定の範囲内か否かを判定する。
【００８０】
一例として、所定の範囲内を０．５［％］以下とすると、「ΔＴＣ＝｜ＴＣ１−ＴＣ２｜≦０．５［％］」となった場合にはステップ１３における判定が「Ｙｅｓ」となり、制御処理は、ステップ１４へと進む。そして、透磁率出力電圧値Ｖｔは、「透磁率出力電圧値Ｖｔ＝透磁率出力値Ｖｔ’」として更新される（ステップ１６）。
一方、「ΔＴＣ＝｜ＴＣ１−ＴＣ２｜＞０．５［％］」となった場合には、「算出トナー濃度差ΔＴＣ」が所定の範囲内になく、ステップ１３における判定が「Ｎｏ」となる。この場合は、制御処理は、ステップ１５へと進み、透磁率出力電圧値Ｖｔは、「透磁率出力電圧値Ｖｔ＝透磁率補正電圧値Ｖｔ’’」として更新される（ステップ１６）。本制御処理では、「透磁率補正電圧値Ｖｔ’’」は、「（ＴＣ１＋ＴＣ２）／２＝ＴＣ’’」で算出される「ＴＣ’’」の値が図５中の横軸の値となるときのＶｔ出力値（縦軸の値）である。これにより、光透過型センサ２０１の検出結果と透磁率センサ５７の検出結果との組み合わせから算出されるトナー濃度を制御におけるトナー濃度として使用することができる。
【００８１】
図１２は、透磁率センサ５７の初期校正によって調整される制御電圧Ｖｔｃｎｔを補正する制御処理のフローチャートである。
プリンタ５００が、プロセス線速を複数持つ場合、図６のように透磁率センサ５７の出力値は、線速が遅くなるほど大きくなる傾向がある。また、図８を用いて説明した嵩密度が高くなる条件（図８中のＢのグラフ）において、低線速で印刷した場合、透磁率出力電圧値Ｖｔが高過ぎて検知できないことがある。このような不具合を解消するために透磁率センサ５７の初期設定値である制御電圧Ｖｔｃｎｔを経時で補正する制御処理について説明する。
【００８２】
図１２は、図１１のステップ１６の後に実行する透磁率センサ５７の初期設定値である制御電圧Ｖｔｃｎｔを経時で補正する制御処理のフローチャートを示している。
この制御処理のフローチャートは、ステップ２１からステップ２３までである。ステップ２１で、低線速時の透磁率出力電圧値Ｖｔを検知する。次に、ステップ２２で、透磁率出力電圧値Ｖｔが正常検知範囲内にあるかどうかに基づいて制御電圧Ｖｔｃｎｔの値の補正が必要か否かを判定する。
【００８３】
透磁率出力電圧値Ｖｔが正常検知範囲内に有り、ステップ２２で、制御電圧Ｖｔｃｎｔの値の補正が不要であると判定した場合（ステップ２２で「Ｎｏ」）には、何もせずにそのまま終了となる。透磁率出力電圧値Ｖｔが正常検知範囲内に無く、ステップ２２で、制御電圧Ｖｔｃｎｔの値の補正が必要であると判定した場合（ステップ２２で「Ｙｅｓ」）には、制御処理はステップ２３へと進み、制御電圧Ｖｔｃｎｔの値を補正する。
【００８４】
制御電圧Ｖｔｃｎｔの補正は、図１１のステップ１２で検知した光透過型センサ２０１からの出力値で換算したトナー濃度である第二トナー濃度ＴＣ２を用いる。図１２中のステップ２３では、トナー濃度と透磁率出力電圧値Ｖｔとが正しい関係となるように、「Ｖｔｃｎｔ’＝Ｖｔｃｎｔ−ΔＶｔｃｎｔ」として、制御電圧ＶｔｃｎｔをＶｔｃｎｔ’に補正する。本実施形態では、「ΔＶｔｃｎｔ」として、「ΔＶｔｃｎｔ＝Ｖｔ’’−Ｖｔ’」で算出される値を用いる。
【００８５】
図１３は、光透過型センサ２０１による検知部を清掃する清掃手段の説明図であり、図１中の光透過部材２０２と光透過型センサ２０１との拡大説明図である。図１３（ａ）は、外壁面側に発光部２０１ａを配置した位置の光透過部材２０２の内壁面を清掃する状態の説明図であり、図１３（ｂ）は、外壁面側に受光部２０１ｂを配置した位置の光透過部材２０２の内壁面を清掃する状態の説明図である。
【００８６】
現像装置５内はトナーが浮遊（飛散）するため、長期間使用した場合に、光透過型センサ２０１の発光部２０１ａや受光部２０１ｂを設けた部分の光透過部材２０２の内壁面にトナーが付着し、光透過量が検知できなくなることがある。
図１３に示すように、光透過型センサ２０１の検知部を形成する光透過部材２０２に、板状の清掃部材２０５、駆動ギア２０３、清掃部材２０５の回転軸である清掃回転軸２０４が備え付けられている。
【００８７】
駆動ギア２０３は、図示しない本体側の動力源から動力を得ることで回転する。また、清掃回転軸２０４は、駆動ギア２０３と連結しており、駆動ギア２０３とともに回転する。清掃回転軸２０４に固定された清掃部材２０５は、ゴムやスポンジなど、ある程度クッション性のある柔らかい素材でできており、光透過部材２０２の内壁面を擦ることで表面に付着したトナーを掻き取る。このようにして、光透過部材２０２の内壁面に付着したトナーを清掃することで、経時でも光透過量を測定することができる。
【００８８】
なお、清掃部材２０５が回転するため光透過型センサ２０１の発光部２０１ａが照射する光を清掃部材２０５が遮る状態と遮らない状態とを繰り返す。このため、清掃部材２０５の回転時は、ある単位時間あたりの光透過量の測定値のピーク値をそのときの光透過量とする。
図１４は、清掃部材２０５の回転時の光透過量の測定値の一例を示すグラフである。図１４に示すように、回転する清掃部材２０５で光が遮蔽される時間は、光透過量の測定値は「０」となる。そこで、光透過量を０．１［秒］ずつ記録装置に一時記録し、５．０［秒間］での光透過量のピーク値をそのときの透過量とする。図１４に示す例では、５．０［秒間］での光透過量のピーク値は「１０」なので、光透過量の検出結果は「１０」となる。
【００８９】
図１５は、作像画像の画像面積率が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフである。
スペントによる帯電低下は、特に、高画像面積率ランモードの方が発生しやすく、高画像面積率ランモードの方が現像装置５内を浮遊（飛散）するトナーの量は多い。また、高画像面積率ランモードの場合、トナーの補給量や補給回数が多いため、現像装置５内の現像剤Ｇと補給されたトナーとが十分に混ざらないままトナーが現像装置５内を浮遊（飛散）してしまうことがある。したがって、高画像面積率ランモードと低画像面積率ランモードを比べると、図１５に示すように高画像面積率ランモードの方が、現像装置５内を浮遊（飛散）するトナーの量は多くなり、光透過量が低下する。「画像面積率」は画像情報に基づいて制御部３００によって算出できる。
【００９０】
図１６は、使用環境が異なる場合のトナー濃度と光透過量との関係を示すグラフである。
一般的に知られている通り、使用環境が高温高湿の場合には、湿度によりトナーの帯電量が、低湿時に比べて低くなる。そのため、二成分現像剤の場合には、トナーが十分な帯電量が無いために、キャリアでの拘束力が弱まり、キャリアからトナーが剥離しやすくなる。したがって、高温高湿と低温低湿とで比べると、高温高湿環境下の方が、現像装置５内を浮遊（飛散）するトナーの量は多くなり、光透過量が低下する。
【００９１】
図１０、図１５、図１６に示すように、走行距離、画像面積率、使用環境によって、現像装置５内を浮遊（飛散）するトナー量は変わる。このため、トナー濃度と光透過量との関係は変わる。
表１は、走行距離、画像面積率、使用環境に応じたトナー濃度換算テーブルである。
【００９２】
【表１】
2015176095.tif 000003
【００９３】
表１中の「使用環境」は、不図示の温度センサによる検出温度Ｈが、所定温度Ｈ０以上か、未満かによって分けており、「画像面積率」は画像情報より得られる画像面積率算出値Ａが、所定の画像面積率Ａ０以上か、未満かによって分けている。また、表１中の「走行距離」は、不図示の距離算出手段によって算出される算出走行距離Ｄが、所定算出距離Ｄ０以上か、未満かによって分けている。さらに、表１中の「Ｙ１」、「Ｙ２」・・・「Ｙ８」は、光透過量からトナー濃度を換算する関数となっている。それぞれの走行距離、画像面積率及び使用環境に応じて、光透過量からのトナー濃度換算する関数を変えることで、より正確にトナー濃度を検知する。
【００９４】
特許文献１には、二成分現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサを備え、さらに、所定期間内（例えば１０００枚印刷する間）の現像剤のトナー消費量に基づいてトナー濃度センサの検出結果を補正する構成が記載されている。
【００９５】
所定期間内の現像剤のトナー消費量が少ない場合には、現像装置中のトナーは循環経路にいる時間が長くなり、ストレスが多くなる。そのため、トナー表面のシリカ、チタン等の添加剤がストレスによりトナー中に埋め込まれたり離脱したりしてトナーが劣化し、現像剤の流動性が低下して、現像剤が締まった状態となり嵩密度が上昇する。
現像剤の透磁率変化を利用したトナー濃度センサを用いる構成では、現像剤の嵩密度が変化すると、現像装置内の現像剤のトナー濃度が同じであっても、センサ出力値が異なることがある。このトナー濃度センサのセンサ出力値は、センサ近傍を移動する現像剤中のキャリアの体積比（透磁率）によって決定される。現像剤の嵩密度が高くなった状態では、現像剤を構成するトナーやキャリアの各粒子の間の隙間が狭くなり、現像剤中のキャリアの体積比が大きくなって、トナー濃度が同じであってもセンサ出力値としてはトナー濃度が低い状態を検出する。このように検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じる場合がある。
【００９６】
また、現像剤の光学的な反射濃度の変化を利用したトナー濃度センサ出力値は、トナーとキャリアとでの光の反射量が異なることに基づいて、センサ近傍を移動する現像剤の光学的反射濃度によって決定されている。このため、現像剤の嵩密度が増加して、現像剤中のキャリアの体積比が大きくなると、同じトナー濃度でもセンサ出力値としてはトナー濃度が低い状態を検出し、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じることがある。
【００９７】
検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じると、トナー濃度が所定の範囲内になるように制御しても、実際のトナー濃度が所定の範囲内とならない場合が起こり得る。そして、実際のトナー濃度が所定の範囲のトナー濃度よりも高くなった場合には、画像濃度の上昇やトナー飛散、キャリアの現像器外へのこぼれ落ち、記録紙の地汚れが生じたりすることがある。一方、実際のトナー濃度が所定の範囲のトナー濃度よりも低くなった場合には、画像濃度が低下したり、キャリアが感光体に付着したりすることがある。
【００９８】
特許文献１では、所定期間内の現像剤のトナー消費量に基づいてトナー濃度センサの検出結果を補正する構成として、所定期間内の現像剤のトナー消費量が少ない場合は、トナー濃度センサの検出結果をトナー濃度が高い側にシフトするように補正している。
上述したように、所定期間内の現像剤のトナー消費量が少ない場合は、現像剤の嵩密度が上昇するため、現像剤中の隙間が狭くなり、同じトナー濃度でもセンサ出力値としてはトナー濃度が低い状態として検出される。これに対して、特許文献１の構成のようにトナー濃度センサの検出結果を補正することで、所定期間内の現像剤のトナー消費量が少ないことに起因して、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じることを抑制できる。
【００９９】
しかしながら、特許文献１に記載の構成は、現像剤の嵩密度の変動の原因の一つである所定期間内の現像剤のトナー消費量に基づいてトナー濃度センサの検出結果を補正するものである。このため、経時使用によって現像剤中のキャリアが劣化することに起因して現像剤の嵩密度が変化し、トナー濃度センサで検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とにずれが生じた場合には、検出結果を補正することは出来ない。
これに対して、本実施形態の現像装置５では、浮遊したトナーの量という実際の現像剤の状態を検出して、透磁率に基づいた検出結果の補正するか否か、及び、補正するときの補正量を算出するものである。実際の現像剤の状態を検出して検出結果を補正するため、より精度よく補正できると考えられる。
【０１００】
上述した実施形態の現像装置５は、浮遊トナー量の検出結果と、現像剤Ｇの透磁率の検出結果とを組み合わせてトナー濃度を検出する構成である。トナー濃度を検出するために、浮遊トナー量を検出し、トナー濃度を所定の範囲内に制御する構成としては、透磁率を検出する構成と組み合わせるものに限るものではない。
トナー濃度を所定の範囲に制御する構成としては、現像剤の使用初期はトナー使用量に基づいてトナー濃度を所定の範囲内に制御し、ある程度使用した後は、浮遊トナー量の検出結果に基づいてトナー濃度を検出し、トナー濃度を所定の範囲内に制御しても良い。
【０１０１】
現像装置内の現像剤のトナー使用量は、画像面積率等の画像情報に基づいてある程度算出することができる。そして、画像情報に基づいて算出したトナー使用量分のトナーを現像装置に補給するように制御することで、現像装置内の現像剤のトナー濃度をある程度の範囲内に制御することが可能である。画像情報に基づいた計算上のトナー使用量と実際のトナー使用量とは、経時では差が開く可能性が高いが、現像剤の使用開始後しばらくの間は、或る程度の精度よく対応させることができ、現像装置内のトナー濃度を一定に保つことが可能である。
そこで、現像剤の使用開始当初は、画像情報に基づいて算出したトナー消費量分のトナーを補給することで現像剤のトナー濃度を一定の範囲に保ち、所定期間経過後は、浮遊トナー量に基づいてトナー濃度を検出し、トナー補給を制御するように構成しても良い。
【０１０２】
また、上述した実施形態では、二成分現像剤の透磁率を検出してトナーの体積比を検出することによって求まるトナー濃度と、二成分現像剤の浮遊トナー量を検出することによって求まるトナー濃度との検出結果を組み合わせる構成である。二成分現像剤中のトナーの体積比を検出する構成としては、透磁率を検出するものに限らず、二成分現像剤に光を照射して、その反射光量に基づいて二成分現像剤中のトナーの体積比を検出するものでもよい。
【０１０３】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を内部に収容した現像ケース５９等のケーシングと、二成分現像剤を表面に担持して表面移動し、感光体１等の潜像担持体に対向する現像領域まで該二成分現像剤を搬送する現像ローラ５１等の現像剤担持体と、ケーシング内の二成分現像剤のトナー濃度を検出するトナー濃度検出機構４００等のトナー濃度検出手段とを備える現像装置５等の現像装置において、ケーシング内の二成分現像剤の上方を浮遊するトナーの量を検出する光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段を有し、トナー濃度検出手段は、二成分現像剤のトナー濃度の検出に浮遊トナー量検出手段の検出結果を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、浮遊トナー量検出手段によって二成分現像剤の上方を浮遊するトナーの量（以下、「浮遊トナー量」という）を検出することが出来る。また、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、二成分現像剤のトナー濃度が高いほど浮遊トナー量は増加し、トナー濃度が低いほど浮遊トナー量は減少するというように、浮遊トナー量は二成分現像剤のトナー濃度と相関関係があることを見出した。このようにトナー濃度と相関関係がある浮遊トナー量を検出し、その検出結果を用いて二成分現像剤のトナー濃度を検出する。浮遊トナー量は、現像剤中のキャリアの体積比とは異なり、現像剤の嵩密度の変動しても検出結果が変動しないため、現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能となる。
【０１０４】
（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、二成分現像剤のキャリアの体積比によって変動する物性値を検出する透磁率センサ５７等のキャリア体積比検出手段を備え、トナー濃度検出手段は、キャリア体積比検出手段の検出結果と光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段の検出結果とを用いて二成分現像剤のトナー濃度を検出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、二つの物性値に基づいてトナー濃度を検出することにより、検出したトナー濃度と実際のトナー濃度とのずれが大きくなることを抑制できる。
【０１０５】
（態様Ｃ）
態様Ｂにおいて、キャリア体積比検出手段は、物性値として、二成分現像剤が通過する検知領域における透磁率を検出する透磁率センサ５７等の透磁率検出手段である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、二成分現像剤のキャリアの体積比の変動を検出する構成を実現出来る。
【０１０６】
（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段は、現像ケース５９等のケーシング内の検出領域における光の透過量を検出する構成であり、検出領域を形成し、該光が透過する光透過部材２０２の壁面を清掃する清掃部材２０５等の検出用壁面清掃手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、壁面に付着したトナーを清掃することで経時でも光透過量を測定することができ、安定的にトナー濃度の検出を行うことができる。
【０１０７】
（態様Ｅ）
態様Ａ乃至Ｄの何れかの態様において、装置の駆動量を検出する現像ローラ回転数カウンター等の装置駆動量検出手段を備え、装置駆動量検出手段の検出結果に基づいて光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、駆動量が増加してトナーが浮遊し易い状態に変化しても正確にトナー濃度を検出することができる。
【０１０８】
（態様Ｆ）
態様Ａ乃至Ｅの何れかの態様において、作像する画像の画像面積率を検出する制御部３００等の画像面積率検出手段を備え、画像面積率検出手段の検出結果に基づいて光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像面積率の変化によってトナーの浮遊し易さが変化しても正確にトナー濃度を検出することができる。
【０１０９】
（態様Ｇ）
態様Ａ乃至Ｆの何れかの態様において、装置の使用環境条件を検出する不図示の温度センサ等の環境条件検出手段を備え、環境条件検出手段の検出結果に基づいて光透過型センサ２０１等の浮遊トナー量検出手段の検出結果を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、使用環境の変化によってトナーの浮遊し易さが変化しても正確にトナー濃度を検出することができる。
【０１１０】
（態様Ｈ）
潜像を担持する感光体１等の潜像担持体と、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えるプリンタ５００等の画像形成装置における少なくとも潜像担持体と現像手段とを一つのユニットとして共通の保持体に保持させて画像形成装置本体に対して着脱可能にした画像形成ユニット６等のプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、態様Ａ乃至Ｇの何れかの態様に係る現像装置５等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能となる画像形成装置における消耗部品を一度に交換することができる。
【０１１１】
（態様Ｉ）
少なくとも感光体１等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電装置４等の帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための光書込ユニット２０等の潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有するプリンタ５００等の画像形成装置において、現像手段として、態様Ａ乃至Ｇの何れかの態様に係る現像装置５等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤の嵩密度が変動しても良好にトナー濃度を検出することが可能となり、良好に検出したトナー濃度に基づいてトナー補給量を制御することで異常画像の少ない画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１２】
１  感光体
２  感光体クリーニング装置
４  帯電装置
５  現像装置
６  画像形成ユニット
２０  光書込ユニット
２１  ポリゴンミラー
３１  第一給紙カセット
３１ａ  第一給紙ローラ
３２  第二給紙カセット
３２ａ  第二給紙ローラ
３３  給紙路
３４  搬送ローラ対
３５  レジストローラ対
４０  転写ユニット
４１  中間転写ベルト
４２  ベルトクリーニング装置
４３  第一ブラケット
４４  第二ブラケット
４５  一次転写ローラ
４６  二次転写バックアップローラ
４７  ベルト駆動ローラ
４８  補助ローラ
４９  テンションローラ
５０  二次転写ローラ
５１  現像ローラ
５１ｂ  マグネットローラ
５１ａ  現像スリーブ
５２  ドクターブレード
５３  第一搬送経路
５４  第二搬送経路
５５  第一搬送スクリュ
５６  第二搬送スクリュ
５７  透磁率センサ
５８  仕切部材
５９  現像ケース
５９ａ  現像用開口
６０  定着装置
６１  加圧ローラ
６２  定着ベルトユニット
６３  加熱ローラ
６３ａ  発熱源
６４  定着ベルト
６５  定着テンションローラ
６６  定着駆動ローラ
６７  排紙ローラ対
６８  スタック部
１００  トナーカートリッジ
１３１  トナー補給駆動モータ
１４３  トナー補給路
１４４  トナー補給口
２０１  光透過型センサ
２０１ｂ  受光部
２０１ａ  発光部
２０２  光透過部材
２０３  駆動ギア
２０４  清掃回転軸
２０５  清掃部材
３００  制御部
３０４  ユニット
４００  トナー濃度検出機構
５００  プリンタ
Ａ  画像面積率算出値
Ａ０  画像面積率
Ｄ  算出走行距離
Ｄ０  所定算出距離
Ｇ  現像剤
Ｈ  検出温度
Ｈ０  所定温度
Ｌ  レーザー光
Ｐ  転写紙
ＴＣ１  第一トナー濃度
ＴＣ２  第二トナー濃度
Ｖｒｅｆ  濃度目標値
Ｖｔ’  透磁率出力値
Ｖｔ  透磁率出力電圧値
Ｖｔ’’  透磁率補正電圧値
Ｖｔｃｎｔ  制御電圧
Ｖｔｒｅｆ  濃度目標値
ΔＴＣ  算出トナー濃度差
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】特開２００７−７９３３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２６８６８号公報
【特許文献３】特許４１３９０２１号
【図１】
2015176095.tif 000004
【図２】
2015176095.tif 000005
【図３】
2015176095.tif 000006
【図４】
2015176095.tif 000007
【図５】
2015176095.tif 000008
【図６】
2015176095.tif 000009
【図７】
2015176095.tif 000010
【図８】
2015176095.tif 000011
【図９】
2015176095.tif 000012
【図１０】
2015176095.tif 000013
【図１１】
2015176095.tif 000014
【図１２】
2015176095.tif 000015
【図１３】
2015176095.tif 000016
【図１４】
2015176095.tif 000017
【図１５】
2015176095.tif 000018
【図１６】
2015176095.tif 000019