(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に接触する磁性粒子を備え、前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤で現像する現像手段と、
前記現像手段内の現像剤の透磁率に対応する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力及び目標値に応じて前記現像手段に補給する現像剤量を制御する制御手段と、
前記目標値を補正する補正手段と、
を有し、
前記磁性粒子の透磁率は前記キャリアの透磁率とは異なり、
前記補正手段による補正のタイミングは、画像形成装置本体内の湿度に応じて可変であり、低湿環境における補正の間隔は、高湿環境における補正の間隔よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体上のトナー像は記録材に転写されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体上のトナー像は記録材担持体に担持された記録材に転写されることを特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】
前記像担持体上のトナー像は中間転写体に転写された後、前記中間転写体から記録材に転写されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式を用いた画像形成装置に関し、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置が具備する現像装置には、トナー粒子とキャリア粒子を主成分とした二成分現像剤が用いられている。特に、電子写真方式によりフルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置には、画像の色味などの観点から、二成分現像剤を使用するのが好ましいとされている。周知のように、この二成分現像剤のトナー濃度（即ち、キャリア粒子とトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合）は画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素になっている。現像剤のトナー粒子は現像時に消費され、現像装置（現像容器）内のトナー濃度は変化する。このため、トナー濃度制御装置（ＡＴＲ）を使用して適時、現像装置内に収容されている現像剤（トナー）の濃度を正確に検出し、その変化に応じてトナー補給を行ない、トナー濃度を常に適正な範囲内に制御し、画像の品位を保持する必要がある。
【０００３】
このように現像により現像装置内のトナー濃度が変化するのを補正するために、即ち、現像装置に補給するトナー量を制御するために、現像容器中のトナー濃度の検知方式及び現像剤濃度制御方式として、従来様々な方式が提案され実用化されている。
【０００４】
例えば、（１）現像剤担持体として一般に多く用いられるスリーブ状の現像スリーブ或いは現像容器内の現像剤搬送経路に近接するようにして、現像スリーブ上に担持された現像剤或いは現像容器内の現像剤に光を当てたときの反射光を検知する手段を設け、この反射光強度がトナー濃度により異なることを利用してトナー濃度を検知し制御するトナー濃度制御装置がある。
【０００５】
又、（２）現像容器の側壁などに位置して、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率を検出して電気信号に変換するインダクタンスセンサとしてのインダクタンスヘッドを設置し、このインダクタンスヘッドからの検出信号によって現像容器内の現像剤の実際のトナー濃度を検知し、これを基準値との比較することに基づいてトナーを補給するようにしたインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置が使用されている。
【０００６】
更に、（３）像担持体として一般に多く用いられる円筒状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム上に形成したパッチ画像濃度を、その表面に対向する位置に設けた光源及びその反射光を受けるセンサを使用して読み取り、パッチ画像濃度に応じた信号をアナログ−デジタル変換器でデジタル信号に変換した後ＣＰＵに送り、ＣＰＵで初期設定値と比較し、初期設定値より濃度が高い場合には初期設定値に戻るまでトナー補給が停止され、初期設定値より濃度が低い場合には初期設定値に戻るまで強制的にトナーが補給され、その結果トナー濃度が間接的に所望の値に維持される方式などがある。
【０００７】
しかし、上記（１）のような、現像スリーブ上に搬送された現像剤或いは現像容器内の現像剤に光を当てたときの反射率からトナー濃度を検知する方式では、トナー飛散などにより検知手段が汚れてしまった場合、正確にトナー濃度を検知できないなどの問題がある。又、上記（３）のような、パッチ画像濃度から間接的にトナー濃度を制御する方式は、複写機などとされる画像形成装置の小型化に伴い、パッチ画像を形成するスペースや検知手段を設置するスペースが確保できないなどの問題がある。
【０００８】
これに対して、上記（２）のようなインダクタンス検知方式は、センサ単体のコストが安価なことに加え、方式（１）、（３）で発生するようなトナー飛散による検知手段の汚れの問題、スペースの問題の影響を受けないため、低コスト、小スペースの画像形成装置を実現する上で最適なトナー濃度検知方式といえる。
【０００９】
このようなインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置（インダクタンス検知方式ＡＴＲ）は、例えば現像剤の見かけの透磁率が大きいと検知された場合、一定体積内で現像剤中のキャリア粒子が占める割合が多くなりトナー濃度が低くなったことを意味するので、トナー補給を開始する。逆に、見かけの透磁率が小さくなった場合、一定体積内で現像剤中のキャリアが占める割合が少なくなりトナー濃度が高くなったことを意味するので、トナー補給を停止する。このような制御に基づきトナー濃度を制御することになる。
【００１０】
一方、従来一般に、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置が具備する、電子写真感光体・静電記録誘電体などとされる像担持体を帯電させる帯電処理手段（帯電装置）としては、コロナ帯電器が使用されてきた。しかし、近年、低オゾン・低電力などの利点を有することから、接触帯電装置、即ち被帯電体に電圧を印加した帯電部材を当接させて被帯電体の帯電を行う方式の装置の実用化がなされてきている。特に、帯電部材として導電ローラを用いたローラ帯電方式の装置が帯電の安定性という点から好ましく用いられている。
【００１１】
しかし、上述のローラ帯電方式では、帯電が帯電部材から被帯電体への放電により行われるため、環境の変化による帯電ローラ及び像担持体の電気抵抗の変動により像担持体の表面電位も変動する。
【００１２】
そこで、近年、環境変動の少ない帯電方式として、特願平５−６６１５０号などに開示されるような、導電性の接触帯電部材（帯電ファーブラシ、帯電磁気ブラシ、帯電ローラーなど）に電圧を印加し、トラップ準位となる導電粉（ＳｎＯ2など）を分散させた電荷注入層を表面に持つ感光体に、感光体電位と同極の電荷を注入して接触帯電を行う方法がある。
【００１３】
この注入帯電方式は、環境依存性が少ないだけでなく、放電を用いないため、印加電圧は感光体電位と同程度で充分であり、又感光体の寿命を縮めるオゾンを発生しない利点がある。
【００１４】
又、放電を用いた接触帯電では被帯電体に所望の帯電電位Ｖｓを得るために、その所望の帯電電位Ｖｓに放電開始電圧Ｖｔｈ（接触帯電部材に直流電圧を印加して被帯電部材の帯電が開始するときの接触帯電部材の印加電圧）を上乗せした直流バイアスＶｓ＋Ｖｔｈを帯電部材に印加する必要があるが、電荷注入帯電では帯電部材に印加した直流バイアスとほぼ同じ帯電電位Ｖｓが得られるため、帯電用の電源のコストダウンも可能になる。
【００１５】
このような電荷注入方式の場合の接触帯電部材としては、帯電、接触の安定性などの点から、磁気ブラシ帯電部材やファーブラシ帯電部材が好ましく用いられる。
【００１６】
磁気ブラシ帯電部材は、給電電極を兼ねる担持体に磁気拘束して形成保持させた導電性磁性粒子（以下、「帯電キャリア」と呼ぶ。）の磁気ブラシ（帯電磁気ブラシ）を有し、この帯電磁気ブラシを被帯電部材に接触させ、担持体に給電するものである。より具体的には、磁気ブラシ帯電部材は、帯電キャリアを、担持体として直接マグネット、或いはマグネットを内包するスリーブ上に磁気的に拘束して、穂立ちした磁気ブラシとして保持させることで形成される。そして、この磁気ブラシ帯電部材を停止或いは回転させながら、磁気ブラシ部を被帯電体に接触させ、且つ磁気ブラシ帯電部材に電圧を印加することによって被帯電体を帯電処理する。
【００１７】
ファーブラシ帯電部材は、給電電極を兼ねる担持体に担持させた導電性繊維のブラシ部（ファーブラシ部）を有し、該導電性繊維ブラシ部を被帯電体に接触させ、担持体に給電するものである。
【００１８】
磁気ブラシ帯電部材とファーブラシ帯電部材との対比すると、ファーブラシ帯電部材では、長期使用、長期放置による毛倒れが生じた場合に帯電性が悪化してしまい、又帯電の均一性がブラシ径の制約などから不均一になり易い。これに対して、磁気ブラシ帯電部材ではファーブラシ帯電部材にて発生する上述の現象は起きず、均一で安定した帯電を行うことが可能である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような磁気ブラシ帯電部材を用いた磁気ブラシ帯電装置を具備する画像形成装置には、次のような問題点が考えられる。
【００２０】
即ち、磁気ブラシ帯電装置を使用すると、磁気ブラシ帯電部材の磁気ブラシ部を構成する帯電キャリアが、像担持体としての例えば感光体ドラムに付着し、流出してしまうことがある。インダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置によってトナー濃度を制御している現像装置では、上述のように像担持体上に付着し、流出した帯電キャリアが現像装置内に回収されると、即時的には形成される画像に影響を及ぼさない程度の微量の帯電キャリアであっても、画像形成動作を繰り返すうちに感光ドラムに付着、流出した帯電キャリアが現像装置内に蓄積されていく。現像装置にて用いられている磁性粒子（以下、「現像キャリア」と呼ぶ。）と、この帯電キャリアの透磁率が異なる場合には、現像剤全体の見かけの透磁率が変化し、インダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置によるトナー濃度制御に誤差が生じることがある。
【００２１】
つまり、帯電キャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率より大きい場合には、現像容器中のトナー濃度は一定であるにも拘わらず、帯電キャリアが現像装置内の二成分現像剤（現像剤）中に混入することによって、インダクタンスセンサは現像剤の平均透磁率が大きくなったと検知する。これは一定体積内で現像剤中のキャリア粒子が占める割合が多くなりトナー濃度が低くなったことを意味するので、トナー補給を開始してしまい、その結果適正なトナー濃度より高い濃度制御をしてしまうという問題を生じる。
【００２２】
逆に、帯電キャリアの透磁率が現像キャリアの透磁率より小さい場合には、帯電キャリアが現像剤中に混入することによって、インダクタンスセンサは現像剤の平均透磁率が小さくなったと検知する。これは一定体積内で現像剤中のキャリアが占める割合が少なくなりトナー濃度が高くなったことを意味するので、インダクタンス検知方式ＡＴＲはトナー補給を停止してしまい、結果として適正なトナー濃度より低い濃度制御をしてしまうという問題を生じる。
【００２３】
前者の場合、トナーの過補給によって、画像濃度が濃くなり過ぎるといった問題、トナー量の増加により総量が増加した現像剤が現像容器から溢れてしまうという問題、或いは現像剤のトナー比率の増加に伴うトナー帯電量低下により、トナー飛散が発生し易くなる問題などを引き起こす。一方、後者の場合には、現像剤中のトナー量減少による画像劣化、画像濃度薄などの問題を引き起こす。このような問題は、特に画像形成枚数が多くなるに従ってその影響が増大する可能性がある。
【００２４】
更に、本発明者の検討によれば、帯電キャリアの感光体ドラムへの付着量は、複数の現像装置を用いて画像形成する構成の画像形成装置の場合、各現像装置の特性、例えば、各現像装置に用いられている現像剤の特性（例えば、トナーの単位重量当たりの帯電量）によって変化することが分かった。また、現像装置が使用されている環境条件（温度、湿度）によっても変化することが分かった。
【００２５】
例えば、複数の感光体ドラム上に各々の現像装置を用いてトナー像を形成する画像形成装置の場合、各転写部において記録材に転写しきれずに感光体ドラム上に残留した、所謂、転写残トナーが帯電装置の磁気ブラシ帯電部材内に混入すると、磁気ブラシ帯電部材の抵抗が高くなってしまう。これによって磁気ブラシ帯電部材による感光体ドラム表層への電荷注入効率が低下し、帯電キャリアが感光体ドラムに付着、流出し易くなってしまった。
【００２６】
又、各感光体ドラム上に形成されたトナー像の記録材への転写効率は、そのトナー像形成に用いられる現像装置（現像剤の特性（トナーの上記帯電量）など）や転写装置によって微妙に異なり、結果的に、各感光体ドラム上の転写残トナーの量が異なり、帯電キャリアの感光体ドラムへの付着、流出量は各画像形成部（各現像装置）毎に異なってしまう。
【００２７】
更に、低湿環境下の場合においても、帯電キャリアや感光体ドラムの抵抗が高くなり、帯電キャリアによる感光体ドラム表層（注入帯電用の表層）への電荷の注入効率が低下し、帯電装置に印加したバイアスよりも感光ドラム表層の帯電電位の方が低下してしまう。そのため、帯電キャリア先端と、感光体ドラム表層の間に電位差が生じ、帯電キャリアが感光体ドラムに付着し易くなる。このように、感光体ドラムへの帯電キャリアの付着、流出量は各環境毎に異なってしまう。
【００２８】
従って、本発明の目的は、帯電手段に用いられる磁性粒子が各現像手段へ混入したとしても、各現像手段に補給する現像剤量を適正化することができる画像形成装置を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。
【００３６】
要約すれば、本発明によると、像担持体と、
前記像担持体に接触する磁性粒子を備え、前記像担持体を帯電する帯電手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤で現像する現像手段と、
前記現像手段内の現像剤の透磁率に対応する情報を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力及び目標値に応じて前記現像手段に補給する現像剤量を制御する制御手段と、
前記目標値を補正する補正手段と、
を有し、
前記磁性粒子の透磁率は前記キャリアの透磁率とは異なり、
前記補正手段による補正のタイミングは、画像形成装置本体内の湿度に応じて可変であり、低湿環境における補正の間隔は、高湿環境における補正の間隔よりも短いことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００３７】
本発明の一実施態様によれば、前記像担持体上のトナー像は記録材に転写され、また、他の実施態様によれば、前記像担持体上のトナー像は記録材担持体に担持された記録材に転写される。
本発明の他の実施態様によれば、前記像担持体上のトナー像は中間転写体に転写された後、前記中間転写体から記録材に転写される。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３９】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施態様の概略構成を示す。本実施例にて画像形成装置は、フルカラー画像を形成し得るカラー電子写真複写器（以下、単に「画像形成装置」と呼ぶ。）１００とされる。画像形成装置１００は記録材担持体としての転写ベルト１２の上側の軌道上に沿って、第１、第２、第３及び第４の像形成手段としての画像形成部（ステーション）１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、及び１６Ｋが一列に配置され、高速でフルカラー画像を形成できるようになっている。画像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成を行なう。
【００４０】
本実施例の画像形成装置１００の画像形成動作の概略を説明すると、記録材収納カセット７に収納された例えば記録用紙とされる記録材Ｐは、ピックアップローラ８、給紙ローラ対９ａ、給紙ガイド９ｂなどによって搬送されてレジストローラ１０に到達する。レジストローラ１０は、各画像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋにおける画像形成プロセスとタイミングをとって、記録材Ｐを転写ベルト１２上に送り出す。転写ベルト１２は、駆動ローラ１３ａ、従動ローラ１３ｂ、テンションローラ１３ｃに掛け渡された絶縁性の樹脂シートにより形成される無端ベルトなどとされ、吸着帯電器１１によって帯電され、記録材Ｐを静電的に吸着して担持搬送する。転写ベルト１２によって記録材Ｐが各画像形成部１６Ｙ〜１６Ｋを順次搬送されるに従い、記録材Ｐ上には、画像形成装置１００に備えられた原稿読み取り装置（図示せず）、或いは画像形成装置１００と通信可能に接続されたホストコンピュータなどから送信された色分解されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像情報信号に従って、詳しくは後述するように各画像形成部１６Ｙ〜１６Ｋにて形成されたトナー像が順次多重転写される。第４の画像形成部（ブラック画像形成部）１６Ｋを通過した記録材Ｐは分離帯電器１７の作用によって転写ベルト１２から分離され、定着手段としての熱定着器（熱ローラ定着器）１４に送られる。熱定着器１４は加熱手段を内蔵した定着ローラ１４ａと駆動ローラ１４ｂによって記録材Ｐを狭持搬送すると共に未定着のトナー像を記録材Ｐ上に熱定着する。こうしてカラー画像が形成された記録材Ｐは装置本体から突出して設けられた排出トレイ１５上に排出される。
【００４１】
図２をも参照して各画像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋについて説明する。尚、図２においては、１つの画像形成部を示しており、構成は各画像形成部においてほぼ同様となっている。
【００４２】
各画像形成部１６Ｙ〜１６Ｋは、図中矢印方向に回転する像担持体としての円筒状の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム１を備え、その周囲には、帯電手段である磁気ブラシ帯電装置２、感光体ドラム１の図中上方に配置された感光体ドラム１上に静電潜像を形成する手段としてのレーザービームスキャナーなどとされる露光手段３、現像装置４、及び転写手段である転写帯電器５などの画像形成手段を備えている。
【００４３】
尚、以下の説明において、特に各画像形成部１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋに属する手段、部材を区別する場合は、例えばイエロー現像装置４Ｙなどのように、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを意味する、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋなる添え字を各符号に付す。
【００４４】
各画像形成部１６Ｙ〜１６Ｋの画像形成プロセスを説明すると、先ず感光体ドラム１が、磁気ブラシ帯電装置２によって一様に帯電される。感光体ドラム１は、矢示にて示す方向（時計方向）に１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転する。
【００４５】
次に画像信号により変調されたレーザー光Ｌにより感光体ドラム１上の走査露光が行われ、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。例えば、ＣＣＤなどの光電変換素子を有する原稿読み取り装置（図示せず）は、原稿の画像情報に対応する画像情報信号を出力し、各画像形成部の露光手段３が備えたレーザービームスキャナーに内蔵された半導体レーザーは、色分解された原稿の画像情報信号に対応して制御され、変調されたレーザービームＬを射出する。
【００４６】
感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、感光体ドラム１の回転に伴って現像装置４によって静電的に反転現像され、可視像、即ち、トナー像となる。
【００４７】
本実施例では、現像装置４は、現像剤として非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（現像キャリア）を混合した二成分現像剤を用い、詳しくは後述するように、現像用の磁気ブラシを感光体ドラム１の表面に接触させて潜像の画像部にトナーを静電的に転移させる、二成分接触現像方式を用いる。この方式は、画像の色味などの観点から好ましいと共に、各感光体ドラム上に残留した転写残トナーを各現像装置に回収するクリーナレスシステムを採用する本実施例のような画像形成装置においては、磁気ブラシ帯電装置２から吐き出されたトナーの回収性を向上することができる。
【００４８】
感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、給紙ローラ８、搬送ローラ対９ａ、給紙ガイド９ｂを経由して転写ベルト１２上に担持されて搬送されてきた記録材Ｐに、転写帯電器（コロナ帯電器）５の作用により静電的に転写される。記録材Ｐに転写されずに感光体ドラム１の表面に残った転写残トナーは、磁気ブラシ帯電装置２に一時的に回収される。
【００４９】
その後、感光体ドラム１に当接された除電手段としての導電性ブラシ６にＡＣバイアス及びトナーの正規の帯電極性とは逆極性のＤＣバイアス、又はＡＣバイアスとトナーの正規の帯電極性とは逆極性のＤＣバイアスを重畳したバイアスを印加して、感光体ドラム１を除電する。
【００５０】
以上のような工程を、色分解されたイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色の画像について、それぞれ各画像形成部１６Ｙ〜１６Ｋにおいて行うことによって、記録材上にフルカラー画像を得ることができる。
【００５１】
尚、本実施例では像担持体として感光体ドラム１を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば無端ベルト状に形成された電子写真感光体、即ち、感光体ベルトなどであってもよい。又、本実施例では、磁気ブラシ帯電装置２に一時的に回収した転写残トナーを、その後感光体ドラム１上に吐き出させて現像装置４にて回収する方式を採っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、従来広く用いられている、感光体ドラム１に当接して転写残トナーを掻き取るためのブレード状などとされるクリーニング手段を備えたクリーニング装置を用いて、磁気ブラシ帯電装置２から感光体ドラム１上に吐き出された転写残トナーを回収する構成とすることも当然可能である。
【００５２】
次に、本実施例にて用いられる感光体ドラム１について説明する。
【００５３】
本実施例の感光体ドラム１は、負帯電のＯＰＣ感光体であり、φ３０ｍｍのアルミニウム製のドラム基体上に、次の第１〜第５の５層の機能層を下から順に設けたものである。
【００５４】
第１層は下引き層であり、アルミニウムドラム基体（以下、「アルミ基体」と呼ぶ。）の欠陥などを均すため、又レーザー露光の反射によるモアレの発生を防止するために設けられている厚さ約２０μｍの導電層である。
【００５５】
第２層は正電荷注入防止層であり、アルミ基体から注入された正電荷が感光体表面に帯電された負電荷を打ち消すのを防止する役割を果たし、アミラン樹脂とメトキシメチル化ナイロンによって１０6Ω・ｃｍ程度に抵抗調整された、厚さ約１μｍの中抵抗層である。
【００５６】
第３層は電荷発生層であり、ジスアゾ系の顔料を樹脂に分散した厚さ約０．３μｍの層であり、レーザー露光を受けることによって正負の電荷対を発生する。
【００５７】
第４層は電荷輸送層であり、ポリカーボネイト樹脂にヒドラゾンを分散したものであり、Ｐ型半導体である。従って、感光体表面に帯電された負電荷はこの層を移動することはできず、電荷発生層で発生した正電荷のみを感光体表面に輸送することができる。
【００５８】
第５層は磁気ブラシ帯電装置により注入帯電を達成するための電荷注入層であり、バインダーとしての光硬化性のアクリル樹脂に光透過性の導電フィラーであるアンチモンをドーピングして低抵抗化（導電化）した粒径０．０３μｍの酸化錫の超微粒子を樹脂に対して７０重量パーセント分散した材料の約３μｍの塗工層である。この電荷注入層の電気抵抗値（体積抵抗値）としては、充分な注入帯電性と、潜像が適正に形成されずに画像形成不良となってしまう、所謂、画像流れを防止するためには、１×１０10〜１×１０14Ω・ｃｍとするのが好ましい。本実施例では、表面抵抗が１×１０11Ω・ｃｍである感光体ドラムを用いた。
【００５９】
次に、図３を参照して本実施例にて用いられる磁気ブラシ帯電装置２について説明する。本実施例の画像形成装置は、感光体ドラム１の表面を帯電させる帯電手段として、電荷注入帯電を行う磁気ブラシ帯電装置（以下、単に「帯電装置」と呼ぶ。）２を用いる。
【００６０】
帯電装置２は、容器２０と、磁界発生手段としての帯電装置用固定磁石２１を内蔵した、帯電用磁性粒子担持体としての非磁性材料からなる帯電スリーブ２２と、感光体ドラム１に接触して電荷を注入する帯電用導電性磁性粒子（帯電キャリア）２３と、帯電キャリア２３を帯電スリーブ２２の表面に均一の厚さにコートするための帯電用磁性粒子層厚規制手段としての帯電キャリア規制ブレード２４を備えている。
【００６１】
帯電スリーブ２２は、感光体ドラム１と同じ方向、即ち、図中矢印にて示す時計方向に２２５ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転する。又、帯電キャリア規制ブレード２４は非磁性ステンレス製とされ、帯電スリーブ２２の表面とのギャップが９００μｍになるように配置される。
【００６２】
帯電スリーブ２２内に固定配置されている帯電装置用固定磁石２１は、帯電スリーブ２２と感光体ドラム１の最近接位置から感光体ドラム１の回転方向上流側に１０°の位置に、約９００Ｇ（９０ｍＴ）の磁極（主極）２１ａを配置してある。主極２１ａは、帯電スリーブ２２と感光体ドラム１の最近接位置との角度、即ち、帯電スリーブ２２と同心円である帯電用固定磁石２１の断面中心から、同平面中の帯電スリーブ２２と感光体ドラム１の最近接位置、及び主極２１ａへのそれぞれの線にて形成される図中θにて示す角度を、感光体ドラム１の回転方向上流側２０°から、感光体ドラム回転方向下流側１０°の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは感光体ドラム１の回転方向上流側に１５°〜０°とされる。角度θが、感光体ドラム１の回転方向下流側１０°よりも下流側であると、主極位置に帯電キャリア２３が引きつけられ、帯電時に帯電キャリア２３が感光体ドラム１と接触する領域、所謂、帯電ニップより感光体ドラム１の回転方向下流側に、帯電キャリア２３の滞留が発生し易くなる。反対に、角度θが感光体ドラム１の回転方向上流側２０°よりも上流過ぎると、帯電ニップを通過した帯電キャリア２３の搬送性が悪くなり、滞留が発生し易くなる。又、帯電ニップ部に磁極がない場合は、帯電キャリア２３に働く帯電スリーブ２２への拘束力が弱くなり、帯電キャリア２３が感光体ドラム１に付着し易くなるのは明らかである。
【００６３】
本実施例の帯電装置２では、帯電バイアスは、帯電装置用電源２５によって帯電スリーブ２２と帯電キャリア規制ブレード２４に印加する。帯電バイアスのＤＣ成分は、感光体ドラム１の表面の所望の帯電電位と同じ値（本実施例では、−７００Ｖ）とした。帯電バイアスのＡＣ成分のピーク間電圧（以下、「Ｖｐｐ」と呼ぶ。）は、１００Ｖ以上、２０００Ｖ以下、特に３００Ｖ以上、１２００Ｖ以下であることが好ましい。Ｖｐｐが１００Ｖより小さいと、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が薄く、またＶｐｐが２０００Ｖより大きいと、帯電キャリア２３の滞留や感光体ドラム１への付着が悪化する。
【００６４】
又、帯電バイアスのＡＣ成分の周波数は、１００Ｈｚ以上、５０００Ｈｚ以下、特に５００Ｈｚ以上、２０００Ｈｚ以下が好ましい。周波数が１００Ｈｚより小さいと、帯電キャリア２３の感光体ドラム１への付着が悪化したり、帯電均一性が悪くなったり、或いは電位の立ち上がり性向上の効果が薄くなり、又周波数が５０００Ｈｚより大きいと、帯電均一性、電位の立ち上がり性向上の効果が得られ難くなる。ＡＣの波形は矩形波、三角波、ｓｉｎ波などがよい。
【００６５】
本実施例では、帯電キャリア２３として、焼結した強磁性体（フェライト）を還元処理したものを用いた。この他に、樹脂と強磁性体粉を混練して粒子状に成形したもの、若しくはこれに抵抗値調節のために導電性カーボンなどを混ぜたものや表面処理を行ったものも同様に用いることができる。
【００６６】
帯電キャリア２３は、感光体ドラム１の表面のトラップ準位に電荷を良好に注入する役割と、感光体ドラム１上に生じたピンホールなどの欠陥に帯電電流が集中してしまうことに起因して生じる磁気ブラシ帯電部材２６及び感光体ドラム１の通電破壊を防止する役割を兼ね備えていなければならない。従って、磁気ブラシ帯電部材２６の抵抗値は１×１０4Ω〜１×１０9Ωであることが好ましく、特に１×１０4Ω〜１×１０7Ωであることが好ましい。磁気ブラシ帯電部材２６の抵抗値が１×１０4Ω未満ではピンホールリークが生じやすくなる傾向があり、１×１０9Ωを超えると良好な電荷の注入がし難くなる傾向にある。又、磁気ブラシ帯電部材２６の抵抗値を上述の範囲内に制御するためには、帯電キャリア２３の体積抵抗値は１×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０9Ω・ｃｍであることが好ましく、特に１×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０7Ω・ｃｍであることが好ましい。
【００６７】
又、粒子表面の汚染による帯電劣化防止の観点から、帯電キャリア２３の平均粒径及び粒度分布測定におけるピークは５〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。
【００６８】
本実施例では、磁気ブラシ帯電部材２６の体積抵抗値は、１×１０6Ω・ｃｍとされる。又、測定方法など、詳しくは後述するように、本実施例にて用いられる帯電キャリア２３の磁場１キロエルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）は２７０ｅｍｕ／ｃｍ2である。
【００６９】
このような構成の帯電装置２は、帯電スリーブ２２に穂立ち状に帯電キャリア２３が担持されて構成される磁気ブラシ帯電部材２６を回転させながら感光体１の表面に当接させ、この磁気ブラシ帯電部材２６に電圧を印加することによって、電荷注入帯電により感光体ドラム１を帯電させる。
【００７０】
本実施例の帯電装置２においては、帯電バイアスのＤＣ成分として−７００Ｖを印加することで、感光体ドラム１の表面電位も−７００Ｖとなり、注入帯電を実現している。
【００７１】
次に、図４を参照して、本実施例にて用いられる現像装置４について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、上述のように、現像剤として現像キャリア（磁性キャリア）４１と非磁性トナー（トナー）４２とを含む二成分現像剤（現像剤）４３を用いて、二成分接触現像方式にて感光体ドラム１上に形成された潜像を現像する。尚、本実施例では、トナーの正規の帯電極性が負極性のものを用いている。
【００７２】
現像装置４は、二成分現像剤４３を収容する現像容器４４を有している。現像容器４４は、感光体ドラム１に対向して配置されており、その内部は垂直方向に延在する隔壁５１によって第１室（現像室）５２と第２室（撹拌室）５３とに区画されている。第１室５２には、図中矢印方向に回転する現像剤担持体として、非磁性スリーブとされる現像スリーブ５４が配置されている。現像スリーブ５４内には、磁界発生手段としての現像装置用固定マグネット５５が固定配置されている。現像スリーブ５４は、現像剤層厚規制手段としての現像剤層厚規制ブレード５６によって層厚規制された二成分現像剤４３の層を担持搬送し、感光体ドラム１と対向する現像領域で、二成分現像剤４３が穂立ちした現像用磁気ブラシを感光体ドラム１に接触させ、トナー４２を感光体ドラム１上の静電潜像の画像部に供給して現像する。現像効率、即ち、潜像へのトナー４２の付与率を向上させるために、現像スリーブ５４には電源５７から直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加されている。
【００７３】
第１室５２及び第２室５３にはそれぞれ第１、第２の現像剤撹拌スクリュー５８及び５９が配置されている。第１のスクリュー５８は第１室５２中の現像剤を撹拌搬送する。又、第２のスクリュー５９は、後述するトナー補給槽６０のトナー排出口６１から搬送スクリュー６２の回転によって供給された補給用トナー６３と、既に現像容器４４内にある現像剤４３とを撹拌搬送し、現像容器内でのトナー濃度を均一化する。隔壁５１には、図４の紙面手前側と奥側の端部において第１室５２と第２室５３とを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されている。第１、第２のスクリュー５８、５９の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃度の低下した第１室５２内の現像剤４３が、一方の通路から第２室５３内へ移動し、第２室５３内でトナー濃度の回復した現像剤４３が他方の通路から第１室５２内へ移動するように構成されている。
【００７４】
本実施例の画像形成装置１００は、詳しくは後述するように、インダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置（以下、単に「トナー濃度制御装置」と呼ぶ。）を備えている。このトナー濃度制御装置によって、静電潜像の現像により現像容器４４内のトナー濃度を調整するために、即ち、現像容器４４に補給するトナー量を制御するために、現像容器４４の第１室（現像室）５２の底壁に、インダクタンスセンサとしてのインダクタンスヘッド３０（検知手段）が設置される。トナー濃度制御装置は、このインダクタンスヘッド３０から検出信号（現像剤の透磁率に対応する情報）によって現像容器４４内の、より具体的には第１現像室５２内の現像剤４３の、実際のトナー濃度を検知し、ＣＰＵ（制御手段）６７（図７）により、検出信号と基準値（目標値）とを比較することによって現像容器４４へ補給するトナーの量が決定される。
【００７５】
本発明では、二成分現像剤４３に含まれるトナー粒子４２は、特に限定することなく適宜選択して使用することができる。例えば、モノマーに着色剤及び荷電制御剤を添加したモノマー組成物を、水系の媒体中で懸濁し重合させる重合法によって作製される球形重合トナー粒子を好適に用いることができる。この方法は、安価に球形状のトナーを作製するのには好適である。又、従来広く用いられている粉砕法で作製したトナーを使用してもよい。
【００７６】
現像キャリア４１としては、低磁化キャリアを用いることができ、上述の球形重合トナーとの組み合わせで高画質化が達成される。本発明者の実験によると、現像スリーブ５４と感光体ドラム１との距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）が３００〜１０００μｍ、単位面積当たりの現像スリーブ５４上の現像剤量（以下Ｍ／Ｓと称す）が１５〜５０ｍｇ／ｃｍ2、トナー濃度が５〜１２％の範囲内では、現像キャリア４１の磁化の強さは、磁場１キロエルステッド（Ｏｅ）における磁化の強さ（σ１０００）が２３０ｅｍｕ／ｃｍ3以下、好ましくは１４０ｅｍｕ／ｃｍ3以下であれば、隣り合う磁気ブラシの磁気的な相互作用が低磁化量のために小さく、その結果磁気ブラシの穂が緻密に且つ短くなる。これにより、磁気ブラシが潜像上のトナー付着面をソフトにはくので、潜像に付着した現像トナーがかき取られる、所謂、スキャベンジングを防ぎ、画像として解像度の高いものを提供できる。
【００７７】
本実施例では、磁場１キロエルステッドにおける現像キャリア４１の磁化の強さ（σ１０００）は１３５ｅｍｕ／ｃｍ2である。
【００７８】
尚、上述の帯電キャリア２３及び現像キャリア４１の磁化特性は、理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定した。キャリア粉体（帯電キャリア２３、現像キャリア４１）の磁気特性値は１キロエルステッドの外部磁場を作り、その時の磁化の強さを求める。キャリアは円筒状のプラスチック容器に十分密になるようなパッキングした状態に作製する。この状態で磁化モーメントを測定し、試料を入れたときの実際の重量を測定して、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）を求める。ついで、キャリア粒子の真比重を乾式自動密度計アキュピック１３３０（島津製作所（株）社製）により求め、磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）に真比重をかけることで単位体積あたりの磁化の強さ（ｅｍｕ／ｃｍ3）を求めた。
【００７９】
本実施例で用いた帯電キャリア２３、現像キャリア４１は共に軟磁性体であり、１キロエルステッド程度の磁場中までは磁化の強さは磁場の増加と共に線形的に増加する。従って透磁率は、図５に示す傾きｔａｎα、ｔａｎβに比例することになる。本実施例にて用いる帯電キャリア２３は、現像キャリア４１と比較して、磁場１キロエルステッドにおける磁化の強さ（σ１０００）がほぼ２倍であるので、透磁率も２倍になる。
【００８０】
詳しくは後述するように、本実施例のように帯電キャリア２３と現像キャリア４１として透磁率の異なる磁性キャリアを用いると、帯電キャリア２３が現像装置４に混入すると、現像装置内に収容されているトナー濃度が変動していないにも関わらず、インダクタンスヘッド３０によって検出される見かけの透磁率は変化してしまう。
【００８１】
次に、インダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置について説明する。
【００８２】
上述のように、二成分現像剤４３は現像キャリア４１と非磁性トナー４２を主成分としており、現像によるトナー４２の消費などで現像剤４３のトナー濃度（キャリア粒子とトナー粒子の合計重量に対するトナー粒子重量の割合）が変化すると、一定体積中の、現像キャリア４１と非磁性トナー４２の混合比率による見かけの透磁率が変化する。
【００８３】
この見かけの透磁率をインダクタンスヘッド３０によって検出して電気信号に変換すると、図６に示すように、この電気信号はトナー濃度に応じてほぼ直線的に変化する。即ち、インダクタンスヘッド３０の検出信号（出力電気信号）は現像容器４４内の二成分現像剤４３の実際のトナー濃度に対応することになる。図６の横軸はＴ／Ｃ比（キャリア量に対するトナー量の比）を示しており、縦軸は、インダクタンスヘッド３０の出力信号を変換した電気信号を示している。
【００８４】
図７を参照して、インダクタンスヘッド３０からの検出信号の処理を説明する。
【００８５】
インダクタンスヘッド３０からの検出電圧信号を比較器３１の一方の入力に供給する。この比較器３１の他方の入力には、基準電圧信号源３２から、規定のトナー濃度（現像剤４３のトナー濃度の初期設定値）の現像剤４３の見かけの透磁率に対応する目標値としての基準電気信号が入力されている。従って、比較器３１は規定のトナー濃度と現像容器４４内の実際のトナー濃度とを比較することとなり、両入力信号の比較結果としての比較器３１の出力信号は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）とされる制御手段６７に供給される。
【００８６】
制御手段６７は、比較器３１からの検出信号に基づいて、次回のトナー補給時間を調整するように制御する。例えば、インダクタンスヘッド３０の検出出力が目標値よりも小さい（現像剤４３の実際のトナー濃度が規定値よりも小さい）場合、つまり、トナーが補給不足である場合には、制御手段６７は不足分のトナーを現像容器４４に補給するように、トナー補給槽６０の搬送スクリュー６２を作動させる。即ち、制御手段６７は、比較器３１からの出力信号に基づいて、記憶手段としてのＲＡＭ６８などに格納された演算式やテーブルを用いて、不足分のトナーを現像容器４４に補給するのに要するスクリュー回転時間を算出する。そして、モータ駆動回路６９を制御して、その時間だけモータ７０を回転駆動し、不足分の補給用トナー６３を現像容器４４に補給する。
【００８７】
又、インダクタンスヘッド３０の検出出力が目標値よりも大きい（現像剤４３の実際のトナー濃度が規定値よりも大きい）場合、つまり、トナーが過剰補給である場合には、制御手段６７は比較器３１からの出力信号に基づいて現像容器４４内の現像剤４３中の過剰トナー量を算出する。そして、その後の画像形成に際しては、この過剰のトナーが無くなるようにトナーを補給させるか、或は過剰のトナーが消費されるまでトナーを補給せずに画像を形成させ、即ち、トナー無補給で画像を形成して過剰のトナーを消費させ、過剰のトナーが消費された後にトナー補給動作を前述の通り行なわせるなどの制御を行なう。
【００８８】
本実施例では、現像剤４３の最適なトナー濃度として、規定トナー濃度６％を設定している。トナー濃度がこの値より高過ぎるとトナーのかぶり、飛散などが生じ、又、低すぎると画像濃度が薄くなるなどの問題が生じることがある。又、詳しくは後述するが、初期状態にて、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号は、最適トナー濃度６％に対応した２．５Ｖに設定してある。
【００８９】
次に、図８のフローチャートを参照して上述のトナー補給動作について更に説明する。
【００９０】
先ず、画像形成装置をスタートさせると（ステップ１）、トナー濃度の検出がスタートする（ステップ２）。インダクタンスヘッド３０からの検出電圧信号ａを比較器３１に入力し（ステップ３）、比較器３１にて基準電圧信号源３２による基準電圧信号ｂと比較する（ステップ４）。次いで、その検出電圧信号ａと基準電圧信号ｂとの差信号（ａ−ｂ）を制御手段６７に送る（ステップ５）。制御手段６７において（ａ−ｂ）＞０か否かを判断し（ステップ６）、トナー濃度が基準値より低い場合（ＹＥＳ）、差信号（ａ−ｂ）に基づいてトナー補給量、即ち、搬送スクリュー６２の回転時間が決定される（ステップ７）。続いて、画像形成動作が開始されると（ステップ８）、ステップ７にて決定されたトナー補給時間だけ、画像形成と画像形成の間（像間）でトナー補給が行われる（ステップ９）。その後、ステップ２のトナー濃度検出のスタートに戻る。
【００９１】
又、ステップ６の判断にて、トナー濃度が基準値より高い（ＮＯ）と判断された場合、続いて画像形成動作が開始され（ステップ１０）、トナーの補給はされずにステップ２のトナー濃度検出のスタートに戻る。
【００９２】
尚、図８のフローチャートでは、画像形成動作開始（再開）直前にトナー濃度検出をスタートさせているが、トナー濃度検出のタイミングは、画像形成動作再開直前でも、画像形成動作中でも構わない。例えば、装置１００をスタートさせて１枚目の画像形成時には画像形成動作開始直前に行い、それ以後は画像形成動作中に検出してもよい。
【００９３】
このようにして、本実施例のインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置は、検出電圧信号ａと基準電圧信号ｂとの比較により、インダクタンスヘッド３０による検出電圧信号ａが、最適なトナー濃度（本実施例では６％）における検出電圧信号の基準電圧信号値ｂである２．５Ｖになるようにトナー補給量を調整する。
【００９４】
つまり、本実施例では、基準電圧信号値ｂよりインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号ａが大きければ（例えば３．０Ｖ）トナーを補給し、逆にインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号値ａが小さければ（例えば２．０Ｖ）トナー補給を停止することになっている。しかし、当然、本発明はこの信号処理に限定されるものではなく、回路構成の変更により基準電圧信号値が２．５Ｖ以外の値であってもよく、又トナー濃度が最適値より低いときインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号値が基準電圧信号値より小さくなるようにし、逆にトナー濃度が最適値より高いときインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号値が大きくなるようにしても構わない。
【００９５】
ここで、上述のように、磁気ブラシ帯電装置２を用いた画像形成装置１００では、磁気ブラシ帯電部材２６を構成する帯電キャリア２３が感光体ドラム１の表面へ付着、流出するという問題が起こることがある。この付着、流出した帯電キャリア２３が現像装置４に回収されると、従来のインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置を用いた現像装置４では、即時的には画像に悪影響を与えない程度の微量の帯電キャリア付着であっても、画像形成動作を繰り返して、画像形成枚数が大量になるにつれて、この帯電キャリア２３が現像装置４内に蓄積される。この時、現像キャリア４１と帯電キャリア２３の透磁率が異なる場合には、現像装置内のトナー濃度が変わっていないにも関わらず、現像剤４３の全体の見かけの透磁率が変化してしまい、トナー濃度制御装置によるトナー濃度制御に誤差が生じることがある。
【００９６】
図９〜図１１を参照して従来の問題点について更に説明する。先ず、例えば、現像剤４３の最適なトナー濃度は６％に設定され、このトナー濃度の現像剤４３の見かけの透磁率に対応したインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号として、初期値２．５Ｖが設定される。
【００９７】
しかし、画像形成動作が繰り返されるにつれて現像装置４内に帯電キャリア２３が徐々に蓄積されてくると、現像装置４内の現像剤４３の見かけの透磁率は変化してくる。即ち、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率より大きい場合は、現像剤４３の見かけの透磁率は図９の点線（ｉ）にて示すように徐々に大きくなる。逆に、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率より小さい場合は、現像剤４３の見かけの透磁率は、図９の点線（ｉｉ）にて示すように徐々に小さくなる。図９の横軸は、現像装置の動作時間を示している。
【００９８】
従って、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号は、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率よりも大きい場合は、図１０の点線（ｉ）にて示すように徐々に大きくなり、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率よりも小さい場合は、図１０の点線（ｉｉ）にて示すように徐々に小さくなる。
【００９９】
しかし、実際には、トナー濃度制御装置はトナー濃度が常に初期の６％となるように或いは常に最適値６％から適正な範囲内となるように、即ち、図１０の実線（ｉｉｉ）にて示すようにインダクタンスヘッド３０の検出電圧値があくまでも初期の基準値２．５Ｖとなるようにトナー補給がなされる。その結果、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率よりも大きい場合は、トナーを補給することによって現像剤４３の見かけの透磁率を低くしようとするため、図１１の点線（ｉ）にて示すようにトナー濃度は徐々に高くなる。逆に、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率よりも小さい場合は、トナー補給を停止して現像剤４３の見かけの透磁率を上げようとするため、図１１の点線（ｉｉ）にて示すようにトナー濃度が徐々に低くなってしまう。
【０１００】
尚、説明のため、以下本実施例の画像形成装置１００に即して、帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率より大きい場合（約２倍）について更に具体的に説明する。しかし、本発明は帯電キャリア２３の透磁率が現像キャリア４１の透磁率より大きい場合に限定されるものではなく、図９〜図１１を用いた説明から理解されるように、帯電キャリア２３の透磁率と現像キャリア４１の透磁率が異なれば、帯電キャリア２３と現像キャリア４１のどちらの透磁率が大きい場合にも本発明の原理は同様に適用できる。
【０１０１】
上述のように、本発明者の検討では、帯電キャリア２３の現像装置４への混入量は、画像形成装置本体内の環境（雰囲気）や、各現像装置において用いる各現像剤の色の違いなどの各現像装置４の特性によって異なる。
【０１０２】
より具体的には、図１２に示すように、低湿になるほど、厳密には空気中の絶対水分量が少ないほど帯電キャリア２３の現像装置４への混入量は増加する。即ち、上述のように低湿環境下では、帯電キャリア２３、感光体ドラム１の抵抗が高くなるため、帯電キャリア２３による感光体ドラム１への電荷の注入効率が低下し、帯電装置２に印加したバイアスよりも感光体ドラム１の表面の帯電電位の方が低下してしまう。そのため、帯電キャリア２３の先端と、感光体ドラム１の表面の間に電位差が生じ、帯電キャリア２３が感光体ドラム１に付着し易くなり、帯電キャリア２３の感光体ドラム１への付着、及び現像装置４内の現像剤４３への混入が増加することになる。
【０１０３】
例えば、本実施例の画像形成装置１００において、２５℃／５０％の環境におけるシアン現像装置４Ｃへの帯電キャリア２３の混入量は、５００００回の画像形成動作に対して約１０ｇ程度であることが分かった。そこで、試みにインダクタンスヘッド３０の検出信号が２．５Ｖとなるようにトナー濃度を調整して、シアン現像装置４Ｃ内の現像剤４３を最適なトナー濃度（６％）とした後、その現像剤４３に強制的に帯電キャリア２３を１０ｇを混入させた。その結果、現像剤４３の見かけの透磁率が大きくなり、初期の最適なトナー濃度を維持した場合、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号は初期の基準電圧信号値２．５Ｖから３．０Ｖへと、０．５Ｖ上昇した。従って、実際に従来通りにトナー濃度を制御すると、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号が２．５Ｖになるようにトナー補給がなされるため、結果的にトナー補給が過剰に行われてしまう。例えば、本実施例の画像形成装置１００で用いたインダクタンスヘッド３０の感度は０．５Ｖ／％（トナー濃度）（図６）であるので、このインダクタンスヘッド３０を用いた場合、画像形成動作を５００００回繰り返すと、最終的にはトナー濃度が最適なトナー濃度６％から７％へと、１％ずれて制御されてしまう。
【０１０４】
又、同様に、本実施例の画像形成装置１００において、２３℃／５％の環境におけるシアン現像装置４Ｃへの帯電キャリア２３の混入量は、５００００回の画像形成動作に対して約２０ｇ程度であることが分かった。そこで、試みにインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号が２．５Ｖとなるようにトナー濃度を調整してシアン現像装置４Ｃ内の現像剤４３を最適なトナー濃度（６％）とした後、その現像剤４３に強制的に帯電キャリア２３を２０ｇ混入させた。その結果、現像剤４３の見かけの透磁率が大きくなり、初期の最適なトナー濃度を維持した場合、インダクタンスヘッド３０の検出信号は、初期の基準値２．５Ｖから３．５Ｖへと、１．０Ｖ上昇した。従って、実際に従来通りにトナー濃度を制御すると、インダクタンスヘッド３０の検出信号が２．５Ｖになるようにトナー補給がなされるため、結果的にトナー補給が過剰に行われてしまう。上述と同様に、感度は０．５Ｖ／％（トナー濃度）（図６）のインダクタンスヘッド３０を用いる場合、画像形成動作を５００００回繰り返すと、最終的にはトナー濃度が最適なトナー濃度６％から８％へと、２％ずれて制御されてしまう。
【０１０５】
更に、本発明者の検討によると、図１３に示すように、同じ環境下においても、帯電キャリア２３の混入量は、用いるトナーの色などの各現像装置の特性によって異なる。図１３には、例として、温湿度が２５℃／５０％の環境における、イエローとシアンの各現像装置４Ｙ、ＹＣについて比較しているが、本発明者の検討によると、互いに色が異なる現像装置同士では、その他の色についても同様のことがいえる。
【０１０６】
即ち、上述のように、転写しきれずに感光体ドラム１上に残留した、所謂、転写残トナーが帯電装置２内に混入すると、磁気ブラシ帯電部材２６の抵抗が高くなり、感光体ドラム１への電荷注入効率が低下して、帯電キャリア２３の感光体ドラム１への付着を引き起こし易くなる。
【０１０７】
一方、感光体ドラム１上に形成されたトナー像の記録材への転写効率はトナーの色毎で異なり、転写残トナー量、延いては帯電装置２に混入する転写残トナー量も異なるため、帯電キャリア２３の混入量も、それぞれ異なる色の現像剤を用いてトナー像を形成する各現像装置毎で異なってしまう。
【０１０８】
従って、各現像装置毎で、画像形成動作を繰り返すうちに蓄積する帯電キャリア量が異なるため、各現像装置に関してトナー濃度制御の誤差量も異なってくる。
【０１０９】
そこで、本実施例の画像形成装置１００では、本発明に従って帯電キャリア２３の現像剤４３への混入によるインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置によるトナー濃度の誤検知及び誤制御を、環境及び／又は用いる現像剤の色の違いなど、対象となる現像装置に応じて補正し、画像形成動作が大量に繰り返されても、常にトナー濃度を所定の値に一定に、或いは適正な範囲内に保つように制御する構成とする。
【０１１０】
更に説明すると、本実施例の画像形成装置１００は、予め設定された最適トナー濃度に対するインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号値を、現像装置の動作時間又は動作回数などに基づく所定のタイミングで補正する、基準信号補正手段３５を有している。
【０１１１】
図７に示すように、本実施例では、基準信号値補正手段３５は、画像形成動作をある時間又はある回数繰り返した時点で、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号値と比較される基準電圧信号値を設定し直すように予め命令が設定された、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３５として構成される。
【０１１２】
基準値を設定し直すときの補正量は、環境、各現像装置４Ｙ〜４Ｋ毎に異なるように設定されており、基準信号値補正手段３５は、所定のタイミングになると、基準電圧信号源３２から出力させる基準電圧信号値を新たに設定し直す。
【０１１３】
基準信号値補正手段３５は、画像形成装置１００に設けられた雰囲気センサとしての温湿度センサ３３からの温湿度情報、又、詳しくは後述するようにして得たタイミング情報を用いて、各現像装置４Ｙ〜４Ｋの動作時間又は動作回数などに基づく所定タイミングで、現像装置が置かれた環境に応じ、各現像装置４Ｙ〜４Ｋに対してそれぞれ異なる補正量にてインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号値を補正する。
【０１１４】
尚、温湿度センサなどの環境センサ３３は各現像装置４Ｙ〜４Ｋに対してそれぞれ設けることもできる。
【０１１５】
より具体的には、先ず、温湿度が２５℃／５０％の環境でのシアン現像装置４Ｃに関して、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号の初期値２．５Ｖを、画像形成動作を２５０００回繰り返した時点で補正する場合について説明する。本実施例の画像形成装置１００では、帯電キャリア２３のシアン現像装置４Ｃへの混入量が画像形成動作に比例したとすると、シアン現像装置４Ｃについて、帯電キャリア２３のこの環境における混入量は、画像形成回数５００００回に対して１０ｇ（１０ｇ／５００００ｇ）であるので（図１３）、画像形成回数２５０００回では５ｇ（５ｇ／２５０００回）となる。ここで、上述のように、本実施例の画像形成装置１００では、インダクタンスヘッド３０の検出電圧値は、帯電キャリア２３が１０ｇ混入すると０．５Ｖ変化するので、帯電キャリア２３が約５ｇ混入したときには０．２５Ｖ変化することになる。
【０１１６】
従って、基準信号値補正手段３５には、図８のフロチャート中のステップ４における検出電圧信号の基準電圧値ｂ、即ち、ここでは温湿度２５℃／５０％でのシアン現像装置４Ｃに対するインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号値を、画像形成回数が２５０００回となった時点で、初期値の２．５Ｖから２．７５Ｖへと設定し直す命令を設定しておく。そして、制御手段３５はそのタイミングになると、基準電圧信号源３２から出力させる基準値ｂを２．７５Ｖに設定し直す。
【０１１７】
これによって、図１４の（ｉ）線にて示すように、基準電圧信号値ｂの補正後にインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号が２．７５Ｖになるまでトナー補給が停止されるため、それまでに生じていたトナー濃度の誤差が解消され、初期のトナー濃度６％に制御し直される。その結果、画像形成動作を５００００回繰り返した時点でのトナー濃度は約６．５％程度と、インダクタンスヘッド３０の検出信号基準信号を補正しない場合と比較して、トナー濃度制御の誤差を小さくすることができる。
【０１１８】
又、イエロー現像装置４Ｙの場合について、同じ２５℃／５０％の環境においてインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号の初期値２．５Ｖを、画像形成動作を２５０００回繰り返した時点でこの基準値を設定し直す場合について説明する。本実施例画像形成装置１００では、帯電キャリア２３の現像装置４Ｙへの混入量が画像形成動作に比例したとすると、イエロー現像装置４Ｙについて、この環境において帯電キャリア２３の混入量は画像形成回数５００００回に対して１２ｇ（１２ｇ／５００００回）となるので（図１３）、画像形成動作を２５０００回繰り返した後の帯電キャリア２３の混入量は６ｇ（６ｇ／２５０００回）となる。そして、本実施例では、そのときのインダクタンスヘッド３０の検出信号値は０．３Ｖ変化することになる。
【０１１９】
そこで、イエロー現像装置４Ｙの場合は、画像形成回数が２５０００回となった時点で、図８のフロチャートのステップ４における検出電圧信号の基準電圧値ｂ、即ち、ここでは温湿度２５℃／５０％でのイエロー現像装置４Ｙに対するインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号を初期値の２．５Ｖから２．８０Ｖに設定し直すように予め基準信号値補正手段３５に命令を設定しておく。こうすることで、基準信号値補正手段３５は所定のタイミングでインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を補正し、その後のトナー補給は検出信号が２．８０Ｖとなるまで停止されるので、イエロー現像装置４Ｙについても図１４の線（ｉｉ）にて示すように、画像形成動作を５００００回繰り返した時点でのトナー濃度制御の誤差を小さくすることができる。
【０１２０】
同様にマゼンタ、ブラック現像装置についても、予め所定環境（ここでは温湿度２５℃／５０％）において、一定期間（画像形成回数）後にマゼンタ現像装置４Ｍ、ブラック現像装置４Ｋに混入する帯電キャリア２３の量を求め、その量に対応した所望のインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値の補正量を決定し、適宜基準信号値補正手段３５に所定タイミングでインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を補正する命令を設定しておくことで、マゼンタ及びブラックの現像剤のトナー濃度を適正に保つことが可能となる。
【０１２１】
次に、他の環境として、温湿度２３℃／５％の環境について説明すると、この環境において、シアン現像装置４Ｃへの帯電キャリア２３の混入量は、画像形成回数５００００回に対して２０ｇ（２０ｇ／５００００回）であるので（図１２）、画像形成回数２５０００回に対して１０ｇ（１０ｇ／２５０００回）となる。上述のように、帯電キャリア２３が１０ｇ混入すると、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号は０．５Ｖ変化する。従って、この環境におけるシアン現像装置４Ｃに対しては、画像形成動作を２５０００回繰り返した時点で、インダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を、初期値の２．５Ｖから３．０Ｖに設定し直す命令を、予め基準信号値補正手段３５に設定しておく。これにより、図１４の（ｉｉｉ）線に示すように、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準値を補正した後、検出電圧信号が３．０Ｖになるまでトナー補給が停止されることで、それまでに生じていたトナー濃度の誤差が解消され、初期のトナー濃度６％に制御し直されることになる。その結果、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号値の補正量を環境によって変化させない場合と比較して、画像形成動作を５００００回繰り返した時におけるトナー濃度は約７％程度と、よりトナー濃度制御の誤差を小さくすることができる。
【０１２２】
同様に、２３℃／５％の環境におけるシアン現像装置４Ｃ以外の各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｋについても、基準信号値補正手段３５にインダクタンスヘッド３０の基準値を適宜補正するための命令を設定しておくことで、各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｋのこの環境下でのトナー濃度制御の誤差を小さくすることができる。又、更に他の環境として、３０℃／８０％の環境での各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに対しても所定期間後にインダクタンスヘッド３０の基準値を補正する命令を適宜設定したり、或いは更に他種類の環境での各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに対して適宜設定することで、各環境毎、各現像装置毎の現像剤のトナー濃度を適正に保つことが可能となる。
【０１２３】
ここで、インダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を設定し直すタイミングは、特に限定されるものではないが、画像形成動作回数カウント手段として、例えば制御手段６７が各現像装置４Ｙ〜４Ｋ毎にカウントする画像形成枚数（回数）情報に基づいて決定したり、若しくは各現像装置を用いて形成する画像情報信号のビデオカウント数に基づいて行ったりすることができる。又、画像形成動作時間カウント手段として、例えば制御手段６７が各現像装置４Ｙ〜４Ｋ毎に計測した各現像装置４Ｙ〜４Ｋの動作時間に基づいて決定してもよい。
【０１２４】
以上、本発明によれば、画像形成動作が多く繰り返されても、現像剤４３中のトナー濃度を常に一定に、或いは常に適正範囲内に保つように制御することができ、長期に渡り画質の安定した画像を形成することができる。
【０１２５】
実施例２
次に、本発明の他の実施態様について説明する。本実施例の画像形成装置は、基本的に実施例１の画像形成装置１００と同様とされるので、同一機能、構成を有する部材には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２６】
実施例１では、基準信号値補正手段３５は、２５０００回の画像形成が行われた時点でインダクタンスヘッド３０の検出電圧信号と比較される基準電圧信号の初期値を補正するとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２７】
図１５（ａ）に示すように、基準信号値補正手段３５は、各環境毎、各現像装置毎に、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号値を適宜多段階に新たに設定し直す構成とすることができる。例えば、画像形成回数１００００、２００００、３００００、４００００、５００００回の各時点で、徐々にインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を上げる構成とする。
【０１２８】
本実施例の構成とすることによって、図１５の（ｂ）に示すように、トナー濃度は比較的常に所望の濃度で一定とすることができ、より精度の高いトナー濃度制御が可能となる。
【０１２９】
ここで、実施例１同様、インダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を段階的に設定し直すタイミングは、特に限定されるものではないが、例えば、図１５（ａ）に示すように各現像器４Ｙ〜４Ｋについて、画像形成枚数（回数）情報に基づいて行ったり、画像情報信号のビデオカウント数に基づいて行ったり、或いは画像形成動作時間することができる。
【０１３０】
更に、好ましくは、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号値の補正は、各環境毎及び／又は各現像装置の色毎によってそれぞれ最適なタイミングで行う。例えば、上述のように、低湿環境下では帯電キャリア２３の各現像装置４Ｙ〜４Ｋへの混入量は高湿環境下よりも多くなり、画像形成動作を行うに従って、トナー濃度制御の誤差もより急激に起こる。従って、低湿環境では、高湿環境よりも短い間隔でインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を徐々に上げるとよい。又、図１３から理解されるように、例えばシアン現像装置４Ｃよりもイエロー現像装置４Ｙにおいて、画像形成動作に従う帯電キャリア２３の混入量は多く、トナー濃度制御の誤差もより急激となる。他の現像装置についても同様に考え、各現像装置４Ｙ〜４Ｋにおける、画像形成動作に従う帯電キャリア２３の混入量を鑑みて、常にトナー濃度が所望の値となるような間隔（タイミング）でインダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を補正するとよい。
【０１３１】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施態様について説明する。本実施例の画像形成装置は、基本的に実施例１及び２の画像形成装置１００と同様とされる。
【０１３２】
本実施例では、図１６（ａ）に示すように、基準信号値補正手段３５は、インダクタンスヘッド３０の検出電圧信号の基準電圧信号値を、各環境毎、各現像装置毎に、適宜線形的に新たに設定し直す。比較的短い間隔の各現像装置４の画像形成動作時間、比較的少ない画像情報信号のビデオカウント数毎、或いは比較的少ない画像形成回数について、各環境における帯電キャリア２３の各現像装置への混入量の略線形の推移を決定したり、或いは帯電キャリア２３の混入量の線形的な推移を実測値や計算値から式にて表現し、この推移に対応して線形的に各環境、各現像装置毎に基準電圧信号値を補正する構成とすることができる。
【０１３３】
これによって、図１６（ｂ）に示すように、より精度の高いトナー濃度制御が可能となる。
【０１３４】
実施例４
次に、本発明の更に他の実施態様について説明する。本実施例の画像形成装置は、基本的に実施例１〜３の画像形成装置１００と同様とされる。
【０１３５】
帯電キャリア２３は、その粒径の分布にある程度の広がりを持っており、本発明者の検討によると、微小な帯電キャリア２３から感光体ドラム１に付着し易いことが分かった。そのような微小な帯電キャリア２３は、特に画像形成動作の時間又は回数が初期のうちにキャリア付着を起こし、現像装置４に回収されるので、画像形成装置を使用開始してからの時間又は画像形成回数に関して初期のうちの現像剤４３の見かけの透磁率の変化は大きくなるものと考えられる。その後、帯電装置２内の微小な帯電キャリア２３の量が減少してくると、現像剤４３の見かけの透磁率の変化は徐々に小さくなる。即ち、画像形成装置の使用開始からの動作時間に関して、現像剤４３の透磁率は、図１７に示すように、非線形的に変化していくことが考えられる。
【０１３６】
従って、本実施例では、図１８に示すように、基準信号値補正手段３５は、各環境毎、各現像装置毎に、インダクタンスヘッド３０の検出信号の基準値を、適宜予め求められた帯電キャリア２３の現像装置への混入量の非線形的な推移に対応するようにして新たに設定し直す構成とする。実施例３と同様、比較的短い間隔の各現像装置４の画像形成動作時間、比較的少ない画像情報信号のビデオカウント数毎、或いは比較的少ない画像形成回数について、各環境における帯電キャリア２３の各現像装置への混入量の推移を決定したり、或いは帯電キャリア２３の混入量の非線形的な推移を実測値や計算値から式にて表現し、この推移に対応して非線形的に各環境、各現像装置毎に基準電圧信号値を補正する構成とすることができる。
【０１３７】
これにより、画像形成動作を繰り返すに従って帯電キャリア２３の現像装置４への混入量が変化する場合にも、常に精度の高いトナー濃度制御が可能となる。
【０１３８】
尚、以上の各実施例では、本発明を電子写真方式のディジタルカラー複写機に適用した場合を示したが、本発明は当然これに限定されるものでなく、例えば電子写真方式、静電記録方式を用いた複写機、プリンタなどの任意の画像形成装置に等しく適用できるものである。例えば、本発明は画像の濃淡表現をディザ法で行なう画像形成装置にも適用できるし、又、原稿のコピーではなく、コンピュータなどから出力された画像情報信号によりトナー像を形成する画像形成装置、所謂、プリンタにも本発明は適用できる。更に、画像形成装置や制御系の構成などについて必要に応じて種々の変形及び変更がなし得ることは言うまでもない。
【０１３９】
例えば、本発明は図２０に示すような画像形成装置にも適用することができる。尚、図２０の画像形成装置において、前述の実施例において説明した部材と同様な機能を有する部材には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。例えば、磁気ブラシ帯電装置の構成は図３と同様であり、各現像装置の構成は図４と同様であり、トナー濃度制御装置の構成も図７のものと同様である。
【０１４０】
図２０の画像形成装置は、互いに異なる現像剤（トナー）を収容する複数の現像装置を用いて画像形成する点では、図１の画像形成装置と共通であるが、単一の像担持体としての感光体ドラム１上に各現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）により順次トナー像を形成する点において異なる。尚、各現像装置４は回転装置３００内に装着されており、回転装置３００は各現像装置４を選択的に現像部へ移動させる機能を有している。
【０１４１】
図２０に示す画像形成装置の画像形成工程の概略を説明すると、この画像形成装置では、先ず、各現像装置４により感光体ドラム１上に形成されたトナー像を、中間転写体としての中間転写ドラム１２に順次重ねて１次転写し、そして、中間転写ドラム１２上のフルカラートナー像を記録材に一括して２次転写する構成となっている。
【０１４２】
このような図２０に示す画像形成装置においても、各現像装置毎に目標値の補正量を異ならせてトナー濃度制御を行うのは、以下の理由によるものである。
【０１４３】
つまり、各色のトナー毎にトリボ（単位重量当たりの帯電電荷量）が異なるために、現像剤の嵩密度が異なり、このため、インダクタンス検知センサ３０に同じ電圧を印加したときの出力が異なってしまう。そこで、各現像装置４のインダクタンスセンサ３０のいずれにおいても同じセンサ出力（例えば２．５Ｖ）を得るために、各現像装置４のインダクタンスセンサ３０に印加する電圧を変える必要性が生じる。例えば、同じ２．５（Ｖ）という出力を得るために、インダクタンスセンサ３０の基準コイルに印加するバイアスを、イエロー現像装置４Ｙでは１０．５（Ｖ）、シアン現像装置４Ｃでは１０．２（Ｖ）に設定するなどする。
【０１４４】
ここで、各現像装置４のインダクタンスセンサ３０の出力値を同じ目標値（基準値）に合わせるのは、インダクタンスセンサ３０の感度のためである。つまり、一般に、インダクタンスセンサ３０は、低出力側（例えば０Ｖ近傍）や高出力側（例えば５Ｖ近傍）に行くほど感度が悪くなる傾向があり、最も感度の高いところ（例えば２．５Ｖ）を中心値としたいためである。
【０１４５】
このとき、磁気ブラシ帯電器２から各現像装置４内に同じ量の帯電用の磁性粒子（帯電キャリア）２３が混入したとすると、各現像装置４のインダクタンスセンサ３０に印加している電圧が異なるため、同じ量の磁性粒子２３に対してもセンサ出力の変化量が異なってしまう。例えば、上記例では、各現像装置４に磁性粒子２３が同量の１ｇ混入したとしても、インダクタンスセンサ３０の基準コイルに印加するバイアスとしてイエロー現像装置４Ｙでは１０．５（Ｖ）が、シアン現像装置４Ｃでは１０．２（Ｖ）がそれぞれ印加されており、そのために出力変動量が異なってしまう。
【０１４６】
以上の理由から、図２０に示すような画像形成装置、即ち、単一の像担持体（感光体ドラム）１上に、複数の現像装置４より順次トナー像を形成する画像形成装置においても、各現像装置毎（各トナー毎）にインダクタンスセンサ３０の出力と比較される目標値（基準値）の補正量を変える制御は有効となる。
【０１４７】
このように、図２０に示す画像形成装置の各現像装置４においても、上述のトナー濃度制御装置を採用することにより、上記各実施例と同様の効果を奏することができる。
【０１４８】
尚、以上の説明から明らかなように、本発明の画像形成装置において、像担持体（例えば、感光体ドラム）上に形成したトナー像は、記録材担持体に担持した記録材に直接転写しても、或いは中間転写体に転写した後に記録材に転写してもよい。従って、上述で例示した態様以外に、図１に示すように複数の像形成手段（画像形成部）を備えた構成において、トナー像を記録材担持体（例えば、転写ベルト）に担持した記録材に像担持体から順次多重転写する代わりに、中間転写体に順次多重転写した後に記録材に一括転写してもよい。又、図２０に示すような、単一の像担持体（感光体ドラム）に複数の現像装置により順次トナー像を形成する構成において、トナー像を中間転写体（例えば、中間転写ドラム）に順次多重転写する代わりに、記録材担持体に担持した記録材に順次多重転写してもよい。
【０１４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、帯電手段が備えた磁性粒子と現像剤が含むキャリアとの透磁率が異なっている場合に、磁性粒子が各現像手段へ混入したとしても、各現像手段に補給する現像剤量を適正化することができる。
【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例を示す概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置の画像形成部の拡大概略構成図である。
【図３】図２の画像形成部が備える帯電装置の拡大概略断面図である。
【図４】図２の画像形成部が備える現像装置の拡大概略構成図である。
【図５】帯電キャリアと現像キャリアの透磁率の違いの一例を説明するための図である。
【図６】トナー濃度によるインダクタンスヘッドからの検出信号の変化の一例を示す図である。
【図７】本発明のインダクタンス検知方式のトナー濃度制御装置によるトナー補給制御を説明するための図である。
【図８】本発明に従ったトナー補給動作の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図９】画像形成装置の動作時間と現像剤の見かけの透磁率との関係を説明するための図である。
【図１０】画像形成装置の動作時間とインダクタンスヘッドの検出電圧信号との関係を説明するための図である。
【図１１】画像形成装置の動作時間とトナー濃度との関係を説明するための図である。
【図１２】環境（温湿度）の違いにより帯電キャリアの混入量が異なることを示す図である。
【図１３】現像装置毎（現像剤の色の違い）により帯電キャリアの混入量が異なることを示す図である。
【図１４】本発明に従うトナー濃度制御における、画像形成装置の動作時間とトナー濃度の関係の一例を示す図である。
【図１５】本発明に従うトナー濃度制御における、（ａ）画像形成装置の動作時間とインダクタンスヘッドの検出信号の基準値との関係、（ｂ）画像形成装置の動作時間とトナー濃度の関係の他の例を示す図である。
【図１６】本発明に従うトナー濃度制御における、（ａ）画像形成装置の動作時間とインダクタンスヘッドの検出信号の基準値との関係、（ｂ）画像形成装置の動作時間とトナー濃度の関係の更に他の例を示す図である。
【図１７】画像形成装置の動作時間と現像剤の見かけの透磁率との関係の他の例を示す図である。
【図１８】本発明に従うトナー濃度制御における、画像形成装置の動作時間とインダクタンスヘッドの検出信号の基準値との関係の更に他の例を示す図である。
【図１９】本発明に従うトナー濃度制御における、画像形成装置の動作時間とトナー濃度との関係の他の例を示す図である。
【図２０】本発明に係る画像形成装置の他の適用例を示す図である。
【符号の説明】
１        感光体ドラム（像担持体）
２        磁気ブラシ帯電装置（帯電手段）
３        露光装置
４        現像装置（現像手段）
５        転写帯電器
１２      転写ベルト（記録材担持体）
１４      熱ローラ定着器
３０      インダクタンスヘッド（インダクタンスセンサ、検知手段）
３３      環境センサ（温湿度センサ）
３５      基準信号値補正手段（補正手段）
４４      現像容器
６０      トナー補給槽
６７      制御手段
【図１】
0003927775.tif 000002
【図２】
0003927775.tif 000003
【図３】
0003927775.tif 000004
【図４】
0003927775.tif 000005
【図５】
0003927775.tif 000006
【図６】
0003927775.tif 000007
【図７】
0003927775.tif 000008
【図８】
0003927775.tif 000009
【図９】
0003927775.tif 000010
【図１０】
0003927775.tif 000011
【図１１】
0003927775.tif 000012
【図１２】
0003927775.tif 000013
【図１３】
0003927775.tif 000014
【図１４】
0003927775.tif 000015
【図１５】
0003927775.tif 000016
【図１６】
0003927775.tif 000017
【図１７】
0003927775.tif 000018
【図１８】
0003927775.tif 000019
【図１９】
0003927775.tif 000020
【図２０】
0003927775.tif 000021