(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を表面上に担持して回転し潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、
該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された該現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、
現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を備え、該現像剤を該現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送路とを有し、
該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路及び該現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り部材により仕切られ、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、該現像剤供給搬送路は他の２つの該現像剤搬送路の上方に位置するように設けられ、該現像剤搬送路にトナーの補給がなされる現像装置を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記２成分現像剤を排出する開閉可能な現像剤の排出口を有する前記現像装置と、且つ該現像装置は、画像形成の際に現像剤を攪拌する方向および反対の方向に攪拌する機能を有し、前記現像装置の現像剤排出を行う場合に、前記現像剤の排出口が開口か否かを判断する判断手段であって、前記現像装置の駆動開始とともに前記現像剤の排出口の開口か否かを検知して、前記現像剤の排出口が開口と判断した場合は、画像形成の際に現像剤を攪拌する方向に攪拌して現像剤の排出を開始し、さらに画像形成の際に現像剤を攪拌する方向の攪拌による現像剤の排出が終了する前に前記現像装置の前記現像剤攪拌搬送路に残存している現像剤を前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向と反対の方向に攪拌して排出する許可を行うか、前記現像剤の排出口が開口していないと判断した場合は前記現像剤を排出する動作を中断させるかを判断する判断手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記現像剤の排出口の開口か否かを、トナー濃度センサの出力値と所定の閾値とを比較して判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判断手段は、前記現像剤の排出口の開口か否かを、現像部駆動トルクの値を所定値と比較して判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、前記現像剤の回収のための収容容器が設置されているか否かを判断する第二の判断手段をさらに有し、前記収容容器が設置されていることを前記第二の判断手段で判断した後に、前記現像剤の排出口が開口か否かを判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、複数の作像ユニットと、前記作像ユニットの各感光体からの接触か離間の可能な中間転写ベルトとを有するタンデム作像方式であり、前記画像形成装置は、前記接触か離間のいずれであるかを判断する第三の判断手段をさらに有し、前記第三の判断手段で前記中間転写ベルトが前記感光体から離間しているか否かを判断した後に、前記現像剤の排出口が開口か否かを判断することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第三の判断手段は、前記中間転写ベルトの前記接触か離間かを、位置センサ、前記中間転写ベルトを接触か離間させるカムの回転位置センサ、または、前記中間転写ベルト駆動トルクのいずれかで検知するものであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真方式の画像形成装置におけるトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置に備えられた開閉可能な現像剤の排出口から排出するための画像形成装置に動作を実行するためのプログラムであって、
前記現像装置の駆動開始とともに前記現像剤の排出口の開口か否かを検知して前記現像剤の排出口から前記現像剤排出を行わせるステップにするか、前記現像剤排出を中断させるステップにするかを判断するステップを有し、前記現像剤の排出口が開口と判断した場合は前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向に攪拌して現像剤の排出を開始し、さらに画像形成の際に現像剤を攪拌する方向の攪拌による現像剤の排出が終了する前に前記現像装置の現像剤攪拌搬送路に残存している現像剤を前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向と反対の方向に攪拌して排出する許可のステップか、前記現像剤の排出口が開口していないと判断した場合は前記現像剤を排出する動作を中断させるステップかを判断するステップを設けたことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー、ファクス、プリンタなどの電子写真方式の現像剤の廃棄動作に係る画像形成装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、現像装置に充填されているトナーとキャリアからなる２成分現像剤は、印刷枚数が数十万枚から数百万枚を超えると寿命となり、新品の現像剤と交換するのが一般的である。交換せずに劣化した現像剤を使用し続けると、トナーが充分帯電しないために地汚れ画像が発生したり、画像形成装置内にトナーが飛散するなど、重大な問題を引き起こす。これを防止するため、画像形成装置内の現像剤を全て現像装置から排出させた後、未使用の現像剤をこの現像装置に再充填する作業が行われる。
【０００３】
このような現像剤を現像装置から排出させる作業を行う場合、たとえば特許文献１に示すような発明による逆転を行う手法を挙げることができる。この特許文献１には、２つのスクリューと現像ローラからなる現像装置において、現像剤を現像装置の容器から排出する際、現像剤排出口を開け、搬送用スクリューを逆転させて現像装置の容器の底部に溜まっている現像剤を排出し、次に現像ローラである現像剤担持体を正転させて、この現像剤担持体上に付着している現像剤を剥離部材で容器の底部にかき落とし、次いで搬送用スクリューを逆転させてかき落とされた現像剤を排出することが開示されている。
【０００４】
ところで、このような現像装置と異なり、図１に示すように、３本のスクリュー６、８、１１と現像ローラ５とを有する現像装置を採用した本発明の画像形成装置においては、各スクリューは、個々別々の機能を有して構成されているといえる。すなわち図１に示すように、現像ローラ５からの戻り現像剤は、まず回収スクリュー６に運ばれる。この回収スクリュー６は、戻り現像剤を攪拌スクリュー１１まで搬送する機能を有している。そして攪拌スクリュー１１では、前記した戻り現像剤の現像により消費されたトナー分を補給して均一なトナー濃度となるように、戻り現像剤と新たなトナーとを攪拌して元の現像剤と同じ濃度の現像剤になるように均一に攪拌する機能を有している。そして、供給スクリュー８では、攪拌スクリュー１１により均一なトナー濃度となった現像剤を現像ローラへと搬送する機能を有している。このように、現像装置の３本のスクリュー６、８、１１には、それぞれ、上記したような機能が分担されている。
【０００５】
このような現像装置では、特許文献１に記載の発明をそのまま適用すると、図１（Ａ）に示すように、各スクリュー６、８、１１が正転方向に回転している場合、現像剤は、各々、図１（Ａ）に示す太い矢印の方向に攪拌されながら進行していく。これをいきなり逆転させることになると、現像ローラ５からの戻り現像剤と、供給スクリュー８により搬送されてきた現像剤との両方が、一気に供給スクリュー８に逆流することになる。よって、図１（Ｂ）の９ｅに示す位置で、一時にその大量の現像剤の逆流により、供給スクリュー８自体の破損等を招いてしまう。また破損しない場合でも、現像剤中のトナーに機械的な衝撃を与え、その衝撃によってトナーの凝集体を発生させることにもなる。このトナーの凝集体が新たな現像剤の供給後にも現像装置内に留まると、新たな現像剤と混在する結果、トナーの核が形成されてしまう。これによって増幅的にトナーの核が倍増して像に反映され、その結果、画像の劣化を引き起こす。このように、特許文献１の発明をそのまま本発明のような画像形成装置に適用することは不可能である。
【０００６】
また、３本のスクリューを備えた現像装置４では、正転方向での排出には時間を非常に要したり、中間転写ベルト１１０も傷付けるなどの不具合を発生する等の問題点もある。これは、トナーが潤滑性も有しており、現像剤の排出によりトナーが感光体ドラム１に供給されなくなると、中間転写ベルト１１０と感光体ドラム１とが直接接触したままの状態が続き、感光体ドラム１のみでなく、中間転写ベルト１１０も傷つけてしまうことによる。また排出に時間を要するのは、現像剤が少なくなった後には、正転方向では現像剤は現像ローラ５のある、上方向への搬送が行われるが、現像剤の排出は重力方向と同じ下向きの逆方向であるため、効率が悪化すると推測されるからである。すなわち正転方向での排出によると、図１（Ｂ）に示すように、現像装置４の１０ｅの場所での滞留が生じ、これが正転方向では上方向に押し上げるように動作することになる。しかし現像装置内の現像剤が少量になると、現像剤から離れて存在するトナーも生じ、これがなかなか排出されにくくなる。そのため、現像剤が少なくなったときに、逆方向、すなわち重力に逆らわないように排出する方向にできるのであれば、時間的な効率はよくなる、すなわち短縮化できると推測される。
【０００７】
一方、話題を転じるが、特許文献２には、トナー濃度センサが用いられている現像装置および画像形成装置の発明が開示されている。この公報には、トナー濃度センサが、現像剤中のトナー濃度を検知するために用いられていることが記載されている（段落０００４など）。
【０００８】
本発明者は、このようなトナー濃度センサなどの画像形成装置に既存のセンサを別の用途として用いる可能性について思考してみた。そして、上記したような３本のスクリューと現像ローラとを有する現像装置における現像剤回収作業についての前記した問題点を、如何に解決し得るかについても、熟考した。さらに本発明者は、このような現像剤回収作業時における作業時間の短縮化、効率化について、さらにこの作業が画像形成装置本体に設置したままの状態で現像剤の交換を自動的に行う点等、ユーザからの要望、作業者の手間などについても様々に思考し、熟慮した結果、本発明の完成に至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、作業時間の短縮化とダウンタイムを低減させ、その結果、実質的に故障を無くした現像剤回収を行うことのできる画像形成装置を提供すること、このような画像形成装置に前記した現像剤の廃棄を実行するためのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものである。具体的には、以下の解決手段を有する。
（１）  磁性キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を表面上に担持して回転し潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸線方向に沿って現像剤を搬送し該現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路と、該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された該現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路と、現像に用いられずに該現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を備え、該現像剤を該現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送路とを有し、該現像剤回収搬送路、該現像剤供給搬送路及び該現像剤攪拌搬送路からなる３つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り部材により仕切られ、該現像剤攪拌搬送路と該現像剤回収搬送路とは略同じ高さに設けられ、該現像剤供給搬送路は他の２つの該現像剤搬送路の上方に位置するように設けられ、該現像剤搬送路にトナーの補給がなされる現像装置を有する画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記２成分現像剤を排出する開閉可能な現像剤の排出口を有する前記現像装置と、且つ該現像装置は、画像形成の際に現像剤を攪拌する方向および反対の方向に攪拌する機能を有し、前記現像装置の現像剤排出を行う場合に、前記現像剤の排出口が開口か否かを判断する判断手段であって、前記現像装置の駆動開始とともに前記現像剤の排出口の開口か否かを検知して、前記現像剤の排出口が開口と判断した場合は、画像形成の際に現像剤を攪拌する方向に攪拌して現像剤の排出を開始し、さらに画像形成の際に現像剤を攪拌する方向の攪拌による現像剤の排出が終了する前に前記現像装置の前記現像剤攪拌搬送路に残存している現像剤を前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向と反対の方向に攪拌して排出する許可を行うか、前記現像剤の排出口が開口していないと判断した場合は前記現像剤を排出する動作を中断させるかを判断する判断手段とを有することを特徴とする。
（２）前記（１）に記載の画像形成装置において、前記判断手段は、前記現像剤の排出口の開口か否かを、トナー濃度センサの出力値と所定の閾値とを比較して判断することを特徴とする。
（３）前記（１）に記載の画像形成装置において、前記判断手段は、前記現像剤の排出口の開口か否かを、現像部駆動トルクの値を所定値と比較して判断することを特徴とする。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、前記現像剤の回収のための収容容器が設置されているか否かを判断する第二の判断手段をさらに有し、前記収容容器が設置されていることを前記第二の判断手段で判断した後に、前記現像剤の排出口が開口か否かを判断することを特徴とする。
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複数の作像ユニットと、前記作像ユニットの各感光体からの接触か離間の可能な中間転写ベルトとを有するタンデム作像方式であり、前記画像形成装置は、前記接触か離間のいずれであるかを判断する第三の判断手段をさらに有し、前記第三の判断手段で前記中間転写ベルトが前記感光体から離間しているか否かを判断した後に前記現像剤の排出口が開口か否かを判断することを特徴とする。
（６）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記第三の判断手段は、前記中間転写ベルトの前記接触か離間かを、位置センサ、前記中間転写ベルトを接触か離間させるカムの回転位置センサ、または、前記中間転写ベルト駆動トルクのいずれかで検知するものであることを特徴とする。
（７）電子写真方式の画像形成装置におけるトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を現像装置に備えられた開閉可能な現像剤の排出口から排出するための画像形成装置に動作を実行するためのプログラムであって、前記現像装置の駆動開始とともに前記現像剤の排出口の開口か否かを検知して前記現像剤の排出口から前記現像剤排出を行わせるステップにするか、前記現像剤排出を中断させるステップにするかを判断するステップを有し、
前記現像剤の排出口が開口と判断した場合は前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向に攪拌して現像剤の排出を開始し、さらに画像形成の際に現像剤を攪拌する方向の攪拌による現像剤の排出が終了する前に前記現像装置の現像剤攪拌搬送路に残存している現像剤を前記現像装置が画像形成の際に現像剤を攪拌する方向と反対の方向に攪拌して排出する許可のステップか、前記現像剤の排出口が開口していないと判断した場合は前記現像剤を排出する動作を中断させるステップかを判断するステップを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
画像形成装置内の長時間使用した２成分現像剤を回収することにより、回収時のトナーの凝集体の発生を防止すると共に、現像装置の破損、画像形成装置内のトナーなどによる汚染の防止、さらにユーザ、あるいはサービスマンの前記汚染への曝露を防止し、画像形成装置の画質の悪化を未然に防止したり、画質の維持が可能な画像形成装置を提供すること、このような処理を画像形成装置に実行するためのプログラムを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（Ａ）は現像剤のスクリューの動きによる現像剤の流動方向を説明するための現像装置の斜視断面図であり、（Ｂ）はその現像装置における現像剤の逆流時の滞留箇所および正転方向での排出の結果、排出しにくい箇所の現像剤の滞留箇所を説明するための図である。
【図２】本発明の画像形成装置の１例である複写機の概略構成を示す図である。
【図３】現像装置と、感光体ドラムとを示す図である。
【図４】画像形成装置の１例である複写機におけるイニシャル時の感光体ドラムと中間転写ベルトとの接離状態を表す図である。
【図５】本発明の画像形成装置本体の制御系の構成を示すブロック図である。
【図６】現像剤を排出する動作である現像剤排出モードの各部の動作例を説明するためのタイムチャートである。
【図７】本発明の画像形成装置の実施動作例１のフローを示すフローチャートである。
【図８】本発明の画像形成装置の実施動作例２のフローを示すフローチャートである。
【図９】本発明の画像形成装置の実施動作例３のフローを示すフローチャート。
【図１０】本発明の画像形成装置の実施動作例４のフローを示すフローチャートである。
【図１１】現像剤排出モードのフローを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の画像形成装置の実施動作例５のフローを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の画像形成装置の実施動作例６における感光体ドラム１と中間転写ベルト１１０との接離である接触と離間とを検知する手段である接離検知手段の例を示す図である。
【図１４】本発明の画像形成装置の実施動作例６のフローを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の画像形成装置の実施動作例７のフローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２は、画像形成装置全体の概略構成を示す図である。本発明を、この図２に示す４連タンデムの中間転写ベルトを用いたフルカラー画像形成装置を例にして、まず説明する。
感光体ドラム１が図１の左から１Ｙ（イエロー）、１Ｍ（マゼンタ）、１Ｃ（シアン）、１Ｋ（黒）の順に並んだ画像形成ユニットが、中間転写ベルト１１０の上方に配置されている。この図に示す感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、反時計回りに回転し、中間転写ベルト１１０は時計回りに回転しているものを例に、説明する。感光体ドラム１Ｙ〜１Ｋと中間転写ベルト１１０は、イニシャル状態である初期状態では、１Ｋ感光体ドラムとのみ当接しており、残りの１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ感光体と離間していることとする（図５参照）。白黒画像モードの時は、この状態で画像形成を行い、フルカラーモードの場合は中間転写ベルトを１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ感光体ドラムに当接させて画像形成させることとしている。これら３つの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｃでは、中間転写ベルト１１０との接触による感光体劣化を防止することができる。また、黒感光体１Ｋ以外の他の３つの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｃの動作を停止しておくことができるので、これらの感光体ドラム１Ｙ〜１Ｃだけでなく、画像形成ユニットの帯電装置１８、現像装置４、クリーニング装置等の寿命を延ばすことができる。また現像剤充填動作を行う場合には、中間転写ベルト１１０を感光体ドラム１Ｋからも離間させて動作することとしている。この場合の接離機構に関しては、実施動作例６の項で説明する。
【００１４】
各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、帯電装置１８、光書込装置２１、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、中間転写ベルト１１０のクリ−ニング９０、除電の各工程を行う装置が配置されている。また中間転写ベルト１１０には、２次転写ローラ２３が紙搬送ベルト２４を介して当接しており、画像と同期を取って搬送された記録紙に、この２次転写部２２である、２次転写ローラ２３、２３に懸架された転写ベルト２４からなる２次転写部２２で、画像を転写させる。トナー像が転写された記録紙は定着部２５に搬送され、記録紙に転写されたトナー像は圧力・加熱される定着により、記録紙に定着され、排紙口５６から排出されて配紙トレイ５７に載置される。一方、中間転写ベルト１１０は２次転写の下流に設置されているベルトクリーニング部９０で２次転写しきれなかったトナーである残留トナーがクリーニングされることにより排除される。これらの一連の画像形成工程を繰り返して、画像が形成される。
【００１５】
この画像形成装置本体１００では、現像装置４に充填されている現像剤、すなわちトナーとキャリアからなる２成分現像剤は、記録紙の使用枚数が数十万枚から数百万枚に達すると寿命となる。これを新品の現像剤と交換することによってトナーが充分帯電せずに地汚れ画像が発生したり、装置内にトナーが飛散したりするのを防止できる。
【００１６】
図３は本発明の画像形成装置に用いられる現像装置４と、画像形成装置の作像ユニットの感光体ドラム１との図である。これらはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ毎に存在し、構成は変わらない。本発明の画像形成装置では、３本のスクリュー６、８、１１と現像剤担持体である現像ローラ５とからなる現像装置を有している。本発明の画像形成装置に使用される現像装置４には、使用済みの現像剤を廃棄する排出口である現像剤排出口１３が設けられ、シャッタ８８の開閉により、開口または閉口とすることが、制御部５０１により自動的に行うことができる。このシャッタ８８の開閉方向を図２中のシャッタ８８の左側に示す矢印で表す。このような本発明の画像形成装置に使用できる現像装置としては、たとえば３本の回収スクリュー６、８、１１の回転軸と現像ローラの回転軸を垂直に切るような断面において、これら３本のスクリュー６、８、１１と現像ローラ５とが、略菱形になるように配置される現像装置４を挙げることができる。
【００１７】
図１（Ａ）は、現像装置４を斜め方向から見た全体構成図であり、図３に示す感光体ドラム１が正転方向である反時計回り方向（図中Ｇ方向）に回転しているのを表している。図１（Ａ）に示すように、各スクリューが正方向に回転（以下、正転という）している場合には、現像剤は、各々、図１に示す太い矢印Ｉの方向に撹拌されながら進行していく。また図１（Ｂ）は（Ａ）に示す現像装置において、正方向に回転する場合である正転の場合と、反転する場合において、現像剤が応力を受けて凝集する本発明の課題を説明するための模式図である。
【００１８】
本発明の画像形成装置に用いられる現像装置４について、図３を参照しながら、以下に詳説する。本発明の画像形成装置に用いられる現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図３の奥方向に現像剤を搬送する現像剤供給搬送部材としての供給スクリュー８を有している。
現像ローラ５の供給スクリュー８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクター１２を備えている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュー８と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュー６を備えている。供給スクリュー８を備えた現像剤供給搬送路である供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュー６を備えた現像剤回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００１９】
本発明の画像形成装置に用いられる現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、現像剤攪拌搬送路である攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュー８とは逆方向である図中手前側に搬送する現像剤攪拌搬送部材としての攪拌スクリュー１１を備えている。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
現像剤搬送部材である供給スクリュー８、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１は樹脂のスクリューからなっており、各スクリュー径は全てφ１８［ｍｍ］でスクリューピッチは２５［ｍｍ］、回転数は６００［ｒｐｍ］以上に設定している。なおこれらの数値は例示である。
【００２０】
現像ローラ５上にステンレスからなる現像ドクター１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対向部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されており、φ２５［ｍｍ］のＡｌ［アルミ］素管からなり、現像ドクター１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図３中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にトナーが供給される。
【００２１】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図１（Ａ）は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図１（Ｂ）は、現像装置４内の現像剤の流れの模式図であり、（Ａ）と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００２２】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュー８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の開口部より攪拌搬送路１０に供給される（図１（Ｂ）中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュー６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の開口部より攪拌搬送路１０に供給される（図１（Ｂ）中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュー１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュー８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の開口部より供給搬送路９に供給される（図１（Ｂ）中矢印Ｄ）。
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュー１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
【００２３】
図１（Ｂ）に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、剤供給搬送路９に供給される現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００２４】
なお、図１（Ｂ）に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、攪拌スクリュー１１の回転で現像剤を押し込むことにより、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり、現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができれば、現像剤の長寿命化を図ることが出来る。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
【００２５】
そこで、本発明で用いられる現像装置４では、図３に示すように、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方になるように配置する。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。
さらに本発明で用いられる現像装置４では、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図３に示すように、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路９を攪拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュー１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の攪拌スクリュー１１の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュー１１の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュー１１の軸方向と垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
【００２６】
また、現像装置４では、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と攪拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理無く供給することができ装置も小型化を図ることもできる。
また、攪拌スクリュー１１は、図３中の手前側から見て反時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は攪拌スクリュー１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
また本発明で用いられる現像装置４では、図３に示すように、回収搬送路７の現像剤搬送方向上流側から回収搬送路７の軸方向中央部まで延びて、回収搬送路７の空間を埋める埋め部材１３５を設けることもできる。この埋め部材１３５は、第二仕切り壁１３４から第一仕切り壁１３３まで延びており、回収スクリュー６を覆うように設けられている。このように、埋め部材で回収搬送路７の現像剤搬送方向上流側の空間を埋めることで、回収搬送路７の現像剤搬送方向上流側の断面積を、現像剤搬送方向下流側の断面積よりも小さくすることができる。
【００２７】
また本発明で用いられる現像装置４では、回収搬送路７の現像剤搬送方向上流側の空間を埋め部材で埋めて、回収搬送路７の現像剤搬送方向上流側の断面積を現像剤搬送方向下流側の断面積よりも小さくする。これによって、回収搬送路７上流側に比べて、下流側の現像剤量が多くなっている状態において、下流側の回収搬送路７内の空隙の比率が、上流側に比べて小さくなるのを抑制することができる。またこれにより、回収搬送路７内の下流側の内圧が上流側に比べて高くなるのを抑制することができ、現像ローラ５の回転によって現像領域下流側の現像ローラ５とケースとの隙間に吹き込む吹き込み気流が回収搬送経路７の上流側へ流れ込むのを抑制することができる。その結果、回収搬送路７下流側の吹き込み気流による圧力の低下を抑制することができ、回収搬送路７下流側の吹き込み気流による圧力を回収搬送路７下流側の内圧よりも高い状態に維持することができる。これにより、現像領域下流側の現像ローラとケースとの隙間から感光体側へ吹き出す吹き出し気流が発生するのを抑制することができ、トナー飛散を抑制することができる。
また、回収搬送路７の各位置における現像剤量を把握して、これに基づいて、回収搬送路７内の空隙の比率が回収搬送路７内各位置で同じとなるように、埋め部材を形成することもできる。これにより、回収搬送路７の内圧を均一にすることができ、吹き込み気流が回収搬送路７の上流側へ流れ込むのを確実に抑制することができる。
また、例えば、第二仕切り壁１３４や第一仕切り壁１３３を回収搬送路７上流側から下流側に向かうに連れて、回収搬送路７の断面積が大きくなるようなテーパ壁としてもよい。
【００２８】
さらに、回収搬送路７上流側に比べて、回収搬送路７下流側の現像剤搬送速度が速くなるよう回収スクリュー６を構成することで、下流側の回収搬送路７内の空隙の比率が、上流側に比べて小さくなるのをより一層抑制することができる。本実施形態においては、回収スクリュー６を６００［ｒｐｍ］以上、より詳しくは、６９０［ｒｐｍ］または７２９［ｒｐｍ］と高速で回転させている。このように回収スクリュー６を６００［ｒｐｍ］以上の高速で回転させている場合は、回収スクリュー６の現像剤搬送方向下流側のスクリューピッチを、現像剤搬送方向上流側よりも短くすることで、回収搬送路７上流側に比べて、回収搬送路７下流側の現像剤搬送速度を速くすることができる結果が得られている。よって、回収スクリュー６の現像剤搬送方向下流側のスクリューピッチを、現像剤搬送方向上流側よりも短くすることで、回収搬送路７下流側の現像剤搬送速度を速くすることができ、現像剤搬送方向下流側の現像剤量を、現像剤搬送速度が均一なものに比べて少なくすることができる。これにより、下流側の回収搬送路７内の空隙の比率が、上流側に比べて小さくなるのをより一層抑制することができる。
【００２９】
さらに、回収搬送路７の上流側に比べて回収搬送路７の下流側の回収搬送路７の断面積を大きくしたので、回収搬送路７上流側に比べて、下流側の現像剤量が多くなっている状態において、下流側の回収搬送路７内の空隙の比率が、上流側に比べて小さくなるのを抑制することができる。これにより、回収搬送路７内の内圧が不均一になるのを抑制することができ、現像領域下流側の現像ローラ５とケースとの隙間に吹き込む吹き込み気流が、回収搬送路７上流側へ流れ込んでしまうのを抑制することができる。その結果、回収搬送路７下流側の吹き込み気流による圧力の低下を抑制することができ、回収搬送路７下流側の吹き込み気流による圧力を回収搬送路７下流側の内圧よりも高い状態に維持することができる。これにより、現像領域下流側の現像ローラとケースとの隙間から感光体側へ吹き出す吹き出し気流が発生するのを抑制することができ、トナー飛散を抑制することができる。
【００３０】
また、回収搬送路７上流から少なくとも回収搬送路７中央部までの回収搬送路７内の空間を埋め部材で埋めることで、回収搬送路７の上流側に比べて回収搬送路７の下流側の断面積を大きくすることができる。
【００３１】
また、回収搬送路７上流側に比べて、回収搬送路７下流側の現像剤搬送速度が速くなるよう現像剤回収搬送部材たる回収スクリュー６を構成することで、現像剤搬送方向下流側の現像剤量を、現像剤搬送速度が均一なものに比べて少なくすることができる。これにより、下流側の回収搬送路７内の空隙の比率が、上流側に比べて小さくなるのをより一層抑制することができる。
【００３２】
また、６００［ｒｐｍ］以上の回転数で回転する回収スクリュー６においては、回収スクリュー６の現像剤搬送方向下流側のスクリューピッチを、現像剤搬送方向上流側よりも短くすることで、回収搬送路７上流側に比べて、回収搬送路７下流側の現像剤搬送速度を速くすることができる。
【００３３】
また、供給搬送路９を攪拌搬送路１０の斜め上方に設けることにより、垂直上方に現像剤を持ち上げるものに比べて現像剤にかかるストレスを軽減することができる。
【００３４】
図４は、前記したイニシャル状態の場合の、中間転写ベルトに黒の感光体１Ｋが接触している状態を表す図である。この図では、４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのうち黒の感光体ドラム１Ｋを残す、他の３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから、中間転写ベルト１１０を離間させた離間モードを示す。たとえば図４の状態から第１接離カム７１を半回転させることにより、第１揺動アーム７０が揺動支点７２を中心として図中下側に揺動し、シアン用、マゼンタ用、イエロー用の３つの１次転写ローラ６２Ｙ、６２Ｍ、６２Ｃがこれらに対応した３つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離れていき、中間転写ベルト１１０がこれら３つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間する。その結果、図４に示す一部離間モードであるイニシャル状態となり、黒単色画像を形成することができる。
【００３５】
次に、複写装置本体１００内の制御に関する制御系の構成例を図５に示す概略ブロック図を参照して説明する。スキャナ３００等を含めてカラー電子写真複写機全体の制御を受け持つ制御部５０１には、各種駆動系負荷／センサ類が接続されたＩ／Ｏ制御部５０２がバス接続されている。ここに、Ｉ／Ｏ制御部５０２に接続された駆動系負荷／センサ類を以下に例示する。
【００３６】
駆動系負荷としては、感光体ドラム１を回転駆動させる第１の駆動源としての感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３、中間転写ベルト１１０を回転駆動させる第２の駆動源としての中間転写駆動モータ（図示せず）、感光体ドラム１をクリーニングするために駆動させる感光体クリーニング駆動モータ５０４、現像装置４のスクリューを回転駆動させるための現像駆動モータ５０５、ＱＬランプ（除電ランプ）５０６をＯＮするための電源、感光体ドラム１上の光書込みにより形成された潜像を現像剤で現像する現像装置４を駆動する現像駆動接離機構６９の第１接離カム７１を揺動回転させる第３の駆動源としての接離モータ（図示せず）、帯電装置１８に帯電用のバイアスを印加させるための帯電ＡＣバイアス５０７と帯電ＤＣバイアス５０８、現像装置４の現像ローラ・感光体間の現像バイアス５０９などが設けられている。また、センサ類としては、廃棄トナーのための現像装置４の開口部である現像剤排出口１３において開口されているか否かを直接的にまたは間接的に感知する開口感知センサ５１１、各感光体１と中間転写ベルト１１０との接離状態を検知する接離センサ、廃棄トナーが現像装置４内に残っているかを検知する磁気センサであるＳＴセンサ５１０、廃棄トナーの容器の有無を検知するセンサなどが挙げられる。さらに現像装置４の駆動トルク、感光体ドラム１を回転させるための駆動モータの駆動トルクの測定値を入力するポートなどが設けられている。なお、制御部５０１は、実際には、ＣＰＵ及びメモリを主体として構成されたコンピュータである。このコンピュータは、メモリに格納されたプログラムに従い各種の処理を実行し、これがシステム制御部５０１における制御手段の機能となる。そこで、このコンピュータのメモリは、プログラムを格納する記憶媒体となる。この記憶媒体は、例えば、可搬性を有するＦＤなどの磁気ディスク、ＮＡＮＤメモリなどのメモリ、或いはＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光記憶媒体に格納されて構成されても良く、また、ハードディスク等の固定記憶媒体中に格納されていても良い。つまり、本発明では、カラー電子写真複写機が備えるコンピュータのハードディスクを含むメモリにインストールすべきプログラムは、可搬性を有する記憶媒体に格納したプログラムからインストールして用いても良い。また、例えばいずこかに設置されたサーバ（国内、国外を問わず、また地球外の衛星であってもよい）から、ネットワーク経由でダウンロードにより入手してこれを用いても良い。
【００３７】
このような構成において、制御部５０１により実行される各部の動作タイミングの制御例を、図６に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
図６は現像剤排出の動作である現像剤排出モードを実行するための概略を示すタイミングチャートである。ここでは、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの各部の動作制御の１例を示す。このタイミングに関してはイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの何れについても同じであるとして説明する。
【００３８】
本発明では、現像装置４への現像剤の回収は、自動でおこなわれる。以下、その手順について説明する。
まず、画像形成装置本体１００に現像装置４を設置した状態で、サービスマン又はユーザが、画像形成装置本体１００の操作部のボタンである現像剤回収をおこなうための操作ボタン（不図示）を操作する。すると、制御部５０１によって感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３が制御されて、感光体ドラム１及び帯電装置１８の回転駆動が開始される。このタイミングをトリガーポイントｔ１とする。さらに、これと同時に、感光体クリーニング駆動モータ５０４の稼動とＱＬランプ５０６の点灯が開始され、感光体ドラム１の回転が安定するまでこの状態が維持される。その後、感光体ドラム１の回転が安定したら帯電ＡＣバイアス５０７と帯電ＤＣバイアス５０８とが印加されるタイミングを、トリガーポイントｔ２とする。そして、帯電された感光体ドラム１の表面が現像ローラ５との対向位置に達した時点で、現像駆動モータ５０５を制御して現像装置４の正転駆動を開始するとともに、現像ローラ５への現像バイアス５０９の印加を開始する。さらに、これと同時に、シャッタ８８を開放して、現像装置４内を循環する現像剤を現像剤排出口１３から順次、排出する。
【００３９】
このように本発明では、現像剤の自動回収初期時であって、回収の程度が進んでおらず現像ローラ５上に現像剤が充分に担持された状態のときに、感光体ドラム１を回転駆動させながら現像装置４を駆動することにより、現像ローラ５に担持された現像剤が感光体ドラム１上の一部に集中的に摺接してしまうことがなく、感光体ドラム１上に横帯状の傷がつく不具合を抑止することができる。
【００４０】
その後、現像剤排出口１３からの現像剤の排出の程度が進んでいくと、現像装置４内の現像剤量が徐々に減少し、やがて現像ローラ５上に現像剤がほとんど担持されない状態になる。具体的には、第１の搬送スクリューである供給スクリュー８の下流側から徐々に現像剤の高さがゼロに近づいていき、それに対応した位置から現像ローラ５上に現像剤が供給されなくなっていく。そして、最終的に、現像ローラ５の長手方向にわたって現像剤が供給されなくなる。
【００４１】
このように現像ローラ５上に現像剤が担持されなくなった状態を検知し、その時点で感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３の駆動を停止して感光体ドラム１の回転を図６のｔ４に示すように停止する。また、感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３の駆動を停止して感光体ドラム１を回転停止するタイミングｔ４は、帯電ＤＣバイアス５０８の印加をｔ３で停止、換言すれば現像剤排出モード実行のｔ１から所定時間であるＡｓｅｃ経過後に、感光体ドラム１が１回転以上して感光体ドラム１が全周にわたって除電されるタイミングとすることができる。感光体ドラム１の回転駆動を停止した後は、現像剤の排出が完全に終了するまで現像駆動モータ５０５の正転駆動による現像装置４の駆動が続けられる。このような制御を行うことで、現像ローラ５上に現像剤が担持されないことにより感光体ドラム１上にトナーがまったく供給されない状態となって、クリーニングブレードのエッジ部である当接部にトナーが介在しない状態で感光体ドラム１が長時間駆動される不具合も抑止することができる。
【００４２】
以上のように、現像装置４から現像剤を回収する場合に、まず、感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３を駆動させることにより感光体ドラム１の駆動をｔ１で開始する。その後に現像駆動モータ５０４の正転駆動による現像装置４の駆動を開始するとともに現像剤の回収を開始して、現像ローラ５上に現像剤が担持されていない状態が検知されたときに感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３をオフして感光体ドラム１の駆動をｔ４で停止している。これにより、クリーニングブレードがめくれる不具合が抑止され、クリーニングブレードや感光体ドラム１の破損、クリーニング不良、異常音等の２次的な不具合も確実に抑止できる。
【００４３】
また、現像装置４から現像剤を回収する場合に、現像駆動モータ５０５の正転駆動による現像ローラ５と３つの搬送回収スクリュー６、８、１１との正転駆動を開始するとともに、現像剤排出口１３を開放して現像剤の回収を開始し、検知手段であるＳＴセンサ５１０によって感光体ドラム１上に現像剤が担持されていない状態が検知されてから、所定時間が経過した後に、現像駆動モータ５０５の駆動方向を逆転させて３つの搬送回収スクリュー６、８、１１及び現像ローラ５の逆方向の駆動を開始する。本発明は、後述する実施動作例において、この点について詳述する。
【００４４】
先に説明した感光体ドラム１の駆動制御との時間的な関係は次のようになる。現像装置４から現像剤を回収する場合に、まず、感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３を駆動させて感光体ドラム１の駆動を開始し、その後に現像駆動モータ５０５を正転駆動して現像ローラ５と３つの搬送回収スクリュー６、８、１１との正転駆動を開始するとともに、制御部５０１では、シャッタ８８を開にしたか否かを判断し、開と判断されれば、現像剤排出口１３を開放して現像剤の回収を開始する。そして、検知手段であるＳＴセンサ５１０によって、感光体ドラム１上に現像剤が担持されていない状態が検知されたときに、感光体ドラム１の駆動を図７のｔ４に示す位置で停止する。
【００４５】
そして、感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３の駆動の駆動開始ｔ１から所定時間のＢｓｅｃが経過した後に、現像駆動モータ５０５の駆動方向を逆転させて３つの搬送回収スクリュー６、８、１１及び現像ローラ５の逆方向の駆動を開始する（図６中の「Ｃｍｍ」参照）。そして、３つの搬送回収スクリュー６、８、１１及び現像ローラ５の逆方向の駆動を所定時間行った後に、現像剤排出口１３を閉鎖して現像剤回収を終了する。この所定時間は、Ｃｍｍを逆方向の駆動の速度であるＶｉｎで割ることによって求まる値である。
【００４６】
図６に示すように、現像剤回収を開始してから終了する間際まで、現像駆動モータ５０５の正転駆動により、現像装置４を正転方向である通常の現像工程時の駆動方向に駆動する。そして、現像剤回収が終了する間際であるｔ４から所定時間Ｄ経過後に現像駆動モータ５０４を逆転駆動させて、現像装置４を逆方向に駆動する。これによって現像装置４内に現像剤が残留する不具合が抑止される。
【００４７】
また、現像剤が現像機内で押し固められてトナーの凝集体が出来ないように、３本の搬送回収スクリュー６、８、１１と、現像ローラ５とがこれらの断面が略菱形になるように配置される現像装置４では、図１（Ｂ）に示すように、正転方向の回転だけでは１０ｅの部分に大量にトナーが残存する。またいきなり搬送スクリューを逆転させると７ｅの部分にトナーの凝集体を発生させてしまう。
【００４８】
また現像装置４を正転方向に駆動して現像剤回収が開始されると、初期的には通常の現像工程時と同様に、第１現像剤搬送部の下方に配設されている第３現像剤搬送部の下流側である搬送方向下流側１０ｅにおいて滞留した現像剤が、その位置の第３中継部で盛り上がり押し出されるように上方の第１現像剤搬送部の上流側に送り出される。そして、第１現像剤搬送部に送入された現像剤は、第１現像剤搬送部や第２現像剤搬送部にある現像剤とともに、通常の循環経路を経て、第２現像剤搬送部の下流側に設けられた現像剤排出口１３から装置外に排出される。
【００４９】
現像剤回収が進んでくると、すなわちｔ４経過後に、やがて現像装置４内の現像剤量の減少にともない、下方の第３現像剤搬送部から上方の第１現像剤搬送部への現像剤の受け渡しがない状態で、第３現像剤搬送部の下流側から現像剤排出口１３までの間で現像剤が残留する。一方、この残留した現像剤は、第３中継部の位置で第３現像剤搬送部から第１現像剤搬送部への現像剤の受け渡しがない状態で第３の搬送攪拌スクリュー１１による搬送力によって第３現像剤搬送部の下流側に押し込められてしまうために、図１（Ｂ）の１０ｅでトナーの凝集体が形成されてしまう可能性がある。
すなわち、現像剤の回収が終了した後に、現像装置４内にトナー凝集体が残留する可能性がある。このようにトナー凝集体が残留した状態で現像剤回収を終了して現像装置４内に新品の現像剤が充填されると、その後におこなわれる画像形成プロセスにおいて出力画像上に、トナー凝集体に基づくトナー核が形成されてしまい、これによって異常画像が出力される。
【００５０】
これに対して、本発明では、現像剤の回収が終了する前に、３つの搬送回収スクリュー６、８、１１を逆転駆動しているために、第３現像剤搬送部の下流側に残留したトナー凝集体を含む現像剤が、第３の搬送スクリューである攪拌スクリュー１１の逆転駆動によって、図１（Ｂ）の７ｅ方向に搬送されて第１中継部を介して第２現像剤搬送部に送入され、その後に第２の搬送スクリューである回収スクリュー６の逆転駆動によって、図１（Ｂ）の左方向に搬送されて現像剤排出口１３から装置外に排出される。ここで、現像装置４の逆転方向の駆動は、第１現像剤搬送部にある現像剤や、第２現像剤搬送部の上流側から現像剤排出口１３までの間にある現像剤が、現像剤排出口１３から充分に排出された後のタイミングで開始されるために、３つの搬送回収スクリュー６、８、１１の逆転駆動によって第３現像剤搬送部の下流側から現像剤排出口１３までの間に残留した現像剤のみが現像剤排出口１３から排出されて、現像装置４内の現像剤がすべて排出される。
【００５１】
現像ローラ５上に現像剤が担持されていない状態を検知する検知手段として、ＳＴセンサ５１０を用いたり、感光体ドラム１や現像装置４のトルクセンサを用いることができる。ＳＴセンサ５１０は、通常時に、現像剤の透磁率の変化から現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段として機能している。そして、現像剤回収時には、現像剤の透磁率の変化からその周囲の現像剤量の変化を検知することで、現像ローラ５上に現像剤が担持されていない状態を検知するようにすることができる。具体的には図６に示すように、現像剤回収が開始されて、トナー濃度検知手段であるＳＴセンサ５１０の検知結果が所定値に達したときに、現像ローラ５上に現像剤が担持されていない状態になっているものとして、感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３の駆動を停止することにより感光体ドラム１の回転駆動をｔ４において停止する。また、現像剤回収が開始されて、ＳＴセンサ５１０または開口感知センサ５１１の検知結果が所定値に達してから所定時間が経過したときに、現像ローラ５上に現像剤が担持されていない状態になっているものとして、感光体ドラム１の回転駆動を停止することもできる。
【００５２】
［実施動作例］
次に現像剤の廃棄動作について、実施動作例により、より具体的に本発明を説明する。
（実施動作例１）
図７に示すフローチャートにより説明する。
現像ユニットから、寿命に達した現像剤を破棄するため、サービスマンは現像剤排出モードを実行するように、現像剤回収をおこなうための操作ボタンである画像形成装置本体１００の操作部のボタン（不図示）を操作すると、制御部５０１によって図６に示す現像剤排出モードが自動的に実行される。次に制御部５０１では、現像装置４の現像剤排出口１３が開口しているか否かが開口検知センサ５１１により検知される。この検知により、開口していると検知された場合（Ｓ１−１／ＹＥＳ）、現像剤排出動作と逆転許可を与え現像剤排出を行う（Ｓ１−２）。また現像剤排出動作のＳｔａｒｔ後、現像剤排出口１３が開口していなかった場合（Ｓ１−１／ＮＯ）、現像剤排出動作を中断して終了する（Ｓ１−１／ＮＯ→Ｓ１−３→Ｅｎｄ）。この判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止でき、現像剤の凝集体の発生あるいは現像装置４の破壊を未然に防止できる。この開口検知センサ５１１は、現像剤排出口の開閉を行う手段であるシャッタ８８による開か閉かの状態を検知するためのものである。その開か閉かを電気的手段により検知したり、機械的にその開か閉かを検知したり、光学的に開か閉かを判断できればよく、開口検知センサ５１１の種類、機構、検知原理などは公知のものが採用可能であり、特に制限されない。他の実施動作例で、直接的なセンシングあるいは間接的なセンシングのいずれでもよいが、開口検知センサ５１１の例も挙げられる。
【００５３】
このように、本実施動作例では、ステップＳ１−３において中断されるため、タイミングチャートに従った動作を行うことにより、現像剤が全く排出されずに逆転されるのが未然に防止できる。このため、凝集体ができたり、現像装置４が壊れる惧れはない。なお正転方向の回転の場合には現像剤が排出されない場合でも現像剤が循環しているのでトナーの凝集体が形成したり、現像装置４の破壊は生じない。また、本実施動作例１では開口の可否により、現像装置の駆動方向の逆転許可を与えるか現像剤排出動作の中断のいずれかを行う場合に、この開口の有無を判断する検知手段として、現像剤のトナー濃度を検出するセンサーであるＳＴセンサー５１０の検知結果を用いて行うようにすることが望ましい。これにより、好ましくは図６に示すｔ４が経過した時または現像剤排出モード実行後の所定時間後であるｔ１からのＢｓｅｃ後に、開口の有無がＳＴセンサーにより間接的にセンシングされて判断される。このため、十分に現像剤が排出された後に本実施動作例では逆転の許可がされるようにできる。よって、トナーの凝縮が起こることもなく、また仮に凝縮されたトナーが生じたとしても現像装置から完全に排出されるため、新しい現像剤が現像装置に導入されても凝集トナーが混在することがない。
【００５４】
（実施動作例２）
図８に示すフローチャートにより説明する。
まず前記同様に、現像剤排出モードを実行するように実施動作例１と同様に画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、図８のフローチャートのＳｔａｒｔに示すように、制御部５０１によって現像剤排出モードが自動的に実行される。このフローチャートに示すＳｔａｒｔ後、トナー濃度センサを起動する（Ｓ２−１）。トナー濃度センサとしては例えば透磁率の変化をトナー濃度に変換するセンサであるＳＴセンサ５１０を用いる。このセンサは、磁性体のキャリアに対するトナーの濃度の変化が透磁率の変化となり、トナー量が多いと透磁率が下がり、逆にトナー濃度が低いと透磁率が上昇し、また、現像剤が現像装置４に充填されていない場合、透磁率が非常に低い値となるようなセンサである。この性質を利用して本実施動作例２では現像剤の有無を判断する。本実施動作例２では、現像剤排出モード開始時であるｔ１から、図６のＢｓｅｃでの現像モータ正転方向に示すように、一定時間現像剤の排出動作を行う（Ｓ２−２）。この工程を終了後に、正転方向の回転から逆転への工程を実行する前に、トナー濃度センサ近傍の現像剤は排出され、トナー濃度センサの出力値Ｖｔを所定の閾値Ｖｒｅｆより低いか否かが判断される（Ｓ２−２→Ｓ２−３）。Ｓ２−３のステップの判断の結果、濃度センサの出力値ＶｔがＶｒｅｆよりも小さい場合（Ｓ２−３／ＹＥＳ）、現像装置４内やスリーブ上に現像剤が無いかあるいは減少していると判断し、現像剤排出動作の逆転の許可をし、実行する（Ｓ２−３／ＹＥＳ→Ｓ２−４）。また、現像剤が有ると判断した場合、現像剤排出逆転動作をしないで終了する（Ｓ２−３／ＮＯ→Ｓ２−５→Ｅｎｄ）。この判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、新たな判断のためのセンサを設けずにトナー濃度センサを現像剤の有り無しの検知に用いたので装置のコストアップを抑制でき、また画像形成装置および現像装置の新規なセンサの設置のための設計の手間、そのための空間の確保などが不要である。本実施動作例のセンサによるセンシングは間接的なセンシングの方法を用いたものの例である。本実施動作例でも正転方向の回転の場合には仮に現像剤が排出されない場合でも現像剤が循環しているので、トナーの凝集体が形成したり、現像装置４の破壊は生じていない。
【００５５】
（実施動作例３）
図９に示すフローチャートにより説明する。
前記同様に、現像剤排出モードを実行するように、画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、制御部５０１によって現像剤排出モードが自動的に実行されることによって、図９のフローチャートに従ってＳｔａｒｔする。
まず現像装置４を起動させ（Ｓ３−１）、現像装置４のトルクセンサを起動させる（Ｓ３−２）。
現像装置４から寿命に達した現像剤を廃棄する、現像剤排出動作を実行させ（Ｓ３−３）、現像剤排出動作と逆転許可判断を行うか否かを判断する（Ｓ３−４）。この判断をするには、現像モータトルクセンサを用いて判断する。現像モータトルクセンサは、現像モータの駆動電流をモニターしてトルクに換算してトルク値を求める。このセンサは通常、現像モータや現像ユニットの正常／異常判定を行うのに用いられている。現像モータ駆動負荷が小さい場合、駆動電流も小さくなり、駆動負荷が大きくなると、駆動電流は大きくなる。現像装置４内に現像剤が充填されていない場合、現像モータのトルクは小さくなり充填されている時は大きくなる。この原理を利用して本実施動作例では、現像装置４内の現像剤の有無を判定する。このセンサに新たに閾値Ｔｒｅｆを設け、このＴｒｅｆよりトルク値が小さい場合には現像剤が無いと判断し、大きい場合には有ると判断する。現像剤が無いと判断された場合、現像剤排出動作の逆転の許可をし、実行する（Ｓ３−４／ＹＥＳ→Ｓ３−５）。また、現像剤有りと判断した場合、現像剤排出の逆転動作許可をしないで終了する（Ｓ３−４／ＮＯ→Ｓ３−６）。
【００５６】
この判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、新たな判断センサを設けずに現像モータトルクセンサを現像剤の有り無しの検知に用いるので、前記した実施動作例と同様に装置のコストアップを抑制し、装置の設計の変更やセンサ配置のためのスペースの確保などの必要がないので装置の小型化が可能となる。なお本実施動作例でも、上記したＳ３−５またはＳ３−６の工程後、現像装置４からの現像剤の廃棄作業を停止し、終了する（Ｓ３−５またはＳ３−６→Ｓ３−７）。本実施動作例３のセンサによるセンシングも実施動作例２と同様に、センサによる間接的にセンシングを行ったものの例である。よって正転方向の回転の場合には現像剤が排出されない場合でも現像剤が循環しているので、トナーの凝集体が形成したり、現像装置４の破壊は生じない。
【００５７】
（実施動作例４）
前記実施動作例３と同様に、現像剤排出モードを実行するように前記同様、画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、制御部５０１によって現像剤排出モードに、自動的に切り替わる。これによって図１０のフローチャートに従ってＳｔａｒｔする。
Ｓｔａｒｔ後、排出する剤を収容する容器がセットされているかを確認する（Ｓ４−１）。セットされている場合は次に現像駆動モータ５０５の正転駆動により現像装置を起動する（Ｓ４−１／ＹＥＳ→Ｓ４−２）。次いで現像モータトルクセンサを起動する（Ｓ４−３）。そして一定時間排出動作を実行する（Ｓ４−４）。次いで、現像剤排出動作と逆転許可判断を行うか否かを判断する（Ｓ４−５）。この判断をするには、前記実施動作例３での現像モータトルクセンサを用いて判断する。
その後の工程は、実施動作例３と同様であるので、説明を省略する。なお前記Ｓ４−１において、容器が設置されていない場合には、動作を終了する（Ｓ４−１／ＮＯ→Ｅｎｄ）。
【００５８】
上記した判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、新たな判断センサを設けずに現像モータトルクセンサを現像剤有り無しの検知に用いたので装置のコストダウンと小型化ができる。さらに排出する剤を確実に容器に収容でき装置内や周囲を汚すことを防止できる。なお本実施動作例において、Ｓ４−１において容器が設置していない場合（Ｓ４−１／ＮＯ）、いきなり動作を終了せずに、容器設置の確認を行うステップを導入して導入の確認を行い、それを確認してステップＳ４−２に戻るようにすることもできる。このようなフローも本実施動作例４に含まれる。
【００５９】
（実施動作例５）
前記実施動作例と同様に、現像剤排出モードを実行するように前記同様、画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作する。これによって制御部５０１によって、図１１のフローチャートのＳｔａｒｔに示すように、現像剤排出モードが自動的に実行される。本実施動作例５では、実施動作例２で、複数の作像ユニットがセットされており中間転写ベルトが感光体から離間可能な構成の中間転写ベルトを用いたタンデム作像方式の場合を例にして説明する。
【００６０】
先ず、中間転写ベルトが離間しているかを判断する（Ｓ５−１）。
この判断に係る接離機構に関して、図１２を用いて以下に説明する。
図１２に示すように、感光体ドラムと中間転写ベルトとが接触しているか離間するかは、中間転写ベルト１１０と感光体ドラム１とを接離可能な接離機構によって行われている。この接離機構には、図１２に示すように、カムの回転により感光体１と中間転写ベルト１１０との、接触か離間かを自在に行えるようになっている。中間転写ベルト接離機構では、カムを回転させ、カムの回転位置をフォトセンサである接離検知センサで検知することにより、接離動作の確認を行う。フィラー有りと接離検知センサが判断した時に中間転写ベルト１１０は感光体ドラム１と接触しており、フィラー無しの状態では感光体ドラム１と離間している。
【００６１】
このような中間転写ベルト１１０と感光体ドラム１の接触か離間かのいずれであるかを判断し、離間している場合には、トナー濃度センサを起動し、一定時間排出動作を実行する（Ｓ５−１／ＹＥＳ→Ｓ５−２→Ｓ５−３）。その後の工程は、実施動作例２のＳ２−３以降と同じである。本実施動作例５での、この判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、中間転写ベルト離間忘れという第２のヒューマンエラーも本実施動作例５では防止できる。なお中間転写ベルトが接触している場合には（Ｓ５−１／ＮＯ）、終了する（Ｓ５−１／ＮＯ→Ｅｎｄ）。
【００６２】
（実施動作例６）
前記実施動作例１〜５と同様に、現像剤排出モードを実行するように、前記同様、画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、制御部５０１によって図１３のフローチャートのＳｔａｒｔとなり、現像剤排出モードが自動的に実行される。
本実施動作例６でも、実施動作例２と同様な装置のタンデム作像方式のものを例にしている。
また本実施動作例では実施動作例５において、中間転写ベルト１１０と感光体１との離間の検知を位置センサにより行う以外は同様であるので説明を省略する。本実施動作例６においても、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、中間転写ベルトの離間忘れという第２のヒューマンエラーも防止できる。
【００６３】
（実施動作例７）
前記実施動作例１〜６と同様に、現像剤排出モードを実行するように前記同様に画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、制御部５０１によって現像剤排出モードが図１４のフローチャートのＳｔａｒｔに従い、自動的に実行される。
本実施動作例７でも、実施動作例２において、複数の作像ユニットがセットされており中間転写ベルト１１０が感光体１から離間可能な構成の中間転写ベルトを用いたタンデム作像方式のものを例にして説明する。
まず中間転写ベルト１１０のカム位置センサを起動して離間しているか判断する（Ｓ７−１）。中間転写ベルト接離機構は接離ブラケット・接離カムと接離検知センサで構成されている。接離カムは、図示していないモータまたは手動で回転させることができる。図１２の（Ａ）の状態でカムの凸部で接離ブラケットを上方に押し上げている状態が、中間転写ベルト１１０が感光体ドラム１と接触している状態である。このときカムと一体で出来ているフィラーは接離センサの光軸を切るので、この出力を検知して当接していると判断する。たとえばセンサが発光手段と受光手段からなり、その受光の有無により直接にセンシングを行って検知する例を挙げることができる。このＳ７−１の判断以外は前記した実施動作例５のＳ５−１以降の動作と同様であるので説明を省略する。本実施動作例７においても、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、中間転写ベルト１１０の離間忘れという第２のヒューマンエラーも防止できる。しかも、中間転写ベルト１１０の接しているか離れているかの接離の判断を、従来から設置している中間転写ベルト接離機構を利用しているので、コストダウンが図れる。なお本発明で用いられている開口感知センサ５１１として、直接的に検知するセンサあるいは間接的に検知するセンサのいずれも用いることもできる。これらの直接に検知するセンサとしては前記しているが、間接的に検知するセンサとしては、透磁率センサ５１０、トルクセンサなどを挙げることができる。
【００６４】
（実施動作例８）
前記実施動作例と同様に、現像剤排出モードを実行するように、前記同様、画像形成装置本体１００の操作部のボタンを操作すると、制御部５０１によって現像剤排出モードが図１５のフローチャートのＳｔａｒｔに従い自動的に実行される。
ここでは前記実施動作例２で、複数の作像ユニットがセットされており中間転写ベルト１１０が感光体ドラム１から離間可能な構成の中間転写ベルト１１０を用いたタンデム作像方式の場合を説明する。感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ５０３を起動し（Ｓ８−１）、次いで感光体モータトルクセンサを起動させる（Ｓ８−２）。次にこの感光体トルクセンサにより計測されたトルク値が、閾値Ｔｒｅｆよりも小さいか否かを判断する（Ｓ８−３）。感光体トルクセンサにより計測されたトルク値が、閾値Ｔｒｅｆよりも大きい場合には当接していると判断する（Ｓ８−３／ＮＯ）。中間転写ベルト１１０が感光体ドラム１と接触している場合は作像させる状態なので、１次転写ローラで感光体ドラム１に中間転写ベルト１１０が圧接されているのでトルク値が大きくなる。離間していた場合には現像剤充填動作許可をして終了する（Ｓ８−３／ＹＥＳ→Ｓ８−７）。大きい場合は中間転写ベルト１１０が感光体ドラム１に当接していると判断して、現像剤排出動作許可をしないで終了する（Ｓ８−３／ＮＯ→Ｓ８−８）。現像剤排出動作の実行はこの判断に基づいて行う。この判断により、ヒューマンエラーである現像剤排出口１３の開口忘れを防止できる。更に、中間転写ベルト１１０の離間忘れという第２のヒューマンエラーも防止できる。しかも、中間転写ベルト１１０の接離判断を従来から設置している感光体駆動トルクセンサを利用しているのでコストダウンが図れる。このセンサは、通常はモータの負荷が異常に重くなった場合に異常を検知するために使われている、例えば駆動電流検知手段でも良い。
【００６５】
以上のように、本発明では、２成分現像剤の交換の際にトナーの凝集体を形成せずに、また現像剤の排出をする現像装置４の現像剤排出口１３の開閉の有無を自動的に確認可能に行うことができるので、現像装置４の逆転によるトナーの凝集体の形成を防止すると共に、画像形成装置へのトナーの飛散も防止できる。
【００６６】
本発明では、また、上記した実施動作例を実行するために、図８以降のフローチャートに示すようなフローを画像形成装置で行うためのプログラムも、含まれている。このようなプログラムは、持ち運び可能な記録媒体に記憶したり、この記憶媒体から、ネットワークを介して、あるいは直接に画像形成装置にダウンロードしてソートしてもよく、前記プログラムをサーバなどからダウンロードしたコンピュータ、サーバあるいは画像形成装置（自機以外でもよい）から、ソートするようにして、目的の画像形成装置の動作を実行することもできる。また本発明中、感光体ドラムを例にして説明しているが、公知の感光体ベルトなど、画像形成装置に用いられる感光体に代えてもよく、本発明に含まれていることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６７】
１  感光体ドラム（感光体）、４  現像装置、５  現像ローラ、６  回収スクリュー、７  回収搬送路、７ｅ  回収搬送路端部、８  供給スクリュー、９  供給搬送路、１０  攪拌搬送路、１０ｅ  撹拌搬送路端部、１１  攪拌スクリュー、１２  現像ドクタ、１３  現像剤排出口、１４  張架ローラ、１５  駆動ローラ、１６  二次転写バックアップローラ、１７  中間転写ユニット、  １８  プロセスカートリッジ、２０  画像形成ユニット、２１  光書込装置、２２  二次転写装置、２３  張架ローラ、２４  紙搬送ベルト、２５  定着装置、２６  定着ベルト、２７  加圧ローラ、９０  ベルトクリーニング装置、１００  プリンタ装置本体（画像形成装置本体）、１１０  中間転写ベルト、  １３３  第一仕切り壁、１３４  第二仕切り壁、１３５  埋め部材、２００  給紙装置、３００  スキャナ、５０１  制御部、５０２  Ｉ／Ｏ制御部、５０３  感光体ドラム・帯電ローラ駆動モータ、  ５０４  感光体クリーニング駆動モータ、５０５  現像駆動モータ、５０６  ＱＬランプ（除電ランプ）、５０７  帯電ＡＣバイアス、５０８  帯電ＤＣバイアス、５０９  現像バイアス、５１０  ＳＴセンサ（透磁率センサ）、５１１  開口感知センサ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開平６−２３０６６８号公報
【特許文献２】特開平１１−２７２０６２号公報
【図１】
0005428808.tif 000002
【図２】
0005428808.tif 000003
【図３】
0005428808.tif 000004
【図４】
0005428808.tif 000005
【図５】
0005428808.tif 000006
【図６】
0005428808.tif 000007
【図７】
0005428808.tif 000008
【図８】
0005428808.tif 000009
【図９】
0005428808.tif 000010
【図１０】
0005428808.tif 000011
【図１１】
0005428808.tif 000012
【図１２】
0005428808.tif 000013
【図１３】
0005428808.tif 000014
【図１４】
0005428808.tif 000015
【図１５】
0005428808.tif 000016