(57)【要約】      （修正有）【課題】２成分現像剤の装置駆動排出が行える現像装置であって、２成分現像剤の交換に要する作業負荷及び交換コストを増すことなく、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる現像装置を提供する。【解決手段】現像装置内の装置駆動排出前に、装置駆動排出が指示された色の現像装置のトナー濃度を、トナー濃度センサ３０で検出しながら画像形成プロセス上、２次転写よりも上流側の装置を動作させる前工程を実施する。このときの動作としては、本体制御部５０の制御で、ベタ画像もしくはハーフトーン画像のトナー像を感光体１上に形成し、中間転写ベルト上へ中間転写して、そのままベルトクリーニング装置に入力する。この前工程を、トナー濃度センサ３０で検出したトナー濃度がトナー補給制御部５１に記憶したトナー濃度下げ目標値よりも低くなるまで行い、現像装置内の現像剤のトナー濃度を下げる。【選択図】図２
2014137401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上に担持された静電潜像を２成分現像剤を用いて可視化する現像装置において、
当該現像装置内の２成分現像剤のトナー濃度を減少させてから装置駆動排出を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記装置駆動排出を行う際の前記トナー濃度は、通常印刷時に制御されるトナー濃度の下限値よりも低い値まで減少させることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
当該現像装置にトナー補給を行わず、前記潜像担持体上に担持した静電潜像を可視化することで、前記トナー濃度を減少させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の現像装置において、
前記トナー濃度を減少させるとき、トナー濃度が低くなる程、地肌ポテンシャル、及び現像ポテンシャルが小さくなるように変化させることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
潜像担持体上に形成された静電潜像を２成分現像剤を用いて可視化する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
現像装置内に収容した２成分現像剤を排出する現像剤排出方法であって、
当該現像剤排出方法は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置と同様に、現像装置内に収容した２成分現像剤を排出することを特徴とする現像剤排出方法。
【請求項７】
現像装置内に収容した２成分現像剤を初期剤に交換する現像剤交換方法であって、
当該現像剤交換方法は、請求項１乃至４のいずれか一に記載の現像装置と同様に、現像装置内に収容した２成分現像剤を排出した後、前記初期剤を前記現像装置内に投入することを特徴とする現像剤交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２成分現像剤を用いた現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置、現像装置内の現像剤排出方法、及び現像装置内の現像剤交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いた画像形成装置が知られている。
通常、現像装置内に収容された２成分現像剤中のキャリアは消費されることなく現像装置内に残るために、キャリアに経時劣化（以下、劣化という）が生じる。キャリアの劣化としては、キャリアのコーティング層が磨耗または剥離してキャリアの帯電能力が低下する、もしくは、キャリアの抵抗が低下する膜削れと、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着してキャリアの帯電能力が低下するスペントとがある。
【０００３】
上記のような劣化したキャリアに起因した画質低下を抑制するため、２成分現像剤を収容した現像装置に、適宜、新しいキャリアを補給するとともに、余剰分の２成分現像剤を徐々に排出する方法（以下、適宜入替え方式という）が従来から知られている。また、定期的に現像装置内の劣化した２成分現像剤を新しい２成分現像剤と一括して交換する方法（以下、一括入替え方式という）も知られている。
【０００４】
適宜入替え方式では、キャリアの補給と余剰分の２成分現像剤の排出とを適宜行うことで、現像装置内の劣化したキャリアを減少させて現像装置内に収容されたキャリアの量と帯電能力を維持している。具体的には、適宜入替え方式の現像装置では、搬送スクリュが設けられた収容部に、キャリアを補給するキャリア補給口と、開口下部の高さを所定の高さに設定した余剰剤排出口とを設けている。そして、余剰剤排出口の開口下部の高さを、余剰剤排出口の位置まで搬送される２成分現像剤が余剰剤排出口の開口下部の高さを超えてオーバーフローしても、現像装置内に所定量だけ残る高さに設定されている。このような余剰剤排出口を設けることで、キャリア補給口からキャリアが補給されて剤面の嵩が増した２成分現像剤の余剰分が現像装置外に排出され、現像装置内に収容されたキャリアの量が略一定に保たれるとともに、その帯電能力が維持される。
但し、適宜入替え方式の現像装置でも、現像装置内から劣化したキャリアは無くせず、現像装置内に収容した２成分現像剤の寿命を無限とすることはできないため、定期的に現像装置内の劣化した２成分現像剤を、一括して新しい２成分現像剤と交換する必要がある。
【０００５】
一括入替え方式としては、次のような方法が一般的に知られている。現像装置内の現像剤搬送経路に開閉可能な現像剤排出口が設けられており、作業者が、この現像剤排出口を開いた状態で、排出される２成分現像剤を収容するための排出剤収容容器を取り付ける。その後、現像装置内の剤搬送に寄与する現像スリーブや搬送スクリュ等の部材を駆動させ、現像装置内で２成分現像剤を循環させて現像剤排出口から排出（以下、装置駆動排出という）する。そして、２成分現像剤の装置駆動排出が終了した後、排出剤収容容器を取り外して現像剤排出口を閉じ、新しい現像剤（以下、初期剤という）を投入するという方法である。このように２成分現像剤の交換を行うことで、劣化したキャリアに起因した画質低下を抑制するというものである。
【０００６】
しかし、経時劣化により２成分現像剤の流動性が著しく悪化した場合、装置駆動排出を行っても、現像装置内から現像剤を充分に排出できず、現像装置内に劣化した２成分現像剤が大量に残存してしまう場合がある。２成分現像剤の装置駆動排出時に、このような劣化した２成分現像剤の排出不足が生じると、以後、さまざまな不具合を引き起こしてしまうおそれがある。
【０００７】
一方、特許文献１には、次のよう一括入替え方式の方法が記載されている。上記した一般的な一括入替え方式とほぼ同様な方法で２成分現像剤の装置駆動排出を行った後、現像装置内に所定量の新しいキャリアを投入して、排出しきれなかった劣化した２成分現像剤と混合する。そして、混合した混合物を前記装置駆動排出と同様な方法で現像剤排出口から装置駆動排出する。その後、初期剤を投入するという方法である。
このように２成分現像剤の交換を行うことで、２成分現像剤の装置駆動排出後、現像装置内に残る劣化した２成分現像剤を少なくして、トナー飛散の発生を抑制するというものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の方法では、上記した一般的に知られている方法に加え、現像装置内に初期剤を投入する前に、新しいキャリアを投入、劣化した２成分現像剤と混合、及び混合した混合物の装置駆動排出を行う必要がある。
このため、少なくとも新しいキャリアを投入する際、及び混合物を装置駆動排出する際の作業者の作業負荷が増すとともに、新しいキャリアを投入することで現像装置内の２成分現像剤の交換コストが増えてしまう。
【０００９】
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、次のような現像装置を提供することである。
２成分現像剤の装置駆動排出が行える現像装置であって、２成分現像剤の交換に要する作業負荷及び交換コストを増すことなく、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる現像装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、潜像担持体上に担持された静電潜像を２成分現像剤を用いて可視化する現像装置において、当該現像装置内の２成分現像剤のトナー濃度を減少させてから２成分現像剤の装置駆動排出を行うことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明は、装置駆動排出を行う前にトナー濃度を減少させてから、２成分現像剤の装置駆動排出を行うので、トナー濃度を減少させずに２成分現像剤の装置駆動排出を行う構成に比べ、排出する際の２成分現像剤の流動性が良くなる。したがって、装置駆動排出を行った後に、現像装置内に残る２成分現像剤を少なくすることができ、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、２成分現像剤の装置駆動排出が行える現像装置であって、２成分現像剤の交換に要する作業負荷及び交換コストを増すことなく、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる現像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】現像装置の拡大図、及び装置駆動排出に係る制御系の概念図。
【図３】現像装置内に収容した現像剤の交換の基本的な流れの例を示したフロー図。
【図４】現像装置内に収容した現像剤の交換に、トナー濃度を低下させる前工程を設けた流れの例を示したフロー図。
【図５】トナー濃度と現像剤の流動性の関係を示す模式図。
【図６】電子写真プロセスの電位模式図。
【図７】トナー濃度と地肌ポテンシャル及び現像ポテンシャルの制御値の関係を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラープリンタ（以下、プリンタ１００という）に適用した一実施形態について、図を用いて説明する。
まず、プリンタ１００の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタ１００の概略構成図である。
【００１５】
図１に示すように、このプリンタ１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのトナー像形成部６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外の構成及び動作は同様になっている。したがって、以下の各トナー像形成部６の基本的な構成及び動作に関する説明についてはＹトナー像を生成するためのトナー像形成部６Ｙを例に挙げて説明し、いずれかの色に対応するトナー像形成部６の説明については、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略して説明する。
【００１６】
トナー像形成部６Ｙには、潜像担持体であるドラム状の感光体１Ｙ、ドラムクリーニング装置２Ｙ、除電装置（不図示）、帯電装置４Ｙ、現像装置５Ｙ等を備えている。なお、トナー像形成部６Ｙは、感光体１と、ドラムクリーニング装置２、除電装置、帯電装置４、現像装置５等の内、少なくともいずれかとを一体に備えたプロセスカートリッジとして、プリンタ１００に対し着脱可能に構成することができる。
【００１７】
まず、駆動手段（不図示）によって図中反時計回りに回転される感光体１Ｙの表面が、帯電装置４Ｙにより一様帯電される。一様帯電された感光体１Ｙの表面は、レーザ光によって露光走査されてＹ用の静電潜像を担持する。このＹ用の静電潜像は、Ｙトナーを用いる現像装置５ＹによってＹトナー像に現像されて可視化され、その後、中間転写ベルト８上に中間転写される。中間転写工程を経た後の感光体１Ｙ表面に残留したトナーは、ドラムクリーニング装置２Ｙによりを除去される。また、クリーニング後の感光体１Ｙの表面は、除電装置（不図示）により残留電荷を除電され、初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００１８】
他のトナー像形成部６Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、同様にして感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上にＭ，Ｃ，Ｋトナー像が形成され、中間転写ベルト８上に、順次、重ねられるように中間転写される。
なお、潜像形成手段である露光装置７Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、画像情報に基づいて、各トナー像形成部６の各感光体１にレーザ光を照射して露光走査し、各感光体１の表面にそれぞれ静電潜像を形成される。
【００１９】
トナー像形成部６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの図中下方には、中間転写体である中間転写ベルト８を張架しながら無端移動させる中間転写ユニット１５が配設されている。この中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８の他、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、及びベルトクリーニング装置１０等を備えている。また、２次転写バックアップローラ１２も備えている。そして、中間転写ベルト８は、図中時計回りに無端移動されることになる。
【００２０】
１次転写バイアスローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、上記のように無端移動される中間転写ベルト８を感光体１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの間に挟み込んで、それぞれ１次転写ニップを形成している。これらは中間転写ベルト８の裏面（ループ内周面）に各トナーとは逆極性（例えば、プラス）の転写バイアスを印加する方式のものである。なお、１次転写バイアスローラ９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除くローラは、全て電気的に接地されている。
【００２１】
中間転写ベルト８は、その無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が重ね合わされるようにして１次転写される。これにより、中間転写ベルト８上に４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
また、上記した２次転写バックアップローラ１２は、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。中間転写ベルト８上に形成された４色トナー像は、この２次転写ニップで記録媒体である転写紙Ｐに転写される。
【００２２】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト８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。この転写残トナーは、２次転写ニップの中間転写ベルト８移動方向下流側に配置されたベルトクリーニング装置１０によって除去される。ここで、２次転写ニップにおいては、転写紙Ｐが互いに順方向に表面移動する中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に挟まれて搬送されることとなる。そして、２次転写ニップから送り出された転写紙Ｐは、定着装置２０の２つのローラ間を通過する際に熱と圧力とにより、表面に転写された４色トナー像が定着されることとなる。
【００２３】
図２は、現像装置５Ｙの拡大図、及び装置駆動排出に係る制御系の概念図である。
図２に示すように、現像装置５Ｙは、ケーシングに設けられた開口から周面の一部を露出させた現像剤担持体である現像ロール２１Ｙを有している。この現像ロール２１Ｙは、駆動手段（不図示）によって回転駆動される非磁性パイプからなる現像スリーブと、これに連れ回らないように内包されるマグネットローラ（不図示）とを有している。
【００２４】
また、現像装置５Ｙ内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のＹトナーとを含むＹ現像剤（不図示）が内包されている。このＹ現像剤は、２本のオーガスクリュ等からなる搬送スクリュ３２Ｙ，３８Ｙによって撹拌搬送されてＹトナーの摩擦帯電が促される。摩擦帯電したＹ現像剤は、現像ロール２１Ｙ内の磁界発生手段であるマグネットローラの磁力で、現像ロール２１Ｙの回転する現像スリーブ表面に吸着されて汲み上げられる。汲み上げられたＹ現像剤、現像スリーブの回転にともなって、現像剤規制部材である現像ドクタ２５Ｙに対向する位置を通過する際に、その層厚が規制された後、感光体１Ｙに対向する現像位置に搬送される。
【００２５】
また、現像ドクタ２５Ｙによって現像スリーブとの連れ回りを阻止されたＹ現像剤は、現像スリーブにおける、搬送スクリュ３２Ｙとの対向位置から現像ドクタ２５Ｙの現像スリーブ回転方向上流側の規制滞留領域３７Ｙに滞留する。このようにして滞留したＹ現像剤（以下、規制滞留現像剤という）は、現像スリーブの回転にともなって、新たに規制滞留領域３７Ｙに搬送されてくる後続の現像剤に摺擦することで、圧力やせん断力を受ける。
【００２６】
現像位置では、電源（不図示）から出力される負極性の現像バイアスが印加される現像スリーブと、感光体１Ｙ上の静電潜像との間に、負極性のＹトナーをスリーブ側から潜像側に静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと、感光体１Ｙの一様帯電箇所（地肌部）との間に、負極性のＹトナーを地肌部側からスリーブ側に静電移動させる地肌ポテンシャルが作用する。現像スリーブ上のＹ現像剤内のＹトナーは、現像ポテンシャルの作用によってスリーブ上から離脱して感光体１Ｙの静電潜像上に転移し、感光体１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。なお、現像によりＹトナーを消費したＹ現像剤は、現像スリーブの回転にともなってケーシング内に戻される。
【００２７】
また、現像装置５Ｙは、透磁率センサからなるトナー濃度センサ３０Ｙを有しており、このトナー濃度センサ３０Ｙで、現像装置５Ｙに収容されているＹ現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。ここで、現像剤の透磁率は、現像剤のトナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサ３０Ｙはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。このトナー濃度センサ３０Ｙから出力された出力電圧の値は、トナー補給制御部５１に送られる。
【００２８】
トナー補給制御部５１は、ＲＡＭ等の記憶手段を備えており、その中にＹ用のトナー濃度センサからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納している。また、他の現像装置に搭載されたトナー濃度センサ３０からの出力電圧の目標値であるＭ，Ｃ，Ｋ用のＶｔｒｅｆのデータも格納している。加えて、後述するトナー濃度下げ目標値に対応する電圧値も各色毎に記憶している。
ここで、本実施形態のトナー補給制御部５１では、記憶手段に各目標のトナー濃度に対応した出力電圧値、又は電圧値を記憶しているが、各目標のトナー濃度の値を記憶し、トナー濃度センサ３０の出力電圧をトナー濃度の値に変換したものと比較しても良い。
【００２９】
そして、現像装置５Ｙについては、トナー濃度センサ３０Ｙからの出力電圧の値とＹ用のＶｔｒｅｆを比較し、Ｙ用のトナー補給装置６１Ｙ（詳細は、不図示）を比較結果に応じた時間だけ駆動させて、補給用のＹトナーを現像装置５Ｙに補給する。このようにトナー補給装置６１Ｙの駆動がトナー補給制御部５１で制御されて、現像にともなってトナー濃度が低下した現像装置５Ｙ内のＹ現像剤に適量のＹトナーが補給され、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。現像装置５Ｙ内におけるＹ現像剤のトナー濃度は、例えば、粒径が６μｍのトナーと粒径が３５μｍのキャリアを組み合わせた現像剤では、５重量％〜９重量％が所定範囲となる。
【００３０】
なお、トナー濃度は、現像剤の規格化帯電量レベルに応じて、各々の色ごとに５重量％〜９重量％の範囲内で、適正な制御レベルが決まるものである。ここで、現像剤の帯電量（Ｑ／Ｍ）は、トナー濃度が高い程、低くなり、トナー濃度が低い程、高くなる関係があるが、上述の現像剤の規格化帯電量レベルは、トナー濃度が一定（例えば７重量％）条件における帯電量（Ｑ／Ｍ）のことを意味している。
【００３１】
規格化帯電レベルが高い場合には、所望の画像濃度を出すためには、トナー濃度は比較的高いレベルに制御する必要があり、規格化帯電レベルが低い場合にはトナー濃度は比較的低いレベルに制御する必要がある。具体的には、規格化帯電レベルが高い場合、例えばトナー濃度を比較的高い８．５重量％を中心として推移するレベルに制御する必要があり、規格化帯電レベルが低い場合、例えばトナー濃度を比較的低い５．５重量％を中心として推移レベルに制御する必要がある。
【００３２】
ここで、現像剤の規格化帯電量レベルは、環境や現像剤の使用量（初期剤に交換してからの印刷枚数）、印刷カバレッジの使用履歴により、おのずと決まってくる値で制御できない値である。また、規格化帯電量レベルは、一般的には、低湿環境、低カバレッジ印刷ほど、高くなりやすく、高湿環境、高カバレッジ印刷ほど低くなり易い。
すなわち、規格化帯電量レベルに応じて、適正な制御レベルが決まるトナー濃度も、環境や現像剤の使用量（初期剤に交換してからの印刷枚数）、印刷カバレッジの使用履歴により、おのずと決まってくる値である。
【００３３】
また、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤は、現像ドクタ２５Ｙの現像スリーブ回転方向上流側の規制滞留領域３７Ｙで規制滞留現像剤が受けるストレスだけではなく、搬送スクリュ３２Ｙ，３８Ｙによる搬送時にもストレスを受ける。これが長時間に渡って続くと、キャリアのコーティング層の磨耗または剥離、もしくは、キャリアの表面にトナーの成分や添加剤が付着（スペント）によりキャリアの帯電能力が低下し、Ｙ現像剤は適正な帯電量を維持できなくなる。そして、画像地肌汚れやぼそつきなど画像劣化を引き起こす。又は、キャリアのコーティング層が磨耗または剥離してキャリアの抵抗が著しく低下した場合には、潜像担持体である感光体１Ｙへのキャリア付着により、画像の転写抜け（白抜け）を引き起こす。
これらのため、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤は所定の印刷枚数もしくは、現像装置５Ｙの所定の駆動距離（時間）に応じて、定期的に交換する必要がある。
【００３４】
本実施形態の現像装置５Ｙは、現像装置５Ｙ内の現像剤搬送経路の一部に、開閉可能な現像剤排出口（不図示）及び現像剤投入口（不図示）が設けられ、定期的に現像装置５Ｙ内のＹ現像剤を一括して交換する一括入替え方式の現像装置である。そして、排出されたＹ現像剤を収容する袋やボトル等の排出剤収容容器（不図示）、及び新しい現像剤（以下、初期剤という）が封入された袋やボトル等の初期剤収容容器（不図示）を、現像剤排出口及び現像剤投入口にそれぞれ取り付け可能な構成となっている。
【００３５】
現像装置５Ｙ内のＹ現像剤が所定の印刷枚数、もしくは現像装置５Ｙの所定の駆動距離（時間）使用された時（以下、交換予定時期に達した時という）には、次のような現像装置５Ｙ内のＹ現像剤の交換を実施する。ここで、図３は、現像装置内に収容した現像剤の交換の基本的な流れの例を示したフロー図である。
【００３６】
図３のフロー図に示すように、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤が交換予定時期に達した時（ＳＴＡＲＴ）には、本体制御部５０の制御により表示・操作部５２に、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤の交換を促すアラートと、排出開始ボタンとが表示せれる（Ｓ１）。このアラートを見た作業者（サービスマン又はユーザー）は、表示・操作部５２に表示されたＹ現像剤の排出開始ボタンを押す（Ｓ２）。Ｙ現像剤の排出開始ボタンが押されると、排出剤収容容器を現像剤排出口に取り付ける指示が画面に表示され（Ｓ３）、作業者は指示に従って排出剤収容容器を現像剤排出口に取り付ける（Ｓ４）。この排出剤収容容器の取り付けが確実に行われたことが、センサによる自動検知、もしくは作業者への確認ボタンにより確認（Ｓ５）された後、Ｙ現像剤を装置駆動排出する次のステップ開始ボタンが表示される（Ｓ６）。ここで、装置駆動排出とは、現像装置５Ｙ内の剤搬送に寄与する現像ロール２１Ｙの現像スリーブや搬送スクリュ３２Ｙ，３８Ｙ等の部材を駆動させ、現像装置５Ｙ内で２成分現像剤を循環させて現像剤排出口から排出することを示している。
【００３７】
そして、次のステップ開始ボタンが押されると現像装置が駆動し、２成分現像剤が現像装置内を循環搬送されて現像剤排出口から排出される、Ｙ現像剤の装置駆動排出が開始される（Ｓ７）。そして、Ｙ現像剤の装置駆動排出が終了する（Ｓ８）と、排出剤収容容器の取り外しと初期剤収容容器の取り付ける指示が表示・操作部５２に表示され（Ｓ９）、作業者は指示に従って排出剤収容容器の取り外しと、初期剤収容容器の取り付けを行う（Ｓ１０）。この初期剤収容容器の取り付けが確実に行われたことが、センサによる自動検知、もしくは作業者への確認ボタンにより確認された後（Ｓ１１）、初期剤を投入する投入開始ボタンが表示される（Ｓ１２）。
【００３８】
そして、投入開始ボタンが押されると、現像装置５Ｙが駆動され、初期剤（新しいＹ現像剤）の現像装置５Ｙへの投入が開始される（Ｓ１３）。初期剤の投入が終了すると（Ｓ１４）、初期剤収容容器の取り外し後にトナー濃度センサ３０の初期調整を実施する指示、及びトナー濃度センサの初期調整実施ボタンが表示・操作部５２に表示される（Ｓ１５）。作業者は、表示・操作部５２の指示に従って初期剤収容容器の取り外し（Ｓ１６）、トナー濃度センサ３０の初期調整実施ボタンを押す。初期調整実施ボタンが押されたらことが確認できたら（Ｓ１７）、現像装置５Ｙが駆動され、このときの検出値を初期剤の既知のトナー濃度（例えば７ｗｔ％）として校正するトナー濃度センサ３０の初期調整が実施される（Ｓ１８）。
【００３９】
ここで、装置駆動排出前のＹ現像剤中のトナーは、長時間に渡ってストレスを受けていると外添剤が剥がれたり、逆に埋め込まれたりして凝集度が悪化してトナーの劣化が進み、トナー同士がくっつき易い状態となっている。また、ケーシングの内壁や搬送スクリュ３２Ｙ，３８Ｙ等の樹脂パーツ等の現像装置内の構成部材へ付着し易い状態にもなっている。
そして、Ｙ現像剤としては、トナー濃度が高ければ高い程、流動性は悪くなる。また、凝集度が悪化したトナーを多く含む流動性の悪いＹ現像剤は、オーガスクリュ等からなる搬送スクリュ３２Ｙ，３８Ｙとケーシングのギャップの部分で滞留し易く、また、現像装置５Ｙ内の構成部材に付着し易い状態となっている。
これらのため、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤の装置駆動排出を行った場合、トナーの劣化が進んでいる程、また、トナー濃度が高い程、現像装置５Ｙ内にＹ現像剤が多く残り易い。
【００４０】
そして、上述したように、トナー濃度は、環境やＹ現像剤の使用量（初期剤に交換してからの印刷枚数）、印刷カバレッジの使用履歴により、おのずと決まってくる値であり、装置駆動排出時においては、その都度、又は色毎にまちまちの値となっている。また、初期剤を投入した直後には、トナー濃度センサ３０は、初期剤の既知のトナー濃度の検出値で校正する初期調整を実施する。
しかし、装置駆動排出時に初期剤のトナー濃度とは異なる劣化した２成分現像剤が現像装置内に大量に残存した状態で初期剤を投入した場合、現像装置５Ｙ内の現像剤量は適正量よりも多く、またトナー濃度も初期剤の値から大きく乖離している状態となる。また、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤量が適正量よりも大幅に多い場合には、トナー濃度センサ３０近傍の剤密度が適正値から外れることで、トナー濃度センサ３０の検出値がズレてしまう。
【００４１】
この状態で、トナー濃度センサ３０の初期調整を行った場合、以後のトナー濃度検知にズレが生じ、トナー濃度のコントロールが適切に行えなくなる。
トナー濃度のコントロールが適切でなくなり、トナー濃度が高くなりすぎた場合には、トナー飛散発生のリスクが高くなる。一方、トナー濃度が低くなりすぎた場合には、画像のぼそつきや、キャリア付着の発生リスクが高くなる。
また、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤量が適正量よりも大幅に多い状態となると、現像装置５Ｙ内の搬送経路（搬送スクリュ部）などに、想定以上のＹ現像剤が存在することになる。このように想定以上のＹ現像剤が存在すると、現像装置５Ｙの駆動トルクの増加により、現像装置の駆動モータのロックや、現像装置５ＹからＹ現像剤が漏れるなど、さまざまな不具合が発生することになる。
【００４２】
そこで、本実施形態のプリンタ１００では、各現像装置５内の現像剤の交換を行う場合、２成分現像剤の装置駆動排出を行う前に、トナー濃度を低下させる前工程を設けた。なお、上記したように以下の説明では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略して説明する。ここで、図４は、現像装置内に収容した現像剤の交換に、トナー濃度を低下させる前工程を設けた流れの例を示したフロー図である。
【００４３】
図４のフロー図に示すように、現像装置５Ｙ内のＹ現像剤が交換予定時期に達した時（ＳＴＡＲＴ）には、本体制御部５０の制御により表示・操作部５２に、その現像装置５内の現像剤の交換を促すアラートと、排出開始ボタンとが表示せれる（Ｓ１）。そして、このアラートを見た作業者（サービスマン又はユーザー）は、表示・操作部５２に表示され、２成分現像剤の装置駆動排出が指示された色の現像装置５の現像剤の排出開始ボタンを押す（Ｓ２）。現像剤の排出開始ボタンが押された場合（Ｓ２）、すぐには、排出剤収容容器を現像剤排出口に取り付ける指示を表示・操作部５２に表示（Ｓ３）せず、現像剤の自動排出前に次のような前工程（Ｓ２００）を行う。
【００４４】
２成分現像剤の装置駆動排出前の前工程（Ｓ２００）では、まず、２成分現像剤の装置駆動排出が指示された色の現像装置５のトナー濃度をトナー濃度センサ３０で検出しながら、画像形成プロセス上、２次転写よりも上流側の装置の動作を開始する（Ｓ２０１）。このときの動作としては、本体制御部５０の制御により、ベタ画像もしくはハーフトーン画像のトナー像を感光体１上に形成し、中間転写ベルト８上への中間転写を実施する。そして、中間転写ベルト８上に転写されたトナー像は、２次転写ニップで２次転写を行わずそのまま通過させ、ベルトクリーニング装置１０に入力する。
【００４５】
この前工程ではトナー補給制御部５１の制御により、現像装置５へはトナー補給を行わず、トナー濃度センサ３０の検出値がトナー濃度下げ目標値（例えば３ｗｔ％）よりも低くなるまで上述の動作を行い、現像装置５内の現像剤のトナー濃度を下げる（Ｓ２０２）。具体的には、トナー濃度センサ３０の出力電圧に対応するトナー濃度が、トナー補給制御部５１に記憶したトナー濃度下げ目標値よりも低くなるまで行い、現像装置５内の現像剤のトナー濃度を下げる。なお、本実施例では、前工程のトナー濃度を下げる制御を、トナー補給制御部５１に記憶したトナー濃度下げ目標値に基づいて制御しているが、本体制御部５０に、トナー濃度下げ目標値を記憶させて、本体制御部５０で制御する構成としても良い。
【００４６】
なお、上記のようにトナー補給を行わないで、画像形成プロセス上、２次転写よりも上流側の装置の動作させることで、現像装置５内のトナー濃度を低下させることができる。したがって、効率良く現像装置５内のトナー濃度を低下させることができるとともに、トナー濃度を低下させる構成として既存の構成を利用でき、現像剤の交換に要するコスト上昇を低減できる。
【００４７】
図５は、トナー濃度と現像剤の流動性の関係を示す模式図である。図５に示すように、トナー濃度が低くなるほど、現像剤の流動性は良好になる。そして、発明者らの検討では、トナー濃度を３ｗｔ％以下になるまで減少させると、装置駆動排出が特に良好に行え、現像装置５内に残る２成分現像剤を顕著に減少させることができるいう結果が得られている。
ここで、通常の印刷動作を行うときのトナー濃度は、例えば、粒径が６μｍのトナーと粒径が３５μｍのキャリアを組み合わせた現像剤では、５ｗｔ％〜９ｗｔ％が所定範囲である。また、通常印刷時には、トナー濃度を５ｗｔ％よりも低くすると、キャリア付着が発生しやすくなるため、トナー濃度は５ｗｔ％よりも低くならないように制御される。
【００４８】
そこで、本実施形態では、トナー濃度下げ目標値（図５の４１）を、通常印刷時に制御されるトナー濃度の下限値よりも低い値に設定することとした。例えば、通常印刷時に制御されるトナー濃度の下限値５ｗｔ％に対して、２成分現像剤の装置駆動排出前の前工程でトナー濃度下げ目標値は３ｗｔ％に設定することとした。
【００４９】
ここで、図６は、電子写真プロセスの電位模式図、図７は、トナー濃度と地肌ポテンシャル及び現像ポテンシャルの制御値の関係を示したグラフである。
図６に示す、Ｖｄは帯電電位、Ｖｂは現像バイアス電位、ＶＬは露光電位（作像電位）であり、ＶｂとＶｄの電位差が、地肌ポテンシャル４２、ＶｂとＶＬの電位差が現像ポテンシャル４３を示している。
本実施形態では、上記のようにトナー補給を行わないで現像装置５内のトナー濃度を下げていくときに、図７に示すようにトナー濃度検出値が低くなる程、地肌ポテンシャル４２及び現像ポテンシャル４３が小さくなるように、序々にもしくは段階的に変化させる。
【００５０】
キャリア付着は、トナー濃度が低い程、又は地肌ポテンシャル４２及び現像ポテンシャル４３が大きい程、発生し易い性質がある。したがって、地肌ポテンシャル４２及び現像ポテンシャル４３を変化させない状態で、通常印刷時に制御されるトナー濃度の下限値よりもトナー濃度を下げていくと、キャリア付着が発生し、感光体１や中間転写ベルト８を傷つけてしまう。
一方、本実施形態では、上記したようにトナー濃度検出値が低くなる程、地肌ポテンシャル４２及び現像ポテンシャル４３が小さくなるように変化させるので、キャリア付着を発生させずに、トナー濃度を下げることができる。
【００５１】
そして、上記前工程が終了（Ｓ２０２）した後、排出剤収容容器を現像剤排出口に取り付ける指示が表示・操作部５２に表示される（Ｓ３）。この後、作業者は指示に従って、排出剤収容容器を現像装置５の現像剤排出口に取り付ける（Ｓ４）。排出剤収容容器が確実に取り付けられたことが、センサによる自動検知もしくは、作業者への確認ボタンにより確認（Ｓ５）された後、２成分現像剤の装置駆動排出の次のステップ開始ボタンが表示される（Ｓ６）。そして、次のステップ開始ボタンが押されると現像装置が駆動し、２成分現像剤が現像装置内を循環搬送されて現像剤排出口から排出される、２成分現像剤の装置駆動排出が開始される（Ｓ７）。
【００５２】
そして、２成分現像剤の装置駆動排出が終了する（Ｓ８）と、上記した図３の流れと同様に排出剤収容容器の取り外しと初期剤収容容器の取り付ける指示の表示・操作部５２への表示（Ｓ９）から、トナー濃度センサ３０の初期調整の実施（Ｓ１８）までが行われる。
【００５３】
本発明では、装置駆動排出を行う前に、トナー濃度を減少させてから２成分現像剤の装置駆動排出を行うので、トナー濃度を減少させずに２成分現像剤の装置駆動排出を行う構成に比べ、２成分現像剤の流動性が良くなる。したがって、オーガスクリュ等からなる搬送スキュリュ３２，３８とケーシングとのギャップの部分での流れが良好になる。さらに、装置駆動排出する前に、通常印刷時のトナー濃度下限よりも低下させることで、より好適な現像剤の流動性が得られ、搬送スキュリュ３２，３８とケーシングとのギャップの部分での流れを、より良好することができる。
【００５４】
加えて、現像装置５内の構成部材に付着し難い状態にもなるため、装置駆動排出を行った場合に、現像装置５内に残る現像剤を少なくすることができる。このように、現像装置５内に残る現像剤を少なくすることで、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる。
具体的には、装置駆動排出後に初期剤を投入した後に行うトナー濃度センサ３０の初期調整でのトナー濃度検知のズレを低減できる。したがって、以後のトナー濃度コントロールを適切に行うことができ、トナー飛散や画像のぼそつき、キャリア付着等の発生リスクを下げることができる。
また、現像装置５内の現像剤量が適正量よりも大幅に多い状態になることに起因した、現像装置５の駆動モータのロックや、現像装置５から現像剤が漏れる等の不具合の発生も抑制できる。
【００５５】
上記のように、装置駆動排出を行った場合に、現像装置５内に残る現像剤を少なくなるように、現像装置５内から現像剤を好適に排出することで、現像剤の排出不足に起因した不具合の発生リスクを低減できる。
よって、次のような現像装置を提供できる。２成分現像剤の装置駆動排出が行える現像装置であって、２成分現像剤の交換に要する作業負荷及び交換コストを増すことなく、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる現像装置５である。
また、上記したような現像剤搬出方法を、現像装置内に収容した２成分現像剤を現像装置外に排出する現像装置で行うことで、上記した現像装置５と同様な効果を奏することができる。
また、上記したような現像剤交換方法を、現像装置内に収容した２成分現像剤を初期剤に交換する場合の現像装置で行うことで、上記した現像装置５と同様な効果を奏することができる。
【００５６】
上記した本実施形態では、本発明を複数のトナー像形成部で形成した各色のトナー像を重ね合わせて転写してフルカラー画像を得るいわゆるタンデム方式のプリンタ１００に適用した例について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、シングル方式でフルカラー画像を形成する画像形成装置にも適用が可能である。このシングル方式とは、感光体等の潜像担持体の周りに各色用の複数の現像手段を配設し、使用する現像手段を順次切り換えながら潜像担持体上に形成した各色の可視像を中間転写体に順次重ね合わせて転写する方式である。また、単色画像だけを形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。
【００５７】
また、本発明を現像でトナーを消費した後に、適宜、現像装置にトナーを補給し、定期的（交換予定時期に達した時）に２成分現像剤を一括して交換する一括入替え方式の現像装置５に適用した例について説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、トナーとキャリアとの混合物、又は新しい２成分現像剤を、適宜、補給するを補給する適宜入替え方式の現像装置にも適用可能である。
【００５８】
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）
感光体１などの潜像担持体上に担持された静電潜像を２成分現像剤を用いて可視化する現像装置５などの現像装置において、当該現像装置内の２成分現像剤のトナー濃度を減少させてから装置駆動排出を行うことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、次のような現像装置を提供できる。２成分現像剤の装置駆動排出が行える現像装置であって、２成分現像剤の交換に要する作業負荷及び交換コストを増すことなく、装置駆動排出時の劣化した２成分現像剤の排出不足に起因した不具合の発生を抑制できる現像装置である。
【００５９】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記装置駆動排出を行う際の前記トナー濃度は、通常印刷時に制御されるトナー濃度の下限値よりも低い値まで減少させることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、より好適な現像剤の流動性が得られ、搬送スキュリュ３２，３８とケーシングとのギャップの部分での流れを、より良好することができる。したがって、（態様Ａ）の効果を、さらに高めることができる。
【００６０】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）又は（態様Ｂ）において、現像装置５などの当該現像装置にトナー補給を行わず、画像形成プロセス上、２次転写よりも上流側の装置の動作させるなどして感光体１などの前記潜像担持体上に担持した静電潜像を可視化することで、前記トナー濃度を減少させることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、効率良く現像装置内のトナー濃度を低下させることができるとともに、トナー濃度を低下させる構成として既存の構成を利用して、現像剤の交換に要する作業負荷及びコスト上昇を低減できる。
【００６１】
（態様Ｄ）
（態様Ｃ）において、前記トナー濃度を減少させるとき、トナー濃度が低くなる程、地肌ポテンシャル４２などの地肌ポテンシャル、及び現像ポテンシャル４３現像ポテンシャルが小さくなるように変化させることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、キャリア付着を発生させずに、トナー濃度を下げることができる。
【００６２】
（態様Ｅ）
感光体１などの潜像担持体上に形成された静電潜像を２成分現像剤を用いて可視化する現像装置を備えたプリンタ１００などの画像形成装置において、前記現像装置として、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかの現像装置５などの現像装置を備えたことを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかの現像装置と同様な効果を奏することができる画像形成装置を提供できる。
【００６３】
（態様Ｆ）
現像装置内に収容した２成分現像剤を排出する現像剤排出方法であって、当該現像剤排出方法は、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかの現像装置５などの現像装置と同様に、現像装置内に収容した２成分現像剤を排出することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかのの現像装置と同様な効果を奏することができる現像剤排出方法を提供できる。
【００６４】
（態様Ｇ）
現像装置内に収容した２成分現像剤を初期剤に交換する現像剤交換方法であって、当該現像剤交換方法は、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかの現像装置５などの現像装置と同様に、現像装置内に収容した２成分現像剤を排出した後、前記初期剤を前記現像装置内に投入することを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態で説明したように、（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかのの現像装置と同様な効果を奏することができる現像剤交換方法を提供できる。
【符号の説明】
【００６５】
１    感光体
２    ドラムクリーニング装置
４    帯電装置
５    現像装置
６    トナー像形成部
７    露光装置
８    中間転写ベルト
９    １次転写バイアスローラ
１０    ベルトクリーニング装置
１２    ２次転写バックアップローラ
１５    中間転写ユニット
１９    ２次転写ローラ
２０    定着装置
２１    現像ロール
２５    現像ドクタ
３０    トナー濃度センサ
３２，３８    搬送スクリュ
３７    規制滞留領域
４１    トナー濃度下げ目標値
４２    地肌ポテンシャル
４３    現像ポテンシャル
５０    本体制御部
５１    トナー補給制御部
５２    表示・操作部
１００    プリンタ
Ｐ    転写紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開２０１１−２５３１４７号公報
【図１】
2014137401.tif 000003
【図２】
2014137401.tif 000004
【図３】
2014137401.tif 000005
【図４】
2014137401.tif 000006
【図５】
2014137401.tif 000007
【図６】
2014137401.tif 000008
【図７】
2014137401.tif 000009