(57)【要約】【課題】トナーとキャリアとを備えた２成分現像剤の交換時におけるトナー飛散をなくす、あるいは非常に少なくして、画像形成装置内の汚染や画像汚れの虞を払拭可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】２成分現像剤が収容可能に且つ排出可能に構成されると共に収容された２成分現像剤を撹拌させる撹拌手段１１、４０１を備えた現像装置４と、画像形成にかかる各種情報を表示させると共に、画像形成にかかる操作入力可能な操作表示部と、現像装置４から２成分現像剤を排出させ、その排出後に操作表示部に現像装置４へキャリアの投入を促す表示をさせ、キャリアの投入後にキャリアと現像装置４に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を撹拌手段１１、４０１によって所定時間撹拌させ、その撹拌後に混合物を現像装置４から排出させ、その排出後に操作表示部に現像装置４へ未劣化の２成分現像剤の投入を促す表示をさせる交換モードを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーとキャリアとを備えた２成分現像剤が収容可能に且つ排出可能に構成されると共に、収容された前記２成分現像剤を撹拌させる撹拌手段を備えた現像装置と、
画像形成にかかる各種情報を表示させると共に、画像形成にかかる操作入力可能な操作表示部と、
前記現像装置から前記２成分現像剤を排出させ、その排出後に前記操作表示部に前記現像装置へキャリアの投入を促す表示をさせ、前記キャリアの投入後に該キャリアと前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を前記撹拌手段によって所定時間撹拌させ、その撹拌後に前記混合物を前記現像装置から排出させ、その排出後に前記操作表示部に前記現像装置へ所要量の未劣化の２成分現像剤の投入を促す表示をさせる交換モードと
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
投入する前記キャリアの重量を、前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤の重量以上とさせ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】
投入する前記キャリアの重量を、前記現像装置に投入させる未劣化の２成分現像剤の重量以下とさせることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置に収容された前記２成分現像剤の前記トナーの濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、
前記交換モードは、前記現像装置から前記２成分現像剤の排出終了と、前記現像装置へ未劣化の２成分現像剤の投入終了とを、前記トナー濃度検出手段の検出結果から判断可能に構成されていることを特徴する請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置に用いられ、前記現像装置へ投入させる前記キャリアが入ったキャリア収容体と前記現像装置へ投入させる未劣化の前記２成分現像剤が入った現像剤収容体とを備えてなることを特徴とする交換用現像剤セット。
【請求項６】
現像装置に収容されたトナーとキャリアとを備えてなる２成分現像剤を未劣化の２成分現像剤に交換する２成分現像剤の交換方法であって、
前記現像装置内の劣化した２成分現像剤を排出する第１の排出工程と、
該第１の排出工程に続いて、前記現像装置にキャリアを投入する第１の投入工程と、
該第１の投入工程に続いて、前記第１の投入工程で投入された前記キャリアと、前記第１の排出工程を経て前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を撹拌する撹拌工程と、
該撹拌工程に続いて、前記混合物を前記現像装置から排出する第２の排出工程と、
該第２の排出工程に続いて、前記現像装置に未劣化の２成分現像剤を投入する第２の投入工程と
を有することを特徴とする２成分現像剤の交換方法。
【請求項７】
前記第１の投入工程で投入するキャリアの重量は、前記第１の排出工程を経て前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤の重量以上であることを特徴とする請求項６に記載の２成分現像剤の交換方法。
【請求項８】
前記第１の投入工程で投入するキャリアの重量は、前記第２の投入工程で投入される未劣化の２成分現像剤の重量以下であることを特徴とする請求項６または７に記載の２成分現像剤の交換方法。
【請求項９】
前記現像装置に収容された前記２成分現像剤の前記トナーの濃度を検出するトナー濃度を検出し、その検出結果から、劣化した２成分現像剤の排出終了及び未劣化の２成分現像剤の投入終了を判断する判断工程を備えたことを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の２成分現像剤の交換方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９の何れか１項に記載の２成分現像剤の交換方法に用いられ、前記現像装置へ投入させる前記キャリアが入ったキャリア収容体と前記現像装置へ投入させる未劣化の前記２成分現像剤が入った現像剤収容体とを備えてなることを特徴とする交換用現像剤セット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置、交換用現像剤セット、２成分現像剤の交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーとキャリアとからなる現像剤を長期にわたって使用すると、その現像剤は劣化する。現像剤中のキャリアはトナーの成分がスペントしたり、表層膜が削れたりする。現像剤中のトナーは形状が変わったり、外添剤が取れたり埋没したりし、このようなトナーが現像装置内に多く存在するようになる。
劣化した現像剤（以下、「劣化剤」という。）は、未劣化（新品）の現像剤（以下、「初期剤」という。）と状態が異なるため、様々な問題が発生しやすい。例えば、帯電能力が劣り適正な帯電量が得られずに、現像性や転写性が劣る場合がある。また、帯電量分布が広がって、地肌汚れとなったり、トナーが飛散したりする。
【０００３】
そこで、現像装置内の劣化剤を、初期剤に交換している。現像剤の交換の方法としては、サービスマンが現像装置から劣化剤を抜き出して回収し、その後、初期剤を投入する。この現像剤の交換の際、劣化剤が現像装置内に残らないようにすることが必要となり、そのための解決手段が既に提案されている。
例えば、現像剤の残量が少なくなるように、現像剤の排出時に現像剤が残りやすい現像装置内両端部の少なくとも１つに劣化剤排出口を設けたもの（例えば特許文献１参照）や、透磁率センサで現像装置内の現像剤の残量を検知し、現像剤の排出の終了を判断する（例えば特許文献２、３）としたものが知られている。
【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、これらの技術手段を用いても、現像装置内の現像剤を完全に排出することは難しく、程度の差こそあれ、劣化剤が残ってしまう場合が認められた。すなわち、特許文献２や３と同様に、透磁率センサの検出値を用いて劣化剤の排出の終了を判断し、それから初期剤を投入したにもかかわらず、トナー飛散が発生した。この飛散トナーを調べたところ、劣化したトナーであったことから、現像装置内に劣化したトナーが残っており、その劣化したトナーが飛散したものと思われる。実際に、現像剤の排出の終了を判断した時点で、現像装置内を調べてみると現像剤が残っていることが確認された。
【０００５】
このトナー飛散の発生原因は次のように推定される。すなわち、劣化剤が残った状態で初期剤が投入され、現像装置内の撹拌部材による撹拌が実行されると、初期剤内のトナーのほうが、劣化剤中のトナーよりも帯電能力が優れるため、劣化したトナーの電荷を奪って帯電が上がる。すると電荷を失った、劣化したトナーは、キャリアとの付着力が弱くなり飛散しやすくなる。排出後に残る劣化剤中のトナーよりも、初期剤中のトナーのほうが圧倒的に多いため、ほぼ全ての劣化したトナーが電荷を失い飛散するようになる。
【０００６】
また、劣化剤のトナー濃度が、投入する初期剤のトナー濃度よりも高いことも原因であった。電荷を失った劣化したトナーが多く、かつ、再び接触できるキャリア表面が少ないと、帯電機会が少ないために、撹拌で再帯電できずに飛散してしまうためである。
この場合のトナー飛散は、劣化トナーだけが一時的に飛散するものであるが、一時的であっても、画像形成装置内が汚染されてしまう。その影響で、その後に印刷する画像が汚れてしまう可能性がある。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる画像形成装置、交換用現像剤セット、２成分現像剤の交換方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置、交換用現像剤セット、２成分現像剤の交換方法は、下記の技術的手段を講じた。
請求項１にかかる発明は、トナーとキャリアとを備えた２成分現像剤が収容可能に且つ排出可能に構成されると共に、収容された前記２成分現像剤を撹拌させる撹拌手段を備えた現像装置と、画像形成にかかる各種情報を表示させると共に、画像形成にかかる操作入力可能な操作表示部と、前記現像装置から前記２成分現像剤を排出させ、その排出後に前記操作表示部に前記現像装置へキャリアの投入を促す表示をさせ、前記キャリアの投入後に該キャリアと前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を前記撹拌手段によって所定時間撹拌させ、その撹拌後に前記混合物を前記現像装置から排出させ、その排出後に前記操作表示部に前記現像装置へ所要量の未劣化の２成分現像剤の投入を促す表示をさせる交換モードとを備えた画像形成装置を特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１において、投入する前記キャリアの重量を、前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤の重量以上とさせることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１または２において、投入する前記キャリアの重量を、前記現像装置に投入させる未劣化の２成分現像剤の重量以下とさせることを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１乃至３の何れか１項において、前記現像装置に収容された前記２成分現像剤の前記トナーの濃度を検出するトナー濃度検出手段を備え、前記交換モードは、前記現像装置から前記２成分現像剤の排出終了と、前記現像装置へ未劣化の２成分現像剤の投入終了とを、前記トナー濃度検出手段の検出結果から判断可能に構成されていることを特徴する。
請求項５にかかる発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置に用いられ、前記現像装置へ投入させる前記キャリアが入ったキャリア収容体と前記現像装置へ投入させる未劣化の前記２成分現像剤が入った現像剤収容体とを備えてなる交換用現像剤セットを特徴とする。
請求項６にかかる発明は、現像装置に収容されたトナーとキャリアとを備えてなる２成分現像剤を未劣化の２成分現像剤に交換する２成分現像剤の交換方法であって、前記現像装置内の劣化した２成分現像剤を排出する第１の排出工程と、該第１の排出工程に続いて、前記現像装置にキャリアを投入する第１の投入工程と、該第１の投入工程に続いて、前記第１の投入工程で投入された前記キャリアと、前記第１の排出工程を経て前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を撹拌する撹拌工程と、該撹拌工程に続いて、前記混合物を前記現像装置から排出する第２の排出工程と、該第２の排出工程に続いて、前記現像装置に未劣化の２成分現像剤を投入する第２の投入工程とを有する２成分現像剤の交換方法を特徴とする。
請求項７にかかる発明は、請求項６において、前記第１の投入工程で投入するキャリアの重量は、前記第１の排出工程を経て前記現像装置に残余する劣化した２成分現像剤の重量以上であることを特徴とする。
請求項８にかかる発明は、請求項６または７において、前記第１の投入工程で投入するキャリアの重量は、前記第２の投入工程で投入される未劣化の２成分現像剤の重量以下であることを特徴とする。
請求項９にかかる発明は、請求項６乃至８の何れか１項において、前記現像装置に収容された前記２成分現像剤の前記トナーの濃度を検出するトナー濃度を検出し、その検出結果から、劣化した２成分現像剤の排出終了及び未劣化の２成分現像剤の投入終了を判断する判断工程を備えたことを特徴とする。
請求項１０にかかる発明は、請求項６乃至９の何れか１項に記載の２成分現像剤の交換方法に用いられ、前記現像装置へ投入させる前記キャリアが入ったキャリア収容体と前記現像装置へ投入させる未劣化の前記２成分現像剤が入った現像剤収容体とを備えてなる交換用現像剤セットを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、２成分現像剤の交換時におけるトナー飛散をなくす、あるいは非常に少なくできるため、画像形成装置内の汚染や画像汚れの虞を払拭できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の構成の概略を示した模式図である。
【図２】現像装置まわりの構成の概略を示した模式図である。
【図３】他の態様の現像装置の構成の概略を示した模式図である。
【図４】現像装置における現像剤の循環経路を示す模式図である。
【図５】現像剤（初期剤）投入時のトナー飛散量を示した線図である。
【図６】現像剤の交換時における一連の動作を示したフローチャートである。
【図７】現像剤の交換時における一連の動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機１００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機１００の概略構成図である。複写機１００はプリンタ部１５０、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１５０の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００１１】
プリンタ部１５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００１２】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００１３】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、潜像担持体たる感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００１４】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写体たる中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１５、駆動ローラ１４、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる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。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００１５】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ２３は、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。
後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００１６】
複写機１００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００１７】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これ
により、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００１８】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００１９】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２０】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機１００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２１】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２２】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、転写手段たる中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００２３】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１５０の手差し給紙路５３に給紙する。
【００２４】
複写機１００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００２５】
複写機１００は、複写機１００内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成され、画像形成にかかる各種情報を表示させると共に、画像形成にかかる操作入力可能な操作表示部（図示せず）とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００２６】
図２は、４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は、図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は光書込ユニット２１より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００２７】
現像装置４は、図２に示すように、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。現像ローラ５は回転可能な現像スリーブを備え、その内部に複数の磁極からなる不図示の磁性体が配置されている。磁性体は現像ローラ５の表面上で現像剤を保持するために必要である。なお、現像ローラ５からの現像剤の離脱は、先に述べた現像スリーブ内部にある磁性体を、離脱させたい箇所のみ磁極がない状態に設定することにより、現像剤の分離・離脱を可能としている。また、離脱させたい箇所に反発磁界が形成されるような磁極配置の磁性体を用いてもよい。
【００２８】
また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材として、且つ、撹拌手段としての供給回収スクリュ４０１を有している。
現像ローラ５の供給回収スクリュ４０１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手段としてのドクタブレード１２を備えている。
【００２９】
また、この現像装置４では、供給搬送部材である供給回収スクリュ４０１を備える供給搬送路である供給回収搬送路４０２と、撹拌手段としての攪拌スクリュ１１を備える循環搬送路である攪拌搬送路１０との２つの現像剤搬送路を備える。また、撹拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度検知手段としての透磁率センサが設けられている。
【００３０】
供給回収搬送路４０２と攪拌搬送路１０とは仕切り壁４０３によって仕切られ、仕切り壁４０３の現像ローラ５の軸方向両端部にはそれぞれ、循環開口部９６と、供給開口部９１とが設けられている（図４）。
２つの現像剤搬送路で現像剤を互いに逆方向に搬送し、供給回収搬送路４０２の搬送方向下流端に到達した現像剤が循環開口部９６を介して攪拌搬送路１０の搬送方向上流端に受け渡され、攪拌搬送路１０の搬送方向下流端に到達した現像剤が供給開口部９１を介して供給回収搬送路４０２の搬送方向上流端に受け渡されることにより、現像装置４内を現像剤が循環する。
【００３１】
供給回収搬送路４０２内の現像剤は、現像ローラ５の表面に供給され、ドクタブレード１２によって薄層化されて、現像ローラ５と感光体１との対向部である現像領域で現像に用いられる。そして、現像領域を通過した現像ローラ５上の現像剤は、供給回収搬送路４０２に回収される。
【００３２】
また、攪拌搬送路１０の上側の仕切り壁の、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側にトナー補給口９５が設けられており、不図示の透磁率センサのセンサ出力に応じて、キャリアを含むプレミックストナーがトナー補給口９５から補給される。
【００３３】
なお、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１の具体的な構成例を説明すると、共に、樹脂もしくは金属のスクリュからなっており、各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］で
スクリュピッチは供給スクリュが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６及び攪拌スクリュ１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
【００３４】
また、現像ローラ５の具体的な構成例を説明すると、その表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されており、φ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなる。そして、この現像ローラ５は、ドクタブレード１２及び感光体１とのギャップが０．３［ｍｍ］程度となるように設けられる。
【００３５】
この現像装置４は、供給回収搬送路４０２の一方の側壁（図２、図３の奥行き方向の側壁）の下部または攪拌搬送路１０の一方の側壁（図２、図３の奥行き方向の側壁）の下部に劣化剤排出口（図示せず）が設けられている共に、通過した現像剤が現像装置４の装置外に排出するための余剰剤排出口９４（図４において、二点鎖線で示す）が、仕切り壁４０３と連続した供給回収搬送路４０２の上部側壁に形成されている。
【００３６】
この余剰剤排出口９４を通過した現像剤は、この余剰剤排出口９４と連通した排出搬送路に受け渡され、その排出搬送路内の排出スクリュが回転することによって現像装置４の装置外に搬送され、排出される。この現像装置では、余剰剤排出口９４を、劣化剤や劣化剤とキャリアの混合物の排出口として兼ねることができる。
また、上述した劣化剤排出口は、通常時にキャップで塞がれており、そのキャップを外すことで、劣化剤が排出されるようになっている。
【００３７】
このような余剰剤排出口９４を有する現像装置４は、トナー補給口９５からは、トナーではなく、上述したように、トナーとキャリアからなるプレミックストナーが供給される。これにより、少しずつ現像剤が入れ替わるため、現像剤の劣化を抑制できる。このような現像装置でも、頻度は少ないものの、現像装置内のすべての現像剤を交換する必要がある。
【００３８】
現像装置の他の例として、余剰剤排出口９４のない現像装置を、図３に示す。なお、その他の構成は図２と同一であるため、同一符号を付して詳細な説明は省略する。
この余剰剤排出口９４のない現像装置の場合（なお、図４において、二点鎖線で示した余剰剤排出口９４が無いものとする）、トナー補給口９５からトナーが供給され、適宜、現像装置内のすべての現像剤を交換する必要がある。
【００３９】
次に、本発明の要部である２成分現像剤の交換モードを説明する。この交換モードは、
現像装置４から劣化剤を排出させ、その排出後に操作表示部に現像装置４へキャリアの投入を促す表示をさせ、キャリアの投入後に該キャリアと現像装置４に残余する劣化剤とで構成される混合物を供給回収スクリュ４０１や攪拌スクリュ１１によって所定時間撹拌させ、その撹拌後に混合物を現像装置４から排出させ、その排出後に操作表示部に現像装置４へ初期剤の投入を促す表示をさせ、その初期剤を所要量受け付け可能になっている。以下、順を追って説明する。
【００４０】
劣化剤の排出は、画像形成装置から現像装置を取り出して行う場合と、現像装置を画像形成装置内に収納した状態で行なう場合とがある。
画像形成装置から現像装置を取り出して行う場合は、劣化剤排出口から排出したり、トナー補給口から排出したり、あるいは、現像ローラ５の露出面から排出したりする。なお、この排出方法は、サービスマン等の排出実施者の作業次第で、現像装置内に残る現像剤をできるだけ少なくすることが可能となる。
【００４１】
現像装置を画像形成装置内に収納した状態で劣化剤を排出する場合は、現像装置を画像形成装置から取り出して排出する方法と比較して現像装置内に現像剤が残りやすい。現像装置内に劣化剤が多く残ると、投入された初期剤に対して劣化剤混入率が高くなるため、現像品質が劣りやすいが、本実施の形態にかかる画像形成装置によって、この問題を解決できる。そこで、現像装置を画像形成装置内に収納した状態で現像剤の交換する例を説明する。
【００４２】
（１）劣化剤の排出
操作表示部を介して交換モードに移行すると、先ず、現像装置の劣化剤排出口を塞いでいたキャップを外して劣化剤収集容器を接続するように表示され、作業者はこれに従って作業を実行する。この作業を終えたことを操作表示部を介して入力する。これにより、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１が回転（劣化剤排出口の配置によっては逆回転）を開始して、現像装置４内の劣化剤が劣化剤排出口を介して劣化剤収集容器に排出される。現像装置内の劣化剤が少なくなると現像ローラ５表面から劣化剤がなくなる。途中、現像装置内の劣化剤量が少なくなるともに、現像ローラ５を駆動してその表面の現像剤が除去される。
現像ローラ５の駆動は、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１の駆動中に同時に駆動しても良いし、現像装置内の劣化剤が少なくなってから駆動を開始してもよい。また、現像ローラ５表面から劣化剤がなくなったところで止めることが好ましい。
【００４３】
現像装置内の劣化剤の排出が止まり、ほとんどの劣化剤が排出したら、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１の駆動が止まり劣化剤の排出が終了する。トナー濃度を検知するための透磁率センサの値から、劣化剤の排出状態を判断している。他の手段で現像剤排出の終了を判断してもよい。なお、劣化剤の排出は、可能な限り、多くの劣化剤が排出されることが好ましいが、完全に現像装置から排出される必要はない。
【００４４】
（２）キャリアの投入、撹拌、排出
劣化剤の排出が終了したら、操作表示部に、現像装置の劣化剤排出口にキャップを取り付けて、トナー補給口９５から現像装置４へキャリアの投入を促す表示がされる。作業者は、これに従い、現像装置の劣化剤排出口にキャップを取り付け、トナー補給口９５からキャリアを投入する。なお、現像装置に、キャリア専用の補給口を設けても良い。
【００４５】
このキャリア投入量が多いほど、現像装置内における劣化剤の割合が低くなるが、後述するように、撹拌の後、排出してしまうため、多すぎても経済性を損ねることになる。その反対に、キャリア投入量が少ないとキャリア投入の効果を得にくい。また、現像装置内に残る劣化剤の量は現像装置の構成によりほぼ変わらないため、劣化剤が残った現像装置にキャリアを投入すると、排出時には投入量に応じた現像剤量が排出される。しかし投入量があまりに少ないと、まったく排出されない場合があるため、劣化トナーの量は変わらず、トナー濃度低下もとても少ない。
したがって投入キャリア量は、排出後の残像重量以上であり、初期剤投入量未満であることが好ましい。
【００４６】
キャリアを投入し終えると、キャリアと劣化剤を混合するために現像装置内が撹拌される。撹拌は、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１の駆動により行われる。現像ローラ５の駆動時間は、劣化剤とキャリアが混合するために十分な時間が必要であるが、長すぎないことが好ましい。駆動時間が長すぎると投入したキャリアの膜が削れて劣化する場合がある。現像装置の搬送路の長さ、搬送部材の形状、回転数、およびキャリア投入量などによるが、５秒〜６０秒が好ましい。
キャリアと劣化剤とからなる混合物を撹拌したら、この混合物の排出を行なうように表示（（１）劣化剤の排出と同じ手順）、作業者はこれに従って作業を実行する。なお、ここで投入するキャリアは、現像剤を構成するキャリアと同じことが好ましい。
【００４７】
（３）初期剤投入
劣化剤とキャリアの混合物を排出したら、（２）キャリアの投入と同様に、現像装置の劣化剤排出口にキャップを取り付け、トナー補給口９５から初期剤を投入する旨を促す表示がされる。作業者は、これに従って、トナー補給口９５から初期剤を投入する。
この投入と略同時に、供給回収スクリュ４０１、攪拌スクリュ１１の駆動を開始し、この搬送開始と同時に、または、搬送の途中から現像ローラ５も駆動を開始して、現像ローラ５表面に初期剤を供給する。全ての初期剤が現像装置内に投入され、現像ローラ５表面全域に初期剤が供給されたら、初期剤の投入が終了する。全ての初期剤が投入されたか否かは、トナー濃度を検知する透磁率センサの値から判断している。なお、廃トナーボトルを用いて、さらに自動化した例を後述の実施例４で挙げている。
【００４８】
次に、実施例と比較例における画像形成装置内のトナー飛散量の測定結果を、表１を参照しながら説明する。
【実施例】
【００４９】
［実施例１］
画像形成装置からマゼンタ用の現像装置（劣化剤排出口が無いタイプ）を取り出し、現像装置内の劣化剤を排出した。排出方法は、トナー補給口や現像ローラ表面などから劣化剤の排出と除去を行った。劣化剤の排出後の現像装置と、同タイプの未劣化（新品）の現像装置との重量を計測し、その重量差から、現像装置内に２０〜２５gの劣化剤が残ったと推定される。
【００５０】
次いで、この現像装置を画像形成装置に収納した。次に、キャリア収納容器を開封してトナー補給口からキャリア３０ｇを投入し、現像装置の現像剤搬送部材（現像剤搬送スクリュ）を５秒間駆動、撹拌して、劣化剤と投入キャリアを混合した。この現像装置を再び画像形成装置から取り出し、現像装置内の混合物を排出した。再び現像装置を画像形成装置内に収納し、４２０ｇのマゼンタ現像剤の投入を実施した。
【００５１】
現像剤搬送部材と現像ローラを駆動させ、現像剤収納容器を開封してトナー補給口から初期剤を投入しながら、現像装置内に初期剤を搬送した。３５秒経過後に現像剤搬送部材と現像ローラの駆動を止め、初期剤の投入を終了した。３５秒は、この現像装置における規定量４２０gの初期剤を投入するために必要な時間（２０〜２５秒）に余裕分として１０秒追加したものである。なお、初期剤の投入実施中は、他の色の現像装置は停止している。
【００５２】
初期剤の投入終了後、画像形成装置内を確認したが、トナー汚れは確認できなかった。現像装置の周りもトナー汚れは確認できなかった。現像剤投入時のトナー飛散量を計測した。その結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2011253147.tif 000003
【００５４】
トナー飛散量を計測は、ＴＳＩ社製粉塵計、ＭＯＤＥＬ８５２０で測定した。この計測器の粉塵吸引口の設置位置は、現像装置の現像ローラ開口部の下方で、かつ最奥部としている。ここは、現像装置の手前から奥に流れる気流の関係で、飛散トナーが集まりやすい位置である。なお、以下の実施例と比較例も同条件による計測である。
初期剤の投入開始とともに測定を開始すると、図５に示すように開始直後に飛散量が増加し、その後減少する。表１中、実施例１の測定値は、この初期飛散量のピーク値を示す。トナー投入時に飛散量の多い場合は、この初期飛散量のピーク値が高く、飛散量の少ない場合は初期飛散量のピーク値が低い。
【００５５】
［比較例１］
実施例１と同様に現像装置（実施例１と同じ現像装置）から劣化剤を排出し、即座に初期剤の投入を実施し、その初期剤投入実施中の飛散トナー量を測定した。測定値を表１に示す。
初期剤の投入終了後の画像形成装置内は全域が汚れるようなことはないが、現像装置周辺は、トナー（マゼンタトナー）でやや汚れていたことが確認された。
【００５６】
［実施例２］
実施例２の現像装置は、実施例１の現像装置に対して、現像剤搬送路下部に劣化剤排出口がある以外は、実施例１と同じものである。
この現像装置が画像形成装置内のマゼンタ用の現像装置位置に収納された状態で、排出口下方に劣化剤収納容器を配置し、劣化剤排出口を開口し、現像剤搬送部材と現像ローラを駆動して劣化剤を排出した。
【００５７】
９０秒経過後に現像剤搬送部材と現像ローラ５の駆動を停止した。ここでの９０秒は、この現像装置から劣化剤を排出するために必要な時間（７５〜８０秒）に、余裕分として１０秒を追加したものである。この状態で現像装置内に３０〜３５gの劣化剤が残っているものと推定される。この推定は、事前にこの現像装置を画像形成装置から取りはずし、重量差を計測したところ、劣化剤の排出後の現像装置と、同タイプの未劣化（新品）の現像装置との重量差が３０〜３５gであったことに基づく。
【００５８】
次に、この現像装置の劣化剤排出口を閉じ、トナー補給口からキャリア３０gを投入し、現像剤搬送部材を５秒間駆動、撹拌して、劣化剤と投入キャリアを混合した。その後、再び劣化剤排出口を開いて、現像剤搬送部材と現像ローラを９０秒間駆動し、混合物を排出した。そして、劣化剤排出口を閉じ、劣化剤収納容器を取り除いた。
次に、この現像装置に初期剤を投入した。この時の投入方法は実施例１の初期剤の投入と同じである。
【００５９】
初期剤投入中のトナー飛散量を実施例１と同様の方法で測定したところ、実施例１より飛散量は若干多いものの、現像装置周辺および画像形成装置内全域にトナー汚れは確認できなかった。実施例１とは現像装置内の劣化剤残量が異なることから、劣化剤残量に対してキャリア投入量が多いほうが、トナー飛散を抑制する効果が大きいことがわかる。
【００６０】
［比較例２］
比較例２は、実施例２と同様に現像装置（実施例２と同じ現像装置）から劣化剤を排出し、即座に初期剤の投入を実施し、その初期剤投入実施中の飛散トナー量を測定した。測定値を表１に示す。
初期剤の投入終了後の画像形成装置内は広範囲でトナー汚れがあり、特に現像装置周辺の汚れが目立った。汚れの程度が比較例１より悪く、トナー飛散量が多いことから、現像装置を画像形成装置に収納した状態で現像剤排出をした場合のほうが、初期剤の投入時にトナーが飛散しやすいことがわかる。したがって、このような飛散しやすい劣化剤排出後の状態にとって、本実施の形態が効果的であることがわかる。
【００６１】
［実施例３］
実施例３は、劣化剤の排出と初期剤の投入時に、現像剤搬送部材と現像ローラの駆動を設定時間で終了する、とした実施例２に対し、透磁率センサの検出結果（予め設定された閾値との比較）から判断して終了した例で、現像装置の構成は実施例と同じ、現像剤の交換手順は実施例２と同じである。
現像剤搬送部材と現像ローラの駆動時間は、閾値の設定にもよるが、劣化剤排出時が７７秒、劣化剤とキャリアの混合品排出時が６秒、初期剤投入時が２４秒であった。どれも実施例２の場合より短く、時間が短縮された。
【００６２】
初期剤の投入中のトナー飛散量を測定した。測定値を表１に示す。トナー飛散の状態は実施例２とほとんど変わらない。劣化剤の排出と初期剤の投入の終了を、透磁率センサの検出結果でも判断可能と言える。また、劣化剤の排出終了時に現像装置内に残る劣化剤の量が、実施例２の場合とほとんど変わっていないと推定される。
【００６３】
［実施例４］
実施例４の現像装置は、劣化剤排出口とこれを開閉するシャッターが設けられ、交換用現像剤セットを用いて現像剤を交換するようになっている。また、画像形成装置は、画像形成装置の操作表示部から現像剤交換が入力指示可能に構成されると共に、その入力指示により所定の現像剤交換の制御を実行する制御部を備えている例である。なお、基本的には実施例２と同じ現像装置であり、劣化剤の排出後、現像装置内に３０〜３５gの劣化剤が残る。図６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６４】
このような現像装置を有する画像形成装置でブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用の現像剤を交換する場合、先ず、画像形成装置の操作表示部から交換モードへの移行を入力指示すると（Ｓ１）、現像剤を交換するトナー色の選択入力が促される（Ｓ２）。なお全色分の入力も可能である。
トナー色の選択入力がされたら、劣化剤排出口のシャッターが開き、指定色の現像装置の現像剤搬送部材と現像ローラが駆動して劣化剤を排出する。排出された劣化剤は、廃トナー搬送路に搬送され廃トナーボトルに回収される（Ｓ３）。各色の現像装置はそれぞれの透磁率センサの検出結果から、現像装置内の劣化剤の排出が終了したと判断したところで、それぞれの現像剤搬送部材と現像ローラの駆動が停止し、劣化剤排出口のシャッターを閉じられる。駆動停止タイミングはトナー色により異なる（Ｓ４）。
【００６５】
次に交換用現像剤セットを用意しキャリアの投入を実施する。交換用現像剤セットは、キャリア８０ｇの入ったキャリア収容体と初期剤４２０ｇの入った初期剤収容体のセットである。劣化剤の排出が完了したら、キャリア収容体をトナー補給口に取り付けるよう指示される。その指示通りに、キャリア収容体をトナー補給口に取り付ける。すぐに現像剤搬送部材と現像ローラが駆動し、８０ｇのキャリアが現像装置内に搬送され現像装置内で撹拌される（Ｓ５、Ｓ６）。
【００６６】
投入するキャリア重量は８０ｇであり、排出後に現像装置に残る劣化剤の重量３０〜３５gより上回っており、且つ、投入するキャリア量が現像装置に投入しようとする初期剤の重量４２０ｇ以下となっている。
設定時間経過後（Ｓ７、Ｙ）、一旦、現像剤搬送部材と現像ローラの駆動が止まり（Ｓ８）、続いて、現像剤（混合物）の排出中の表示とともに、再び駆動を開始して混合物が排出される（Ｓ９）。排出終了の判断は、劣化剤排出時と同様に透磁率センサの検出結果によるものである（Ｓ１０、Ｓ１１）。
【００６７】
次に、初期剤収容体をトナー補給口に取り付けるよう指示される。その指示通りにした後、キャリア投入時と同様に現像装置が駆動して、初期剤収容体の初期剤が現像装置内に投入される。しばらくすると、現像装置の駆動が停止して現像剤の交換完了が表示される。初期剤の投入終了の判断も、透磁率センサの検出結果によるものである。投入終了のタイミングはトナー色により異なる（Ｓ１２〜Ｓ１５）。
【００６８】
初期剤の投入終了後、画像形成装置内を確認したが、トナー汚れは確認できなかった。現像装置の周りもトナー汚れはなかった。初期剤の投入中のトナー飛散量測定は、マゼンタ用の現像装置についてのみ、実施例１と同様の方法で実施した。その結果を表１に示す。キャリア量が多くなったことにより、実施例３や４よりもトナー飛散量が少なくなった。
【００６９】
なお、劣化剤の排出と初期剤の投入時に、現像剤搬送部材と現像ローラの駆動を設定時間で終了する、とした実施例２を、この実施例４に適用しても良い。その場合の一連の動作を示すフローチャートを図７に示す。
【００７０】
［実施例５］
実施例５は、交換用現像剤セットとしてキャリア２００gの入ったキャリア収容体と初期剤４２０gの入った初期剤収容体のセットを用いる以外は、実施例４と同様に現像剤の交換を実施した。どの色でも、キャリア投入から初期剤終了までの時間が実施例４の場合よりも長くかかった。
現像剤投入終了後の画像形成装置内や現像装置周辺には、トナー汚れはなかった。実施例１と同様の方法で、マゼンタ用の現像装置についてのみ測定したトナー飛散量は、実施例４と近似した結果となった。測定値は表１に示す。キャリア量がある程度以上では、キャリアを多くしても飛散トナーを減らす効果は変わらないことがわかる。
【００７１】
以上のように本実施の形態にかかる画像形成装置は、劣化剤の排出、キャリアの投入、撹拌、排出、初期剤の投入を行なう。現像装置にキャリアを投入することにより、現像剤中の劣化剤の割合が減る。そのため、劣化剤とキャリアの混合物を排出した後は、その混合物が残るが、残った混合物中の劣化剤の割合は低くなる。また、現像装置にキャリアを投入して撹拌することにより、劣化剤中の劣化トナーの多くが、投入されたキャリアに付着する。これにより、再び排出した後に残る混合物中の劣化トナーの割合も低くなる。
【００７２】
このような劣化トナー濃度の低い混合物が残った状態で、初期剤の投入を行なっても、一時的に電荷を失う劣化トナーはあるものの、トナー濃度がキャリアの投入と排出をする前より低いため、劣化トナーが再帯電できるキャリア表面が増える。再帯電により電荷を失ったままのトナーが減れば、飛散トナーは少なくなる。あるいは、飛散トナーが発生しなくなる。
このように本実施の形態にかかる画像形成装置によれば、交換時のトナー飛散をなくす、あるいは非常に少なくできるため、画像形成装置内の汚染や画像汚れの虞を払拭できる。特に、本実施の形態（実施例４、５）は、投入するキャリア重量が、排出後に現像装置に残る劣化剤の重量より上回っており、且つ、投入するキャリア量が現像装置に投入しようとする初期剤の重量以下とすることで、資源の無駄を省きつつ、画像形成装置内の汚染や画像汚れの虞のない、より効率的な現像剤の交換ができる。また、劣化剤の排出から初期剤の投入までの作業が、画像形成装置に収納したまま行なっているため、作業が簡単になる。
【００７３】
また、劣化剤の排出終了および初期剤の投入重量を透磁率センサの検出結果から判断することで、排出や投入に要する時間が想定した時間に対して大きく違うような状態になっても、排出や投入が不十分になることがない。例えば、劣化剤の流動性が悪すぎれば、想定時間よりも排出終了までに時間を要する。また、想定時間は余裕をもって設定されるため、排出や投入が終了しても、現像剤搬送部材や現像ローラが駆動する場合が多くなる。これは、排出や投入の時間が長くなるだけでなく、現像剤投入の場合には、現像剤の劣化が促進や、感光体やクリーニングブレードの損傷しやすくなる場合がある。
したがって、現像剤の排出や投入が終了したら、できるだけ排出や投入の動作を止めることが好ましい。そのために、透磁率センサの検出結果から現像剤の排出や投入の終了を判断することが好ましい。
【００７４】
また、投入用キャリア収容体と初期剤が入った初期剤収容体とを組み合わせてなる交換用現像剤セットを用いることで、劣化剤排出後にキャリア投入を忘れにくく利便性が向上する。
【００７５】
以上、本実施の形態にかかる画像形成装置、交換用現像剤セットを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００７６】
本実施の形態では、画像形成装置を例示したが、現像装置に収容されたトナーとキャリアとを備えてなる２成分現像剤を未劣化の２成分現像剤に交換する２成分現像剤の交換方法でも良い。すなわち、現像装置内の劣化した２成分現像剤を排出する第１の排出工程と、第１の排出工程に続いて、現像装置にキャリアを投入する第１の投入工程と、第１の投入工程に続いて、第１の投入工程で投入されたキャリアと第１の排出工程を経て現像装置に残余する劣化した２成分現像剤とで構成される混合物を撹拌する撹拌工程と、撹拌工程に続いて、混合物を現像装置から排出する第２の排出工程と、第２の排出工程に続いて、現像装置に未劣化の２成分現像剤を投入する第２の投入工程とを備えた２成分現像剤の交換方法でも良い。この場合も、現像装置に収容された２成分現像剤のトナーの濃度を検出するトナー濃度を検出し、その検出結果から、劣化した２成分現像剤の排出終了及び未劣化の２成分現像剤の投入終了を判断する判断工程を備えることが好ましい。
また、この２成分現像剤の交換方法においても、上述した交換用現像剤セットを用いることが好ましい。
また、本発明は、画像形成装置から現像装置を取り出して２成分現像剤を交換する場合でも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
４‥現像装置  ４０１‥供給回収スクリュ（撹拌手段）  １１‥攪拌スクリュ（撹拌手段）  ５‥現像ローラ  ９４‥余剰剤排出口  ９５‥トナー補給口
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開平０７−１１０６２３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９５３２号公報
【特許文献３】特開２０００−１５５４６０号公報
【図１】
2011253147.tif 000004
【図２】
2011253147.tif 000005
【図３】
2011253147.tif 000006
【図４】
2011253147.tif 000007
【図５】
2011253147.tif 000008
【図６】
2011253147.tif 000009
【図７】
2011253147.tif 000010