(57)【要約】【課題】補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブや画像比率が高い場合でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像器１に設けられた循環経路に沿って現像剤を循環させる循環手段を作動させて排出口１０、１１、１２から余剰現像剤を排出する工程を、現像剤補給量の累積値に基づいて実行する。【選択図】図１０
2005195705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持、搬送する現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキヤリアを含む現像剤にて現像する現像器と、前記現像器に設けられた循環経路に沿って現像剤を循環させる循環手段と、前記現像器へキヤリアを有する補給現像剤を補給する補給手段と、前記現像器の循環経路に設けられた現像剤補給に伴う余剰現像剤の排出を許容する排出口と、を有する画像形成装置において、
前記循環手段を作動させて前記排出口から余剰現像剤を排出する工程を、現像剤補給量の累積値に基づいて実行する実行手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記累積値は、１ジョブにおける上述の累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断し、余剰現像剤排出工程を実行し、実行後、累積値を０に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】
前記累積値は、複数ジョブにおける累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断して、或いは、画像形成後回転時に、余剰現像剤排出工程を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
それぞれ異なる色の現像剤を収容した複数の現像器を回転体に搭載し、前記回転体を色毎に回転することにより、像担持体上に形成された静電潜像を現像し、前記余剰現像剤排出工程は、前記現像剤担持体の回転と、前記回転体の回転を複数回繰り返して行うことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記累積値は、複数ジョブにおける累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断して、或いは、画像形成後回転時に、余剰現像剤排出工程を実行し、その際に現像剤担持体に対向する静電潜像担持体の回転を停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像器内の余剰現像剤排出工程を実行中の前記現像剤担持体の回転時に現像バイアスの交流成分は印加せず、直流成分は印加しないか或いは０Ｖを印加することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤の累積値は、静電潜像を形成するための画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数、現像剤供給制御手段の駆動時間、又は、現像剤補給回数の累積値であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いてカラー画像を形成する画像形成装置においては、一般に、複数色のトナー像を像担持体としての電子写真感光体（例えば、感光体ドラム）上に順次形成し、この複数色のトナー像を記録用紙などの転写媒体上に順次或いは一括して重ね合わせる手法が用いられている。このような有彩色の画像形成を行う画像形成装置において、例えばブラック、イエロー、マゼンタ、シアンといった各色用の現像器を回転体に装着し、この回転体を回転させることにより必要な現像器を順次感光体に対向する現像位置へ移動させて現像動作を行う、所謂、回転現像方式が提案され、実用化されている。
【０００３】
また、感光体ドラム及び現像器を４つ並列に並べて、中間転写体若しくは転写体上の記録材（転写紙）に順次感光体ドラム上のトナー像を転写する画像形成装置が提案され、実用化されている。
【０００４】
カラー画像形成装置を、一例として、図２０を参照して説明する。本例のカラー画像形成装置は、回転現像方式を採用している。
【０００５】
本例にて、カラー画像形成装置は、回転自在に感光体ドラム２８が設けられ、感光体ドラム２８に対向して回転現像装置５０Ａが配置される。回転現像装置５０Ａは、回転体１８を備え、回転体１８には、複数の現像器１、即ち、本例では、ブラック用現像器１Ｋ、イエロー用現像器１Ｙ、マゼンタ用現像器１Ｍ、シアン用現像器１Ｃが搭載される。回転体１８は、図示しないモータにより自在に回転可能である。
【０００６】
感光体ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光体ドラム２８と対向する現像位置でブラック用現像器１Ｋにより現像を行い、同様にイエローのトナー像を形成する時は、回転体１８を９０°回転して、現像位置にイエロー用現像器１Ｙを配置させ、現像を行う。マゼンタ、シアンのトナー像形成も同様にして行う。
【０００７】
ここで、各現像器１（１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）は同じ構成とされる。図２１に、現像器１の構成を示す。現像器１は、現像剤を収容する現像容器２を備えている。また、現像容器２には、現像剤を担持し、感光体ドラム２８へと搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ３が取り付けられている。現像容器２には、現像剤カートリッジ（トナーボトル）５より補給用現像剤が供給され、スクリュー２ａ、２ｂで攪拌され、現像スリーブ３へと現像剤を供給する。現像剤を担持した現像スリーブ３は、感光体ドラム２８上に形成された静電潜像を可視像化、即ち、現像を行う。
【０００８】
次に、フルカラー画像形成モード時の装置全体の動作について説明する。
【０００９】
以下の説明にて、現像器１とは、ブラック用現像器１Ｋ、イエロー用現像器１Ｙ、マゼンタ用現像器１Ｍ及びシアン用現像器１Ｃの総称である。
【００１０】
図２０において、一次帯電器２１によって帯電された感光体ドラム２８表面をレーザーなどの露光装置２２によって露光することで感光体ドラム２８上に静電潜像を形成し、この静電潜像を所望の色の現像剤を収容する現像器１（１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）によって、感光体ドラム２８上に可視像（トナー像）を形成する。このトナー像は、転写ローラとされる第１転写帯電器２３ａによる第１転写バイアスによって、中間転写体２４上に転写される。
【００１１】
フルカラーの画像形成を行う場合、先ず、ブラック用現像器１Ｋにより感光体ドラム２８上にブラックのトナー像を形成し、中間転写体２４上にブラックのトナー像を一次転写する。次に、回転体１８を９０°だけ回転させてイエロー現像器１Ｙを現像位置に配置する。一方、感光体ドラム２８上にイエローのトナー像を形成し、先程の中間転写体２４上のブラックのトナー像上にイエローのトナー像を一次転写し、重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像器１Ｍ、シアン用現像器１Ｃにおいても順次行い、中間転写体２４上に所望のフルカラー画像を形成する。
【００１２】
その後、第２転写帯電器２３ｂによる第２転写バイアスによって、中間転写体２４上のフルカラー画像を一括して転写紙搬送ベルト２５上の、記録材としての転写紙２７上に二次転写する。
【００１３】
本例にて、転写紙搬送ベルト２５は、第二転写帯電器２３ｂとされるローラと、他のローラ２３ｃとの間に巻回されて転写紙２７を搬送する。転写紙２７は、転写紙搬送ベルト２５から剥離され、定着装置２６によって加圧／加熱され、永久画像を得る。また、一次転写後に感光体ドラム２８上に残った残トナーは、第一クリーナー２９ａにより除去され、さらに、二次転写後に中間転写体２４上に残った残トナーは、第二クリーナー２９ｂにより除去され、次の画像形成に備える。
【００１４】
カラー画像形成を行う画像形成装置においては、主に非磁性トナーと磁性キャリアとを混合して２成分現像剤として使用する、所謂、２成分現像方式が広く利用されている。
【００１５】
２成分現像方式は、現在提案されている他の現像方式と比較して、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている。一方、２成分現像方式は、長期の耐久による現像剤の劣化、特にキャリアの劣化が不可避であるため、画像形成装置の長期使用に伴い現像剤の交換という作業が必要となり、サービスコストやランニングコストの増大をもたらしていた。
【００１６】
この問題に対する解決策がいくつか提案されている。特に、回転現像方式において、回転体１８の回転運動に伴う重力作用方向の変化を利用して現像器１へ２成分現像剤を補給し、且つ、現像器１から２成分現像剤を排出する、所謂、トリクル現像方式が実用化されている。
【００１７】
例えば、特許文献１は、本願添付の図２２に示すように、感光体ドラム２８と対向する現像位置（現像部）Ｐ１において、現像動作によって消費した分のトナーを含む現像剤を現像器１に補給すると共に、現像器１内の過剰な現像剤を回転体１８の回転による重力の作用方向の変化を利用して、排出口１１、排出管１２、取り入れ口１０を介して現像剤カートリッジ５に排出する構成の回転式現像装置５０Ｂを開示している。
【００１８】
つまり、斯かる回転式現像装置５０Ｂでは、回転体特有の動きを利用して、現像剤の補給及び排出を行うため、構造がシンプルであり、画像形成装置の大型化やコストの高騰を引き起こすことなくキャリアの帯電能低下を防いでいる。
【００１９】
一方、特許文献２は、本願添付の図２３に示す構成の回転現像装置５０Ｃを開示する。即ち、回転現像装置５０Ｃは、現像器１が感光体ドラム２８と対向する現像位置Ｐ１において、現像器１から排出した現像剤を一時的に貯溜部１３で貯溜し、回転体１８の回転による重力の作用方向の変化を利用して回転体１８の中心の円筒軸１８ａへ搬送し、円筒軸１８ａ内の現像剤搬送部材１８ｂにより、円筒軸１８ａの軸端に設けられた現像剤排出容器内で最終的に排出する構成とされる。
【００２０】
この現像装置５０Ｃは、劣化した現像剤を回転体１８の軸端に設けた排出容器内へ排出し、新しい現像剤と徐々に入れ替えていくことで、現像剤全体としての特性を安定させている。そのために、現像剤交換が不要となりメンテナンス性が向上し、加えて、現像位置において現像器内の余剰現像剤を現像器外の貯溜部へ排出する構成であるので、現像剤の排出動作のために画像生産性が低下することは無い。
【００２１】
つまり、斯かる現像装置５０Ｃは、上記特許文献１において提案される回転式現像装置５０Ｂと同様に回転体特有の動きを利用して現像剤の排出を行なっている。このため、同様に、画像形成装置の大型化を引き起こすことなくキャリアの帯電能低下を防いでいる。加えて、この現像装置５０Ｃによれば、単色の画像形成が連続する場合においても、現像動作を停止することなく現像位置において現像器内の余剰現像剤を現像器外の貯溜部へ排出する構成としているため、画像生産性の低下を抑えて、現像器内の現像剤量を許容値内に維持している。
【００２２】
また、感光体ドラムを４つ並列に並べた画像形成装置においても、回転式現像装置における重力作用は用いないものの基本原理は同様で、現像器内で一定の現像剤高さより高くなった分の現像剤が溢れ出てキヤリアを排出している。
【００２３】
しかしながら、画像比率が高い画像を連続してとった場合、補給現像剤中のキヤリアが短時間に多量に現像器に入るため、現像器内の現像剤量は急激に多くなり、現像剤撹拌部材及び現像剤担持体である現像スリーブが回わりずらくなる。
【００２４】
従来、このようなトルクアップが原因で現像器が作動しなくなる現象が生じていた。この課題は、固定現像器の場合、回転現像器の場合において、共通の課題であった。
【００２５】
一方、キヤリア排出時間を増やしてしまうと、１ジョブ（ｊｏｂ）中に生じるダウンタイムが増え、ユーザーにとって使いづらいものとなっていた。
【００２６】
また、キヤリア排出動作時に現像スリーブ回転による現像不要なトナーを消費したり、別な弊害として排出動作中の感光体クリーニングブレードと感光体ドラムの間に空回転によるトルクアップが生じて、結果として感光体クリーニングブレードめくれ、欠けが生じていた。
【特許文献１】特開平９−２１８５７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１４２８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明の目的は、補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブや画像比率が高い場合でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減することのできる画像形成装置を提供することである。
【００２８】
また、本発明の他の目的は、キヤリア排出時において無駄なトナーを消費することなく、排出動作中の感光体のクリーニングブレードめくれ、欠け、及び、中間転写体のクリーニングブレードのめくれを防止した画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、現像剤を担持、搬送する現像剤担持体を有し、像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキヤリアを含む現像剤にて現像する現像器と、前記現像器に設けられた循環経路に沿って現像剤を循環させる循環手段と、前記現像器へキヤリアを有する補給現像剤を補給する補給手段と、前記現像器の循環経路に設けられた現像剤補給に伴う余剰現像剤の排出を許容する排出口と、を有する画像形成装置において、
前記循環手段を作動させて前記排出口から余剰現像剤を排出する工程を、現像剤補給量の累積値に基づいて実行する実行手段を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００３０】
本発明の一実施態様によると、前記累積値は、１ジョブにおける上述の累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断し、余剰現像剤排出工程を実行し、実行後、累積値を０にする。
【００３１】
本発明の他の実施態様によると、前記累積値は、複数ジョブにおける累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断して、或いは、画像形成後回転時に、余剰現像剤排出工程を実行する。
【００３２】
本発明の他の実施態様によると、それぞれ異なる色の現像剤を収容した複数の現像器を回転体に搭載し、前記回転体を色毎に回転することにより、像担持体上に形成された静電潜像を現像し、前記余剰現像剤排出工程は、前記現像剤担持体の回転と、前記回転体の回転を複数回繰り返して行う。
【００３３】
本発明の他の実施態様によると、前記累積値は、複数ジョブにおける累積量として、所定値に到達した場合、画像形成動作を中断して、或いは、画像形成後回転時に、余剰現像剤排出工程を実行し、その際に現像剤担持体に対向する静電潜像担持体の回転を停止する。
【００３４】
本発明の他の実施態様によると、前記現像器内の余剰現像剤排出工程を実行中の前記現像剤担持体の回転時に現像バイアスの交流成分は印加せず、直流成分は印加しないか或いは０Ｖを印加する。
【００３５】
本発明の他の実施態様によると、前記現像剤の累積値は、静電潜像を形成するための画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数、現像剤供給制御手段の駆動時間、又は、現像剤補給回数の累積値である。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブや画像比率が高い場合でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減することができる。また、本発明によれば、キヤリア排出時において無駄なトナーを消費することなく、排出動作中の感光体ブレードめくれ、欠け、中間転写体のクリーニングブレードのめくれを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
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。
【００３８】
実施例１
２成分現像方式を採用した画像形成装置においては、長期の使用による現像剤の劣化は、キャリア表面にトナーが固着する、所謂、トナースペントと、トナーから離脱した外添剤がキャリア表面に付着する、所謂、外添剤付着の２つが大きな原因である。このトナースペント及び外添剤付着が起こると、キャリア本来の表面積が減少するため、トナーを帯電可能なキャリア表面積が減少し、トナーの帯電量が低下する。そのため、画像濃度アップ、画像白地部へのトナーかぶり、トナー飛散による画像形成装置内汚染などの問題が発生する。
【００３９】
従って、本発明の画像形成装置では、この様な問題の発生を防止するために、補給現像剤中にキヤリアを混入させる方式を採用する。
【００４０】
本実施例のポイントは、このようにキヤリアを補給剤として用いる場合、画像比率が高くなると現像剤中の現像剤量が急激に増える点にある。これを表したのが、図５である。
【００４１】
補給剤におけるキャリアの重量比率を２０％とし、Ａ４で画像比率１００％を１枚とるとトナーを５００ｍｇ使うとすると、キヤリアは１２５ｍｇ現像器に入ることになる。
【００４２】
図６に現像器内の現像剤量と現像剤担持体である現像スリーブの回転トルクを示す。標準な現像器内の現像剤重量は２５０ｇとすると、現像剤量がある一定値（この場合３００ｇ）を越えると急激にトルクが高くなることがわかる。こうなると、しまいには現像スリーブが回らなくなってしまう。これは、現像器内が現像剤で一杯になり、現像剤が動く空間がなくなることによって生じる。
【００４３】
本発明では、画像比率が高くても、１ジョブ（ｊｏｂ）（「一つの印刷命令によって行われる画像形成動作」をいう。）における生産性を高くすると共に、このような弊害がない現像装置を備えた画像形成装置を提供する。そのために、所定現像剤補給ごとの画像形成終了直前、又は、画像形成中に、現像器内のキヤリアを排出するモードを有する。
【００４４】
本実施例では使用頻度が高く、現像器寿命が５０万枚と長い、ブラック現像器１Ｋのみに、キヤリアを有する現像剤を補給する現像システムにした。
【００４５】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。生産性としては白黒３５枚／分、カラー８枚／分の１ドラム系のフルカラー複写機である。
【００４６】
先ず、図１を参照して、回転現像方式を用いた本実施例の画像形成装置１００の全体構成について説明する。
【００４７】
本実施例にて、画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム２８を、図中矢印方向Ｒ１に回転可能に有する。感光体ドラム２８の周囲には、感光体ドラム２８を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電器２１、帯電された感光体ドラム２８の表面を画像情報に従って露光し感光体ドラム２８に静電潜像を形成する露光手段２２、感光体ドラム２８に形成された静電潜像を複数色の現像器１によって現像する現像手段である回転式現像装置５０、感光体ドラム２８に形成されたトナー像を中間転写体である中間転写ベルト２４に転写する第１の転写手段としての第１転写帯電器２３ａ、トナー像の転写後の感光体ドラム２８の表面に残留した転写残トナーなどを除去する第１クリーナー２９ａなどが備えられている。
【００４８】
回転現像装置５０は、複数の現像器１、即ち、本実施例では、ブラック用現像器１Ｋ、イエロー用現像器１Ｙ、マゼンタ用現像器１Ｍ、シアン用現像器１Ｃを、現像装置保持手段である回転体１８に支持している。回転体１８の回転軸１８ａはモータ、ギア機構などの駆動手段（図示せず）により自在に回転可能である。例えば、感光体ドラム２８上にブラックのトナー像を形成する時は、感光体ドラム２８と近接する現像位置Ｐ１でブラック用現像器１Ｋにより現像を行う。そして、イエローのトナー像を形成する時は、回転体１８を図中矢印Ｒ２方向に略９０°回転して現像位置Ｐ１にイエロー用現像器１Ｙを配置させ現像を行う。同様に、マゼンタ及びシアンのトナー像を形成する場合には、更に略９０°ずつ回転体１８を図中矢印Ｒ２方向に回転させて現像位置Ｐ１に、それぞれ、マゼンタ用現像器１Ｍ及びシアン用現像器１Ｃを配置させて現像を行う。
【００４９】
次に、画像形成装置１００の全体の動作について説明する。以下、例えばブラック用現像器１Ｋ、イエロー用現像器１Ｙ、マゼンタ用現像器１Ｍ及びシアン用現像器１Ｃを総称する場合、単に現像器１と記載する。このように、各色の現像器を特に区別する必要のない場合は、各色用の現像器に属する要素であることを示すために与える添字Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは省略する。
【００５０】
図１中矢印Ｒ１方向に回転する感光体ドラム２８の表面は、一次帯電器２１によって一様に帯電される。そして、帯電された感光体ドラム２８の表面に露光手段２２が画像情報に応じたレーザー光などを照射して露光することで、感光体ドラム２８上に静電潜像を形成する。この静電潜像を所望のトナーを収容する現像器１によって現像し、感光体ドラム２８上にトナー像を形成する。
【００５１】
このトナー像は第１転写帯電器２３ａによる第１転写バイアスによって、中間転写ベルト２４上に転写される。例えばフルカラーの画像形成を行う場合、先ず、現像位置Ｐ１においてブラック用現像器１Ｋにより感光体ドラム２８上にブラックのトナー像を形成し、中間転写ベルト２４上にこのブラックのトナー像を一次転写する。
【００５２】
次に、回転体１８を図中矢印Ｒ２方向に９０°回転させて、イエロー用現像器１Ｙを現像位置Ｐ１に配置し、感光体ドラム２８上にイエローのトナー像を形成する。そして、中間転写ベルト２４上のブラックのトナー像上にこのイエローのトナー像を一次転写して重ね合わせる。この動作をマゼンタ用現像器１Ｍ、シアン用現像器１Ｃにおいても順次行ない、中間転写ベルト２４上に所望のフルカラー画像を形成する。
【００５３】
一方、中間転写ベルト２４上へのフルカラーのトナー像の形成に同期して、記録材２７、例えば記録用紙、ＯＨＰシートなどが、記録材収納カセット、ピックアップローラ、搬送ローラ、搬送ガイドなどを備えた記録材供給手段（図示せず）から、記録材搬送手段である記録材搬送ベルト２５に供給され、中間転写ベルト２４と第２の転写手段である第２転写帯電器２３ｂとの対向部に搬送されてくる。
【００５４】
その後、第２転写帯電器２３ｂによる第２転写バイアスによって、中間転写ベルト２４上のフルカラー画像を一括して記録材搬送ベルト２５上の記録材２７上に二次転写する。
【００５５】
続いて、記録材２７は、記録材搬送ベルト２５から剥離され、定着装置２６によって加圧／加熱される。こうして、記録材２７に転写された未定着のトナー像は記録材２７に定着され永久画像となる。
【００５６】
又、一次転写後に感光体ドラム２８上に残った転写残トナーは第１クリーナー２９ａにより除去され、更に、二次転写後に中間転写ベルト２４上に残った転写残トナーは第２クリーナー２９ｂにより除去され、次の画像形成に備える。
【００５７】
尚、単色の画像形成を行う場合は、所望のトナーを収容する現像器１により感光体ドラム２８上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２４上に一次転写された後、直ちに記録紙２７上に二次転写され、記録材２７は記録材搬送ベルト２５から剥離された後定着装置２６によって加圧／加熱され、記録材２７に転写された単色のトナー像は永久画像となる。
【００５８】
次に、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）をも参照して、現像器１について詳しく説明する。図２（ａ）はブラック用現像器１Ｋの概略断面を示し、図２（ｂ）はイエロー、マゼンタ及びシアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの概略断面を示す。又、図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図２（ａ）のブラック用現像器１Ｋ、図２（ｂ）のイエロー、マゼンタ及びシアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを矢印Ｂ方向から見た様子を示す。
【００５９】
現像器１の現像容器２には、主に非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを含む２成分現像剤（現像剤）が収容されており、本実施例では、初期状態の現像剤中のトナー濃度は重量比で８％程度である。尚、この値はトナーの帯電量、キャリア粒径、画像形成装置の構成などで適正に調整されるべきものであって、必ずしもこの数値に従わなければいけないものではない。
【００６０】
現像器１は、感光体ドラム２８に対向した現像領域が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブ３が回転可能に配置されている。磁界発生手段である固定の円柱状マグネット４を内包する現像スリーブ３は、非磁性材料で構成される。マグネット４は、その円周に沿って、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すような所定のパターンの複数の磁極を有しており、このマグネット４の発生する磁界により、摩擦帯電により表面にトナーを吸着したキャリアを現像スリーブ３上に拘束することができる。
【００６１】
現像スリーブ３は、現像動作時には図２（ａ）、（ｂ）にて矢印Ａ方向に回転し、現像容器２内の現像剤を層状に保持して担持搬送し、感光体ドラム２８と対向する現像領域に現像剤を供給する。現像スリーブ３に担持する現像剤の層厚は、現像スリーブ３と近接対向して設けられた現像剤量規制部材２ｃによって規制される。そして、通常、現像スリーブ３にＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した現像バイアスが印加され、感光体ドラム２８に形成されている静電潜像に現像剤中のトナーを供給して現像する。静電潜像を現像した後の現像スリーブ３上の現像剤は、現像スリーブ３の回転に従って搬送され、現像容器２内に排出される。
【００６２】
又、現像容器２内には、現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤搬送部材が、現像スリーブ３の軸線方向と略平行に複数配設される。本実施例では、現像容器２内の現像剤は、現像剤循環手段を構成する、現像剤搬送部材として現像スリーブ３に近い側の第１現像剤循環スクリュー２ａ、現像スリーブから遠い側の第２現像剤循環スクリュー２ｂにより現像容器２内を循環し、且つ、トナーとキャリアとが混合攪拌される。
【００６３】
現像剤循環の方向は、本実施例では、図２（ａ）、（ｂ）において、現像スリーブ３の軸線方向と略平行に、第１現像剤循環スクリュー２ａ側では奥側から手前側に向かう方向、第２現像剤循環スクリュー２ｂ側では手前側から奥側に向かう方向である。
【００６４】
尚、本実施例の画像形成装置１００では、図１、図２（ａ）、（ｂ）にて手前側が通常操作者がその前に居て操作を行う装置手前側である。現像スリーブ３、第１、第２現像剤循環スクリュー２ａ、２ｂを駆動するモータ、ギア機構などの駆動手段（図示せず）は、それぞれに或いは何れかを共通にして設けられる。
【００６５】
現像器１には、第２現像剤循環スクリュー２ｂの近傍の現像容器２の上壁２Ａに、現像剤補給口９が設けられている。
【００６６】
ここで、図２（ａ）、図３（ａ）に示すように、ブラック用現像器１Ｋは更に、第２現像剤循環スクリュー２ｂの近傍、且つ、現像剤補給口９より現像剤循環方向上流に位置して、現像剤循環方向上流方向（矢印Ｃ方向）に向かって開口した現像剤排出口１１を備えている。
【００６７】
この現像剤排出口１１は、現像剤搬送通路１２に通じており、更に現像剤搬送通路１２の他方の端部開口部１２ｃは、詳しくは後述するブラック用の現像剤補給容器であるブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの現像剤排出口１０と通じている。これにより、現像スリーブ３付近の現像剤循環を乱すことはなく、又現像剤補給口９を介して補給されたばかりの現像剤を排出することはない。
【００６８】
ブラック現像器１Ｋの現像剤排出口１１は、第２現像剤循環スクリュー２ｂの上部と同じ高さに配置され、且つ、現像剤循環方向の上流に向かって開口している。このため、詳しくは後述するように、現像位置Ｐ１において、現像容器２内の現像剤量の増加に伴い、余剰現像剤は、第２現像剤搬送スクリュー２ｂによる現像剤の搬送力によって現像剤排出口１１から現像剤搬送通路１２へと取り込まれる。
【００６９】
図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、イエロー、マゼンタ及びシアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃには、現像剤排出口１１、現像剤搬送通路１２は設けられていない。
【００７０】
現像器１の現像容器２内には、第１現像剤循環スクリュー２ａと第２現像剤循環スクリュー２ｂとの間を各現像循環スクリュー２ａ、２ｂと略平行に仕切るように、仕切壁２Ｆが設けられている。仕切壁２Ｆの長手方向の端部は、現像容器の装置手前側側壁２Ｄ、奥側側壁２Ｅまで達しておらず、仕切壁２Ｆの図３（ａ）、（ｂ）中左端部近傍の連通部を介して第１現像剤循環スクリュー２ａ側から第２現像剤循環スクリュー２ｂ側へ、又仕切壁２Ｆの図３（ａ）、（ｂ）中右端部近傍の連通部（図示せず）を介して第２現像剤循環スクリュー２ｂ側から第１現像剤循環スクリュー２ａ側へと現像剤が受け渡される。
【００７１】
次に、図４（ａ）、（ｂ）をも参照して現像剤カートリッジ５及び現像剤補給機構８について説明する。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤カートリッジ５はブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用全てが略円筒形であり、装着手段２０を介して回転体１８及び現像器１に対して容易に脱着可能とされている。
【００７２】
図４（ａ）は、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋを示す。ブラック用現像カートリッジ５Ｋの内部は隔壁１５によって、ブラック用現像器１Ｋに補給する補給現像剤を収容し、現像剤供給口６を有する補給現像剤収容室１６と、ブラック用現像器１Ｋから排出された排出現像剤を収容し、現像剤排出口１０を有する排出現像剤収容室１７とに、長手方向で二分されている。把手５ａに近い方が排出現像剤収容室１７、遠い方が補給現像剤収容室１６である。
【００７３】
ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの長手方向において、現像剤供給口６は隔壁１５の近傍に配置され、又現像剤排出口１０は隔壁１５とは反対側の端部近傍に配置されている。
【００７４】
尚、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋに収容された補給現像剤のトナーとキャリアとの混合比は、本実施例では重量比で９：１程度である。勿論、本発明は、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋにおける補給現像剤のトナーとキャリアとの混合比を特にこの数値に限定するものではなく、それぞれの装置において適当な混合比を別途定めるのが好ましい。
【００７５】
更に、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋ内には、補給現像剤収容室１６内の補給現像剤を現像剤供給口６方向、本実施例では隔壁１５に向かって搬送するための補給現像剤搬送部７ａ、又排出現像剤収容室１７内の排出現像剤を現像剤排出口１０から遠ざかる方向、本実施例では隔壁１５に向かって搬送するための排出現像剤搬送部７ｂを同軸上に備えた搬送部材７が設けられている。そのため、排出現像剤収容室１７に収容された現像剤が現像剤排出口１０から逆流することはない。
【００７６】
図４（ａ）にブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの内部が一部示されているが、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの搬送部材７は、樹脂フィルムなどを螺旋状にした翼部７Ａを剛体の軸７Ｂで回転駆動するようにしたもので、モータ、ギア機構などの駆動手段（図示せず）により適宜回転することでブラック用現像剤カートリッジ５Ｋ内の現像剤を搬送する。
【００７７】
ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋにおいては、補給現像剤収容室１６内の補給現像剤搬送部７ａと、排出現像剤収容室１７内の排出現像剤搬送部７ｂとでは、翼部７Ａの向きが逆となっており、補給現像剤、排出現像剤はそれぞれ逆方向に搬送される。
【００７８】
一方、図４（ｂ）は、イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃを示す。イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの内部は補給現像剤を収容し、現像剤供給口６を有する補給現像剤収容室１６のみからなる。そして、イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの補給現像剤収容室１６は、トナーのみを収容している。
【００７９】
イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの長手方向において、現像剤供給口６は装置手前側、即ち、把手５ａ側端部近傍に配置されている。
【００８０】
又、イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ内には、補給トナーを現像剤供給口６方向、本実施例では装置手前側、即ち、把手５ａ側端部に向かって搬送するための搬送部材７が設けられている。
【００８１】
図４（ｂ）にイエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの内部が一部示されている。イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの搬送部材７は、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋに設けられるものと同様でよく、樹脂フィルムなどを螺旋状にした翼部７Ａを剛体の軸７Ｂで回転駆動するようにしたもので、モータ、ギア機構などの駆動手段（図示せず）により適宜回転することで現像剤カートリッジ５内のトナーを搬送する。
【００８２】
現像剤カートリッジ５は、回転体１８に対して装置手前側から挿入し（図４（ａ）、（ｂ）中矢印Ｘ方向）、手前側の把手５ａを右側（図４（ａ）、（ｂ）中矢印Ｙ方向）にひねることで回転させる。これにより、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋでは現像剤供給口６及び現像剤排出口１０が開口し、それぞれ現像剤補給機構８の受け入れ口８ｂ及び現像剤搬送通路１２ｂの端部開口部１２ｃと通じるようになっている。
【００８３】
又、同様の操作により、イエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは現像剤供給口６が開口し、現像剤補給機構８の受け入れ口８ｂと通じるようになっている。現像剤供給口６、現像剤排出口１０を上述の装着操作により開状態とするようなシャッター部材（図示せず）を設けることができる。
【００８４】
尚、上述の装着操作と逆の手順で現像剤カートリッジ５を回転体１８から離脱することができる。その際には、把手５ａを左側にひねることで、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋでは現像剤供給口６及び現像剤排出口１０が閉じ、それぞれ現像剤補給機構８及び現像剤搬送通路１２と遮断される。
【００８５】
又、同様の操作によりイエロー、マゼンタ、シアン用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃでは現像剤供給口６が閉じ、現像剤補給機構８と遮断される。これにより、各現像剤カートリッジ５に内包する粉体が外部に漏れることはない。
【００８６】
ブラック用現像器１Ｋにおいて、画像形成によって消費された量に相当する量のトナーを含有する補給現像剤（トナー及びキャリア）は、搬送部材７の回転力と重力によって、現像剤カートリッジ５から現像剤補給口６から、現像容器２上に配設された現像剤補給機構８に、その受け入れ口８ｂを介して供給される。そして、現像剤補給機構８が備えた現像剤補給手段である補給スクリュー８ａの回転に従い、現像剤補給機構８に供給された現像剤を現像剤補給口９に向かって搬送して現像容器２内に補給する。
【００８７】
一方、イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃにおいては、画像形成によって消費された量に相当する量のトナーが、上記ブラック用現像器１Ｋの場合と同様に現像容器２内に補給される。
【００８８】
又、現像剤或いはトナーの補給量は、概ね補給スクリュー８ａの回転数によって定められ、この回転数は、トナー補給量制御手段（図示せず）によって制御される。トナー補給量制御手段としては、画像形成によって消費された分に相当するトナー量を例えば形成画像の画素数をカウントするなどして算出して、これを補給スクリュー８ａの回転数に変換制御するものなどを用いることができる。
【００８９】
本実施例では、画像情報信号の濃度信号のビデオカウント数に基づいてトナー供給スクリューの回転時間を制御する第一のトナー供給制御手段と、感光体ドラム上に基準トナー像を形成した後、この基準トナー像の濃度信号を濃度検知センサーで検知し、この濃度信号と予め記憶された初期基準信号とを比較し、その比較結果に基づいて第一のトナー供給制御手段により決定されたトナー供給部の駆動時間を補正する第二のトナー供給制御手段を併用する方式を用いている。
【００９０】
併用方式では、主としてビデオカウント方式によってトナー濃度が制御される。ビデオカウント方式では画像信号処理回路の出力信号のレベルが画素毎にカウントされ、このカウント数を原稿紙サイズの画素分積算されることにより、原稿１枚当たりのビデオカウント数が求まる（例えばＡ４サイズ、１枚最大ビデオカウント数は４００ｄｐｉ、２５６階調で３８８４×１０6）。このビデオカウント数は予想されるトナー消費量に対応しており、ビデオカウント数とトナー供給スクリューの回転時間との対応関係を示す換算テーブルから適切な補給スクリューの回転時間が決定され、それに従ってトナーの補給が行われる。
【００９１】
なお、本実施例においてはトナー供給スクリューの回転時間は、予め定められた所定単位時間の整数倍の中からのみ選択される方式を用いている（単位ブロック補給）。本実施例の場合、１単位ブロック当りのトナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃに設定されており、一画像当りでのトナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃ、若しくは、この整数倍に限定される。これを１ブロックと定義する。
【００９２】
図７に具体的なトナー供給の様子を示す。又、その時の処理のフローを図８に示す。
【００９３】
つまり、例えば、上記のビデオカウント数から換算テーブルを通してトナー供給スクリューの回転時間を求める（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）。そして、この回転時間から単位ブロック補給数を決定し（Ｓ４）、トナー供給を行う（Ｓ５）。
【００９４】
今、ビデオカウント数から求められたトナー供給スクリューの回転時間が０．４２ｓｅｃだった場合、次の画像形成動作において一画像当りに供給される単位ブロック補給数は１個（トナー供給スクリューの回転時間は０．３ｓｅｃ）となり、残りの０．１２ｓｅｃ分のトナー供給は、余り分として保存され、次回以降のビデオカウント数から求められるトナー供給スクリューの回転時間に加算される。
【００９５】
このようにトナー供給スクリューの回転時間を所定単位時間の整数倍のみに限定することの利点としては、１回１回のトナー補給量が安定することが挙げられる。
【００９６】
ビデオカウント数から求められるトナー供給スクリューの回転時間にそのまま従ってトナー補給を行うと、ビデオカウント数が小さい場合、その回転時間は非常に短くなる。回転時間が短いと、トナー供給スクリューを駆動する駆動モーターの立ち上がり時間、及び立下り時間の影響が大きくなり、トナー補給量が安定しないという問題がある。そこで本実施例のように常に一定の回転時間とすることで、トナー補給量が安定する。
【００９７】
ビデオカウント方式では予想されるトナー消費量と実際のトナー消費量の間にずれがあると、次第に現像剤濃度が適正範囲から外れていってしまうため、所定の間隔でパッチ検知方式を用いたトナー補給量の補正（以下、「パッチ検知モード」と記述）を行う必要がある。本実施例ではその間隔を小サイズ原稿（例えばＡ４縦）５０枚毎に設定した。
【００９８】
ビデオカウント方式とパッチ検知方式を併用した場合の処理のフローを図９に示す。
【００９９】
本実施例によると、画像形成枚数が５０枚に達し、パッチ検知モードの動作タイミングになると、感光体ドラム上に一定面積を有する基準トナー像の静電潜像を形成し、これを所定の現像コントラスト電圧によって現像した後、この基準トナー像の濃度信号を感光体ドラムに対向した光学式センサー９０（図１）で検知する。
【０１００】
この濃度信号Ｖｓｉｇと予めメモリに記録されている初期基準信号Ｖｒｅｆと比較し、  Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ  ＜  ０の場合はパッチ画像の濃度が低い、すなわち現像剤濃度が低いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から必要なトナー補給量とそれに対応するトナー供給スクリューの回転時間が決定され、この回転時間はビデオカウント方式により決定される回転時間に上乗せされる形で補正が行われる。
【０１０１】
逆に、Ｖｓｉｇ−Ｖｒｅｆ  ≧  ０の場合はパッチ画像の濃度が高い、すなわち現像剤濃度が高いと判断され、ＶｒｅｆとＶｓｉｇの差分から不要なトナー量とそれに対応するトナー供給スクリューの停止時間が決定され、この時間はビデオカウント方式により決定される回転時間から引かれる形で補正が行われる。
【０１０２】
このような制御を行うことにより、トナー濃度のずれを修正することが可能となる。
【０１０３】
次に、本実施例にて用いられる現像剤（２成分現像剤）について説明する。
【０１０４】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。そして、トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５μｍ以上、８μｍ以下が好ましい。本実施例では７．２μｍであった。
【０１０５】
又キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどを好適に使用可能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０7Ωｃｍ以上、好ましくは１０8Ωｃｍ以上である。本実施例では１０8Ωｃｍのものを用いた。
【０１０６】
更に、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを使用することができる。例えば、斯かるキャリアの体積平均粒径は３５μｍ、真密度は３．６〜３．７（ｇ／ｃｍ3）、磁化量は５３（Ａ・ｍ2／ｋｇ）である。
【０１０７】
尚、本実施例にて用いられるトナーについて、体積平均粒径は以下に示す装置及び方法にて測定した。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）、個数平均分布、体積平均分布を出力するためのインターフェース（日科機製）及びＣＸ−Ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を使用し、電解水溶液として、一級塩化ナトリウムを用いて調製した１％ＮａＣｌ水溶液を使用した。測定方法は以下に示す通りである。
【０１０８】
即ち、上記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１ｍｌ加え、測定試料を０．５〜５０ｍｇ加える。
【０１０９】
試料を懸濁した電解水溶液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、上記コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布を求める。こうして求めた体積平均分布より、体積平均粒径を得る。
【０１１０】
又、本実施例にて用いられるキャリアの抵抗率は、測定電極面積４ｃｍ、電極間間隔０．４ｃｍのサンドイッチタイプのセルを用いて、片方の電極に１ｋｇの重量の加圧下で、両電極間の印加電圧Ｅ（Ｖ／ｃｍ）を印加して、回路に流れた電流から、キャリアの抵抗率を得る方法によって測定した。更に、キャリアの磁化量（Ａ・ｍ2／ｋｇ）は、キャリアの磁気特性を理研電子（株）製の振動磁場型磁気特性自動記録装置を用い、円筒状にパッキングしたキャリアを７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッド）の外部磁場中において、キャリアの磁化の強さを測定することにより求めた。
【０１１１】
次に、図１０をも参照して、本実施例の現像剤排出機構によるブラック用現像器１Ｋ内の余剰現像剤の排出及び排出方法について説明する。
【０１１２】
ブラック用現像器１Ｋが現像位置Ｐ１において現像動作を行うと、画像形成で消費した分のトナーを含む現像剤（２成分現像剤）がブラック用現像剤カートリッジ５Ｋから現像容器２へ補給される。その際、重量比で２０％程度のキャリアも補給され、ブラック用現像器１Ｋ内の現像剤量は増加し、現像剤面が高くなる。
【０１１３】
現像剤面が第２現像剤循環スクリュー２ｂより高くなると、後述の余剰現像剤の排出が行われない場合、第２現像剤循環スクリュー２ｂが現像剤を十分に攪拌することができないため、補給直後のトナーが十分に帯電されないまま第１現像剤循環スクリュー２ａへ搬送され、現像動作に用いられる。そのため、画像白地部にトナーかぶりを生じ、更に現像剤量が増加するとブラック現像器１Ｋから現像剤が溢出し、画像形成装置内が汚染される。
【０１１４】
本実施例では、図１０に示すように、現像剤排出口１１が第２現像剤循環スクリュー２ｂの上部と同じ高さに配設されている。従って、第２現像剤循環スクリュー２ｂより現像剤面が高くなると、余剰現像剤は現像剤排出口１１より現像剤搬送通路１２を介してカートリッジ５Ｋへと排出され、現像剤面は第２現像剤循環スクリュー２ｂの高さに維持される。そのため、上述の画像白地部へのトナーかぶりやブラック用現像器１Ｋからの現像剤溢出が起こることはない。
【０１１５】
つまり、ブラック用現像器１Ｋの現像動作（現像位置Ｐ１）が終了すると、次色のイエロー用現像器１Ｙによる現像動作に備えて回転体１８は略９０°回転し、ブラック用現像器１Ｋは位置Ｐ２へ移動する。この際の回転体１８の回転動作による重力作用方向の変化で、現像剤排出口１１近傍の現像剤は現像剤搬送通路１２に搬送される。
【０１１６】
イエロー用現像器１Ｙの現像動作が終了すると、次色のシアン用現像器１Ｃによる現像動作に備えて回転体１８は略９０°回転し、ブラック用現像器１Ｋは位置Ｐ３へ移動する。この時、現像剤搬送通路１２の現像剤は、自重により現像剤搬送通路１２に沿ってブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの現像剤排出口１０に至り、ここから排出現像剤収容室１７に収容される。
【０１１７】
図１１は、長期に亘る画像形成においてブラック、イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに収容されるトナーの帯電量の推移を示している。尚、この長期に亘る画像形成においては、ブラックモノカラー画像とフルカラー画像は９：１の比で形成されており、画像形成装置１００の寿命は５０万（５００Ｋ）枚である。又、図中、画像濃度アップ、画像白地部へのトナーかぶり、トナー飛散による画像形成装置内汚染などの問題が発生する、トナー１ｇ当たりの帯電量の境界値（−１５μＣ／ｇ）を点線で示した。この値よりもトナー帯電量が低下すると上記問題が発生する。
【０１１８】
前述のように、現像剤中のキャリアは、画像形成回数の増加に従ってその表面へのトナースペント及び外添剤付着が起こり劣化する。しかし、イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは使用頻度が低いため、画像形成装置の寿命中において、それぞれのトナー帯電量が境界値を下回ることはなく、上記問題が発生することはない。
【０１１９】
一方、ブラック用現像器１Ｋは使用頻度が高いため、画像形成装置の寿命中において、現像剤中のキャリアは激しく劣化する。しかし、本実施例によれば、劣化したキャリアを含む現像剤を排出しながら、新しいキャリアを含む現像剤を補給するので、５万（５０Ｋ）枚以降は現像剤の状態が安定する。これにより、トナー帯電量が境界値を下回ることがなく、上記問題が発生することはない。
【０１２０】
本画像形成装置のように、回転体１８、即ち、現像ロータリーを用いた１ドラム系の画像形成装置においては、本体コストが４ドラム系と比較して安くできるといったメリットがあるものの、白黒連続モードになると、現像ロータリー１８が回らないため、現像器内の現像剤の排出がなされない。
【０１２１】
図１２に現像器内の現像剤量と排出量の関係を示す。現像器内の現像剤量が増えてくると、前述の原理で、現像剤が現像剤容器内に排出される量も増えてくる。しかしながら、Ａ４べた画像に必要な現像剤中に含まれるキヤリアは、１２５ｍｇに対して、現像器中の現像剤が３００ｇでのロータリー１８の一回転での排出量では８０ｇとまだ不足である。Ａ４で１枚毎間欠で画像をとったとして、単純に計算しても、１００％×８０ｍｇ／１２５ｍｇ＝約６０％の画像までしか、生産性の保証ができないことになる。連続では常に生産性が落ちないレベルは１分間３５枚とすると約２０％程度である。
【０１２２】
これに対して、本実施例では図１３に示すように、所定現像剤補給に達した場合にキヤリア排出モードを実行することで高画像比率画像の生産性をアップさせると共に、ユーザが必要な画像をダウンタイムがなくとれるようにしたものである。
【０１２３】
排出モードの起動タイミングについては、枚数ではなく、所定補給量或いはビデオカウント数とする。これは、現像器内のキヤリア量は補給量に比例するからである。このことで、低画像比率の場合は、キヤリア排出の必要がないので、補給量ごとにこの排出モードを実行することで、無駄なダウンタイムをなくすことができる。ビデオカウント数は補給量より精度が落ちるが、ビデオカウント数が大きくなると補給量も大きくなるという点での相関があるのでビデオカウント数でも良い。
【０１２４】
本実施例では、図１３に示すように、余剰現像剤排出モードの起動条件３種類を有する。１つ目は、ジョブ（ｊｏｂ）終了直前に所定のブロック数に達している場合に、後回転中に排出モードにはいるもの。２つ目は、１ジョブ中の累積トナー補給量（ブロック数）が所定の値になった場合は、画像形成を中断して、排出モードにはいるもの。３つ目は、複数ジョブの累積トナー補給量が所定の値になった場合、約１分間の長期ジョブでのリセットとしての排出モードである。これらについて図１４のフローチャートを用いて説明する。
【０１２５】
現在の画像をレーザにより感光体ドラムに書き込み、現像工程を行った後（Ｓ１）、次の画像があるかどうかを確認し（Ｓ２）、無い場合は、いままでの前回排出モードから数えて累積補給ブロックが所定値Ｃ（本実施例では２５０ブロック）に達したか否かを判断し（Ｓ３）、ＹＥＳの場合、排出モード３を行う。排出モード３は、図１３に示すように、現像ロータリー１８の回転２周と現像スリーブ３及び攪拌スクリュー２ａ、２ｂの回転１５秒を繰り返し行い、余剰現像剤排出を行う。
【０１２６】
本実施例は、ロータリー１８の回転を利用して、現像剤ボトルに排出を行うため、ロータリー回転が必要となる。このモードにより、長期の耐久によって蓄積された余剰現像剤を現像器外に排出することができ、常に現像剤量として新品状態を維持できる。このモードを実行した場合は、キヤリア排出モード３のカウンターをゼロにクリアする。
【０１２７】
ここで、累積補給ブロック数がＣに達してない、即ち、ＮＯの場合、１ジョブ中での補給量が所定値Ｂ（本実施例では１０ブロック）を越えているか否かを判断し（Ｓ４）、ＹＥＳの場合、排出モード１を行う。排出モード１はロータリー回転２周を２回と現像スリーブ及び攪拌スクリュー６秒である。初期のロータリー回転２周は現像器外から現像剤ボトルへ入る空間を空にして、次の排出に備える意味がある。これは短期的な現像剤量の変化に対応したものである。このモードを実行した場合は、キヤリア排出モード３のカウンターをゼロにクリアする。上記工程Ｓ４でＮＯの場合、次画像形成工程を実行する。
【０１２８】
次に、次の画像がある場合、その時点の１ジョブ中の補給量が所定値Ａを越えたか否かを判断し（Ｓ５）、ＹＥＳの場合（本実施例では３０ブロック）、排出モード２を実行する。このモードは画像形成中なので画像形成動作に割り込む形となる。しかしながら、このように１ジョブ中の補給量が多いケースは、実際のユーザ使用上、頻度としては稀である。そのため、実際に本モードが実行されるケースは少ないので、ダウンタイムは少ないことになる。このモードでは現像ロータリー２周と現像スリーブ６秒を繰り返し行うものである。上記工程Ｓ５でＮＯの場合、次画像形成工程を実行する。
【０１２９】
このことで、平均画像比率５０％まで、常に１分あたり３５枚の画像を出力することができた。従来は前述のように画像比率２０％までであった。これを表したのが表１である。
【０１３０】
【表１】
2005195705.tif 000003
【０１３１】
以上の構成にすることで、補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブ（Ｊｏｂ）や画像比率が高い場合でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減する画像形成装置を提供することができた。
【０１３２】
実施例２
本実施例の画像形成装置は、実施例１と同様である。本実施例では余剰現像剤排出モードの起動条件を実施例１と同様に補給トナー量によって行った。本実施例の特徴は長期のキヤリア排出モード時（排出モード３）に感光体ドラムを停止して実施したことである。
【０１３３】
本実施例の排出モードは、現像スリーブに対向する静電潜像担持体である感光体ドラムの回転を停止した状態で、現像撹拌部材（撹拌スクリュー）の回転及び現像剤担持体（現像スリーブ）の回転を行うことを特徴とする。次に、その理由について述べる。
【０１３４】
通常、現像位置で現像スリーブの空回転を行うため、トナーやキヤリアが飛翔しないように、感光体ドラムには帯電をかけ、現像スリーブには飛翔しない現像バイアスをかけるのが普通である。
【０１３５】
しかしながら、表２に示すように、そうした場合、感光体ドラムが帯電した状態で空回転することになり、感光体クリーニング（ＣＬＮ）ブレードがバイアスが印加した状態で空回転することで、別な弊害として感光体クリーニングブレードと感光体の間に空回転によるトルクアップが生じて、結果として感光体クリーニングブレードめくれ、欠けが生じていた。また、感光体ドラムの寿命に関しても、このモードをする累積で寿命を低減していた。
【０１３６】
【表２】
2005195705.tif 000004
【０１３７】
これに対して、本実施例では感光体の回転を止め、帯電バイアスを印加しない状態で、キヤリア排出モードを実施することが、良いことを発見した。このときには、現像バイアスも印加しない、若しくは、０Ｖを印加することで、かぶりやキヤリア付着もでないようにできる。現像バイアスが、ＡＣ、ＤＣ成分を含む場合、交流成分は印加せず、直流成分は印加しないか或いは０Ｖを印加する
因みに、帯電バイアスオフでドラムを回転させた場合は、現像スリーブに対向するドラム電位が不安定なため、ドラム上にトナーやキヤリア付着を生じてしまっていた。感光体ＣＬＮブレードめくれが生じないように、一定量のトナーを現像スリーブからドラムに飛翔させる方法も考えられるが、無駄なトナーを消費することになってしまう。
【０１３８】
ここで、ドラム寿命については、○は６０ｋイメージ、△は５５ｋイメージ、×は４０ｋイメージとして判定した。その他の項目は、初期、耐久含めてＮＧになったものを×とした。
【０１３９】
実施例１と同様に、排出モード３においては現像スリーブと現像撹拌スクリューの回転と現像ロータリー回転を複数組み合わせて、実施例１と同様に３回の現像スリーブ回転と２回転を１組としたロータリー回転を行った。この回数に関しては、現像方式やキヤリア排出能力により最適なものを選ぶのが良い。
【０１４０】
次に、他の実施例に係る現像装置について説明する。
【０１４１】
図１５〜図１７に、本発明の他の実施例を示す。本実施例の画像形成装置は、ブラック用現像器１Ｋの現像剤の排出構成が異なるが、その他の構成は実施例１のものと同様である。従って、実施例１の画像形成装置１００と同様の構成、機能を有する要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１４２】
本実施例におけるブラック用現像器１Ｋには、第２現像剤循環スクリュー２ｂの近傍の現像容器２の上壁２Ａに、現像剤補給口９が設けられている。又、現像容器２の現像スリーブ３側とは反対側の端部側壁２Ｂには、シャッター部材１４を有する現像剤排出口１１が設けられている。現像剤排出口１１は、第１現像剤搬送通路１２ａにより現像剤貯留室１３と通じている。現像剤貯留室１３の他方は第２現像剤搬送通路１２ｂに通じており、更に第２現像剤搬送通路１２ｂの他方の端部開口部１２ｃは、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの現像剤排出口１０と通じている。
【０１４３】
現像剤排出口１１は、第２現像剤循環スクリュー２ｂの上部と同じ高さに配置され、且つ、現像位置Ｐ１において上向きに開口している。又、シャッター部材１４は、自重により開閉し、現像位置Ｐ１において現像剤排出口１１を開状態とし、現像位置Ｐ１以外の位置Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４において現像剤排出口１１を閉状態とする。このため、現像位置Ｐ１において、ブラック用現像器１内の現像剤量の増加に伴って現像剤面が第２現像剤循環スクリュー２ｂより高くなることはない。
【０１４４】
図１６は、図１５のブラック用現像器１Ｋを矢印Ｂ方向から見た様子を示す。現像剤排出口１１は、第２現像剤循環スクリュー２ｂの近傍に、現像剤供給口９よりも現像剤循環方向（矢印Ｃ方向）上流に配置されている。そのため、現像スリーブ３付近の現像剤循環を乱すことはなく、又現像剤補給口９を介して補給されたばかりの現像剤を排出することはない。
【０１４５】
ブラック用現像カートリッジ５Ｋの構成は実施例１と同様である。又イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、及びこれら各色用現像剤カートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃの構成は実施例１と同様である。更に、現像剤補給機構８による、現像剤又はトナーの補給方法も実施例１と同様である。
【０１４６】
次に、図１７をも参照して、本実施例の現像剤排出機構によるブラック用現像器１Ｋの余剰現像剤の排出方法について説明する。
【０１４７】
ブラック用現像器１Ｋが現像位置Ｐ１において現像動作を行うと、画像形成で消費した分のトナーを含む現像剤（２成分現像剤）がブラック用現像剤カートリッジ５Ｋから現像容器２へ補給される。その際、重量比で１０％程度のキャリアも補給される。
【０１４８】
つまり、画像形成終了毎にブラック用現像器１Ｋにはキャリアが補給され、特に、高濃度画像を形成する場合には数十ｍｇ程度の多量のキャリアが補給される。このため、ブラック用現像器１Ｋ内の現像剤量は増加し、現像剤面が高くなる。
【０１４９】
上述のように、現像剤面が第２現像剤循環スクリュー２ｂより高くなると、後述の余剰現像剤の排出が行われない場合、第２現像剤循環スクリュー２ｂが現像剤を十分に攪拌することができないため、補給直後のトナーが十分に帯電されないまま第１現像剤循環スクリュー２ａへ搬送され、現像動作に用いられる。そのため、画像白地部にトナーかぶりを生じ、更に現像剤量が増加するとブラック現像器１Ｋから現像剤が溢出し、画像形成装置内が汚染される。
【０１５０】
本実施例では、図１７に示すように、現像剤排出口１１が第２現像剤循環スクリュー２ｂの上部と同じ高さに配設されており、且つ、現像位置Ｐ１においてシャッター部材１４は自重により開放されており現像剤排出口１１は開状態である。従って、第２現像剤循環スクリュー２ｂより現像剤面が高くなると、余剰現像剤は現像剤排出口１１より排出され、現像剤面は第２現像剤循環スクリュー２ｂの高さに維持される。そのため、上述の画像白地部へのトナーかぶりやブラック用現像器１Ｋからの現像剤溢出が起こることはない。
【０１５１】
現像位置Ｐ１において現像剤排出口１１から排出された現像剤は、自重により第１現像剤搬送通路に１２ａに沿って現像剤貯溜室１３に至り、ここに貯溜される。このように、現像剤貯留室１３を設けて現像位置Ｐ１においてブラック用現像器１Ｋ内の余剰現像剤を現像容器２から排出するため、特に、高濃度画像の単色の画像形成が連続して行う場合においても、現像剤を排出するための回転体１８の回転動作を必要とせず、ブラック用現像器１Ｋ内の現像剤量を許容範囲内に維持することができる。このため、画像生産性が低下することはない。
【０１５２】
ブラック用現像器１Ｋの現像動作が終了すると、次色のイエロー用現像器１Ｙによる現像動作に備えて回転体１８は略９０°回転し、ブラック用現像器１Ｋは位置Ｐ２へ移動する。この際の回転体１８の回転動作による重力作用方向の変化で、現像剤貯溜室１３の現像剤は、第２現像剤搬送通路１２ｂとの連結部近傍に搬送される。一方、シャッター部材１４は自重により移動し現像剤排出口１１が閉状態となる。これにより、ブラック用現像器１Ｋ内の現像剤が現像剤排出口１１から第１現像剤搬送通路１２ａへ漏出することはない。
【０１５３】
イエロー用現像器１Ｙの現像動作が終了すると、次色のシアン用現像器１Ｃによる現像動作に備えて回転体１８は略９０°回転し、ブラック用現像器１Ｋは位置Ｐ３へ移動する。この時、現像剤貯溜室１３と第２現像剤搬送通路１２ｂとの連結部近傍の現像剤は、自重により第２現像剤搬送通路１２ｂに沿って搬送され、ブラック用現像剤カートリッジ５Ｋの現像剤排出口１０から排出現像剤収容室１７に収容される。尚、位置Ｐ３においても現像剤排出口１１はシャッター部材１４により閉状態であり、ブラック用現像器１Ｋ内の現像剤が現像剤排出口１１から第１現像剤搬送通路１２ａに漏出することはない。
【０１５４】
本実施例の画像形成装置１００において、長期に亘る画像形成を行なった場合のトナー帯電量推移は、図１１に示した実施例１の場合と同様であった。尚、この長期に亘る画像形成においては、ブラックモノカラー画像とフルカラー画像は９：１の比で形成されており、画像形成装置の寿命は５０万（５００Ｋ）枚である。
【０１５５】
イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃは使用頻度が低いため、画像形成装置の寿命中において、それぞれのトナー帯電量が境界値（−１５μＣ／ｇ）を下回ることはない。従って、画像濃度アップ、画像白地部へのトナーかぶり、トナー飛散による画像形成装置内汚染などの問題が発生することはない。
【０１５６】
一方、ブラック用現像器１Ｋは使用頻度が高いため、画像形成装置の寿命中において、現像剤中のキャリアは激しく劣化する。しかし、本実施例では劣化したキャリアを含む現像剤を排出しながら、新しいキャリアを含む現像剤を補給するので、５万（５０Ｋ）枚以降は現像剤の状態が安定する。これにより、トナー帯電量が境界値を下回ることがなく、上記問題が発生することはない。
【０１５７】
更に、本実施例によれば、イエロー、マゼンタ、シアン用現像器１Ｙ、１Ｍ、１Ｃには通常の現像動作に不必要な現像剤排出に用いる部材などを設けないので、現像装置のコストが上がることはない。
【０１５８】
このように、本実施例によれば、実施例１にて説明したものと同様の効果を得ることができ、更に、現像剤貯留室１３を設けて現像位置Ｐ１においてブラック用現像器１Ｋ内の余剰現像剤を現像容器２から排出するため、特に、ブラックなど単色の高濃度画像の画像形成を連続して行う場合においても、現像剤を排出するために回転体１８の回転動作を必要とせず、高画像生産性を実現することができる。
【０１５９】
このことで、実施例１よりも若干生産性に関しては有利な構成にすることができた。
【０１６０】
本実施例のように感光体ドラムを余剰現像剤排出モード時に停止させることで表２に示すように、感光体クリーニング等の問題がなく、又、表１に示すように、平均画像比率６０％まで、常に１分あたり３５枚の画像を出力することができた。従来は前述のように画像比率２０％までであった。
【０１６１】
以上説明したように、補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブや画像比率が高い場合でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減し、かつ、キヤリア排出時において無駄なトナーを消費することなく、排出動作中の感光体ブレードめくれ、欠け、中間転写体のクリーニングブレードのめくれを防止した画像形成装置を提供することができた。
【０１６２】
実施例３
図１８に本発明の他の実施例を示す。本実施例では、本発明の画像形成装置は、４つの感光体ドラムと現像器を並列に並べた毎分３５枚のフルカラー画像形成装置とされる。
【０１６３】
本実施例のように、現像器が固定系の場合は、現像ロータリーを回転させるのではなく、補給キヤリアにより上昇して、一定の高さ以上になった現像剤が現像器外にでる方式をとった。
【０１６４】
構成としては、実施例２のブラック現像器１Ｋの構成を４色分並列に並べた構成とする。本実施例のキヤリア排出は現像器からでたものを、搬送スクリュー（図示せず）を用いて奥側に送って、感光体クリーニングの廃トナーボックスへ入る。
【０１６５】
固定現像器の場合は現像スリーブ及びスクリュー撹拌動作によって、キヤリアが排出されるため、実施例１と比較して現像ロータリーが回転する必要がない分、キヤリア排出に対しては有利である。
【０１６６】
キヤリア排出モードは、図１９に示すように、感光体ドラム及び中間転写体を回転させずに、現像スリーブ及び撹拌スクリューを１分間回転させた。排出モードの起動条件は、実施例１と同様である。シーケンスに関しては、図１９に示すように、余剰現像剤を排出するモードとして、現像スリーブ及び攪拌スクリューを回転させた。排出モード１は回転時間が１０秒、排出モード２は回転時間２０秒、排出モード３は回転時間６０秒とした。排出モード３は長期の排出として長い時間をとっている。そのため、実施例２のように感光体ドラムクリーニングブレードめくれ、が懸念されるため、同様にドラムを停止させて、排出を行う。
【０１６７】
なお、ドラムを停止させる前に、ドラム電位の除電をおこなった後、排出モードを実施した。除電は露光や帯電ローラにＡＣバイアスをかけ、ＤＣバイアスを０Ｖにして、０Ｖに収束させても良い。現像バイアスは０Ｖを印加した。このようにすることで、表１に示すように、画像比率１００％まで、生産性を高めることができた。
【０１６８】
次に、図１８を参照して、本実施例の画像形成装置について説明する。本実施例にて、画像形成装置は、電子写真方式のカラープリンタ（以下、プリンタという）とされる。
【０１６９】
本実施例によると、像担持体である４つの感光体ドラム１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａは、各々図中時計方向に回転自在に担持され、それぞれの感光体ドラム１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａの周りに、一次帯電器１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ、レーザ露光光学系１０１ｅ、１０２ｅ、１０３ｅ、１０４ｅ、４個の現像器１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄ、１０４ｄ、１次転写ローラ１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃ、１０４ｃ、クリーニング手段１０１ｆ、１０２ｆ、１０３ｆ、１０４ｆを配置する。
【０１７０】
本実施例では、４つの感光体ドラム１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａの回りに、一次帯電器１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂ、レーザ露光光学系１０１ｅ、１０２ｅ、１０３ｅ、１０４ｅ、４個の現像器１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄ、１０４ｄ、１次転写ローラ１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃ、１０４ｃ、クリーニング手段１０１ｆ、１０２ｆ、１０３ｆ、１０４ｆにて４つの画像形成部が形成されているが、画像形成部の数は本実施例の４個に限定されるものではない。
【０１７１】
４個の現像器１０１ｄ、１０２ｄ、１０３ｄ、１０４ｄには、トナー粒子とキャリア粒子とを含有する現像剤（二成分現像剤）を感光体ドラム表面に供給するようになっている。尚、マゼンタ現像器１０１ｄ、シアン現像器１０２ｄ、イエロー現像器１０３ｄ、ブラック現像器１０４ｄは、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、ブラックトナーを含有する現像剤を使用するようになっている。
【０１７２】
被複写原稿は、原稿読み取り装置（図示せず）で読み取られるようになっている。この読み取り装置はＣＣＤ等の、原稿画像を電気信号に変換する光電変換素子を有しており原稿のマゼンタ画像情報、シアン画像情報、イエロー画像情報、白黒画像情報に、それぞれ対応した画像信号を出力するようになっている。レーザ露光光学系１０１ｅ、１０２ｅ、１０３ｅ、１０４ｅに内蔵された半導体レーザーは、これらの画像信号に対応して制御され、レーザービームを照射する。
【０１７３】
次に、カラープリンタ全体のシーケンスについて、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明する。
【０１７４】
先ず、４つの感光体ドラム１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａの表面が一次帯電器１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂによって一様に帯電される。
【０１７５】
画像形成は、感光体ドラムが帯電手段により例えば−６００Ｖに一様帯電された後、６００ｄｐｉで画像露光がなされる。画像露光は半導体レーザーを光源として露光部の表面電位を例えば−２００Ｖに減衰させて像状の潜像を形成する。
【０１７６】
また、原稿を読み込むスキャナー部、画像データを作成するイメージプロセッサー部は図示しないが、スキャナーのＣＣＤ上に結像した原稿からの反射光はＡ／Ｄ変換されて６００ｄｐｉ、８ｂｉｔ（２５６階調）の画像の輝度信号に変換され、イメージプロセッサー部に送られる。イメージプロセッサー部では、周知の輝度−濃度変換（Ｌｏｇ変換）を行い、画像信号を濃度信号に変換した後、必要ならばエッジ強調やスムージングや高周波成分の除去等のフィルター処理を通し、その後濃度補正処理（いわゆるγ変換）をかけてから、例えばディザ等の２値化処理や、ドット集中型のディザマトリックスによるスクリーン化処理を通して２値化（１ｂｉｔ）される。
【０１７７】
勿論、８ｂｉｔのままで周知のＰＷＭ（パルス巾変調）法等でレーザーを駆動し潜像を形成する方法もある。
【０１７８】
その後、画像信号はレーザードライバーに送られ信号に応じてレーザーを駆動する。そのレーザー光はコリメータレンズ、ポリゴンスキャナー、ｆθレンズ、折り返しミラー、防塵ガラス等を介してドラム上に照射される。ドラム上でのスポット径は６００ｄｐｉの１画素＝４２．３μｍよりも若干大きい５５μｍ程度のスポットサイズでドラム上に結像し、画像部を先に述べたように、＋５０Ｖ程度に除電して、静電潜像を形成する。
【０１７９】
次に、マゼンタ画像信号により変調された画像露光を行った静電潜像に対して、マゼンター現像器１０１ｄによって反転現像される。
【０１８０】
中間転写ベルト２４は、感光体ドラム１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ、１０４ａと同期して図１８に示す矢印方向に回転しており、マゼンタ現像器１０１ｄで現像されたマゼンタ顕画像は、転写部において転写帯電器１０１ｃによって中間転写ベルト２４に転写される。
【０１８１】
一方、感光体ドラム１０１ａはクリーニング手段１０１ｆによってクリーニングされ、再び帯電ローラ１０１ｂによって帯電され、次の画像形成工程を行う。
【０１８２】
上述したと同じ画像形成工程を、その他のシアン、イエロー及びブラックの各画像形成部において、それぞれ、シアン、イエロー画像信号及びブラック画像信号に対して行ない、中間転写ベルト２４上に、４色分顕画像（トナー像）の転写を行い、中間転写ベルト２４上にカラートナー画像を形成する。
【０１８３】
中間転写ベルト２４上のカラートナー画像は、２次転写ローラ２３ｂが配置された２次転写位置にて、矢印の向きに搬送される転写材２７に対して転写される。転写材２７は、その後定着器（図示せず）に送られ、転写材上に重なっている４色の顕画像を加熱及び加圧により定着する。
【０１８４】
このように、１連のフルカラープリントシーケンスが終了し、所望のフルカラープリント画像が形成される。
【０１８５】
尚、本実施例に係る画像形成装置の構成は一例であって、例えば帯電器１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ、１０４ｂはローラ帯電器に限らず帯電ワイヤーであったり、転写ローラ１０１ｃ、１０２ｃ、１０３ｃ、１０４ｃも転写ベルト、ワイヤーであったりと、様々な方式が適用可能であり、基本的には上記した様に帯電、露光、現像、転写、定着の工程で画像が形成される。
【０１８６】
本実施例のように固定現像器を用いた現像系で、感光体ドラムを余剰現像剤排出モード時に停止させることで、表３に示すように、中間転写体クリーニングブレードや感光体クリーニング等の問題がなく、平均画像比率１００％まで、常に１分あたり３５枚の画像を出力することができた。従来は、表１に示したように、画像比率２０％までであった。
【０１８７】
【表３】
2005195705.tif 000005
【０１８８】
以上のようにすることで、補給現像剤にキヤリアを有し、現像剤寿命をアップした画像形成装置において、連続ジョブや画像比率が高い際でも、現像器からのキヤリア排出不足を防止し、高画像比率画像においても、連続ジョブにおける生産性ダウンを低減し、かつ、キヤリア排出時において無駄なトナーを消費することなく、排出動作中の感光体ブレードめくれ、欠け、中間転写体のクリーニングブレードのめくれを防止した画像形成装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置を説明する概略構成図である。
【図２】現像器と現像剤カートリッジを説明する断面図である。
【図３】図２のＢ方向から見た現像器を説明するための部分断面平面図である。
【図４】図４（ａ）は、ブラック現像器を説明し、図４（ｂ）は、他のイエロー、マゼンタ、シアン現像器を説明する斜視図である。
【図５】画像比率とキヤリア量との関係を説明するグラフである。
【図６】現像スリーブトルクと現像剤量の関係を説明するグラフである。
【図７】トナー供給の様子を説明するための図である。
【図８】トナー供給の一実施例を説明するフローチャートである。
【図９】トナー供給の他の実施例を説明するフローチャートである。
【図１０】現像剤排出方法の一実施例を説明するための図である。
【図１１】現像剤の帯電量を説明するための図である。
【図１２】現像剤排出量と現像剤量の関係を説明するための図である。
【図１３】本発明に従った排出シーケンスの一実施例を説明するための図である。
【図１４】本発明に従った一実施例の余剰現像剤排出処理を説明するフローチャートである。
【図１５】他の実施例に係る現像器と現像剤カートリッジを説明する断面図である。
【図１６】図１５のＢ方向から見た現像器を説明するための部分断面平面図である。
【図１７】現像剤排出方法の他の実施例を説明するための図である。
【図１８】本発明の他の実施例に係る画像形成装置を説明する概略構成図である。
【図１９】本発明に従った排出シーケンスの他の実施例を説明するための図である。
【図２０】従来の画像形成装置を説明するための図である。
【図２１】従来の現像器を説明するための図である。
【図２２】従来の回転現像装置を説明するための図である。
【図２３】従来の回転現像装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１          現像器
２          現像容器
２ａ、２ｂ  現像剤循環スクリュー
３          現像スリーブ（現像剤担持体）
５          現像剤カートリッジ（現像剤補給容器）
６          現像剤供給口
８          現像剤補給機構
８ａ        補給スクリュー
９          現像剤補給口
１０        現像カートリッジの現像剤排出口
１１        現像器の現像剤排出口
１２        現像剤搬送通路
１２ａ      第１現像剤搬送通路
１２ｂ      第２現像剤搬送通路
１３        現像剤貯留室
１４        シャッター部材
１８        現像ロータリー（回転体）
２４        中間転写体
２８        感光体ドラム（像担持体）
２９ａ      感光体ドラムクリーニングブレード
２９ｂ      中間転写ベルトクリーニングブレード
５０        回転式現像装置
【図１】
2005195705.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2005195705.tif 000022
【図１８】
2005195705.tif 000023
【図１９】
2005195705.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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