特開 2024-86720 現像剤リフレッシュモード制御を伴う現像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024086720

(43)【公開日】2024-06-28

(54)【発明の名称】現像剤リフレッシュモード制御を伴う現像装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240621BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172377

(22)【出願日】2022-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】511076424

【氏名又は名称】ヒューレット－パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ．

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】岩田 尚也

(72)【発明者】

【氏名】宇都宮 皓一

(72)【発明者】

【氏名】竹本 和彦

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA01

2H077AB02

2H077AB14

2H077AB15

2H077AC02

2H077AD02

2H077AD06

2H077AD13

2H077AD18

2H077AD24

2H077AE06

2H077BA02

2H077BA03

2H077DA10

2H077DA12

2H077DA13

2H077DA15

2H077DA20

2H077DA42

2H077DB25

2H077EA03

2H077GA03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】現像剤のキャリアにトナーの外添剤が付着することがあり、外添剤がキャリアの表面に付着することによる現像剤の帯電付与能力の低下を抑制する。
【解決手段】一態様の画像形成装置は、トナー像を形成する表面を有する感光体と、トナー及びキャリアを含む現像剤を供給するオーガーを有する現像装置と、現像装置におけるトナーの残量が閾値より小さくなったことに基づいてオーガーを駆動させることにより、キャリアリフレッシュモードの実行を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナー像を形成する表面を有する感光体と、
トナー及びキャリアを含む現像剤を供給するオーガーを有する現像装置と、
前記現像装置におけるトナーの残量が閾値より小さくなったことに基づいて前記オーガーを駆動させることにより、キャリアリフレッシュモードの実行を制御する制御部と、
を備える、
画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記現像装置のトナーを前記感光体に移動させて前記現像装置におけるキャリアに対するトナーの混合比を低減させるトナー消費モードを実行した状態で前記キャリアリフレッシュモードを実行する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記現像装置は、前記オーガーから前記現像剤が供給される現像ローラを有し、
前記キャリアリフレッシュモードでは、前記現像ローラの回転に伴ってキャリアの表面が削られる、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記現像装置は、前記キャリアリフレッシュモードにおいてキャリアから削られた外添剤を収容する外添剤収容部を有する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記現像装置は、前記外添剤収容部に外添剤を吸引する吸引装置が接続される、
請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部は、印刷媒体への画像の形成を行う印刷ジョブがないときに前記キャリアリフレッシュモード及び前記トナー消費モードを実行する、
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項7】

印刷媒体に画像を形成するときのドット数をカウントするドットカウント部を備え、
前記制御部は、印刷媒体の画像からカウントされたドット数、又は前記現像装置におけるトナーの濃度が閾値を超えたときに、前記キャリアリフレッシュモードを実行する、
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記現像装置にトナーを供給するトナーカートリッジを備え、
前記制御部は、前記トナーカートリッジの動作時間がカートリッジ動作時間閾値を超えたときに、前記キャリアリフレッシュモードを実行する、
請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記キャリアリフレッシュモードの実行回数が一定回数以上であるときにアラートを出力する、
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項10】

トナー像を形成する表面を有する感光体と、
トナー及びキャリアを含む現像剤を供給するオーガーを有する現像装置と、
前記現像装置におけるトナーの残量に基づいてトナーを前記感光体に移動させることにより、トナー消費モードの実行を制御し、且つ、前記オーガーを駆動させることによってキャリアリフレッシュモードの実行を制御する制御部と、
を備える、
画像形成装置。

【請求項11】

トナー像を形成する表面を有する感光体と、
トナー及びキャリアを含む現像剤を供給するオーガーを有する現像装置と、
前記感光体から前記現像装置の前記オーガーにトナーを移動させるトナーリターン経路と、
前記現像装置におけるトナーの残量に基づいてトナーを前記感光体及び前記トナーリターン経路に移動させることにより、トナー消費モードの実行を制御し、且つ、前記オーガーを駆動させることによってキャリアリフレッシュモードの実行を制御する制御部と、
を備える、
画像形成装置。

【請求項12】

前記感光体の表面に残存するトナーを除去するクリーナを備え、
前記クリーナが前記トナーリターン経路を有する、
請求項１１に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記クリーナは、筒状を呈するトナー搬送経路と、前記トナー搬送経路の内部において回転することによってトナーを前記トナーリターン経路に搬送する搬送部材とを有し、
前記制御部は、前記トナー消費モードであるときの前記搬送部材の回転速度を前記トナー消費モードでないときの前記搬送部材の回転速度よりも遅くするように前記搬送部材の回転を制御する、
請求項１２に記載の画像形成装置。

【請求項14】

前記クリーナは、前記トナー搬送経路の軸線に沿って延びる搬送方向に延在する２本の前記搬送部材と、２本の前記搬送部材の間に位置する仕切り壁とを有し、
２本の前記搬送部材のうちの一方は、前記搬送方向の端部までトナーを搬送し、
２本の前記搬送部材のうちの他方は、前記搬送方向の端部まで搬送されたトナーを前記搬送方向の反対方向に搬送し、前記反対方向の端部まで前記トナーを搬送する、
請求項１３に記載の画像形成装置。

【請求項15】

前記制御部は、前記キャリアリフレッシュモードにおいて前記トナーリターン経路から前記現像装置へのトナーの移動を停止させる、
請求項１１に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む現像剤を撹拌する現像装置と、現像剤のうちのトナーからトナー像を形成する感光体とを備える。現像装置は、現像剤を撹拌するオーガーと、撹拌された現像剤を保持する現像ローラとを有する。画像形成装置は、更に、感光体の表面に残存する過剰なトナーを除去するクリーナを有する。

【図面の簡単な説明】

【0002】

【図1】図１は、本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる画像形成装置の概略図である。

【図2】図２は、図１の画像形成装置におけるクリーナの断面を模式的に示す図である。

【図3】図３は、図１の画像形成装置におけるトナーリターン経路の断面を模式的に示す図である。

【図4】図４は、キャリアリフレッシュモードの実行方法における工程の例を示すフローチャートである。

【図5】図５は、キャリアに対するトナーの比率と電圧値との関係の例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0003】

以下では、図面を参照しながら本開示に係る画像形成装置の種々の例について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0004】

本開示に係る画像形成装置は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤を収容する現像装置と、トナー像を形成する表面を有する感光体と、感光体から現像装置にトナーを移動させるトナーリターン経路とを備える。現像装置は、現像剤を搬送するオーガーと、オーガーによって搬送された現像剤を保持する現像ローラとを有する。例えば、画像形成装置は、感光体の表面に残存するトナーを回収するクリーナを有する。クリーナによって回収されたトナーは、トナーリターン経路を介して現像装置に戻される。

【0005】

例えば、画像形成装置は、キャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードの実行を制御する制御部を備える。トナー消費モードでは、例えば、クリーナにおけるトナーの搬送速度を低下させ、現像装置は印刷時（通常印刷時）と同等のバイアスを印加した状態で、且つ同等以上の速さで現像ローラを回転させて、感光体上の画像を印刷する。これにより、現像装置からトナーが排出されると共にクリーナから現像装置へのトナーの戻りが遅くなるので、現像装置の内部におけるトナーのキャリアに対する混合比（以下ではトナーキャリア混合比と称することもある）が低下する。

【0006】

ところで、現像装置の長寿命化のための方法として現像剤の寿命を延長させることが挙げられる。現像剤の寿命は、現像剤の帯電付与能力によって示される。しかしながら、現像剤のキャリアにトナーの外添剤が付着することがあり、外添剤がキャリアの表面に付着すると現像剤の帯電付与能力が低下する場合がある。外添剤は、例えば、トナーに外添されていたシリカ（Ｓｉ）である。シリカがキャリアの表面に付着すると、その付着量に応じてキャリアの帯電性能が低下する。

【0007】

前述したキャリアリフレッシュモードでは、現像装置の内部におけるトナーキャリア混合比が低下した状態で現像ローラを回転させることにより、キャリアの表面に付着した外添剤を削り取ることが可能である。キャリアから外添剤を削り取ることによってキャリアの帯電性能を回復させることができるので、現像剤及び現像装置を長寿命化させることができる。より具体的には、現像装置の内部におけるトナーキャリア混合比が低下すると、キャリアの表面が現れた状態を作り出すことができる。

【0008】

図１は、一例としての画像形成装置１を示す模式図である。画像形成装置１は、感光体１０と、現像装置２０と、転写装置３０とを有する。感光体１０は、静電潜像担持体である。感光体１０は、感光体ドラムであってもよい。感光体１０は、トナー像を形成するための静電潜像を形成する。例えば、画像形成装置１は、帯電装置４０と、クリーナ５０とを有する。帯電装置４０及びクリーナ５０は、感光体１０の表面１１に対向する位置に配置されている。帯電装置４０は、感光体１０の表面１１を所定の電位に帯電させる。

【0009】

現像装置２０では、現像剤として、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤が用いられる。本開示において、現像剤とは、トナー及びキャリアの双方を含む現像剤を示している。現像装置２０では、トナーとキャリアが所望の混合比となるように調整される。トナーとキャリアが混合撹拌されるとトナーが均一に分散し、最適な帯電量が付与された現像剤が調整される。

【0010】

例えば、画像形成装置１は、現像装置２０にトナーを供給するトナーカートリッジ６０を備える。現像装置２０は、トナーカートリッジ６０からトナーの供給を受けて、感光体１０の表面１１に形成されたトナー像を形成する。現像装置２０は、感光体１０の表面１１にトナーを供給する現像ローラ２１を有する。現像ローラ２１が感光体１０の表面１１にトナーを供給することにより、感光体１０の表面１１に形成された静電潜像が現像される。これにより、感光体１０の表面１１に、静電潜像に対応したトナー像、つまり、紙等の印刷媒体に形成する画像に応じたトナー像が形成される。

【0011】

例えば、現像装置２０は、現像剤を収容する収容領域２０Ａと、収容領域２０Ａに現像剤を搬送する搬送領域２０Ｂとを有する。収容領域２０Ａは、搬送領域２０Ｂよりも感光体１０寄りの位置に設けられる。現像装置２０は、前述した現像ローラ２１の他に、現像ローラ２１に現像剤を供給するオーガー２２を備える。オーガー２２は、トナー及びキャリアを含む現像剤を現像ローラ２１に供給する。

【0012】

オーガー２２は、現像剤を撹拌しながら搬送する撹拌搬送部材に相当する。例えば、現像装置２０は複数本のオーガー２２を備えており、複数のオーガー２２はサプライオーガー２３及びアドミクスオーガー２４を含む。サプライオーガー２３は現像ローラ２１に現像剤を供給する。アドミクスオーガー２４は、サプライオーガー２３に平行に延在し、且つサプライオーガー２３から見て現像ローラ２１とは反対側に配置されている。

【0013】

現像ローラ２１及びサプライオーガー２３は、現像装置２０の収容領域２０Ａに収容されている。アドミクスオーガー２４は、現像装置２０の搬送領域２０Ｂに収容されている。現像装置２０は、収容領域２０Ａと搬送領域２０Ｂを仕切る壁部２５と、サプライオーガー２３の軸線方向（図１の紙面に直交する方向）における壁部２５の端部に位置する開口とを有し、この開口を介して搬送領域２０Ｂの現像剤が収容領域２０Ａに移動する。但し、上記の開口にはアドミクスオーガー２４によって搬送された現像剤が溜まっていることが多いので、収容領域２０Ａ及び搬送領域２０Ｂの間では高い気密性が確保される。

【0014】

収容領域２０Ａにおいてサプライオーガー２３によって撹拌された現像剤は、現像ローラ２１によって保持される。現像装置２０は、例えば、アドミクスオーガー２４に対向する位置に配置されたＴＣセンサ２６を備える。ＴＣセンサ２６は、現像装置２０の内部に収容された現像剤の濃度を検出する。例えば、ＴＣセンサ２６は、現像剤の透磁率からトナーキャリア混合比を検出する透磁率センサである。

【0015】

現像装置２０は、キャリアから削られた外添剤を収容する外添剤収容部２７を有する。キャリアから削られた外添剤は、現像ローラ２１の回転によって生じる遠心力により、現像ローラ２１から飛散する。外添剤収容部２７は、例えば、現像ローラ２１の回転方向Ｒにおける下流側に設けられる。より具体的には、現像装置２０は、現像ローラ２１の回転方向Ｒの下流側に配置された第１壁部２８及び第２壁部２９を有し、第１壁部２８と第２壁部２９の間に外添剤収容部２７が設けられている。第１壁部２８は感光体１０に対向する第１端部２８ｂを有し、第２壁部２９は感光体１０に対向する第２端部２９ｂを有する。

【0016】

外添剤収容部２７は、第１端部２８ｂ及び第２端部２９ｂによって画成された開口２７ｂを有し、開口２７ｂから外添剤を受け入れる。現像装置２０は、外添剤収容部２７に外添剤を吸引する吸引装置２７ｃが接続される。吸引装置２７ｃは、例えば、現像装置２０の外壁面に設置される。具体例として、現像装置２０の当該外壁面にはフィルタが設けられており、吸引装置２７ｃは当該フィルタの外側に配置されている。吸引装置２７ｃは、例えば、ファンである。この場合、吸引装置２７ｃが回転することによって、現像ローラ２１から浮遊した外添剤が開口２７ｂから外添剤収容部２７の内部に進入し、この外添剤が外添剤収容部２７の内部に収容される。

【0017】

転写装置３０は、現像装置２０により感光体１０に現像されたトナー像を印刷媒体に転写する。一例として、転写装置３０は転写ローラ３１を含む。転写ローラ３１は、例えば、感光体１０の軸線と平行に延びる軸線を有する。転写ローラ３１の表面３２と感光体１０の表面１１とは互いに接触し、転写ローラ３１及び感光体１０の間に転写領域が形成される。転写ローラ３１は、感光体１０の表面１１に形成されたトナー像が印刷媒体に転写されるように、転写領域に搬送された印刷媒体に電界を印加する。トナー像は、転写ローラ３１によって、転写領域に搬送された印刷媒体に転写される。更に、画像形成装置１は、転写装置３０とクリーナ５０との間に配置された光学センサ４５を備える。光学センサ４５は、後述するパッチにおけるトナーの濃度を測定するために設けられる。

【0018】

クリーナ５０は、感光体１０の表面１１に残存するトナーを除去する。すなわち、クリーナ５０は、印刷媒体に転写されずに感光体１０の表面１１に残ったトナーを回収する。クリーナ５０は、回収したトナーの一時貯蔵スペースとして用いられる。クリーナ５０はブレード５１を有する。ブレード５１が感光体１０の表面１１に残存しているトナーを掻き取ることによって、クリーナ５０は感光体１０からトナーを除去してトナーを回収する。ブレード５１は、感光体１０の表面１１に接触するように、画像形成装置１の筐体に固定されている。

【0019】

図２は、クリーナ５０の内部構造を模式的に示す図である。図１及び図２に示されるように、クリーナ５０は、筒状を呈するトナー搬送経路５２と、トナー搬送経路５２の内部においてトナーを搬送する搬送部材５３とを有する。例えば、クリーナ５０は、トナー搬送経路５２の軸線に沿って延びる搬送方向Ｄ１に延在する２本の搬送部材５３と、２本の搬送部材５３の間に位置する仕切り壁５４とを有する。２本の搬送部材５３のうちの一方は、搬送方向Ｄ１の端部までトナーを搬送する。２本の搬送部材５３のうちの他方は、搬送方向Ｄ１の端部まで搬送されたトナーを搬送方向Ｄ１の反対方向Ｄ２に搬送し、反対方向Ｄ２の端部までトナーを搬送する。

【0020】

クリーナ５０は、感光体１０から現像装置２０のオーガー２２にトナーを移動させるトナーリターン経路７０を有する。図３は、トナーリターン経路７０の断面を模式的に示す図である。図３に示されるように、トナーリターン経路７０は、トナー搬送経路５２と現像装置２０の搬送領域２０Ｂとを連接する。例えば、トナーリターン経路７０は、トナー搬送経路５２からクリーナ５０の外部に延び出している。トナーリターン経路７０は、トナー搬送経路５２の端部５２ｂに入口７１を有する。例えば、トナー搬送経路５２は、現像装置２０に向かって突出する筒部５２ｃを有し、筒部５２ｃがトナーリターン経路７０に嵌め込まれている。

【0021】

トナーリターン経路７０は、例えば、トナー搬送経路５２から現像装置２０まで延びる筒状部７２と、筒状部７２の内部に配置されており筒状部７２の内部を通るトナーを崩すバネ部を含むトナー崩し部材７３とを有する。筒状部７２は、クリーナ５０から現像装置２０にトナーを供給する経路を画成する筒状体である。トナー崩し部材７３は、一例として、巻線が螺旋状に形成されたコイルスプリングである。

【0022】

図１に示されるように、画像形成装置１は、現像装置２０及びクリーナ５０を制御する制御部８０を有する。制御部８０は、例えば、キャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードを実行する。制御部８０は、トナーが消費されて現像装置２０におけるトナーの残量が閾値より小さくなったことに基づいてオーガー２２を駆動させることにより、キャリアリフレッシュモードの実行を制御する。トナーの残量とは、例えば、現像装置２０の内部に残されたトナーの量、又は現像装置２０の内部におけるトナーキャリア混合比を示している。現像装置２０におけるトナーの残量を算出する方法の１つとして、後述するようにトナーの濃度を測定する方法が挙げられる。しかしながら、現像装置２０におけるトナーの残量を算出する方法は、トナーの濃度を測定する方法に限定されない。

【0023】

例えば、制御部８０は、入力された画像情報（印刷物の情報）に応じてドット数をカウントするドットカウント部を有する。制御部８０は、印刷媒体の画像からカウントされたドット数、又は現像装置２０におけるトナーの濃度が閾値を超えたときに、キャリアリフレッシュモードを実行する。制御部８０は、画像からカウントされたドット数が閾値を超えたときにキャリアリフレッシュモードを実行してもよい。制御部８０は、現像装置２０におけるトナーの濃度が閾値を超えたときにキャリアリフレッシュモードを実行してもよい。また、制御部８０は、印刷媒体の画像からカウントされたドット数が閾値を超え、且つ現像装置２０におけるトナーの濃度が閾値を超えたときにキャリアリフレッシュモードを実行してもよい。この場合、キャリアリフレッシュモードの実行条件をより高精度に設定することができる。また、制御部８０は、トナーカートリッジ６０の動作時間が所定のカートリッジ動作時間閾値を超えたときに、キャリアリフレッシュモード及び前記トナー消費モードを実行してもよい。

【0024】

キャリアリフレッシュモードとは、現像装置２０の内部におけるトナーキャリア混合比が低い状態において現像ローラ２１を回転させることにより、キャリアから外添剤を除去するモードである。制御部８０は、キャリアリフレッシュモードにおいてトナー搬送経路５２から現像装置２０へのトナーの移動を停止させてもよい。キャリアリフレッシュモードは、例えば、印刷媒体への画像の形成が行われていないときに実行される。キャリアリフレッシュモードでは、現像装置２０の内部における現像剤のトナーキャリア混合比が低減された状態で現像ローラ２１が回転することにより、キャリアの表面が削られる。

【0025】

トナー消費モードとは、現像装置２０のトナーを感光体１０に移動させて現像装置２０におけるトナーキャリア混合比を低減させるモードである。制御部８０は、トナー消費モードであるときの搬送部材５３の回転速度を、トナー消費モードでないときの搬送部材５３の回転速度よりも遅くするように搬送部材５３の回転を制御する。制御部８０は、トナー消費モードを実行することによって、現像装置２０のトナーを感光体１０に移動させて現像装置２０におけるトナーキャリア混合比を低減させる。また、制御部８０は、トナー消費モードを実行した状態でキャリアリフレッシュモードを実行する。これにより、キャリアリフレッシュモードでは、現像ローラ２１の回転に伴ってキャリアの表面が削られて、キャリアから外添剤が除去される。例えば、制御部８０は、印刷媒体への画像の形成を行う印刷ジョブがないときにキャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードを実行する。制御部８０は、キャリアリフレッシュモードの実行回数が一定回数以上であるときにアラートを出力する。アラートは、例えば、現像装置２０の交換を促す旨のアラートである。

【0026】

次に、制御部８０によるキャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードの制御方法の例について図４のフローチャートを参照しながら説明する。前述したように、キャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードは、印刷ジョブがないときに実行される。より具体的には、印刷ジョブの終了後、及び夜間のいずれかに実行される。まず、制御部８０は、画像形成装置１におけるトナーの消費量が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１）。トナーの消費量が多いことは、キャリアに外添剤が付着してキャリアが汚染されている可能性が高いことを示している。例えば、制御部８０は、印刷ドット数をカウントし、カウントした印刷ドット数が一定値以上であるときに、トナーの消費量が閾値以上であると判定する。また、制御部８０は、トナーカートリッジ６０の稼動時間を積算し、積算したトナーカートリッジ６０の稼動時間が一定時間以上であるときに、トナーの消費量が閾値以上であると判定してもよい。

【0027】

ステップＳ１において、トナーの消費量が閾値以上でないと制御部８０が判定したときに、一連の工程を終了する。ステップＳ１において、トナーの消費量が閾値以上であると判定したときに、制御部８０は、キャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードを実行する（ステップＳ２）。このとき、トナーカートリッジ６０から現像装置２０へのトナーの補給を停止すると共に、現像装置２０が現像を行って現像剤のうちのトナーを感光体１０及びクリーナ５０に送り込む。

【0028】

そして、クリーナ５０の搬送部材５３の回転速度を印刷時よりも遅くする。これにより、クリーナ５０から現像装置２０へのトナーの戻りが遅くなるので、現像装置２０におけるトナーキャリア混合比が減少する。例えば、現像装置２０における印刷時のトナーキャリア混合比は５％以上且つ７％以下であり、現像装置２０におけるキャリアリフレッシュモード時のトナーキャリア混合比は１．５％以上且つ３．５％以下である。

【0029】

キャリアリフレッシュモード時の現像では、例えば、印刷時よりも薄いトナー像を形成する。そして、バイアス設定を印刷時よりも低い値とする。より具体的には、帯電装置４０の帯電電圧と現像装置２０への現像電圧（現像バイアス）との電位差であるクリーニングフィールドＶｃｌｎの値を低下させる。図５に示されるように、Ｖｃｌｎの値とトナーキャリア混合比との間には相関がある。トナーキャリア混合比を一定としたときにＶｃｌｎの値が所定値を超えると、キャリアが現像装置２０から感光体１０に飛散する現象が発生する。この現象は、図５のグラフの曲線より上側の領域において発生する。制御部８０は、この現象の発生を抑制するために、Ｖｃｌｎの値を印刷時よりも低下させる。具体例として、Ｖｃｌｎの値を１２０Ｖ以下に低下させる。これにより、現像装置２０から感光体１０にキャリアが移動することを抑制できる。

【0030】

現像装置２０におけるトナーキャリア混合比を印刷時よりも低下させた状態で現像ローラ２１が回転すると、キャリアから外添剤が擦り取られる。この外添剤は現像ローラ２１から遊離して外添剤収容部２７に入り込む。このとき、吸引装置２７ｃを動作させて外添剤収容部２７への外添剤の吸引を行ってもよい。以上のように、現像装置２０においてキャリアから外添剤が除去されることによってキャリアがリフレッシュされる。

【0031】

そして、制御部８０は、キャリアリフレッシュモードの実行回数をカウントアップする（ステップＳ３）。キャリアリフレッシュモードが終了した後には、Ｖｃｌｎの値を印刷時と同一の値にすると共に、搬送部材５３の回転速度を印刷時と同一の速度にしてクリーナ５０のトナーを現像装置２０に戻す。これにより、現像装置２０のトナーキャリア混合比をキャリアリフレッシュモードの実行前の状態に戻して、ＴＣセンサ２６によってトナーキャリア混合比が戻ったことを確認する。

【0032】

その後、制御部８０は、定電位のパッチを作成する（ステップＳ４）。このとき、定電位設定で作像されたパッチが作成される。そして、光学センサ４５が当該パッチにおけるトナー像の濃度を検出する。このトナー像の濃度は、現像剤の帯電量Ｑ／Ｍと相関がある。帯電量Ｑ／Ｍは、現像剤の帯電電荷量（Ｑ）と質量（Ｍ）との比を示している。現像剤の帯電量と当該トナー像の濃度とは略線形の関係にある。すなわち、当該トナー像の濃度が低いほど現像剤の帯電量は大きくなっており、当該トナー像の濃度が高いほど現像剤の帯電量は小さくなっている。光学センサ４５が当該トナー像の濃度を検出して現像剤の帯電量を算出することによって現像剤の劣化（帯電量の低下）を検出できる。ステップＳ５では、制御部８０が当該トナー像の読み取り濃度が規定値以下であるか否かを判定することにより、現像剤の帯電量が所定値以上であるか否かを判定する。

【0033】

ステップＳ５において、制御部８０は、定電位で作像されたパッチのトナー像の濃度が規定値以下であると判定したときにはキャリアリフレッシュモードの実行回数をリセットして（ステップＳ６）、一連の工程が終了する。ステップＳ５において、制御部８０は、定電位で作像されたパッチのトナー像の濃度が規定値以下でないと判定したときにはキャリアリフレッシュモードの実行回数がＮ回（但しＮは２以上の自然数）未満であるか否かを判定する（ステップＳ７）。一例としてＮの値は２である。

【0034】

ステップＳ７において、制御部８０は、キャリアリフレッシュモードの実行回数がＮ回未満であると判定したときには再度キャリアリフレッシュモードを実行する（ステップＳ２）。ステップＳ７において、制御部８０は、キャリアリフレッシュモードの実行回数がＮ回未満でないと判定したときには、例えば現像装置２０の交換を促すアラートを出力する（ステップＳ８）。その後、一連の工程が終了する。

【0035】

次に、画像形成装置１から得られる作用効果について説明する。制御部８０は、現像装置２０におけるトナーの残量が閾値より小さくなったことに基づいてオーガー２２を駆動させることにより、キャリアリフレッシュモードの実行を制御する。キャリアリフレッシュモードは、トナー消費モードによって現像装置２０におけるトナーキャリア混合比が低減した状態で実行される。従って、オーガー２２の駆動、及び現像ローラ２１の回転によって、現像装置２０のキャリアから外添剤を削って外添剤を除去することができる。その結果、キャリアをリフレッシュすることができるので、現像剤及び現像装置２０を長寿命化させることができる。

【0036】

現像装置２０は、キャリアから削られた外添剤を収容する外添剤収容部２７を有する。従って、キャリアから削り取った外添剤を外添剤収容部２７にため込むことができる。現像装置２０は、外添剤収容部２７に外添剤を吸引する吸引装置２７ｃが接続される。よって、現像ローラ２１から飛散した外添剤を吸引して外添剤収容部２７にため込むことができる。制御部８０は、キャリアリフレッシュモードの実行回数が一定回数（例えばＮ回）以上であるときにアラートを出力する。このアラートによって現像装置２０の交換を促すことができる。

【0037】

制御部８０は、印刷ジョブがないときにキャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードを実行する。従って、キャリアのリフレッシュを通常の印刷時でないタイミングで行うことができる。前述したように、制御部８０は、ドットカウント部を備え、ドットカウント部によってカウントされたドット数が閾値を超えたときにキャリアリフレッシュモード及びトナー消費モードを実行してもよい。この場合、トナーの消費量が閾値以上となった適切なタイミングでキャリアのリフレッシュを行うことができる。また、制御部８０は、トナーカートリッジ６０の動作時間がカートリッジ動作時間閾値を超えたときにキャリアリフレッシュモードを実行してもよい。このように、トナーの消費量をトナーカートリッジ６０の動作時間から判定することも可能である。

【0038】

画像形成装置１は、感光体１０の表面１１に残存するトナーを除去するクリーナ５０を備え、クリーナ５０は、搬送したトナーを現像装置２０に戻すトナーリターン経路７０を有する。制御部８０は、キャリアリフレッシュモードにおいてトナーリターン経路７０から現像装置２０へのトナーの移動を停止させてもよい。この場合、現像装置２０のトナーキャリア混合比を低下させることができる。制御部８０は、トナー消費モードであるときの搬送部材５３の回転速度を印刷時の搬送部材５３の回転速度よりも遅くするように搬送部材５３の回転を制御する。クリーナ５０の搬送部材５３の回転速度を遅くすることによってクリーナ５０の中にトナーをため込むことができるので、現像装置２０へのトナーの戻りを遅くして現像装置２０のトナーキャリア混合比を低下させることができる。

【0039】

更に、クリーナ５０は、２本の搬送部材５３と、仕切り壁５４とを有し、一方の搬送部材５３は搬送方向Ｄ１の端部までトナーを搬送する。そして、他方の搬送部材５３は搬送方向Ｄ１の反対方向Ｄ２にトナーを搬送し、反対方向Ｄ２の端部までトナーを搬送する。従って、クリーナ５０の内部に長時間トナーをため込むことができるので、現像装置２０のトナーキャリア混合比をより確実に低下させることができる。

【0040】

以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。

【0041】

例えば、上記では、制御部８０が、トナーカートリッジ６０の稼動時間を積算し、積算したトナーカートリッジ６０の稼動時間が一定時間以上であるときに、トナーの消費量が閾値以上であると判定する例について説明した。しかしながら、制御部８０は、トナーカートリッジ６０の重量が一定値以下であるときに、トナーの消費量が閾値以上であると判定してもよい。また、制御部８０は、トナーカートリッジ６０のトルクが一定値以上であるときに、トナーの消費量が閾値以上であると判定してもよい。このように、トナーの消費量の判定方法は、適宜変更可能である。以上のように、ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】