JP2012022119A - トナーカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリアの無駄を軽減することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】有底筒状の長尺体のトナーカートリッジを装着可能な、トリクル現像方式の画像形成装置であって、トナーカートリッジは、長手方向の一方の端部近傍に排出口を有し、内部空間に、排出口に近い側から順に第１、第２仕切り部材が内壁に沿って設けられ、排出口が存在する側の端部から第１仕切り部材までの空間に、第一現像剤が、第１仕切り部材と第２仕切り部材との間の空間に第一現像剤よりキャリア濃度が高い第二現像剤が収容されてなり、現像器内への現像剤の補給のために２つの仕切り部材を排出口に向かって滑動させ、第一及び第二現像剤の何れが補給されているかを監視し(S1203）、第一現像剤の補給期間において、現像器から排出される現像剤の排出量が、第二現像剤の補給期間における排出量よりも少なくなるように、排出量を制御する(S1202)。
【選択図】図１２

Description

本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特にトリクル現像方式の現像器を使用する画像形成装置において、現像剤の無駄を軽減する技術に関する。

プリンタ、複写機等の画像形成装置に用いられる現像方式として、一成分現像方式と二成分現像方式とがある。一成分現像方式においては、現像剤としてトナーのみが用いられるのに対し、二成分現像方式では、現像剤としてトナーとキャリアの二成分が用いられる。
二成分現像方式は、トナーとキャリアとを摩擦接触させることによって両者を所定の極性に荷電させるため、一成分現像剤を用いた一成分現像方式よりも、トナーの受けるストレスが少ないという特徴を有している。キャリアの表面積はトナーよりも大きいことから、トナーがキャリア表面に付着することによってキャリアが汚れることも少ない。

しかしながら、キャリアは、長期間使用されると、キャリア表面が汚れ等により汚染されたり、削れたりしてその帯電能力が次第に低下してゆく。その結果、トナーとの混合性が低下し、濃度ムラや白部へトナーが付着するかぶり等の画質劣化を招いたり、トナーが装置内に飛散しやすくなり、装置内がトナーで汚染されやすくなったりするという問題が生じる。

この問題を解決するため、現像器内に新しい現像剤を少量ずつ補給しながら現像器内の現像剤を排出口から排出して、帯電能力が低下したキャリアを新しいキャリアに置換する現像方式、いわゆるトリクル現像方式が用いられるようになってきている。
このトリクル現像方式を用いることにより、二成分現像方式におけるキャリアの帯電能力の低下を抑制し、画質の劣化や装置内の汚染を防止することができる。

特開２００１−１６６５９３号公報 特開２００７−３２２８４０号公報

しかしながら、トリクル現像方式では、画像形成処理で現像器内のトナーが消費されると、新たに現像剤が補給されるとともに、当該補給によって現像器内の現像剤量が増量しないように、一定量の現像剤が排出口から排出されるので、現像器内に補給されてから、まだあまり時間が経過していない、劣化の少ないキャリアがほとんど使用されることなく、無駄に排出されてしまうという不具合が生じる。

これに対し、特許文献２に開示されているように、トナーとキャリアとを分離し、両者を別々に補給することとし、キャリアの劣化のタイミングに合わせてキャリアを補給することも考えられるが、補給機構や補給制御機構が複雑化するという問題がある。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、簡易な構成でキャリアの無駄を軽減することが可能なトリクル現像方式の画像形成装置及び当該画像形成装置に装着するトナーカートリッジを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る画像形成装置は、トナーカートリッジから現像器内に現像剤を補給しながら現像器内の現像剤を現像器外へ排出して現像剤のキャリアを置換するトリクル現像方式の画像形成装置であって、前記トナーカートリッジは、有底筒状をした長尺体であり、長手方向の一方の端部近傍に現像剤の排出口を有し、内部の現像剤収容空間に、排出口に近い側から順に第１、第２の仕切り部材が長尺体内壁に沿って滑動自在に設けられ、排出口が存在する側の長尺体の端部から第１の仕切り部材までの空間に、第一現像剤が収容され、第１の仕切り部材と第２の仕切り部材との間の空間に第一現像剤よりキャリア濃度が高い第二現像剤が収容された構成であり、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されているときに、前記現像器内への現像剤の補給のために前記２つの仕切り部材を前記排出口に向かって滑動させることにより、現像剤を第一現像剤、第二現像剤の順に前記現像器内に補給させる滑動駆動手段と、前記現像器内に第一現像剤が補給されているか、第二現像剤が補給されているかを監視する監視手段と、前記現像器内に第一現像剤の補給が行われている期間において、前記現像器から排出される現像剤の排出量が、前記現像器内に第二現像剤の補給が行われている期間における前記排出量よりも少なくなるように、排出量を制御する排出量制御手段と、を備える。

前記第一現像剤は、トナーのみから構成され、第二現像剤は、トナーとキャリアから構成され、前記排出量制御手段は、第一現像剤の補給が行われている期間において、現像剤の排出を抑止することとすることができる。さらに、前記第１及び第２仕切り部材は、内周面がねじ切り加工された貫通孔を有する板状の部材であり、前記トナーカートリッジは、外周面全体がねじ切り加工され、前記排出口が存在する側の端部から前記長手方向他端を貫通するように伸び、前記第１及び第２仕切り部材の各貫通孔を貫通して当該貫通孔の内周面と螺合する長尺の回転軸部材を有し、前記滑動駆動手段は、前記回転軸部材を回動させて前記２つの仕切り部材を前記排出口に向かって滑動させることとすることができる。

又、本発明の一形態に係るトナーカートリッジは、現像器内に現像剤を補給しながら現像器内の現像剤を現像器外へ排出して現像剤のキャリアを置換するトリクル現像方式の画像形成装置に着脱可能なトナーカートリッジであって、有底筒状をした長尺体であり、長手方向の一方の端部近傍に充填剤の排出口を有し、内部の現像剤収容空間に、排出口に近い側から順に第１、第２の仕切り部材が長尺体内壁に沿って滑動自在に設けられ、排出口が存在する側の長尺体の端部から第１の仕切り部材までの空間に、第一現像剤が収容され、第１の仕切り部材と第２の仕切り部材との間の空間に第一現像剤よりキャリア濃度が高い第二現像剤が収容された構成とすることができる。

前記第１及び第２仕切り部材は、内周面がねじ切り加工された貫通孔を有する板状の部材であり、前記トナーカートリッジは、外周面全体がねじ切り加工され、前記排出口が存在する側の端部から前記長手方向他端を貫通するように伸び、前記第１及び第２仕切り部材の各貫通孔を貫通して当該貫通孔の内周面と螺合する長尺の回転軸部材を有することとすることができる。さらに、前記第一現像剤は、トナーのみから構成され、第二現像剤は、トナーとキャリアから構成されることとすることができる。

上記構成を備えることにより、未使用のトナーカートリッジの装着後、第一現像剤、第一現像剤よりもキャリア濃度が高い第二現像剤の順に現像剤が現像器内に補給され、第一現像剤が補給されている期間は、第二現像剤が補給されている期間よりも現像剤の排出量が少なくなるように制御されるので、現像器内に新しいキャリアがかなり残っている状態（例えば、新品の現像器の駆動を開始してからの時間経過が短く、劣化のない、新しいキャリアがかなり残っている状態やトナーカートリッジを交換してからの時間経過が短く、交換前のトナーカートリッジから補給された劣化のない、新しいキャリアがかなり残っている状態）において、新しいキャリアの補給量を少なくすると共に、当該補給に伴うキャリアの排出量を少なくするように調整でき、劣化していない、新しいキャリアが無駄に排出されるのを有効に防止することができる。

さらに、第一現像剤の補給期間の経過後に、キャリア濃度が高い第二現像剤が補給されると共に、現像剤の排出量が多くなるように制御されるので、現像器内における滞留期間が長くなり、劣化がすすんだキャリアが排出されやすくし、当該キャリアを新たに補給された劣化のない、新しいキャリアと置換しやすくすることができ、劣化したキャリアが多く現像器内に滞留することによってキャリアのトナー帯電能力が低下するのを有効に防止することができる。

プリンタ１の構成を示す図である。 現像器１３Ｙの構成を示す横断面図である。 現像器１３Ｙの搬送スクリュー５２Ｙ、攪拌スクリュー５３Ｙ周辺の詳細な構成を示す、図２のＣ−Ｃ線における矢視断面図である。 シャッター６３Ｙの外観斜視図である。 シャッター６３Ｙの外観分解斜視図である。 トナーカートリッジ、サブホッパー、現像器の構成を示す斜視図である。 トナーカートリッジ１３１Ｙの長手方向の断面図を示す図である。 第一仕切り部材１３１３Ｙの幅方向の断面図及びその変形例を示す図である。 サブホッパー１３２Ｙの詳細な構成を示す図である。 制御部４００の構成と制御部４００の制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。 サブホッパー１３２Ｙから対応する現像器１３Ｙ内への現像剤の補給制御を行う現像剤補給制御処理の動作を示すフローチャートである。 制御部４００が行う現像剤排出制御処理の動作を示すフローチャートである。

(実施の形態)
以下、本発明に係る一形態の画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
［１］プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ１の構成について説明する。図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す図である。プリンタ１は、トナー及びキャリアの二成分の現像剤を用いたトリクル現像方式のプリンタであり、同図に示すように、画像プロセス部１００、給紙部２００、定着装置３００、制御部４００、操作パネル５００等を備えている。

プリンタ１は、ネットワーク（例えばＬＡＮ）に接続され、外部の端末装置（不図示）や操作パネル５００から印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを記録シートへ多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂと表し、各再現色に関連する構成要素の番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂを添字として付加する。

画像プロセス部１００は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂ、露光部２０、中間転写ベルト３０、二次転写ローラ６０などを有している。作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部１０Ｙの構成について説明する。
作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１Ｙと、その周囲に配設された帯電器１２Ｙ、トリクル現像方式の現像器１３Ｙ、一次転写ローラ１４Ｙ、および感光体ドラム１１Ｙを清掃するためのクリーナ１５Ｙなどを有しており、感光体ドラム１１Ｙ上にＹ色のトナー像を作像する。

現像器１３Ｙは、感光体ドラム１１Ｙに対向し、感光体ドラム１１Ｙに帯電トナーを搬送する。図２は、現像器１３Ｙの構成を示す横断面図である。同図に示すように、現像器１３Ｙは、現像ハウジング５０Ｙ、現像ローラ５１Ｙ、搬送スクリュー５２Ｙ、攪拌スクリュー５３Ｙ、規制部材５４Ｙ、トナー濃度センサ５５Ｙなどを備える。
現像ハウジング５０Ｙは、現像ローラ５１Ｙの回転軸方向（以下、「軸方向」という。）に伸びる内部空間を有する長尺状の容器であり、当該内部空間は、軸方向に伸びる隔壁５０３Ｙにより、紙面上下方向に区画され、上方の区画（以下、「現像室５０１Ｙ」という。）には、現像ローラ５１Ｙと搬送スクリュー５２Ｙが収容され、下方の区画（以下、「攪拌室５０２Ｙ」という。）には、攪拌スクリュー５３Ｙが収容され、両スクリューは、隔壁５０３Ｙを挟んで上下方向に隣接するように配置されている。又、現像ローラ５１Ｙは、現像室５０１Ｙにおける、感光体ドラム１１Ｙと対向する位置に設けられた開口部５７Ｙの近傍に回転自在に配置され、外表面にトナーとキャリアからなる、符号Ｄで示す現像剤を担持し、感光体ドラム１１に帯電トナーを供給する。

隔壁５０３Ｙの軸方向両端部の近傍には、それぞれ、開口部（不図示）が設けられ、両開口部を介して現像室５０１Ｙと攪拌室５０２Ｙとが相互に連通されるように構成されている。これにより、現像ハウジング５０Ｙの内部空間に収容されている、現像剤Ｄが、現像室５０１Ｙと攪拌室５０２Ｙとの間を循環できるようにされている。
現像ローラ５１Ｙ、搬送スクリュー５２Ｙ、攪拌スクリュー５３Ｙは、それぞれが駆動モータ１６Ｙの駆動力を受けて同図の矢印で示す方向に回転駆動され、カラーとモノクロのモード実行時にはそのモードに応じて回転速度が低速と高速に切り替えられる。なお、１つの駆動モータ１６Ｙではなく、別々のモータで現像ローラ５１、搬送スクリュー５２などを別々に回転駆動するとしても良い。

図３は、現像器１３Ｙの搬送スクリュー５２Ｙ、攪拌スクリュー５３Ｙ周辺の詳細な構成を示す、図２のＣ−Ｃ線における矢視断面図である。同図においては、現像器１３Ｙの軸方向の一方の端部（以下、「第一端部」という。）側周辺部のみが示され、他端部（以下、「第二端部」という。）の構成は省略されている。同図に示すように、現像室５０１Ｙと攪拌室５０２Ｙは、軸方向に延び、隔壁５０３Ｙにより紙面上下方向に仕切られているが、第一端部側に設けられた開口部５９Ｙ及び図示しない第二端部側に設けられた開口部において、相互に連通されている。

又、現像室５０１Ｙは、軸方向の長さが攪拌室５０２Ｙの当該長さよりも第一端部側に向かって長くなっている。攪拌室５０２Ｙに現像剤Ｄが供給されると、現像剤Ｄは、攪拌スクリュー５３Ｙにより、軸方向に沿って第一端部側から第二端部側に向けて（符号５８６の矢印で示す方向に）搬送され、第二端部側の開口部を介して現像室５０１Ｙに供給される。

なお、後述するサブホッパー１３２Ｙから補給される現像剤は、攪拌室５０２Ｙの第一端部側の端部に設けた補給口から供給されるものとする。
攪拌室５０２Ｙから現像室５０１Ｙに供給された現像剤Ｄは、搬送スクリュー５２Ｙにより、軸方向に沿って第二端部側から第一端部側に向けて（符号５８８の矢印で示す方向に）搬送される。この搬送過程において、現像剤Ｄの一部が現像ローラ５１Ｙに供給される。第一端部側に搬送される現像剤Ｄは、符号５８９の矢印で示すように、開口部５９Ｙを介して攪拌室５０２Ｙに循環されるものと、符号５８７の点線の矢印示すように、開口部５９Ｙを横切って、現像ハウジング５０Ｙにおける、攪拌室５０２Ｙよりも突出している部分（以下、「突出部５８Ｙ」という。）に搬送されるものとに分岐される。そして、突出部５８Ｙに搬送された現像剤Ｄは、突出部５８Ｙに設けられた排出口６２Ｙから現像器１３Ｙの外部へ排出される。

搬送スクリュー５２Ｙは、回転軸５２０Ｙ上に軸方向に巻き回された螺旋羽根が設けられてなり、現像室５０１Ｙの第一端部から第二端部までの間に亘る長さになっている。搬送スクリュー５２Ｙの螺旋羽根は、開口部５９Ｙに対向する、符号５２１Ｙで示す範囲の部分（以下、「逆巻き部５２１Ｙ」という。）を除いて、現像室５０１Ｙに収容されている現像剤を第二端部側から第一端部側に向かう方向（図３の右方向）に搬送する向きに形成されている。

逆巻き部５２１Ｙにおいては、搬送方向が逆向き、すなわち第一端部側から第二端部側に向かう方向（同図の左方向）に搬送する向きになるように形成されている。この逆巻き部５２１Ｙを設けることにより、現像室５０１Ｙの突出部５８Ｙ側に現像剤が搬送されにくくなるので、排出口６２Ｙから排出される現像剤量が多くなりすぎないように、調製することができる。

突出部５８Ｙは、断面が円形状の円筒部材になっており、その周面の最下の部分に透孔としての排出口６２Ｙが設けられている。この突出部５８Ｙには、排出口６２Ｙを開閉するための円筒状のシャッター６３Ｙが外嵌されている。
図４は、シャッター６３Ｙの外観斜視図であり、図５は、シャッター６３Ｙの外観分解斜視図である。両図に示すように、シャッター６３Ｙは、円筒部６４Ｙと、円筒部６４Ｙの一方端を塞ぐ底部６５Ｙと、底部６５Ｙの中央部に形成された回転軸部材６７Ｙとを有する有底円筒部材であり、円筒部６４Ｙの周面の一部には、透孔６６Ｙが設けられている。透孔６６Ｙの大きさは、突出部５８Ｙに設けられた排出口６２Ｙの大きさと略同一である。

又、円筒部６４Ｙの内径は、突出部５８Ｙの外径と略同一であり、シャッター６３Ｙは、円筒部６４Ｙの内周面が突出部５８Ｙの外周面に略接触した状態で、回転軸部材６７Ｙがステッピングモータ（以下、他のステッピングモータと区別するため、「シャッター駆動用モータ」という。）７１Ｙ（図３参照）により回転駆動されることにより、周方向に回転自在となるように構成されている。そして、透孔６６Ｙは、上記の略接触状態で、回転されたときに、所定の回転位置で、突出部５８Ｙに設けられた排出口６２Ｙと互いに重なり合うことが可能な円筒部６４Ｙの周面上の所定の位置に形成される。

これにより、制御部４００によりシャッター駆動用モータ７１Ｙを制御して回転軸部材６７Ｙの回転量を調整することにより、透孔６６Ｙが排出口６２Ｙと重なり合う状態（排出口６２Ｙが開の状態）と、両者が重ならない状態（排出口６２Ｙが閉の状態）を切替えることができる。その結果、現像器１３Ｙが駆動中において、現像器１３Ｙから外部へ排出する現像剤量を調整することができる。

図２の説明に戻って、規制部材５４は、その先端が現像ローラ５１Ｙの表面との間に所定の間隙を有するように配置され、現像位置において現像ローラ５１の表面上の現像剤量が適切な量になるようにその間隙を通る現像剤量を規制する。
トナー濃度検出センサ５５Ｙは、トナーとキャリアからなる二成分現像剤の透磁率を計測することにより、現像剤のトナー濃度を検出する透磁率センサであり、検出部５５１Ｙが現像ハウジング５０Ｙに設けられた孔を介して現像ハウジング５０Ｙの内部に延出されており、検出部５５１Ｙにより現像ハウジング５０内の現像剤Ｄのトナーとキャリアの比率をトナー濃度として検出して、その検出信号を制御部４００に出力する。

図１の説明に戻って、各作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの各現像器（図１では、作像部１０Ｙに対応する現像器のみ符号１３Ｙを付し、他の現像器については、符号を省略している。）に連結し、各現像器に現像剤を補給する補給機構として、トナーカートリッジ１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂ及びサブホッパー１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｂが各作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの上方位置に配されている。以下、上記補給機構のことを「現像剤補給機構」と呼ぶこととする。

トナーカートリッジ１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂは、プリンタ１の前面に設けられた図示しない専用ドアを開けることにより外部に取り出したり、外部から新たなトナーカートリッジを装填したりすることが出来る。図６は、トナーカートリッジ、サブホッパー、現像器の構成を示す斜視図である。実際には、これらの構成は作像ユニットの数だけ存在するが、ここでは、代表的に黄色（Ｙ）のものだけ示す。他の色の構成もトナー色が異なる以外は基本的に同一構成である。

トナーカートリッジ１３１Ｙは、同図に示すように長尺で有底の円筒状の形状をしており、内部に現像剤を充填する空間を有しており、サブホッパー１３２Ｙと連結されている側の端部近傍に充填された現像剤をサブホッパー１３２Ｙに補給するための排出口１３１１Ｙが形成されている。トナーカートリッジ１３１Ｙの内部には、長手方向の一端（サブホッパー１３２Ｙと連結されている側の一端）から他端を貫通して延伸する回転軸部材１３１２Ｙが設けられ、当該回転軸部材１３１２Ｙは、ステッピングモータ１３１７Ｙにより回転駆動される。

図７（ａ）は、トナーカートリッジ１３１Ｙの長手方向の断面図を示す。同図に示すように、トナーカートリッジ１３１Ｙの内部空間は、中央部に貫通孔を有する第一仕切り部材１３１３Ｙによって２つの区画に分割されている。さらに、排出口１３１１Ｙが設けられた側と反対側の端部には、第一仕切り部材１３１３Ｙと共にトナーカートリッジ１３１Ｙ内を排出口１３１１Ｙに向かって滑動することにより、内部空間内に充填される現像剤を排出口１３１１Ｙへと導く第二仕切り部材１３１４Ｙが配置されている。第二仕切り部材１３１４Ｙは、第一仕切り部材１３１３Ｙと同一の構造を有する。図８（ａ）は、第一仕切り部材１３１３Ｙの幅方向の断面図である。同図に示すように、第一仕切り部材１３１３Ｙの貫通孔の内周面の全周には、ねじ切り加工されたねじ切り部１３１３Ｙａが形成されている。

又、第一仕切り部材１３１３Ｙの外周面には、トナーカートリッジ１３１Ｙの内周壁との間に適度の摩擦が生じるように、多数本の毛を植毛したブラシ部１３１３Ｙｂが形成されている。これにより、第一仕切り部材１３１３Ｙが、回転軸部材１３１２Ｙとともに回転しないように調整することができる。第二仕切り部材１３１４Ｙについても同様に調整することができる。

ブラシ部１３１３Ｙｂの毛の材質としては、６ナイロン、１２ナイロン、ポリエステル、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、アクリル、レーヨン、ポリプロピレン等を用いることができる。
なお、第一仕切り部材１３１３Ｙにブラシ部１３１３Ｙｂを形成する代わりに、図８（ｂ）に示すように、断面が略Ｔ字形状の突起部１３１３Ｙｃを形成し、当該突起部１３１３Ｙｃを、図８（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ１３１Ｙの内壁に形成した、断面が略Ｃ字形状で開口部が幅狭に構成されたレール溝１３１６Ｙに摺嵌して、第一仕切り部材１３１３Ｙが、回転軸部材１３１２Ｙとともに回転しないように調整することとしてもよい。第二仕切り部材１３１４Ｙについても同様に調整することができる
図７（ａ）の説明に戻って、第一仕切り部材１３１３Ｙにより分割された各区画には、それぞれ、キャリア濃度が異なる現像剤１３１５Ｙａ、１３１５Ｙｂが充填されている。具体的には、排出口１３１１Ｙが形成された側の区画に充填されている現像剤１３１５Ｙａのキャリア濃度が、もう一方の区画に充填されている現像剤１３１５Ｙｂのキャリア濃度よりも低くなるように各現像剤が構成されている。本実施の形態では、現像剤１３１５Ｙｂを、トナーとキャリアからなる二成分現像剤とし、現像剤１３１５Ｙａを、当該キャリアを除去したトナーのみからなる一成分の現像剤とする。

トナーカートリッジに充填する現像剤１３１５Ｙａの量は、例えば、現像器内からキャリアを排出することなく、現像器内にトナー補給をしながら、印刷処理を行った場合に、現像器内のキャリアが劣化し、帯電能力が低下し始めるまでに消費されるトナー量を、予め実験により求めておき、当該トナー量に相当する現像剤１３１５Ｙａの量をトナーカートリッジへの初期充填量として決定することができる。

現像剤１３１５Ｙａの充填量を上記のようにして決定した量に調整してトナーカートリッジ１３１Ｙを作成することにより、後述する現像剤排出制御処理において、トナーカートリッジ１３１Ｙから現像剤１３１５Ｙａが補給されている期間は、現像器から現像剤の排出を抑止し、まだ劣化していないキャリアが無駄に排出されないようにすることができるとともに、現像器内のキャリアが劣化し始めるタイミングに合わせて、現像器内の現像剤を排出しながら、新しいキャリアを含む現像剤１３１５Ｙｂを現像器内に補給し、劣化したキャリアを新しいキャリアと置換させ、キャリアの帯電能力の低下を効果的に防止することができる。

各区画への現像剤の充填は、例えば、トナーカートリッジ１３１Ｙの両端部近傍の、各区画に対応する位置にそれぞれ現像剤を充填するための充填口を設け、トナーカートリッジの排出口１３１１Ｙを閉じ、第一仕切り部材１３１３Ｙと第二仕切り部材１３１４Ｙを現像剤未充填の状態で図７（ａ）に示すように、初期位置に配置した状態で、排出口１３１１Ｙがある端部側の充填口から現像剤１３１５Ｙａを、もう一方の端部側の充填口から現像剤１３１５Ｙｂを充填することにより行うことができる。このとき、両仕切り部材が長手方向に動かないようにするため、回転軸部材１３１２Ｙを、回転しないように固定しておく。なお、充填後、各充填口は、現像剤が外部に漏れ出さないようにキャップ等により封止される。

又、トナーカートリッジ内における第一及び第二仕切り部材の上記初期位置への配置は、例えば、トナーカートリッジの容器の一端部に回転可能に回転軸部材１３１２Ｙを取り付けた後、回転軸部材１３１２Ｙの他端部から第一及び第二仕切り部材１３１３Ｙ、１３１４Ｙを、その貫通孔を介して挿入し、回転軸部材１３１２Ｙを回転させながら、第一及び第二仕切り部材１３１３Ｙ、１３１４Ｙをそれぞれ上記初期位置まで滑動させることにより行うことができる。又、容器の他端部は、例えば、中央部に回転軸部材１３１２Ｙを回転可能に貫通させる貫通孔を設けたキャップ部材等で閉じることができる。

回転軸部材１３１２Ｙは、外周面全体が、ねじ切り加工されており、第一及び第二仕切り部材１３１３Ｙ、１３１４Ｙの各ねじ切り部と螺合するように構成されている。そして、回転軸部材１３１２Ｙがステッピングモータ１３１７Ｙにより回動されることにより、ねじ切り部において回転軸部材１３１２Ｙと螺合している第一及び第二仕切り部剤１３１３Ｙ、１３１４Ｙが、それぞれ、ねじ送り作用によってトナーカートリッジ１３１Ｙの内周壁に沿いながら排出口１３１１Ｙに向かって滑動する。図８（ｂ）、図８（ｃ）は、第一及び第二仕切り部剤１３１３Ｙ、１３１４Ｙが、排出口１３１１Ｙに向かって滑動する様子を示す図である。

これにより、異なる区画の現像剤が、混合されないように、区画順に互いに異なるキャリア濃度の現像剤をサブホッパー１３２Ｙに排出させることができる。
次にサブホッパー１３２Ｙの構成について説明する。図９は、サブホッパー１３２Ｙの詳細な構成を示す図である。サブホッパー１３２Ｙは、その内部に掻き揚げパドル１３２１Ｙ、サブホッパー残量センサ１３２２Ｙ、スパイラルローラ１３２３Ｙ等を有し、その外壁には図６に示すように、ステッピングモータ１３３Ｙが設けられ、当該ステッピングモータ１３３Ｙは、スパイラルローラ１３２３Ｙと連結されている。

掻き揚げパドル１３２１Ｙは、スパイラルローラ１３２３Ｙの本体の一部に固定されており、ステッピングモータ１３３Ｙにより、スパイラルローラ１３２３Ｙと掻き揚げパドル１３２１Ｙが回転駆動される。これにより、トナーカートリッジ１３１Ｙより排出された、サブホッパー１３２Ｙ内の現像剤が、その下部に設けられた出口から適量ずつ現像器１３Ｙ（ここでは、現像器１３Ｙの攪拌室５０２Ｙ）へ繰り出される。

サブホッパー残量センサ１３２２Ｙは、ピエゾセンサで、現像剤から圧力を受けなくなることを検出することにより、サブホッパー１３２Ｙ内の現像剤がエンプティになったことを検出する。ここでは、２００ｍｓの周期で、サブホッパー残量センサ１３２２Ｙから制御部４００へ検出結果が出力され、制御部４００は、エンプティが検出されると、ステッピングモータ１３１７Ｙを回転駆動させて、トナーカートリッジ１３１Ｙからサブホッパー１３２Ｙ内に現像剤を補給させる。

図１の説明に戻って、中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、駆動ローラ４０と従動ローラ５０に張架されて矢印Ｃ方向に周回駆動される。又、従動ローラ５０の下方には、中間転写ベルト３０上に残留するトナーを除去するためのクリーナ７０が配置されている。
露光部２０は、内部にＹ〜Ｂ色の画像形成のための四個のレーザダイオード、ポリゴンミラー、及び走査レンズ等を備えるプリントヘッド２１、Ｙ〜Ｂ色の画像形成のための４個の反射ミラー２２等を備え、制御部４００からの駆動信号によりＹ〜Ｂ色の画像形成のためのレーザ光を発し、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの各感光体ドラムを露光走査する。この露光走査により、帯電器１２Ｙにより帯電された感光体ドラム１１Ｙ上に静電潜像が形成される。作像部１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの各感光体ドラム上にも同様にして静電潜像が形成される。

各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成される。形成されたトナー像は、作像部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂの各一次転写ローラ（図１では、作像部１０Ｙに対応する一次転写ローラのみ符号１４Ｙを付し、他の一次転写ローラについては、符号を省略している。）により、中間転写ベルト３０上の同じ位置で重ね合わされるように、中間転写ベルト３０上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラ６０による静電力の作用により中間転写ベルト３０上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。

トナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着装置３００に搬送され、記録シート上のトナー像（未定着画像）が、定着装置３００において加熱及び加圧されて記録シートに熱定着された後、排出ローラ８０により排紙トレイ６００に排出される。
給紙部２００は、記録シート（図１の符号Ｓで表す）を収容する給紙カセット２０１と、給紙カセット２０１内の記録シートを搬送路２０２上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ２０３と、繰り出された記録シートを、二次転写位置６１に送り出すタイミングをとって記録シートを搬送するタイミングローラ対２０４などを備えている。

給紙カセット２０１は、１つに限定されず、複数であってもよい。記録シートとしては、大きさや厚さの異なる用紙（普通紙、厚紙）やＯＨＰシートなどのフィルムシートを利用できる。給紙カセットが複数ある場合には、大きさ又は厚さ又は材質の異なる記録シートを複数の給紙カセットに収納することとしてもよい。
タイミングローラ対２０４は、同じ位置に重ね合わされるように中間転写ベルト３０上に一次転写されたトナー像が二次転写位置６１に搬送されるタイミングに合わせて記録シートをニ次転写位置６１に搬送し、中間転写ベルト３０に当接させる。そして、ニ次転写ローラ６０により中間転写ベルト３０上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。

繰り出しローラ２０３、タイミングローラ対２０４等の各ローラは、搬送モータ（不図示）を動力源とし、歯車ギヤやベルトなどの動力伝達機構（不図示）を介して回転駆動される。この搬送モータとしては、例えば、高精度の回転速度の制御が可能なステッピングモータが使用される。
定着装置３００は、定着ローラと加圧ローラを有し、両ローラ間に形成される定着ニップ部に、トナー像が二次転写された記録シートを挿入して記録シートを加圧状態で加熱して、当該トナー像を記録シートに熱定着させる。定着ローラには、ハロゲンヒータ等の発熱体が内包され、この発熱体のオン・オフを制御部４００により、制御することで、定着装置３００の温度制御が行われる。なお、定着装置の加熱方式は、上記のような熱ローラ方式に限定されず、例えば、電磁誘導加熱方式であってもよいし、抵抗発熱体による加熱方式であってもよい。

又、定着ローラは、駆動モータ等の駆動力により回転し、定着ローラの回転に伴って加圧ローラが従動回転する。この回転の制御は、制御部４００により行われる。操作パネル５００は、複数の入力キーと液晶表示部を備え、液晶表示部の表面にはタッチパネルが積層されている。タッチパネルからのタッチ入力又は入力キーからのキー入力により、ユーザからの指示を受取り、制御部４００に通知する。

［３］制御部の構成
図１０は、制御部４００の構成と制御部４００の制御対象となる主構成要素との関係を示す図である。制御部４００は、所謂コンピュータであって、同図に示されるように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部４０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０４、画像データ記憶部４０５、累積現像剤補給量カウンタ４０６Ｙ、４０６Ｍ、４０６Ｃ、４０６Ｂなどを備える。

通信Ｉ／Ｆ部４０２は、ＬＡＮカード、ＬＡＮボードといったＬＡＮに接続するためのインターフェースである。ＲＯＭ４０３には、画像プロセス部１００、給紙部２００、定着装置３００、操作パネル５００を制御するためのプログラム、後述する現像剤補給制御処理、現像剤排出制御処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。
ＲＡＭ４０４は、ＣＰＵ４０１のプログラム実行時のワークエリアとして用いられる。
画像データ記憶部４０５は、通信Ｉ／Ｆ部４０２や図示しない画像読取部を介して入力された、印刷用の画像データを記憶している。

累積現像剤補給量カウンタ４０６Ｙ〜４０６Ｂは、それぞれ、対応する色のサブホッパーから、現像剤を現像器内に補給するためのステッピングモータ（１３３Ｙ、１３３Ｍ、１３３Ｃ、１３３Ｂ）の累積パルス数をカウントする。ＣＰＵ４０１は、カウントされた累積パルス数に基づいて、対応するサブホッパーから現像器内への累積現像剤補給量（現像器内へ補給される累積現像剤量）を算出する。

具体的には、累積パルス数と現像剤の累積補給量との対応関係を示すテーブルを予めＲＯＭに記憶させておき、ＣＰＵ４０１は、当該テーブルを参照することにより、累積現像剤補給量を算出する。なお、累積パルス数のカウント値は、対応する色のトナーカートリッジが交換される毎に、０に初期化される。
又、ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ６０３に格納されている各種プログラムを実行することにより、画像プロセス部１００、給紙部２００、定着装置３００、操作パネル５００、各色用の現像器のシャーターに対するシャッター駆動用モータ７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｂ、及びステッピングモータ１３３Ｙ〜１３３Ｂ等を制御する。さらに、ＣＰＵ４０１は、それぞれ後述する、現像剤補給機構の制御と現像剤補給制御処理、現像剤排出制御処理を行う。

［４］現像剤補給機構の制御
現像剤補給機構の制御には大きく分けてトナーカートリッジ１３１Ｙ、１３１Ｍ、１３１Ｃ、１３１Ｂから対応するサブホッパー１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｂへの現像剤補給制御と、サブホッパー１３２Ｙ、１３２Ｍ、１３２Ｃ、１３２Ｂから対応する現像器内への現像剤の補給制御がある。ここでは、代表的に黄色（Ｙ）のものだけ示す。他の色に関する現像剤補給機構の制御もトナー色が異なる以外は基本的に同一制御である。

前者の制御では、サブホッパー１３２Ｙ内のサブホッパー残量センサ１３２２Ｙの出力に基づいて、トナーカートリッジ１３１Ｙからサブホッパー１３２Ｙ内に現像剤が補給される。具体的には、サブホッパー残量センサ１３２２Ｙにより、サブホッパー１３２Ｙ内の現像剤がエンプティになったことが検出されると、制御部４００によってステッピングモータ１３１７Ｙが回転駆動されて、トナーカートリッジ１３１Ｙから、サブホッパー１３２Ｙ内に現像剤が補給される。

後者の制御は、補給量決定制御と補給制御とからなる。補給量決定制御では、制御部４００は、現像器１３Ｙが駆動中に、現像器１３Ｙ内のトナー濃度センサ５５より現像剤Ｄのトナー濃度の検出結果を取得し、検出されたトナー濃度と予め定められた目標トナー濃度との差分に応じて現像剤の補給量を決定する。なお、差分と現像剤補給量の関係は、予め実験により求められ、両者の対応関係を示すテーブルが、ＲＯＭ４０３に記憶されているものとする。そして、制御部４００は、ＲＯＭ４０３から当該テーブルを読出して、現像剤の補給量を決定するものとする。なお、上記テーブルは、補給する現像剤の種類（現像剤１３１５Ｙａ、１３１５Ｙｂ）に応じて、それぞれ作成しておくこととし、補給される現像剤に対応するテーブルを用いて、現像剤の補給量を決定することとしてもよい。

補給制御では、制御部４００は、補給量決定制御により決定した補給量を補給するのに必要な時間だけ、サブホッパー１３２Ｙ内のスパイラルローラ１３２３Ｙと連結されているステッピングモータ１３３Ｙを駆動させ、現像器１３Ｙ内に現像剤を補給する。
図１１は、後者の制御の動作を示すフローチャートである。制御部４００は、所定周期（例えば、１秒の周期）で、現像器１３Ｙ内のトナー濃度センサ５５より現像剤Ｄのトナー濃度（ｔ）の検出結果を取得する。これと並行して、制御部４００は、ｔが目標トナー濃度の下限値に相当する閾値１より低いか否かを判定する（ステップＳ１１０１）。

ｔが閾値１より低い場合（ステップＳ１１０１：ＹＥＳ）、目標トナー濃度（ここでは、上限値と下限値の中間値を目標トナー濃度とする。）とｔとの差分に応じて現像剤の補給量を決定し、決定した補給量を補給するために必要なパルス数だけステッピングモータ１３３Ｙを回転駆動させてサブホッパー１３２Ｙから現像器１３Ｙ内に現像剤を補給させる（ステップＳ１１０２）。

現像剤の補給後、ｔが閾値１と目標トナー濃度の上限値に相当する閾値２との間の濃度に調整された場合又は、ｔが閾値２を超えた場合には（ステップＳ１１０３：ＹＥＳ）、制御部４００は、ステッピングモータ１３３Ｙの駆動を停止させて、サブホッパー１３２Ｙから現像器１３Ｙ内への現像剤の補給を停止する（ステップＳ１１０４）。
ステップＳ１１０１の判定結果が否定的である場合には（ステップＳ１１０２：ＮＯ）、制御部４００は、ステップＳ１１０３の処理に移行する。又、ステップＳ１１０３の判定結果が否定的である場合（ステップＳ１１０３：ＮＯ）、又は、ステップＳ１１０４の処理の後、制御部４００は、処理終了指示があるまで、ステップＳ１１０１〜Ｓ１１０４の処理を繰り返す。

ここで、制御部４００は、電源オフの指示が入力された場合や、印刷ジョブ終了後、所定時間次の印刷ジョブの入力がなかった場合等に、処理終了指示がされたと判定する（ステップＳ１１０５：ＹＥＳ）。
又、補給制御には、印刷ジョブ実行中に行われる通常トナー補給制御と、プリントジョブを中断して行われる強制トナー補給制御とがある。通常トナー補給制御では、補給可能な最大時間はプリントのための現像器駆動時間であり、プリント中は律速されるので、プリント中に目標のトナー濃度に達することができない場合があるのに対して、強制トナー補給制御では、トナー濃度が目標のトナー濃度になるまで現像剤補給機構（トナーカートリッジ１３１Ｙ、サブホッパー１３２Ｙ）と現像器１３Ｙとを駆動させる。

［５］現像剤排出制御処理の動作
ここでは、代表的に黄色（Ｙ）についての現像剤排出制御処理の動作ものだけ示す。他の色についてもトナー色が異なる以外は基本的に同一動作が行われる。
図１２は、制御部４００が行う現像剤排出制御処理の動作を示すフローチャートである。制御部４００は、自装置に新しいトナーカートリッジ１３１Ｙが装着されたことを検出すると（ステップＳ１２０１）、シャッター駆動用モータ７１Ｙを制御してシャッター６３Ｙの透孔６６Ｙが、排出口６２Ｙと重ならない位置にくるように、シャッター６３Ｙの回転軸部材６７Ｙを回転させ、排出口６２Ｙを閉状態にし、累積現像剤補給量を示す変数ｃを０に初期化する（ステップＳ１２０２）。

ここで、ステップＳ１２０１の検出は、例えば、トナーカートリッジ１３１Ｙにその識別番号を記録したＩＣチップを付加し、当該識別番号を制御部４００が読み取って記憶しておき、その後、識別番号の変更を監視し、当該変更を検出することにより行うことができる。又、操作パネル５００からのユーザ入力により、検出することとしてもよい。後述するステップＳ１２０７の処理においても同様にして、トナーカートリッジ１３１Ｙが交換されたか否かを検出することができる。

図１１に示すフローチャート（ステップＳ１１０２）に従って、サブホッパー１３２Ｙから現像器１３Ｙ内に現像剤が補給されると（ステップＳ１２０３：ＹＥＳ）、制御部４００は、累積現像剤補給量カウンタ４０６Ｙを介してステッピングモータ１３３Ｙの累積パルス数をカウントし、カウントされた累積パルス数に基づいて累積現像剤補給量（ｃ）を算出する（ステップＳ１２０４）。

ｃが閾値に到達している場合（ステップＳ１２０５：ＹＥＳ）、制御部４００は、シャッター駆動用モータ７１Ｙを制御してシャッター６３Ｙの透孔６６Ｙが、排出口６２Ｙと重なり合う位置にくるように、シャッター６３Ｙの回転軸部材６７Ｙを回転させ、排出口６２Ｙを開状態にする（ステップＳ１２０６）。
なお、ｃが閾値に到達するまでの間、排出が抑止されている現像剤が、突出部５８Ｙに滞留するのを防ぐため、制御部４００は、周期的に一定時間（例えば、１、２秒間）搬送スクリュー５２Ｙを逆回転させて、突出部５８Ｙに滞留している現像剤を、開口部５９Ｙに向けて搬送させ、開口部５９Ｙを介して攪拌室５０２Ｙ側に導くものとする。

ここで、閾値は、トナーカートリッジ１３１Ｙ内の現像剤１３１５Ｙａの初期充填量（未使用時の現像剤１３１５Ｙａの充填量）に相当する値に設定されている。
次に、制御部４００は、トナーカートリッジ１３１Ｙが交換されたか否かを判定し（ステップＳ１２０７）、交換されている場合には（ステップＳ１２０７：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０２の処理に移行する。一方、トナーカートリッジ１３１Ｙが交換されていない場合には（ステップＳ１２０７：ＮＯ）、制御部４００は、さらに、ｃが、トナーカートリッジ１３１Ｙ内に初期充填された総現像剤量（未使用時の現像剤１３１５Ｙａ、１３１５Ｙｂの総充填量）に達したか否かにより、トナーカートリッジ１３１Ｙがエンプティになったか否かを判定する（ステップＳ１２０８）。

ｃが、総現像剤量に達しておらず、トナーカートリッジ１３１Ｙがエンプティになっていない場合には（ステップＳ１２０７：ＮＯ）、制御部４００は、ステップＳ１２０２の処理に移行し、トナーカートリッジ１３１Ｙがエンプティになっている場合には（ステップＳ１２０７：ＹＥＳ）、現像剤排出制御処理を終了する。
このように、サブホッパー１３２Ｙから現像器１３Ｙ内に補給される現像剤の累積現像剤補給量（ｃ）が、現像剤１３１５Ｙａの初期充填量に達していない期間（サブホッパー１３２Ｙから、キャリアを含まない、トナーのみからなる現像剤１３１５Ｙａが現像器１３Ｙ内に補給されている期間）においては、現像器１３Ｙの排出口６２Ｙが閉状態になるように制御され、現像器１３Ｙからキャリアが排出されないので、現像器内に補給されてからあまり時間が経過していない、帯電能力の低下が少ないキャリア（例えば、現像器が新品の場合には、当該現像器の駆動を開始してからの時間経過が短いキャリア、現像器が新品でない場合には、交換前のトナーカートリッジから補給されてからの時間経過が短いキャリア）が無駄に排出されるのを有効に防止することができる。

又、上記期間経過後には、キャリアを含む現像剤１３１５Ｙｂの補給と、現像器１３Ｙ内の現像剤の排出が開始されるので、現像器内における滞留期間が長くなり、帯電能力が低下したキャリアを新しいキャリアと置換し、現像器１３Ｙ内のキャリアの帯電能力の低下を有効に防止することができる。
（変形例）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。

（１）本実施の形態では、トナーカートリッジ交換後、先に現像器内に補給する現像剤を、キャリアを含まない現像剤（現像剤１３１５Ｙａ）としたが、先に補給する現像剤は、キャリアを含まない現像剤に限定されず、後に補給する現像剤（現像剤１３１５Ｙｂ）よりもキャリア濃度が低いものであればよい。この場合には、例えば、キャリア濃度が低い現像剤が、現像器内に補給されている期間において、現像器内の排出口６２Ｙと、シャッター６３Ｙの透孔６６Ｙとの重なり度合いを調整（例えば、排出口６２Ｙが半開状態になるように調整）して、全開状態よりも、現像剤の排出量が少なくなるように制御することとすればよい。

（２）本実施の形態においては、累積現像剤補給量（ｃ）を算出し、ｃが閾値を超えるか否かにより、現像剤１３１５Ｙａが現像器１３Ｙ内に補給されている期間を検出することとしたが、サブホッパー内に、トナー濃度センサを配置して、トナーカートリッジから排出される現像剤のトナー濃度を検出することにより、当該期間を検出することとしてもよい。

（３）本実施の形態では、現像剤の排出制御を、排出口の開閉を制御することにより、行うこととしたが、他の方法、例えば、現像器内の現像剤の界面レベルを検出し、界面が所定レベルを超えた場合に、現像剤を現像器外に排出することにより、行うこととしてもよい。例えば、参考文献（特開２００１−１６６５９３号公報、段落８６〜９０、図６、図７）に開示されているように、現像器内に現像剤の界面レベルを検出するレベルセンサを設け、界面レベルが所定より高い状態にあると判断されたときに、攪拌スクリューを一定時間逆回転させて現像剤の排出を行うこととしてもよい。

又、現像器内の排出口を、所定の高さにある位置に設け、サブホッパーからキャリアを含む現像剤が当該現像器内に補給されることにより、現像器内の現像剤の界面レベルが、当該排出口の高さまで上昇したときに、現像剤が当該排出口から排出されるようにすることとしてもよい（例えば、特開２００１−１９４９０８号公報、段落４０、図２の記載を参照）。

本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特にトリクル現像方式の現像器を使用する画像形成装置において、現像剤の無駄を軽減する技術として利用できる。

１ プリンタ
１０Ｙ〜１０Ｂ 作像部
１１Ｙ 感光体ドラム
１３Ｙ 現像器
１３Ｙａ 現像ローラ
１４Ｙ 一次転写ローラ
１５Ｙ、７０ クリーナ
１６Ｙ 駆動モータ
２０ 露光部
３０ 中間転写ベルト
４０ 駆動ローラ
５０ 従動ローラ
５０Ｙ 現像ハウジング
５１Ｙ 現像ローラ
５２Ｙ 搬送スクリュー
５３Ｙ 攪拌スクリュー
５４Ｙ 規制部材
５５Ｙ トナー濃度センサ
５８Ｙ 突出部
５９Ｙ 開口部
６０ 二次転写ローラ
６２Ｙ、１３１１Ｙ 排出口
６３Ｙ シャッター
７１Ｙ〜７１Ｂ シャッター駆動用モータ
８０ 排出ローラ
１００ 画像プロセス部
１３１Ｙ〜１３１Ｂ トナーカートリッジ
１３２Ｙ〜１３２Ｂ サブホッパー
１３３Ｙ〜１３３Ｂ ステッピングモータ
２００ 給紙部
３００ 定着装置
５００ 操作パネル
６００ 排紙トレイ
１３１２Ｙ 回転軸部材
１３１３Ｙ 第一仕切り部材
１３１４Ｙ 第二仕切り部材
１３１５Ｙａ、１３１５Ｙｂ 現像剤
１３１６Ｙ レール溝

Claims (6)

1. トナーカートリッジから現像器内に現像剤を補給しながら現像器内の現像剤を現像器外へ排出して現像剤のキャリアを置換するトリクル現像方式の画像形成装置であって、
   前記トナーカートリッジは、有底筒状をした長尺体であり、長手方向の一方の端部近傍に現像剤の排出口を有し、内部の現像剤収容空間に、排出口に近い側から順に第１、第２の仕切り部材が長尺体内壁に沿って滑動自在に設けられ、排出口が存在する側の長尺体の端部から第１の仕切り部材までの空間に、第一現像剤が収容され、第１の仕切り部材と第２の仕切り部材との間の空間に第一現像剤よりキャリア濃度が高い第二現像剤が収容された構成であり、
   前記トナーカートリッジが前記画像形成装置本体に装着されているときに、前記現像器内への現像剤の補給のために前記２つの仕切り部材を前記排出口に向かって滑動させることにより、現像剤を第一現像剤、第二現像剤の順に前記現像器内に補給させる滑動駆動手段と、
   前記現像器内に第一現像剤が補給されているか、第二現像剤が補給されているかを監視する監視手段と、
   前記現像器内に第一現像剤の補給が行われている期間において、前記現像器から排出される現像剤の排出量が、前記現像器内に第二現像剤の補給が行われている期間における前記排出量よりも少なくなるように、排出量を制御する排出量制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一現像剤は、トナーのみから構成され、第二現像剤は、トナーとキャリアから構成され、
   前記排出量制御手段は、第一現像剤の補給が行われている期間において、現像剤の排出を抑止する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第１及び第２仕切り部材は、内周面がねじ切り加工された貫通孔を有する板状の部材であり、
   前記トナーカートリッジは、外周面全体がねじ切り加工され、前記排出口が存在する側の端部から前記長手方向他端を貫通するように伸び、前記第１及び第２仕切り部材の各貫通孔を貫通して当該貫通孔の内周面と螺合する長尺の回転軸部材を有し、
   前記滑動駆動手段は、前記回転軸部材を回動させて前記２つの仕切り部材を前記排出口に向かって滑動させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 現像器内に現像剤を補給しながら現像器内の現像剤を現像器外へ排出して現像剤のキャリアを置換するトリクル現像方式の画像形成装置に着脱可能なトナーカートリッジであって、
   有底筒状をした長尺体であり、長手方向の一方の端部近傍に充填剤の排出口を有し、内部の現像剤収容空間に、排出口に近い側から順に第１、第２の仕切り部材が長尺体内壁に沿って滑動自在に設けられ、排出口が存在する側の長尺体の端部から第１の仕切り部材までの空間に、第一現像剤が収容され、第１の仕切り部材と第２の仕切り部材との間の空間に第一現像剤よりキャリア濃度が高い第二現像剤が収容された構成である
   ことを特徴とするトナーカートリッジ。
5. 前記第１及び第２仕切り部材は、内周面がねじ切り加工された貫通孔を有する板状の部材であり、
   前記トナーカートリッジは、外周面全体がねじ切り加工され、前記排出口が存在する側の端部から前記長手方向他端を貫通するように伸び、前記第１及び第２仕切り部材の各貫通孔を貫通して当該貫通孔の内周面と螺合する長尺の回転軸部材を有する
   ことを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
6. 前記第一現像剤は、トナーのみから構成され、第二現像剤は、トナーとキャリアから構成される
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のトナーカートリッジ。

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