JP3474336B2 - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、トナー供給手段か
ら供給されるトナーを収容可能な本体ケースと、感光体
に本体ケース内のトナーを供給可能な現像ローラと、こ
の現像ローラを所定方向に回転駆動可能な現像ローラ駆
動手段と、現像ローラの外周面に圧接して当該現像ロー
ラ上にトナーを帯電しつつ薄層を形成する層厚規制部材
と、を備えた画像形成装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】画像形成装置においては、感光体と現像
装置等の周辺装置は，取扱い便宜上，一体的に組込まれ
て画像形成プロセスユニットを形成することが多い。図
５に、現像装置が組込まれた画像形成プロセスユニット
１１Ｐの従来構成を示す。 【０００３】図において、１２は感光体，１３は帯電
器，１６は廃トナー回収器，２１Ｐは現像装置である。 【０００４】ここにおいて、現像装置２１Ｐは、現像ロ
ーラ２３，供給ローラ２６，層厚規制部材２７，撹拌部
材２８等と、これら各構成部品（２３，２６，２７，２
８等）を所定の位置関係を持って保持するための本体ケ
ース２２とから構成されている。 【０００５】本体ケース２２は、トナー供給手段３１か
ら供給されるトナーを収容するトナー収容部２２Ｄと，
感光体１２と対向配置される前部開口部２２Ｆとを有し
ている。 【０００６】トナー供給手段３１は、トナー供給ホッパ
ー３２およびトナー供給オーガ３３，を含み、本体ケー
ス２２のトナー収容部２２Ｄへ所定量のトナーを供給可
能に形成されている。トナー供給ホッパー３２は、図５
中紙面と直交方向に本体ケース２２と位置ずれして配設
されており、当該ホッパー３２内のトナーはトナー供給
オーガ３３（トナー搬送スクリュー，スクリュー駆動手
段等）を駆動することにより本体ケース２２のトナー収
容部２２Ｄへ供給されるものとされている。 【０００７】 【０００８】現像ローラ２３は、本体ケース２２の前部
開口部２２Ｆに回転自在に設けられており、図示しない
現像ローラ駆動手段（駆動モータ，駆動回路等）を用い
て印字時には所定方向（図５中反時計回り方向）に回転
駆動される構成とされている。 【０００９】供給ローラ２６は、現像ローラ２３と接触
した状態で回転し、当該現像ローラ２３の外周面にトナ
ー収容部２２Ｄから送られて来たトナーを供給可能に設
けられている。 【００１０】層厚規制部材２７は、その先端部に設けら
れたシリコンゴム製のトナー規制部２７ａを現像ローラ
２３の外周面に押し当てて、当該外周面に供給ローラ２
６から供給されたトナーを帯電しつつ所定厚さの薄層と
することができるように設けられている。この層厚規制
部材２７によって層厚規制・帯電された現像ローラ２３
上のトナーは、感光体１２の静電潜像部分（露光部）へ
静電気力により供給される。 【００１１】上記画像形成プロセスユニット１１Ｐを図
示しない画像形成装置本体に装着後、初印字運転するに
は、トナー供給オーガ３３を駆動して本体ケース２２内
へのトナー初期供給を開始すると同時に、感光体１２お
よび現像ローラ２３等を回転駆動して露光・現像・転写
を行い、用紙上に画像形成する。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記画像形
成装置では、初印字運転時に現像ローラ２３が起動トル
ク不足で所定の回転速度に達しなかったり、回転不安定
となる事態が発生することがある。また、現像ローラ２
３や層厚規制部材２７のトナー規制部２７ａが損傷する
ことがある。 【００１３】そこで、現像ローラ駆動手段の駆動モータ
の大型化および駆動回路の大電流化を図ったり、現像ロ
ーラ２３と層厚規制部材２７との圧接力を減少すること
がなされることがあるが、これでは現今の小型化要請に
応じられないとともに、トナーの薄層化・帯電が不十分
となり印字品質が低下しやすい。 【００１４】本発明の目的は、上記事情に鑑み、初印字
運転時の現像ローラの起動トルクを低減しかつ現像ロー
ラや層厚規制部材の損傷を防止することができる画像形
成装置の現像装置を提供することにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】本発明は、トナー供給手
段から供給されるトナーを収容可能な本体ケースと、感
光体に本体ケース内のトナーを供給可能な現像ローラ
と、この現像ローラを所定方向に回転駆動可能な現像ロ
ーラ駆動手段と、現像ローラの外周面に圧接して当該現
像ローラ上にトナーを帯電しつつ薄層を形成する層厚規
制部材と、を備えた画像形成装置の現像装置において、
初印字運転時に供給されるトナーが前記現像ローラと前
記層厚規制部材との圧接位置以上の高さまで堆積される
時間を設定時間として設定しておき、前記トナー供給手
段を一定時間駆動する手段と、このトナー供給手段を一
定時間駆動する手段が駆動を開始してから該設定時間が
経過したことを条件に前記現像ローラ駆動手段を駆動制
御して前記現像ローラを回転させる遅延駆動制御手段と
を設けたことを特徴とする。 【００１６】かかる構成の発明では、供給されるトナー
が現像ローラと層厚規制部材との圧接位置以上の高さま
で堆積される時間を設定時間として設定しておく。そし
て、初印字運転時に一定時間駆動する手段によってトナ
ー供給手段を一定時間駆動する。遅延駆動制御手段は、
トナー供給手段を一定時間駆動する手段が駆動を開始し
てから該設定時間が経過したことを条件に現像ローラ駆
動手段を駆動制御して現像ローラを回転させる。つま
り、本体ケース内に所定量だけ初期供給されたトナーが
現像ローラと層厚規制部材との圧接位置以上の高さまで
堆積するまでは、現像ローラは回転されず、上記圧接位
置以上の高さまで堆積されてから現像ローラを回転させ
る。 【００１７】したがって、現像ローラは、必ずトナーが
付着した状態で層厚規制部材と接触することになり、両
者がトナーを介することなく直接接触される従来例に比
べて接触摩擦力が小さくなる。その結果、現像ローラの
起動トルクを低減しかつ現像ローラや層厚規制部材等の
損傷を防止できる。 【００１８】 【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。本現像装置（２１）は、図１および図２に
示す如く、基本的構成は従来例（図５）と同様とされて
いるが、一定時間駆動する手段と遅延駆動制御手段（４
２，４３）とを設け、初印字運転時に本体ケース２２内
にトナーが現像ローラ２３と層厚規制部材２７との圧接
位置以上の高さまで堆積するのを待って現像ローラ２３
を回転させて当該ローラ２３と層厚規制部材２７とがト
ナーを介することなく接触するのを阻止可能に構成され
ている。 【００１９】なお、本現像装置２１は、図４に示す如
く、タンデム方式のカラー画像形成装置に適用されてい
る。詳しくは、本現像装置２１は、各色（イエローＹ，
マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＢＫ）ごとの画像形成
プロセスユニット（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂ
Ｋ）の一構成部品として使用されている。各画像プロセ
スユニット（１１Ｙ〜１１ＢＫ）は、現像装置２１の他
に、感光体１２と，帯電器，トナー回収器，除電器等を
備えており、当該各ユニット（１１Ｙ〜１１ＢＫ）の上
方にはそれぞれ露光器（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８
ＢＫ）が配設されている。 【００２０】かかるカラー画像形成装置では、カラー画
像データは各色ごとに理論的に分解されかつ各色ごとの
露光器（１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫ）に入力さ
れ、各プロセスユニット（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１
１ＢＫ）で用紙カセット３Ｕ（３Ｄ）から用紙搬送手段
５０（駆動ローラ５１，従動ローラ５２，搬送ベルト５
３等）等を介して送られてきた用紙上に各カラー画像が
形成されるからフルカラー印刷することができる。な
お、１９は定着器である。 【００２１】なお、従来例（図５）と共通する構成要素
については同一の符号を付し、その説明を簡略化又は省
略する。 【００２２】検出手段は、トナー供給手段３１から本体
ケース２２のトナー収容部２２Ｄ内に初期供給されたト
ナーが現像ローラ２３と層厚規制部材２７との圧接位置
以上の高さまで堆積されたか否かを検出する手段であ
る。 【００２３】具体的には、トナー供給手段３１のトナー
供給オーガ３３が駆動開始してからの経過時間Ｔｉから
本体ケース２２のトナー収容部２２Ｄ内に初期供給され
たトナー量（堆積高さ）が推定できることに着目し、当
該経過時間Ｔｉが設定時間Ｔｓ以上となったか否かを検
出する制御装置４１のタイマー４７から検出手段を形成
している。 【００２４】ここにおいて、設定時間Ｔｓとしては、ト
ナー供給オーガ３３を駆動開始してから本体ケース２２
のトナー収容部２２Ｄ内に初期供給されたトナーが現像
ローラ２３と層厚規制部材２７との圧接位置以上の高さ
まで堆積されるのに要する時間として求められた実験値
が選定されている。 【００２５】ここにおいて、制御装置４１は、図２に示
す如く、カラー画像形成装置全体を駆動制御するもの
で、ＣＰＵ４２，ＲＯＭ４３，ＲＡＭ４４，インターフ
ェース（Ｉ／Ｆ）４５，表示器４６，タイマー４７，出
力ポート４８等から構成されている。出力ポート４８に
は、現像ローラ駆動手段２４（駆動モータ２４Ｍ，動力
伝達機構２４Ｄ等）およびスクリュー駆動手段３４（駆
動モータ３４Ｍ，動力伝達機構３４Ｄ等）等が接続され
ている。また、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４５には、
図示しないホストコンピュータが接続されている。 【００２６】遅延駆動制御手段は、本体ケース２２のト
ナー収容部２２Ｄ内に初期供給されたトナーが現像ロー
ラ２３と層厚規制部材２７との圧接位置以上の高さまで
堆積されたことを条件に、つまりトナー供給手段３１を
一定時間駆動する手段が駆動を開始してから該設定時間
が経過したことを条件に現像ローラ駆動手段２４を駆動
制御して現像ローラ２３を回転させる手段であり、この
実施形態では遅延駆動プログラムを格納したＲＯＭ４３
とＣＰＵ４２とから形成されており、図２に示すフロー
チャートのステップＳＴ１２，１３で実行される。 【００２７】次に、この実施形態の作用を図２に示すフ
ローチャートに基づき説明する。未使用の各画像形成プ
ロセスユニット（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ）
を画像形成装置本体１に装着した後、ホストコンピュー
タから出力された初印字運転指令（初期起動指令信号）
が入力される（ＳＴ１０のＹＥＳ）と、一定時間駆動す
る手段（ＣＰＵ４２）はトナー供給手段３１つまりトナ
ー供給オーガ３３のスクリュー駆動手段３４を駆動制御
して図示しないトナー搬送スクリューを一定時間回転駆
動する（ＳＴ１１）。これにより、トナー供給ホッパー
３２内のトナーはトナー搬送スクリューによって搬送さ
れて本体ケース２２のトナー収容部２２Ｄに初期供給さ
れる。 【００２８】タイマー４７によって、トナー供給オーガ
３３が駆動開始してからの経過時間Ｔｉが設定時間Ｔｓ
以上となったことが検出される（ＳＴ１２のＹＥＳ）
と、遅延駆動制御手段（４２，４３）は現像ローラ駆動
手段２４を駆動制御して現像ローラ２３を回転させる。 【００２９】これにより、現像ローラ２３の回転と同時
にトナーが当該ローラ２３と層厚規制部材２７との間に
侵入し、両者（２３，２７）が直接接触するのが阻止さ
れる。そのため、現像ローラ２３の起動トルクが従来例
に比べて低減されるとともに現像ローラ２３や層厚規制
部材２７の損傷が防止される。 【００３０】しかして、この実施形態によれば、一定時
間駆動する手段（４２）と遅延駆動手段（４２，４３）
とを設け、初印字運転時に本体ケース２２内にトナーが
現像ローラ２３と層厚規制部材２７との圧接位置以上の
高さまで堆積されたことを条件に現像ローラ２３を回転
させるので、現像ローラ２３の起動トルクを低減しかつ
現像ローラ２３や層厚規制部材２７の損傷を防止でき
る。 【００３１】 【発明の効果】本発明によれば、一定時間駆動する手段
と遅延駆動制御手段とを設け、初印字運転時に本体ケー
ス内にトナーが現像ローラと層厚規制部材との圧接位置
以上の高さまで堆積されたことを条件に現像ローラを回
転させるので、初印字運転時の現像ローラの起動トルク
を低減しかつ現像ローラや層厚規制部材の損傷を防止で
きる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。 【図２】同じく、電気的・電子的構成を説明するための
ブロック図である。 【図３】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。 【図４】同じく、本現像装置を組込んだカラー画像形成
装置を説明するための図である。 【図５】現像装置の従来構成を説明するための図であ
る。 【符号の説明】 ２１ 現像装置 ２２ 本体ケース ２３ 現像ローラ ２４ 現像ローラ駆動手段 ２７ 層厚規制部材 ３１ トナー供給手段 ４２ ＣＰＵ（遅延駆動制御手段） ４３ ＲＯＭ（遅延駆動制御手段） ４７ タイマー（検出手段）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 トナー供給手段から供給されるトナーを
   収容可能な本体ケースと、感光体に本体ケース内のトナ
   ーを供給可能な現像ローラと、この現像ローラを所定方
   向に回転駆動可能な現像ローラ駆動手段と、現像ローラ
   の外周面に圧接して当該現像ローラ上にトナーを帯電し
   つつ薄層を形成する層厚規制部材と、を備えた画像形成
   装置の現像装置において、初印字運転時に 供給されるトナーが前記現像ローラと前
   記層厚規制部材との圧接位置以上の高さまで堆積される
   時間を設定時間として設定しておき、 前記トナー供給手段を一定時間駆動する手段と、このト
   ナー供給手段を一定時間駆動する手段が駆動を開始して
   から該設定時間が経過したことを条件に前記現像ローラ
   駆動手段を駆動制御して前記現像ローラを回転させる遅
   延駆動制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装
   置の現像装置。