JP4058217B2

JP4058217B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4058217B2
Application number: JP2000067334A
Authority: JP
Inventors: 篤哉大慈彌
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: JP2001255729A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、少量の現像剤でトナー濃度を自己制御することができる現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、少量の現像剤でトナー濃度を自己制御することができる現像装置を備えた画像形成装置が知られている。少量の現像剤でトナー濃度を自己制御するシステムとは、トナー濃度の変化に伴う現像剤の嵩の変化により、現像剤担持体上の現像剤とトナー収容部のトナー補給口から補給されるトナーとの接触状態を変化させて、現像剤中へのトナー取り込み状態を変化させ、トナー濃度を自己制御するシステムである（特開平９−２２１７８号公報、特開平９−１９７８３３号公報参照）。このシステムの現像装置は、通常の二成分現像方式に比べ、磁性キャリアが少なく、装置のトルクが大幅に減少し、磁性キャリアの動きによってトナーの取り込みを行うため、トナー濃度（トナーと磁性キャリアとの混合比率）を検知調整する手段を簡素化できる。さらに、パドル・スクリュー等の攪拌部材を省略することも可能になる。よって、小型化、低コスト化に有利である。
【０００３】
ところで、装置本体に装着前の未使用状態の現像装置では、トナー濃度を予め調整した初期現像剤が、現像剤収容部近傍に設けられた初期現像剤収容部に密閉された状態で収容されている。この初期現像剤のトナー濃度は、現像剤中の磁性キャリアの量を変化させることで調整できる。そして、未使用状態の現像装置を装置本体に装着する際に、現像剤収容部と初期現像剤収容部とを隔てるシール部材が剥がされる。これにより、初期現像剤が初期現像剤収容部から現像剤収容部内に投入され、初期現像剤が現像剤担持体上に均一に担持されるようになっている。
【０００４】
また、未使用状態の現像装置では、現像剤担持体上の現像剤にトナーを供給するためのトナー補給口を有するトナー収容部にトナーが密閉された状態で収容されている。トナー補給口内でのトナーの凝集やトナー収容部からのトナー飛散をさけるためである。そして、未使用状態の現像装置を装置本体に装着する際に、トナー補給口とトナー収容部とを隔てるシール部材が剥がされる。これにより、トナーがトナー補給口に供給されるようになっている。
【０００５】
未使用状態の現像装置が装置本体へ装着されると、画像形成装置の制御部が現像装置装着部のセンサ１０８からの装着検知信号を検知する。この検知信号によって、一般には現像剤担持体とトナー収容部内に設けられたトナー供給部材とが駆動ギヤを介して同時に回転し始め、現像剤収容部内の初期現像剤が現像剤担持体表面へ担持され、トナーが現像剤担持体上の現像剤へ補給されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように、現像装置を装置本体へ装着後、現像剤担持体とトナー供給部材とが同時に回転し始めると、現像剤収容部からの現像剤が現像剤担持体表面に均一に担持されていない状態で、トナーがトナー補給口より現像剤担持体表面上に補給される虞がある。現像剤担持体上で現像剤が均一に担持されていないままトナーが補給されると、現像剤が十分に担持されていない部分でトナー濃度が上昇してしまう。その結果、画像形成開始時に地汚れ等の異常画像が発生してしまう不具合が生じる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像装置を装置本体へ装着した際、現像剤担持体上で現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止し、画像形成開始時に地汚れのない良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、内部に第一の磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤収納部と、該現像剤収容部に該現像剤担持体の現像剤搬送方向上流側から隣接し、収容されているトナーが該現像剤担持体上の現像剤に接触して取り込まれるようにトナー補給口を有するトナー収容部と、該トナー収容部内のトナーを該トナー補給口に供給するトナー供給部材とを有する現像装置を備え、未使用状態の該現像装置を装置本体へ装着する際に現像剤が該現像剤収容部内に投入される画像形成装置において、未使用状態の上記現像装置が装置本体へ装着されたときに、画像形成の準備のために上記現像剤担持体及び上記トナー供給部材の駆動の制御を行う制御手段を設け、該制御手段を、上記現像剤担持体の回転を開始させ前記現像剤収容部内に投入されている現像剤が上記現像剤担持体の回転によって該現像剤担持体上に均一に担持された後に、上記トナー供給部材によるトナーの供給を開始させるように構成したものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記トナー供給部材は回転によってトナーを供給することを特徴とするものである。
【０００９】
これらの画像形成装置においては、現像装置を装置本体に装着したとき、先ず始めに現像剤担持体のみが回転し始め、現像剤担持体の回転により現像剤収容部からの現像剤が現像剤担持体上で均一化される。その後にトナー供給部材にるトナー供給を始め、トナーがトナー補給口から現像剤担持体上の現像剤に供給される。したがって、現像剤担持体上で現像剤の担持が不十分な部分にトナーが補給されることがなく、現像剤担持体上の現像剤において部分的なトナー濃度の上昇を防止することが可能となる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記制御手段として、該トナー供給部材の回転を該現像剤担持体の回転開始から所定の時間停止させるクラッチを該トナー供給部材に設けることを特徴とするものである。
【００１１】
この画像形成装置においては、現像装置を装置本体に装着後、現像剤担持体が回転し始めても、トナー供給部材に設けられたクラッチによりトナー供給部材が回転しない。現像剤担持体の回転により現像剤収容部からの現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後に、クラッチによりトナー供給部材が回転し始め、トナーがトナー補給口から現像剤担持体上の現像剤に供給される。したがって、現像剤担持体上で現像剤の担持が不十分な部分にトナーが補給されることがなく、現像剤担持体上の現像剤において、部分的なトナー濃度の上昇を防止することが可能となる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記制御手段として、駆動源に連動して回転する駆動ギヤと勘合する回転ギヤを有するとともに、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とがネジで螺合され、少なくとも装着前は、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とが相対移動可能な状態で螺合され、装着後相対移動が止まって螺合が完了すると、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とが一体回転することを特徴とするものである。
【００１３】
この画像形成装置においては、現像装置を装置本体に装着後、現像剤担持体が回転し始めても、回転ギヤの回転軸とトナー供給部材の回転軸とが相対移動可能な状態で螺合されているため、トナー供給部材が回転しない。回転ギヤの回転により相対移動が止まって螺合が完了すると、トナー供給部材が回転し始める。そのため、現像剤担持体の回転により現像剤収容部からの現像剤が現像剤担持体上で均一化された後に、トナー供給部材の回転によりトナーがトナー補給口から現像剤担持体上の現像剤に供給される。したがって、現像剤担持体上で現像剤の担持が不十分な部分にトナーが補給されることがなく、現像剤担持体上の現像剤において部分的なトナー濃度の上昇を防止することが可能となる。また、この画像形成装置においては、制御手段としてクラッチのような複雑な部品を追加する必要がない。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記現像剤収容部内の現像剤が上記現像剤担持体上に均一に担持された後、上記回転ギヤの回転軸と上記トナー供給部材の回転軸とが一体回転し始めることを特徴とするものである。
【００１５】
この画像形成装置においては、現像装置を装置本体に装着後、現像剤収容部内の現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後、回転ギヤの回転軸とトナー供給部材の回転軸とが一体回転し始めるので、現像剤担持体上で現像剤の担持が不十分な部分にトナーが補給されることがなく、現像剤担持体上の現像剤において、部分的なトナー濃度の上昇を防止することができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記制御手段として、駆動源と連動して回転するとともに、所定の回転角度範囲でのみ上記トナー供給部材の回転ギヤと勘合する駆動ギヤを有し、少なくとも装着前は、該駆動ギヤと該トナー供給部材の回転ギヤとが非勘合状態であることを特徴とするものである。
【００１７】
この画像形成装置においては、現像装置を装置本体に装着後、現像剤担持体が回転し始めても、装着時は駆動ギヤと回転ギヤとが非勘合状態とされているため、トナー供給部材は回転しない。駆動ギヤが回転し始め、駆動ギヤとトナー供給部材の回転ギヤとが勘合すると、トナー供給部材が回転し始める。そのため、現像剤担持体の回転により現像剤収容部からの現像剤が現像剤担持体上で均一化された後に、トナー供給部材の回転によりトナーがトナー補給口から現像剤担持体上の現像剤に供給される。したがって、現像剤担持体上で現像剤の担持が不十分な部分にトナーが補給されることがなく、現像剤担持体上の現像剤において、部分的なトナー濃度の上昇を防止することが可能となる。また、この画像形成装置においては、制御手段としてクラッチのような複雑な部品を追加する必要がない。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記現像剤収容部は、上記第一の現像剤規制部材よりも現像剤搬送方向上流側に配設された第二の現像剤規制部材を有し、該第二の現像剤規制部材は、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すべく、該現像剤担持体との間隔が設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この画像形成装置においては、現像剤のトナー濃度が上昇すると、第二の現像剤規制部材が現像剤担持体上で嵩の増加した現像剤の通過を規制し、規制された現像剤によってトナー補給口が塞がれて現像剤担持体上の現像剤へのトナーの取りこみ量が減少する。逆に現像剤のトナー濃度が減少すると、現像剤の嵩が減少するため、トナー補給口が塞がれずに現像剤担持体上の現像剤へトナーが取り込まれる。したがって、現像剤のトナー濃度を常にほぼ一定濃度の範囲に保つことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、プリンタという）の現像装置に適用した一実施形態について説明する。図１は、現像装置の概略構成図である。図２は、現像装置の制御部を含む制御ブロック図である。まず、プリンタ全体の構成及び動作について説明する。図１において、像担持体としての感光体ドラム１は、図中矢印ａ方向に回転駆動されながら図示しない帯電手段で一様に帯電された後、潜像形成手段としての光書き込み装置により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は後述する現像装置により現像され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、図示しない転写装置及び定着装置により用紙上に転写・定着される。なお、転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナーは、図示しないクリーニング装置により感光体ドラム１から除去される。
【００２１】
図２において、制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３とを有している。制御部１００には、操作部１０４、潜像形成手段１０５、現像手段駆動部１０６、感光体駆動部１０７、センサ１０８等が接続されている。この制御部１００では、操作部１０４からの入力信号に基づいて、潜像形成手段１０５、現像手段駆動部１０６、感光体駆動部１０７等を制御する。潜像形成手段１０５により感光体ドラム１上に潜像が形成され、感光体駆動部１０７により感光体ドラム１が回転駆動されると、後述するように現像手段駆動部１０６により現像スリーブ４及びアジテータ９が回転駆動され、感光体ドラム１上の潜像が現像される。なお、未使用状態の現像装置がプリンタ本体に装着されると、制御部１００に対して装着部に設けられたセンサ１０８から装着検知信号が送られる。装着検知信号を検知した制御部１００は、後述するように、現像手段駆動部１０６を駆動させ、現像剤収容部からの現像剤を現像ローラ上に担持させる。
【００２２】
次に、現像装置の構成及び動作について説明する。上記現像装置は、感光体ドラム１の側方に配置され、この感光体ドラム１に向けて開口部が形成された現像ケーシング２の内部に、該開口部から一部が露出した、トナー及び磁性キャリアからなる現像剤３を表面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ４、現像スリーブ４の内部に固定配置された磁界発生手段としてマグネットローラ５、現像スリーブ４上に担持されて搬送されている現像剤の量を規制する第一の現像剤規制部材としてのドクタ６、現像剤収納ケース７、トナー収容部としてのトナーホッパ８等を備えている。
【００２３】
現像剤収納ケース７は、現像スリーブ４との間に感光体ドラム１との対向部の現像位置に供給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤を収容する現像剤収容部Ａを形成している。そして、現像剤スリーブ４の内部に固定配置されているマグネットローラ５のうち、現像剤収容部Ａに対向する位置には、現像剤収容部Ａ内の現像剤３を現像スリーブ４上に担持させるための磁極５ａを配置している。また、トナーホッパ８は、現像剤搬送方向における現像剤収容部Ａの上流側に隣接して現像スリーブ４表面と対向するトナー補給口８ａを有し、このトナー補給口８ａに隣り合ったスペースには、トナーホッパ８内の新しいトナー１１をトナー補給口８ａに向けて攪拌しながら送り出すトナー供給部材としてのアジテータ９が配置されている。このアジテータ９は、回転軸の位置、羽の長さが調節され、図中破線で示すように、アジテータ９の最外周軌道が現像剤３に振れないように設定されている。
【００２４】
上記構成の現像装置において、現像スリーブ４上に担持された現像剤３は、図中矢印ｂ方向に回転する現像スリーブ４の回転に伴って現像スリーブ４上をドクタ６側に搬送され、ドクタ６により規制されて薄層化される。薄層化された現像剤３は、図中矢印ａ方向に回転している感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領域では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像にトナーが接触あるいは非接触で供給され、該静電潜像の可視化が行われる。その後、現像剤３は現像スリーブ４の回転に伴って現像スリーブ４上をトナー補給口８ａ側に搬送され、トナーホッパ８内のアジテータ９で送り出されてトナー補給口８ａから供給された新しいトナー１１を取り込んだあと、現像剤収容部Ａに戻る。そして、新しいトナー１１を含んだ現像剤３は、ドクタ６による規制部での内圧が増加し、現像剤３のトナーが摩擦帯電される。このように現像剤収容部Ａにおける現像剤３の内圧により、現像スリーブ４上の現像剤３中のトナーを帯電することができるので、現像剤３を帯電あるいは攪拌するためのパドルやスクリュー等を用いた複雑な攪拌搬送機構が不要となる。
【００２５】
一方、上記現像領域に供給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部Ａ内で現像剤３自身の内圧及び重力によってトナーホッパ８のトナー補給口８ａに向かって移動する。トナー補給口８ａ付近まで移動してきた現像剤３は、ドクタ６よりも現像剤搬送方向上流側に配置された第二の現像剤規制部材であるプレドクタ１０により規制され、磁極５ａの磁力により現像スリーブ４側に引き寄せられ、再び現像スリーブ４の回転に伴ってドクタ６側に搬送されることにより、現像剤収容部Ａ内を循環する。
【００２６】
また、上記構成の現像装置においては、現像剤３に補給されたトナー１１が多くなってトナー濃度が高まると、それに従って現像剤３の嵩が増加するため、現像剤３がプレドクタ１０に向かって移動しプレドクタ１０により規制されるが、規制しきれない現像剤３ａが現像剤滞留部３ａを形成して、トナー補給口８ａの開口をおおってしまう。このため、現像スリーブ４上の現像剤３へのトナー取り込み量が少なくなる。このトナー取り込み量の減少により、現像剤３のトナー濃度が常に一定濃度以下に保たれる。逆に、現像剤３のトナー濃度が低くなると現像剤３の嵩が減少するため、現像剤滞留部３ａがトナー補給口８ａを塞がなくなるので、現像スリーブ４上の現像剤３へ所定量のトナーが取り込まれ、現像剤３のトナー濃度が常に一定濃度以上に保たれる。
【００２７】
トナー濃度を変化させたい場合には、現像剤収容部Ａ内に収容される磁性キャリアの量を変化させ、現像剤３の嵩を調整するとよい。例えば、磁性キャリア量をある一定量から減らすと現像剤３の嵩が減少するため、トナー補給口８ａからのトナー１１の取り込みが増加して現像剤３のトナー濃度が高くなる。このように、上記構成の現像装置においては、トナー濃度をほぼ一定範囲内にコントロールできるので、トナー濃度センサやトナー補給部材などを用いた複雑なトナー濃度制御手段が不要である。
【００２８】
ところで、上記構成の現像装置においては、未使用状態の現像装置をプリンタ本体に装着する際に、予め所定のトナー濃度に調整された新規現像剤１２が現像剤収容部Ａに投入される。図３は、現像装置の未使用状態を示す概略構成図である。現像剤収容部Ａ上方には、新規現像剤１２を収容する新規現像剤収容部Ｂが設けられ、該現像剤収容部Ａと新規現像剤収容部Ｂとを隔てるシール１３が設けられている。そして、装着時には、シール１３が剥がされ、現像剤収容部Ａ内に投入された新規現像剤１２が現像スリーブ４の回転により該現像スリーブ４上に均一に担持されるようになっている。
【００２９】
また、トナー収容部８には、輸送時にトナー補給口８ａ内でトナーが凝集したり、トナーホッパ８からトナーが飛散したりするのを防止するために、トナー補給口８ａとトナーホッパ８とを隔てるシール１４が設けられている。そして、装着時には、このシール１４も剥がされ、現像スリーブ４上の現像剤３へのトナー補給が開始されるようになっている。
【００３０】
ここで、本実施形態に係る現像装置においては、未使用状態の現像装置をプリンタ本体に装着した際に、現像スリーブ４の回転開始に対してアジテータ９の回転開始時間を遅らせる制御手段を有することを特徴とするものである。図４は、現像装置内の駆動ギヤとアジテータ回転ギヤの概略構成図である。上述したように、シール１３、１４が剥がされた未使用状態の現像装置が装置本体に装着されると、上記制御部１００（図２参照）は、装着部のセンサ１０８からの装着検知信号を検知し、現像スリーブ４とアジテータ９の駆動源としての現像手段駆動部１０６を駆動させる。現像手段駆動部１０６は、図４に示すように、駆動ギヤ１５を矢印ｄ方向に回転させ、この駆動ギヤ１５を介して同時に現像スリーブ４を矢印ｂ方向に、アジテータ回転ギヤ１６を矢印ｃ方向に回転させ始める。
【００３１】
まず始めに上記制御手段の第１の実施形態について説明する。上記制御手段として、アジテータ９の回転を現像スリーブ４の回転から所定の時間停止させるクラッチ（図示せず）をアジテータ９に内蔵した。このクラッチには、従来公知の電磁クラッチ等を用いることができる。現像装置がプリンタ本体に装着され、現像スリーブ４が回転し始めても、このクラッチによりアジテータ９は回転しない。現像スリーブ４の回転により新規現像剤１２が現像スリーブ４上に均一に担持された後に、アジテータ９が回転可能となり、アジテータ９の回転によりトナー補給口８ａから現像スリーブ４へのトナー補給が行われ、現像スリーブ４上の現像剤３とトナー１１とが始めて接触するようになっている。そのため、現像スリーブ４上で現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止できる。
【００３２】
次に、上記制御手段の第２の実施形態について説明する。図５は、アジテータ回転ギヤとアジテータとの構成を示す部分斜視図である。図６（ａ）はアジテータ回転ギヤが空回転する様子を説明する要部側面図であり、図６（ｂ）は、アジテータ回転開始時の様子を説明する要部側面図である。図５に示すように、アジテータ９はその回転軸９ａの先端がオスネジ形状とされ、アジテータ回転ギヤ１６はその回転軸１６ａの先端がメスネジ形状とされる。未使用状態の現像装置においては、アジテータ９の回転軸９ａとアジテータ回転ギヤ１６の回転軸１６ａとが、軸方向に相対移動可能な状態でネジ止めされている。そして、装着後、駆動ギヤ１５を介してアジテータ回転ギヤ１６が矢印ｃ方向に回転し始め、アジテータ回転ギヤ１６がアジテータ９側へ移動する。アジテータ回転ギヤ１６の移動が止まって完全にネジ止めされると、アジテータ９が回転し始める。
【００３３】
具体的に、図６（ａ）に示すように、未使用状態では、アジテータ回転ギヤ１６の回転軸１６ａがアジテータ９の回転軸９ａに相対移動可能な状態でネジ止めされた状態になっている。そのため、装着後、駆動ギヤ１５を介して現像スリーブ４とアジテータ回転ギヤ１６とが同時に回転を始めても、アジテータ回転ギヤの移動が止まり、アジテータ回転ギヤ１６の回転軸１６ａとアジテータ９の回転軸９ａとが完全にネジ止めされるまでの間は、アジテータ回転ギヤ１６が空回転の状態になり、アジテータ９が回転しない。その後、図６（ｂ）に示すように、アジテータ回転ギヤ１６の移動が止まり、アジテータ回転ギヤ１６の回転軸１６ａとアジテータ９の回転軸９ａとが完全にネジ止めされた状態になると、アジテータ９が回転し始め、現像スリーブ４上の現像剤３へトナー補給を開始する。
【００３４】
このように、現像装置をプリンタ本体に装着後、現像スリーブ４が回転し始めても、アジテータ９は回転しない。現像スリーブ４の回転により新規現像剤１２が現像スリーブ４上に均一に担持された後に、アジテータ９が回転し始め、トナー補給口８ａから現像スリーブ４へのトナー補給が行われ、現像スリーブ４上の現像剤３とトナー１１とが始めて接触するようになっている。そのため、現像スリーブ４上で現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止できる。また、本構成の現像装置では、制御手段としてクラッチ等のように複雑な部品を追加する必要がない。
【００３５】
なお、アジテータ９の回転停止時間は、アジテータ９の回転軸９ａとアジテータ回転ギヤ１６の回転軸１６ａとのネジ締め量で調整可能である。未使用状態においてネジ締め量を小さくしておけばアジテータ９の回転停止時間が長くなり、ネジ締め量を大きしておけばアジテータ９の回転停止時間が短くなる。
【００３６】
次に、上記第２の実施形態の制御手段を有する現像装置を用いて実際に画像形成を行った結果について説明する。先ず始めに、新規現像剤収容部Ｂ内にトナー濃度１０重量％の現像剤５０ｇ、トナーホッパ８内にトナー５００ｇを充填した。そして、現像スリーブ４の回転から約5秒間アジテータ回転ギヤ１６が空回転するように（アジテータ９の停止時約５秒間）、アジテータ回転ギヤ１６の回転軸がアジテータ９の回転軸に対して移動可能な状態でネジ止めされた状態にした。そして、シール１３、１４を剥がして現像装置をプリンタ本体に装着し、下記に示す現像条件で画像形成を行った。３枚（画像比率：５％）画像形成後に現像剤３のトナー濃度測定を行ったところ、トナー濃度は１２重量％になり、良好な画像を得ることができた。
【００３７】
一方、アジテータ回転ギヤ１６の回転軸をアジテータ９の回転軸に完全にネジ止めされた状態（現像スリーブとアジテータが同時に回転する状態）にした以外は、先に説明した現像条件と同様に画像形成を行った。その結果、３枚画像形成後に現像剤３のトナー濃度測定を行ったところ、トナー濃度は２０重量％になり、地汚れ画像が発生してしまった。
【００３８】
<メカ条件>
感光体線速：１２０ｍｍ／秒
現像スリーブと感光体ドラムのギャップＧp：０．３〜０．５ｍｍ
現像スリーブとドクタのギャップＧｄ１：０．３〜０．５ｍｍ
現像スリーブとプレドクタのギャップＧｄ２：０．３〜１．５ｍｍ
現像スリーブ径：１６φ
感光体線速に対する現像ローラの線速比：１．５〜３．０

【００３９】
次に、上記制御手段の第３の実施形態について説明する。図７は、アジテータ回転ギヤ１６と駆動ギヤ１７との構成を示す模式図である。図７に示すように、駆動ギヤ１７は、軸方向から見た形状が扇形であり、未使用状態では少なくともアジテータ回転ギヤ１６と駆動ギヤ１７とが非勘合状態である。従って、現像装置を装着後、駆動ギヤ１７の回転と同時に現像スリーブ４が回転し始めても、アジテータ回転ギヤ１６は駆動ギヤ１７に勘合するまで回転しない。その後、アジテータ回転ギヤ１６と駆動ギヤ１７とが勘合された状態になると、アジテータ９が回転を開始し、現像スリーブ４上へトナー補給を開始する。
【００４０】
このように、現像装置をプリンタ本体に装着後、現像スリーブ４が回転し始めても、アジテータ回転ギヤ１６と駆動ギヤ１７とが勘合しないため、アジテータ９が回転しない。現像スリーブ４の回転により新規現像剤１２が現像スリーブ４上に均一に担持された後に、アジテータ回転ギヤ１６と駆動ギヤ１７とが勘合してアジテータ９が回転し始め、トナー補給口８ａから現像スリーブ４へのトナー補給が行われて、現像スリーブ４上の現像剤３とトナー１１とが始めて接触するようになっている。そのため、現像スリーブ４上でトナー濃度が部分的に上昇することを防止できる。また、本構成の場合は、通常のトナー補給時でも間欠動作でアジテータ９が回転することになるがトナー補給に必要なアジテータ回転数を確保しているので問題にならない。
【００４１】
なお、本実施形態では、上記駆動ギヤ１７の形状を軸方向から見て扇形状としたが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、所定の回転角度範囲でのみアジテータ９と勘合するように、所定の回転角度範囲のみ歯を形成した駆動ギヤであってもよい。
【００４２】
また、本実施形態では、装着時にトナー補給口８ａ側に設けられたシール１４を剥がしてトナー補給を開始する構成の現像装置について説明したが、現像剤及びトナーの投入方法は特にこれに限定されるものではない。例えば、トナー収容部上方に投入用トナー収容部を設け、装着時には、トナー収容部と投入用トナー収容部を隔てるシール部材を剥がすことによって、投入用トナー収容部に密閉されたトナーをトナー収容部に投入する構成の現像装置に適用してもよい。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、現像装置を装置本体に装着後、現像剤担持体の回転開始に対してトナー供給部材によるトナー供給開始を遅らせる制御手段を有するので、現像剤担持体の回転により現像剤収容部内の現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後に、トナー供給部材により現像剤担持体上の現像剤にトナーが補給される。したがって、現像装置を装着後、現像剤担持体上で現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止でき、画像形成開始の際には地汚れのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【００４４】
特に、請求項３の発明によれば、制御手段として、トナー供給部材の回転を現像剤担持体の回転開始から所定の時間停止させるクラッチがトナー供給部材に設けられているので、現像剤担持体の回転により現像剤収容部内の現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後に、トナー供給部材の回転により現像剤担持体上の現像剤にトナーが補給される。したがって、現像装置を装着後、現像剤担持体上で現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止でき、画像形成開始の際には地汚れのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。
【００４５】
また、請求項４及び５の発明によれば、制御手段として、駆動源に連動して回転する駆動ギヤと勘合する回転ギヤを有するとともに、回転ギヤの回転軸とトナー供給部材の回転軸とがネジで螺合され、少なくとも装着前は、回転ギヤの回転軸とトナー供給部材の回転軸とが相対移動可能な状態で螺合され、装着後相対移動が止まって螺合が完了すると、回転ギヤの回転軸とトナー供給部材の回転軸とが一体回転するようにしているので、現像剤担持体の回転により現像剤収容部内の現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後に、トナー供給部材の回転により現像剤担持体上の現像剤にトナーが補給される。したがって、現像装置を装着後に現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止でき、画像形成開始の際には地汚れのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。また、本発明によれば、クラッチのように複雑な部品を追加する必要がない。
【００４６】
請求項６の発明によれば、制御手段として、駆動源と連動して回転するとともに所定の回転角度範囲でのみ上記トナー供給部材の回転ギヤと勘合する駆動ギヤを有し、少なくとも装着前は該駆動ギヤと該トナー供給部材の回転ギヤとが非勘合状態としているので、現像剤担持体の回転により現像剤収容部内の現像剤が現像剤担持体上に均一に担持された後に、トナー供給部材の回転により現像剤担持体上の現像剤にトナーが補給される。したがって、現像装置を装着後に現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が部分的に上昇することを防止でき、画像形成開始の際には地汚れのない良好な画像を得ることができるという優れた効果がある。また、本発明によれば、クラッチのように複雑な部品を追加する必要がない。
【００４７】
請求項７の発明によれば、第二の現像剤規制部材が現像剤の通過を規制し、現像剤担持体上の現像剤へトナーの取りこみを制御するので、簡易な構成で現像剤のトナー濃度を常にほぼ一定濃度の範囲に保つことができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係る現像装置の概略構成図。
【図２】同現像装置の制御部を含む制御ブロック図。
【図３】同現像装置の未使用状態を示す概略構成図。
【図４】同現像装置の駆動ギヤ及びアジテータ回転ギヤの概略構成図。
【図５】第２の実施形態に係る現像装置の概略構成を示す部分斜視図。
【図６】（ａ）は、同現像装置のアジテータ回転ギヤが空回転する様子を説明する要部側面図。（ｂ）は、アジテータ回転開始時の様子を説明する要部側面図。
【図７】第３の実施形態に係る現像装置のアジテータ回転ギヤ及び駆動ギヤの概略構成を示す模式図。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２現像ケーシング
３現像剤
４現像スリーブ
５マグネットローラ
６ドクタ
７現像剤収納ケース
８トナーホッパ
８ａトナー補給口
９アジテータ
１０プレドクタ
１１トナー
１２初期現像剤
１３シール
１４シール
１５駆動ギヤ
１６アジテータ回転ギヤ
１７駆動ギヤ
Ａ現像剤収容部
Ｂ初期現像剤収容部

Claims

内部に第一の磁界発生手段を有し、トナーと磁性キャリアとを含む２成分現像剤を担持して回転により搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
該現像剤規制部材で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤収納部と、
該現像剤収容部に該現像剤担持体の現像剤搬送方向上流側から隣接し、収容されているトナーが該現像剤担持体上の現像剤に接触して取り込まれるようにトナー補給口を有するトナー収容部と、
該トナー収容部内のトナーを該トナー補給口に供給するトナー供給部材とを有する現像装置を備え、
未使用状態の該現像装置を装置本体へ装着する際に現像剤が該現像剤収容部内に投入される画像形成装置において、
未使用状態の上記現像装置が装置本体へ装着されたときに、画像形成の準備のために上記現像剤担持体及び上記トナー供給部材の駆動の制御を行う制御手段を設け、
該制御手段を、上記現像剤担持体の回転を開始させ前記現像剤収容部内に投入されている現像剤が上記現像剤担持体の回転によって該現像剤担持体上に均一に担持された後に、上記トナー供給部材によるトナーの供給を開始させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
請求項１の画像形成装置において、
上記トナー供給部材は回転によってトナーを供給することを特徴とする画像形成装置。
請求項２の画像形成装置において、
上記制御手段として、該トナー供給部材の回転を該現像剤担持体の回転開始から所定の時間停止させるクラッチを該トナー供給部材に設けることを特徴とする画像形成装置。
請求項２の画像形成装置において、
上記制御手段として、駆動源に連動して回転する駆動ギヤと勘合する回転ギヤを有するとともに、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とがネジで螺合され、
少なくとも装着前は、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とが相対移動可能な状態で螺合され、装着後回転ギヤの回転により相対移動が止まって螺合が完了すると、該回転ギヤの回転軸と該トナー供給部材の回転軸とが一体回転することを特徴とする画像形成装置。
請求項４の画像形成装置において、
上記現像剤収容部内の現像剤が上記現像剤担持体上に均一に担持された後、上記回転ギヤの回転軸と上記トナー供給部材の回転軸とが一体回転し始めることを特徴とする画像形成装置。
請求項２の画像形成装置において、
上記制御手段として、駆動源と連動して回転するとともに、所定の回転角度範囲でのみ上記トナー供給部材の回転ギヤと勘合する駆動ギヤを有し、
少なくとも装着前は、該駆動ギヤと該トナー供給部材の回転ギヤとが非勘合状態であることを特徴とする画像形成装置。
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記現像剤収容部は、上記第一の現像剤規制部材よりも現像剤搬送方向上流側に配設された第二の現像剤規制部材を有し、該第二の現像剤規制部材は、上記現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度が上昇し、該現像剤の層厚が増加した場合に該現像剤の増加分の通過を規制すべく、該現像剤担持体との間隔が設定されていることを特徴とする画像形成装置。