JP5371566B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置に現像剤を封止するための封止部材を有する現像装置に関する。

電子写真方式や静電記録方式等の作像原理やプロセス手段でシートにトナー像を形成し、そのシート上のトナー像を定着手段で定着させて画像形成物を出力する画像形成装置が知られる。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいは、これらの複数の機能を備えた複合機等がある。

画像形成装置には現像装置が組み込まれる。現像装置の現像にあたっては、トナー及びキャリアにより構成される二成分現像剤が用いられ、感光体ドラム上に形成された静電像が顕在化される。二成分現像剤では、トナー及びキャリアが予め所定の比率で混合され、現像剤容器に封入される。

このような二成分現像剤が用いられる現像装置に関する発明として特許文献１に記載の発明が開示される。特許文献１には、第１撹拌スクリューを内部に有する撹拌室、第２撹拌スクリューを内部に有する現像室、及び、現像室の近傍に配置される現像スリーブを備える現像装置が記載される。現像剤は、攪拌室及び現像室にて循環され、所定の帯電量を付与される構成となっている。具体的には、撹拌室の内部で第１撹拌スクリューで撹拌された後に、隔壁の無い部分（連絡路）を通過して現像室に流入し、現像室の内部で第２撹拌スクリューで撹拌される。その後に現像剤は現像スリーブに担持される。そして、トナー及びキャリアの混合比は、常に検知されて一定になるように調整される。

次に、初期の現像剤の封止について述べる。初期の現像剤は、現像装置とは別容器に格納した現像剤を現像装置へ供給する方式、或は予め現像装置内に格納しておく方式がある。別容器から現像剤を入れる方式は、現像剤の投入時に現像剤の溢れや、汚れが問題となっている。また、現像剤を入れる時間のロス、ユーザー操作性も問題である。そのため、現像剤を予め現像装置内に内蔵する方式が主流となりつつある。

しかし、現像剤が内蔵された現像装置を運搬する際、現像剤が溢れや漏れが問題となる。そこで、現像剤の漏れや溢れを防止するために、現像装置内に現像剤を封止する様々な構成が提案されている。特許文献１〜３によれば、現像装置内に初期の現像剤を収納するためのスペースを現像器内に別途設け、シール部材等でトナーが流出しないようにシールする構成が開示されている。そして、設置時にシールを開封することで、トナー収納スペースから現像室及び攪拌室にトナーを補給する構成が開示されている。しかしながら、上記構成の場合、初期現像剤を収納するためのスペースは、トナー補給した後はデッドスペースとなり現像装置の大型化を招く。

そこで、初期の現像剤を予め現像室と攪拌室に格納させ、現像スリーブの外周に沿うように封止シールを設ける構成がある。（例えば、特許文献４参照）
しかし、この構成の場合、運搬時に現像装置が傾いたりすると、現像スリーブ上に未帯電トナーがコートされ、開封時にトナーが現像スリーブからボタ落ちする虞がある。また、封止部材を開封後に現像スリーブを駆動させた場合に、現像スリーブ上に過剰にコートされた未帯電トナーが飛散する虞がある。

そこで、未帯電トナーがスリーブ上にコートされないように、特許文献５のように、初期の現像剤を現像室と攪拌室に格納させるとともに現像スリーブに現像剤がコートされないように現像スリーブと現像室の間に封止シールを設ける構成が開示されている。

特開２００１−７５３４６号公報 特開２００１−２４９５４４号公報 特開２００２−２３６４１３号公報 特開２００１−３４３８３０号公報 特開２００３−５５１７号公報

しかしながら、特許文献５の構成は、現像スリーブと搬送部材の間に封止部材を設ける構成のため、現像スリーブと搬送部材を近接させることが困難となる。そのため、搬送部材から現像スリーブに現像剤を汲み上げるための磁力を高める必要がある。磁力が強いと現像剤同士が強く摺擦される構成となり、現像剤の長寿命化が困難となってしまうという課題がある。

トナー及びキャリアを有する現像剤が収納される第一室と、前記第一室との連絡路を通じて現像剤が循環する循環経路を形成する第二室と、前記第一室に設けられ、現像剤を前記第二室へ向けて搬送する第一搬送部材と、前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室へ向けて搬送する第二搬送部材と、前記第二室の開口部に設けられ、磁力により表面に現像剤を担持するとともに、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、前記第一室に現像剤が封止されるように前記連絡路を封止するとともに、駆動を受けて開封可能に設けられた封止部と、を備え、前記封止部の開封動作中に前記第一搬送部材が駆動される現像装置であって、前記連絡路は、前記第一室から前記第二室へ現像剤を受け渡す第一連絡路と、前記第二室から前記第一室へ現像剤を受け渡す第二連絡路と、を有し、前記第一連絡路の方が前記第二連絡路よりも先に開封されることを特徴とする。

本発明によれば、現像装置内で現像剤を封止する構成において、現像装置の大型化を抑制しながら、現像スリーブと搬送部材間に封止部材を設けなくても、開封時に現像スリーブ上からトナーが飛散することを抑制可能な現像装置を提供する事ができる。

本発明の比較例に係る画像形成装置の概略を示す概略断面図である。 現像装置の構成を上方から見た断面図である。 現像装置の構成を上方から見た平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 現像装置の初期の立ち上げ工程を示すフローチャートである。 撹拌混合時間に対する二成分現像剤のＴ／Ｄの変化を表したグラフである。装置立上げ開始時間を０（秒）とする二成分現像剤の混合時間を横軸に取り、撹拌スクリューの撹拌による現像スリーブ１０２に担持された二成分現像剤のＴ／Ｄの値を縦軸に取っている。 装置立上げ開始時間を０（秒）とする二成分現像剤の混合時間を横軸に取り、現像スリーブに担持された現像剤中に含まれるトナーのＱ／Ｍの値を縦軸に取り、混合時間に対するトナーのＱ／Ｍの変化を表したグラフである。 本発明の第１実施形態に係る現像装置の構成を示す平面図である。 現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 第１実施形態の現像装置の変形例としての現像装置の構成を示す断面図である。 この第１実施形態の変形例としての現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る現像装置の構成を示す平面図である。 図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 現像剤封入容器を内包する現像装置の概略を示す断面図である。 第３実施形態の現像装置の構成を上方から見た断面図である。 図１６のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 第４実施形態の現像装置の構成を上方から見た断面図である。 図２０のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。 現像装置の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。 現像装置の初期の立上げ工程を示すタイミングチャートである。

以下、図面に沿って、本発明の実施形態について説明する。なお、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成または作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

（比較例）
図１は、本発明の比較例に係る画像形成装置２００の概略を示す概略断面図である。図１の画像形成装置２００は、フルカラー画像形成装置（複写機能、プリンタ機能、ＦＡＸ機能を併せ持つ複合機）の一例である。図１に示されるように、画像形成装置２００には、『中間転写体』としての中間転写ベルト７の回転方向（矢印Ｒ７方向）に沿って上流側から下流側にかけて４個の画像形成部（画像形成ステーション）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄが配設されている。

各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、この順に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する画像形成部であり、それぞれ潜像担持体としてドラム形の電子写真感光体（以下「感光体ドラム」という。）１を備えている。

感光体ドラム１は、それぞれ矢印Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄの方向（図１中の時計回り）に回転駆動されるようになっている。各感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、『帯電手段』である一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、『潜像形成手段』である露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが配設される。さらに、各感光体ドラム１の周囲には、『現像手段』である現像装置１００、『一次転写手段』である一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、『帯電補助手段』である二次帯電器６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが配設される。

一次転写ローラ５ａ〜５ｄ、二次転写対向ローラ８、テンションローラ１７、１８には、中間転写体としての無端状の中間転写ベルト７が掛け渡されている。中間転写ベルト７は、その裏面側から一次転写ローラ５ａ〜５ｄによって押圧されていて、その表面を感光体ドラム１に当接させている。これにより、感光体ドラム１と、中間転写ベルト７との間には、『一次転写部』である一次転写ニップＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄが形成されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラも兼ねる二次転写対向ローラ８の矢印Ｒ８方向の回転に伴って、矢印Ｒ７方向に回転するようになっている。この中間転写ベルト７の回転速度は、上述の各感光体ドラム１の回転速度（プロセススピード）とほぼ同じに設定されている。

中間転写ベルト７表面における、二次転写対向ローラ８に対応する位置には、『二次転写手段』である二次転写ローラ９が配設されている。二次転写ローラ９は、二次転写対向ローラ８との間に中間転写ベルト７を挟持しており、二次転写ローラ９と中間転写ベルト７との間には、『二次転写部』である二次転写ニップ部Ｔ２が形成されている。また、中間転写ベルト７表面における、テンションローラ１７に対応する位置には、『中間転写体クリーナ』であるベルトクリーナ１１が当接されている。

画像形成に供されるシートＰは、給紙カセット１０に積載された状態で収納されている。このシートＰは、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラ等を有する給搬送装置（いずれも不図示）によって、上述の二次転写ニップ部Ｔ２に供給されるようになっている。
シートＰの搬送方向に沿っての二次転写ニップ部Ｔ２の下流側には、定着ローラ１４とこれに加圧された加圧ローラ１５とを有する定着装置１３が配設されており、さらに定着装置１３の下流側には、排紙トレイ（不図示）が配設されている。

上述構成の画像形成装置２００においては、以下のようにして、シートＰ上にフルカラーのトナー像が形成される。まず、原稿を読み取るとマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの成分による画像信号が決定される。続いて、感光体ドラム１は、感光体ドラム駆動モータ（不図示）によって矢印方向に所定のプロセススピードで回転駆動され、一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光体ドラム１は、露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄによって画像情報に基づく露光が行われ、露光部分の電荷が除去されて各色毎の静電潜像が形成される。

これら感光体ドラム１上の静電潜像は、現像装置１００の現像スリーブ１０２を介してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像として現像される。これら４色のトナー像は、一次転写ニップＴ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄにおいて、一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより、中間転写ベルト７上に順次に一次転写される。こうして、４色のトナー像が中間転写ベルト７上で重ね合わされる。感光体ドラム１上に残ったトナーは現像容器１０１の各々に回収される。

上述のようにして中間転写ベルト７上で重ね合わされた４色のトナー像は、シートＰに二次転写される。給紙カセット１０から給搬送装置によって搬送されたシートＰは、レジストローラによって中間転写ベルト７上のトナー像にタイミングを合わせるようにして二次転写ニップ部Ｔ２に供給される。供給されたシートＰには、二次転写ニップ部Ｔ２において、二次転写ローラ９により、中間転写ベルト７上の４色のトナー像が一括で二次転写される。

一方、４色のトナー像が二次転写されたシートＰは、定着装置１３に搬送され、ここで加熱・加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後のシートＰは、排出シートトレイ（不図示）上に排出される。以上で、１枚のシートＰの片面（表面）に対するフルカラーの画像形成が終了する。

図２は、現像装置１００の構成を上方から見た断面図である。図２に示すように、現像装置１００は現像容器１０１を備える。現像装置１００は、画像形成装置本体に対して着脱可能となっており、ユーザ交換もしくはサービスマン交換にて交換可能となっている。現像容器１０１の、『潜像担持体』である感光体ドラム１に近接対向する位置の開口部に非磁性の『現像剤担持体』である現像スリーブ１０２が設けられる。現像容器１０１の内部には、『第二室』である現像室１０１ａ及び『第一室』である撹拌室１０１ｂが互いに平行になるように区画される。現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂの間は仕切り壁１０３で仕切られる。現像室１０１ａの内部には、『第二搬送部材』である第２撹拌スクリュー１０４ａが回転自在に取り付けられる。撹拌室１０１ｂの内部には、『第一搬送部材』である第１撹拌スクリュー１０４ｂが回転自在に取り付けられる。撹拌室１０１ｂ及び現像室１０１ａは二成分現像剤を収容可能に構成される。撹拌室１０１ｂ及び現像室１０１ａが連結されており、『循環経路』が形成される。

撹拌室１０１ｂから現像室１０１ａへの現像剤の受け渡しは、連通部１０７ｂ−ａを介して、現像室１０１ａから撹拌室１０１ｂへの現像剤の受け渡しは、連通部１０７ａ−ｂを介して、それぞれ行われる。現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂ内にはトナーと磁性キャリアが混合された二成分現像剤が収容される。撹拌室１０１ｂ上流側上方には、トナー補給機構１０５（図１５参照）が形成されている。不図示のトナーボトルに収容されたトナーは、不図示のトナー搬送経路を通じてトナー補給機構１０５まで搬送され、トナー補給口１０６を通過して撹拌室１０１ｂ内に落下補給される。前述の第１撹拌スクリュー１０４ｂが回転すると、二成分現像剤は、矢印Ａに示すように撹拌室１０１ｂの上流側から下流側に向かって搬送される。前述の第２撹拌スクリュー１０４ａが回転すると、二成分現像剤は、矢印Ｂに示すように現像室１０１ａの上流側から下流側に向かって搬送される。

現像装置１００では、同一種のトナーおよび同一種のキャリアを用いた。ここで、トナー及びキャリアを用いた二成分現像剤においては、トナーの帯電量、及び、二成分現像剤中に含まれるトナーの割合（以下、『Ｔ／Ｄ』という。）には相関関係がある。トナーはキャリアとの接触摩擦により帯電することから、トナーはキャリアとの接触機会が多くなるほどに帯電量は大きくなる。Ｔ／Ｄが小さいほど、トナーの帯電量は大きくなる。このＴ／Ｄが異なる２通りの二成分現像剤を使用し、Ｔ／Ｄの最も低い二成分現像剤を現像室１０１ａに封入し、それよりＴ／Ｄの高い二成分現像剤を撹拌室１０１ｂに封入する。

図３は、現像装置１００の構成を上方から見た平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３に示されるように、各連通部１０７ｂ−ａ、１０７ａ−ｂには『封止部材』である連通部シール部材５１ａ、５１ｂが貼付されている。こうした構成により、現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂのそれぞれに充填されたＴ／Ｄの異なる二成分現像剤が装置立上げ以前に連通部１０７ｂ−ａあるいは連通部１０７ａ−ｂを介して混入することは防止される。そして、Ｔ／Ｄの異なる二成分現像剤同士は隔離された状態で現像容器１０１内に封入された状態を維持する。このように『封止部材』である連通部シール部材５１ａ、５１ｂによって、現像剤単位重量あたりのトナー比率が異なる現像剤が封止されることとなる。ここで、装置立上げとは以下のことをさす。即ち、新品の現像装置を画像形成装置本体に装着してから、画像形成装置が画像形成可能なスタンバイ状態になるまでの時間で、画像形成準備のために現像装置のスクリュー回転動作を行なう期間のことをいう。

また、図３に示されるように、トナー補給口１０６から、撹拌室１０１ｂに充填された二成分現像剤がトナー補給機構１０５に入ることを防止するために、撹拌室１０１ｂには、トナー補給機構１０５の下流近傍にトナー補給機構シール部材５３を設ける。

図４に示されるように、現像スリーブ１０２及び第２撹拌スクリュー１０４ａとの間には、『シール部材』である現像スリーブシール部材５２が設けられる。こうした構成によれば、現像室１０１ａに充填された二成分現像剤が、現像装置１００の使用前に現像スリーブ１０２上に担持されたり、あるいは、現像容器１０１と現像スリーブ１０２との隙間から現像容器１０１の外部へと流出したりすることは防止される。現像スリーブ１０２及び第２撹拌スクリュー１０４ａの間に現像スリーブシール部材５２を設けることにより、出荷及び輸送時に現像剤Ｔが現像容器１０１の外へと漏出することは防止される。現像スリーブ１０２は、現像室１０１ａの開口部１０１ｃに設けられることになる。

連通部シール部材５１ａ、５１ｂの開封直後の現像装置１００の初期の立ち上げ動作開始時において、撹拌室１０１ｂに占められる現像剤よりも、現像室１０１ａに占められる現像剤の方が『平均トナー比率』が低くなるように現像剤が封入されている。この場合に、二成分現像剤に対する平均トナー比率が最も低い二成分現像剤は、現像室１０１ａに収容されることとなる。

『平均トナー比率』とは、『封止部材』が開封された場合に、『第一室』や『第二室』の各々の内部において、トナー及びキャリアが『第一搬送部材』や『第二搬送部材』で混ぜられた後に定まる現像剤単位重量当たりのトナーの比率の平均をいう。本発明では、『平均トナー比率』とは、現像装置の初期立ち上げ動作の終了時における現像剤単位重量当たりのトナーの比率の平均とする。したがって、連通部シール部材５１ａ、５１ｂが開封された場合に、撹拌室１０１ｂの内部でトナー及びキャリアが第１撹拌スクリュー１０４ｂで混ぜられたときに、撹拌室１０１ｂの内部で定まる二成分現像剤単位重量当たりのトナーの比率が該当する。また、連通部シール部材５１ａ、５１ｂが開封された場合に、現像室１０１ａの内部でトナー及びキャリアが第２撹拌スクリュー１０４ａで混ぜられたとき、現像室１０１ａの内部で定まる二成分現像剤単位重量当たりのトナーの比率が該当する。

図５は、現像装置の初期の立ち上げ工程を示すフローチャートである。図５に示されるように、まず連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、現像スリーブシール部材５２、トナー補給機構シール部材５３が現像装置１００から取り除かれる（ステップ１０１、『Ｓ１０１』、以下『ステップ』を単に『Ｓ』と表す。）。

次に、各シール部材５１〜５３が取り外された現像装置１００を、画像形成装置本体に装着する（Ｓ１０２）。なお、現像装置１００の装着と同時に、現像容器１０１の端部の現像剤補給口挿入部１０９に取り付けられた補給シャッター１１０が開く（図３参照）（Ｓ１０２）。

各色の現像装置１００すべてを画像形成装置本体に装着した後、現像スリーブ１０２、第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転を同時に開始する（Ｓ１０３）。例えば、現像スリーブ１０２の回転数は２５０ｒｐｍ、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は４００ｒｐｍに設定される。このように第１撹拌スクリュー１０４ｂの撹拌力は、第２撹拌スクリュー１０４ａの撹拌力に比べて大きく設定される。

この条件で、現像スリーブ１０２、第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂを１２０秒間回転させることにより、現像容器１０１に充填された二成分現像剤を十分撹拌混合し、現像装置１００の初期立上げは終了となる（Ｓ１０４）。

各シール部材５１〜５３には、厚さ１ｍｍ程度のポリエステル樹脂の薄板を用いる。なお、各シール部材５１〜５３に用いられる材料および形状に関しては、本実施形態で述べるものに限らない。

ここで、本実施形態において使用した、トナーとキャリアによる二成分現像剤を説明する。本実施形態で使用した二成分現像剤のうち、キャリアはサブミクロンオーダーの磁性体微粒子を樹脂材料で結着させたもので、粒径が体積平均で３５μｍである。また、トナーは、スチレン−アクリルのような樹脂の母体に顔料を混合して着色し、粉砕および分級により粒度をそろえたものであり、粒径が体積平均で５．５μｍである。

本実施形態で用いた現像装置１００では、現像容器１０１に収容する初期二成分現像剤の容量は計２４０ｇであり、全体の二成分現像剤が均一に混合された後のＴ／Ｄが１０％になることが望ましい。本実施形態においては、現像室１０１ａにはＴ／Ｄが５．０重量パーセント（以下ｗｔ％）の現像剤を１２０ｇ、撹拌室１０１ｂにはＴ／Ｄが１５ｗｔ％の現像剤を１２０ｇ充填した。

この場合には、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤として、Ｔ／Ｄが５．０ｗｔ％で重量が１２０ｇの二成分現像剤が当てはまる。この５．０（ｗｔ％）の二成分現像剤のトナーの重量は６ｇとなる。

一方で、１５ｗｔ％で重量が１２０ｇの二成分現像剤では、トナーの重量は１８ｇとなる。したがって、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤中のトナーの重量は、２４ｇとなる。

前述のように、現像装置１００の初期の立ち上げ動作にあたって、現像容器１０１の内部には、トナー及びキャリアの混合比が異なる複数の二成分現像剤が収容される。このうち、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤の重量は１２０ｇである。また、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量は２４０ｇである。二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤の重量は、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量の５０％に当たる。なお、『二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤の重量』は、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量の２０％以上かつ５０％以下に設定されれば良い。

前述のように、現像装置１００の初期の立ち上げ動作にあたって、現像容器１０１の内部には、トナー及びキャリアの混合比が異なる複数の二成分現像剤が収容される。このうち、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤中のトナーの重量パーセント濃度は５．０ｗｔ％である。また、全ての二成分現像剤中のトナーの重量が２４ｇ、全ての二成分現像剤の重量が２４０ｇであることから、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量パーセント濃度は、１０ｗｔ％である。二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤中のトナーの重量パーセント濃度は、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量パーセント濃度の５０％に当たる。なお、『二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤中のトナーの重量パーセント濃度』は、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量パーセント濃度の２０％以上かつ５０％以下に設定されれば良い。

本実施形態による現像装置１００を、上述の方法により立上げ動作を行った。その際に、第２撹拌スクリュー１０４ａ、第１撹拌スクリュー１０４ｂによりＴ／Ｄの異なる二成分現像剤のＴ／Ｄが均一になり、かつ現像剤に含まれるトナーの帯電量（以下Ｑ／Ｍ、単位：μＣ／ｇ）が所望値（−３０μＣ／ｇ）になるかどうかの確認を行った。また比較のために、同一種のトナーとキャリアでＴ／Ｄが１０ｗｔ％の二成分現像剤を２４０ｇ作製し、現像室１０１ａと撹拌室１０１ｂにそれぞれ１２０ｇずつ充填して、本実施形態における場合と同様の撹拌混合を行ない、トナー帯電量の変化を調べた。

図６は、撹拌混合時間に対する二成分現像剤のＴ／Ｄの変化を示すグラフである。装置立上げ開始時間を０（秒）とする二成分現像剤の混合時間を横軸に取り、第１撹拌スクリュー１０４ｂ及び第２撹拌スクリュー１０４ａの撹拌による現像スリーブ１０２に担持された二成分現像剤のＴ／Ｄの値を縦軸に取っている。なお、測定にあたって、現像スリーブ１０２の長手方向の中央部に担持されている二成分現像剤を用いた。

図６に示されるように、第１撹拌スクリュー１０４ｂ及び第２撹拌スクリュー１０４ａによって二成分現像剤が１２０秒間混合されると、現像スリーブ１０２上に担持される二成分現像剤のＴ／Ｄが所望の値である１０ｗｔ％に収束した。

図７は、装置立上げ開始時点を０（秒）とする二成分現像剤の混合時間を横軸に取り、現像スリーブ１０２に担持された二成分現像剤中に含まれるトナーのＱ／Ｍの値を縦軸に取り、混合時間に対するトナーのＱ／Ｍの変化を表したグラフである。なお、測定にあたって、現像スリーブ１０２の長手方向の中央部に担持されている二成分現像剤を用いた。
またＱ／Ｍの測定には、Ｅ−ＳＰＡＲＴ Ａｎａｌｙｚｅｒ（ホソカワミクロン社製）を使用した。

図７に示されるように、トナーは負帯電性のため、Ｑ／Ｍの値はマイナスであるが、以下、Ｑ／Ｍは絶対値を用いて表記する。また、図７から、第１撹拌スクリュー１０４ｂ及び第２撹拌スクリュー１０４ａによって二成分現像剤が１２０秒間混合されると、現像スリーブ１０２上に担持される二成分現像剤のＱ／Ｍが所望値である３０μＣ／ｇに収束した。同時に、撹拌開始後からＱ／Ｍの最低値は２０μＣ／ｇ以上であり、特に従来の方法では初期飛散の著しい装置立上げ直後の２０秒前後の間において、初期現像剤のＴ／Ｄが均一な場合に比べて著しくＱ／Ｍの値を引き上げることができていることが分かる。

本発明を実施することによって上述した効果が得られ、そのことにより画像形成装置本体内の初期トナー飛散が抑制されていることを確認した。表１は、上述の確認検討の際に、画像形成装置本体内における現像装置１００周辺のトナー飛散の度合いを示す。表１から、本発明の方法が、装置立上げ直後のトナー飛散抑制に効果を発揮することが確認できる。

次に、現像装置１００の内部の他の構成を含めて説明する。図１５は、現像剤封入容器２０を内包する現像装置１００の概略を示す断面図である。図１５に示されるように、現像装置１００は、現像容器１０１の開口部１０１ｃに感光体ドラム１と対向して配置された現像スリーブ１０２を備える。現像スリーブ１０２の内部にはマグネットローラ２１が固定される。現像装置１００は、現像スリーブ１０２の上に担持される現像剤Ｔの層厚を規制する規制ブレード２２、現像容器１０１の内部で現像剤Ｔを撹拌する第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂを備える。また、現像装置１００は、現像容器１０１の内部にトナー補給口１０６を通じてトナーを補給するトナー補給口１０６、トナー濃度センサ２３、及び、現像剤封入容器２０を備える。

現像剤封入容器２０の底部には開口部２０ａが形成される。現像装置１００の初期状態では、開口部２０ａは現像剤シール部材２４で塞がれる。ユーザが現像剤シール部材２４を引き抜くと、現像剤Ｔは現像容器１０１の撹拌室１０１ｂの内部に落下する。なお、図１５は、現像剤シール部材２４を引き抜いて、撹拌室１０１ｂの内部に現像剤Ｔを落下させた後の状態を示す。

現像容器１０１の内部の現像剤Ｔは、現像スリーブ１０２が回転するに伴って、第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂによる撹拌及び搬送によって、マグネットローラ２１のＮ２極で汲み上げられてＳ１極へと搬送される。その過程では、現像剤Ｔが規制ブレード２２によって規制され、現像スリーブ１０２の上に薄層が形成される。このような薄層形成された現像剤Ｔがマグネットローラ２１のＮ１極に搬送されると、磁気力によって穂立ち（磁気ブラシ）が形成される。この穂状に形成された現像剤Ｔによって感光体ドラム１上の静電潜像を現像して顕像化する。

その後、現像スリーブ１０２の上の現像剤Ｔは、現像スリーブ１０２の回転に伴って現像容器１０１の内部に戻される。現像剤Ｔは、第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂによって撹拌及び搬送される。第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂは、現像スリーブ１０２の長手方向に沿って形成される仕切り壁１０３によって仕切られる。仕切り壁１０３の長手方向の両端部及び現像容器１０１の間には通路（不図示）が形成されている。この通路を通して現像剤Ｔは第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂの間で循環される。

そして、第２撹拌スクリュー１０４ａの側に存在して画像形成に用いられた現像剤Ｔが第１撹拌スクリュー１０４ｂの側に送られ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの現像剤搬送方向の上流側に設けられているトナー濃度センサ２３によりトナー濃度が検出される。その検出結果に基づいて、トナー補給機構１０５からトナー補給口１０６を通して適正量のトナーが現像容器１０１内に補給される。これによって、現像剤Ｔのトナー濃度は常に一定に保たれる。

このような構成をとることで、ユーザー自身が上記の現像剤シール部材２４を引き抜くことによって、現像剤Ｔを現像剤封入容器２０から撹拌室１０１ｂ内へ落下させて現像剤補給作業を行うことができる。そのために、ユーザー自身で現像装置１００を含むプロセスカートリッジ（不図示）を容易に交換することができる。

さらに最近では、更なるユーザビリティの向上のために、初期二成分現像剤を、現像剤封入容器２０を介さずに直接現像容器内に充填する方法もある。

（第１実施形態）
図８は本発明の第１実施形態に係る現像装置３００の構成を示す平面図である。現像装置３００が現像装置１００と異なる点は、Ｔ／Ｄが異なる２通りの二成分現像剤が、すべて撹拌室１０１ｂに封入され、連通部１０７ｂ−ａを介して二成分現像剤が現像室１０１ａへと送られ、現像スリーブ１０２上に担持させるという点である。２通りの二成分現像剤には、同一種のトナー及び同一種のキャリアが用いられた。その他、現像装置３００の符号のうち、現像装置１００と同一符号のものは現像装置１００と同一に構成されることから、説明を適宜省略する。なお、図１５を参照して前述した現像剤封入容器２０、現像剤シール部材２４、開口部２０ａ、マグネットローラ２１、規制ブレード２２、トナー濃度センサ２３、トナー補給口１０６等の構成は、現像装置３００や後述する現像装置４００にも適用される。ただし、その説明は前述したものを援用する。

図８に示されるように、現像装置３００では、現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂの間に、連通部１０７ｂ−ａ及び連通部１０７ａ−ｂが形成される。連通部１０７ｂ−ａ及び連通部１０７ａ−ｂは、現像容器１０１の内壁及び仕切り壁１０３の端部の間で形成される。連通部１０７ｂ−ａには連通部シール部材５１ａが貼付される。連通部１０７ａ−ｂには連通部シール部材５１ｂが貼付される。Ｔ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤は、ともに撹拌室１０１ｂにのみ充填されている。このとき現像室１０１ａの内部には、現像剤はキャリア、トナーともに存在しない。

比較例の現像装置１００と同様に、撹拌室１０１ｂに充填された二成分現像剤がトナー補給口１０６からトナー補給機構１０５に入るのを防止するために、撹拌室１０１ｂには、トナー補給機構１０５の下流近傍にトナー補給機構シール部材５３が設けられる。

また、撹拌室１０１ｂの下流端部と、トナー補給機構シール部材５３との間には、Ｔ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤を仕切るための、『シール部材』である現像剤仕切り部材５４が設けられる。例えば、現像剤仕切り部材５４は、撹拌室１０１ｂの下流端部、及び、トナー補給機構シール部材５３の中央位置に設けられる。このようにして撹拌室１０１ｂは、二成分現像剤の搬送方向の下流側に下流側撹拌室１１１ａが区画され、二成分現像剤の搬送方向の上流側に上流側撹拌室１１１ｂが区画される。

現像剤仕切り部材５４によって区切られた二成分現像剤を充填するための二つの空間のうち、下流側の空間（現像剤仕切り部材５４及び撹拌室１０１ｂ下流端部の間の空間）にはＴ／Ｄが５ｗｔ％の二成分現像剤が１２０ｇ充填される。また、上流側の空間（トナー補給機構シール部材５３及び現像剤仕切り部材５４の間の空間）にはＴ／Ｄが１５％の二成分現像剤が１２０ｇ充填される。このように現像装置３００の初期の立上げ動作開始前に、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤は、撹拌室１０１ｂに収容される。そして、現像装置３００の初期の立上げ動作開始時に、現像剤シール部材５４の除去により、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤が現像室１０１ａに流入するようになっている。

図９は、現像装置３００の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。図９に示されるように、まず、現像剤仕切り部材５４が現像装置３００から取り除かれる（Ｓ２０１）。それから、連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、及び、トナー補給機構シール部材５３が現像容器１０１から取り除かれる（Ｓ２０２）。

次に、現像剤仕切り部材５４及び各連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、５３が取り外された現像装置１００を、画像形成装置本体に装着する（Ｓ２０３）。なお、現像装置１００の装着と同時に、現像容器１０１の端部の現像剤補給口挿入部１０９に取り付けられた補給シャッター１１０が開く（Ｓ２０３）。

各色の現像装置１００すべてを画像形成装置本体に装着した後、現像スリーブ１０２、第１撹拌スクリュー１０４ｂ及び第２撹拌スクリュー１０４ａの回転を同時に開始する（Ｓ２０４）。例えば、現像スリーブ１０２の回転数は２５０ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は４００ｒｐｍ、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍに設定される。

この条件で、現像スリーブ１０２、第１撹拌スクリュー１０４ｂ、第２撹拌スクリュー１０４ａを１２０秒間回転させることにより、現像容器１０１に充填された現像剤を十分撹拌混合し、現像装置１００の初期立上げは終了となる（Ｓ２０５）。

図１０は、第１実施形態の現像装置３００の変形例としての現像装置４００の構成を示す断面図である。現像装置４００では、現像室１０１ａと撹拌室１０１ｂとの連通部１０７ｂ−ａ、１０７ａ−ｂには、連通部シール部材５１ａ、５１ｂが貼付されており、Ｔ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤は、ともに撹拌室１０１ｂにのみ充填されている。このとき現像室１０１ａの内部には、現像剤はキャリア、トナーともに存在しない。

比較例の場合と同様、撹拌室１０１ｂに充填された二成分現像剤がトナー補給口１０６からトナー補給機構１０５に入ることを防止するために、撹拌室１０１ｂには、トナー補給機構１０５の下流近傍にトナー補給機構シール部材５３が設けられる（不図示）。

この第１実施形態の変形例としての現像装置４００で特徴的なのは、撹拌室１０１ｂの下流端部とトナー補給機構シール部材５３とに挟まれた空間には、第１撹拌スクリュー１０４ｂの直上に現像剤仕切り部材５５が設けられる点である。こうした現像剤仕切り部材５５により、上下でＴ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤が仕切られる。このようにして撹拌室１０１ｂは、室内の下側に下側撹拌室１１２ａが区画され、室内の上側に上側撹拌室１１２ｂが区画される。そして、現像剤仕切り部材５５によって区切られた二成分現像剤を充填するための二つの空間のうち、下側の下側撹拌室１１２ａにはＴ／Ｄが５ｗｔ％の二成分現像剤が１２０ｇ、上側の上側撹拌室１１２ｂにはＴ／Ｄが１５％の二成分現像剤が１２０ｇ充填される。

図１１は、この第１実施形態の変形例としての現像装置４００の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。本実施の形態では、はじめに現像剤仕切り部材５５が取り除かれる（Ｓ３０１）。次に連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、およびトナー補給機構シール部材５３が現像容器１０１から取り除かれる（Ｓ３０２）。そして、現像剤仕切り部材５５および各連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、５３が取り外された現像装置４００を、画像形成装置本体に装着する（Ｓ３０３）。なお、現像装置４００装着と同時に、現像容器１０１端部の現像剤補給口挿入部１０９に取り付けられた補給シャッター１１０が開く（Ｓ３０３）。各色の現像装置１００すべてを画像形成装置本体に装着した後、現像スリーブ１０２、第２撹拌スクリュー１０４ａ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転を同時に開始する（Ｓ３０４）。本実施の形態においては、現像スリーブ１０２の回転数は２５０ｒｐｍ、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数はそれぞれ４００ｒｐｍに設定される。この条件で、現像スリーブ１０２、第２撹拌スクリュー１０４ａ、及び、第１撹拌スクリュー１０４ｂを１２０秒間回転させることにより、現像容器１０１に充填された二成分現像剤を十分撹拌混合し、現像装置４００の初期立上げは終了となる。

第１実施形態で示した上記の２つの実施例においては、各連通部シール部材５１、トナー補給機構シール部材５３、および、現像剤仕切り部材５４、５５には、厚さ１ｍｍ程度のポリエステル樹脂の薄板を用いる。なお、それぞれに用いられる材料および形状に関しては、本実施形態で述べるものに限らない。なお、本実施形態において使用した二成分現像剤（トナー、キャリア）は、比較例で使用したものと同一種のものである。

本第１実施形態での２つの実施例の構成をとる現像装置を用いて、上述した装置立上げフローに基づいて比較例と同様の効果確認実験を行ったところ、それぞれの実施例において同様の結果が得られた。そのため、第１実施形態の方法でも、初期トナー飛散防止に効果を発揮することが明らかとなった。

（第２実施形態）
図１２は本発明の第２実施形態に係る現像装置５００の構成を示す平面図である。現像装置５００が現像装置１００、３００、４００と異なる点は、現像室１０１ａと撹拌室１０１ｂとの仕切り壁１０３の上方に連通部１０８が設けられている点である。現像装置５００では、同一種のトナーおよび同一種のキャリアを用いたＴ／Ｄが異なる２通りの二成分現像剤を、連通部１０８を介してＴ／Ｄの低い二成分現像剤を現像室１０１ａへと送り、現像スリーブ１０２上に担持させる方式により、本発明の方法を具現化する。その他、現像装置５００の符号のうち、現像装置１００、３００、４００等と同一符号のものは現像装置１００、３００、４００と同一に構成されることから、説明を適宜省略する。なお、図１５を参照して前述した現像剤封入容器２０、現像剤シール部材２４、開口部２０ａ、マグネットローラ２１、規制ブレード２２、トナー濃度センサ２３、トナー補給口１０６等の構成は、現像装置５００にも適用される。ただし、その説明は前述したものを援用する。

図１３は、図１２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂは連通部１０７ｂ−ａ及び連通部１０７ａ−ｂで連通される。ただし、連通部１０７ｂ−ａには連通部シール部材５１ａが貼付される。また、連通部１０７ａ−ｂには連通部シール部材５１ｂが貼付される。現像室１０１ａ及び撹拌室１０１ｂは連通部シール部材５１ａ及び連通部シール部材５１ｂで遮断される。Ｔ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤は、ともに撹拌室１０１ｂにのみ充填されている。このとき現像室１０１ａの内部には、二成分現像剤はキャリア、トナーともに存在しない。

比較例と同様に、トナー補給口１０６から、撹拌室１０１ｂに充填された二成分現像剤がトナー補給機構１０５に入ることを防止するために、撹拌室１０１ｂには、トナー補給機構１０５の下流近傍にトナー補給機構シール部材５３を設ける（不図示）。

撹拌室１０１ｂの下流端部とトナー補給機構シール部材５３とに挟まれた空間には、上下でＴ／Ｄの異なる２種類の二成分現像剤を仕切るために、第１撹拌スクリュー１０４ｂの直上に現像剤仕切り部材５５を設ける。このようにして撹拌室１０１ｂは、室内の上側に上側撹拌室１１３ａが区画され、室内の下側に下側撹拌室１１３ｂが区画される。

また、仕切り壁１０３の上方には、現像室１０１ａ及び撹拌室０１ｂを空間的に連通させる連通部１０８が確保される。この連通部１０８には『封止部材』である連通防止部材５６が貼付される。

本実施例においては、現像剤仕切り部材５５によって区切られた二成分現像剤を充填するための二つの空間のうち、下側にはＴ／Ｄが１５ｗｔ％の二成分現像剤を１２０ｇ、上側にはＴ／Ｄが５％の現像剤を１２０ｇ充填する。このように現像装置５００の初期の立上げ動作開始前に、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤は、撹拌室１０１ｂに収容される。そして、現像装置５００の初期の立上げ動作開始時に、連通防止部材５６の除去により、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤が現像室１０１ａに流入するようになっている。

図１４は、現像装置５００の初期の立上げ工程を示すフローチャートである。図１４に示されるように、まず、連通防止部材５６が現像装置５００から取り除かれる（Ｓ４０１）。そうすると、撹拌室１０１ｂの上側に充填されたＴ／Ｄの低い現像剤は、連通部１０８から現像室１０１ａ側へと流れ込む。

次に、現像剤仕切り部材５５を現像容器１０１から取り除く（Ｓ４０２）。そして連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、およびトナー補給機構シール部材５３を現像容器１０１から取り除く（Ｓ４０３）。このような手順を経ることにより、比較例とほぼ同様の初期状態を得ることができる。その後、まず連通防止部材５６、現像剤仕切り部材５５および各連通部シール部材５１ａ、５１ｂ、トナー補給機構シール部材５３が取り外された現像装置１００を、画像形成装置本体に装着する（Ｓ４０４）。なお、現像装置５００の装着と同時に、現像容器１０１端部の現像剤補給口挿入部１０９に取り付けられた補給シャッター１１０が開く（Ｓ４０４）。各色の現像装置５００すべてを画像形成装置本体に装着した後、現像スリーブ１０２、第２撹拌スクリュー１０４ａ及び第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転を同時に開始する（Ｓ４０５）。例えば、現像スリーブ１０２の回転数は２５０ｒｐｍ、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は４００ｒｐｍに設定される。この条件で、現像スリーブ１０２および第２撹拌スクリュー１０４ａ、第１撹拌スクリュー１０４ｂを１２０秒間回転させることにより、現像容器１０１に充填された二成分現像剤を十分撹拌混合し、現像装置５００の初期立上げは終了となる（Ｓ４０６）。

第２実施形態で示した実施例においては、各連通部シール部材５１、トナー補給機構シール部材５３および、現像剤仕切り部材５４、および、連通防止部材５６には、厚さ１ｍｍ程度のポリエステル樹脂の薄板を用いる。なお、それぞれに用いられる材料および形状に関しては、本実施形態で述べるものに限らない。なお、第２実施形態において使用した二成分現像剤（トナー、キャリア）は、比較例および第１実施形態で使用したものと同一種のものである。

第２実施形態での構成をとる現像装置５００を用いて、比較例と同様の効果確認実験を行ったところ、同様の結果が得られた。そのため、第２実施形態の方法でも、初期トナー飛散防止に効果を発揮することが明らかとなった。

第１〜第２実施形態の発明によれば、現像装置１００、３００、４００、５００の初期の立上げ動作開始時において、トナー及びキャリアを有する二成分現像剤に対する平均トナー比率が低い二成分現像剤が最初に現像スリーブ１０２上に担持される。平均トナー比率が低いと二成分現像剤の帯電量は高く設定される。その結果、現像装置１００、３００、４００、５００の初期の立ち上げ動作にあたって、トナーの飛散は抑制される。また、汚れや混色等の不具合が生じないで、品質の高い画像形成が実現される。

すなわち、トナーとキャリアを用いた二成分現像剤においては、トナーの帯電量と、二成分現像剤中に含まれるトナーの割合（Ｔ／Ｄ）には相関がある。トナーはキャリアとの接触摩擦により帯電する。そのため、トナーはキャリアとの接触機会が多くなるほど、帯電量が大きくなる。ゆえに、Ｔ／Ｄが小さいほど、トナー帯電量は大きくなる。

本発明は、上記の原理を利用したものである。装置立上げ時には、Ｔ／Ｄの低い二成分現像剤が優先的に現像スリーブに担持されるようにする。このとき、Ｔ／Ｄが低い二成分現像剤におけるＴ／Ｄを、トナーが飛散しない程度の平均帯電量となるように設定しておく。そうすることにより、立上げ直後に現像容器１０１外にさらされるトナーは平均帯電量が十分高く、ゆえにキャリアとの静電的付着力が強いため飛散を生じにくい。

現像装置３００、４００又は現像装置５００によれば、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤が撹拌室１０１ｂに収容されるので、トナーが撹拌室１０１ｂで撹拌されて帯電量が大きくなってからトナーは現像室１０１ａで撹拌される。

現像装置１００によれば、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤が現像室１０１ａに収容されることから、撹拌室１０１ｂから現像室１０１ａへの二成分現像剤の移動の手間が省略できる。

『第一搬送部材』である第１撹拌スクリュー１０４ｂの撹拌力が『第二搬送部材』である第２撹拌スクリュー１０４ａの撹拌力に比べて大きく設定される。そのために、現像室１０１ａの内部よりも撹拌室１０１ｂの内部で二成分現像剤は強く撹拌される。トナーが現像室１０１ａで撹拌される場合に比べて、トナーが撹拌室１０１ｂで撹拌される場合の方が、トナーは拡散し難い。

二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤中のトナーの重量が、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量に対して２０％以上かつ５０％以下の割合に設定される。または、二成分現像剤に対するトナーの比率が最も低い二成分現像剤中のトナーの重量パーセント濃度は、現像容器１０１に収容される全ての二成分現像剤の重量パーセント濃度の２０％以上かつ５０％以下に設定される。また、その結果、トナーは従来よりも早く高い帯電量に調節される。

（第３の実施形態）
実施形態１〜２まではＴ／Ｄの異なる初期の現像剤をセットした形態を説明した。本実施系の更なる形態として、現像装置に格納されている初期の現像剤のＴ／Ｄは均一でありながら飛散を防止する別の形態について説明する。

先ず、図１６は現像器７００を上からみた平面図である。また、図１６は現像装置と駆動手段、高圧印加手段や制御ユニットＣＰＵとの関係がわかるブロック図とした。図１７は図１６のＤ−Ｄ方向からみた断面図である。初期現像剤のＴ／Ｄが均一である以外は、現像装置の部品構成は現像装置４００とほぼ同じであるため、説明は省く。また、前記の形態と異なる箇所は、この後に現像装置の初期立上げ工程の説明と共に順を追って説明していく。

図１８は現像装置７００の初期立上げ工程のフローチャートである。図１８に示されるように、まず本体に装着する（Ｓ５０１）。本体に装着され、初期立上げ信号がＣＰＵに入力される。図１６、１７に示すように、現像装置は駆動手段であるモーターＭ１、Ｍ２、Ｍ３と接続され駆動できる。その駆動はＣＰＵにより制御される。

次に連通部シール部材５１ａ、５１ｂはそれぞれ独立のモーターが用意されており、５１ａ用のモーターＭ１と５１ｂ用のモーターＭ２により開封動作が行われる（Ｓ５０２）。当然ながら開封動作もＣＰＵにより制御される。このように、シール部材が開封されることで現像スリーブに現像剤が供給可能な構成となっている。シール部材が取り除かれた後に、現像スリーブ１０２と第１搬送部材１０４ｂと第２搬送部材１０４ａの回転を開始する（Ｓ５０３）。現像スリーブと第１、第２攪拌部材は駆動系列が連結されており、駆動手段モータＭ３により駆動する。ＣＰＵにより回転動作を１２０秒行い、現像装置の初期立ち上げ動作は終了となる。

初期の現像剤は、Ｔ／Ｄは一律１０ｗｔ％の均一な状態なものを２４０ｇ格納してある。また、現像スリーブ１０２の回転数は２５０ｒｐｍ、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は４００ｒｐｍに設定制御されている。

ここで、（Ｓ５０３）から現像剤は攪拌部材により攪拌、搬送される。その際、現像室１０１ａに搬送された現像剤はすぐに現像スリーブ１０２に担持されるわけではない。現像室１０１ａの現像剤の量がある程度の高さになるまでは、第１と第２の攪拌スクリューにより搬送され現像室１０１ａと攪拌室１０１ｂを循環する。循環する過程において、現像剤の摩擦帯電が行われる。よって、現像室１０１ａの現像剤の量が十分となり現像スリーブに担持される時には、適切な帯電量となっている。そのため、飛散しない十分な帯電量であるので、装置立上げ直後のトナー飛散を抑制する事ができる。

次に第４の実施形態の変形例を述べる。図１９に変形例における初期立上げ工程のフローチャートを示す。変形例はＣＰＵによる制御を変更したものであり、現像装置の構成は前述の現像装置７００のままでよい。

まず本体に装着する（Ｓ６０１）。本体では、図１６、図１７のように現像装置はモーターＭ１、Ｍ２、Ｍ３と接続され駆動される。シール部材の開封動作はＣＰＵにより制御される。シール部材の開封動作は、モーターＭ１によりシール部材５１ａを半分取り除き（半開き状態）とし、モーターＭ２によりシール部材５１ｂは全て取り除かれ、全開状態とする（Ｓ６０２）。

次にモーターＭ３により現像スリーブ、第１と第２の攪拌スクリューの駆動を開始する（Ｓ６０３）。シール部材５１ａが半開きであるため、現像室１０１ａに搬送される現像剤の量は少なくなる。その分、攪拌室１０１ｂの中で攪拌される。攪拌室中の攪拌により帯電されるため、現像室に到達した現像剤の帯電量はより適切になっており、装置立上げ直後のトナー飛散を抑制する事ができる。

６０秒後にモーターＭ１によりシール部材５１ａの残り半分取り除き全開状態とする（Ｓ６０４）。そして、モーターＭ３により現像スリーブ、第１と第２の攪拌スクリューを引き続き駆動を行い９０秒後に停止する（Ｓ６０５）。上述のように、シール部材の開封動作を制御する事により、更にトナー飛散を防止することができる。即ち、シール部材５１ａは、開封動作の途中で開封動作を停止させ、その状態で、第１と第２の攪拌スクリューの駆動を開始する。そして、第１と第２の攪拌スクリューの駆動を開始させた後に、シール部材５１ａの残りの開封動作を完了させる。

尚、第１攪拌スクリューにより搬送されてきた現像剤が封止シート５１ａを押圧していく。そのため、封止シートを除去する力が大きくなる。最悪、封止シートを除去するための負荷が大きくなりすぎ、封止シート除去手段のギアやモーターの破損にもつながる。そのため、変形例では半開き状態に制御し、駆動系の破損を防止している。開封順番や開封度合いを制御する事によって、駆動系の破損防止と飛散防止との両立を図っている。また駆動手段のモータトルクをみながら封止部材の開封度合いを制御してもよい。

封止シール部材５１ａ、５１ｂの開封は、各々の駆動手段を設け、半開き状態などの制御を行ったが、単一の駆動手段からクラッチ等を用いて、封止シール部材の開封動作の制御を行ってもよい。また封止シールだけでなく、現像スリーブと攪拌スクリューの駆動手段Ｍ３も連結し、クラッチなどで駆動のＯＦＦ／ＯＮを制御できれば、単一の駆動手段Ｍにて制御する事もできる。

尚、封止シート５１ａ、５１ｂは従来の現像器のように長手全域ではなく、図１６のように長手の一部である。そのため、封止シートを除去する力も少なくて済む。また、封止シートの面積も小さいので、確実に現像剤を封止できることは言うまでもない。

変形例を含めた第３実施形態の構成をとる現像装置を用いて、上述した装置立上げフローに基づいて比較例と同様の効果確認実験を行ったところ、それぞれの実施例において同様の結果が得られた。そのため、第３実施形態の方法でも、初期トナー飛散防止に効果を発揮することが明らかとなった。

また、初期に格納する現像剤が均一なＴ／Ｄであるため、Ｔ／Ｄの異なる間を仕切る、仕切り部材が必要なく構成の簡略化ができる。さらに、本体外でユーザーやサービスマンが封止部材を除去するのではなく、本体内の駆動を用いて自動で封止部材を除去する構成である。そのため、ユーザービリティの高い現像装置を提供する事ができる。

更に、近年の高画質化に伴い現像装置内の現像スリーブ１０２と第２の攪拌スクリュー１０４ａ間の距離Ｔ１をできるだけ小さくして、第２の攪拌スクリュー１０４ａから現像スリーブ１０２への現像剤の供給不足が起きないように、距離を小さくする事が望ましい。

背景技術でも説明したように、現像スリーブと第２の攪拌スクリューの間に封止部材を設けてしまうと、Ｔ１を小さくするのに限界がある。また封止部材を除去する際、現像スリーブを傷つける可能性がゼロではない。

本実施例では、現像スリーブ１０２と第２の攪拌スクリュー１０４ａの間に封止構成がない。そのため、本実施例のＴ１は２ｍｍであり、現像スリーブと第２攪拌スクリュー間の距離Ｔ１を近づける事ができ、初期立上げ時の飛散を防止するとともに更なる高画質化が可能となった。当然、現像スリーブを傷つける事もない。

また、現像室にある現像剤は、現像スリーブ内のマグネットの磁力により現像スリーブへひきつけられる。距離Ｔ１を近づける事により、マグネットの磁力を弱める事ができる。従来は、Ｔ１が２．５ｍｍに対して、現像室の現像剤を現像スリーブにひきつける極のマグネット磁力（＝以下、ひきつけ極）が６００Ｇであった。それに対して、本実施例では、ひきつけ極を５００Ｇ以下にできる。ここで、引きつけ極とは、現像スリーブ内の磁極のうち、現像スリーブと現像室内の搬送部材とが最近接する位置と現像スリーブの回転方向下流側で最近接する磁極のことをさす。

磁力を弱めることにより現像剤に対する負荷を減少させ、現像剤の劣化を防止する事ができる。

現像剤が劣化してくると、白地部へのかぶり画像が生じる。本実施形態では、マグネットの磁力を弱め、現像剤の劣化を必要最小限にする事によって、かぶり発生を防止する。よって、トナー飛散だけでなく、かぶりも防止し、高画質画像を長期にわたって提供できる。

また、本発明のように、現像室と攪拌室とを連絡する連絡路に封止部材を設けた構成とすることで、現像装置の運搬時に装置が傾けられても未帯電の現像剤が過剰に現像スリーブにコートされることを抑制することができる。このため、封止部材の開封時における現像装置からの現像剤の漏れや、開封後の現像スリーブの駆動時におけるトナー飛散を抑制することができる。

現像装置のみでも効果があるが、上述の現像装置をプロセスカートリッジにすれば、トナー飛散のメンテナンスフリーであるユーザビリティが高い現像装置を実現できる。また、クリーニング手段１１９Ｄの代わりに補助帯電手段を有していてもよい。補助帯電手段を有するクリーナレス構成の場合、転写残トナーが補助帯電手段や帯電手段を汚染するのを防止する必要がある。転写効率を高めるには現像剤の帯電量を適切に保つ手段が有効である。よって、汚染を防止するためには、現像剤の帯電量を適切に保つ必要がある。そのため、本発明は初期設置時から現像剤の帯電量を適切に保つ事ができ、クリーナレス構成においても飛散や帯電手段等の汚染による不具合画像の発生を防止することができる。

（第４実施形態）
更なる第４実施形態を説明する。図２０は現像器５００を上からみた平面図である。また、図２０は現像装置と駆動手段、高圧印加手段や制御ユニットＣＰＵとの関係がわかるブロック図とした。図２１は図２０のＥ−Ｅ方向からみた断面図である。初期現像剤のＴ／Ｄが均一である以外は、現像装置の部品構成は現像装置４００とほぼ同じであるため、説明は省く。また、前記の形態と異なる箇所は、この後に現像装置の初期立上げ工程の説明と共に順を追って説明していく。

特に、現像装置５００の封止シートの開封方法について以下に詳細を図２０、２１を用いながら説明する。封止シート５１ａは受け渡し部（攪拌室１０１ｂの現像剤搬送方向下流側に設けられ、現像室１０１ａと連絡する第一連絡路）を封止している。本構成によれば、現像室１０１ａと攪拌室１０１ｂは、もともと両者を仕切る仕切り壁（隔壁）があるため、上記受渡し部のみを封止することで、現像剤を攪拌室に封止することができる。従って、簡易な構成で封止できるとともに、開封する際に必要なトルクも少なくすることが可能である。また、封止シート５１ａの一端は、折り返された状態で巻き取り軸（回転軸）６００に取り付けられている。巻き取り軸６００は、現像器の長手方向に沿って回転可能に設けられている。封止シート５１ｂも同様に受け渡し部（攪拌室１０１ｂの現像剤搬送方向上流側に設けられ、現像室１０１ａと連絡する第二連絡路）を封止しつつ、一端が折り返された状態で巻き取り軸６００に取り付けられている。さらに封止シート５１ｂの一端は、折り返してから巻き取り軸６００に取り付けられるまでの長さが封止シート５１ａよりも長くなるように取り付けられている。現像スリーブ１０２は駆動手段Ｍ５、第１と第２攪拌搬送部材は駆動手段Ｍ６、巻き取り軸６００は駆動手段Ｍ４にそれぞれ接続され、ＣＰＵコントローラの指示によりそれぞれ独立制御して回転駆動する。駆動手段Ｍ４と巻き取り軸６００との接続は２つの封止シート５１ａ、５１ｂの内、封止シート５１ａに近い位置で行われている。本実施例では、駆動手段Ｍ４と巻き取り軸６００が、封止シートを開封するための駆動機構である。

図２２に本実施形態における初期の立上げ工程のフローチャートを示す。そして、図２３に本実施形態における初期の立上げ工程のタイミングチャートを示す。まず、現像装置を本体にセットする（Ｓ８０１）。次に、ＣＰＵコントローラの指示により駆動手段（駆動源）Ｍ４が回転し巻き取り軸６００が回転する（Ｓ８０２）。

巻き取り軸６００の回転により封止シート５１ａ、５１ｂが巻き取られていく。折り返しの長さが封止シート５１ａの方が短くなるように取り付けられているため、封止シート５１ａの封止部分が先に剥がれていく事により受け渡し部１０７ｂ−ａが開封し始める（Ｓ８０３）。遅れて封止シート５１ｂの封止部分が剥がされ、受け渡し部１０７ａ−ｂが開封し始める（Ｓ８０４）。封止シート５１ａの端部が剥がれて巻き取り軸６００に巻き取り終わると受け渡し部１０７ｂ−ａが完全に開封された状態になる（Ｓ８０６）。遅れて封止シート５１ｂが巻き取り軸６００に巻き取り終わると受け渡し部１０７ａ−ｂが完全に開封された状態になる（Ｓ８０７）。ここで、開封動作が完了した状態とは、封止シートが巻き取り軸に巻き取られて容器から完全に剥がされた状態のことをいう。尚、封止シートを容器から完全に剥がさないような場合は、画像形成を行う際の封止シート位置までに封止シートが剥がされた状態のことをいう。ＣＰＵコントローラの指示により駆動手段Ｍ４を停止させることで封止シートの巻き取りが完了する。巻き取るために、封止シート５１ａ、５１ｂは、厚さ０．１ｍｍ程度のポリエステルを含む薄板シート状の樹脂を用いた。なお、それぞれに用いられる材料および形状、タイミングに関しては、本実施形態で述べるものに限らない。

封止シートが開封され始めたら、ＣＰＵコントローラの指示により駆動手段Ｍ６により攪拌搬送部材が回転駆動される（Ｓ８０５）。攪拌搬送部材により現像剤が攪拌室１０１ｂから現像室１０１ａへと循環搬送される。攪拌搬送部材を駆動する事により現像剤が十分に摩擦帯電する。その後、ＣＰＵコントローラの指示にて、駆動手段Ｍ５により現像スリーブ１０２が回転することで現像剤が現像スリーブにコートされて作像が可能な状態となる（Ｓ８０８）。現像スリーブの回転を３０秒間行い、現像装置の立上げ工程は終了となる（Ｓ８０９）。

以上のように、封止シートの開封途中の時点で攪拌スクリューの駆動をはじめる。そのため、封止シートを完全に巻き取ってから攪拌スクリューを駆動させる場合に比べ、現像装置の立上げ時間を短縮する事ができる。

封止シートを剥がす際にかかる負荷は剥がし始めと剥がし終わりに高くなる傾向がある。そのため封止シートを複数同時に剥がす場合には剥がし始めと終わりのタイミングが異なるようにすることが望ましい。本実施例において封止シート５１ｂを折り返してから巻き取り軸６００に取り付けられるまでの長さが封止シート５１ａよりも長くなるように取り付けることで封止シートを剥がすタイミングが異なる。このため、巻き取り軸６００にかかる負荷が分散し駆動手段Ｍ４に掛かる負荷が軽減されている。更に、本実施例では、攪拌室の現像剤搬送方向下流側を封止する封止シート５１ａの方が、攪拌室の現像剤搬送方向上流側を封止する封止シート５１ｂよりも開封順序が先となるように構成されている。このため、ダウンタイム低減のために、封止シートが開封完了する前に攪拌室内の攪拌スクリューを駆動させても現像剤が搬送方向下流側で詰まってしまうことを抑制することができる。

変形例として、巻き取り軸の軸径を変更し、先に剥したい方の軸径を大きくする事もタイミングの時間差をつける手段の１つとなりうる。

ここで、巻き取り軸６００に高い負荷か掛かった時に回転方向に捩れが発生する。駆動手段Ｍ４と巻き取り軸６００の接続を封止シート５１ａ、５１ｂの内、先に剥がし始める封止シート５１ａに近い位置で行うことにより、捩れが発生した場合でも封止シート５１ａに対して封止シート５１ｂは必ず遅れて剥がれ始める関係となる。このため、巻き取り軸の剛性によらず封止シート５１ａを封止シート５１ｂよりも先に剥がすことが可能となる。よって、巻き取り軸を金属等の剛性の高い材料だけではなくモールドのように剛性の比較的低い材料を用いた場合にも本実施例を適用可能にすることができる。

上述のように現像スリーブと攪拌部材を別々に制御、駆動するのがより好ましいが、攪拌スクリュー部材と現像スリーブを同時に駆動しても、第４の実施形態と同等の構成であるので飛散防止の効果はある。そこで、変形例として、駆動手段もＭ４、Ｍ５、Ｍ６と複数の駆動手段を設けたが、巻き取り部材と現像スリーブ、攪拌部材の駆動系列を連動するように連結し、単一の駆動手段Ｍ１０で駆動を行ってもよい。単一の駆動手段Ｍ１０で駆動すれば、小型化や低コスト化をできる。

また、封止シール部材を単一のテープ部材で封止シール部材５１ａと５１ｂをつながった形で構成し、上述のように５１ａを先に剥がれるようにしても同効果を得る事ができる。封止シールを巻き取る構成でなくても現像剤を封止できればよい。それぞれに用いられる材料および形状に関しては、本実施形態で述べるものに限らない。

更に、初期立上げ工程の時間を短縮し、更なるユーザビリティの向上もできる。上述の（Ｓ８０３）の工程において、例えば、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は３００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は４００ｒｐｍである。それを、第２撹拌スクリュー１０４ａの回転数は６００ｒｐｍ、第１撹拌スクリュー１０４ｂの回転数は８００ｒｐｍとする。回転数が早いので、単位時間当たりの現像剤の摩擦回数が増加し、帯電付与をより迅速に行うことができる。現像スリーブは回転していないので、飛散することはない。

本第４実施形態の変形例を含めた実施例の構成をとる現像装置を用いて、上述した装置立上げフローに基づいて比較例と同様の効果確認実験を行った。それぞれの実施例において同様の飛散防止の結果が得られた。そのため、第４実施形態の方法でも、初期トナー飛散防止に効果を発揮することが明らかとなった。本体外でユーザーやサービスマンが封止部材を除去するのではなく、本体内の駆動を用いて自動で封止部材を除去する構成とした。そのため、ユーザービリティの高い現像装置を提供する事ができる。

尚、本実施例では、現像室と攪拌室を連絡する連絡路を封止する構成を説明したが、例えば、現像室と攪拌室を仕切る仕切り壁に上記連絡路以外の開口部が設けられている場合は、上記開口部を封止する構成とすることができる。
また、封止部材は、共通の巻き取る軸で開封する構成を例に説明したが、ユーザやサービスマンが手動で引き抜くことで開封する構成でも良い。また、第一連絡路と第二連絡路をそれぞれ封止する複数の封止部材を設け、別々に開封する構成であっても良い。

本発明は、像担持体に形成された静電像を、現像剤により現像する静電記録方式や電子写真方式を利用し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利用の可能性がある。

１ 感光体ドラム（潜像担持体）
５１ａ、５１ｂ 連通部シール部材（封止部材）
５４ 現像剤仕切り部材（封止部材）
５６ 連通防止部材（封止部材）
１００、３００、４００、５００ 現像装置
１０１ａ 現像室（第二室）
１０１ｂ 撹拌室（第一室）
１０２ 現像スリーブ（現像剤担持体）
１０４ａ 第２撹拌スクリュー（第二搬送部材）
１０４ｂ 第１撹拌スクリュー（第一搬送部材）
２００ 画像形成装置
Ｓａ〜Ｓｄ 画像形成部

Claims (5)

1. トナー及びキャリアを有する現像剤が収納される第一室と、前記第一室との連絡路を通じて現像剤が循環する循環経路を形成する第二室と、前記第一室に設けられ、現像剤を前記第二室へ向けて搬送する第一搬送部材と、前記第二室に設けられ、現像剤を前記第一室へ向けて搬送する第二搬送部材と、前記第二室の開口部に設けられ、磁力により表面に現像剤を担持するとともに、像担持体の表面に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、前記第一室に現像剤が封止されるように前記連絡路を封止するとともに、駆動を受けて開封可能に設けられた封止部と、を備え、前記封止部の開封動作中に前記第一搬送部材が駆動される現像装置であって、前記連絡路は、前記第一室から前記第二室へ現像剤を受け渡す第一連絡路と、前記第二室から前記第一室へ現像剤を受け渡す第二連絡路と、を有し、前記第一連絡路の方が前記第二連絡路よりも先に開封されることを特徴とする現像装置。
2. 前記封止部を巻き取るための巻取り軸を備え、前記巻取り軸は、前記現像剤担持体の回転軸線方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記封止部の開封動作を開始した後で、前記封止部の開封動作が完了する前に、前記第一搬送部材が駆動されるように前記第一搬送部材の駆動を制御するコントローラと、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記封止部の開封動作の途中で前記封止部の開封動作を停止させた状態で、前記第一搬送部材を駆動させた後に、前記封止部の開封動作を完了させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記封止部を巻き取るための巻取り軸を有し、前記巻取り軸の径は、前記第一連絡路を封止する封止部が取り付けられている部分の方が、前記第二連絡路を封止する封止部が取り付けられている部分よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４にいずれか記載の現像装置。

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