JP5704509B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、２成分現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材が設置された現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）を収容した現像装置であって、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を仕切部材を介して水平方向又は上下方向に並設したものが知られている（例えば、特許文献１、２等参照。）。

２成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ（現像剤担持体）に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラに対向するドクターブレード（現像剤規制部材）によって適量に規制された後に、その２成分現像剤中のトナーが感光体ドラム（像担持体）との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。なお、現像装置における現像ローラや搬送スクリュは、画像形成装置本体において画像形成動作が開始されるのに合わせて駆動が開始され、画像形成動作が終了するのに合わせて駆動が停止される。

一方、特許文献３等には、異常画像の抑制や現像ローラの長寿命化を目的として、画像出力の前後や、電源投入後に、現像ローラの駆動と停止とを繰り返す技術が開示されている。

従来の現像装置は、画像形成動作が終了する直前に、トナー補給口から現像装置内にトナーが補給された場合に、補給されたトナーを搬送部材によって現像剤中に充分に撹拌・混合して分散させることなく装置の動作が終了してしまっていた。このような場合には、現像装置に収容された現像剤の表面に補給されたトナーが浮遊した状態になり、このような状態で装置が高温高湿の環境下で長時間放置されることにより、浮遊した分散不良のトナーが凝集してしまう現象が生じてしまうことがあった。そして、このように凝集したトナーは、その後に画像形成動作がおこなわれるときに、出力画像上に白スジや黒ポチ等の異常画像が形成される原因となってしまう。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を設置した場合であって、画像形成動作が終了する直前にトナー補給口から現像装置内にトナーが補給されても、補給されたトナーが現像剤中に充分に分散される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成するとともに、駆動手段によって駆動される複数の搬送部材と、前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材の上方に配設されるとともに、トナー補給手段から装置内にトナーを補給するためのトナー補給口と、前記トナー補給口に対して現像剤の搬送方向下流側の位置であって前記循環経路の上方に配設されるとともに、前記循環経路を循環する現像剤の上面に浮遊するトナーを検知する検知手段と、を備え、前記複数の搬送部材は、一連の画像形成動作が終了したときに、前記検知手段の検知結果に基いて、前記駆動手段によってさらに駆動されるものである。

また、請求項２記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１に記載の発明において、一連の画像形成動作が終了する所定時間前から当該画像形成動作が終了するまでの間に前記トナー補給手段によるトナー補給動作がおこなわれた場合に、当該画像形成動作が終了してから所定時間が経過するまで前記駆動手段による駆動をおこなって、前記検知手段によって浮遊するトナーが検知されたときには浮遊するトナーが検知されなくなるまで前記駆動手段による駆動を継続して、前記検知手段によって浮遊するトナーが検知されなかったときには前記駆動手段による駆動を停止するものである。

また、請求項３記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記複数の搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向する第２搬送部材と、を具備し、前記トナー補給口は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側であって、前記第２搬送部材の上方に配設され、前記検知手段は、前記第２搬送部材による搬送経路の下流側であって、前記第２搬送部材の上方に配設されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記検知手段を、現像剤の表面の色調から浮遊するトナーの有無を検知する光学式のカラーセンサとしたものである。

また、この発明の請求項５記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。

また、この発明の請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたものである。

なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部（現像装置）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも１つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。

また、本願において、「一連の画像形成動作が終了したとき」とは、１つの記録媒体を搬送しておこなう単独の画像形成動作においてはその画像形成動作が終了したときであって、複数の記録媒体を連続的に搬送しておこなう連続的な画像形成動作においては最後に搬送される記録媒体に対応した画像形成動作が終了したときであるものとする。

本発明は、現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材を設置した場合であって、循環経路を循環する現像剤の上面に浮遊するトナーを検知する検知手段を設置して、一連の画像形成動作が終了したときに検知手段の検知結果に基いて複数の搬送部材をさらに駆動しているため、画像形成動作が終了する直前にトナー補給口から現像装置内にトナーが補給されても、補給されたトナーが現像剤中に充分に分散される、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す構成図である。 現像装置及び感光体ドラムを上方からみた断面図である。 現像装置の第２搬送経路を側方からみた長手方向の断面図である。 画像形成動作が終了したときの第２搬送経路の状態を示す図である。 画像形成動作終了時における現像装置の制御を示すフローチャートである。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１〜図４にて、画像形成装置について詳細に説明する。
図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタを示す構成図である。図２は、そこに設置されるプロセスカートリッジ６（作像部）の近傍を示す断面図である。図３は、現像部５及び感光体ドラム１を上方からみた長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。また、図４は、現像部５の第２搬送経路５４を側方からみた長手方向（図２の紙面垂直方向である。）の断面図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部としてのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２及び図３において、プロセスカートリッジ６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、作像部としてのプロセスカートリッジ６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５（現像装置）、クリーニング部２と、が一体化されたものであって、装置本体１００に対して着脱自在に構成されている。このように作像部の構成部を一体化することで、作像部のメンテナンス性が向上する。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、除電工程）がおこなわれて、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成されることになる。

なお、本実施の形態では、感光体ドラム１、帯電部４、現像部５（現像装置）、クリーニング部２を、一体化してプロセスカートリッジ６を構成したが、各構成部を単独のユニットとして、装置本体１００に着脱自在に設置することもできる。具体的に、現像部５（現像装置）を、単独のユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。さらに、感光体ドラム１、帯電部４、クリーニング部２のうち少なくとも１つと、現像部５と、を一体化したユニットとして、装置本体１００に対して着脱自在に構成することもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７（図１を参照できる。）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程である。）。
詳しくは、現像部５内には、トナーとキャリア（磁性キャリア）とからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。現像部５内の現像剤Ｇは、トナー濃度検知手段としての磁気センサ５７によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）が所定の範囲内になるように調整される。すなわち、現像部５内のトナー消費に応じて、トナー搬送パイプ４３（トナー補給手段）からトナー補給口４４を介して第２搬送経路５４（第２現像剤搬送部）内に、トナーが補給される。なお、磁気センサ５７は、その周囲を流動する現像剤の透磁率の変化からトナー濃度の変化を検知するセンサである。また、本実施の形態において、磁気センサ５７は、図３及び図４に示すように、第２搬送経路５４の下流側であって第２搬送スクリュ５６の下方（現像剤Ｇに埋没する位置である。）に設置されている。

トナー搬送パイプ４３は、図１を参照して、装置本体１００の上方のボトル収容部３１に設置されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのうち対応するトナーボトルに連通している。トナー補給手段は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋを回転駆動するトナー補給モータ７２（図２を参照できる。）や、トナー搬送パイプ４３や、トナー搬送パイプ４３に接続されたエアーポンプ（不図示である。）等で構成される。このように構成されたトナー補給手段によって、各色のトナーが収容されたトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋから、トナー搬送パイプ４３を介して、各現像部５にそれぞれ各色のトナーが補給される。
なお、トナー補給手段は、上述した構成のものに限定されることなく、種々の構成のものを用いることができる。例えば、トナー搬送パイプを用いずに、トナーボトルから中継ホッパを介して現像部５にトナーを供給する構成にすることもできる。

その後、第２搬送経路５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６及び第１搬送スクリュ５５によって、現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、仕切部材５８で隔絶された第１搬送経路５３（第１現像剤搬送経部）、第２搬送経路５４を循環する（図３中の破線矢印方向の循環である。）。

詳しくは、図３を参照して、第１搬送経路５３（第１搬送スクリュ５５による搬送経路）内の現像剤Ｇは、第１搬送部材としての第１搬送スクリュ５５によって、紙面の左側から右側に現像ローラ５１の長手方向に沿って搬送される。これに対して、第２搬送経路５４（第２搬送スクリュ５６による搬送経路）内の現像剤Ｇは、第２搬送部材としての第２搬送スクリュ５６によって、紙面の右側から左側に第１搬送経路５３とは逆方向に搬送される。
なお、２つの搬送スクリュ５５、５６（搬送部材）は、それぞれ、軸部上にスクリュが巻装されたものであって、ギア列を介して現像ローラ５１とともに駆動手段としての現像駆動モータ７１によって図の矢印方向に回転駆動される。また、現像駆動モータ７１は、装置本体１００におけるその他の回転部材（感光ドラム１等である、）を回転駆動する駆動部とは独立した駆動系である。

また、第１搬送経路５３と第２搬送経路５４とは、長手方向両端部を除く領域に配設された仕切部材５８によって隔絶されるとともに、仕切部材５８の介在しない長手方向両端部（第１中継部Ａ及び第２中継部Ｂ）で連通する。すなわち、第１搬送スクリュ５５によって第１搬送経路５３の下流側に搬送された現像剤は、第１中継部Ａを介して第２搬送経路５４の上流側に流動して、その後に第２搬送スクリュ５６によって長手方向に搬送される。第２搬送スクリュ５６によって第２搬送経路５４の下流側に搬送された現像剤は、第２中継部Ｂを介して第１搬送経路５３の上流側に流動して、その後に第１搬送スクリュ５５によって長手方向に搬送される。こうして、２つの搬送経路５３、５４の間に現像剤の長手方向の循環経路が形成される。

このように循環経路中を循環する現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された複数の磁極によってキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
ここで、図３を参照して、現像ローラ５１は、内部に固設されてローラ周面に複数の磁極を形成するマグネット５１ｂと、マグネット２３ａ１の周囲を回転するスリーブ５１ａと、で構成される。そして、複数の磁極が形成されたマグネット５１ｂの周囲をスリーブ５１ａが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（スリーブ５１ａ上である。）を移動することになる。なお、現像ローラ５１（現像剤担持体）は、スリーブ５１ａの軸部に連結された現像駆動モータ７１（駆動手段）によって図２の矢印方向（反時計方向）に回転駆動される（図４を参照できる）。

現像剤担持体としての現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、現像ローラ５１の矢印方向の回転（走行）にともなって搬送されて、現像剤規制部材としてのドクターブレード５２（現像ローラ５１の下方に配設されている。）の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。

図示は省略するが、マグネット５１ｂによって現像ローラ５１（スリーブ５１ａ）の周囲には、複数の磁極が形成されている。複数の磁極は、感光体ドラム１との対向位置に形成された主磁極、第１搬送スクリュ５５との対向位置からドクターブレード５２との対向位置にかけて形成された汲上げ磁極（ドクタ対向磁極）、第１搬送経路５３の上方に形成された剤離れ磁極、主磁極と剤離れ磁極との間に形成された搬送磁極、等で構成される。
まず、汲上げ磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、第１搬送経路５３内を移動する現像剤Ｇの一部が現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２（現像剤規制部材）の位置で掻き取られて、第１搬送経路５３に戻される。一方、汲上げ磁極による磁力が作用するドクターブレード５２の位置で、ドクターブレード５２と現像ローラ５１とのドクターギャップを通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、主磁極の位置で穂立ちして現像領域において磁気ブラシとなって感光体ドラム１に摺接する。こうして、現像ローラ５１に担持された現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。その後、主磁極の位置を通過した現像剤Ｇは、搬送磁極によって剤離れ磁極の位置まで搬送される。そして、剤離れ磁極の位置で、反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び第１搬送経路５３に戻されて、第１搬送経路５３の下流側に向けて搬送され、第１中継部Ａを介して第２搬送経路５４の上流側に移動する。さらに、第２搬送経路５４の上流側に移動した現像剤は、トナー補給口４４から補給された補給トナーとともに、第２搬送経路５４の下流側に達して、第２中継部Ｂを介して第１搬送経路５３の上流側に移動する。このような一連の現像剤Ｇの循環が繰り返される。
なお、本実施の形態において、トナー補給口４４は、図３及び図４に示すように、第２搬送経路５４の上流側であって第２搬送スクリュ５６の上方に設置されている。

上述した現像工程の後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つのプロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで、それぞれおこなわれる。すなわち、図１を参照して、プロセスカートリッジの下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各プロセスカートリッジ６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、図１を参照して、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、対向ローラ１３、テンションローラ１４、クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ部材１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、記録媒体Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト８は、中間転写ベルト８用のクリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。
その後、記録媒体Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された記録媒体Ｐは、印刷後の画像（出力画像）として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成動作（画像形成プロセス）が完了する。

以下、本実施の形態において特徴的な、現像装置５（現像部）の構成・動作について詳しく説明する。
図３及び図４等を参照して、本実施の形態における現像装置５（現像部）には、トナー補給口４４に対して下流側（図４中の白矢印で示す現像剤Ｇの搬送方向に対する下流側である。）の位置であって循環経路の上方に、循環経路を循環する現像剤Ｇの上面に浮遊するトナーＴを検知する検知手段としての光学カラーセンサ６０が配設されている。

詳しくは、検知手段としての光学カラーセンサ６０は、現像剤Ｇの表面の色調から浮遊するトナーの有無を検知する光学式のカラーセンサであって、第２搬送経路５４の下流側であって第２搬送スクリュ５６の上方（現像剤Ｇに埋没しない位置である。）に配設されている。具体的に、光学カラーセンサ６０によって第２搬送経路５４を流動する現像剤Ｇの表面の黒色の度合いが所定値以上であることが検知されたときに、その位置に補給トナーが浮遊しているものと判別される。
なお、本実施の形態では、現像剤Ｇの上面に浮遊するトナーＴを検知する検知手段としての光学カラーセンサ６０を用いたが、検知手段としてその他のものを用いることもできる。

そして、２つの搬送スクリュ５５、５６（搬送部材）は、一連の画像形成動作が終了したときに、光学カラーセンサ６０（検知手段）の検知結果に基いて、現像駆動モータ７１（駆動手段）によって、現像ローラ５１とともにさらに駆動される。
詳しくは、画像形成装置１００において一連の画像形成動作が終了する所定時間前からその画像形成動作が終了するまでの間（画像形成動作が終了する直前である。）にトナー補給手段（トナー補給モータ７２）によるトナー補給動作がおこなわれた場合に、その画像形成動作が終了してから所定時間が経過するまで現像駆動モータ７１（駆動手段）による駆動をおこなって、光学カラーセンサ６０（検知手段）によって浮遊するトナーＴが検知されたときには浮遊するトナーＴが検知されなくなるまで現像駆動モータ７１による駆動を継続して、光学カラーセンサ６０によって浮遊するトナーＴが検知されなかったときには現像駆動モータ６０による駆動を停止する。

先に説明したように、トナー補給手段は、現像装置５（現像部）内の現像剤Ｇ中のトナー消費の程度に応じて、適宜にトナー補給口４４から現像装置５内に適量なトナーを補給する。したがって、図５（Ａ）に示すように、一連の画像形成動作が終了する直前のタイミングで、現像装置５内に比較的多量のトナーが補給されることがある。このような状態で、現像駆動モータ７１が直ちに停止してしまうと、現像剤Ｇに比べて軽量のトナーＴが搬送スクリュ５５、５６によって現像剤Ｇ中に充分に撹拌・混合して分散されずに、現像装置５に収容された現像剤Ｇの表面に補給されたトナーＴが浮遊した状態で現像装置５が放置されることになる。そして、このような状態で装置が高温高湿の環境下で長時間放置されてしまうと、浮遊した分散不良のトナーが凝集してしまい、再び装置が稼動されて画像形成動作がおこなわれるときに出力画像上に白スジや黒ポチ等の異常画像が生じてしまう。
このような不具合を防止するために、本実施の形態では、画像形成動作が終了する直前にトナー補給動作がおこなわれた場合に、画像形成動作終了後に所定時間だけ現像駆動モータ７１を稼動する。このとき、搬送スクリュ５５、５６によって補給トナーＴが現像剤Ｇ中に分散されるように撹拌・混合がおこなわれることになる。そして、所定時間が経過した後に、光学カラーセンサ６０によって現像剤Ｇの表面に分散不良のトナーＴがないかが検知される。そして、図５（Ｂ）に示すように、現像剤Ｇの表面に分散不良のトナーＴがある状態が光学カラーセンサ６０によって検知された場合には、さらに現像剤Ｇ中へのトナーＴの分散を促進するために、分散不良のトナーＴが検知されなくなるまで現像駆動モータ７１による駆動を継続する。
このような制御をおこなうことで、画像形成動作が終了する直前にトナー補給口４４から現像装置５内に多量のトナーＴが補給されても、補給されたトナーＴを現像剤Ｇ中に充分に分散させることができるため、高温高湿の環境下で長時間放置されてしまった場合等においても、出力画像上に白スジや黒ポチ等の異常画像が生じる不具合を防止することができる。

図６は、上述した画像形成動作終了時における現像装置５の制御を示すフローチャートである。
図６に示すように、画像形成動作が終了するときに、最後の画像形成がおこなわれる直前に（最後の画像出力時に）、トナー補給動作がおこなわれたかが判別される（ステップＳ１〜Ｓ２）。具体的には、最後の記録媒体Ｐが排紙ローラ対２９によって装置本体１００の外部に排出された状態が、排紙センサ（不図示である。）によって検知されたときに、画像形成動作が終了したものとして、その時点から所定時間遡ってトナー補給モータ７２が駆動されたかを制御部７０によって判別する。
その結果、最後の画像形成がおこなわれる直前にトナー補給動作がおこなわれていないものと判別された場合には、現像装置５（現像駆動モータ７１）の駆動を停止する（ステップＳ６）。

これに対して、ステップＳ２にて、最後の画像形成がおこなわれる直前にトナー補給動作がおこなわれたものと判別された場合には、現像装置５（現像駆動モータ７１）の駆動を所定時間継続しておこなう（ステップＳ３）。具体的に、循環経路を現像剤が１周する循環周期の１／２に相当する時間分だけ、現像駆動モータ７１を駆動する。
そして、光学カラーセンサ６０によって現像剤Ｇ上に、浮遊トナーＴがあるかが検知される（ステップＳ４）。その結果、浮遊トナーＴがあるものと検知された場合には、現像駆動モータ７１を継続・延長して駆動する（ステップＳ５）。そして、浮遊トナーＴがないと検知されたときに、現像駆動モータ７１の駆動を停止する（ステップＳ６）。

本実施の形態では、光学カラーセンサ６０を、トナー補給口４４が上流側に形成された第２搬送経路５４の下流側に設置しているために、第２搬送経路５４における補給トナーの分散の程度を的確に判別することができる。
なお、本実施の形態における画像形成装置１００は、記録媒体Ｐを搬送する搬送系の駆動部と、感光体ドラム１等の作像部を駆動する作像系の駆動部と、がほぼ同期して駆動されるように構成されているが、搬送系の駆動部と作像系の駆動部とがそれぞれ独立したタイミングで駆動するように構成された画像形成装置においては、作像系の駆動部の駆動停止するタイミングを画像形成動作が終了するタイミングとして上述した制御をおこなうこともできる。

以上説明したように、本実施の形態では、現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路を形成する複数の搬送スクリュ５５、５６（搬送部材）を設置した場合であって、循環経路を循環する現像剤Ｇの上面に浮遊するトナーＴを検知する光学カラーセンサ６０（検知手段）を設置して、一連の画像形成動作が終了したときに光学カラーセンサ６０の検知結果に基いて複数の搬送スクリュ５５、５６をさらに駆動しているため、画像形成動作が終了する直前にトナー補給口４４から現像装置５内にトナーＴが補給されても、補給されたトナーＴを現像剤Ｇ中に充分に分散させることができる。

なお、本実施の形態では、搬送部材としての搬送スクリュが２つ水平方向に並設された現像装置５に対して本発明を適用したが、搬送スクリュが３つ以上水平方向や上下方向に並設された現像装置に対しても本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では、ドクターブレード５２（現像剤規制部材）が現像ローラ５１（現像剤担持体）の下方に対向するように配設された現像装置５に対して本発明を適用したが、ドクターブレード５２（現像剤規制部材）が現像ローラ５１（現像剤担持体）の上方に対向するように配設された現像装置５に対しても当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態と同様に検知手段６０を設けて、それによる駆動制御をおこなうことで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
５ 現像部（現像装置）、
４４ トナー補給口、
５１ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５５ 第１搬送スクリュ（第１搬送部材）、
５６ 第２搬送スクリュ（第２搬送部材）、
６０ 光学カラーセンサ（検知手段）、
７１ 現像駆動モータ（駆動手段）、
７２ トナー補給モータ（トナー補給手段）、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

特開２００８−２６４０８号公報 特許第３９５０７３５号公報 特開２００３−２５５７０４号公報

Claims (6)

1. キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
   装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成するとともに、駆動手段によって駆動される複数の搬送部材と、
   前記複数の搬送部材のうち１つの搬送部材の上方に配設されるとともに、トナー補給手段から装置内にトナーを補給するためのトナー補給口と、
   前記トナー補給口に対して現像剤の搬送方向下流側の位置であって前記循環経路の上方に配設されるとともに、前記循環経路を循環する現像剤の上面に浮遊するトナーを検知する検知手段と、
   を備え、
   前記複数の搬送部材は、一連の画像形成動作が終了したときに、前記検知手段の検知結果に基いて、前記駆動手段によってさらに駆動されることを特徴とする現像装置。
2. 一連の画像形成動作が終了する所定時間前から当該画像形成動作が終了するまでの間に前記トナー補給手段によるトナー補給動作がおこなわれた場合に、当該画像形成動作が終了してから所定時間が経過するまで前記駆動手段による駆動をおこなって、前記検知手段によって浮遊するトナーが検知されたときには浮遊するトナーが検知されなくなるまで前記駆動手段による駆動を継続して、前記検知手段によって浮遊するトナーが検知されなかったときには前記駆動手段による駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記複数の搬送部材は、
   前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１搬送部材と、
   仕切部材を介して前記第１搬送部材に対向する第２搬送部材と、
   を具備し、
   前記トナー補給口は、前記第２搬送部材による搬送経路の上流側であって、前記第２搬送部材の上方に配設され、
   前記検知手段は、前記第２搬送部材による搬送経路の下流側であって、前記第２搬送部材の上方に配設されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 前記検知手段は、現像剤の表面の色調から浮遊するトナーの有無を検知する光学式のカラーセンサであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載の現像装置。
5. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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