JP2010060998A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像面積率が高い画像の画像形成を連続して行っても現像スリーブ上のトナー濃度偏差が発生せず、且つ、現像装置のサイズが小さい画像形成装置において、取扱いによって現像装置中の現像剤の嵩高分布が異常になっても、モータロック異常の発生しない画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像面積率が高い画像の画像形成を連続して行っても現像スリーブ上のトナー濃度偏差が発生せず、且つ、現像装置のサイズが小さい画像形成装置において、当該画像形成装置には、現像装置にアクセスするために設けられたドアの開閉状態を検出するドア開閉検出手段が備えられていて、当該ドアを閉めた場合、又は、当該画像形成装置の電源が投入された場合に、供給搬送部材、回収搬送部材及び撹拌搬送部材を正規の回転方向とは逆方向に回転させることを特徴とする画像形成装置で解決される。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を使用する現像装置を有する、複写機、ファクシミリ、プリンタやこれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から知られている電子写真方式の画像形成装置では、像担持体に帯電及び露光を行い静電潜像を形成する。その後、像担持体上に形成された静電潜像は、現像装置によってトナー像とされ、当該トナー像が転写紙等の記録媒体に転写された後で、定着装置を用いて加圧及び加熱によりトナー像を記録媒体に定着し、画像形成を行う。

この種の電子写真方式の分野において、耐久性、画像特性に優れているなどの点からトナーとキャリアとからなる現像剤を用いる二成分現像方式が広く採用されていて、このような二成分現像剤は、現像スリーブなどの現像剤担持体に内包された磁石の磁気力によって、搬送スクリュなどの搬送部材から現像スリーブへと搬送・担持され、当該現像スリーブの回転により静電潜像が形成されている感光体などの像担持体へと更に搬送されて現像されるようになっている。このとき、現像領域では、現像剤中のトナーのみが消費されるため、現像剤のトナー濃度（現像剤中に含まれるトナーの割合）を均一にし、安定した画像を出力するためには、消費された分のトナーを新たに現像容器内に補給する必要がある。

一般的に二成分現像剤を用いた現像装置では、現像剤中に補給された新規なトナーは、搬送スクリュ等の搬送部材で搬送されながら、徐々に当該搬送スクリューの長手方向に分散され、現像剤との混合撹拌が行われる。トナー濃度は、現像で消費したトナーと補給されるトナーとの分布により決定され、帯電量は、キャリアとトナーとの混合時の摩擦帯電により決定されるため、現像装置では、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤の撹拌を十分に行い、トナー濃度分布を均一化すると共に、トナーに付与する帯電量を飽和させ、トナー像の安定化が図られている。

ここで、例えば、特許文献１には、現像スリーブに現像剤を供給する供給軸（乃至オーガー）を上方に、現像スリーブに残った現像剤を回収する回収軸を下方に備え、供給軸と回収軸とを両端部において連通させることで、一度現像スリーブに担持されたものの現像に利用されずに回収された現像剤が、直ぐにまた供給軸に受け渡されることが無いような現像装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１で開示される現像装置では、新規なトナーの補給を行う場所が開示されておらず、例えば、回収軸の搬送方向上流側若しくは供給軸の搬送方向下流側でトナー補給が行われる場合には、供給軸の搬送方向上流側で現像スリーブに供給され、回収軸の搬送方向下流側で回収された現像剤に対して、新規なトナー補給を行うことができず、使用後の現像剤がそのまま再度供給軸に供給されてしまい、トナー濃度が低く濃度ムラが発生してしまうことがある。また、逆に、回収軸の搬送方向下流側若しくは供給軸の搬送方向上流側でトナー補給が行われる場合には、新規なトナーが補給されてから現像スリーブに当該補給トナーが達するまでの経路が短く、補給トナーを十分に撹拌した状態で現像スリーブに供給することができない。

この問題を解決するために、例えば、特許文献２に開示される現像装置では、回収軸と供給軸とは別に、さらに現像剤とトナーとを撹拌する撹拌軸を設ける技術が開示される。この現像装置では、回収軸の搬送方向下流側若しくは撹拌軸の搬送方向上流側でトナーを補給するため、例えば、印字率の高い乃至画像面積率が高い画像を連続して画像形成したときであっても、トナー濃度が一定で且つキャリアとトナーとが十分に混合された現像剤を供給軸に受け渡すことができる。

しかしながら、特許文献２の現像装置では、供給軸の現像剤の嵩高を現像スリーブに対して軸方向で一定にするため、撹拌軸から供給軸への現像剤の受け渡し箇所である開口と、供給軸から回収軸への現像剤の受け渡し箇所である開口とを、画像が形成される領域外に、すなわち像担持体にトナーを供給する現像領域幅の領域外に設置しており、その結果、現像装置のサイズが大きくなってしまうという問題がある。

そこで、特許文献３に記載の現像装置のように、撹拌軸から供給軸への現像剤の受け渡し箇所である開口と、供給軸から回収軸への現像剤の受け渡し箇所である開口とを画像が形成される領域内とする現像装置が提案されている。この現像装置では、撹拌室の端部から現像剤を上方の供給室に持上げる構成を取っており、通常の使用時には現像剤の嵩高分布が適正となり、連続的に現像剤が循環することができるように設計されていて、現像スリーブに供給する現像剤のトナー濃度を形成されるべき画像によらず一定にし、且つ、サイズの小さい現像装置を実現することができるように構成されている。

しかしながら、この現像装置が用いられる画像形成装置において、何らかの理由で現像装置を着脱したり、あるいは、現像装置を交換したりするなどの作業を行った後では、例えば、当該現像装置が傾けられたり、あるいは何らかの衝撃が加わえられていることが考えられる。このような場合には、現像装置内の現像剤の嵩高分布に偏りが発生し、上方に配置された供給室側の現像剤が当該供給室内で隙間無く詰ってしまう状態（所謂パッキング状態）になってしまうことがある。このパッキング状態のまま画像形成を行うと、現像剤を撹拌室から供給室へ持上げるためのトルクが非常に高くなってしまい、その結果、撹拌軸や供給軸等を動作させているモータの能力を超えて、現像装置が回らなくなってしまう異常（所謂モータロック異常）が発生することがある。

特開平０５−３３３６９１号公報 特開２００１−２９０３６８号公報 特開２００７−１９３２８９号公報

本願発明は、上記問題点に照らし、画像面積率が高い画像の画像形成を連続して行っても現像スリーブ上のトナー濃度偏差が発生せず、且つ、現像装置のサイズが小さい画像形成装置において、取扱いによって現像装置中の現像剤の嵩高分布が異常になっても、モータロック異常の発生しない画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題は、本発明にしたがって、静電潜像が形成される像担持体と対向配置され、トナーとキャリアとを有する二成分現像剤を表面上に担持して回転することが可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って前記二成分現像剤を搬送して、前記現像剤担持体へ前記二成分現像剤を供給する供給搬送部材と、前記供給搬送部材を収容する供給搬送室と、前記現像剤担持体上から現像後に回収された前記二成分現像剤の回収現像剤を、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材と同方向に搬送する回収搬送部材と、前記回収搬送部材を収容する前記回収搬送室と、前記供給搬送室内で現像に用いられることなく前記供給搬送部材に搬送された余剰現像剤及び前記回収搬送室内で前記回収搬送部材によって搬送された前記回収現像剤とを撹拌しながら、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材と逆方向に搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を収容し、且つ、前記供給搬送室の下方に設けられる撹拌搬送室と、を有し、前記供給搬送室、前記回収搬送室、及び、前記撹拌搬送室とは、それぞれ仕切り部材によって仕切られていて、前記回収搬送室と前記撹拌搬送室とには、前記回収現像剤を前記回収搬送室から前記撹拌搬送室に受け渡すために互いを連通する開口が設けられ、且つ、前記供給搬送室と前記撹拌搬送室とには、前記余剰現像剤を前記供給搬送室から前記撹拌搬送室へ受け渡すために互いを連通する開口、及び、前記回収現像剤と前記余剰現像剤とを撹拌・搬送した現像剤を前記撹拌搬送室から前記供給搬送室へ受け渡すために互いを連通する開口とがそれぞれ設けられる現像装置を備えた画像形成装置において、当該画像形成装置には、前記現像装置にアクセスするために設けられたドアの開閉状態を検出するドア開閉検出手段がさらに備えられていて、前記ドアを閉めた場合、又は、当該画像形成装置の電源が投入された場合に、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材及び前記撹拌搬送部材を正規の回転方向とは逆方向に回転させることを特徴とする画像形成装置で解決される。

また、本発明では、前記逆方向の回転の後に、さらに正規の回転方向に前記供給搬送部材、前記回収搬送部材及び前記撹拌搬送部材を回転させることを提案する。

本発明によれば、画像面積率が高い画像の画像形成を連続して行っても現像スリーブ上のトナー濃度偏差が発生せず、且つ、サイズが小さい現像装置を備えた画像形成装置において、当該現像装置への作業をした可能性のある場合、すなわち、現像装置にアクセスするために必要なドアを開閉した場合と、電源が投入された場合とで、供給搬送部材、回収搬送部材及び撹拌搬送部材の各搬送部材を正規の回転方向とは逆方向に回転させることにより、現像剤が偏ることで発生する現像剤のパッキング状態を効果的に解消して、モータロック異常が発生しないようにすることが可能になる。さらに、逆方向への回転の後に、正規方向へ上記各搬送部材を回転させることで、現像剤が偏る前の適正な現像剤分布状態に復帰させて、所謂白抜け画像を防止することが可能になる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を用いて説明する。

まず、図１を用いて、本願発明の現像装置が用いられる画像形成装置を説明する。図１は、本願発明の画像形成装置の一実施例として、タンデム型間接（中間）転写方式の電子写真装置を概略で示す図であり、図１に示した画像形成装置では、その本体筐体内に配置された複数の感光体、図示した例では第１乃至第４の４つの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図１に示した例では、これらの感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。

第１乃至第４の感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト１０が配置され、各感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが中間転写ベルト１０の表面に当接している。ここに示した中間転写ベルト１０は、支持ローラ１２、１３、１４、１５に巻き掛けられ、これらの支持ローラのうちの１つが駆動装置（図示せず）によって駆動される駆動ローラとして構成され、当該駆動ローラが駆動することにより中間転写ベルト１０が図中反時計回りに回転駆動される。

感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を中間転写ベルト１０上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。よって、第１の感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する構成と作用だけを説明する。この感光体１ａは図１において示される矢印の如く時計方向に回転駆動され、このとき感光体表面に図示していない除電装置からの光が照射され、該感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電装置４によって所定の極性に一様に帯電される。この帯電面に、やはり図示していない露光装置から出射する光変調されたレーザビーム５が照射され、感光体１ａの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。本実施形態では、レーザビーム５を出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置を用いているが、ＬＥＤアレイと結像手段とを有する露光装置などを用いることもできる。

感光体１ａに形成された静電潜像は、これが現像装置６を通るとき、ブラックトナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト１０の内側には、そのベルトを挟んで感光体１ａに対向して位置する転写ローラ１１が配置されている。この転写ローラ１１が中間転写ベルト１０の裏面に当接し、感光体１ａと中間転写ベルト１０との適正な転写ニップが確保されている。

上記転写ローラ１１には、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト１０との間に転写電界が形成され、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト１０上に静電的に転写される。

全く同様にして、第２乃至第４の各感光体１ｂ，１ｃ，１ｄには、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト１０上に順次重ねて静電転写される。

一方、図１に示すように、装置本体内の下部には給紙装置が配置され、給紙装置は給紙ローラ２６の回転によって、例えば転写紙である記録媒体２５がレジストローラ対２７まで送り出される。駆動していないレジストローラ対２７に送り出された記録媒体２５は、所定のタイミングで支持ローラ１２に巻き掛けられた中間転写ベルト１０の部分と、これに対置された転写装置の一例である二次転写ローラ２１との間へレジストローラ対２７の駆動により給送される。このとき、二次転写ローラ２１には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト１０上の合成トナー像が記録媒体２５に二次転写される。

合成トナー像を二次転写された記録媒体２５は、さらに上方に搬送されて定着装置３０を通り、このとき記録媒体２５上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置３０を通過した記録媒体２５は、排紙部に設けられた排紙ローラ対３２を介して画像形成装置外に排出される。

また、トナー像転写後の中間転写ベルト１０上に付着する転写残トナーは清掃装置であるベルトクリーニング装置１９によって除去される。本実施例におけるベルトクリーニング装置１９では、清掃部材として、ウレタン等で構成されたブレード形状のクリーニングブレード２２を用いており、当該クリーニングブレード２２を中間転写ベルト１０の回転方向に対してカウンタ方向に当接させている。なお、クリーニングブレード２２の代わりに、清掃部材として導電性ブラシやローラを用いて静電的に回収・除去されるように構成しても良い。

ここで、図２は、図１で示した画像形成装置の主要部をさらに簡略化して示した図であり、図２では、図１とは中間転写体の回転方向が相違する。すなわち、図１では図中右方で中間転写体から記録媒体への画像転写が行われるが、図２では図中左方で中間転写体から記録媒体への画像転写が行われる。また、図１の例では支持ローラは４つのローラ１２、１３、１４、１５に巻き掛けられているが、図２の例では少なくとも２つの支持ローラに中間転写ベルト１０が巻きかけられていて、図では片側の支持ローラ１２のみが示されている。図２は、発明の理解を助けるために画像形成装置の主要部を図１よりも簡略的に描いた図であり、使用されている各要素は図１と同一の符号を用いることで詳細な説明は省略する。

以下に、図２で簡略的に主要部を描かれるような画像形成装置で用いられる現像装置６について、図３を用いてさらに詳細に説明する。なお、従来からも知られているように、図１や図２に描かれるような画像形成装置には、現像装置６等の画像形成装置内部の構成要素乃至部品にユーザー等がアクセスできるように開閉可能に構成されるドア（図示せず）が筐体乃至本体に設けられていて、当該ドアを開けることにより現像装置６にアクセスが可能な、又は、現像装置６を着脱することが可能な構成となっている。また、当該ドアの開閉状態を検出するセンサー等のドア開閉検出手段が画像形成装置には設けられていて、ドアの開閉状態を監視することができるように構成されている。

図３に示される現像装置６は、二成分現像剤を収容した現像容器６１を備えて成り、当該現像容器６１において像担持体としての感光体１と対向する位置に設けられる開口部に、現像剤を担持する現像剤担持体の現像スリーブ６０が感光体１と所定の間隔を開けて回転自在に対向配置されている。現像スリーブ６０は、非磁性材料の円筒形から成り、図３中の矢印で示された方向に回転する感光体１に対して、対向部である現像部が同方向に移動する向きに回転する。現像スリーブ６０の内側には、磁界発生手段のマグネットローラが現像スリーブ６０の回転に対して非回転に配置されている。

前記したマグネットローラは、例えば５つの磁極Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｎ３，Ｓ２を有している。また、現像容器６１における現像スリーブ６０の上方部分には、磁性部材の規制ブレード４０が取り付けられ、この規制ブレード４０は、マグネットローラの鉛直方向最上点に略位置した磁極Ｓ２近傍に向けて、現像スリーブ６０と非接触に配置される。

また、現像装置６の現像容器６１には、供給搬送部材６３が収容される供給搬送室６１ａが設けられていて、当該供給搬送室６１ａ内の二成分現像剤は、供給搬送部材６３により現像スリーブ６０の回転軸方向（図３中で図平面から奥側に又は手前側に向く方向に）に沿って搬送されながら、現像スリーブ６０に供給される。本実施形態における供給搬送部材６３は、現像スリーブ６０の軸方向に沿ってほぼ平行に配置され、例えば、回転軸の回りに羽根部材等をスパイラル状に設けたスクリュ構造をとり、その回転によって二成分現像剤を搬送できるように構成されたものである。なお、後述する回収搬送部材６４及び撹拌搬送部材６５も同様の構成であり、これら各搬送部材６３、６４及び６５は、不図示のギアなどの連結部材により駆動連結され、やはり不図示のモータ等の駆動源により一体的に回転駆動させられる。

さらに、現像装置６の現像容器６１には、現像スリーブ６０と感光体１との対向部である現像部から現像スリーブ６０の回転方向下流側に、現像スリーブ６０上で現像後に残った二成分現像剤が回収される回収搬送室６１ｂが備えられ、当該回収搬送室６１ｂには、回収された二成分現像剤を現像スリーブ６０の回転軸方向に沿って、且つ、供給搬送部材６３と同方向に搬送する回収搬送部材６４が設けられている。回収搬送室６１ｂは、現像スリーブ６０の下方に並設される。

本発明では、さらに、撹拌搬送室６１ｃが供給搬送室６１ａの下方側に設けられる。当該撹拌搬送室６１ｃには、供給搬送室６１ａ内で現像スリーブ６０に供給されずに、すなわち現像に用いられることなく供給搬送部材６３によって供給搬送室内の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、回収搬送室６１ｂ内で回収搬送部材６４によって回収搬送室６１ｂの最下流側まで搬送された回収現像剤とを撹拌しながら、現像スリーブ６０の回転軸方向に沿って、且つ、供給搬送部材６３とは逆方向に二成分現像剤を搬送する撹拌搬送部材６５が設けられている。

前記した供給搬送室６１ａ、回収搬送室６１ｂ及び撹拌搬送室６１ｃは、それぞれ仕切り部材によって仕切られているが、回収搬送室６１ｂと撹拌搬送室６１ｃとには、回収現像剤を回収搬送室６１ｂから撹拌搬送室６１ｃへ受け渡すために互いを連通する開口６６が回収搬送室６１ｂの最下流側で、且つ、撹拌搬送室６１ｃの最上流側に設けられており、供給搬送室６１ａと撹拌搬送室６１ｃとには、前記した余剰現像剤を供給搬送室６１ａから撹拌搬送室６１ｃへ受け渡すために互いを連通する開口６８が供給搬送室６１ａの最下流側に設けられている。また、回収現像剤と余剰現像剤とが混合された現像剤及び適宜に補給された新規トナーを撹拌搬送室６１ｃから供給搬送室６１ａへ受け渡すために撹拌現像室６１ｃと供給搬送室６１ａとを互いに連通する開口６７が、撹拌搬送室６１ｃの最下流側で、且つ、供給搬送室６１ａの最上流側に設けられている。なお、本実施形態では、現像により消費されたトナーを補給するための補給トナー用開口７０が、撹拌搬送室６１ｃの上流側に設けられている。このように、撹拌搬送室６１ｃの上流側で補給された新規トナーは、撹拌搬送室６１ｃ内を余剰現像剤及び回収現像剤と共に搬送される間に十分に撹拌・帯電される。

このような現像装置６において、現像剤容器６１の供給搬送室６１ａからマグネットローラの磁極により現像スリーブ６０に供給されて担持された二成分現像剤は、現像スリーブ６０の回転に伴い、現像スリーブ６０上を磁極Ｓ２、磁極Ｎ１、磁極Ｓ１の順に搬送される。その過程で、規制ブレード４０は磁極Ｓ２と協働して磁気的に現像剤の層厚を規制し、現像スリーブ６０上には、現像剤の薄層が形成される。マグネットローラの磁極Ｓ１は現像主極であり、現像部に搬送された現像剤は、当該磁極Ｓ１により所謂穂立ち状態にされ、感光体１に接触し、当該感光体１の表面に形成された静電潜像を現像する。その後、現像スリーブ６０と感光体１との対向部として形成される現像部を通過してもなお現像スリーブ６０に残された現像剤は、現像スリーブ６０の回転に伴い、磁極Ｎ２及びＮ３の反発磁界により現像スリーブ６０から除去され、現像容器６１の回収搬送室６１ｂ内に回収される。

このような現像プロセスで用いられる二成分現像剤は、上記した供給搬送室６１ａ、回収室６１ｂ及び撹拌室６１ｃを、供給搬送部材６３、回収搬送部材６４及び撹拌搬送部材６５を用いて撹拌・搬送され、開口６６、６７及び６８を介して当該供給搬送室６１ａ、回収室６１ｂ及び撹拌室６１ｃを循環する。

次に、この二成分現像剤の流れを供給搬送室６１ａ、回収搬送室６１ｂ及び撹拌搬送室６１ｃの展開図である図４を用いてさらに説明する。図４では、二成分現像剤の流れの説明が十分に理解されるように、供給搬送部材６３、回収搬送部材６４及び撹拌搬送部材６５の各搬送部材は省略して描かれている。

現像スリーブ６０から回収された二成分現像剤は、回収搬送室６１ｂへまずは収容される。回収搬送室６１ｂには回収搬送部材６４が設けられているので、当該回収搬送部材６４によって、図３中矢印で示される搬送方向下流側へ運ばれ、回収搬送室６１ｂの搬送方向最下流側に設けられた開口６６を通って、撹拌搬送室６１ｃに運ばれる。

上記したように、撹拌搬送室６１ｃには、新規トナーを補給するためのトナー補給口７０が設けられていて、当該開口７０から適宜新規トナーが補給される。補給された新規トナーは、供給搬送室６１ａから運ばれる余剰現像剤及び回収搬送室６１ｂから運ばれる回収現像剤と共に撹拌搬送部材６５によって撹拌搬送室６１ｃ内を搬送方向下流側に搬送される。

撹拌搬送室６１ｃにおいて、搬送方向最下流側には開口６７が上向きに設けられていて、撹拌搬送部材６５により搬送・撹拌されてきた二成分現像剤は、撹拌搬送室６１ｃの搬送方向最下流側に集積するが、開口６７を介して、当該撹拌搬送部材６５の回転トルクにより撹拌搬送室６１ｃの上方に設けられた供給搬送室６１ａにあふれ出すように持上げられる。なお、撹拌搬送部材６５は、二成分現像剤を供給搬送室６１ａにあふれ出すように持上げなければならないため、撹拌搬送室６１ｃと撹拌搬送部材６５との間隙を狭くして搬送能力を高められている。

供給搬送室６１ａでは、供給搬送部材６３により二成分現像剤が搬送されながら、現像スリーブ６０へ現像剤を供給する。また、供給搬送室６１ａには、その搬送方向最下流側に開口６８が設けられており、供給搬送室６１ａを搬送されながらも、現像スリーブ６０に供給されること無く供給搬送室６１ａを渡った余剰現像剤は、当該開口６８から撹拌搬送室６１ｃに戻されることになる。なお、供給搬送部材６３は、供給搬送室６１ａに存在する二成分現像剤を水平方向に搬送する役目を担うだけであるので、供給搬送室６１ａと供給搬送部材６３との間の間隙は、撹拌搬送室６１ｃと撹拌搬送部材６５との間で形成される間隙とは違い、広く作られていて、したがって、供給搬送部材６３の搬送能力は、撹拌搬送部材６５の搬送能力と比べて低く作られている。

このように現像剤は、通常の画像形成時では、供給搬送室６１ａ、回収搬送室６１ｂ、及び、撹拌搬送室６１ｃを循環するように構成されている。したがって、正規に現像剤が循環している場合における供給搬送室６１ａと撹拌搬送室６１ｃとの間における現像剤の嵩高分布は、図５に示されるようになっている。図５からも見て取れるように、撹拌搬送室６１ｃでは現像剤を開口６７介して供給搬送室６１ａ側へあふれ出すようにして持上げて搬送するので、開口６７に向かい現像剤高さが徐々に高くなっていき、当該開口６７では現像剤が供給搬送室側へあふれ出るようになっている。その一方で、供給搬送室６１ａでは、現像スリーブ６０に二成分現像剤を供給しながら供給搬送部材６３が二成分現像剤を搬送するので、開口６８に近づくにつれて現像剤嵩高は低くなる。

ここで、何らかの原因で、例えば現像装置６を着脱したり、交換したりするなどの取扱い乃至作業を行うことで、現像装置６に衝撃が加わったり、傾けられたりすると、現像装置６内の二成分現像剤が一方向に傾き、当該傾き方向や衝撃方向が開口６７側であった場合は、図６に示すように二成分現像剤が開口６７側に全て傾いた状態になってしまう。この図６に示すような状態は、撹拌搬送室６１ｃの上方に配置された供給搬送室６１ａ側までも二成分現像剤が隙間無く詰ってしまう所謂パッキング状態と称される。このパッキング状態で現像装置６を動作させようとすると、撹拌搬送部材６５は、上述のように撹拌搬送室６１ｃと撹拌搬送部材６５との間隙を狭くして搬送能力を高められているため、撹拌搬送部材６５の回転トルクが非常に高くなってしまう。その結果、ギア等を用いて連結されて一体的に駆動される各搬送部材６３、６４及び６５のモータの駆動能力を回転トルクが超えてしまい、現像装置６が回転できなくなってしまう所謂モータロック異常が発生してしまうことになる。モータロック異常が発生してしまうと、現像装置６が正常に稼動しなくなるので、このパッキング状態を解消する必要がある。

ここで、パッキング状態では、撹拌搬送部材６５の回転トルクがモータの駆動能力を超えていることにより、撹拌搬送部材６５が正規の搬送方向では回転できなくても、図６からも見て取れるように、二成分現像剤を搬送する方向とは逆方向には、すなわち図６で見て左側方向には二成分現像剤を搬送させるスペースが十分にあることから、スクリュ構造の撹拌搬送部材６５を逆方向に回転させることにより、パッキング状態にある二成分現像剤を正規の搬送方向とは逆方向に移動させることが可能である。このように逆方向に撹拌搬送室６１ｃにある二成分現像剤を移動させることにより、撹拌搬送室６１ｃの上方にある供給搬送室６１ａにおける二成分現像剤は、重力の作用を受けて撹拌搬送室６１ｃに戻され、その結果、供給搬送室６１ａ側までも二成分現像剤が隙間無く詰ってしまうパッキング状態が解消されることになる。

また、通常の搬送方向とは逆方向に撹拌搬送部材６５を回転させると、ギア等の連結部材を用いて駆動連結されている供給搬送部材６３も一体的に回転させなければならないことになるが、上述のように、撹拌搬送部材６５は、二成分現像剤を供給搬送室６１ａにあふれ出すように持上げなければならないため、撹拌搬送室６１ｃと撹拌搬送部材６５との間隙を極力狭くして搬送能力を高めているが、供給搬送部材６３は、供給搬送室６１ａに存在する二成分現像剤を水平方向に搬送する役目を担うだけであるので、供給搬送室６１ａと供給搬送部材６３との間の間隙は広く作られている。そのため、供給搬送部材６３は、逆方向へ回転したとしても二成分現像剤が供給搬送室６１ａと供給搬送部材６３との間に形成されている間隙に逃げることができるので、パッキング状態においても搬送方向とは逆方向に回転が可能である。さらに、通常の搬送方向とは逆方向に撹拌搬送部材６５を回転させると、ギア等の連結部材を用いて駆動連結されている供給搬送部材６３は、供給搬送室６１ａ内にある二成分現像剤をパッキング状態にする方向に移動させることになるが、供給搬送部材６３の現像剤搬送能力は、撹拌搬送部材６５の現像剤搬送能力よりも低いために、二成分現像剤をパッキング状態にするまでには至らない。

このように、供給搬送部材６３、回収搬送部材６４及び撹拌搬送部材６５を一定時間逆回転させることにより、二成分現像剤を撹拌搬送室６１ｃの搬送方向上流側に移動させることにより、重力の作用で供給搬送室６１ａにまで隙間無く詰った現像剤が落下し、パッキング状態を解消することが可能となる。このパッキング状態が解消された現像剤の状態を図７に示す。図７に示されるように、供給搬送室６１ａ側の二成分現像剤が隙間無く詰ってしまうパッキング状態が解消され、したがって、再度、撹拌搬送部材６５を通常のトルクで回転させることが可能となる。なお、逆回転させる時間は、パッキング状態を解消する程度の時間があれば十分であり、実験やシュミレーションを繰返して設定されるが、通常用いられる画像形成装置では、数回転だけ各搬送部材６３、６４及び６５を逆回転させれば十分であり、具体的には、数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃに設定されるのが好ましい。

また、各搬送部材６３、６４及び６５を逆回転させるタイミングに関しては、上記のパッキング状態は、現像装置６に対して何らかの作業、例えば現像装置６の着脱や交換を行った場合に発生すると考えられるため、現像装置６にアクセスした可能性が考えられる場合に各搬送部材６３、６４及び６５の逆回転動作を実施すればよい。したがって、上記した画像形成装置内部の構成要素乃至部品にユーザー等がアクセスできるように開閉可能に構成されるドアが一旦開かれた後に閉じられた場合と画像形成装置本体の電源が投入された場合に当該逆方向回転動作を行うことで、パッキング状態を解消することが可能となる。なお、ドアの開閉検知は、やはり上述したドア開閉検出手段により行い、当該ドアが閉にされた場合を検出することで対応できる。

また、図７からも見て取ることができるが、パッキング状態が解消された直後に画像形成動作を始めると、一旦、供給搬送室６１ａ内の現像剤が開口６７の方向へ偏ってしまっているために、供給搬送室６１ａにおける開口６８付近に未だ現像剤が存在しないことが懸念される。このような場合は、現像スリーブ６０の開口６８付近において対向する部分に二成分現像剤が不足し、色付きで現像されるべき箇所で色が付かない所謂白抜け画像の不具合が発生することが考えられる。

したがって、上記不具合を防止するために、各搬送部材６３、６４及び６５を逆回転させてパッキング状態を解消した後に、さらに正規の搬送方向に回転させると、現像剤の嵩高分布が図４に示されるような正常な循環状態に戻るためにさらに好適である。

本願発明のタンデム型間接（中間）転写方式の電子写真装置である画像形成装置を概略で示す断面図である。 本発明の画像形成装置の主要部を簡略に示す図である。 現像装置の構成を説明するための断面図である。 現像装置内の現像剤の流れを説明するための展開図である。 現像剤が循環している通常時の供給搬送室と撹拌搬送室とにおける現像剤の嵩高分布を示す図である。 現像剤パッキング状態時の供給搬送室と撹拌搬送室とにおける現像剤の嵩高分布を示す図である。 パッキング状態時から逆方向の回転方向で各搬送部材を回転させたときの現像剤の嵩高分布を示す図である。

符号の説明

１ 像担持体
６ 現像装置
６０ 現像剤担持体
６１ 現像剤容器
６１ａ 供給搬送室
６１ｂ 回収搬送室
６１ｃ 撹拌搬送室
６３ 供給搬送部材
６４ 回収搬送部材
６５ 撹拌搬送部材
６６ 開口
６７ 開口
６８ 開口
７０ 新規トナー補給口

Claims (2)

1. 静電潜像が形成される像担持体と対向配置され、トナーとキャリアとを有する二成分現像剤を表面上に担持して回転することが可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って前記二成分現像剤を搬送して、前記現像剤担持体へ前記二成分現像剤を供給する供給搬送部材と、前記供給搬送部材を収容する供給搬送室と、前記現像剤担持体上から現像後に回収された前記二成分現像剤の回収現像剤を、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材と同方向に搬送する回収搬送部材と、前記回収搬送部材を収容する前記回収搬送室と、前記供給搬送室内で現像に用いられることなく前記供給搬送部材に搬送された余剰現像剤及び前記回収搬送室内で前記回収搬送部材によって搬送された前記回収現像剤とを撹拌しながら、前記現像剤担持体の回転軸方向に沿って、且つ、前記供給搬送部材と逆方向に搬送する撹拌搬送部材と、前記撹拌搬送部材を収容し、且つ、前記供給搬送室の下方に設けられる撹拌搬送室と、を有し、前記供給搬送室、前記回収搬送室、及び、前記撹拌搬送室とは、それぞれ仕切り部材によって仕切られていて、前記回収搬送室と前記撹拌搬送室とには、前記回収現像剤を前記回収搬送室から前記撹拌搬送室に受け渡すために互いを連通する開口が設けられ、且つ、前記供給搬送室と前記撹拌搬送室とには、前記余剰現像剤を前記供給搬送室から前記撹拌搬送室へ受け渡すために互いを連通する開口、及び、前記回収現像剤と前記余剰現像剤とを撹拌・搬送した現像剤を前記撹拌搬送室から前記供給搬送室へ受け渡すために互いを連通する開口とがそれぞれ設けられる現像装置を備えた画像形成装置において、
   当該画像形成装置には、前記現像装置にアクセスするために設けられたドアの開閉状態を検出するドア開閉検出手段がさらに備えられていて、前記ドアを閉めた場合、又は、当該画像形成装置の電源が投入された場合に、前記供給搬送部材、前記回収搬送部材及び前記撹拌搬送部材を正規の回転方向とは逆方向に回転させることを特徴とする画像形成装置で解決される。
2. 前記逆方向の回転の後に、さらに正規方向に前記供給搬送部材、前記回収搬送部材及び前記撹拌搬送部材を回転させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

Images