(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、現像剤搬送路と、現像剤搬送路内の現像剤を撹拌し搬送する撹拌搬送部材と、現像剤担持体を有する現像装置と、潜像担持体とが、作像時と同じ状態で画像形成装置内に設置された状態で初期現像剤の充填の制御を行う制御手段を具えた画像形成装置であり、
前記制御手段は、初期現像剤の充填を行うとき、前記撹拌搬送部材を駆動して初期現像剤を現像装置内に搬送し、次に前記現像剤担持体と潜像担持体を駆動して現像剤担持体上に現像剤を供給するように制御し、
且つ、前記現像剤担持体は、現像装置内への初期現像剤の搬送中であって、搬送された現像剤が現像剤担持体に供給されても前記現像剤搬送路全域に現像剤が存在できるだけの量が投入された後に、駆動を開始するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、現像剤担持体の駆動後に、潜像担持体を駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、現像装置が、現像剤搬送路内の現像剤の高さに応じて現像剤を現像剤搬送路内から排出する余剰剤排出口を有し、現像剤充填中に、現像剤を排出しないようにすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、排出された余剰剤を現像装置外まで搬送する排出剤搬送路、及び排出剤搬送部材を有し、現像剤充填中に、排出剤搬送部材を駆動しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像形成装置において、排出された余剰剤を現像装置外まで搬送する排出剤搬送路、及び排出剤搬送部材を有し、現像剤充填中に、排出剤搬送部材を作像時とは逆に回転することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかの画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像剤搬送路内の現像剤の高さに応じて現像剤を現像剤搬送路内から排出する余剰剤排出口を有する現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式を用いた画像形成装置、及びそれに用いられる現像装置に関し、特に現像装置と感光体を画像形成装置内に設置した状態で初期現像剤の充填ができ、感光体やクリーニングブレード等にダメージを与えることもなく、無駄なトナー消費をできるだけ抑えることができる技術に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、出荷時の搬送により振動を受けたり装置が傾いたりして、現像剤が飛散する可能性がある。そのため搬送後に納入先でサービスマンなどが初期現像剤を充填することが多い。また、古くなった現像剤を交換する際にも、サービスマンが現像装置から古い現像剤を回収し、空にした現像装置に初期現像剤を充填する場合がある。このような初期現像剤充填作業を簡単に実施するために、現像装置を画像形成装置から取り出さずに現像剤を充填する方法が提案されている。その一例として特許文献１に開示のように、現像装置と感光体を画像形成装置内に設置した状態で、補給口から初期現像剤を充填するものがある。しかし、このような画像形成装置では、現像ローラと感光体が離間していると、トナーが飛散し易い。
【０００３】
また、特許文献２に開示のように、現像ローラと感光体の間にシャッタを設け、トナー飛散を防止する画像形成装置も提案されている。しかし、シャッタが作像時に不要な部品であり、現像剤交換が頻繁に行うものでないことから、このような部品は現像装置の構造の簡素化を図るためになくしたい。また、特許文献３に開示のように、初期現像剤充填時に現像装置と感光体を作像時と同じ状態で画像形成装置内に設置し、充填動作を行っている画像形成装置もある。この画像形成装置では、作像時に特許文献２のシャッタのような不要な部品もない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献３では、現像剤充填を行うと、現像装置が駆動し（撹拌搬送スクリュと現像ローラの駆動は同時）、現像ローラに現像剤が供給され始めたところで感光体を駆動する。このようなタイミングで感光体を駆動するのは現像装置が駆動しているときに、感光体の駆動を止めていると、感光体に傷が付く場合があるためである。しかし、クリーニング部にトナー供給がない状態で感光体を駆動すると、クリーニングブレードのめくれやクリーニングブレードの損傷が発生し易い。
【０００５】
そのため、クリーニング部へのトナー供給は、感光体とクリーニングブレードとの摩擦力を低減し、クリーニングブレードのめくれやクリーニングブレードの損傷などを防ぐため、画像形成がない場合や画像割合が少ない場合には、感光体上にトナー帯を作成してクリーニング部へトナーを供給する方法が一般的になっている。特許文献３でも感光体の駆動とともにトナー帯を形成しているが、感光体の駆動開始をこのようにすると、現像ローラ全域に現像剤が供給されないうちに感光体を駆動することになり、トナー帯を作成しようとしても感光体の長手方向全域に作成することができず、クリーニング部へのトナー供給が足りない状態で感光体が駆動することになる。
【０００６】
さらに、現像剤充填終了までに感光体が駆動している時間が長い分、クリーニング部へのトナー供給量が多く必要になる。そこで、発明者等は、現像剤充填中に、できるだけ感光体を駆動する時間を短くし、かつ感光体傷やクリーニングブレードのめくれや損傷が発生しにくい方法を研究した結果、この発明を完成するに至った。
【０００７】
この発明の目的とするところは、現像装置と潜像担持体（感光体）を作像時と同様に画像形成装置内に設置した状態で、初期現像剤を現像装置内に充填する場合に、感光体やクリーニングブレードなどにダメージを与えることなく、また、無駄なトナー消費をできるだけ抑えて、剤充填を行うことができる画像形成装置、及びそれに用いられる現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも、現像剤搬送路と、現像剤搬送路内の現像剤を撹拌し搬送する撹拌搬送部材と、現像剤担持体を有する現像装置と、潜像担持体とが、作像時と同じ状態で画像形成装置内に設置された状態で初期現像剤の充填の制御を行う制御手段を具えた画像形成装置であり、前記制御手段は、初期現像剤の充填を行うとき、前記撹拌搬送部材を駆動して初期現像剤を現像装置内に搬送し、次に前記現像剤担持体と潜像担持体を駆動して現像剤担持体上に現像剤を供給するように制御し、且つ、前記現像剤担持体は、現像装置内への初期現像剤の搬送中であって、搬送された現像剤が現像剤担持体に供給されても前記現像剤搬送路全域に現像剤が存在できるだけの量が投入された後に、駆動を開始するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、現像剤担持体の駆動後に、潜像担持体を駆動することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、現像装置が、現像剤搬送路内の現像剤の高さに応じて現像剤を現像剤搬送路内から排出する余剰剤排出口を有し、現像剤充填中に、現像剤を排出しないようにすることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、排出された余剰剤を現像装置外まで搬送する排出剤搬送路、及び排出剤搬送部材を有し、現像剤充填中に、排出剤搬送部材を駆動しないことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、排出された余剰剤を現像装置外まで搬送する排出剤搬送路、及び排出剤搬送部材を有し、現像剤充填中に、排出剤搬送部材を作像時とは逆に回転することを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項３ないし５のいずれかの画像形成装置に用いられる現像装置であって、現像剤搬送路内の現像剤の高さに応じて現像剤を現像剤搬送路内から排出する余剰剤排出口を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、前記のようであって、請求項１又は２に記載の発明によれば、少なくとも、現像剤搬送路と、現像剤搬送路内の現像剤を撹拌し搬送する撹拌搬送部材と、現像剤担持体を有する現像装置と、潜像担持体とが、作像時と同じ状態で画像形成装置内に設置された状態で初期現像剤の充填の制御を行う制御手段を具えた画像形成装置であり、前記制御手段は、初期現像剤の充填を行うとき、前記撹拌搬送部材を駆動して初期現像剤を現像装置内に搬送し、次に前記現像剤担持体と潜像担持体を駆動して現像剤担持体上に現像剤を供給するように制御し、且つ、前記現像剤担持体は、現像装置内への初期現像剤の搬送中であって、搬送された現像剤が現像剤担持体に供給されても前記現像剤搬送路全域に現像剤が存在できるだけの量が投入された後に、駆動を開始するように構成されているので、画像形成装置内に現像装置と潜像担持体（感光体）を設置した状態で初期現像剤の充填ができるため、現像装置を取り出す作業が不要となる。初期現像剤は、製造時からの日数や保管環境により、適正な帯電量よりも低くなっている場合があり、トナーが飛散し易い。そして、現像剤担持体と潜像担持体が離間していると飛散したトナーが機内に拡散し易い。この発明では、現像装置と潜像担持体が作像時と同様の状態で設置されているため、飛散トナーの拡散を抑えることができる。
【００１５】
特に請求項１に記載の発明によれば、初期現像剤の充填が開始していても、現像剤担持体が駆動しなければ潜像担持体が止まっていても潜像担持体に傷が付く心配がない。また、同時に駆動が開始する場合は、駆動開始から現像剤担持体全域に現像剤が供給されるまでの時間が長くなり易く、潜像担持体の長手方向全域にトナー帯が形成され、さらにクリーニング部へ十分な量のトナーが供給されるまでの時間も長くなり易い。その間、ブレードめくれなどが発生し易い状態にある。しかし、現像剤担持体と潜像担持体が遅れて駆動開始し、その時にある程度の現像剤が撹拌搬送路にあれば、現像剤担持体全域にすぐに現像剤が供給されるため、クリーニング部へ十分な量のトナーが供給されるまでの時間が短くなり、ブレードめくれが発生しにくくなる。さらに、撹拌搬送部材の駆動に遅れて現像剤担持体の駆動を開始することにより、同時に駆動するよりも潜像担持体の駆動時間を短くできるため、クリーニング部へのトナー供給量を少なくすることができる。
【００１７】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、現像剤担持体を先に駆動し、現像剤が現像剤担持体全域に供給されてから潜像担持体を駆動することにより、同時に駆動するよりも、さらに確実にクリーニング部へのトナー供給ができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、現像剤の剤面の高さに応じて余剰現像剤を排出する余剰剤排出口のある現像装置は、制御不要で少しずつ劣化剤が排出され、代わりに、新たな現像剤が供給されるため、現像剤の交換作業を少なくすることができる。このような現像装置を用いる場合、現像剤担持体が駆動して現像剤担持体に現像剤が供給される前は、本来現像剤担持体に供給される分だけ撹拌搬送路内での剤面が高くなる。そして、余剰剤排出口の下端より剤面が高くなる前に現像剤が現像剤担持体に供給されないと、初期現像剤が過剰に排出してしまう。このような状態で現像剤担持体を駆動して、現像剤を現像剤担持体に供給すると、撹拌搬送路内の現像剤量が少ないことにより剤バランスが崩れ、現像剤担持体に均一に現像剤が供給されない場合がある。そうなると、その後の作像時には濃度ムラなどの画像欠陥を生じてしまう。この発明では、現像剤充填中に現像剤を排出しないようにすることにより、現像剤担持体駆動前の撹拌搬送路の剤面が高くなり易い状態のときに、大量に初期現像剤を排出することなく、作像時に剤不足による現像剤の供給不良や画像の濃度ムラの発生をなくすことができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、排出剤搬送路の搬送部材を駆動しないことにより、まったく剤を排出しないわけではないが、排出しても剤を搬送しないため、排出剤が溜まって排出口を塞ぐ。そのため、排出口を他の部品で塞がなくても多量の剤が排出されることがない。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、排出剤搬送路の搬送部材を作像時とは逆に回転させることにより、まったく剤を排出しないわけではないが、排出剤が排出口付近に戻るため、排出剤が溜まって排出口を塞ぐ。そのため、排出口を他の部品で塞がなくても多量の剤が排出されることがない。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、請求項３ないし５のいずれかに記載の発明の画像形成装置に好適な現像装置を提案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の一実施の形態を示す、複写機の全体概略構成図である。
【図２】同上の４つプロセスカートリッジのうちの１つを備える現像装置及び感光体を示す拡大構成図である。
【図３】同上の現像剤搬送路内の現像剤の流れを矢印で示す現像装置の斜視断面図である。
【図４】同上の現像装置内の現像剤の流れを説明する模式図であり、図３と同様、図中の各矢印は現像剤の流れ（移動）方向を示している。
【図５】現像装置の供給スクリュの回転中心における断面を図３中の矢印Ｊ方向から見た断面説明図である。
【図６】図４とは異なる構成の現像装置内の現像剤の流れを説明する模式図である。
【図７】現像装置の外観斜視図である。
【図８】現像装置の供給搬送路の搬送方向下流端近傍の拡大模式図である。
【図９】現像装置からトナー補給装置を取り外した状態の部分図である。
【図１０】図９において第２接離カムのカム軸にレバーを取り付けた状態の部分図である。
【図１１】同上の現像装置のトナー補給口に現像剤ボトルを取り付けた状態の部分図である。
【図１２】同上の現像装置において現像剤ボトルがセットされた状態を示す斜視図である。
【図１３】同上の実施例１のフローチャートである。
【図１４】同上の実施例２のフローチャートである。
【図１５】同上の実施例３のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、この発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザ複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施の形態について説明する。
【００２４】
＜画像形成装置の構成・作用＞
図１において５００は複写機で、この複写機５００は、プリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００などを備えている。
【００２５】
プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、２次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００２６】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００２７】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様に帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。これにより、照射部（露光部）の感光体１Ｙの表面の電位が減衰する。この表面の電位の減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
【００２８】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に１次転写される。１次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様に帯電されて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００２９】
次に、中間転写ユニットについて説明する。中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、２次転写バックアップローラ１６、４つの１次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
【００３０】
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動される。４つの１次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から１次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体１と１次転写バイアスローラ６２との間に１次転写電界が形成される。
【００３１】
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に１次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の２次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に２次転写される。２次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００３２】
次に、２次転写装置２２について説明する。中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している２次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくともいずれか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動される。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の２次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、２次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する２次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の２次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この２次転写バイアスの印加により、２次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように２次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この２次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が２次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に２次転写バイアスを印加する２次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００３３】
複写機５００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００３４】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、給紙路４６内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を２次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、２次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に２次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って２次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００３５】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動させるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加熱する。加熱された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着される。
【００３６】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の紙面にもトナー像を形成するために上述の２次転写ニップに戻されるかする。
【００３７】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機５００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００３８】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とが共に走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３９】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、２次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００４０】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転され、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって２次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。
【００４１】
複写機５００は、２色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像装置４も駆動を停止させて、感光体１や現像装置４の各部材及び現像装置４内の現像剤の不要な消耗を防止する。
【００４２】
複写機５００は、複写機５００内の各機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００４３】
＜現像装置の構成＞
図１で示す４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点以外はほぼ同様の構成になっているので、図２で示す現像装置では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を図示しない帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は図示しない露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーが供給され、トナー像を形成する。
【００４４】
現像装置４は、図２中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。現像ローラ５は回転可能な現像スリーブを備え、その内部に複数の磁極からなる図示しない磁性体が配置されている。磁性体は現像ローラ５の表面上で現像剤を保持するために必要である。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら現像ローラ５の軸線方向に沿って図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制手段としてのドクタブレード１２を備えている。
【００４５】
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像領域よりも表面移動方向下流側では、現像領域を通過し、現像ローラ５の表面から離脱した現像済みの現像剤を回収する回収搬送路７が現像ローラ５と対向する。回収搬送路７は、回収した回収現像剤を現像ローラ５の軸線方向に沿って供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材として、軸線方向に平行に配置された螺旋状の回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。なお、現像ローラ５からの現像剤の離脱は、先に述べた現像スリーブ内部にある磁性体を、離脱させたい箇所のみ磁極がない状態に設定することにより、現像剤の分離・離脱を可能としている。また、離脱させたい箇所に反発磁界が形成されるような磁極配置の磁性体を用いてもよい。
【００４６】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して撹拌搬送路１０を設けている。撹拌搬送路１０は、現像ローラ５の軸線方向に沿って現像剤を撹拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する撹拌搬送部材として、軸線方向に平行に配置された、螺旋状の撹拌スクリュ１１を備えている。
【００４７】
供給搬送路９と撹拌搬送路１０とは第１仕切り壁１３３によって仕切られている。第１仕切り壁１３３の供給搬送路９と撹拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と撹拌搬送路１０とが連通している。なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第１仕切り壁１３３によって仕切られているが、第１仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。また、撹拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの現像剤搬送路は第２仕切り壁１３４によって仕切られている。第２仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、撹拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
【００４８】
現像剤搬送部材である供給スクリュ８、回収スクリュ６及び撹拌スクリュ１１は樹脂もしくは金属のスクリュからなっており、各スクリュ径は全てφ２２［ｍｍ］でスクリュピッチは供給スクリュ８が５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュ６及び撹拌スクリュ１１が２５［ｍｍ］の１条巻き、回転数は全て約６００［ｒｐｍ］に設定している。
【００４９】
現像ローラ５上にステンレスからなるドクタブレード１２によって薄層化された現像剤を感光体１との対向部である現像領域まで搬送し現像を行う。現像ローラ５の表面はＶ溝あるいはサンドブラスト処理されておりφ２５［ｍｍ］のＡｌもしくはＳＵＳ素管からなり、ドクタブレード１２及び感光体１とのギャップは０．３［ｍｍ］程度となっている。現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第１仕切り壁１３３の開口部で、撹拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、撹拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第１仕切り壁１３３の開口部の付近で撹拌搬送路１０の上側に設けられた、後述するトナー補給口９５（図７参照）から撹拌搬送路１０にトナーが供給される。
【００５０】
＜現像剤の循環搬送＞
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。撹拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第１仕切り壁１３３の余剰開口部９２より撹拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｅ）。
【００５１】
一方、現像ローラ５に供給された現像剤は現像領域で現像に用いられた後、現像ローラ５から分離・離脱して、回収搬送路７に受け渡される。現像ローラ５から回収搬送路７に受け渡され、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第２仕切り壁１３４の回収開口部９３より撹拌搬送路１０に供給される（図４中矢印Ｆ）。そして、撹拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを撹拌し、撹拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第１仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図４中矢印Ｄ）。
【００５２】
撹拌搬送路１０では撹拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に撹拌搬送する。そして、搬送方向下流側で供給開口部９１によって連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に撹拌された現像剤を移送する。なお、撹拌搬送路１０の下方には、図示しない透磁率センサからなるトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により図示しないトナー補給制御装置を作動し、図示しないトナー収容部からトナー補給を行っている。透磁率センサは、その検出領域内に存在する現像剤中の磁性キャリアの磁気特性を電気信号（周波数、電圧等）としてとらえて出力するものである。透磁率センサの出力値は、実用的トナー濃度範囲内では、検出領域内に存在する磁性キャリアの量の増加に応じて単調減少するので、この出力値に基づいて現像剤中のトナー濃度を検知することができる。
【００５３】
図４に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。このため、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と撹拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と撹拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が撹拌の途中に落ちることがない。これにより、十分に撹拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が撹拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が撹拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００５４】
なお、図４に示すように、現像装置４の下部から上部への現像剤の移動は矢印Ｄのみである。矢印Ｄで示す現像剤の移動は、撹拌スクリュ１１の回転で撹拌搬送路１０の下流側に現像剤を押し込むことによって、現像剤を盛り上がらせて供給搬送路９に現像剤を供給するものである。このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
【００５５】
このような、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。よって、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることができる。現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラのない画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
【００５６】
現像装置４では、図２に示すように、供給搬送路９を撹拌搬送路１０の斜め上方になるように配置している。斜め上方に配置することにより、供給搬送路９を撹拌搬送路１０の垂直上方に設け現像剤を持ち上げるものに比べて、矢印Ｄで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することができる。さらに、現像装置４では、供給搬送路９と撹拌搬送路１０とを斜めに配置することで、図２に示すように、撹拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。供給搬送路９を撹拌搬送路１０に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を撹拌スクリュ１１の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、撹拌搬送路１０の上部壁面が供給搬送路９の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、撹拌搬送路１０の最高点に存在する現像剤が供給搬送路９の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。なお、撹拌搬送路１０の現像剤搬送路下流側の、撹拌搬送路１０と供給搬送路９とが連通している部分の撹拌スクリュ１１の軸にフィン部材を設けてもよい。このフィン部材は撹拌スクリュ１１の軸方向に平行な辺と、撹拌スクリュの軸方向に直交する辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、撹拌搬送路１０から供給搬送路９へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
【００５７】
また、現像装置４では、図２に示すように、現像ローラ５と供給搬送路９との中心間距離Ａが、現像ローラ５と撹拌搬送路１０との中心間距離Ｂよりも短くなるように、供給搬送路９と撹拌搬送路１０とを配置している。これにより供給搬送路９から現像ローラ５に現像剤を無理なく供給することができ、装置の小型化を図ることもできる。また、撹拌スクリュ１１は、図２中の手前側から見て時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回転しており、現像剤は撹拌スクリュ１１の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路９に移送させている。これにより、現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
【００５８】
図５では、現像剤担持体である現像ローラ５が、潜像担持体である感光体１にトナーを供給する現像領域を示している。この現像領域Ｈの現像ローラ５の回転軸の軸線方向の幅が現像領域幅αである。図５に示すように、現像装置４は撹拌搬送路１０から供給搬送路９に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部９１と、供給搬送路９から撹拌搬送路１０に現像剤を落下させる余剰開口部９２とが、共に現像領域幅α内に設けられている。
【００５９】
＜異なる現像装置の構成＞
図６に示す現像装置４は、図４と異なる構成の現像装置内の現像剤の流れを示し、この現像装置では供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅αの外側に設けている。供給開口部９１を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は現像ローラ５よりも供給搬送路上流側領域β分長くなっている。また、余剰開口部９２を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は現像ローラ５よりも供給搬送路下流側領域γ分長くなっている。
【００６０】
一方、図４に示す構成の現像装置４では、供給開口部９１を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向上流側は図６の現像装置４よりも供給搬送路上流側領域β分短くすることができる。また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けているため、供給搬送路９の搬送方向下流側は図６の現像装置４よりも供給搬送路下流側領域γ分短くすることができる。このように、図４の現像装置４は供給開口部９１と余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、図６に示す現像装置４に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができる。
【００６１】
次に、現像装置４の供給搬送路９、撹拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。
【００６２】
図７に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を、撹拌スクリュ１１を備える撹拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は、現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてあるので、現像領域幅αよりも外側となっている。このトナー補給口９５を設けた箇所は、供給搬送路９の搬送方向の延長線上であり、図６における供給搬送路下流側領域γの空いたスペースに該当する。余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。
【００６３】
また、トナー補給口９５としては、撹拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けてもよい。さらに、回収搬送路７から撹拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしてもよい。回収開口部９３の真上のスペースも余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースであるので、この位置にトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。さらに、受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざり易いため、この位置で補給を行うことによってより効率よく現像剤の撹拌を行うことができる。
【００６４】
図４を用いて説明した現像装置４のように、撹拌搬送路１０の搬送方向下流端から供給搬送路９の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す供給開口部９１と、供給搬送路９の下流端から撹拌搬送路１０の搬送方向上流端に現像剤を受け渡す余剰開口部９２とを現像領域幅α内に設けているため、従来の現像装置に比べて、現像装置４の上部の省スペース化を図ることができ、現像装置全体の省スペース化を図ることができる。また、余剰開口部９２を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口９５を設けることにより、現像装置４の小型化を図ることができる。また、回収搬送路７から撹拌搬送路１０への現像剤の受渡し部である回収開口部９３の上方からトナー補給を行うことによりより効率よく現像剤の撹拌を行うことができる。また、画像形成装置としての複写機のプリンタ部１００の現像手段として、現像装置４を備えることにより、装置全体の省スペース化を図ることができる。
【００６５】
現像剤補給手段である図示しないトナー補給制御装置は、図示しないトナー収容部内のトナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。現像装置４ではトナー補給口９５からトナーとキャリアとを含む現像剤を補給することもできる。以降、現像装置４に補給されるトナーとキャリアとが混合された現像剤をプレミックストナーと称する。
【００６６】
現像装置４では、図２及び図４に示すように、供給搬送路９の搬送方向下流端に到達した余剰現像剤を供給搬送路９の搬送方向上流端に搬送する循環搬送路は撹拌搬送路１０である。また、循環搬送路である撹拌搬送路１０内の現像剤に対して搬送力を付与する循環搬送部材は撹拌スクリュ１１である。さらに、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に設けられ、通過した現像剤が循環搬送路である撹拌搬送路１０に受け渡される循環開口部は余剰開口部９２である。また、現像装置４は、通過した現像剤が現像装置４の装置外に排出される現像剤排出口９４を供給搬送路９に備えることもできる。現像剤排出口９４を通過した現像剤は排出搬送路２に受け渡され、排出搬送部材である排出スクリュ２ａが回転することによって現像装置４の装置外に搬送され、現像装置４からの排出がなされる。排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で排出仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように設けられ、現像剤排出口９４は供給搬送路９と排出搬送路２とを連通するように排出仕切り壁１３５に設けられた開口である。現像剤排出口９４は、現像剤量の増減に応じて剤面の高さが変わる部分ならば、供給搬送路９以外でも備えることができる。
【００６７】
図８に示すように現像装置４は、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達し、循環開口部である余剰開口部９２に入らなかった現像剤を、現像剤排出口９４の近傍である余剰開口部９２の近傍で滞留させる現像剤滞留手段としての供給下流端壁面８０を備えている。さらに、現像剤排出口９４は、余剰開口部９２よりも上方で、かつ供給下流端壁面８０によって滞留した滞留現像剤のうち、現像剤排出口９４の位置に達した現像剤を通過させるように設けられている。換言すると、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達した現像剤Ｐのうち、余剰開口部９２に入ることができず、余剰開口部９２から溢れ出た余剰現像剤が供給下流端壁面８０によって塞き止められ滞留現像剤Ｔとなる。そして、この滞留現像剤Ｔの嵩が増加したときに、余剰開口部９２よりも上方に設けられた現像剤排出口９４に到達した現像剤が、矢印Ｋで示すように現像剤排出口９４を通って現像装置４の装置外に排出される。
【００６８】
滞留現像剤Ｔの量は、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量（図中の矢印Ｌ）と余剰開口部９２を通過する現像剤量（図中の矢印Ｅ）とのバランスによって増減する。現像装置４を駆動している状態では循環に要する量の現像剤Ｐが常に余剰開口部９２を介して供給搬送路９から撹拌搬送路１０へ受け渡されている。そして、余剰開口部９２を介して供給搬送路９から撹拌搬送路１０に受け渡される現像剤量（図４中の矢印Ｅ）よりも供給搬送路の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量（図４中の矢印Ｌ）の方が多い状態では滞留現像剤Ｔの量は増加し、逆の状態では滞留現像剤Ｔの量は減少する。また、滞留現像剤Ｔが存在している状態では循環に要する現像剤の必要量は余剰開口部９２を介して常に撹拌搬送路１０に受け渡される状態であるため、撹拌搬送路１０に向かう現像剤量が不足することはない。すなわち、滞留現像剤Ｔが存在している状態は、撹拌搬送路１０に必要量の現像剤が向かうことで撹拌搬送路１０から供給搬送路９へも必要量の現像剤が供給されるため、現像装置４内の現像剤量が必要量を維持している状態である。
【００６９】
また、現像装置４の外に排出される現像剤は滞留現像剤Ｔのうち現像剤排出口９４の位置に達した現像剤であるので、滞留現像剤Ｔが現像剤排出口９４の位置に達しない程度の量になると、現像装置４の外に現像剤が排出されなくなる。このとき、現像装置４の外に現像剤が排出されない状態で滞留現像剤が存在しているため、現像装置４内の現像剤量が必要量を維持した状態となる。
【００７０】
＜現像剤の充填作用＞
本実施の形態の画像形成装置では、現像装置４への現像剤の充填は次のように行われる。まず、複写機５００の前面ドアを開けるとともに、装置の主電源をＯＦＦにして、装置の側板にネジ固定されているトナー補給装置６００（図１２参照）を装置本体から取り外す。前記トナー補給装置６００を装置本体から取り外すと、図９に示すように、各現像装置のトナー補給口９５が露出する。次に、図１０に示すように、第２接離カムのカム軸１４４ａの先端にレバー１４７を取り付けて、図中反時計回りに回転させて、全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト１１０を離間させる。次に、図１１に示すように、現像剤を収容した現像剤ボトル１８０の現像剤補給口（ノズル）６０１が、トナー補給口９５に合わさるように、現像剤ボトル１８０をセットする。複写機５００がユーザーのもとに搬送されたときの初期作業においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４つの現像剤ボトル１８０をそれぞれ対応する色のトナー補給口にセットする。
【００７１】
現像剤の交換作業においては、古い現像剤を回収した現像装置４のトナー補給口９５に現像剤ボトル１８０をセットする。次に、現像剤補給口６０１をシールしている図示しないヒートシールを剥がして、複写機５００の前面ドアを閉じて、装置の主電源をＯＮにする。次に、図示しない操作表示パネルから隠しメニューを呼び出して、現像剤ボトル１８０をセットした色に対応する色を選択して、現像剤充填を実行する。複写機５００がユーザーのもとに搬送されたときの初期作業においては、全色を選択して、現像剤充填を行う。図１２において、６０はトナーポンプ、６５はトナー補給ポンプ、６６は駆動モータ、６８はサブホッパ、Ｔｆはプレミックストナーの流れを示す。
【００７２】
剤充填を行うと、撹拌搬送スクリュ１１が回転し現像剤補給口６０１から供給された初期現像剤を撹拌搬送路１０内に搬送する。次いで、現像剤担持体である現像ローラ５が回転し現像剤を現像ローラ５に供給する。このとき、感光体１も同時に回転を開始してもよいし、遅れて回転を開始してもよい。感光体１の回転が開始したら、ブレードめくれを防止するために感光体１上にトナー帯を形成し、クリーニング部へトナーを供給する。この時点で初期剤のすべてが撹拌搬送路１０に搬送されていれば、全ての駆動を止めて剤充填を終了する。初期剤がまだ初期現像剤収容体に残っている場合には、初期剤のすべてが撹拌搬送路１０に搬送されるまで全ての駆動を続けてから、剤充填を終了する。
【００７３】
全色を選択して剤充填を行う場合には、それぞれを順々に行ってもよいし、全色同時に行ってもよい。また、特定の色を選択して、特定色だけの剤充填を行うこともできる。
【００７４】
ここでは、初期剤の投入は、補給用トナーの補給口９５から行っているが、初期剤専用の投入口を設け、そこから投入してもよい。また、ここでは、現像剤ボトル１８０をトナー補給口９５に固定して現像剤の投入から自動で行っているが、ガゼット袋などから手動で投入してもよい。
【００７５】
現像剤担持体である現像ローラ５の回転は、現像剤搬送路全域に現像剤が搬送され、かつ現像ローラ５に現像剤が供給されても、現像剤搬送路全域に現像剤が存在できるだけの量が投入されてから、行うことが好ましい。より好ましくは、初期現像剤のほぼ全量が投入されてから、現像ローラ５の回転を行うことである。
【００７６】
現像ローラ５の回転開始をこのようにすることにより、現像ローラ５の回転開始後すぐに、現像ローラ全域に現像剤が供給されるようになり、均一に供給されるまでの時間を短くできる。これは感光体１の回転を同時に開始する場合には、感光体１上の長手方向全域にトナー帯が形成できるまでの時間を短くでき、クリーニング部にトナーが供給されずに感光体１が回転する時間を短くすることに繋がる。また、感光体１の回転を遅れて開始する場合には、現像ローラ５が回転し感光体１が止まっている時間を短くできる。
【００７７】
現像ローラ５の回転を行う判断は、作像時の現像剤のトナー濃度を検知するための前記トナー濃度センサによって初期剤投入量を検知して判断してもよいし、別途、撹拌搬送路１０内に現像剤量を検知する手段を設けて、そこで検知して判断してもよい。また、現像剤の投入を自動で行う場合には、現像剤投入開始からの時間によって、回転を行うのを判断することもできる。
【００７８】
感光体１の回転を、現像ローラ５の回転を行ってから遅れて行う場合には、その判断は、現像ローラ５上の現像剤付着量を検知する手段によって行うことができる。また、あらかじめ現像ローラ５に現像剤が均一に供給されるまでの時間を確認しておき、現像ローラ５の駆動開始からの時間から、回転を行う判断をすることもできる。
【００７９】
感光体１の回転が開始するとほぼ同時に、感光体１上にトナー帯を作成し、クリーニング部にトナーを供給することが好ましい。
【００８０】
現像剤搬送路に現像剤排出口９４がある場合には、劣化していない初期剤が多く排出する可能性がある。そこで本発明では、現像剤充填中は現像剤をできるだけ排出しないようにすることが好ましい。
【００８１】
そのためには、初期剤の投入時に現像剤が現像剤排出口９４の下端に達する前に、現像ローラ５を回転し、初期剤が排出される前に現像ローラ５に現像剤を供給する方法を選択することができる。この方法では、現像剤が排出口下端に達する前の現像剤量を検知することが必要であり、検知手段を別途設けたりする必要がある。
【００８２】
そこで、現像剤の排出を気にすることなく、現像剤充填を行うには、現像剤排出口９４にシャタを設けるなどして開口部を塞ぐことが好ましい。現像剤排出口９４から排出された現像剤の搬送路および排出剤を搬送する搬送スクリュがある場合には、シャタなどを設けなくても、初期剤が多く排出しないようにできる。本発明では、排出スクリュ２ａを止める、あるいは排出スクリュ２ａを作像時と逆に回転することにより、排出された少量の現像剤で開口部を塞ぎ、多量の初期現像剤が排出しないようにすることができる。
【００８３】
このようにして、現像剤収容体内の現像剤が全て現像装置４へ充填され、現像剤充填が終了したら、装置の主電源をＯＦＦにし、前面ドアを開けて、トナー補給装置６００を装置本体に取り付ける。そして、レバー１４７を回転させて、前ドアを閉める。
【００８４】
＜実施例１＞
現像剤排出口９４と排出搬送路２および排出スクリュ２ａがない以外は図４と同じ現像装置を設置した図１の画像形成装置で、現像剤の充填を行った。このときの初期剤はガゼット袋に入ったものであり、投入はトナー補給口９５から手動で行った。
【００８５】
すなわち、図１３のフローチャートに示すように、剤充填の開始と同時に、撹拌搬送スクリュ１１が駆動して、投入した初期剤が現像剤搬送路に送られていき、これと同時に透磁率を測定する前記トナー濃度センサも検出を開始した。検出値が一定値（Ａ）以上で、かつ一定時間に値の増減がなくなったところで（変動幅Ｂ以内）、全ての現像剤が撹拌搬送路１０に投入されたと判断し、現像ローラ５と感光体１の回転を開始した。その後すぐに感光体１上の長手方向全域に一定幅のトナー帯を作成し、クリーニング部へトナーを供給したら、全ての駆動を止めて剤充填を終了した。
【００８６】
この画像形成装置に補給ユニットであるトナー補給装置６００を取り付けて、初期剤設定を行った後に全ベタ画像を印刷したところ、得られた画像に異常はなかった。これは感光体１やクリーニングブレードに傷が付くことなく、剤充填が行われたことを示すものである。
【００８７】
＜実施例２＞
図４の現像装置を設置した図１の画像形成装置で、現像剤の充填を行った。このときの初期剤は現像剤ボトル１８０に入ったものであり、現像剤の投入は、現像剤ボトル１８０をトナー補給口９５に取り付けてシールを引き抜いたら、剤充填を行うことにより自動で行われるものである。
【００８８】
すなわち、図１４のフローチャートに示すように、剤充填の開始と同時に、撹拌搬送スクリュ１１が駆動して、現像剤ボトル１８０から初期剤が撹拌搬送路１０に送られていった。あらかじめ現像剤が現像剤排出口９４の下端付近に達する時間をあらかじめ測定して設定しておき、その設定時間Ｃ（例えば８sec）が経過したところで、現像ローラ５を駆動した。また、撹拌搬送路１０に十分な量の現像剤が存在する場合に、現像ローラ５が駆動してから現像ローラ全域に現像剤が供給されるまでの時間をあらかじめ測定して設定しておき、その設定時間Ｄ（例えば２sec）が経過したところで、感光体１の駆動を開始した。感光体１の駆動開始後すぐにトナー帯を作成し、クリーニング部へトナーを供給した。この時点では現像剤ボトル１８０内に初期剤がまだ残っているため、あらかじめ測定して設定しておいた、剤充填の開始から現像剤ボトル１８０内の初期剤が全て投入されるまでの設定時間Ｅ（例えば２０sec）が経過したら、全ての駆動を止めて剤充填を終了した。なお、この間にもう一度感光体１上にトナー帯を作成し、クリーニング部へトナーを供給した。感光体１が駆動している間、感光体１の駆動トルクが上昇するような異常は発生しなかった。
【００８９】
この画像形成装置にトナー補給装置６００を取り付けて、初期剤設定を行った後に全ベタ画像を印刷したところ、得られた画像に異常はなかった。これは感光体１やクリーニングブレードに傷が付くことなく、剤充填が行われたこと、および、現像剤排出口９４のある現像装置４でも、現像剤が過剰に排出されることなく剤充填が行われたことを示すものである。
【００９０】
＜参考例＞
実施例２と同様に剤充填を開始した。実施例２では現像剤が現像剤排出口９４の下端付近に到達する頃に現像ローラ５を駆動するが、ここでは、図１５のフローチャートに示すように、現像剤ボトル１８０内の全ての現像剤が投入される設定時間Ｅ（例えば２０sec）後に現像ローラの駆動を開始した。さらに、設定時間Ｆ（例えば２sec）後に感光体１の駆動を開始し、感光体１上にトナー帯を作成して、クリーニング部へトナーを供給した。その後すぐに全ての駆動を止めて剤充填を終了した。
【００９１】
この現像装置は、撹拌搬送スクリュ１１の駆動と同時に排出スクリュ２ａが駆動するため、現像ローラ駆動前に多くの初期剤が、現像剤排出口９４を通って排出搬送路から現像装置外へ送られた。
【００９２】
この画像形成装置にトナー補給装置６００を取り付けて、初期剤設定を行った後に全ベタ画像を印刷したところ、画像端部に濃度ムラが発生していた。現像ローラ全域に現像剤が均一に供給されるために必要な量が、撹拌搬送路に存在しなかったためである。
【００９３】
この結果より、現像剤排出口９４を設けた現像装置４では、剤充填中は現像剤が排出しないようにすることが好ましいことが説明される。
【００９４】
＜実施例３＞
すなわち、図１５のフローチャートに示すように、参考例と同様に剤充填を行った。なお、本実施例の現像装置４は、撹拌搬送スクリュ１１と排出スクリュ２ａの駆動は別々に制御され、剤充填中は排出スクリュ２ａが駆動しないものである。
【００９５】
剤充填後の画像形成装置にトナー補給装置６００を取り付けて、初期剤設定を行った後に全ベタ画像を印刷したところ、得られた画像に異常はなかった。
【００９６】
参考例と異なり、画像端部に濃度ムラが発生しなかったのは、排出スクリュ２ａを駆動しないことにより、現像剤排出口９４から排出する現像剤を少量に抑えることができたためである。また、この充填方法では、現像ローラ５が駆動した状態で感光体１が止まっている時間が短いため、感光体１に傷が付きにくい。さらに、感光体１の駆動時間を短くできるため、クリーニング部へ供給するトナー量が少なくできる。また、ブレードもめくれにくい。
【００９７】
＜実施例４＞
参考例と同様に剤充填を行った。なお、本実施例の現像装置４は、剤充填中は、排出スクリュ２ａが作像時とは逆方向に回転するものである。
【００９８】
剤充填実行後の画像形成装置にトナー補給装置６００を取り付けて、初期剤設定を行った後に全ベタ画像を印刷したところ、得られた画像に異常はなかった。
【００９９】
参考例と異なり、画像端部に濃度ムラが発生しなかったのは、排出スクリュ２ａを作像時と逆に回転することにより、現像剤排出口９４から排出する現像剤を少量に抑えることができたためである。
【０１００】
なお、前記実施の形態や実施例等は、好ましい一例を示したにすぎず、この発明は特許請求の範囲に記載した範囲内において、さらに異なる適宜の実施の形態や実施例等をも含むものである。また、構成する駆動部材等の制御を司り、初期現像剤の充填の制御を行う制御手段についても、特に図示等しなかったが、この制御手段も好適な電子部品等を選択して実施することができる。また、前記制御手段には初期現像剤を充填するための現像剤充填モードを設け、該モードを必要により実行するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１  感光体（潜像担持体）
４  現像装置
５  現像ローラ（現像剤担持体）
６  回収スクリュ
７  回収搬送路
８  供給スクリュ
９  供給搬送路
１０  撹拌搬送路
１１  撹拌スクリュ
１２  ドクタブレード（現像剤規制手段）
１７  中間転写ユニット
１８  プロセスカートリッジ
９５  トナー補給口
１００  プリンタ部
２００  給紙装置
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  複写機
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００５−２３４５０３号公報
【特許文献２】特開２００６−０８４８９２号公報
【特許文献３】特開２００９−１２２６１９号公報
【図１】
0005644127.tif 000002
【図２】
0005644127.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005644127.tif 000008
【図８】
0005644127.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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