(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
電子写真感光体に現像剤像を形成する現像ローラと、開口部を備え前記現像ローラに用いられる現像剤を収納する現像剤収納容器と、前記現像剤収納容器に収納された現像剤を前記開口部から前記現像ローラの方へ搬送する搬送部材と、前記現像剤収納容器に収納された現像剤が前記開口部から漏れるのを規制するために前記開口部をシールするシール部材と、前記開口部から前記シール部材を除去することにより前記開口部を開封する開封手段と、を有し、前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された現像装置と、
前記開口部が前記シール部材によってシールされていることを検知するシール検知部と、
第１、第２の方向に回転可能なモータと、
前記モータから前記開封手段と前記搬送部材とに選択的に駆動を伝達する駆動伝達手段であって、前記モータが第１の方向に回転すると前記モータから前記開封手段に駆動を伝達し、前記モータが第２の方向に回転すると前記搬送部材に駆動を伝達する駆動伝達手段と、
を有し、
前記開口部がシールされていることを前記シール検知部が検知した場合に、前記モータを前記第１の方向に回転することで前記開口部を開封し、次いで、前記現像ローラが前記現像剤像を形成する前の所定の間に、前記モータを第２の方向に回転することで現像剤を前記現像ローラへ搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達手段は、前記モータから駆動を伝達される揺動ギアを有し、前記モータが第１の方向に回転するときと第２の方向に回転するときとで前記揺動ギアの位置が変化することで、前記開封手段と前記搬送部材とに選択的に駆動を伝達することを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動伝達手段による前記モータから前記開封手段への駆動の伝達は、前記モータが第１の方向に回転するときに係合する第３カップリングを介して行われ、
前記駆動伝達手段による前記モータから前記搬送部材への駆動の伝達は、前記モータが第２の方向に回転するときに係合する第２カップリングを介して行われることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項４】
前記所定の間は、前記搬送部材が１回転以上回転する時間であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動伝達手段が、前記所定の間に前記現像ローラにも駆動を伝達して前記現像ローラを駆動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項６】
前記現像ローラ周辺の現像剤残量を検出する残量検知部を有し、前記所定の間は、前記残量検知部の出力値が所定の値になるまでの時間であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置と前記電子写真感光体とを有するプロセスカートリッジが前記装置本体に取り外し可能に装着されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、電子写真プリンタ等における現像装置、プロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置に関する。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行なうことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００５】
従来、複写機、電子写真プリンタにおける現像装置は、現像剤（以下トナーと呼ぶ）を収納するトナー収納容器を備えている。このトナー収納容器には、トナーを現像装置へ搬送するための開口部が設けられている。そして、流通時にトナーが漏れないように開口部をシール部材（以下トナーシールと呼ぶ）を用いて塞いでいる。前記トナー収納容器は、現像装置と一体化されたプロセスカートリッジであることが一般的である。この場合、プロセスカートリッジが新品の状態で画像形成装置へ装着するとき、使用者が前記トナーシールを開封していた。
【０００６】
このとき、使用者が手でトナーシールをトナー収納容器から引きぬくため、トナーシールに付着したトナーが、使用者に付着する場合があった。これを解決する方法として、最近ではユーザーが新品カートリッジを画像形成装置に装着すると、自動的にトナーシールを開封する機構が提案（特開平１１−２３１７５７号公報）されている。そして、トナーシール巻き取り後、現像動作の準備が完了する。
【０００７】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら、従来考えられていたトナーシール自動巻き取り機構を備えたプロセスカートリッジにおいて、トナーシール巻き取り直後には現像装置内のトナー担持体付近に十分なトナーが搬送されていない。そのためにトナーシールを巻き取った直後にプリントを行うと、初期画像には白ぬけ、濃度低下等の画像不良が発生する場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、トナーシール自動巻き取り機構を備えたプロセスカートリッジにおいて、前記使用初期画像の白ぬけ及び濃度低下等の画像不良を防止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本出願に係る発明は、
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
電子写真感光体に現像剤像を形成する現像ローラと、開口部を備え前記現像ローラに用いられる現像剤を収納する現像剤収納容器と、前記現像剤収納容器に収納された現像剤を前記開口部から前記現像ローラの方へ搬送する搬送部材と、前記現像剤収納容器に収納された現像剤が前記開口部から漏れるのを規制するために前記開口部をシールするシール部材と、前記開口部から前記シール部材を除去することにより前記開口部を開封する開封手段と、を有し、前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着された現像装置と、
前記開口部が前記シール部材によってシールされていることを検知するシール検知部と、
第１、第２の方向に回転可能なモータと、
前記モータから前記開封手段と前記搬送部材とに選択的に駆動を伝達する駆動伝達手段であって、前記モータが第１の方向に回転すると前記モータから前記開封手段に駆動を伝達し、前記モータが第２の方向に回転すると前記搬送部材に駆動を伝達する駆動伝達手段と、
を有し、
前記開口部がシールされていることを前記シール検知部が検知した場合に、前記モータを前記第１の方向に回転することで前記開口部を開封し、次いで、前記現像ローラが前記現像剤像を形成する前の所定の間に、前記モータを第２の方向に回転することで現像剤を前記現像ローラへ搬送することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下の本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
実施の形態１の画像形成装置及びそれに脱着可能なプロセスカートリッジを図１、図２に基づいて説明する。図１はプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の構成説明図であり、図２はプロセスカートリッジの構成説明図である。
【００１２】
画像形成装置１００は、図１に示すように、プロセスカートリッジ１、露光手段２、記録媒体をいれるカセット３、給紙ローラ９０、搬送ローラ９１、レジストローラ９２、搬送ガイド９３からなる搬送手段、転写手段としての転写ローラ５、定着装置６、排紙ローラ７、排紙トレイ８を形成している。ここで、像担持体としての感光ドラム１０、帯電部材１１、トナー担持体１２、トナー規制部材１３、トナー収納容器２１はプロセスカートリッジを形成している。
【００１３】
感光層を有する像担持体としての感光ドラム１０を矢印方向に回転し、画像形成装置１００の内部に設けられた高圧電源５２により帯電ローラ１１に出力電流のピーク値を定電流に制御した交流電圧と直流電圧を重畳した振動電圧を印加して、感光ドラム１０の表面を一様に帯電する。そして、この帯電した感光ドラム１０に対して前記露光手段２からレーザー光をカートリッジ枠体に設けられた露光開口部を介して露光して静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーで現像器２２の有する現像手段によって現像するように構成している。この現像手段において、トナー収納容器２１内のトナーはトナー搬送部材２６によって現像器２２に送られ、固定磁石を内蔵したトナー担持体（以下現像ローラという）１２を回転させると共に、該現像ローラ表面のトナーを規制するトナー規制部材（以下現像ブレードという）１３によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を該現像ローラ１２の表面に形成し、画像形成装置１００の内部に設けられた高圧電源５３により現像ローラ１２に交流電圧と直流電圧を重畳した振動電圧を印加して、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光ドラム１０へ転移させることによってトナー像（現像剤像）を形成して可視像化する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体としての紙９をカセット３から給紙ローラ９０、搬送ローラ９１、レジストローラ９２、搬送ガイド９３からなる搬送手段によって搬送し、且つプロセスカートリッジ１としてカートリッジ化された画像形成部において、前記感光ドラム１０に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ５に高圧電源５１により電圧印加することによって紙９に転写する。そして、該紙９を搬送ガイド９４を介して定着手段としての定着器６へ搬送する。そして、定着器６によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後、排紙ローラ７によって画像形成装置外へ排出されて、排紙トレイ８上に蓄積される。一方、トナー像を紙９に転写した後、クリーニングブレード１４によって感光ドラム１０に残留したトナーを掻き落とすと共に、排トナー容器２３へ送るように構成されている。なお、前記現像ローラ１２及び現像ブレード１３等の現像部材は現像器２２に保持されている。そして、感光ドラム１０と現像ローラ１２は駆動ギアが噛み合った構成であり、前記現像ローラ１２は感光ドラムと共に回転してトナーを感光ドラム１０に供給する。
【００１４】
次に、本実施の形態１のプロセスカートリッジに装着されるトナーシールを図３に基づいて説明する。図３はトナー収納容器２１の周辺の斜視図である。
【００１５】
トナーシール２０はトナー収納容器２１の開口部２１ｉを封止するシールベースとしてのカバーフィルム２４と、前記開口部２１ｉの長手寸法に対して２倍以上の長さを有し、前記カバーフィルムを引き裂くためのテアテープ２５から構成されている。また、前記カバーフィルム２４は前記開口部２１ｉの周縁部に固着されている。図３に示すように折り返し部２５ａで折り返して前記カバーフィルム２４に重ねた前記テアテープ２５は、トナー収納容器２１の側面に設置されている開封手段としてのトナーシール巻き取り装置３２に取り付けられており、前記トナーシール巻き取り装置３２が回転動作をすることによって、前記テアテープ２５とアルミニウム箔がラミネートされたカバーフィルム２４が巻き取られる仕組みとなっている。
【００１６】
次にトナーシール検知部３１の仕組みを図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に基づいて説明する。テアテープ２５を横切ってカバーフイルム２４に被検知手段としての導電部材３７が貼り付けてある。導電部材３７の両側は接点３３，３４となっている。導電部材３７は金属箔を帯状としたものである。図４の（ａ）は、トナーシール巻き取り開始前で、接点３３，３４間で導電部材３７により導通がある。図４の（ｂ）は、巻き取り途中で、矢印方向に開封される。図４の（ｃ）は、巻き取り終了後で、導電部材３７が接点３３，３４間でカバーフィルム２４と共にカットされ導通はない。よって、この接点３３，３４間に検知部３１を設けることによってトナーシール２０の巻き取り状態を検知することができる。即ち、図４に示すように前記接点３３，３４間に、直流電源３５によって電位差を持たせ、接点３３，３４間に流れる電流をモニター３６で測定することにより、前記プロセスカートリッジ１のトナーシール２０が巻き取られているか否かを検知する。
【００１７】
次にトナーシール２０の開封動作について説明する。
【００１８】
図５はトナーシール２０を開封するときのトナー収納容器２１の概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【００１９】
装置本体１００には、駆動伝達手段としてのモータ４０、ピニオン４１、ギア４２，４３が設けてある。プロセスカートリッジ１のトナー収納容器２１にはギアカップリング４４、揺動ギア４５、アイドラギア４６，４７、巻取り軸３２ａ、アイドラギア４８、搬送部材回転ギア６０が設けてある。装置本体１００にプロセスカートリッジ１を装着するとカップリング部４３ｂ，４４ａが嵌合する。
【００２０】
画像形成装置本体１００に設けられたモータ４０をＣＣＷ（反時計回り）の方向に駆動させると、モータ４０のピニオン４１と噛み合うアイドラギア４２を介し、アイドラギア４２と噛み合うギア４３ａを有するカップリング４３が回転する。カップリング４３からトナー収納容器２１に駆動伝達されたカップリングギア４４がＣＣＷ（反時計方向）の方向に回転する。ここでカップリング４３のカップリング部４３ａとカップリングギア４４のカップリング部４４ａが嵌合している。すると、カップリングギア４４と噛み合っていて駆動伝達された揺動ギア４５が揺動してアイドラギア４６と噛み合い、アイドラギア４６，４７列に駆動を伝達する。アイドラギア４７は平歯車４７ａと傘歯車４７ｂを備えている。平歯車４７ａはアイドラギア４６と噛み合っている。傘歯車４７ｂはトナーシール巻取り軸３２ａと一体の傘歯車３２ｂと噛み合っている。この巻取り軸３２ａはトナー収納容器２１に回転自在に支持されている。トナーシール巻き取り装置３２により、トナーシール２０を矢印Ｃの方向に巻き取る。
【００２１】
上記において、揺動ギア４５はカップリングギア４４の歯荷重を受けて上方又は下方へ揺動するようにトナー収納容器２１に支持されている。
【００２２】
次に搬送部材２６の駆動方法について説明する。
【００２３】
図６は搬送部材２６を駆動させるときのトナー収納容器２１の概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【００２４】
画像形成装置本体１００に設けられたモータ４０をＣＷ（時計方向）の方向に駆動させると、モータ４０のピニオン４１と噛み合うアイドラギア４２を介し、カップリング４３からトナー収納容器２１に駆動伝達されたカップリングギア４４がＣＷ（時計方向）の方向に回転する。すると揺動ギア４５が矢印Ｆの方向に揺動しアイドラギア４８と噛み合い搬送部材回転ギア６０が回転し、このギア６０を固定した軸２６ａを駆動しトナー収納容器内の搬送部材２６を回転させる。搬送部材２６はトナー収納容器２１に回転自在に支持される軸２６ａとこの軸２６ａに搬送翼２６ｂが固定されている。本実施の形態では、搬送部材の搬送翼２６ｂとして厚さ１００μｍのＰＰＳシートを使用した。
【００２５】
次に感光ドラム１０と搬送部材２６の駆動及びトナーシール巻き取り駆動の関係を図７、図８に基づいて説明する。
【００２６】
まず、図７を用いてカップリング形状について説明する。
【００２７】
図７はプロセスカートリッジの第一カップリングと画像形成装置本体の第一カップリングの概略斜視図である。
【００２８】
プロセスカートリッジ第一カップリング７１は、略三角形の凸部７２を有しており、詳しくは軸の回転方向にねじれた三角柱である。また、画像形成装置本体第一カップリング７３は、この凸部７２と係合する軸方向にねじれた略三角柱凹部７４を有している（特願平８−６４１０５号）。
【００２９】
上記第一カップリング７１，７３のねじれ方向は、感光ドラム１０が画像形成を行なう方向に回転する際に各カップリング７１，７３を軸方向に引き込む力が働き、本体第一カップリング７３は前進可能で第一カップリング７１，７３は係合する。感光ドラム１０を上記と逆方向に回転させる方向に本体第一カップリング７３を回転すると各カップリング７１，７３を軸方向に遠ざける力が働き、本体第一カップリング７３は後退し第一カップリング７１と係合しない。このカップリング７１，７３対と同様のカップリングは上述の装置本体側の第一カップリング７３は前進方向にばねで付勢されて前進するようになっており、第一カップリング７１，７３間に排斥力が働くと後退する。
【００３０】
上記カップリング７１，７３と同様構成は第二、第三の夫々の後述するカップリングに用いられる。
【００３１】
次に前記カップリングの駆動伝達について説明する。
【００３２】
図８はプロセスカートリッジの概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【００３３】
モータ４０の回転方向がＣＷの場合、プロセスカートリッジ第一カップリング７１と画像形成装置本体第一カップリング７３が係合し回転されると、凸部７２の各稜線を凹部７４の内面とが等しく当接するために互いに軸心が合致し駆動伝達される。
【００３４】
モータ４０の回転方向がＣＣＷの場合、凸部７２と凹部７３がねじれた三角柱であるので凹部７３が凸部７２に対して軸方向へ遠のき係合せず、凸部７２の各稜線が凹部７３の内面に等しく当接しないために駆動伝達されない。
【００３５】
次に、駆動伝達方向の関係を説明する。
【００３６】
モータ４０の回転方向がＣＣＷの場合、アイドラギア４２，５９，７５を介して、カップリング４３及び７３が回転する。しかし上述したように、感光ドラムギア７３には駆動が伝わらず、カップリングギア４４がＣＣＷの方向に駆動して、トナーシール巻き取りのみが行われる。
【００３７】
モータ４０の回転方向がＣＷの場合、アイドラギア４２，５９を介して、カップリングギア４４と感光ドラムギア７１はそれぞれ矢印ＣＷ及びＣＣＷの方向に駆動して、トナー搬送部材２６と感光ドラム１０が回転する。また、感光ドラムギア４９と現像ローラギア５８は噛み合った状態であるため、現像ローラ１２は感光ドラム１０と同時に回転する。
【００３８】
ここで、本実施の形態１に係る現像装置の初期設定方法について図３、図５、図６、図８及び図９を用いて説明する。図９は本実施の形態１に係るフローチャート図である。
【００３９】
本実施の形態のプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に装着（Ｓ１）後、トナーシール検知部３１（Ｓ２）によってトナーシール２０が巻き取られているどうかを検知（Ｓ３）し、巻き取られていると判断された場合は、プリントレディ（Ｓ４）になる。トナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、以下に示す動作を起こす。
【００４０】
まず、前記トナーシール２０の開封動作で説明したように、モータ４０を図５に示すようにＣＣＷの方向に回転させ（Ｓ５）トナーシール２０を巻き取る。次に、トナーシール検知部３１によってトナーシール２０が巻き取られているかどうかを検知（Ｓ６）する。ここで、まだトナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、トナーシール巻き取り装置３２を動作させる。
【００４１】
次に、トナーシール２０が巻き取られていると判断された場合、前記搬送部材駆動で説明したように、モータ４０をＣＷの方向に回転させ、搬送部材２６を回転させる（Ｓ８）。
【００４２】
本実施の形態において、タイマーカウンタリセット（ｔ＝０）（Ｓ７）後、搬送部材２６を回転数２０ｒｐｍで１０秒間回転させる（Ｓ９）。また、前述したように、現像ローラ１２も同時に回転する。この場合、トナーは現像ブレード１３によって現像ローラ１２上に適量にコートされる。そして、前記モータ４０の回転終了（Ｓ１０）後プリントレディとなる。回転時間は、搬送部材２６の回転数により任意に設定可能（所定時間に設定可能）であるが、搬送部材２６が少なくとも一回転する時間以上とする。
【００４３】
以上の動作を行なうことによって、前記現像ローラ１２周辺に十分なトナーが搬送されると同時に現像ローラ上にもトナーコートされる。そのため、本発明によって解決しようとする課題で述べた初期画像における白ぬけ、濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
実施の形態１においては、揺動ギアを用いて入力の回転方向を切り替えることにより搬送部材の駆動とトナーシール巻き取り動作を使い分ける方法を示した。
【００４５】
実施の形態２では、感光ドラム、トナー搬送部材、トナーシール巻き取りの駆動伝達に３つの三角カップリングを用い、特にトナーシール巻き取りの駆動伝達方向が感光ドラム、搬送部材の駆動伝達方向と異なる場合の応用例について示す。
【００４６】
実施の形態２におけるドラム駆動と搬送駆動及びトナーシール巻き取り駆動の関係を図１０に基づいて説明する。図１０は本実施の形態２に係るプロセスカートリッジの概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。揺動ギアを除きプロセスカートリッジ内部の駆動伝達構成は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００４７】
まず、画像形成装置１００には、感光ドラム１０を駆動させる本体第一カップリング７３と、トナー搬送部材２６を駆動させる本体第二カップリング７８と、トナーシール巻き取り装置を駆動させる本体第三カップリング７６を有する。また、プロセスカートリッジ１には、それらに対応した第一カップリング７１、第二カップリング７９、第三カップリング７７を有する。それぞれのカップリング対は実施の形態１で説明したようにねじれた略三角形の凹部、凸部を有しているが、第三カップリング７６，７７のみ第一カップリング７１，７３、第二カップリング７８，７９とねじれ方向が逆になるように構成している。カップリング形状については、実施の形態１と同様のため省略する。ここで、モータ４０をＣＷの方向に駆動させたときを正回転、ＣＣＷの方向に駆動させたときを逆回転と呼ぶ。
【００４８】
正回転の場合、第一カップリング７１、７３と第二カップリング７８、７９に駆動が伝達され、感光ドラム１０と、トナー搬送部材２６が回転する。
【００４９】
逆回転の場合、第三カップリング７６、７７のみ駆動が伝達され、トナーシール巻き取り装置３２が動作する。表１にモータ４０の回転方向と３つのカップリングへの駆動伝達方向を示す。
【００５０】
【表１】
0004677113.tif 000002
【００５１】
ここで、本実施の形態２に係る現像装置の初期設定方法について図３、図１０、図１１を用いて説明する。図１１は本実施の形態２に係るフローチャート図である。
【００５２】
本実施の形態のプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に装着（Ｓ１）後、トナーシール検知部３１（Ｓ２）によってトナーシール２０が巻き取られているどうかを検知（Ｓ３）し、巻き取られていると判断された場合は、プリントレディになる（Ｓ４）。トナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、以下に示す動作を起こす。
【００５３】
まず、前記モータ４０を逆回転する（Ｓ５）。これによりトナーシール２０を巻き取る。そして、トナーシール検知部３１によってトナーシール２０が巻き取られているかどうかを検知（Ｓ６）して、まだトナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、逆回転を維持する。
【００５４】
検知部３１により、トナーシール２０が巻き取られていると判断された場合、前記モータ４０を正回転させ（Ｓ８）、感光ドラム１０及びトナー搬送部材２６を回転させる。
【００５５】
本実施例において、タイマーカウンタリセット（ｔ＝０）（Ｓ７）後、トナー搬送部材２６を回転速度２０ｒｐｍで１０秒間回転させる（Ｓ９）。また、前記説明したように、現像ローラ１２も同時に回転する。この場合、トナーは現像ブレード１３によって現像ローラ１２上に適量にコートされる。そして、前記モータ４０の回転終了（Ｓ１０）後プリントレディとなる。回転時間は、搬送部材２６の回転数により任意に設定可能であるが、搬送部材２６が少なくとも一回転する時間以上とする。
【００５６】
以上の動作を行うことによって、前記現像ローラ１２周辺に十分なトナーが搬送されると同時に現像ローラ上にもトナーコートされる。そのため、本発明によって解決しようとする課題で述べた初期画像における白ぬけ、濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【００５７】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１、２におけるドラム駆動、搬送駆動、トナーシール巻き取り駆動の関係が異なるものである。
【００５８】
実施の形態３におけるドラム駆動と搬送駆動及びトナーシール巻き取り駆動の関係を図１２に基づいて説明する。図１２は本実施の形態３に係るプロセスカートリッジの概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。揺動ギアを除きプロセスカートリッジ内部の駆動伝達構成は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【００５９】
まず、実施の形態３に係る画像形成装置本体１００は、感光ドラム１０と搬送部材２６を駆動させる第一モータ８０と、トナーシール巻き取り装置を駆動させる第二駆動モータ８１を有する。第一モータ８０、第二モータ８１は、共に図に示す矢印の方向のみ回転する。第一モータ８０が駆動するとアイドラギア８２，８３，８４を介して、感光ドラムギア８５、搬送駆動ギア８６が回転する。そして、感光ドラム１０、トナー搬送部材２６が回転する。また、第二モータ８１を駆動させるとトナー巻き取り装置を動作させるギア８７が回転し、トナーシール巻き取り装置３２が動作する。
【００６０】
ここで、本実施の形態３に係る現像装置の初期設定方法について図３、図１２、図１３を用いて説明する。図１３は本実施の形態３に係るフローチャート図である。
【００６１】
本実施の形態３のプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に装着（Ｓ１）後、トナーシール検知部３１（Ｓ２）によってトナーシール２０が巻き取られているどうかを検知（Ｓ３）し、巻き取られていると判断された場合は、プリントレディ（Ｓ４）になる。トナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、以下に示す動作を起こす。
【００６２】
まず、前記第二モータ８１（Ｓ５）を回転させる。これによりトナーシール巻き取り装置３２が動作して、トナーシール２０を巻き取る。次に、トナーシール巻き取り検知部３１によってトナーシール２０が巻き取られているかどうかを検知（Ｓ６）する。ここで、まだトナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、前記第二モータ８１を回転させる。トナーシール２０が巻き取られていると判断された場合、前記第二モータ８１を止める（Ｓ７）。
【００６３】
次に、前記第一モータ８０を回転させ、感光ドラム１０及び搬送部材２６を回転させる（Ｓ９）。本実施の形態において、タイマーカウンタリセット（ｔ＝０）（Ｓ８）後、搬送部材２６を回転数２０ｒｐｍで１０秒間回転させる（Ｓ１０）。また、前記説明したように、現像ローラ１２も同時に回転する。この場合、トナーは現像ブレード１３によって現像ローラ１２上に適量にコートされる。そして、前記第一モータ８０の回転終了（Ｓ１１）後プリントレディ（Ｓ４）となる。回転時間は、トナー搬送部材２６の回転数により任意に設定可能であるが、トナー搬送部材２６が少なくとも一回転する時間以上とする。
【００６４】
以上の動作を行うことによって、前記現像ローラ１２周辺に十分なトナーが搬送されると同時に現像ローラ上にもトナーコートされる。そのため、本発明によって解決しようとする課題で述べた初期画像における白ぬけ、濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
実施の形態１ではトナーシール開封後のトナー搬送部材の回転時間を所定の時間としたが、実施の形態４ではトナー残量検知手段（現像剤残量検知手段）を用いて、トナー搬送部材の回転時間を制御する場合の応用例を示す。画像形成装置、プロセスカートリッジ、トナー搬送部材、現像ローラ、トナーシール巻き取り装置の動作は実施の形態１と同様のため省略する。
【００６６】
トナー残量検知手段について説明する。
【００６７】
図１４は本実施の形態に係るトナー残量検知手段の一例を示したブロック図である。まず、トナー残量検知部として、現像ローラ１２の長手方向に沿って延在した円柱状のアンテナ電極部材１０１を設置する。本実施例では、前記アンテナ電極部材１０１において、トナーの循環に影響を出さないように非磁性ステンレススチールを用いた。
【００６８】
図１５はトナー残量検知手段の詳細な回路図を示す。現像ローラ１２には、実施の形態１で述べているように高圧電源５３より、交流電圧に直流電圧が重畳された電圧が印加している。この時、現像ローラ１２とアンテナ電極部材１０１の間には容量Ｃ０のコンデンサを形成しており、その容量は両者の間に存在するトナー量で変化する。即ち、アンテナ電極部材１０１に発生する交流電圧がトナー量に応じて変化する。このアンテナ電極部材１０１からの電圧は、整流回路１１０で整流し、その出力電圧が差動回路１１１に入力される。
【００６９】
一方、トナー量僅少と判断するトナー量の状態における現像ローラ１２とアンテナ電極部材１０１間の容量と同じ容量とされる基準コンデンサＣ１を備え、その一端は高圧電源５３に接続され、他端は、整流回路１１２及び電圧変換回路１１３を備えた基準電圧発生回路に接続され、トナー残量を検出するための基準電圧を発生する。基準電圧発生回路からの基準電圧は、前記差動回路１１１に入力され、アンテナ電極部材１０１からの出力電圧と比較される。比較を行った後、差動回路１１１からの出力電圧は、ＭＰＵ１２０のアナログポートに入力可能は直流電圧Ｖｏｕｔに変換して入力される。
【００７０】
ＭＰＵ１２０は、入出力ポート、アナログ入力ポート、シリアル通信ポート、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどを備えている。凡用インターフェイス１２１は、ＭＰＵ１２０のシリアル通信ポートに接続されており、これにより、ＭＰＵ１２０は外部装置１２２と通信可能とされる。
【００７１】
図１６にトナー充填率の変化に伴う容量Ｃ０の変化と、出力電圧Ｖｏｕｔの関係を示す。本実施の形態によれば、トナー充填率の変化（容量Ｃ０の変化）に対する線形出力１０２を得ることができる。
【００７２】
本発明の実施の形態１で説明した図１に示す画像形成装置は１５００ｇのトナー量を充填し、４％印字の条件下で寿命３００００ページを実現するプロセスカートリッジを備えたものであった。そのときのトナー残量に対するアンテナ電極部材１０１の出力電圧を図１７に示す。トナーが現像ローラ１２とアンテナ電極部材１０１の間にないときは出力値ＶＣｅｎｄを示し、満たされているときは出力値ＶＣｆｕｌｌを示す。また、トナーシール開封前と開封直後はＶＣｅｎｄを示す。
【００７３】
ここで、本実施の形態４に係る現像装置の初期設定方法について説明する。
【００７４】
本実施の形態のプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に装着後、トナーシール検知部３１によってトナーシール２０が巻き取られているどうかを検知し、巻き取られていると判断された場合は、プリントレディになる。トナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、以下に示す動作を起こす。
【００７５】
まず、トナーシール巻き取り装置３２を用いて、トナーシール２０を巻き取る。巻き取られていないと判断された場合はトナーシール巻き取り装置３２の動作を維持する。
【００７６】
次に、巻き取られていると判断された場合はトナー搬送部材２６を回転させる。そして、トナー残量  検知出力電圧ＶｏｕｔがＶＣｆｕｌｌ以上になったときトナー搬送部材２６を停止する。トナー搬送部材２６の回転停止後プリントレディとなる。
【００７７】
以上の動作を行うことによって、最適なトナー搬送部材の回転時間で前記現像ローラ１２周辺に十分なトナーが搬送される。
【００７８】
なお、本実施の形態４では、トナー残量検知部として円柱状のアンテナ電極部材を用いたが、図１８、図１９に示すアンテナ電極部材を用いたトナー残量検知手段であってもよい。
【００７９】
図１８に示すアンテナ電極部材１０１は、トナー収納容器２１の外側に貼り付けて有り、現像ローラ１２の長手方向に沿って延在した板状である。また、図１９に示すアンテナ電極部材１０１は、現像ローラ１２の長手方向に沿って延在した板状であり、現像ブレード１３の裏側に対向した位置に設置してある。これらのトナー残量検知手段の動作原理は実施の形態４と同様である。
【００８０】
（実施の形態５）
実施の形態１ではトナーシール開封後のトナー搬送部材の回転時間を所定の時間とした応用例を示した。また、実施の形態４ではトナー残量検知手段を用いて、トナー搬送部材の回転時間を制御する場合の応用例を示した。実施の形態５では、感光ドラム上のトナー像の濃度検知手段を用いて、トナー搬送部材の回転時間を制御する場合の応用例を示す。画像形成装置、プロセスカートリッジ、トナー搬送部材、現像ローラ、トナーシール巻き取り装置の動作は実施の形態１と同様のため省略する。
【００８１】
まず、本実施の形態５における濃度検知の説明をする。
【００８２】
図２０及び図２１はプロセスカートリッジ内部の濃度センサの概略構成図である。図示するように濃度センサ１３０は現像ローラ１２と転写ローラ５の中間に設置した。そして、感光ドラム１０上に濃度検知用パッチＡ（濃度検知用現像剤像）を作成する。前記パッチＡの濃度を光源と受光素子から成る濃度検知部としての濃度センサ１３０によって測定する。
【００８３】
次に、濃度検知に用いられる濃度センサ１３０について説明する図２２は濃度センサの概略説明図である。濃度センサ１３０内部にはＬＥＤの発光素子１３１と、フォトダイオードＣｄＳの受光素子１３２を有する。また、照射角と受光角を等しい角度（α）のものを採用した。なお発光素子１３１は８００〜１０００ｎｍの赤外光を発する。上記構成の濃度センサ１３０の出力電圧に対応する濃度測定の結果を図２３に示す。
【００８４】
ここで、本実施の形態５に係る現像装置の初期設定方法について説明する。
【００８５】
本実施の形態のプロセスカートリッジ１を画像形成装置１００に装着後、トナーシール検知部３１によってトナーシール２０が巻き取られているどうかを検知し、巻き取られていると判断された場合は、プリントレディになる。トナーシール２０が巻き取られていないと判断された場合、以下に示す動作を起こす。
【００８６】
まず、トナーシール巻き取り装置３２を用いて、トナーシール２０を巻き取る。巻き取られていないと判断された場合はトナーシール巻き取り装置３２の動作を維持する。
【００８７】
次に、巻き取られていると判断された場合はトナー搬送部材２６を回転させる。また、トナー搬送部材２６の回転と同期して、感光ドラム１０を駆動させ、感光ドラム１０上に濃度検知用パッチＡを形成する。そのパッチＡの濃度を随時濃度センサ１３０により測定する。なお、前記パッチＡは感光ドラム１０が７／８回転に１つのパッチを形成するようにした。これは、パッチＡが感光ドラム１０上の常に同じ場所に来るのを防ぐためである。
【００８８】
次に、濃度センサの出力電圧値がσ以下（濃度１．３以上）になったところで、搬送部材２６の回転及び、パッチＡによる濃度測定を終了する。その後、プリントレディとなる。
【００８９】
以上の動作を行うことによって、最適な搬送部材の回転時間で、確実に濃度を出すことが可能となる。
【００９０】
実施の形態はプロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置について述べたが現像装置を着脱可能な電子写真画像形成装置に適用される。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明から明らかなように、本発明によれば、トナーシール自動巻き取り機構を備え画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、使用開始前に現像剤収納容器内の現像剤搬送部材を回転させることで現像ローラ周辺に十分な現像剤が搬送される。さらに、現像ローラを同時に回転させることで、現像ローラ上にもトナーコートされる。そのため、初期画像における白ぬけ、濃度低下等の画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の縦断面図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリッジの縦断面図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係るトナー収納容器の周辺の斜視図である。
【図４】  （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々が本実施の形態１に係るトナーシール検知部の構成を示す回路図である。
【図５】  本発明の実施の形態１に係るトナーシールを開封するときのトナー収納容器の概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【図６】  本発明の実施の形態１に係る攪拌部材を駆動させるときのトナー収納容器の概略斜視図と画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【図７】  本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリッジの第一カップリングと画像形成装置本体の第一カップリングの概略斜視図である。
【図８】  本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリッジと画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【図９】  本発明の実施の形態１に係るフローチャート図である。
【図１０】  本発明の実施の形態２に係るプロセスカートリッジと画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【図１１】  本発明の実施の形態２に係るフローチャート図である。
【図１２】  本発明の実施の形態３に係るプロセスカートリッジと画像形成装置駆動部の概略斜視図である。
【図１３】  本発明の実施の形態３に係るフローチャート図である。
【図１４】  本発明の実施例４に係るトナー残量検知手段の一例を示したブロック図である。
【図１５】  本発明の実施の形態４に係るトナー残量検知手段の詳細な回路図である。
【図１６】  本発明の実施の形態４に係るトナー充填率の変化に伴う容量Ｃ０の変化と、出力電圧の関係を示す線図である。
【図１７】  本発明の実施の形態４に係るトナー残量に対するアンテナ電極部材１０１の出力電圧の関係を示す線図である。
【図１８】  本発明の実施の形態４に係るアンテナ電極部材のその他例を示す縦断面図である。
【図１９】  本発明の実施の形態４に係るアンテナ電極部材のその他例を示す縦断面図である。
【図２０】  本発明の実施の形態５に係るプロセスカートリッジ内部の濃度センサの概略構成図である。
【図２１】  本発明の実施の形態５に係るプロセスカートリッジ内部の濃度センサの概略構成図である。
【図２２】  本発明の実施の形態５に係る濃度センサの概略説明図である。
【図２３】  本発明の実施の形態５に係る濃度センサの出力電圧に対応する濃度測定の結果を示す線図である。
【符号の説明】
Ａ  パッチ
１  プロセスカートリッジ
２  露光手段
３  カセット
５  転写ローラ
６  定着手段
７  排紙ローラ
８  排紙トレイ
９  紙
１０  感光ドラム
１１  帯電部材
１２  トナー担持体（現像ローラ）
１３  トナー規制部材（現像ブレード）
１４  クリーニングブレード
２０  トナーシール
２１  トナー収納容器
２１ｉ  開口部
２２  現像器
２３  トナー容器
２４  カバーフイルム
２５  テアーテープ
２６  トナー撹拌部材
２６ａ  軸
２６ｂ  撹拌翼
３１  トナーシール検知部
３２  トナーシール巻き取り装置
３３  接点
３４  接点
３５  直流電源
３６  モータ
３７  導電部材
４０  モータ
４１  ピ二オン
４２  アイドラギア
４３  カップリング
４４  カップリングギア
４５  揺動ギア
４６  アイドラギア
４７  アイドラギア
４８  アイドラギア
４９  感光ドラムギア
５１  高圧電源
５２  高圧電源
５３  高圧電源
５８  現像ローラギア
５９  アイドラギア
６０  撹拌部材回転ギア
７１  プロセスカートリッジ第一カップリング
７２  凸部
７３  画像形成装置本体第一カップリング
７４  略三角柱凹部
７５  アイドラギア
７６  第三カップリング
７７  第三カップリング
７８  第二カップリング
７９  第二カップリング
８０  第一モータ
８１  第二駆動モータ
８２  アイドラギア
８３  アイドラギア
８４  アイドラギア
８５  感光ドラムギア
８６  撹拌駆動ギア
９０  給紙カセット
９１  搬送ローラ
９２  レジストローラ
９３  搬送ガイド
９４  搬送ガイド
１００  画像形成装置
１０１  アンテナ電極部材
１０２  線形出力
１１０  整流回路
１１１  差動回路
１１２  整流回路
１１３  電圧変換回路
１２０  ＭＰＵ
１２１  凡用インターフェイス
１３０  濃度センサ
１３１  発光素子
１３２  受光素子
【図１】
0004677113.tif 000003
【図２】
0004677113.tif 000004
【図３】
0004677113.tif 000005
【図４】
0004677113.tif 000006
【図５】
0004677113.tif 000007
【図６】
0004677113.tif 000008
【図７】
0004677113.tif 000009
【図８】
0004677113.tif 000010
【図９】
0004677113.tif 000011
【図１０】
0004677113.tif 000012
【図１１】
0004677113.tif 000013
【図１２】
0004677113.tif 000014
【図１３】
0004677113.tif 000015
【図１４】
0004677113.tif 000016
【図１５】
0004677113.tif 000017
【図１６】
0004677113.tif 000018
【図１７】
0004677113.tif 000019
【図１８】
0004677113.tif 000020
【図１９】
0004677113.tif 000021
【図２０】
0004677113.tif 000022
【図２１】
0004677113.tif 000023
【図２２】
0004677113.tif 000024
【図２３】
0004677113.tif 000025