JP2009122164A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー補給タイミング制御の簡素化を実現することができる現像装置を提供する。
【解決手段】補給用トナーを収納した複数のトナーカートリッジと、複数のトナーカートリッジから供給された補給用トナーを用いて画像形成処理を行う複数の現像器と、複数のトナーカートリッジから複数の現像器に至るトナー補給経路中に配置されて補給用トナーを水平方向に搬送するスクリュー３２と、スクリュー３２を回転させる駆動源と、を備え、スクリュー３２は、複数のトナーカートリッジの各トナー排出口と複数の現像器の各トナー受入口との距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４に応じてスクリューピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を異ならせている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、補給用トナーを収納した複数のトナーカートリッジと、この複数のトナーカートリッジから供給された補給用トナーを用いて画像形成処理を行う複数の現像器とを備え、複数のトナーカートリッジから複数の現像器に至るトナー補給経路中に補給用トナーを水平方向にスクリュー搬送するようにした現像装置に関する。

従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ、或いはこれらを機能的に複合した複合機等の画像形成装置に用いられる現像装置には、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像形成を行うようなタンデム方式のカラープリンタ等のように、複数の現像器を並列的に配置すると共に各現像器に対向して一つの無端状の転写ベルト（又は搬送ベルト）を配置し、その転写ベルトの回動移動によって搬送過程にある転写紙の表面にトナーを転写するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この際、各現像器には現像器内のトナー量を検知するトナーセンサが設置されており、そのトナーセンサの検知結果に応じて補給用トナーを収納したトナーコンテナから補給用トナーが現像器へと補給される。

また、このトナーコンテナから補給用トナーを現像器へと補給する際には、画像形成装置本体内における各種構成部品等の配置レイアウト等の関係から、トナーコンテナのトナー排出口と現像器のトナー受入口とが各色毎で水平方向にずれてしまうことがある。

従って、このような水平方向のずれは、トナーコンテナから現像器に至るトナー補給経路中に補給用トナーを水平方向に搬送するスクリューを各色対応で配置すると共に、その各色対応のスクリューを独立した駆動源によって駆動することでトナー補給タイミングの同期を図っている。
特開平０９−１６０３３８号公報

ところが、上記の如く構成された現像装置にあっては、スクリューを各色対応で配置すると共に、その各色対応のスクリューを独立した駆動源によって駆動することでトナー補給タイミングを図っているため、トナー補給タイミング制御が複雑となるという問題が生じていた。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、トナー補給タイミング制御の簡素化を実現することができる現像装置を提供することを目的とする。

本発明の現像装置は、補給用トナーを収納した複数のトナーカートリッジと、該複数のトナーカートリッジから供給された補給用トナーを用いて画像形成処理を行う複数の現像器と、前記複数のトナーカートリッジから前記複数の現像器に至るトナー補給経路中に配置されて補給用トナーを略水平方向に搬送するスクリューと、該スクリューを回転させる駆動源と、を備えた現像装置において、前記スクリューは、前記複数のトナーカートリッジの各トナー排出口と前記複数の現像器の各トナー受入口との距離に応じてスクリューピッチを異ならせていることを特徴とする。

この際、前記スクリューは、前記各トナー排出口から前記各トナー受入口までの水平離間距離Ｌ１、Ｌ２…Ｌｎ（ｎはトナーカートリッジの設置数）と少なくとも前記各トナー排出口から前記各トナー受入口までのスクリューピッチＰ１，Ｐ２…Ｐｎとを、Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝…＝Ｌｎ／Ｐｎとし、Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝…＝Ｌｎ／Ｐｎ＝自然数とするのが好ましい。

本発明の現像装置は、トナー補給タイミング制御の簡素化を実現することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る現像装置について、図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る現像装置の説明図、図３は本発明の一実施形態に係る現像装置の要部の説明図である。

（カラープリンタ１１の全体構成）
図１において、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１１は、プリンタ本体１２の内部に、転写紙（図示せず）を収納する給紙カセット１３と、給紙カセット１３から転写紙を取り出す給紙部１４と、給紙カセット１３又は図示を略する手差トレイから供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイから供給された転写紙を転写紙搬送経路１６で案内しつつ画像形成部１５で画像形成処理したトナー像を転写する二次転写部１７と、転写後のトナー像を転写紙に定着する定着部１８とを備えている。

尚、二次転写部１７でトナー像を転写した転写紙は転写紙搬送経路１６を通って定着部１８で定着された後、転写紙搬送経路１６の終端部へと案内されてプリンタ本体１２の上面として兼用する排紙トレイ１２ａに向けて排出される。

（画像形成部１５の構成）
画像形成部１５は、例えば、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を配置して画像形成処理を行うタンデム方式が採用されており、これら各色の補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、これら各色のトナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成するドラム状の感光体２０と、感光体２０にトナーを供給する現像器２１と、感光体２０に形成されたトナー像が転写される一次転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト（一次転写体）２２と、各色毎の感光体２０と中間転写ベルト２２を挟んで対向配置された一次転写ローラ２３と、中間転写ベルト２２の回動移動方向最下流側の現像器２１と二次転写部１７との間に配置されたトナー濃度検知センサ２４と、トナー濃度検知センサ２４とは略反対側に配置されて中間転写ベルト２２の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニングデバイス２５と、を備えている。

各感光体２０は、ドラム状のものが用いられており、現像器２１と共に中間転写ベルト２２の下方に配置されている。また、各感光体２０には、帯電器２６、露光器２７、現像器２１、一次転写ローラ２３、除電器２８が、この順（現像プロセス順）に感光体２０の周囲に配置され、これらによって実質的に画像形成部１５を構成している。また、一次転写ローラ２３と除電器２８との間には、感光体２０の表面に付着した残トナー等を除去するクリーニングデバイス２９が設けられている。これにより、各感光体２０の表面には、露光器２７から出射されたレーザビームに基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写することができる。

各現像器２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。

中間転写ベルト２２は、プリンタ本体１２内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動（回動移動）される。

感光体２０と一次転写ローラ２３との協働によって構成された各一次転写部で中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイから転写紙搬送経路１６を通って搬送されてきた転写紙に対し二次転写部１７で転写される。

トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２のトナー像の反射濃度を測定し、その検知値に基づいて各現像器２１のトナー補給や現像器２１に印加するバイアス電圧等の現像条件、帯電器２６の帯電条件、露光器２７のレーザパワー等の露光条件、除電器２８のイレース光量、等のキャリブレーションを実行するために用いている。

トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２の回動移動方向とこの回動移動方向と直交する幅方向に複数設けることができる。この際、トナー濃度検知センサ２４は、中間転写ベルト２２の幅方向片側だけのトナー濃度を検知したのでは片焼けの場合に対応できないため、両幅付近に配置するのが好ましい。

また、各トナーコンテナ１９と各現像器２１とは、中間転写ベルト２２の上下に離間配置されていることから、図２に示すように、トナーコンテナ１９から現像器２１への補給用トナーの補給には、中間転写ベルト２２を避けるために略水平方向に補給用トナーを搬送する第１トナー補給経路３０と、少なくともトナーコンテナ１９と現像器２１との上下離間距離に相当する距離だけ略垂直方向に補給用トナーを搬送する第２トナー補給経路３１とでトナー補給経路を構成している。

この際、第１トナー補給経路３０では、一つのスクリュー３２によって補給用トナーが搬送される。このスクリュー３２は、各トナーコンテナ１９に対応して設けられており、同軸上で回転すると共に、一つの駆動モータ３３で共有して同時回転する。尚、駆動モータ３３は、トナーコンテナ１９内の補給用トナーをトナーコンテナ１９内で攪拌・搬送するための駆動系を駆動させる駆動モータ３４で共有することも可能である。

また、トナーコンテナ１９のトナー排出口（配管３５で代用）と現像器２１のトナー受入口（第２トナー補給経路３１で代用）とは、各トナーコンテナ１９の配置レイアウトや大きさ（例えば、使用頻度の高いブラック用）等の関係から、その離間距離Ｌ１〜Ｌ４が異なってしまう。

そこで、一つのスクリュー３２を一つの駆動モータ３３で共有して同時回転させるに際して、各色のトナーを同タイミングで同量だけ補給するように構成する。

例えば、図３に示すように、各トナー排出口（配管３５）から各トナー受入口（第２トナー補給経路３１）までの水平離間距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４と、少なくとも各トナー排出口（配管３５）から各トナー受入口（第２トナー補給経路３１）までのスクリューピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４とを、
Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝Ｌ３／Ｐ３＝Ｌ４／Ｐ４
とする。

これにより、スクリュー３２の１回転中のトナー送り距離を調節し、各トナーコンテナ１９の補給から各現像機２１への供給の時間（補給タイミング）を一定とすることができ、各色を一元化制御し得て、しかも、備品点数の少ない安価且つ簡素な現像装置とすることができる。

この際、
Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝Ｌ３／Ｐ３＝Ｌ４／Ｐ４＝１（自然数）
とすると、スクリュー３２の回転数制御がより容易となる。

ところで、上記実施の形態では、一つのスクリュー３２と一つの駆動モータ３３との場合を開示したが、例えば、図４に示すように、スクリュー３２と駆動モータ３３とを各色対応で配置とした場合、或いは、ブラック用にスクリュー３２と駆動モータ３３とを配置し且つカラー用にスクリュー３２と駆動モータ３３とを配置した場合の何れに対応することも可能である。

また、上記実施の形態では、本発明の現像装置をタンデム方式のカラープリンタ１１に適用して説明したが、例えば、複写専用機や複合機のように、画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。

本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置としてのタンデム方式のフルカラープリンタの説明図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の説明図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の要部の説明図である。 本発明の一実施形態に係る他の現像装置の説明図である。

符号の説明

１９…トナーカートリッジ
２１…現像器
３１…第２トナー補給経路（トナー受入口）
３２…スクリュー
３３…駆動モータ（駆動源）
３５…配管（トナー排出口）

Claims (3)

1. 補給用トナーを収納した複数のトナーカートリッジと、該複数のトナーカートリッジから供給された補給用トナーを用いて画像形成処理を行う複数の現像器と、前記複数のトナーカートリッジから前記複数の現像器に至るトナー補給経路中に配置されて補給用トナーを略水平方向に搬送するスクリューと、該スクリューを回転させる駆動源と、を備えた現像装置において、
   前記スクリューは、前記複数のトナーカートリッジの各トナー排出口と前記複数の現像器の各トナー受入口との距離に応じてスクリューピッチを異ならせていることを特徴とする現像装置。
2. 前記スクリューは、前記各トナー排出口から前記各トナー受入口までの水平離間距離Ｌ１、Ｌ２…Ｌｎ（ｎはトナーカートリッジの設置数）と少なくとも前記各トナー排出口から前記各トナー受入口までのスクリューピッチＰ１，Ｐ２…Ｐｎとを、
   Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝…＝Ｌｎ／Ｐｎ
   としたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記Ｌ１／Ｐ１＝Ｌ２／Ｐ２＝…＝Ｌｎ／Ｐｎ＝自然数
   としたことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。

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