JP2010020309A - 現像装置及び現像装置の現像剤補給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期調整時に感光体ドラムを損傷させず、現像剤の飛散量を抑えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】磁気スリーブ及び現像剤ミキサの回転を制御する駆動コントローラを備え、駆動コントローラが初期調整の際に磁気スリーブを停止させて現像剤ミキサを回転させる。駆動コントローラは、磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動モータと、現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動モータと、を制御するように構成することができる。また、磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動クラッチと、現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動クラッチと、を制御するように構成することもできる。
【選択図】図１

Description

本発明は、初期調整時の現像剤混合方法を改善した現像装置及び現像装置の現像剤補給方法に関する。

画像形成装置は製造後に初めてトナーなどの現像剤を投入する際に、現像剤の濃度を一定に保つための初期調整を行う必要がある。従来の画像形成装置は、この初期設定の際に現像剤を攪拌する現像剤ミキサと、現像剤を感光体ドラムに供給する磁気スリーブとを回転させていた（例えば、特許文献１）。

現像剤が十分にない状態のときに磁気スリーブを回転させると、磁気スリーブ上の現像剤が希薄なために、感光体ドラムにキャリアが付着し、感光体ドラムの感光層を損傷するという問題点がある。

また、従来の画像形成装置は十分な攪拌がされていない現像剤も磁気スリーブに乗る。十分に攪拌されていない現像剤は帯電量が不足し、現像ユニットの外部へ飛散するという問題点がある。

特開２００５−１７３５４３号公報

本発明は、初期調整時に感光体ドラムを損傷させず、現像剤の飛散量を抑えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、現像剤収容部と、現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材と、攪拌された前記現像剤を感光体ドラムに供給する現像剤供給部材と、現像剤収容部へ現像剤を補給する現像剤補給部と、現像剤補給部から現像剤が補給されたことに伴い、現像剤供給部材の回転を停止させつつ、現像剤攪拌部材を駆動する駆動部と、を備える現像装置を提供する。

初期調整時に感光体ドラムを損傷させず、現像剤の飛散量を抑えることが可能となるという効果がある。

画像形成装置の構成を表す断面図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 現像剤供給ユニットを示す側面断面図である。 現像剤濃度センサの位置を示す現像剤供給ユニットの断面図である。 駆動コントローラの制御系を示すブロック図である。 駆動コントローラの制御系の応用例を示すブロック図である。 磁気スリーブと現像剤ミキサの回転と停止を示すタイミングチャートである。

以下に、本発明の一実施形態に係る現像装置及び現像装置の現像剤補給方法を、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の構成を表す断面図である。図１に示すように、画像形成装置１は、自動原稿送り装置２と、画像読取部３と、画像形成部４と、転写機構５と、用紙搬送機構と、給紙ユニット６と、を含む。

自動原稿送り装置２は、画像形成装置１の本体上部に開閉可能に設置される。自動原稿送り装置２は、原稿を一枚ずつ給紙トレイから取り出し、排紙トレイまで搬送する原稿搬送機構を備える。

自動原稿送り装置２は、原稿搬送機能により原稿を一枚ずつ画像読取部３の原稿読取部に搬送する。また、自動原稿送り装置２を開けて画像読取部３の原稿台の上に原稿を載置することも可能である。

画像読取部３は、原稿に露光する露光ランプと第１の反射ミラーを備えるキャリッジと、画像形成装置１の本体フレームに設置された複数の第２の反射ミラーと、レンズブロックと、画像読取センサのＣＣＤ（Charge Coupled Device）と、を備える。

キャリッジは原稿読取部に静止して、あるいは原稿台の下を往復移動して、原稿が反射した露光ランプの光を第１の反射ミラーに反射させる。複数の第２の反射ミラーは第１の反射ミラーの反射光をレンズブロックに反射させる。レンズブロックはこの反射光を変倍し、ＣＣＤに出力する。ＣＣＤは入射光を電気信号に変換して画像信号として画像形成部４に出力する。

画像形成部４は、レーザー照射ユニットと、感光体ドラムと、現像装置である現像剤供給ユニットＴ１と、を備える。

レーザー照射ユニットは画像信号に基づいて感光体ドラムにレーザー光を照射し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。現像剤供給ユニットＴ１は現像剤を感光体ドラムに供給し、静電潜像から現像剤像を形成する。

給紙ユニット６は、給紙カセットから一枚ずつ記録媒体を取り出して用紙搬送機構に引き渡す。用紙搬送機構は記録媒体を転写機構５に搬送する。

転写機構５は、転写ベルトと、転写ローラと、定着ユニットと、を備える。像担持体としての転写ベルトは、感光体ドラムの現像剤像を転写して担持する。転写ローラは電圧を印加して転写ベルトの現像剤像を搬送されてきた記録媒体に転写する。定着ユニットは、現像剤像を加熱及び加圧して記録媒体に定着させる。

図２は、画像形成装置１の構成を示すブロック図である。図２は、画像形成装置１の構成を示す概要図である。図２に示すように、画像形成装置１は、画像形成装置１全体を統括制御する演算装置であるメインＣＰＵ２０１と、このメインＣＰＵ２０１に接続するコントロールパネル２０３と、記憶装置であるＲＯＭ、ＲＡＭ２０２と、画像処理を行う画像処理部２０４と、を備える。

メインＣＰＵ２０１は、画像形成系統の各部を制御するプリントＣＰＵ２０５と、画像読み込み系統の各部を制御するスキャンＣＰＵ２０８と、後述する駆動コントローラ２１１に接続する。

プリントＣＰＵ２０５は、感光ドラムに静電潜像を形成するプリントエンジン２０６と、現像剤像を形成するプロセスユニット２０７と、を制御する。

スキャンＣＰＵ２０８は、ＣＣＤ２１０を駆動させるＣＣＤ駆動回路２０９を制御する。ＣＣＤ２１０からの信号は画像形成部４に出力される。

図３は、現像剤供給ユニットＴ１を示す側面断面図である。図３に示すように、現像剤供給ユニットＴ１は感光体ドラム３０１の下方に配置されたレーザーユニット３０２に対し、感光体ドラム３０１の回転方向下流に設置される。

現像剤供給ユニットＴ１は、感光体ドラム３０１に沿って配置される現像剤供給部材である磁気スリーブ３０４と、現像剤を攪拌しながら現像剤供給ユニットＴ１の長手方向に搬送する現像剤攪拌部材である現像剤ミキサ３０３と、を備える。

磁気スリーブ３０４は、磁性体により形成され、キャリアに混合された現像剤をキャリアと共に吸引して感光体ドラムに供給する。現像剤ミキサ３０３は、螺旋状のフィンを内部に備え、このフィンが回転することにより現像剤を攪拌する。

現像剤供給ユニットＴ１は、現像剤収容部へ現像剤を補給する現像剤補給部である現像剤カートリッジ３０５（図１参照。）を有する。

図４は、現像剤濃度センサの位置を示す現像剤供給ユニットＴ１の断面図である。図４に示すように、現像剤供給ユニットＴ１は、現像剤を蓄積し、現像剤ミキサ３０３に供給する現像剤ホッパ４０１を備える。また、現像剤供給ユニットＴ１は、現像剤ミキサ３０３の下方、現像剤収容部４０５の低部に現像剤の濃度を検知する現像剤濃度センサ４０２を備える。

現像剤濃度センサ４０２の出力に基づき、現像剤供給ユニットＴ１中の現像剤が少なくなったことが検出されると、現像剤カートリッジ３０５から現像剤供給ユニットＴ１に所定時間現像剤の補給が行われる。具体的には、現像剤カートリッジ３０５は、現像剤ホッパ４０１に現像剤を供給し、現像剤ホッパ４０１から供給ローラ４０３を介して、現像剤収容部４０５へ現像剤が供給される
この補給の後に、磁気スリーブ３０４は回転を停止され、現像剤ミキサ３０３のみが回転される。再び現像剤濃度センサ４０２の出力が一定の閾値を越えることが検出されると現像剤補給が完了する。

現像剤補給時の現像剤ミキサ３０３の回転については後述する。

図５は、駆動コントローラ２１１の制御系を示すブロック図である。図５に示すように、画像形成装置１は、磁気スリーブ３０４を回転させる磁気スリーブ駆動モータ４０１と、現像剤ミキサ３０３を回転させる現像剤ミキサ駆動モータ４０３と、磁気スリーブ駆動モータ４０１及び現像剤ミキサ駆動モータ４０３を制御する駆動コントローラ２１１と、を備える。

現像剤ミキサ３０３を駆動する駆動部である駆動コントローラ２１１は、初期調整の際に磁気スリーブ駆動モータ４０１を停止させながら、現像剤ミキサ駆動モータ４０３を駆動させる。初期調整が終了した後、駆動コントローラ２１１は画像形成時及び現像剤補充時に磁気スリーブ駆動モータ４０１と現像剤ミキサ駆動モータ４０３とを同時に駆動させる。ここで、初期調整とは、現像剤カートリッジから、現像剤の現像剤収容部中への補給が行われ、再び一定の現像剤濃度に達したことが現像剤濃度センサで検出されるまでの調整をさす。

ここで、駆動コントローラ２１１は、初期調整が終了してからでないと磁気スリーブ駆動モータ４０１と現像剤ミキサ駆動モータ４０３とが同時に駆動しないように構成することができる。

例えば、駆動コントローラ２１１は初期調整終了時に不揮発性メモリにフラグを書き込み、磁気スリーブ駆動モータ４０１と現像剤ミキサ駆動モータ４０３とを駆動させる前にこのフラグを確認し、このフラグが立っていた場合にだけ磁気スリーブ駆動モータ４０１と現像剤ミキサ駆動モータ４０３とを同時に駆動できるように構成することもできる。

図６は、駆動コントローラ２１１の制御系の応用例を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成装置１は、磁気スリーブ３０４を回転させる磁気スリーブ駆動クラッチ５０１と、現像剤ミキサ３０３を回転させる現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２と、磁気スリーブ駆動クラッチ５０１及び現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を駆動させる磁気スリーブ駆動モータ４０１と、磁気スリーブ駆動クラッチ５０１及び現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を制御する駆動コントローラ２１１と、を備える。

駆動コントローラ２１１は、初期調整の際に磁気スリーブ駆動クラッチ５０１を解除して磁気スリーブ３０４を停止させながら、現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を駆動させて現像剤ミキサ３０３を駆動させる。

初期調整が終了した後、駆動コントローラ２１１は画像形成時及び現像剤補充時に磁気スリーブ駆動クラッチ５０１及び現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を駆動させて磁気スリーブ３０４と現像剤ミキサ３０３とを同時に駆動させる。

図７は、磁気スリーブ３０４と現像剤ミキサ３０３の回転と停止を示すタイミングチャートである。チャート６０１は磁気スリーブ３０４の回転と停止を示し、チャート６０２は現像剤ミキサ３０３の回転と停止を示す。

図７に示すように、駆動コントローラ２１１は、画像形成装置１のセットアップ時の調整である初期調整の際に磁気スリーブ駆動モータ４０１を停止させながら、現像剤ミキサ駆動モータ４０３を駆動させる。初期調整が終了した後、駆動コントローラ２１１は画像形成時に磁気スリーブ駆動モータ４０１と現像剤ミキサ駆動モータ４０３とを同時に駆動させる。

また、駆動コントローラ２１１は、初期調整の際に磁気スリーブ駆動クラッチ５０１を解除して磁気スリーブ３０４を停止させながら、現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を駆動させて現像剤ミキサ３０３を駆動させる。

初期調整が終了した後、駆動コントローラ２１１は画像形成時に磁気スリーブ駆動クラッチ５０１及び現像剤ミキサ駆動クラッチ５０２を駆動させて磁気スリーブ３０４と現像剤ミキサ３０３とを同時に駆動させる。

以上述べたように、本実施形態の画像形成装置は、磁気スリーブ３０４及び現像剤ミキサ３０３の回転を制御する駆動コントローラ２１１を備え、駆動コントローラ２１１が初期調整の際に磁気スリーブ３０４を停止させて現像剤ミキサ３０３を回転させる。このため、初期調整時に感光体ドラムを損傷させず、現像剤の飛散量を抑えることが可能となるという効果がある。

２１１：駆動コントローラ、
３０３：現像剤ミキサ、
３０４：磁気スリーブ、
３０５：現像剤カートリッジ、
４０１：磁気スリーブ駆動モータ、
４０３：現像剤ミキサ駆動モータ、
５０１：磁気スリーブ駆動クラッチ、
５０２：現像剤ミキサ駆動クラッチ。

Claims (6)

1. 現像剤収容部と、
   現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材と、
   前記攪拌された前記現像剤を感光体ドラムに供給する現像剤供給部材と、
   前記現像剤収容部へ現像剤を補給する現像剤補給部と、
   前記現像剤補給部から現像剤が補給されたことに伴い、前記現像剤供給部材の回転を停止させつつ、前記現像剤攪拌部材を駆動する駆動部と、
   を備える現像装置。
2. 前記磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動モータと、
   前記現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動モータと、を備え、
   前記駆動コントローラが、
   初期設定の際に、前記磁気スリーブ駆動モータを停止させながら現像剤ミキサ駆動モータを駆動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 前記磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動クラッチと、
   前記現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動クラッチと、
   前記磁気スリーブ駆動クラッチ及び前記現像剤ミキサ駆動クラッチを駆動させる磁気スリーブ駆動モータと、
   を備え、
   前記駆動コントローラが、
   初期設定の際に、前記磁気スリーブ駆動クラッチを解除させて前記磁気スリーブを停止させながら現像剤ミキサ駆動クラッチを駆動させて前記現像剤ミキサを駆動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
4. 前記磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動モータと、
   前記現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動モータと、を備え、
   前記駆動コントローラが、
   初期設定の際に、前記磁気スリーブ駆動モータを停止させながら現像剤ミキサ駆動モータを駆動させ、
   初期設定後に、前記磁気スリーブ駆動モータと現像剤ミキサ駆動モータとを同時に駆動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
5. 前記磁気スリーブを駆動させる磁気スリーブ駆動クラッチと、
   前記現像剤ミキサを駆動させる現像剤ミキサ駆動クラッチと、
   前記磁気スリーブ駆動クラッチ及び前記現像剤ミキサ駆動クラッチを駆動させる磁気スリーブ駆動モータと、
   を備え、
   前記駆動コントローラが、
   初期設定の際に、前記磁気スリーブ駆動クラッチを解除させて前記磁気スリーブを停止させながら現像剤ミキサ駆動クラッチを駆動させて前記現像剤ミキサを駆動させ、
   初期設定後に、前記磁気スリーブ駆動クラッチ及び現像剤ミキサ駆動クラッチを駆動させて前記磁気スリーブ及び前記現像剤ミキサを同時に駆動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
6. 現像剤攪拌部材が現像剤を攪拌し、
   現像剤供給部材が前記攪拌された前記現像剤を感光体ドラムに供給し、
   現像剤補給部が前記現像剤収容部へ現像剤を補給し、
   駆動部が、前記現像剤補給部から現像剤が補給されたことに伴い、前記現像剤供給部材の回転を停止させつつ、前記現像剤攪拌部材を駆動する、
   ことを特徴とする現像装置の現像剤補給方法。

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