JP2016109916A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動モータのロックが発生した際でも、現像剤収納容器の引く抜き力が増大しない画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器と、画像形成装置本体に設けられ、回転可能な駆動側のカップリングなどの本体側カップリング部材と、本体側カップリング部材を回転駆動する供給用駆動モータ81などの駆動源と、現像剤収納容器に設けられ、本体側カップリング部材と接触し、駆動源からの駆動力を攪拌部材に伝達する被駆動側のカップリングなどの容器側カップリング部材と、駆動源に掛かる負荷を検知する、モータドライバ88の電圧検知素子などの負荷検知手段と、負荷検知手段によって負荷が一定以上であると検知された場合に、本体側カップリング部材を現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように駆動源を制御する制御部210などの制御手段と、を備える。【選択図】図17
Description
本発明は、画像形成装置に関する。
プリンタ、複写機、ファクシミリ、プロッタ等又はそれら複数の機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、トナーなどの現像剤を現像装置に補給するために、現像剤を収納し、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器が用いられている。現像剤収納容器(トナーカートリッジとも称される)内に収納されているトナーを含む現像剤を攪拌する攪拌手段や攪拌部材を備えた装置は、特許文献1を始めとして多数知られている。
特許文献1には、トナー収納容器が過負荷状態になった場合に、人手を介さずに装置側で凝縮したトナーを解し、正常にトナー補給を行うことを目的として、この目的を達成する構成が開示されている。具体的には、トナー収納容器が過負荷状態であると判定した場合に、攪拌手段を駆動する駆動手段により攪拌手段を繰り返し正逆回転させるリトライ制御を行う制御手段を備えている。
しかしながら、従来の画像形成装置では、以下の問題がある。トナー収納容器を引き抜く際にカップリング同士が噛み合っている状態であると、画像形成装置本体からトナー収納容器を離脱するときの引き抜き力が増大し、引き抜きが困難になることがあった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、駆動モータのロックが発生した際でも、現像剤収納容器の引く抜き力が増大しない画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、現像剤を収納する現像剤収納部と該現像剤収納部内の現像剤を攪拌する回転可能な攪拌部材とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器と、前記画像形成装置本体に設けられ、回転可能な本体側カップリング部材と、前記本体側カップリング部材を回転駆動させる駆動源と、前記現像剤収納容器に設けられ、前記本体側カップリング部材と接触し、前記駆動源からの駆動力を前記攪拌部材に伝達する容器側カップリング部材と、前記駆動源に掛かる負荷を検知する負荷検知手段と、前記負荷検知手段によって前記負荷が一定以上であると検知された場合に、前記本体側カップリング部材を現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように前記駆動源を制御する制御手段と、を備える画像形成装置である。
本発明によれば、上記構成により、駆動源(例えば駆動モータ)の異常が発生した際でも、引く抜き力を増大させずに現像剤収納容器を容易に引く抜くことができる画像形成装置を提供することができる。
以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施形態を詳細に説明する。実施形態等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。
まず、図1を参照して、本発明を適用した画像形成装置の一例として、複数の感光体が並んで配置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)について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複写機の概略的な全体構成図である。
図1に示す複写機は、画像形成部であるプリンタ部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などを備えている。また、複写機は、スキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
図1に示す複写機は、画像形成部であるプリンタ部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などを備えている。また、複写機は、スキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
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,18M,18C,18Kからなる画像形成ユニット20を備えている。各符号の数字に添字として付された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)。プリンタ部100には、プロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kの他に、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。尚、「配設」とは、配置して設けることや、位置を決めて設けることを意味する。
光書込ユニット21は、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,18M,18C,18Kは、像担持体としてのドラム状の感光体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。
4組のプロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kは、特記する内容を除き、画像形成する色が異なる以外はほぼ同様の構成であるため、以下、イエロー用のプロセスカートリッジ18Yを代表して説明する。尚、各現像装置4Y,4M,4C,4Kは、使用するトナーの色が異なる2成分現像方式の現像装置であり、各色の現像装置内にはトナーとキャリアとを含む2成分現像剤が収容されている。
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。すると、感光体1Y表面の照射部(露光部)の電位が減衰する。この減衰により、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。
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101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等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、上記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、再び帯電器によって一様に帯電せしめられて、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,18C,18Kについても同様である。
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101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等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、上記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、再び帯電器によって一様に帯電せしめられて、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,18C,18Kについても同様である。
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101やベルトクリーニング装置102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,62M,62C,62Kなども有している。
中間転写ベルト101は、張架ローラ14を含む複数のローラによって張架(張力が掛かった状態で掛け渡すことを意味する)されている。そして、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、中間転写ベルト101は図中時計回りに無端移動(回転走行)される。
4つの1次転写バイアスローラ62Y,62M,62C,62Kは、それぞれ中間転写ベルト101の内周面側に接触するように配設され、電源から1次転写バイアスの印加(電圧を加えることを意味する)を受ける。また、1次転写バイアスローラ62Y,62M,62C,62Kは、中間転写ベルト101をその内周面側から感光体1Y,1M,1C,1Kに向けて押圧(圧して押さえ付けることを意味する)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・印加により、感光体と1次転写バイアスローラとの間に1次転写電界が形成される。
中間転写ベルト101は、張架ローラ14を含む複数のローラによって張架(張力が掛かった状態で掛け渡すことを意味する)されている。そして、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、中間転写ベルト101は図中時計回りに無端移動(回転走行)される。
4つの1次転写バイアスローラ62Y,62M,62C,62Kは、それぞれ中間転写ベルト101の内周面側に接触するように配設され、電源から1次転写バイアスの印加(電圧を加えることを意味する)を受ける。また、1次転写バイアスローラ62Y,62M,62C,62Kは、中間転写ベルト101をその内周面側から感光体1Y,1M,1C,1Kに向けて押圧(圧して押さえ付けることを意味する)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・印加により、感光体と1次転写バイアスローラとの間に1次転写電界が形成される。
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、上記1次転写電界や1次ニップ圧の影響によって中間転写ベルト101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,1C,1K上に形成されたMトナー像、Cトナー像、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101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101上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の2次転写ニップでシート状記録媒体たる転写紙に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101の表面に残留する転写残トナー等は、図中左側の駆動ローラ15の外側の中間転写ベルト101近傍に配設されたベルトクリーニング装置102によってクリーニングされる。
中間転写ベルト101上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の2次転写ニップでシート状記録媒体たる転写紙に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101の表面に残留する転写残トナー等は、図中左側の駆動ローラ15の外側の中間転写ベルト101近傍に配設されたベルトクリーニング装置102によってクリーニングされる。
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、少なくとも何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23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101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101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、上記一方の張架ローラ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101上の4色トナー像をベルト側から上記一方の張架ローラ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101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、上記した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次転写される。尚、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。
そして、上記一方の張架ローラ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101上の4色トナー像をベルト側から上記一方の張架ローラ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101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、上記した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次転写される。尚、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。
複写機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、一番上の転写紙が給紙路46に向けて送り出される。
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、その路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101上に形成された4色トナー像は、中間転写ベルト101の無端移動に伴って上記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101上の4色トナー像が転写紙に密着し、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。
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れ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上記定着ニップに挟み込む。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、内部に熱源を有しており、定着ベルト26を加熱しながら加圧する。加熱・加圧された定着ベルト26は、上記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。
尚、図示例では2次転写装置22及び定着装置25の下方に、上述した画像形成ユニット20と平行に、転写紙を反転排紙したり、転写紙の両面に画像を形成するために転写紙を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。
尚、図示例では2次転写装置22及び定着装置25の下方に、上述した画像形成ユニット20と平行に、転写紙を反転排紙したり、転写紙の両面に画像を形成するために転写紙を反転して再給紙したりする反転装置28を備えている。
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られたスタック部57上にスタックされる。又は、定着処理が施された転写紙は、もう一方の面にもトナー像を形成するために、切替爪105により搬送方向を切り替えられて反転装置28に送られ、この反転装置28を経由して上述の2次転写ニップに戻されるかする。
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。
このようにして原稿がセットされた後、図2に示す操作表示部37に配設されているコピースタートボタン38aが押されると、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、先ず、第1走行体33と第2走行体34とがともに走行を開始し、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され、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、上記入射光に基づいて光電変換することで画像情報を作製する。
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,18M,18C,18K内の各機器や部材、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によって作製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,1M,1C,1K上に、上記各機器や部材の上述した動作によって、Yトナー像、Mトナー像、Cトナー像、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101上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。
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、分離ローラ対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が選択回転されて手差しトレイ51上の転写紙を送り出した後、分離ローラ対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。
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が選択回転されて手差しトレイ51上の転写紙を送り出した後、分離ローラ対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。
本複写機では、2色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合、以下のようにする。即ち、中間転写ベルト101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,1M,1C,1Kを接触させるとともに、対応する1次転写バイアスローラ62Y,62M,62C,62Kを中間転写ベルト101の裏面に押し当てる。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、揺動機構により、中間転写ベルト101を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面及び1次転写バイアスローラ62Y,62M,62Cを感光体1Y,1M,1Cから離間させる。そして、4つの感光体1Y,1M,1C,1K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、感光体だけでなく、現像装置も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
図2に示すように、本複写機は、複写機内の上記各装置や各機器に動作指示を与えたり動作状況を確認したりする操作表示部37を備えている。操作表示部37には、コピースタートボタン38a及びテンキー38bを始めとして各種キーボタン等と、タッチパネル式の液晶表示部39とが配設されている。図2において、符号58は、画像形成装置本体に対して各プロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kや、後述する現像剤収納容器を着脱する際に、また各種点検整備等を行う際に開閉する前ドアを示している。また、本複写機は、後述する図17に示すように、複写機内の上記各装置や各機器の制御を司るCPU211等から構成される制御部210を備えている。
操作者は、操作表示部37に対するキー入力操作により、制御部210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。
操作者は、操作表示部37に対するキー入力操作により、制御部210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。
図3を参照して、4つプロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kのうちの1つが備える現像装置4及び感光体1を説明する。図3は、4つのプロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kのうちの1つが備える現像装置4及び感光体1を示す拡大構成図である。4つのプロセスカートリッジ18Y,18M,18C,18Kは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「4」に付すY,M,C,Kという添字を省略している。
図3に示すように、感光体1は、図中矢印G1方向に回転しながら、その表面を上記帯電装置により一様に帯電される。帯電された感光体1の表面は、上記露光装置から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からトナーを供給され、トナー像を形成する。
図3に示すように、感光体1は、図中矢印G1方向に回転しながら、その表面を上記帯電装置により一様に帯電される。帯電された感光体1の表面は、上記露光装置から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からトナーを供給され、トナー像を形成する。
現像装置4は、図中矢印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。また、現像ローラ5に現像剤を供給しながら、図3の紙面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。供給スクリュ8は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽根部とを備え、図中矢印M方向に回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュである。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部材としての現像ドクタ12を備えている。
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ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、それぞれ並設(2つ以上の物を並べて設けることを意味する)されている。
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、攪拌搬送路10を設けている。攪拌搬送路10は、図中矢印C方向に回転することにより現像剤を攪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攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ11を備えている。
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、攪拌搬送路10を設けている。攪拌搬送路10は、図中矢印C方向に回転することにより現像剤を攪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攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ11を備えている。
供給搬送路9と攪拌搬送路10とは、仕切り部材としての第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と攪拌搬送路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と攪拌搬送路10とが連通している。
尚、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、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの搬送路は仕切り部材としての第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、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
尚、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、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの搬送路は仕切り部材としての第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、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
現像ドクタ12によって現像ローラ5上に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。現像後の現像剤は回収搬送路7にて回収を行い、図3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、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。
供給搬送路9には、供給搬送路9内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置4の外部に排出する現像剤排出口94と、現像剤排出口94から排出された現像剤を現像装置4の外部に搬送する排出搬送スクリュ2aを備えた排出搬送路2とを有する。排出搬送路2は、供給搬送路9の搬送方向下流側で仕切り壁135を挟んで供給搬送路9と隣り合うように配置され、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仕切り壁135に設けられた開口である。
攪拌搬送路10における現像剤搬送方向上流側の第1仕切り壁133の開口部の付近で攪拌搬送路10の上側に設けられた補給口から攪拌搬送路10にトナーとキャリアとを含む現像剤が補給される。以下、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。本実施形態においては、プレミックストナーにおけるトナー量は、25〜35重量%であり、現像装置4内の現像剤におけるトナー量は、4〜10重量%である。
また、本実施形態においては、流出開始温度が90℃以下のトナーを用いた。流出開始温度が90℃以下のトナー(低温定着トナー)を用いることで、低い温度で定着を行うことができ、画像形成装置の省エネルギー化、高速化を図ることができる。
また、本実施形態においては、流出開始温度が90℃以下のトナーを用いた。流出開始温度が90℃以下のトナー(低温定着トナー)を用いることで、低い温度で定着を行うことができ、画像形成装置の省エネルギー化、高速化を図ることができる。
図4を参照して、各色の現像剤補給装置及び各色の現像剤収納容器の配置関係について説明する。図4は、各色の現像装置4Y,4M,4C,4Kと、現像装置にプレミックストナーを補給する現像剤補給装置70Y,70M,70C,70Kの全体構成を示す斜視図である。
現像剤補給装置70Y,70M,70C,70Kは、現像装置4Y,4M,4C,4Kの上部に配置されている。現像剤補給装置70は、プレミックストナーを収納した現像剤収納容器71と、後述するサブホッパ90(図14参照)とを有している。図4では、C色とK色の現像剤収納容器71C,71Kが装着されている状態を示し、Y色とM色の現像剤収納容器71Y,71Kは離脱されている状態を示している。現像剤収納容器71は、現像剤収納容器71を収容する現像剤収納容器収容部である容器保持部77(後述する図11等参照)に保持される。
現像剤補給装置70Y,70M,70C,70Kは、現像装置4Y,4M,4C,4Kの上部に配置されている。現像剤補給装置70は、プレミックストナーを収納した現像剤収納容器71と、後述するサブホッパ90(図14参照)とを有している。図4では、C色とK色の現像剤収納容器71C,71Kが装着されている状態を示し、Y色とM色の現像剤収納容器71Y,71Kは離脱されている状態を示している。現像剤収納容器71は、現像剤収納容器71を収容する現像剤収納容器収容部である容器保持部77(後述する図11等参照)に保持される。
容器保持部77は、4つに区画されており、図中左側から順に、Y色、M色、C色、K色(イエロー、マゼンタ、シアン、黒)の現像剤収納容器71が保持される。現像剤収納容器71は、容器保持部77に対して着脱可能、更には後述するように挿脱可能(差し込んだり外したりすることを意味する)に保持される。現像剤収納容器71内のプレミックトナーが無くなると、ユーザが容器保持部77から現像剤収納容器71を抜き出し、新品の現像剤収納容器71を容器保持部77に差し込む。これにより、新しいプレミックストナーが後述するサブホッパ90(図14参照)に供給される。
現像剤補給装置70Y,70M,70C,70Kは、画像形成装置の前側、即ち図1の紙面手前側、図2に示す右側の前ドア58側に配置されており、ユーザは画像形成装置の前側から現像剤収納容器71にアクセス可能となっている。
図5、図6を参照して、K色用の現像剤収納容器及びY,M,C色の現像剤収納容器について説明する。図5は、K色用の現像剤収納容器71Kを裏側(画像形成装置への挿入方向下流側)から見た斜視図である。図6は、Y,M,C色の現像剤補給装置に用いられるカラー(Y,M,C)用(以下、単にカラー用と記載する)の現像剤収納容器71Y,71M,71Cを裏側(画像形成装置への挿入方向下流側)から見た斜視図である。図5、図6を始めとするX,Y,Z座標において、X方向は現像剤収納容器の幅(図1の左右)に対応する幅方向を、Y方向は現像剤収納容器の図1等の奥行きに対応する前後方向であり、Z方向は現像剤収納容器の高さに対応する上下方向である。
本実施形態においては、図5、図6に示すように、K色の現像剤収納容器71Kが、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cよりも容積が大きくなっている。一般的なユーザは、フルカラー画像の出力よりも白黒画像の出力の方が多い。このため、トナーの消費スピードは、カラー用よりも黒用(K色用)の方が速くなる。よって、K色の現像剤収納容器71Kを、カラーの現像剤収納容器71Y,71M,71Cと同じ形状とした場合、K色の現像剤収納容器71が、頻繁に交換されてしまうことになり、ユーザの利便性が悪くなる。このようなことから、本実施形態では、K色用の現像剤収納容器71Kの容積を、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cの容積よりも大きくして、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cよりも多くのプレミックストナーを収納している。尚、図5に示されている現像剤収納容器71K用のカップリング74a,74b、図6に示されている現像剤収納容器71Y,71M,71C用のカップリング74については、後述する。
図7、図8を参照して、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cの基本的な内部構成を説明する。図7は、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cの簡略的な断面図、図8は、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cの断面斜視図である。
図7、図8に示すように、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cは、現像剤収納部としての容器本体71Aと、容器本体71A内に配設される供給部材としての搬送スクリュ72と、攪拌部材としてのアジテータ73とを備えている。アジテータ73は、容器本体71A内で搬送スクリュ72と平行に配設されている。
図7、図8に示すように、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cは、現像剤収納部としての容器本体71Aと、容器本体71A内に配設される供給部材としての搬送スクリュ72と、攪拌部材としてのアジテータ73とを備えている。アジテータ73は、容器本体71A内で搬送スクリュ72と平行に配設されている。
アジテータ73は、軸部731と、軸部731と一体で成型された接続部としての骨部734と、骨部734に取り付けられた羽根部732とを備えている。羽根部732は、骨部734を介して軸部731に支持されている。アジテータ73は、後述する現像剤供給駆動部80(図12等参照)によって駆動され、搬送スクリュ72と平行に配設された軸部731と一体で、図6及び図7に破線で示す矢印NR方向(正転方向)に回転する。そして、アジテータ73は、容器本体71A内に収容されている現像剤Gであるプレミックストナー(キャリアCとトナーTとを含む)を攪拌しながら搬送スクリュ72に向けて移動させるように搬送する。また、アジテータ73の軸部731と骨部734とは剛性を有する剛体として形成されている。また、アジテータ73の羽根部732は可撓性を有しているため、羽根部732が容器本体71Aの内壁71bと接触することにより羽根部732が撓みながら、アジテータ73が回転する。搬送スクリュ72は、アジテータ73により搬送されてきたプレミックストナーを後述する図14のサブホッパ90へと搬送する。
アジテータ73の剛体である軸部731及び骨部734は、金属や樹脂などで一体的に形成するのが簡便で好ましいが、他の材料あるいは製造方法であってもよい。また、可撓性を有する羽根部732は、剛性の低い材質で製造することが望ましい。例えば、羽根部732は、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)又はポリウレタンなどから成るシート状の可撓性を有する材質が望ましい。この羽根部732の厚さは、約50[μm]〜500[μm]程度が好ましく、より好ましくは100[μm]〜300[μm]が好適である。尚、アジテータ73は、上述したように軸部731及び骨部734と、羽根部732とを別部材で構成しているが、これに限らず、樹脂材料を用いて射出成型機により一体成型してもよい。
図6に示すように、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cのアジテータ73の軸部731の一端部は、容器本体71Aから露出しており、この一端部に攪拌部材用の一方のカップリング手段であり、容器側カップリング部材であるカップリング74が設けられている。カップリング74は、軸部731の一端部から突出する爪形状をなす一対の部材であり、図11、図12に示す容器保持部77に装着されたときに画像形成装置本体側の本体側カップリング部材である駆動側のカップリング85Y,85M,85Cと接触し噛み合うようになっている。尚、カップリングはジョイントとも呼ばれる。
カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cのスクリュ72の軸部721の一端部は、容器本体71Aから露出しており、この一端部に搬送部材用のジョイント76が設けられている。ジョイント76は、軸部721の一端部から突出する爪形状をなす一対の部材であり、図11、図12に示す容器保持部77に装着されたときに画像形成装置本体側の搬送用ジョイント83Y,83M,83Cと接触し噛み合うようになっている。
図9は、K色用の現像剤収納容器71Kの断面斜視図である。K色用の現像剤収納容器71Kの容器本体71A内には、第1アジテータ73aと、第2アジテータ73bと、搬送スクリュ72とが配設されている。第1アジテータ73a、第2アジテータ73bは、先に図7及び図8に示したカラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71C内に設けられたアジテータ73と同様の構成である。
図10は、K用の現像剤収納容器71Kのカップリング74a,74b取り付け部周辺を示す拡大図である。図5及び図10に示すように、K用の現像剤収納容器71Kの第1、第2アジテータ73a,73bの軸部731a,731bの一端部は、容器本体71Aから露出しており、この一端部に攪拌部材用の被駆動側のカップリング手段である容器側カップリング部材を構成するカップリング74a,74bが設けられている。現像剤収納容器71Kのカップリング74a,74bは、現像剤収納容器71Y,71M,71Cのカップリング74と同様の構成である。カップリング74a,74bは、図11、図12に示す容器保持部77に装着されたときに画像形成装置本体側の駆動側のカップリング85aK,85bKと接触し噛み合うようになっている。
図5に示すように、K用の現像剤収納容器71Kのスクリュ72の軸部721の一端部は、容器本体71Aから露出しており、この一端部に搬送部材用のジョイント76が設けられている。ジョイント76は、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cのジョイント76と同様の構成であり、図11、図12に示す容器保持部77に装着されたときに画像形成装置本体側の搬送用ジョイント83Kと接触し噛み合うようになっている。
図11及び図12を参照して、現像剤収納容器71Y,71M,71Cの収容部である容器保持部77及び現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kについて説明する。図11は、現像剤収納容器71Y,71M,71C,71Kの収容部である容器保持部77を示す斜視図であり、図12(a)は、現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kを示す斜視図である。図12(b)は、現像剤供給駆動部80Yを代表して示す拡大斜視図である。
図11及び図12に示すように、容器保持部77及びカラー用の現像剤供給駆動部80Y,80M,80Cには、上述したカップリング74に接続される駆動側のカップリング85Y,85M,85Cが設けられている。K色の現像剤供給駆動部80Kには、第1アジテータの軸部731aに取り付けられたカップリング74aに接続される第1駆動側のカップリング85aKが設けられている。また、第2アジテータの軸部731bに取り付けられたカップリング74bに接続される第2駆動側のカップリング85bKも設けられている。
図11及び図12に示すように、容器保持部77及びカラー用の現像剤供給駆動部80Y,80M,80Cには、上述したカップリング74に接続される駆動側のカップリング85Y,85M,85Cが設けられている。K色の現像剤供給駆動部80Kには、第1アジテータの軸部731aに取り付けられたカップリング74aに接続される第1駆動側のカップリング85aKが設けられている。また、第2アジテータの軸部731bに取り付けられたカップリング74bに接続される第2駆動側のカップリング85bKも設けられている。
また、容器保持部77及び各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kには、現像剤収納容器71Y,71M,71C,71Kの搬送スクリュ72に接続する搬送用ジョイント83Y,83M,83C,83Kが設けられている。また、容器保持部77及び各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kには、各現像剤収納容器71Y,71M,71C,71Kが着脱可能(挿脱可能)にするための各種位置決めや案内部材なども配設されている。
現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、現像剤収納容器71Y,71M,71C,71K内の現像剤Gであるプレミックストナーを、図12に示す現像剤補給装置のサブホッパ90Y,90M,90C,90Kに供給するときに用いる駆動部である。現像剤供給駆動部80Y,80M,80Cは、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cのアジテータ73、搬送スクリュ72、及び後述するサブホッパ90Y,90M,90Cの第1、第2攪拌搬送部材96,97(図15参照)を駆動させるものである。現像剤供給駆動部80Kは、K用の現像剤収納容器71Kの第1アジテータ73a、第2アジテータ73b、搬送スクリュ72、及び後述するサブホッパ90Kの第1、第2攪拌搬送部材96,97(図15参照)を駆動させるものである。
図12に示すように、各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、駆動源としての供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kを備えている。供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kは、本実施形態では直流電動機である正逆回転可能なDCモータを採用している。各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、複数のギヤからなるギヤ列を有している。このギヤ列を構成するギヤは、図12に示す面板86Y,86M,86C,86Kに回動(正逆方向に円運動することを意味する)自在に支持されている。
図12(b)を用いて、各供給用駆動モータ81Y,81M,81Cの駆動力をカラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cの搬送スクリュ、アジテータに伝達する機構を、現像剤供給駆動部80Yを代表して説明すると次のとおりである。尚、現像剤収納容器71Y,71M,71C,71Kは、図11に示す容器保持部77に装着セットされているものとする。この際、駆動側のカップリング85Yと現像剤収納容器71Yのカップリング74とが、図13に示すように係合(係わり合うことを意味する)し、駆動力を伝達可能な噛み合い可能な状態にある。
供給用駆動モータ81Yの駆動力は、その出力軸に固定されたウォーム103aから、ウォーム103aと噛み合うウォームホイール103b、ウォームホイール103と噛み合うスクリュ駆動ギヤ104を介して搬送用ジョイント83Yに伝達される。これにより、図6及び図7等に示す搬送スクリュ72が回転駆動される。スクリュ駆動ギヤ104は、搬送用ジョイント83Yの同軸上に設けられている。
供給用駆動モータ81Yの駆動力は、その出力軸に固定されたウォーム103aから、ウォーム103aと噛み合うウォームホイール103b、ウォームホイール103と噛み合うスクリュ駆動ギヤ104を介して搬送用ジョイント83Yに伝達される。これにより、図6及び図7等に示す搬送スクリュ72が回転駆動される。スクリュ駆動ギヤ104は、搬送用ジョイント83Yの同軸上に設けられている。
更に、上記駆動力は、スクリュ駆動ギヤ104と噛み合う大径ギヤ105aと同軸に設けられた小径ギヤ105bとからなる第1ギヤ105へと伝達される。更に、上記駆動力は、第1ギヤ105の小径ギヤ105bと噛み合う大径ギヤ106aと同軸に設けられた小径ギヤ106bとからなる第2ギヤ106、第2ギヤ106の小径ギヤ106bと噛み合うアジテータ駆動ギヤ84と同軸上に設けられている駆動側のカップリング85Yへと伝達される。これにより、駆動側のカップリング85Yと現像剤収納容器71Yのカップリング74とが、共に矢印NR方向(正転方向)に回転することで、アジテータ73も同方向に回転駆動されて現像剤を攪拌する動作を行うこととなる。
供給用駆動モータ81Yが図6及び図7等に示すカップリング74を矢印NR方向(正転方向)に回転させる際の回転方向を、「現像剤を攪拌すべく回転していた方向」と定義する(供給用駆動モータ81M,81Cも同じ)。
図12(a)を用いて、供給用駆動モータ81Kの駆動力を現像剤収納容器71Kの搬送スクリュ、アジテータに伝達する機構を、現像剤供給駆動部80Yと相違する点を中心に説明すると、次のとおりである。この際、図13に示すように、第1駆動側のカップリング85aKと現像剤収納容器71Kの第1のカップリング74aとが、第2駆動側のカップリング85bKと現像剤収納容器71Kの第2のカップリング74bとが係合し、駆動力を伝達可能な噛み合い可能な状態にある。供給用駆動モータ81Kの駆動力は、現像剤供給駆動部80Yと同様のギヤ列を介して搬送用ジョイント83Kに伝達される。これにより、図5及び図9等に示す搬送スクリュ72が回転駆動される。
更に、上記駆動力は、現像剤供給駆動部80Yと同様のギヤ列を介して、第1アジテータ駆動ギヤ84aKと同軸上に設けられた第1駆動側のカップリング85aKへと伝達される。同時に第1アジテータ駆動ギヤ84aKと噛み合う第2アジテータ駆動ギヤ84bKに供給用駆動モータ81Kの駆動力が伝達されると共に、第2アジテータ駆動ギヤ84bKと同軸上設けられた第2駆動側のカップリング85bKに駆動力が伝達される。これにより、第1駆動側のカップリング85aKと現像剤収納容器71Kの第1カップリング74aとが、共に矢印NR方向(正転方向)に回転する。同時に、第2駆動側のカップリング85bKと現像剤収納容器71Kの第2カップリング74bとが、矢印NR方向と逆方向の矢印RR方向(逆転方向)に回転する。これにより、第1アジテータ73aが矢印NR方向(正転方向)に回転駆動されると同時に、第2アジテータ73bが矢印RR方向(逆転方向)に回転駆動されることにより、現像剤が現像剤収納容器71内中央に向けて掻き混ぜられる攪拌動作が行われることとなる。
供給用駆動モータ81Kが図5等に示す第1のカップリング74aを矢印NR方向(正転方向)に、且つ第2のカップリング74bを矢印RR方向(逆転方向)に回転させる際の回転方向を、「現像剤を攪拌すべく回転していた方向」と定義する。
ここで、上述した背景技術内容を補説する。上記アジテータのような攪拌部材を有した現像剤収納容器において、現像剤が充填された現像剤収納容器を貨物自動車で運搬する際には、運搬時の微振動と重力により容器内部のトナーが圧縮されて嵩が小さくなり、嵩密度が著しく上昇するという現象が発生する。この現象が起こった現像剤収納容器では、トナーの流動性が悪くなり、攪拌部材の回転トルクが増大し、攪拌部材に大きな負荷が発生する。この際、攪拌部材の回転トルクおよび負荷は、いかなる場合においても、攪拌部材の破壊強度以下で、且つ、駆動モータの停動トルク以下であることが理想である。
近年、省エネの観点から上記したようなトナー定着温度の低温化が進められており、このような低温定着トナーを用いた際に、攪拌部材に掛かる負荷を攪拌部材の破壊強度以下にできない場合がある。このような場合、攪拌部材の破損を防止するために、攪拌部材を回転駆動する駆動モータの停動トルクを攪拌部材の破壊トルク以下とし、攪拌部材の回転トルクが著しく増大した場合にはモータロックとなるようにして、攪拌部材が破損する前に停止させることが必要となる。駆動モータがロックした場合には、DCモータの場合、通常より大きい停動電流が流れるため、駆動モータの電流値を常にモニタリングすることでモータロック検知が可能である。
しかしながら、画像形成装置及び現像剤収納容器には、画像形成装置本体に設置されている駆動モータの駆動力を、現像剤収納容器側の攪拌部材に伝達するために、双方にカップリング手段やカップリング部材又は駆動ジョイントを有している。モータロックが発生した際には、カップリング部材であるカップリングにかかる力が著しく増大するため、カップリング同士の摺動力が増し、その結果現像剤収納容器の引き抜き力が増大する。これにより、モータロックが発生し、ロックを解消するために現像剤収納容器を引き抜こうとしても、カップリング同士(容器側カップリング部材の爪と、本体側カップリング部材の爪)が押し付けられているので現像剤収納容器を引き抜くことが困難になってしまう。
本発明の実施形態では、上記目的を達成するための特有の手段を上述したように備えている。そこで、図13を参照して、上記目的を達成するための手段の具体的構成例を簡潔に説明する。図13に示すように、現像剤を攪拌すべく共に矢印NR方向(正転方向)に回転していた駆動側のカップリング85Yと現像剤収納容器71Yのカップリング74とは、現像剤収納容器71Y内のアジテータ73に掛かる回転トルクが著しく増大する場合がある。このような場合には、上述したように供給用駆動モータ81Yがモータロックとなるようにして、アジテータ73が破損する前に供給用駆動モータ81Yを停止させる制御を行う。駆動側のカップリング85Yには、一対の爪状部材85cが一体的に設けられている。同様に、現像剤収納容器71Yのカップリング74(以下、被駆動側のカップリング74ともいう)には、一対の爪状部材74cが駆動側のカップリング85Yの一対の爪状部材85cと選択的に接触し噛み合うように、被駆動側のカップリング74に一体的に設けられている。爪状部材85cと爪状部材74cとが噛み合う回動方向には、一般的に、最初に係合するための比較的大きな適度の遊びが予め設けられている。
供給用駆動モータ81Yがモータロックと判断されて停止した際、現像剤を攪拌すべく矢印NR方向に回転していた駆動側のカップリング85Yの爪状部材85cと、被駆動側のカップリング74の爪状部材74cとの噛み合い部分には、大きな負荷が掛かっている。そこで、供給用駆動モータ81Yがモータロックと判断されて停止した際に、一定時間だけ供給用駆動モータ81Yを、現像剤を攪拌すべく回転していた矢印NR方向と逆の矢印RR方向に逆転駆動動作させる。また、逆転駆動動作させた後、そのまま停止させる。これにより、駆動側のカップリング85Yの爪状部材85cと被駆動側のカップリング74の爪状部材74cとの噛み合い部分の力が開放される。従って、矢印RR方向と直交する現像剤収納容器71Yの引き抜き方向に働く「引き抜き力」が増大することなく、現像剤収納容器71Yを駆動側のカップリング85Y側から容易に引き抜くことができるようになる。
尚、図中括弧を付して示すように、現像剤を攪拌すべく矢印RR方向に回転していた第2駆動側のカップリング85bKの爪状部材85cと、被駆動側の第2カップリング74の爪状部材74cとの接触・噛み合い状態においても、上述したと同様である。上述したと同様の作用を考慮して、逆の矢印NR方向(図中破線で示す)に逆転駆動動作させる。一定時間だけ供給用駆動モータ81Kを、現像剤を攪拌すべく回転していた矢印RR方向と逆の矢印NR方向(図中破線で示す)に逆転駆動動作させればよい。
各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kの駆動力は、後述する第1攪拌搬送部材96(図15参照)の回転軸の後側端部に取り付けられた供給側ワンウェイクラッチ82に伝達される。そして、供給側ワンウェイクラッチ82を介して、後述する第1攪拌搬送部材96及び第2攪拌搬送部材97に各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kの駆動力が伝達される。
図14、図15を参照して、現像剤補給装置70Y,70M,70C,70Kのサブホッパ90Y,90M,90C,90Kについて説明する。尚、各色のサブホッパ90Y,90M,90C,90Kは、同一であるので、ここでは、K色のサブホッパについて説明するとともに、以下の説明では、Y,M,C,Kという添字を適宜省略して説明する。図14は、サブホッパ90の構成を示す斜視図、図15は、サブホッパ90の内部構造を示す斜視図である。図14、図15、図16において、矢印F方向は画像形成装置の前側を、矢印R方向は画像形成装置の後側を、それぞれ示している。
図14、図15に示すように、サブホッパ90は、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97、第1搬送部材98及び第2搬送部材99を収納し上部が開口したケース93bと、ケース93bの開口部を塞ぐ上カバー93aを有している。上カバー93aには、現像剤収納容器71の供給口から供給されるプレミックストナーを受け入れる受入口91が形成されている。
本実施形態においては、現像装置4の真上にサブホッパ90が設けられており、各色のサブホッパ90の大きさは、同じである。一方、先の図5、図6を用いて説明したように、サブホッパ90の真上に配置される現像剤収納容器71は、各色同じではなく、K色の現像収納容器71Kが、カラー用の現像剤収納容器71Y,71M,71Cよりも大きい構成となっている。このため、装置のレイアウトの関係上、図12に示すように、現像剤収納容器71のプレミックストナーを現像剤貯留部90aに供給するための供給口72aY,72aM,72aC,72aKの位置が異なる。本実施形態では、供給口72aとサブホッパの現像剤検知センサ95が設けられた壁面からの距離が、K色は、4mm程、C色は、13mm程、M色は、23mm程、Y色は、33mm程となっている。
サブホッパ90の受入口91を、各現像剤収納容器71の供給口72aY,72aM,72aC,72aKの位置を合わせて設ける場合、上カバー93aを、色毎に設ける必要があり、部品点数が増加し、装置のコストアップに繋がる。このため、本実施形態では、上カバー93aの受入口91を、現像剤収納容器71の並び方向に延びる長方形状にしている。これにより、サブホッパ90と現像剤収納容器71の供給口72aY,72aM,72aC,72aKとの位置関係が、現像剤収納容器71の並び方向で、色毎に互いに異なっても、共通の上カバーで対応することができる。これにより、サブホッパ90と現像剤収納容器71の供給口との位置関係に基づいて、色毎に上カバー93aを用意する場合に比べて、部品点数を減らすことができ、装置を安価にすることができる。
図16に示すように、サブホッパ90は、現像剤収納容器71から供給されたプレミックストナーを一時的に貯留する現像剤貯留部90aと、現像剤貯留部90aに貯留されたプレミックストナーを現像装置4へ搬送する搬送部90bとを有している。現像剤貯留部90aと、搬送部90bとは、仕切り壁92でケース内部を仕切ることで形成されている。図15に示すように、仕切り壁92の現像剤供給駆動部側である後側には第1開口92aが、その後側と反対側の前側には第2開口92bが、それぞれ形成されている。
現像剤貯留部90aには、図15に示すように、第1搬送攪拌部材96と、第2攪拌搬送部材97とが、並べて配置されている。また、ケース93bの図中右側の側壁には、現像剤貯留部内の現像剤の有無を検知する現像剤検知手段としての現像剤検知センサ95が設けられている。現像剤検知センサ95は、例えば圧電センサであり、その現像剤検知部は、ケース底面から所定の高さに配置されている。
現像剤貯留部90aの図中右側に配置された第1攪拌搬送部材96は、回転軸96cとピッチの大きな螺旋状のスクリュウ96bとを有している。また、第1攪拌搬送部材96の現像剤検知センサ95の現像剤検知部と対向する箇所には、現像剤検知センサ95の現像剤検知部を清掃する清掃部材96aが設けられている。また、現像剤収納容器の受入口91と対向する箇所の近傍には、第2攪拌搬送部材97にプレミックストナーを受け渡すためのパドル96dが設けられている。
現像剤貯留部90aの図中右側に配置された第1攪拌搬送部材96は、回転軸96cとピッチの大きな螺旋状のスクリュウ96bとを有している。また、第1攪拌搬送部材96の現像剤検知センサ95の現像剤検知部と対向する箇所には、現像剤検知センサ95の現像剤検知部を清掃する清掃部材96aが設けられている。また、現像剤収納容器の受入口91と対向する箇所の近傍には、第2攪拌搬送部材97にプレミックストナーを受け渡すためのパドル96dが設けられている。
現像剤貯留部90aの仕切り壁92側に配置された第2攪拌搬送部材97は、回転軸97cに大きなピッチの螺旋状のスクリュウ97bと、パドル97aとが設けられている。回転軸97cの第1開口92aと対向する部分、第2開口92bと対向する部分にパドル96aが設けられている。また、スクリュウ97bの受入口91と対向する部分よりも後側は、プレミックストナーが、後側へ搬送されるような形状となっており、受入口91と対向する部分よりも前側は、プレミックストナーが、前側へ搬送されるような形状となっている。
搬送部90bは、搬送仕切り壁901により、第1搬送路902Aと、第2搬送路902Bとに仕切られている。搬送仕切り壁901の前側には、搬送用開口901aが形成されており、第1搬送路902Aと第2搬送路902Bとを連通している。第1搬送路902Aに、第1搬送部材98が配設されており、第2搬送路902Bに第2搬送部材99が配設されている。各搬送部材98,99は、回転軸98b,99bと、螺旋状のスクリュウ98a,99aとで構成されている。第1搬送部材98のスクリュウ98aは、搬送用開口901aと対向する箇所のピッチが他の箇所よりも狭くなっている。第2搬送部材99のスクリュウ99aは、回転軸方向一定のピッチとなっている。第1搬送部材98は、第1搬送路902A内のプレミックストナーを搬送用開口901aへ向けて(後側から前側へ)搬送し、第2搬送部材99は、第2搬送路902B内のプレミックストナーを、前側から後側へ搬送する。ケース93b底面の第2搬送路902Bの現像剤搬送下流端に位置する箇所には、現像装置4の補給口と連通する現像剤補給出口903が設けられている。第2搬送部材99により第2搬送路902Bを搬送されてきたプレミックストナーは、現像剤補給出口903から現像装置4に補給される。
また、サブホッパ90には、現像装置4にプレミックストナーを補給するときに用いる現像剤補給駆動部110を備えている。現像剤補給駆動部110は、サブホッパ90の前側に設けられており、ステッピングモータからなる補給用駆動モータ111と、複数のギヤからなるギヤ列とを備えている。補給用駆動モータ111の駆動力は、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cの他端(図中下端)に設けられた補給側ワンウェイクラッチ112を介して、第1攪拌搬送部材96に伝達され、第1攪拌搬送部材96が回転駆動する。また、第1攪拌搬送部材96から複数のギヤを介して、第2攪拌搬送部材97に補給用駆動モータ111の駆動力が伝達され、第2攪拌搬送部材97が回転駆動する。また、補給用駆動モータ111から複数のギヤを介して、第1、第2搬送部材98、99に駆動力が伝達され、第1、第2搬送部材98、99が回転駆動する。
現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが、順次、第1開口92a、第2開口92bから搬送部90bへ受け渡されることで、現像剤貯留部90a内のプレミックストナー量が減少していく。その結果、現像剤検知センサ95の現像剤検知部よりもプレミックストナーの高さが下となり、現像剤検知センサ95が、プレミックストナーを検知しなくなる。すると、供給用駆動モータ81が駆動し、現像剤貯留部90aへのプレミックストナーの供給を開始する。
本実施形態においては、現像剤貯留部90aを設け、この現像剤貯留部90aでプレミックストナーを貯留する。これにより、現像剤収納容器71が空となっても、この現像剤貯留部90aに貯留したプレミックストナーによりしばらくは、現像装置4にトナーを補給することができる。これにより、ユーザが、新たな現像剤収納容器を準備する間も良好な画像を形成することができる。
図17は、本実施形態に係る主な制御構成の一例を示すブロック図である。図17において、制御部210は、本発明の判断手段及び制御手段としての機能を有する。制御部210は、内部にCPU211、ROM212、RAM213及びタイマ等を備え、それらが信号バスによって接続された構成を有するマイクロコンピュータを具備している。制御部210のCPU211が、主として上記した判断手段及び制御手段としての機能を担っている。制御部210は、画像形成装置本体内の制御基板配置部に設けられている。
CPU211は、操作表示部37からの各種信号、前ドア開閉センサ59、現像剤検知センサ95、トナー濃度センサ201からの検知信号等及びROM212から呼び出された動作プログラムに基づいて、同図に示す各種の制御対象駆動手段を制御する。ROM212には、後述する図18に示すフローチャートに係る動作プログラムや必要な関係データが記憶されており、この動作プログラムや関係データはCPU211によって適宜呼び出される。RAM213は、CPU211の計算結果を一時的に記憶する機能を有する他、操作表示部37上の各種キー及び上記各種センサから入力されたデータ信号やオン・オフ信号等を随時記憶する機能等を有している。
CPU211及びRAM213は、負荷検知の回数をカウントするカウント手段の機能を有するが、このカウント手段は制御部210の構成とは別に専用に設けてもよい。
CPU211及びRAM213は、負荷検知の回数をカウントするカウント手段の機能を有するが、このカウント手段は制御部210の構成とは別に専用に設けてもよい。
上記制御対象駆動手段としては、操作表示部37の液晶表示部、供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81K、前ドアロック機構のソレノイド60、電源を含むプリンタ部駆動部115等がある。各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kは、それぞれに対応するモータドライバ88Y,88M,88C,88Kを介して、CPU211からの指令信号を受信し、後述する電流値などの出力信号をCPU211へ送信する。各現像剤収納容器71Y,71M,71Cのアジテータ73や現像剤収納容器71Kの第1アジテータ73a、第2アジテータ73b、各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kに対する制御内容や、各モータドライバ88Y,88M,88C,88Kからの出力信号内容は、各色で同様内容である。そのため、以下の説明では、Y,M,C,Kという添字を適宜省略して説明する。
制御部210(特にはCPU211)は、具体的には次の判断手段及び制御手段の機能を有する。
第1に、制御部210は、各供給用駆動モータ81のモータドライバ88の電圧検知素子からの検知結果に基づいて供給用駆動モータ81の異常を判断する判断手段としての機能を有する。また、制御部210は、モータドライバ88の電圧検知素子によって負荷が一定(閾値)以上であると検知された場合に、現像剤収納容器71のアジテータ73や第1アジテータ73a、第2アジテータ73bが現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように各供給用駆動モータ81を制御する制御手段としての機能を有する。モータドライバ88の電圧検知素子は、本発明の負荷検知手段として機能する。
第1に、制御部210は、各供給用駆動モータ81のモータドライバ88の電圧検知素子からの検知結果に基づいて供給用駆動モータ81の異常を判断する判断手段としての機能を有する。また、制御部210は、モータドライバ88の電圧検知素子によって負荷が一定(閾値)以上であると検知された場合に、現像剤収納容器71のアジテータ73や第1アジテータ73a、第2アジテータ73bが現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように各供給用駆動モータ81を制御する制御手段としての機能を有する。モータドライバ88の電圧検知素子は、本発明の負荷検知手段として機能する。
第2に、制御部210は、図13に示す駆動側のカップリング85と被駆動側のカップリング74、あるいは第1駆動側のカップリング85aKと被駆動側の第1カップリング74a及び第2駆動側のカップリング85bKと被駆動側の第2カップリング74b同士が再び接触し噛み合う前に逆転動作を終了、停止するように各供給用駆動モータ81を制御する機能を有する。
換言すれば、制御部210は上記したカップリング同士が再び接触し噛み合う前までの、タイマからの計時時間が一定時間の間、上記逆転動作を行うように各供給用駆動モータ81を制御する。本実施形態の構成の場合では、一定時間としては例えば0.1〜10秒程度である。
換言すれば、制御部210は上記したカップリング同士が再び接触し噛み合う前までの、タイマからの計時時間が一定時間の間、上記逆転動作を行うように各供給用駆動モータ81を制御する。本実施形態の構成の場合では、一定時間としては例えば0.1〜10秒程度である。
第3に、制御部210は、供給用駆動モータ81などの駆動源が異常であると判断したときには、上記逆転動作終了後、操作者が実行すべき処置内容を報知するように操作表示部37の液晶表示部39をして供給用駆動モータ81が異常であることを報知させる機能を有する。
第4に、制御部210は、供給用駆動モータ81の異常が判断されたときには、画像形成装置(電源を含むプリンタ部駆動部115)の稼動停止制御を行う機能を有する。
第5に、制御部210(特にはCPU211、RAM213等のカウント手段)は、現像剤収納容器71から供給される現像剤補給がなされたことが判断されたときに、カウント手段にカウントされている負荷検知回数である異常検知回数をクリアする機能を有する。
第5に、制御部210(特にはCPU211、RAM213等のカウント手段)は、現像剤収納容器71から供給される現像剤補給がなされたことが判断されたときに、カウント手段にカウントされている負荷検知回数である異常検知回数をクリアする機能を有する。
第6に、制御部210は、現像剤検知センサ95からの出力信号(現像剤収納容器71から供給された現像剤がサブホッパ90の現像剤貯留部90aに存在することが検知された信号)に基づき、現像剤補給がなされたことを認識する機能を有する。
第7に、制御部210は、現像剤収納容器71が交換された場合、供給用駆動モータ81の異常と判断する動作を更新する機能を有する。
第7に、制御部210は、現像剤収納容器71が交換された場合、供給用駆動モータ81の異常と判断する動作を更新する機能を有する。
上記負荷検知の回数は、以下、異常検知回数ともいう。また、供給用駆動モータ81に掛かる負荷を検知する負荷検知手段として、モータドライバ88に設けられている電圧検知素子を用いて、供給用駆動モータ81に流れる電流値を検知している。電圧検知素子は、供給用駆動モータ81に印加される電圧値を電流値に変換するものである。
そして、制御部210は、供給用駆動モータ81に流れる電流が所定の値以上であるときに、モータ負荷が一定以上と判断する。この所定の値の電流値の一例を挙げると次のとおりである。即ち、本複写機では、供給用駆動モータ81に流れる電流が所定の値(以下、設定電流値ともいう)として500mAに設定されている。当該電流値の設定手法として、各供給用駆動モータ81で設定されている定格電流値として220mAが存在する。また、同様に限界とされる電流値として、720mAが存在する。上記定格電流よりも大きく、限界とされる電流値よりも低い値の間で、経験的に把握したデータ値に基づいたり、試験等を事前に行うことなどにより、適宜所定の値を決定する。限界電流値に設定しないのは、以下の通常の理由による。限界まで達しないと異常判断しないとなると、供給用駆動モータ81がロック・故障しているのに、異常判断しない領域が出てきてしまう点から、また限界電流値まで使用してしまうと供給用駆動モータ81の寿命が減少するからである。
尚、本発明において、駆動源に掛かる負荷を検知する負荷検知手段としては駆動トルクなども考えられるが、駆動トルクを計測するものは、特別な機器が必要なのでコスト、手間の面で非採用としている。電圧を基準としないのは、後述するように供給用駆動モータ81の仕様として電流値で定格値が決定されているため、電流基準とする必要があるからである。
負荷検知の回数(異常検知回数)に係る設定回数の設定の根拠は、特別のルールはないが、経験的に積み上げたデータ等も考慮して適宜多すぎず、少なすぎの回数設定としている。従って、異常検知回数の設定回数は、例えばプログラム可能なPROM等を用いたり、サービス担当者用のサービスプログラムなどを設定することで任意に設定することも可能である。
ここで、上述しなかった、前ドア開閉センサ59、前ドアロック機構のソレノイド60、電源を含むプリンタ部駆動部115について補説する。前ドア開閉センサ59は、図2に示した前ドア58の開閉状態を検知するセンサであり、例えば通常のスイッチや、透過型の光学センサと前ドア58に設けられ前記光学センサの光路を遮る遮光板とを組合せたものなどが用いられる。前ドアロック機構は、図2に示した前ドア58の適宜の部位に設けられた被ロック部材と、画像形成装置本体側に設けられ前記被ロック部材と選択的に係合可能なロック部を備えたソレノイド60とを組合せたものなどが用いられる。さらに具体例を挙げれば、特許第4469163号公報の図8、図9に開示されているとほぼ同様のものが用いられる。電源を含むプリンタ部駆動部115は、電源供給により作動する画像形成装置のプリンタ部を含む上記各装置等の駆動部全体を総括的に表している。
制御部210は、上述した第1ないし第7の機能の他に、以下の機能も有する。即ち、制御部210は、現像剤検知センサ95からの出力信号により現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所定量未満であることを検知したら、供給用駆動モータ81を駆動して、プレミックストナーを供給する。そして、制御部210は、現像剤検知センサ95からの出力信号により現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所定量以上であることを検知したら、供給用駆動モータ81の駆動を停止してプレミックストナーの供給を終了する。
また、制御部210は、所定時間(本実施形態では、12秒)、供給用駆動モータ81を駆動しても、現像剤検知センサ95からの出力信号が変わらなかったときは、供給用駆動モータ81の駆動を停止する。そして、現像剤収納容器内にプレミックストナーがないものとして、画像形成装置本体の操作表示部37の液晶表示部39に現像剤収納容器71の交換を促す旨のメッセージ表示を行う。
また、制御部210は、所定時間(本実施形態では、12秒)、供給用駆動モータ81を駆動しても、現像剤検知センサ95からの出力信号が変わらなかったときは、供給用駆動モータ81の駆動を停止する。そして、現像剤収納容器内にプレミックストナーがないものとして、画像形成装置本体の操作表示部37の液晶表示部39に現像剤収納容器71の交換を促す旨のメッセージ表示を行う。
尚、制御部210は、現像装置4内の現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段としての、例えば透磁率センサからなるトナー濃度センサ201からのトナー濃度の検出結果を受信する。制御部210は、電池等でバックアップされたRAM213に記憶されている目標値とトナー濃度センサ201の検出結果とを比較し、比較結果に応じた量のプレミックストナーが補給されるよう補給用駆動モータ111(図15参照)を制御する。具体的には、補給する量に応じた時間分、補給用駆動モータ111を駆動させる。これにより、現像に伴うトナーの消費によってトナー濃度が低下した現像剤に対し、現像剤補給装置70から適量のプレミックストナーが供給される。上述したように、プレミックストナーは、25〜35重量%トナー量であり、現像装置内の現像剤のトナー量(4〜10重量%)よりも多い。従って、プレミックストナーを現像装置内に補給することにより、現像装置内の現像剤のトナー濃度が上昇し、現像装置4内の現像剤のトナー濃度が、目標値の付近に維持される。
供給用駆動モータ81にDCモータを用いているのは、次のような理由による。即ち、供給用駆動モータ81には、各攪拌搬送部材96、97、搬送スクリュ72、アジテータ73や第1アジテータ73a及び第2アジテータ73bを回転駆動するため、供給用駆動モータ81に加わるトルクは大きい。また、現像剤補給動作時も、駆動させるため、現像剤供給時のみ駆動させる場合に比べて負担が大きくなる。現像剤貯留部へ供給する供給量は、現像装置4へ補給する補給量に比べて、ラフな精度でよいため、供給用駆動モータ81には、ステッピングモータと比べて安価なDCモータを用いている。
次に、図18を参照して、本実施形態の供給用駆動モータ81の逆転動作を含む動作フローについて説明する。図18は、一実施形態の動作順序を示すフローチャートである。尚、図18において、現像剤収納容器71は、単に「容器」と、供給用駆動モータ81は、単に「駆動モータ」と記載していることを付記しておく。この動作フローは各色の供給用駆動モータ81に適用されることは無論である。
先ず、現像剤の補給(供給)が必要か否かをチェックする(ステップS1)。現像剤の補給(供給)が必要か否かは、制御部210が、現像剤検知センサ95からの出力信号により現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所定量未満であるか否かを判断することで行われる。尚、ステップS1において、現像剤の補給(供給)が必要でないときには、リターンに進む。
先ず、現像剤の補給(供給)が必要か否かをチェックする(ステップS1)。現像剤の補給(供給)が必要か否かは、制御部210が、現像剤検知センサ95からの出力信号により現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所定量未満であるか否かを判断することで行われる。尚、ステップS1において、現像剤の補給(供給)が必要でないときには、リターンに進む。
次いで、ステップS2に進み、制御部210は現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所定量未満であることを判断したとき、供給用駆動モータ81を駆動して、プレミックストナーを補給・供給する動作を開始させる(現像剤充填動作開始)。具体的には、現像剤収納容器71内のアジテータ73や、第1アジテータ73a及び第2アジテータ73bによる現像剤攪拌動作及び搬送スクリュ72による供給動作によってプレミックストナーを現像剤貯留部90a内へ補給・供給する。
そして、現像剤収納容器71内の現像剤攪拌動作開始後、供給用駆動モータ81に流れる電流値が設定電流値(上記した500mA)を超えるか否かをチェックする(供給用駆動モータ81の電流値をモニタリングする)。即ち、モータ電流値>設定電流値かを判断するために、供給用駆動モータ81のモータドライバ88における電圧検知素子を介して送信される電流値(データ信号:モータ電流値)が設定電流値(上記した500mA)を超えるか否かの比較が行われる。
そして、ステップS3において、モータ電流値が設定電流値(上記した500mA)を超えたときには、制御部210は供給用駆動モータ81が異常であるロックありと判断する。供給用駆動モータ81のロックが発生した際には、ステップS4において、図13で説明した特有の動作を行う。即ち、制御部210によって、ロックありと判断された供給用駆動モータ81を一定時間(例えば0.1〜10秒程度)だけ、現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆の方向に逆転駆動動作させる制御が実行される。これにより、駆動側のカップリング85の爪状部材85cと被駆動側のカップリング74の爪状部材74cとの接触・噛み合い部分は、負荷がそれ程掛かっていない方向に容易に逆転動作することができる状態となる。そして、現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆の方向と直交する現像剤収納容器71の引き抜き方向に働く「引き抜き力」が増大することなく、現像剤収納容器71を駆動側のカップリング85側から容易に引き抜くことができるようになる。
制御部210によって、現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆の方向に逆転駆動動作させる制御が実行された直後に、操作表示部37の液晶表示部39にメッセージ表示がなされる。この際の表示例としては、「現像剤収納容器を駆動側のカップリング側から引き抜いて下さい。その後、現像剤収納容器から現像剤の補給がうまくいっていないため、現像剤収納容器を振って下さい。現像剤収納容器を振った後、現像剤収納容器を再セットして下さい。」等の警告表示がなされる(ステップS5)。
ステップS5のメッセージ表示後、ステップS6に進み、CPU211は異常検知回数カウンタとして1増やし、これをRAM213に記憶する。次いで、ステップS7に進み、図2の前ドア58を開いたか否かをチェックする。ここでは、先ず前ドア58が開放可能となるように前ドアロック機構のソレノイド60をオンする。前ドア58が開いたならば、液晶表示部39のメッセージ表示内容に従って、操作者であるユーザは取り出した現像剤収納容器71の振りを行い、現像剤収納容器71をサブホッパ90の所定の箇所に再セットする。次いで、ステップS8に進み、図2の前ドア58を閉じたか否かをチェックする。ここでは、前ドア58がユーザによって閉じられた直後に、前ドアロック機構のソレノイド60をオフし、前ドア58がユーザの開放操作によって開けられないように前ドア58をロックすることとなる。以降、ステップS1へ戻り、上述の一連の動作が繰り返されることとなる。
ステップS2における駆動モータの電流値モニタリングにおいて、供給用駆動モータ81に流れる電流値が設定電流値を超えないときには、現像剤検知センサ95による現像剤有りをトリガに異常検知回数カウンタをクリアして0にする。即ち、この際には、制御部210の上記した第5の機能により、現像剤検知センサ95からの出力信号に基づき、現像剤補給がなされたことを認識するとともに、異常検知回数カウンタをクリアするのである。尚、現像剤検知センサ95からの出力信号とは、現像剤収納容器71から供給された現像剤がサブホッパ90の現像剤貯留部90aに存在することが検知された信号を意味する。
図18のフローには明示していないが、例えばステップS5において液晶表示部39に現像剤収納容器71の交換を促す旨のメッセージ表示がなされたときには、ユーザによって現像剤収納容器71が新品のものと交換される。この場合には、上記した第7の制御部210の機能によって、供給用駆動モータ81の異常と判断する動作が更新され、図18のステップS1からの動作が開始される。
以上説明したとおり、本実施形態によれば、次の効果を奏する。
本実施形態では、現像剤Gなどの現像剤を収納する容器本体71Aなどの現像剤収納部と現像剤収納部内の現像剤を攪拌する回転可能なアジテータ73などの攪拌部材とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器71などの現像剤収納容器と、画像形成装置本体に設けられ、回転可能な駆動側のカップリング85などの本体側カップリング部材と、本体側カップリング部材を回転駆動する供給用駆動モータ81などの駆動源と、現像剤収納容器に設けられ、本体側カップリング部材と接触・係合し、駆動源からの駆動力を攪拌部材に伝達する被駆動側のカップリング74などの容器側カップリング部材と、駆動源に掛かる負荷を検知する、モータドライバ88の電圧検知素子などの負荷検知手段と、負荷検知手段によって負荷が一定以上であると検知された場合に、本体側カップリング部材を現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように駆動源を制御する制御部210などの制御手段と、を備える第1の技術構成であった。
かかる第1の技術構成により、駆動源(例えば駆動モータ)の異常が発生した際でも、引く抜き力を増大させずに現像剤収納容器を容易に引く抜くことができる画像形成装置を提供することができる、という基本的な効果を奏する。
本実施形態では、現像剤Gなどの現像剤を収納する容器本体71Aなどの現像剤収納部と現像剤収納部内の現像剤を攪拌する回転可能なアジテータ73などの攪拌部材とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器71などの現像剤収納容器と、画像形成装置本体に設けられ、回転可能な駆動側のカップリング85などの本体側カップリング部材と、本体側カップリング部材を回転駆動する供給用駆動モータ81などの駆動源と、現像剤収納容器に設けられ、本体側カップリング部材と接触・係合し、駆動源からの駆動力を攪拌部材に伝達する被駆動側のカップリング74などの容器側カップリング部材と、駆動源に掛かる負荷を検知する、モータドライバ88の電圧検知素子などの負荷検知手段と、負荷検知手段によって負荷が一定以上であると検知された場合に、本体側カップリング部材を現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように駆動源を制御する制御部210などの制御手段と、を備える第1の技術構成であった。
かかる第1の技術構成により、駆動源(例えば駆動モータ)の異常が発生した際でも、引く抜き力を増大させずに現像剤収納容器を容易に引く抜くことができる画像形成装置を提供することができる、という基本的な効果を奏する。
本実施形態では、第1の技術構成において、制御部210などの制御手段は、駆動側のカップリング85などの本体側カップリング部材と被駆動側のカップリング74などの容器側カップリング部材とが再び接触し係合し合う前に逆転動作を終了、停止するように駆動源を制御する第2の技術構成であった。
かかる第2の技術構成により、カップリング部材同士が再び噛み合うことにより、現像剤収納容器の引く抜き力が再び増大することを未然に防止できる。
また、より望ましくは、駆動側のカップリング85の爪状部材85cと、被駆動側のカップリング74の爪状部材74cとが完全に非接触状態となる角度だけ回転して停止するのが望ましい。完全に非接触状態となる角度は、予め実験等で設定される所定の角度である。
かかる第2の技術構成により、カップリング部材同士が再び噛み合うことにより、現像剤収納容器の引く抜き力が再び増大することを未然に防止できる。
また、より望ましくは、駆動側のカップリング85の爪状部材85cと、被駆動側のカップリング74の爪状部材74cとが完全に非接触状態となる角度だけ回転して停止するのが望ましい。完全に非接触状態となる角度は、予め実験等で設定される所定の角度である。
本実施形態では、第1又は第2の技術構成において、画像形成装置の情報を報知する液晶表示部39などの報知手段を備え、制御部210などの制御手段は、モータドライバ88の電圧検知素子などの負荷検知手段からの検知結果に基づいて駆動源の異常を判断し、供給用駆動モータ81などの駆動源が異常であると判断したときには、逆転動作終了後、異常を報知するように報知手段を制御する第3の技術構成であった。
かかる第3の技術構成により、操作者は、逆転動作終了後に実行すべき処置内容を適切に把握することができる。
かかる第3の技術構成により、操作者は、逆転動作終了後に実行すべき処置内容を適切に把握することができる。
本実施形態では、第3の技術構成において、制御部210などの制御手段は、駆動源の異常と判断したときには、画像形成装置の稼動停止制御を行う第4の技術構成であった。
かかる第4の技術構成により、モータロック・異常との判断を行い、サービスコール表示を行うとともに画像形成装置を稼働停止状態に制御する。これにより、サービス担当者による装置の点検によってモータ交換を含む適正な処置を行うことができる。
かかる第4の技術構成により、モータロック・異常との判断を行い、サービスコール表示を行うとともに画像形成装置を稼働停止状態に制御する。これにより、サービス担当者による装置の点検によってモータ交換を含む適正な処置を行うことができる。
本実施形態では、第1ないし第4の何れか1つに記載の技術構成において、負荷検知の回数をカウントするCPU211、RAM213などのカウント手段を備え、カウント手段にカウントされている回数は、現像剤収納容器71などの現像剤収納容器から供給される現像剤補給がなされたことが判断されたときにクリアされる第5の技術構成であった。
かかる第5の技術構成により、第1ないし第4の何れか1つに記載の判断ないし制御を確実に行える。
かかる第5の技術構成により、第1ないし第4の何れか1つに記載の判断ないし制御を確実に行える。
本実施形態では、第1ないし第5何れか1つに記載の技術構成において、現像剤収納容器71などの現像剤収納容器から供給された現像剤を一時的に貯留するサブホッパ90の現像剤貯留部90aなどの現像剤貯留部を備え、現像剤補給がなされたことは、現像剤収納容器から供給された現像剤が現像剤貯留部に存在することを検知される第6技術構成であった。
かかる第6技術構成により、現像剤貯留部に現像剤を一時的に貯留することができるので、現像剤が直ぐに無くなってしまう不具合を抑制することができる。
かかる第6技術構成により、現像剤貯留部に現像剤を一時的に貯留することができるので、現像剤が直ぐに無くなってしまう不具合を抑制することができる。
ここで、背景技術で述べた上記特許文献1について補説する。特許文献1には、現像剤の攪拌手段であるアジテータを駆動する駆動手段(DCモータ)の過負荷状態を検知し、解消する技術が開示されている。特許文献1記載の発明と本発明とは、モータロックを検知し、その後攪拌手段を繰り返し正逆回転させるという点で類似点がある。
しかしながら、特許文献1記載の発明では、ロック状態が解消されなかった場合に、現像剤収納容器(トナーカートリッジ)の引き抜き力が増大するという問題は解消できていない。即ち、攪拌手段を繰り返し正逆回転させると、本体側カップリングの爪と容器側カップリングの爪とが接触し噛み合う方向にも回転させることとなり、カップリングの爪同士が更に強固に噛み合い、爪同士の摺動力が増加してしまう。従って、現像剤収納容器(トナーカートリッジ)の引き抜き力が増大することとなり、本発明の課題を解決することはできない。
しかしながら、特許文献1記載の発明では、ロック状態が解消されなかった場合に、現像剤収納容器(トナーカートリッジ)の引き抜き力が増大するという問題は解消できていない。即ち、攪拌手段を繰り返し正逆回転させると、本体側カップリングの爪と容器側カップリングの爪とが接触し噛み合う方向にも回転させることとなり、カップリングの爪同士が更に強固に噛み合い、爪同士の摺動力が増加してしまう。従って、現像剤収納容器(トナーカートリッジ)の引き抜き力が増大することとなり、本発明の課題を解決することはできない。
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態等に記載した技術事項を適宜組み合わせたものであってもよい。
例えば、本発明は、上述したようにトナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に限らず、1成分現像剤としてのトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置にも適用ないしは準用可能である。
負荷検知手段としては、上記した各色のモータドライバ88の電圧検知素子を介して電流値を検知するものに限らず、各色の供給用駆動モータ81に流れる電流を計測する電流計を各色の供給用駆動モータ81に個別に設けたものでもよい。
報知手段としては、液晶表示部39等による目視によるものに限らず、ブザーによる吹鳴や、音声等による警告報知も含まれ、これらを併用してもよい。
選択的に係合し噛み合う本体側カップリング部材及び容器側カップリング部材は、上述したものに限らず、上記特許文献1のコンテナ側ジョイント及び駆動ユニット側ジョイントを始めとして、回動方向に一般的な遊びを持つカップリング部材であってもよい。
報知手段としては、液晶表示部39等による目視によるものに限らず、ブザーによる吹鳴や、音声等による警告報知も含まれ、これらを併用してもよい。
選択的に係合し噛み合う本体側カップリング部材及び容器側カップリング部材は、上述したものに限らず、上記特許文献1のコンテナ側ジョイント及び駆動ユニット側ジョイントを始めとして、回動方向に一般的な遊びを持つカップリング部材であってもよい。
本発明の実施の形態に適宜記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
1 感光体(潜像担持体の一例)
4 現像装置(現像手段の一例)
18 プロセスカートリッジ
21 光書込ユニット
37 操作表示部
39 液晶表示部(報知手段の一例)
70 現像剤補給装置
71 現像剤収納容器
71A 容器本体(現像剤収納部の一例)
72 搬送スクリュ
73 アジテータ(攪拌部材の一例)
73a 第1アジテータ(攪拌部材の一例)
73b 第2アジテータ(攪拌部材の一例)
74 被駆動側のカップリング(容器側カップリング部材の一例)
74a 被駆動側の第1カップリング(容器側カップリング部材の一例)
74b 被駆動側の第2カップリング(容器側カップリング部材の一例)
77 容器保持部
80 現像剤供給駆動部
81 供給用駆動モータ(駆動源の一例)
85 駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
85aK 第1駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
85bK 第2駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
88 モータドライバ
90 サブホッパ
90a 現像剤貯留部
90b 搬送部
95 現像剤検知センサ(現像剤検知手段の一例)
96 第1攪拌搬送部材
97 第2攪拌搬送部材
98 第1搬送部材
99 第2搬送部材
110 現像剤補給駆動部
111 補給用駆動モータ
115 プリンタ部駆動部
210 制御部(判断手段及び制御手段の一例)
211 CPU(判断手段及び制御手段の一例)
G 現像剤
4 現像装置(現像手段の一例)
18 プロセスカートリッジ
21 光書込ユニット
37 操作表示部
39 液晶表示部(報知手段の一例)
70 現像剤補給装置
71 現像剤収納容器
71A 容器本体(現像剤収納部の一例)
72 搬送スクリュ
73 アジテータ(攪拌部材の一例)
73a 第1アジテータ(攪拌部材の一例)
73b 第2アジテータ(攪拌部材の一例)
74 被駆動側のカップリング(容器側カップリング部材の一例)
74a 被駆動側の第1カップリング(容器側カップリング部材の一例)
74b 被駆動側の第2カップリング(容器側カップリング部材の一例)
77 容器保持部
80 現像剤供給駆動部
81 供給用駆動モータ(駆動源の一例)
85 駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
85aK 第1駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
85bK 第2駆動側のカップリング(本体側カップリング部材の一例)
88 モータドライバ
90 サブホッパ
90a 現像剤貯留部
90b 搬送部
95 現像剤検知センサ(現像剤検知手段の一例)
96 第1攪拌搬送部材
97 第2攪拌搬送部材
98 第1搬送部材
99 第2搬送部材
110 現像剤補給駆動部
111 補給用駆動モータ
115 プリンタ部駆動部
210 制御部(判断手段及び制御手段の一例)
211 CPU(判断手段及び制御手段の一例)
G 現像剤
Claims (6)
- 現像剤を収納する現像剤収納部と該現像剤収納部内の現像剤を攪拌する回転可能な攪拌部材とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器と、
前記画像形成装置本体に設けられ、回転可能な本体側カップリング部材と、
前記本体側カップリング部材を回転駆動させる駆動源と、
前記現像剤収納容器に設けられ、前記本体側カップリング部材と接触し、前記駆動源からの駆動力を前記攪拌部材に伝達する容器側カップリング部材と、
前記駆動源に掛かる負荷を検知する負荷検知手段と、
前記負荷検知手段によって前記負荷が一定以上であると検知された場合に、前記本体側カップリング部材を現像剤を攪拌すべく回転していた方向と逆方向に回転する逆転動作を行い停止するように前記駆動源を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記本体側カップリング部材と前記容器側カップリング部材とが再び接触し合う前に前記逆転動作を終了、停止するように前記駆動源を制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 画像形成装置の情報を報知する報知手段を備え、
前記制御手段は、前記負荷検知手段からの検知結果に基づいて前記駆動源の異常を判断し、前記駆動源が異常であると判断したときには、前記逆転動作終了後、異常を報知するように前記報知手段を制御することを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記駆動源の異常と判断したときには、前記画像形成装置の稼動停止制御を行うことを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
- 前記負荷検知の回数をカウントするカウント手段を備え、
前記カウント手段にカウントされている回数は、前記現像剤収納容器から供給される現像剤補給がなされたことが判断されたときにクリアされることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1つに記載の画像形成装置。 - 前記現像剤収納容器から供給された現像剤を一時的に貯留する現像剤貯留部を備え、
前記現像剤補給がなされたことは、前記現像剤収納容器から供給された現像剤が前記現像剤貯留部に存在することを検知されることであることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014248020A JP2016109916A (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014248020A JP2016109916A (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 画像形成装置 |
Publications (1)
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JP2016109916A true JP2016109916A (ja) | 2016-06-20 |
Family
ID=56123927
Family Applications (1)
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JP2014248020A Pending JP2016109916A (ja) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016109916A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020201411A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置及び画像形成装置 |
-
2014
- 2014-12-08 JP JP2014248020A patent/JP2016109916A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020201411A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | キヤノン株式会社 | モータ制御装置及び画像形成装置 |
JP7292983B2 (ja) | 2019-06-11 | 2023-06-19 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
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