JP3535538B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やファクシミ
リ、及びプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やファクシミリ、及びプリ
ンタ等の画像形成装置の一種に、感光体に形成された静
電潜像を可視像化する現像装置内に収容された現像剤と
トナーとを撹拌する現像剤撹拌部材と、上記現像装置内
に供給されるトナーを撹拌するための供給トナー撹拌部
材と、この供給トナー撹拌部材によって撹拌されたトナ
ーを上記現像装置内に供給するためのトナー供給手段と
を有する画像形成装置が知られている。

【０００３】また、感光体に形成された静電潜像を可視
像化する現像装置内に供給されるトナーを撹拌するため
の供給トナー撹拌部材と、この供給トナー撹拌部材によ
って撹拌されたトナーを上記現像装置内に供給するため
のトナー供給手段と、上記感光体上から転写紙上に転写
されたトナー像をこの転写紙上に加熱定着するための加
熱定着手段とを有する画像形成装置が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の現像
装置内に供給されるトナーのトナー収容部が比較的大き
く形成されたトナー供給手段を有する画像形成装置で
は、上記トナー収容部内にトナーが充分に収容されてい
る状態で、長い時間放置されると、このトナー収容部内
のトナーが自重などにより凝集状態になることがある。
このように、トナー供給手段のトナー収容部内のトナー
が凝集された状態では、そのトナー撹拌時における供給
トナー撹拌部材の負荷が大きくなり、この供給トナー撹
拌部材が破損することもある。

【０００５】そこで、この種の画像形成装置では、この
トナー収容部内のトナーの撹拌部材に弾性部材を用いる
ことにより、過負荷による撹拌部材の破損を防止すると
ともに、所定のタイミングで上記の供給トナー撹拌部材
を交互に繰り返し正逆回転させて、この供給トナー撹拌
部材の近傍のトナーをほぐすことにより、トナー収容部
内でのトナーの凝集を阻止するようにしている（以下、
この供給トナー撹拌部材が所定のタイミングで正逆回転
を交互に繰り返す動作を、トナーのほぐし動作とい
う）。

【０００６】この供給トナー撹拌部材によるトナーのほ
ぐし動作は、従来、画像形成装置が長時間に亘って作動
されない状態に放置された後の装置本体の電源のオン時
（これは、例えば、オフィスの始業時に画像形成装置の
電源がオンされることを想定したもである）、及び、画
像形成装置の所定のコピー枚数毎（例えば、ＡＤＦ使用
時で１５０枚毎、ＡＤＦ未使用時で５０枚毎、これは、
機種によっても異なるが、１コピー当りに要する時間に
基づいて決定され、この所定枚数のコピーに要する時間
以上経過した場合に、トナー収容部内でのトナーの凝集
が起こりやすくなることを想定している）に実行される
ように設定されている。

【０００７】なお、このような供給トナー撹拌部材によ
るトナーのほぐし動作は、上述のように、本来、トナー
収納部内でのトナーの凝集を阻止することを目的とした
動作であり、このほぐし動作によって、トナー収容部内
のトナーが現像装置内へ流出することは、現像剤のトナ
ー濃度を一定に維持する上で好ましくない。

【０００８】このため、このようなほぐし動作を行なう
画像形成装置では、この供給トナー撹拌部材のほぐし動
作によって、トナー収容部内のトナーが現像装置内へ流
出しないようにするために、この供給トナー撹拌部材に
よって撹拌されたトナーを上記現像装置内に供給するた
めのトナー供給手段、例えば、トナー搬送スクリューの
逆転時間を正転時間よりも多くしている（このトナー搬
送スクリューの正転により、トナー収容部内のトナーが
現像装置内に供給される）。

【０００９】しかしながら、従来の画像形成装置では、
上述のようにして、このほぐし動作によるトナー収容部
内のトナーの現像装置内への流出防止対策を構じている
にも拘らず、１回のほぐし動作で、最大、１．５ｇ程度
のトナーが現像装置内へ流出する。

【００１０】このため、従来の画像形成装置では、その
ほぐし動作により現像装置に流出したトナーが、現像剤
（キャリア）と充分に混合・撹拌されずに浮遊トナーと
なって移動するため、トナー飛散や地汚れなどの異常が
発生し易い。

【００１１】また、従来の画像形成装置では、そのほぐ
し動作を電源のオン時に実行するように構成しているた
め、トナーのほぐし動作を必要としないような場合で
も、その電源がオン／オフされる度にほぐし動作が実行
されて、その都度、現像装置内へトナーが流出され、例
えば、この電源のオン／オフ操作を、ｎ回行なうと、現
像装置内へ１．５ｇ×ｎの大量のトナーが流出すること
になり、その現像装置内のトナー量が多くなって、トナ
ー飛散や地汚れなどの異常が発生する。

【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、トナーのほぐし動作により現像
装置内へ流出したトナーの浮遊トナー化、もしくは、ト
ナーのほぐし動作による現像装置内へのトナーの無駄な
流出を防止して、トナー飛散や地汚れの無い安定した画
像の得られる画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、感光
体に形成された静電潜像を可視像化する現像装置内に収
容されたキャリアとトナーとからなる現像剤を撹拌する
現像剤撹拌部材と、上記現像装置内に供給されるトナー
を撹拌するための弾性部材からなる供給トナー撹拌部材
と、この供給トナー撹拌部材によって撹拌されたトナー
をトナー収容部から上記現像装置内に供給するためのス
クリューからなるトナー供給手段とを有し、上記供給ト
ナー撹拌部材が所定のタイミングで正逆回転を交互に繰
り返してトナーのほぐし動作を行なう画像形成装置であ
って、上記供給トナー撹拌部材のほぐし動作時に、上記
トナー供給手段を停止し上記現像剤撹拌部材を作動させ
る構成とする。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載の画像形
成装置において、可視像化されたトナー像を上記感光体
にから転写紙に転写し、この転写された転写紙上のトナ
ー像をこの転写紙に加熱定着するための加熱定着手段を
有し、上記供給トナー撹拌部材は電源のオン時に上記ほ
ぐし動作を行ない、上記加熱定着手段が比較的短い時間
で定着可能な温度に立ち上がる場合の上記電源のオン時
における上記ほぐし動作を禁止する構成とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、上記供給トナー撹拌部材のほ
ぐし動作時に、上記現像剤撹拌部材が作動されるので、
そのほぐし動作により現像装置に流出したトナーが、現
像剤（キャリア）と充分に混合・撹拌される。

【００１６】また、本発明によれば、上記加熱定着手段
が比較的短い時間で定着可能な温度に立ち上がる場合の
上記電源のオン時における上記供給トナー撹拌部材のほ
ぐし動作が禁止されるので、上述の加熱定着手段が比較
的短い時間で定着可能な温度に立ち上がる場合のよう
に、装置本体の電源がオフされてから、さほど時間が経
過しておらず、トナーのほぐし動作を必要としないよう
な場合には、その電源がオン／オフされても、トナーの
ほぐし動作が実行されず、現像装置内へトナーの流出が
回避される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。本発明の画像形成装置の実施例としてのカラ
ー複写装置の概略構成を図１に、また、このカラー複写
装置の感光体及び中間転写ベルト回りの概略構成を図２
に示す。

【００１８】先ず、本実施例のカラー複写装置における
構成及び動作について説明する。図１及び図２におい
て、カラー複写装置のカラー画像読み取り装置（以下、
カラースキャナーと称す）１は、照明ランプ４，ミラー
群５，及び、レンズ６からなる照明・ミラー光学系を介
して、カラーセンサー７に原稿３の画像を結像して、例
えば、ブルー（青）Ｂ，グリーン（緑）Ｇ，レッド
（赤）Ｒ色分解光毎に原稿３のカラー画像情報を読み取
り、原稿３の画像を電気的な画像信号に変換する。

【００１９】本実施例におけるカラーセンサー７は、
Ｂ，Ｇ，Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光電変換素子
で構成されており、Ｂ，Ｇ，Ｒの３色を同時に読み取る
機能を有している。

【００２０】そして、このカラースキャナー１で得た
Ｂ，Ｇ，Ｒの色分解画像信号強度レベルを基にして、図
示しない画像処理部で色変換処理を行い、ブラック（以
下、ＢＫと記す），シアン（以下、Ｃと記す），マゼン
タ（以下、Ｍと記す），イエロー（以下、Ｙと記す）の
カラー画像データを得る。

【００２１】このカラー画像データを、次に述べるカラ
ー画像形成装置（以下、カラープリンターと称す）２に
よって、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色のトナーで顕像化を行
い、最終的なカラーコピーとする。

【００２２】なお、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画像データを得
るためのカラースキャナー１の動作方式は、カラープリ
ンター２の動作とタイミングを取ったスキャナースター
ト信号を受けて、上記の照明・ミラー光学系が図１の矢
印方向へ移動して原稿３を走査し、その１回の走査毎に
１色の画像データを得る。

【００２３】この照明・ミラー光学系の動作（原稿走
査）を合計４回繰り返すことによって、４色の画像デー
タを順次得る。そして、これらの各画像データを基にし
て、カラープリンター２によって、その都度ＢＫ，Ｃ，
Ｍ，Ｙの各色のトナーで順次顕像化し、これらの顕像化
された各色のトナー像を重ね合せて、４色のフルカラー
画像を形成する。

【００２４】カラープリンター２の書き込み光学ユニッ
ト８は、カラースキャナー１からのカラー画像データを
光信号に変換して、原稿３の画像に対応した光書き込み
を行い、感光体ドラム９に各色毎の読み取り画像データ
に対応した静電潜像を形成する。

【００２５】この書き込み光学ユニット８は、レーザー
８ａ，レーザー８ａの発光駆動制御部（図示せず），ポ
リゴンミラー８ｂ，ポリゴンミラー８ｂの回転用モータ
８ｃ，ｆ／θレンズ８ｄ，及び、反射ミラー８ｅ等で構
成されている。

【００２６】感光体ドラム９は、図１において反時計方
向に回転し、その周囲には、感光体クリーニングユニッ
ト（クリーニング前除電器を含む）１０，除電ランプ１
１，帯電器１２，電位センサー１３，ＢＫ現像器１４，
Ｃ現像器１５，Ｍ現像器１６，Ｙ現像器１７，現像濃度
パターン検知器１８，中間転写ベルト１９などが配置さ
れている。

【００２７】ここで、各現像器１４，１５，１６，１７
は、図２に示すように、感光体ドラム９上に形成された
静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム９
の表面に接触させて回転する現像スリーブ１４ａ，１５
ａ，１６ａ，１７ａと、現像剤を汲み上げ・撹拌するた
めに回転する現像パドル１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７
ｂ、及び、現像剤のトナー濃度検知センサー１４ｃ，１
５ｃ，１６ｃ，１７ｃなどで構成されている。

【００２８】これらの現像器１４，１５，１６，１７
は、待機状態では、各現像スリーブ１４ａ，１５ａ，１
６ａ，１７ａ上の現像剤が、全て穂切り状態（現像不能
状態）なっており、現像動作時には、各現像スリーブ１
４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ上の現像剤が、所定のカ
ラー画像形成順序、例えば、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順序に
従って、順次穂立ち状態（現像可能状態）になって、Ｂ
Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの各色のトナーにより、感光体ドラム９
上に形成された静電潜像を順次現像する。但し、上記の
画像形成順序は、これに限定されるものではない。

【００２９】図１及び図２において、コピー動作が開始
されると、カラースキャナー１により、所定のタイミン
グでＢＫの画像データの読み取りがスタートし、この画
像データに基づいて、レーザー光による光書き込み・潜
像形成が開始される（以下、ＢＫ画像データによる静電
潜像をＢＫ潜像と称し、同様に、Ｃ画像データによる静
電潜像をＣ潜像、Ｍ画像データによる静電潜像をＭ潜
像、Ｙ画像データによる静電潜像をＹ潜像と称す）。

【００３０】そして、このＢＫ潜像の先端部から現像可
能とすべく、ＢＫ現像器１４の現像位置にＢＫ潜像の先
端部が到達する前に、現像スリーブ１４ａの回転を開始
して現像剤の穂立てを行い、ＢＫ潜像をＢＫトナーで現
像する。

【００３１】この後、このＢＫ潜像領域の現像動作を続
け、ＢＫ潜像の後端部がＢＫ現像位置を通過した時点
で、速やかにＢＫ現像スリーブ１４ａ上の現像剤に穂切
りを行い、このＢＫ現像器１４を現像不能状態にする。
このＢＫ現像器１４の動作は、少なくとも、次のＣ画像
データによるＣ潜像の先端部がＣ現像器１５の現像位置
に到達する前に完了させる。なお、ＢＫ現像器１４の現
像剤の穂切りは、現像スリーブ１４ａの回転方向を、現
像動作中とは逆方向に切り替えることで行う。

【００３２】このようにして感光体ドラム９上に形成さ
れたＢＫトナー像は、感光体ドラム９の回転に同期して
等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に転写さ
れる（以下、この感光体ドラム９から中間転写ベルト１
９へのトナー像の転写動作をベルト転写と称す）。

【００３３】このベルト転写は、感光体ドラム９と中間
転写ベルト１９との接触状態において、転写バイアスロ
ーラ２０に所定のバイアス電圧を印加することにより行
う。なお、中間転写ベルト１９には、感光体ドラム９に
順次形成するＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面に
順次位置合わせして、４色重ねのベルト転写画像を形成
し、その後、この４色重ねのベルト転写画像を転写紙に
一括転写する。この中間転写ベルトユニットの構成・動
作については後述する。

【００３４】ところで、感光体ドラム９側では、上記の
ＢＫ工程の次にＣ工程が実行されるが、このＣ工程で
は、所定のタイミングでＣ画像データの読み取りがスタ
ートし、このＣ画像データに基づいて、レーザー光によ
る光書き込み・潜像形成が開始される。

【００３５】Ｃ現像器１５は、その現像位置に対して、
先のＢＫ潜像の後端部が通過した後で、且つ、Ｃ潜像の
先端部が到達する前に、現像スリーブ１５ａの回転を開
始して現像剤の穂立てを行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像
する。

【００３６】この後、このＣ潜像領域の現像動作を続
け、先のＢＫ現像器１４の場合と同様に、Ｃ潜像の後端
部がＣ現像位置を通過した時点で、速やかにＣ現像スリ
ーブ１４ａ上の現像剤に穂切りを行い、このＣ現像器１
５を現像不能状態にする。このＣ現像器１５の動作は、
少なくとも、次のＭ画像データによるＭ潜像の先端部が
Ｍ現像器１６の現像位置に到達する前に完了させる。

【００３７】次いで、上述のＢＫ工程及びＣ工程と同様
にして、次のＭ工程及びＹ工程の動作が順次実行され
る。なお、これらのＭ工程及びＹ工程については、それ
ぞれの画像データの読み取り、潜像形成、及び、現像の
動作が、上述のＢＫ工程及びＣ工程と同様であるので、
それらの説明は省略する。

【００３８】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、図２に示すように、駆
動ローラ２１，ベルト転写バイアスローラ２０，及び、
従動ローラ群によって張架されており、図示しない駆動
モータにより後述するように駆動制御される。

【００３９】この中間転写ベルト１９の周囲には、ベル
ト上に転写されたトナー像を除去してベルトを浄化する
ためのベルトクリーニングユニット２２、及び、ベルト
上に転写されたトナー像を転写紙上に転写させるための
紙転写ユニット２３が配置されている。

【００４０】ベルトクリーニングユニット２２は、ブラ
シローラ２２ａ，ゴムブレード２２ｂ，及び、ベルトか
らの接離機構２２ｃなどで構成されており、１色目のＢ
Ｋ画像をベルト転写してから、２色目、３色目、及び、
４色目のそれぞれの画像をベルト転写している間は、接
離機構２２ｃによってベルト面から離間されている。

【００４１】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３ａ，ローラクリーニングブレード２３ｂ，及
び、ベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されてい
る。ここで、紙転写バイアスローラ２３ａは、通常は中
間転写ベルト１９面から離間しており、中間転写ベル１
９上に転写された４色の重ね合せ画像を、転写紙に一括
転写する時にタイミングを取って接離機構２３ｃで押圧
され、この紙転写バイアスローラ２３ａに所定のバイア
ス電圧が印加されることによって、中間転写ベル１９上
に転写された４色の重ね合せ画像を転写紙２４に一括転
写する。

【００４２】なお、転写紙２４は、図１に示すように、
給紙ローラ２５及びレジストローラ２６によって、中間
転写ベル１９上に転写された４色の重ね合せ画像の先端
部が紙転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙さ
れる。

【００４３】ところで、本実施例の中間転写ベルト１９
の動作は、１色目のＢＫトナー像のベルト転写がトナー
像の後端部まで終了した後の動作方式として、往復動作
方式（クイックリターン方式）を適用している。

【００４４】この往復動作方式では、先ず、ＢＫトナー
像のベルト転写が終了した時点で、感光体ドラム９の表
面から中間転写ベルト１９を離間させ、そして、この中
間転写ベルト１９の往動（正回転）を停止させると同時
に、中間転写ベルト１９を逆方向に高速リターン（逆回
転）させる。この中間転写ベルト１９のリターンは、中
間転写ベルト１９面上のＢＫトナー像の先端位置が、ベ
ルト転写相当位置を逆方向に通過し、更に、予め設定さ
れた距離分を移動した後に停止させて、待機状態にす
る。次に、感光体ドラム９側のＣトナー像の先端が、ベ
ルト転写位置より手前の所定位置に到達した時点で、中
間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさせる。ま
た、この時、感光体ドラム９面に中間転写ベルト１９を
再び接触させる。この場合も、Ｃトナー像が中間転写ベ
ルト１９上でＢＫトナー像に正確に重なるような条件に
制御してベルト転写を行う。その後、上述と同様な動作
によって、Ｍ画像工程及びＹ画像工程を実行して、４色
重ねのベルト転写画像を得る。そして、４色目のＹトナ
ー像のベルト転写工程に引き続いて、中間転写ベルト１
９をリターンせずにそのままの速度で往動して、中間転
写ベルト１９上の４色重ねのトナー像を転写紙２４上に
一括転写する。

【００４５】さて、中間転写ベルト１９面から４色重ね
トナー像を一括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニッ
ト２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロー
ルされた定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂとで、ト
ナー像が溶融定着されて、フルカラーコピーとなってコ
ピートレイ２９上に搬出される。

【００４６】一方、ベルト転写後の感光体ドラム９は、
図２に示すように、クリーニング前除電器１０ａ，ブラ
シローラ１０ｂ，及び、ゴムブレード１０ｃなどで構成
された感光体クリーニングユニット１０によって表面を
クリーニングされ、更に、除電ランプ１１により均一に
除電される。

【００４７】また、転写紙２４にトナー像を転写した後
の中間転写ベルト１９は、ベルトクリーニングユニット
２２が接離機構２２ｃで押圧されることにより、その表
面がクリーニングされる。

【００４８】なお、リピートコピー時は、カラースキャ
ナー１の動作、及び、感光体ドラム９への画像形成は、
１枚目のＹ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイ
ミングで２枚目のＢＫ（１色目）画像工程を実行する。
また、中間転写ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画
像の転写紙２４への一括転写工程に引き続き、ベルトク
リーニングユニット２２でクリーニングされた領域に、
２枚目のＢＫトナー像がベルト転写されるようにする。
その後、１枚目の画像形成動作と同様にして、２枚目の
フルカラーコピーを得る。

【００４９】図１に示す転写紙カセット３０，３１，３
２，３３には、各種サイズの転写紙が収納されており、
これらの転写紙は、図示しない操作パネルで指定された
サイズ紙の収納カセットから、所定のタイミングを取っ
てレジストローラ２６方向に給紙・搬送される。また、
ＯＨＰ用紙や厚紙などの転写紙は、手差し給紙トレイ３
４を使用して給紙される。

【００５０】以上の動作は、４色フルカラーコピーを得
るためのコピーモードであるが、３色コピーモードある
いは２色コピーモードの場合には、指定された色と回数
の分について、上述と同様な動作を行う。また、単色コ
ピーモードの場合には、所定枚数が終了するまでの間、
その色の現像器のみを現像可能状態（現像剤の穂立て状
態）にし、中間転写ベルト１９は、感光体ドラム９面に
接触させたまま往動方向に一定速度で駆動し、更に、中
間転写ベルト１９にベルトクリーニングユニット２２を
接触させたままの状態で、コピー動作を行う。

【００５１】図３は、感光体ドラム９の軸方向に対して
垂直な方向から見た感光体ドラム９、現像器、及び、後
述するトナー供給手段としてのトナーホッパユニット４
０の概略構成図である。なお、各現像器１４，１５，１
６，１７は、それぞれ同様に構成されているので、ここ
では、現像器としてＹ現像器１７を例にとって説明す
る。図３において、Ｙ現像器１７（正確には現像スリー
ブ１７ａ）は、感光体ドラム９に対して、ある一定のギ
ャップを保って配設されている。現像スリーブ１７ａ
は、現像器１７の側板間に支持された軸の一端（図３の
左側）に取付けられたギヤ１７１を介して、スリーブモ
ータ１７２により正転（現像時）、逆転（穂切り時）駆
動される。現像パドル１７ｂは、いわゆるデュアルミキ
サーであり、外側スクリューパドル１７３と、内側スク
リューパドル１７４とが、回転時に現像剤を互いに逆方
向に搬送するように構成されている。

【００５２】現像剤は、外側スクリューパドル１７３の
端部付近（図３の右側）に形成された現像剤取り入れ口
１７５から内部に入り、内側スクリューパドル１７４の
回転により、現像パドル１７ｂ内部を手前側から後側
（図３の右側から左側）に向けて搬送され、後側（図３
の左側）に形成された現像剤排出部１７６から外側に出
る。外側に出た現像剤は、外側スクリューパドル１７３
の回転により、後側から手前側（図３の左側から右側）
に搬送されて、供給されたトナーを均一に分散し、トナ
ーの均一な帯電を行なう。現像パドル１７ｂは、外側ス
クリューパドル１７３の後側（図３の左側）に設けられ
たギヤ１７７ａを介して、パドルモータ１７８により駆
動される。また、内側スクリューパドル１７４は、手前
側（図３の右側）に設けられたギヤ１７７ｂ，１７７
ｃ，１７７ｄにより駆動される。

【００５３】現像パドル１７ｂの近傍で現像スリーブ１
７ａの長手方向の略中央部にトナー濃度センサー１７ｃ
が設けられている。このトナー濃度センサー１７ｃは、
Ｙ現像器１７内に存在する現像剤の透磁率変化に基づい
てトナー濃度を検知する。トナー濃度センサー１７ｃに
よって検知されたトナー濃度値は基準値と比較され、そ
の結果、Ｙ現像器１７内のトナー濃度が一定値を下回っ
てトナー不足状態となった場合には、その不足分に対応
した大きさのトナー供給信号がトナー供給回路に出力さ
れるようになっている。

【００５４】トナーホッパユニット４０は、内部に供給
用トナーを収容しており、トナー搬送供給手段としての
トナー搬送スクリュー４２は、一端に設けられたギヤ４
２１を介して、トナー供給モータ４３からの駆動力が伝
えられて回転し、Ｙ現像器１７に形成されたトナー供給
口１７９から現像部にトナー供給を行なう。

【００５５】次に、トナーホッパユニット４０について
説明する。図４は、トナーホッパユニット４０の概略構
成図である。このトナーホッパユニット４０は、ＢＫ現
像器１４用のトナーホッパユニット４０ＢＫ、Ｃ現像器
１５用のトナーホッパユニット４０Ｃ、Ｍ現像器１６用
のトナーホッパユニット４０Ｍ、Ｙ現像器１７用のトナ
ーホッパユニット４０Ｙから構成されている。なお、各
トナーホッパユニット４０ＢＫ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０
Ｙの構成は、それぞれ略同じである（但し、本実施例に
おいては、トナーホッパユニット４０ＢＫのみが、２つ
のトナー撹拌手段を有している）ので、以下、Ｙ現像器
１７用のトナーホッパユニット４０Ｙを例にとって説明
する。

【００５６】トナーホッパユニット４０Ｙには、内部に
収容された供給用トナー４１（図３参照）をほぐし撹拌
するトナー撹拌手段としてのアジテータ４４が、一端を
軸にして回転可能に配設されている。このアジテータ４
４は、図５に示すように、複数の同形状の羽根部と端部
の大きな羽根部とに分割して形成された撹拌羽根４４１
が、軸４４２に固定部材４４３によって固定されて取付
けられている。

【００５７】なお、本実施例における撹拌羽根４４１
は、ゴムなどの弾性部材からなる材質で構成されてい
る。このように、撹拌羽根４４１を弾性部材で構成する
ことによって、トナーホッパユニット４０Ｙ内のトナー
が、長時間に亘る放置や振動により凝集しても、この凝
集したトナーを有効にほぐすことができる。また、トナ
ーホッパユニット４０Ｙのアジテータ４４の下方には、
トナー搬送スクリュー４２が設けられている。

【００５８】次に、アジテータ４４とトナー搬送スクリ
ュー４２の駆動について説明する。トナーホッパユニッ
ト４００Ｙには、トナー供給モータ４３が設けられてい
る。このトナー供給モータ４３は、その駆動軸に固定さ
れた駆動ギヤが、大径の歯車４５１及び小径の歯車４５
２からなるハスバ歯車４５の大径の歯車４５１に噛み合
っている。また、アジテータ４４は、その軸４４２の端
部に固定されたギヤ４４４が、ハスバ歯車４５の小径の
歯車４５２に噛み合っている。

【００５９】トナー搬送スクリュー４２には、その端部
にギヤ４２１が取付けられている（図３参照）。

【００６０】また、ギヤ４２１とギヤ４４４との間に
は、それぞれに噛み合うように、ギヤ４６が配設されて
いる。

【００６１】以上の構成において、前述のようにトナー
濃度センサー１７ｃ（図３参照）からのトナー供給信号
がトナー供給回路に出力されると、図４において、トナ
ー供給モータ４３が回転を始め、その駆動力が、ハスバ
歯車４５、ギヤ４４，４６，４２１へと伝達され、アジ
テータ４４とトナー搬送スクリュー４２とが、それぞれ
回転駆動される。なお、本実施例におけるアジテータ４
４とトナー搬送スクリュー４２の回転数は、それぞれ、
３４．６ｒｐｍ、１００ｒｐｍとなるように設定した。

【００６２】次に、トナーホッパユニット４０ＹとＹ現
像器１７との結合部について説明する。図６は、トナー
ホッパユニット４０ＹＹ現像器１７との結合部における
動作説明図である。図６において、トナーホッパユニッ
ト４０Ｙは、トナー収容室５１と、トナーホッパユニッ
ト４０Ｙの下部に設けられた送り出しパイプ５２と、こ
の送り出しパイプ５２内に挿入されており回転時に図６
（ａ）の矢印方向にトナーを搬送するトナー搬送スクリ
ュー４２と、送り出しパイプ５２の外周に摺動自在に取
付けられた外筒５３と、外筒５３よりも僅かに小径に形
成されて外筒５３と衝合可能にトナー搬送スクリュー４
２の先端部に装着されたパッキン部材５４と、トナー搬
送スクリュー４２へ駆動力を伝達するギヤ４２１と、外
筒５３をパッキン部材５４に付勢するスプリング５５
と、送り出しパイプ５２の外周に付着したトナーを払拭
するワイパー部材５６とを有している。

【００６３】ここで、トナーホッパユニット４０Ｙが、
図示しない移動手段によって移動され、図６（ｂ）に示
すように、この移動によりＹ現像器１７とトナーホッパ
ユニット４０Ｙが互いに接近するとき、図６（ｃ）に示
すように、外筒５３がＹ現像器１７の搬入通路部材１７
ｄの内突部１７１ｄ衝合して、パッキン部材５４と離間
し、図６（ｄ）に示すように、送り出しパイプ５２と搬
入通路部材１７ｄが連通して、トナーホッパユニット４
０ＹからＹ現像器１７へのトナー供給経路が接続され
る。すなわち、トナーホッパユニット４０Ｙは、Ｙ現像
器１７と接近、離間して搬入通路部材１７ｄに着脱自在
に係合し、これにより、トナーホッパユニット４０Ｙか
らＹ現像器１７へのトナー供給経路が接続及び切断され
るようになっている。なお、以上の構成は、他のトナー
ホッパユニット４０ＢＫ，４０Ｃ，４０Ｍと、それぞれ
のＢＫ現像器１４，Ｃ現像器１５，Ｍ現像器１６との間
でも同じであるので、それらの構成については、その説
明を省略する。

【００６４】ところで、本実施例に示したように、各現
像器内に供給されるトナーのトナー収容室５１が比較的
大きく形成されたトナー供給手段を有する画像形成装置
では、トナー収容室５１内にトナーが充分に収容されて
いる状態で、長い時間放置されると、このトナー収容室
５１内のトナーが自重などにより凝集状態になることが
ある。このように、トナー供給手段のトナー収容室５１
内のトナーが凝集された状態では、そのトナー撹拌時に
おけるアジテータ４４の負荷が大きくなり、このアジテ
ータ４４が破損することもある。

【００６５】そこで、この種の画像形成装置では、前述
したように、このトナー収容室５１内のトナーの撹拌羽
根４４１に弾性部材を用いることにより、過負荷による
アジテータ４４の破損を防止するとともに、所定のタイ
ミングでアジテータ４４を交互に繰り返し正逆回転させ
て、このアジテータ４４の近傍のトナーをほぐすことに
より、トナー収容室５１内でのトナーの凝集を阻止する
ようにしている（この供給用トナー４１のアジテータ４
４が所定のタイミングで正逆回転を交互に繰り返す動作
を、トナーのほぐし動作という）。

【００６６】しかしながら、従来の画像形成装置では、
このほぐし動作によりトナーが現像器内へ流出する。こ
のため、従来の画像形成装置では、そのほぐし動作によ
り現像装置に流出したトナーが、現像剤（キャリア）と
充分に混合・撹拌されずに浮遊トナーとなって移動する
ため、トナー飛散や地汚れなどの異常が発生し易い。ま
た、従来の画像形成装置では、そのほぐし動作を電源の
オン時に実行するように構成しているため、トナーのほ
ぐし動作を必要としないような場合でも、その電源がオ
ン／オフされる度にほぐし動作が実行されて、その都
度、現像装置内へトナーが流出されため、その現像装置
内のトナー量が多くなって、トナー飛散や地汚れなどの
異常が発生する。

【００６７】そこで、本発明者は、この供給用トナー４
１のほぐし動作による現像器内へのトナー流出量を調べ
るとともに、このほぐし動作によるトナー流出の影響を
最小限に押えることを目的として、次のような実験を試
みた。実験方法としては、 （１）トナーホッパユニット４０から、１分間連続でト
ナー供給を行なう。 （２）その後、装置本体からハーネスをトナー供給モー
タ４３に接続し、電源オン／オフによるほぐし動作（１
０サイクル）を行ない、その時の現像器内へのトナー流
出量を測定する。 （３）そして、再び、トナーホッパユニット４０から、
１分間連続でトナー供給を行なう。 （４）その後、装置本体からハーネスをトナー供給モー
タ４３に接続し、電源オン／オフによるほぐし動作（５
サイクル）を行ない、その時の現像器内へのトナー流出
量を測定する。 （５）以上の（１）〜（４）までの操作を、各色のトナ
ーホッパユニットについて、それぞれの供給用トナーが
なくなるまで繰り返し実行する。

【００６８】ここで、現状におけるほぐし動作（トナー
ホッパユニット４０の１サイクルのほぐし動作を図７に
示す）は、 （１）電源投入（オン）時に、１０サイクルのほぐし動
作を行なっている。 （２）次いで、５０枚以上のジョブ（コピー）終了後
に、５サイクルのほぐし動作を行なっている。 （３）なお、ＡＤＦ使用時には、コピー１５０枚目に、
５サイクルのほぐし動作を行なっている。 （４）また、上記のほぐし動作時には、現像パドル１４
ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂが停止している。 （５）更に、電源のオン／オフ時に、常にほぐし動作が
実行される。ように設定されている。

【００６９】このような実験を試みたところ、ＢＫ，
Ｃ，Ｍ，Ｙの各色のトナーホッパユニットにおける、ホ
ッパ内トナー量と、ほぐし動作時補給量（トナー流出
量）との関係、ならびに、ほぐし動作１０サイクル及び
５サイクル当りのトナー流出量の平均及びＭＡＸ（最大
量）は、図８乃至図１１に示すような結果となった。

【００７０】ここで、例えば、Ｃトナーホッパユニット
４０Ｃの場合には、図９に示すように、そのほぐし動作
によるＣ現像器１５内へのＣトナーの流出量は、１０サ
イクルでＭＡＸ１．５ｇ、５サイクルでＭＡＸ０．８ｇ
（０．８ｇは、トナー濃度換算で０．２％）となり、か
なりのトナー飛散や地汚れが懸念される。

【００７１】そこで、本発明においては、 （１）電源投入（オン）時に、５サイクルのほぐし動作
を行う。 （２）次いで、５０枚以上のジョブ（コピー）終了後
に、５サイクルのほぐし動作を行なう。 （３）なお、ＡＤＦ使用時には、コピー１５０枚目に、
５サイクルのほぐし動作を行なう。 （４）また、上記のほぐし動作時には、現像パドル１４
ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂを回転させる。 （５）更に、電源のオン／オフ時に、定着ローラ２８ａ
の定着温度が高い状態（ここでは、１１０Ｃ以上）の場
合には、電源をオン／オフしてもほぐし動作を実行しな
い。ように設定を変更して、ほぐし動作を行なうように
した。

【００７２】この結果、本実施例によれば、 （１）電源投入時のほぐし動作を５サイクルとしたの
で、この電源投入時における現像器内へのトナー流出量
が半減される。 （２）トナーのほぐし動作時に、現像パドル１４ｂ，１
５ｂ，１６ｂ，１７ｂが回転されるので、ほぐし動作に
よって現像器内に流出したトナーが、この現像パドルの
回転によりすぐに現像在中に移動するので、トナーとキ
ャリアが混合・撹拌され易く、トナー飛散や地汚れの発
生が防止される。 （３）定着ローラ２８ａの定着温度が高く、電源の再投
入による定着温度の立上りが比較的早い場合には、電源
をオン／オフしてもほぐし動作が実行されないので、こ
のようなトナーの凝集の虞れの無い比較的短時間の間
に、複数回に亘って電源がオン／オフされても、現像器
内へトナーが流出することが無い。

【００７３】

【発明の効果】本発明によれば、ほぐし動作によって現
像器内に流出したトナーによるトナー飛散や地汚れの発
生を防止できる。また、電源の再投入による定着温度の
立上りが比較的早い場合における現像器内へのトナーの
無駄な流出を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像形成装置の概略断面図である。

【図２】上記画像形成装置における感光体ドラム周辺の
概略拡大断面図である。

【図３】上記画像形成装置における感光体ドラムの軸方
向に対して垂直な方向から見た感光体ドラム、現像器、
及びトナーホッパユニットの概略構成図である。

【図４】上記トナーホッパユニットの駆動系の概略構成
図である。

【図５】上記トナーホッパユニットのアジテータの正面
図（ａ）、及び側面図（ｂ）である。

【図６】上記トナーホッパユニットのトナー搬送供給部
の概略構成図（ａ）、上記トナーホッパユニットと現像
器の接続前の説明図（ｂ）、上記トナーホッパユニット
と現像器の接続時の説明図（ｃ）、上記トナーホッパユ
ニットと現像器の接続後のトナー供給時の説明図（ｄ）
である。

【図７】上記トナーホッパユニットの１サイクルのほぐ
し動作を示すタイミングチャートである。

【図８】ＢＫトナーのトナーホッパユニットにおける、
ホッパ内トナー量とほぐし動作時補給量（トナー流出
量）との関係を示すグラフ（ａ）、ならびに、ほぐし動
作１０サイクル及び５サイクル当りのトナー流出量の平
均及びＭＡＸ（最大量）を示す表（ｂ）である。

【図９】Ｃトナーのトナーホッパユニットにおける、ホ
ッパ内トナー量とほぐし動作時補給量（トナー流出量）
との関係を示すグラフ（ａ）、ならびに、ほぐし動作１
０サイクル及び５サイクル当りのトナー流出量の平均及
びＭＡＸ（最大量）を示す表（ｂ）である。

【図１０】Ｍトナーのトナーホッパユニットにおける、
ホッパ内トナー量とほぐし動作時補給量（トナー流出
量）との関係を示すグラフ（ａ）、ならびに、ほぐし動
作１０サイクル及び５サイクル当りのトナー流出量の平
均及びＭＡＸ（最大量）を示す表（ｂ）である。

【図１１】Ｙトナーのトナーホッパユニットにおける、
ホッパ内トナー量とほぐし動作時補給量（トナー流出
量）との関係を示すグラフ（ａ）、ならびに、ほぐし動
作１０サイクル及び５サイクル当りのトナー流出量の平
均及びＭＡＸ（最大量）を示す表（ｂ）である。

【符号の説明】

９ 感光体ドラム １４ ブラック現像器 １４ａ ブラック現像器の現像スリーブ １４ｂ ブラック現像器の現像パドル １５ シアン現像器 １５ａ シアン現像器の現像スリーブ １５ｂ シアン現像器の現像パドル １６ マゼンタ現像器 １６ａ マゼンタ現像器の現像スリーブ １６ｂ マゼンタ現像器の現像パドル １７ イエロー現像器 １７ａ イエロー現像器の現像スリーブ １７ｂ イエロー現像器の現像パドル ２８ａ 定着ローラ ４０ トナーホッパユニット ４０ＢＫ ブラックトナーのトナーホッパユニット ４０Ｃ シアントナーのトナーホッパユニット ４０Ｍ マゼンタトナーのトナーホッパユニット ４０Ｙ イエロートナーのトナーホッパユニット ４１ 供給用トナー ４２ トナー搬送スクリュー ４３ トナー供給モータ ４４ アジテータ ５１ トナー収容室 ５２ 送り出しパイプ １７３ 外側スクリューパドル １７４ 内側スクリューパドル １７５ 現像剤取り入れ口 １７６ 現像剤排出部 １７８ パドルモータ １７９ トナー供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−248369（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−122962（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−176881（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体に形成された静電潜像を可視像化す
   る現像装置内に収容されたキャリアとトナーとからなる
   現像剤を撹拌する現像剤撹拌部材と、上記現像装置内に
   供給されるトナーを撹拌するための弾性部材からなる供
   給トナー撹拌部材と、この供給トナー撹拌部材によって
   撹拌されたトナーをトナー収容部から上記現像装置内に
   供給するためのスクリューからなるトナー供給手段とを
   有し、上記供給トナー撹拌部材が所定のタイミングで正
   逆回転を交互に繰り返してトナーのほぐし動作を行なう
   画像形成装置であって、上記供給トナー撹拌部材のほぐ
   し動作時に、上記トナー供給手段を停止し上記現像剤撹
   拌部材を作動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、可
   視像化されたトナー像を上記感光体にから転写紙に転写
   し、この転写された転写紙上のトナー像をこの転写紙に
   加熱定着するための加熱定着手段を有し、上記供給トナ
   ー撹拌部材は電源のオン時に上記ほぐし動作を行ない、
   上記加熱定着手段が比較的短い時間で定着可能な温度に
   立ち上がる場合の上記電源のオン時における上記ほぐし
   動作を禁止することを特徴とする画像形成装置。