JP5114165B2 - Development device - Google Patents
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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。 The present invention includes a plurality of toner cartridges that store replenishment toners, and a plurality of developing devices that perform image forming processing using the replenishment toners supplied from the plurality of toner cartridges. The present invention relates to a developing device in which a replenishing toner is conveyed by a screw in a horizontal direction in a toner replenishing path to the developing unit.
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)。 Conventionally, developing devices used in image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, or multifunction devices that are functionally combined with these include yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and the like. A plurality of developing units are arranged in parallel and one endless shape is opposed to each developing unit, such as a tandem type color printer that performs image formation using four color toners of black (K). A transfer belt (or a transport belt) is arranged, and toner is transferred to the surface of transfer paper in the transport process by the rotational movement of the transfer belt (see, for example, Patent Document 1).
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。 At this time, each developing device is provided with a toner sensor for detecting the toner amount in the developing device, and the replenishing toner is supplied from the toner container containing the replenishing toner to the developing device according to the detection result of the toner sensor. It is replenished.
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。 Further, when replenishing toner from the toner container to the developing device, the toner discharge port of the toner container and the toner receiving port of the developing device are taken into consideration due to the layout of various components in the image forming apparatus main body. The entrance may be displaced in the horizontal direction for each color.
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。
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。 However, in the developing device configured as described above, since the screw is arranged for each color and the screw for each color is driven by an independent drive source, the toner replenishment timing is achieved. There has been a problem that the timing control is complicated.
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。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a developing device that can simplify the toner replenishment timing control.
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。 The developing device according to the present invention includes a plurality of toner cartridges that store replenishment toner, a plurality of developing devices that perform image forming processing using the replenishment toner supplied from the plurality of toner cartridges, and the plurality of toner cartridges. A developing device comprising: a screw disposed in a toner replenishing path extending from the plurality of developing devices to convey the replenishing toner in a substantially horizontal direction; and a driving source for rotating the screw. The screw pitch is made different according to the distance between each toner discharge port of the plurality of toner cartridges and each toner receiving port of the plurality of developing devices.
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。 At this time, the screw has a horizontal separation distance L1, L2,... Ln (n is the number of installed toner cartridges) from each toner discharge port to each toner reception port and at least each toner reception port from each toner discharge port. The screw pitches P1, P2,... Pn are preferably L1 / P1 = L2 / P2 = ... = Ln / Pn, and L1 / P1 = L2 / P2 = ... = Ln / Pn = natural number.
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。 The developing device of the present invention can realize simplification of toner replenishment timing control.
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。 Next, a developing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
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。 FIG. 1 is an explanatory diagram of a tandem type full-color printer as an image forming apparatus provided with a developing device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the developing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. It is explanatory drawing of the principal part of the developing device which concerns on one Embodiment of this invention.
(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。
(Overall configuration of the color printer 11)
In FIG. 1, a
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。
The transfer paper onto which the toner image has been transferred by the
(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。
(Configuration of the image forming unit 15)
For example, the
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。
Each
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。
Each developing
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。
The
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。
The toner image transferred onto the
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。
The toner
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。
A plurality of toner
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。
Further, since each
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。
At this time, in the first
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。
Further, the toner discharge port of the toner container 19 (substituting by the pipe 35) and the toner receiving port of the developing unit 21 (substituting by the second toner supply path 31) are the layout and size (for example, use) of each
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。
Therefore, when one
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。
For example, as shown in FIG. 3, horizontal separation distances L1, L2, L3, L4 from each toner discharge port (pipe 35) to each toner receiving port (second toner supply path 31), and at least each toner discharge port ( Screw pitches P1, P2, P3, P4 from the pipe 35) to each toner receiving port (second toner supply path 31)
L1 / P1 = L2 / P2 = L3 / P3 = L4 / P4
And
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。
As a result, the toner feed distance during one rotation of the
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。
On this occasion,
L1 / P1 = L2 / P2 = L3 / P3 = L4 / P4 = 1 (natural number)
Then, the rotation speed control of the
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。
In the above-described embodiment, the developing device of the present invention is applied to the
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)
DESCRIPTION OF
32 ...
35 ... Piping (toner outlet)
Claims (2)
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おり、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現像装置。 A plurality of toner cartridges containing replenishing toner, a plurality of developing units for performing image forming processing using the replenishing toner supplied from the plurality of toner cartridges, and the plurality of toner cartridges to the plurality of developing units in the developing device provided with a screw for conveying a substantially horizontal direction replenishment toner is disposed in the toner supply path extending, and a single drive source for rotating the one screw, and
The screws have different screw pitches according to the distances between the respective toner outlets of the plurality of toner cartridges and the respective toner inlets of the plurality of developing units, and the respective toner inlets from the respective toner outlets. Ln (n is the number of installed toner cartridges) and at least the screw pitches P1, P2,... Pn from each of the toner discharge ports to each of the toner receiving ports,
L1 / P1 = L2 / P2 = ... = Ln / Pn
A developing device characterized by that.
としたことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
The developing device according to claim 1 , wherein L1 / P1 = L2 / P2 = ... = Ln / Pn = natural number .
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