JP6128427B2 - 現像剤補給装置および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置および画像形成装置に関するものである。
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、一般に、トナーなどの現像剤を収納し、装置本体に対して着脱可能な現像剤収納容器から現像装置へ現像剤を補給する現像剤補給装置を備えている。
現像剤収納容器が空になると、現像剤収納容器から現像剤が供給されないため、画像濃度が薄くなるなどの異常画像が生じる。そのため、空の現像剤収納容器が交換されるまで、画像形成動作を中止しなくてはならず、装置のダウンタイムが生じてしまう。
特許文献1には、空の現像剤収納容器が交換されるまでの間も、画像形成動作を行うことができる画像形成装置が記載されている。特許文献1に記載の画像形成装置は、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と、この現像剤貯留部に貯留された現像剤を現像装置へ搬送する搬送部とを備えた現像剤補給装置を有している。現像剤貯留部内には、現像剤貯留部内の現像剤を攪拌・搬送するスクリュが設けられている。現像装置に現像剤を補給するときは、上記スクリュを駆動して、現像剤貯留部内の現像剤を攪拌・搬送して、搬送部へ受け渡す。搬送部に受け渡された現像剤を、搬送部内に設けられた搬送コイルにより現像装置へ搬送して、現像装置に所定の現像剤を補給している。
また、この特許文献1に記載の現像剤補給装置には、現像剤貯留部内の現像剤を検知する現像剤検知手段が設けられている。現像剤検知手段は、現像剤貯留部の底面から所定の高さの位置に設けられている。現像剤貯留部内の現像剤の嵩が所定未満となると、現像剤検知手段により現像剤が検知されなくなり、現像剤収納容器から現像剤貯留部へ現像剤の供給を開始する。そして、現像剤貯留部内の現像剤の嵩が、所定以上となると、現像剤検知手段が現像剤を検知し、現像剤貯留部への現像剤の供給を停止する。
この特許文献1に記載の画像形成装置においては、空の現像剤収納容器が交換されるまでの間、画像形成による現像剤消費分を、現像剤補給装置の現像剤貯留部に一時貯留された現像剤により賄うことができる。これにより、空の現像剤収納容器が交換されるまでの間、画像形成が行われても、所望の画像を得ることができる。
現像剤検知手段の配置位置によっては、現像剤貯留部に所望量の現像剤が貯留される前に、現像剤検知手段が、現像剤を検知する場合があった。そこで、本出願人は、所望量の現像剤が貯留される前に、現像剤検知手段が、現像剤を検知する要因について、鋭意研究した結果、以下のことがわかった。すなわち、現像剤検知手段が、現像剤貯留部の現像剤収納容器から供給される現像剤を受け入れる受入部の現像剤を検知する場合に、所望量の現像剤が貯留される前に、現像剤検知手段が、現像剤を検知してしまうことがわかったのである。これは、供給口から供給された現像剤は、受入部に落下した後、現像剤攪拌部材により攪拌・搬送される。このため、現像剤貯留部への現像剤供給時に、現像剤貯留部内の現像剤を循環搬送しても、どうしても受入部は、供給直後のまだ搬送されていない現像剤により山状になってしまう。従って、現像剤検知手段が、受入部の現像剤を検知するように配置した場合、現像剤貯留部に所望量の現像剤が貯留する前に、現像剤検知手段が現像剤を検知して、現像剤の供給を停止してしまうのである。
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、現像剤貯留部に所望量の現像剤量を精度よく貯留できる現像剤補給装置および画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、現像剤を収納した現像剤収納容器と、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と、前記現像剤収納容器内の現像剤を前記現像剤貯留部に供給する供給口と、内部に搬送部材を備え、前記現像剤貯留部に貯留された現像剤を現像装置に搬送する搬送部と、前記現像剤貯留部の底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知手段とを備えた現像剤補給装置において、前記現像剤貯留部内の現像剤を、前記現像剤貯留部内で循環搬送する循環搬送手段を備え、前記現像剤検知手段を、前記現像剤貯留部の前記供給口から供給される現像剤を受け入れる受入部以外の箇所の現像剤を検知するよう構成し、前記循環搬送手段は、現像剤貯留部内に複数の循環搬送経路を形成するものであって、前記現像剤検知手段を、前記複数の循環搬送経路のうち、現像剤の搬送距離が最も長い循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端に配置した特徴とするものである。
本発明によれば、現像剤検知手段が、受入部以外の箇所の現像剤を検知するように配置したので、以下の効果を得ることができる。すなわち、現像剤貯留部に現像剤を供給するときに、現像剤貯留部内の現像剤を循環搬送して、現像剤貯留部内の供給された現像剤が搬送されて均された箇所の現像剤の嵩を現像剤検知手段で検知することができる。これにより、現像剤貯留部内に所望量の現像剤が貯留された時点で、現像剤検知手段で現像剤を検知することができる。
実施形態に係る複写機の概略構成図。 現像装置及び感光体の概略構成図。 各色の現像装置と、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全体の構成とを示す斜視図。 K色用の現像剤収納容器の斜視図。 カラー用の現像剤収納容器の斜視図。 カラー用の現像剤収納容器の断面図。 K色用の現像剤収納容器の断面斜視図。 K用の現像剤収納容器のカップリング取り付け部周辺を示す拡大図。 現像剤供給駆動部を示す斜視図。 現像剤供給駆動部の正面図。 サブホッパの構成を示す斜視図。 サブホッパの内部構造を示す斜視図。 サブホッパ内の現像剤貯留部と搬送部とを示す図。 現像剤補給装置における制御系の要部構成の一例を示すブロック図。 現像剤収納容器から現像剤貯留部に現像剤を供給するときのプレミックストナーの移動について説明する図。 現像装置にプレミックストナーを補給するときのプレミックストナーの移動について説明する図。 現像装置への補給動作と、現像剤貯留部への供給動作とを同時に行っているときのプレミックストナーの移動について説明する図。 従来の不具合を説明する図。 本実施形態の効果を説明する図。 現像剤検知センサ95の検知領域に、プレミックストナーが供給されるサブホッパの構成例について説明する斜視図。 図20に示す課題について説明する図。 現像剤貯留部内の循環搬送経路について説明する図。 現像剤補給駆動部の変形例を示す図。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機(以下、単に「複写機」という)の一実施形態ついて説明する。
図1は、実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部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、このスキャナ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,M,C,Kからなる画像形成ユニット20を備えている。各符号の数字の後に付された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)。プロセスカートリッジ18Y,M,C,Kの他には、光書込ユニット21、中間転写ユニット17、二次転写装置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。
光書込ユニット21は、図示しない光源、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,M,C,Kは、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。
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ18について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。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、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に一次転写される。一次転写後の感光体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、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、帯電器によって一様帯電せしめられて、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,C,Kについても同様である。
次に、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、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,K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テンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,K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、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト101をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一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、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト101上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、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、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二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は、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込む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、二次転写装置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を張架している二次転写装置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せしめられる。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は、中間転写ユニット17の二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、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二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この一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二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二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二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、一番上の転写紙を給紙路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、ベルトの無端移動に伴って上記二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二次転写ニップにて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、二次転写ニップでは、中間転写ベルト101上の4色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、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二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せしめ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ここに挟み込む。ベルトユニットにおいける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、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト26を加圧する。加圧された定着ベルト26は、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せしめられる。
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たスタック部57上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
図示しない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、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、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、まず、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せしめられ、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、入射光に基づいて画像情報を構築する。
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,M,C,K内の各機器や、中間転写ユニット17、二次転写装置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によって構築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,M,C,K上に、Y,M,C,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つが選択回転せしめられ、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45で1枚ずつ分離されて反転給紙路46に進入した後、搬送ローラ対47によって二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が選択回転せしめられて手差しトレイ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。
本複写機は、2色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト101をそ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,M,C,Kを接触させる。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、図示しない機構により、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、その上部張架面をY,M,C用の感光体1Y,M,Cから離間させる。そして、4つの感光体1Y,M,C,K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1だけでなく、現像器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。
本複写機は、複写機内の下記機器の制御を司るCPU等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部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2は、4つプロセスカートリッジ18Y,M,C,K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,M,C,K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2に示すように感光体1は図中矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は不図示の露光装置より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2の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部とを備え、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としての回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
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、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一仕切り壁133によって仕切られている。第一仕切り壁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。
なお、供給搬送路9と回収搬送路7とも第一仕切り壁133によって仕切られているが、第一仕切り壁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二仕切り壁134によって仕切られている。第二仕切り壁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。
現像ローラ5上に現像ドクタ12によって薄層化された現像剤を感光体1との対抗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2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一仕切り壁133の開口部で、攪拌搬送路10へ現像剤が移送される。
また、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一仕切り壁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。以降、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、流出温度が90℃以下のトナーを用いた。流出温度が90℃以下の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3は、各色の現像装置4Y,4C,4M,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,70C,70M,70Kの全体の構成を示す斜視図である。
現像剤補給装置70Y,70C,70M,70Kは、現像装置4Y,4C,4M,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10参照)とを有している(この図では、Y色とM色の現像剤収納容器71Y、71Mが示されている。)。現像剤収納容器71は、容器保持部77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、K色、C色、M色、Y色の現像剤収納容器71が保持される。現像剤収納容器71は、容器保持部77に対して着脱可能に保持されており、現像剤収納容器71に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11参照)に供給される。
現像剤補給装置70Y,70C,70M,70Kは、画像形成装置の前側に配置されており、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4は、K色用の現像剤収納容器71Kの斜視図であり、図5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)用の現像剤収納容器71YMCの斜視図である。
本実施形態においては、図4,5に示すように、K色の現像剤収納容器71Kが、カラー(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMC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(Y,M,C)用よりも黒用の方が速くなる。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(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMCの容積よりも大きくして、カラー(Y,M,C)用の現像剤収納容器71YMCよりも多くのプレミックストナーを収納している。
図6は、カラー用の現像剤収納容器71YMCの断面図である。
図6に示すように、カラー用現像剤収納容器71YMCは、容器本体71Aと、容器本体71A内に架設される搬送スクリュ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と、骨部734に取り付けられた羽部732とを備えている。羽部732は、骨部734を介して軸部731に支持されている。また、アジテータ73は、後述する現像剤供給駆動部80(図9、図10参照)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と一体で回転する。そして、容器本体71A内のプレミックストナー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である。また、アジテータ73の羽部732は可撓性を有しているため、羽部732が容器本体71Aの内壁と接触することにより羽部732が撓みながら、アジテータ73が回転する。
アジテータ73の剛性を有する剛体である軸部731及び骨部734は、金属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、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)、又は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などから成るシート等の可撓性有する材質が望ましい。この羽部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。
なお、アジテータ73は、上述したように軸部731及び骨部734と、羽部732とを別部材で構成しているが、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7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とが架設されている。第1、第2アジテータ73a,73bは、先の図6に示したカラー用現像剤収納容器71YMC内に設けられたアジテータ73と同構成である。
図8は、K用の現像剤収納容器71Kのカップリング74取り付け部周辺を示す拡大図である。
図8に示すように、K用現像剤収納容器71Kの各アジエータ73a,73bの軸部731a,731bの一端は、容器本体71Aから露出しており、この一端にカップリング74が設けられている。また、先の図5に示すように、カラー用現像剤収納容器71YMCのアジエータの軸部731の一端も、容器本体71Aから露出しており、この一端にカップリング74が設けられている。
図9は、現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kを示す斜視図であり、図10は、現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kの正面図である。
現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、現像剤収納容器71内のプレミックストナーを、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,80Kは、現像剤収納容器71のアジテータ73、搬送スクリュ72、および、後述するサブホッパ90Y,90M,90C,90K内の第1、第2攪拌搬送部材96,97(図12参照)を駆動させるものである。
各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、第2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。また、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おり、ギヤ列を構成するギヤは、面板86Y,86M,86C,86Kに回転自在に支持されている。また、各現像剤供給駆動部80Y,80M,80C,80Kは、現像剤収納容器71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、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カップリング85Y,85M,85Cが設けられている。また、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に取り付けたカップリング74に接続される第1駆動側カップリング85aKが設けられている。また、第2アジテータの軸部731bに取り付けたカップリング74に接続される第2駆動側カップリング85bKも設けられている。
各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kの駆動力は、ウォームギヤ、複数のギヤ、搬送用ジョイント83Y,83M,83C,83Kを介して、各色の現像剤収納容器内の搬送スクリュ72に伝達され、搬送スクリュ72が回転駆動される。また、搬送用ジョイント83Y,83M,83C,83Kからさらに複数のギヤを介して、アジテータ駆動ギヤ84Y,84M、84C、および、第1アジテータ駆動ギヤ84aKに各供給用駆動モータ81Y,81M,81C,81Kの駆動力が伝達される。そして、アジテータ駆動ギヤ84Y,84M、84Cと同軸上に設けられた駆動側カップリング85Y,85M,85Cを介して、アジテータ73に駆動力が伝達され、アジテータ73が回転駆動する。また、第1アジテータ駆動ギヤ84aKと同軸上設けられた第1駆動側カップリング85aKを介して第1アジテータ73aに駆動力が伝達され、第1アジテータ73が回転駆動する。また、K色の現像剤供給駆動部80Kに関しては、第1アジテータ駆動ギヤ84aKから、第2アジテータ駆動ギヤ54bKに供給用駆動モータ81Kの駆動力が伝達される。そして、第2アジテータ駆動ギヤ84bKと同軸上設けられた第2駆動側カップリング85bKを介して第2アジテータ73bに駆動力が伝達され、第2アジテータ73bが回転駆動する。
また、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12参照)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82Y,82M,82C,82Kに伝達される。そして、供給側ワンウェイクラッチ82Y,82M,82C,82Kを介して、後述する第1攪拌搬送部材96および第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。
次に、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。なお、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11は、サブホッパ90の構成を示す斜視図、図12はサブホッパ90の内部構造を示す斜視図である。
図11、図12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、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4、図5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色の現像収納容器が、カラーの現像剤収納容器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9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、各色毎、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の供給口との位置関係が、現像剤収納容器71の並び方向で、各色互いに異なっても、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、各色毎に上カバー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13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12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と、それと反対側の前側には、それぞれ第1開口92a,第2開口92bが形成されている。
現像剤貯留部90aには、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を検知する現像剤検知センサ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、現像剤検知センサの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がもうけられている。
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の不図示補給口と連通する現像剤補給出口が設けられている。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、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。
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14は、現像剤補給装置70における制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。図14において、制御手段としての制御部210は、CPU、制御プログラムや各種データを記憶したROM902、各種データを一時的に記憶するRAMなどを有している。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、RAMの中に記憶されている目標値とトナー濃度センサ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が制御される。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。
また、制御部210は、現像剤検知センサ95からの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表示部(不図示)に現像剤収納容器71の交換を促す旨の表示をおこなう。
次に、サブホッパ90内でのプレミックストナーの移動について説明する。
図15は、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aに現像剤を供給するときのプレミックストナーの移動について説明する図である。
図15に示すように、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aにプレミックストナーを供給するときは、上述したように、供給用駆動モータ81が駆動する。供給用駆動モータ81が駆動すると、供給側ワンウェイクラッチ82を介して、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97が回転駆動する。このとき、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cは、補給側ワンウェイクラッチ112に対して空転し、補給側ワンウェイクラッチ112は、回転しない。第1、第2攪拌搬送部材96、97は、前側から見て、時計回りに回転している。
現像剤収納容器71内のプレミックストナーは、現像剤貯留部90aに供給される。Y色においては、上述したように、現像剤収納容器の供給口72aYが、現像剤検知センサ95が設けられた壁面から最も離れた箇所に位置する。従って、Y色のサブホッパ90Yにおいては、第2攪拌搬送部材97上にプレミックストナーが供給される。一方、K色においては、上述したように、現像剤収納容器の供給口72aKは、現像剤検知センサ95が設けられた壁面の近傍に位置する。従って、K色のサブホッパ90Kにおいては、第2攪拌搬送部材97上にプレミックストナーが供給される。また、C色、M色のサブホッパ90C,90Mにおいては、第1攪拌搬送部材96と第2攪拌搬送部材97との間にプレミックトナーが供給される。
現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aに供給されたプレミックストナーは、第2攪拌搬送部材97により、前側と後側へ搬送される。具体的には、M,C,K色のサブホッパにおいては、第1攪拌搬送部材96のパドル96dにより、第2攪拌搬送部材97へ搬送された後、第2攪拌搬送部材97により、前側と後側へ搬送される。
第2攪拌搬送部材97により後側端部まで搬送されたプレミックストナーは、第1開口92aを通って、搬送部90bへ送られる。このとき、搬送部90bの各搬送部材98,99は停止しているので、搬送部90bの第1開口92a付近でプレミックストナーが溜まっていく。この溜まったプレミックストナーにより搬送部90bへプレミックストナーが搬送できなくなると、後側端部まで搬送されたプレミックストナーは、第1攪拌搬送部材側へ搬送される。第2攪拌搬送部材97により前側端部まで搬送されたプレミックストナーは、第2開口92bを通って、搬送部90bへ送られる。そして、搬送部90bの第2開口92b付近に溜まったプレミックストナーにより搬送部90bへ搬送できなくなると、前側端部まで搬送されたプレミックストナーも、第1攪拌搬送部材側へ搬送される。
第1攪拌搬送部材96は、図に示すように、前後方向端部から中央部へ向けてプレミックストナーを搬送する。後側端部で、第1攪拌搬送部材96に受け渡されたプレミックストナーは、受入口91と対向する位置まで搬送される。そして、パドル96dにより、再び、第2攪拌搬送部材97に受け渡される。一方、前側端部で、第1攪拌搬送部材96に受け渡されたプレミックストナーは、現像剤検知センサ95の検知領域まで搬送される。そして、パドル状の清掃部材96aにより、再び、第2攪拌搬送部材97に受け渡される。このようにして、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aへプレミックストナーが供給されるとき、第1、第2攪拌搬送部材96、97により現像剤貯留部90a内でプレミックトナーが循環する。すなわち、本実施形態では、第1、第2攪拌搬送部材96,97が、循環搬送手段としての機能を有している。
また、本実施形態では、供給された現像剤を、前後に分けて搬送し、現像剤貯留部内で、2つの循環搬送経路を形成している。これにより、現像剤貯留部内で効率的にプレミックストナーを循環搬送することができる。
図16は、現像装置4にプレミックストナーを補給するときのプレミックストナーの移動について説明する図である。
現像装置4にプレミックストナーを補給するときは、補給用駆動モータ111を駆動させる。補給用駆動モータ111が駆動すると、第1、第2攪拌搬送部材96,97、第1、第2搬送部材98,99が回転駆動する。第1、第2攪拌搬送部材96,97、第1搬送部材98は、前側から見て、時計回りに回転し、第2搬送部材99は、前側見て反時計回りに回転する。第1搬送部材98により、第1搬送路902A内のプレミックストナーが、後側から前側へ搬送される。そして、前側端部まで搬送されたプレミックストナーは、第1搬送部材98により搬送用開口901aを通って、第2搬送路902Bへ送られる。第2搬送路902Bへ送られたプレミックストナーは、第2搬送部材99により前側から後側へ搬送され、後側端部まで搬送されると、補給口から落下して、現像装置4に補給される。
また、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーは、先の説明と同様にして搬送される。しかし、この現像剤補給時においては、第1搬送部材98、第2搬送部材99は、回転駆動しているため、搬送部90bの第1、第2開口92a,92b付近にプレミックストナーは溜まらず、搬送されていく。このため、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーは、現像剤貯留部90a内で循環せず、搬送部90bへ順次、受け渡される。
また、第2攪拌搬送部材97で、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーを前側と後側とに搬送することで、第1、第2開口92a,92bそれぞれに、プレミックストナーを搬送することができる。これにより、効率よく、搬送部90bに現像剤貯留部90のプレミックストナーを受け渡すことができる。
このように、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが、順次第1、第2開口92a,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。供給用駆動モータ81が駆動すると、供給側ワンウェイクラッチ82に駆動力が伝達され、供給側ワンウェイクラッチ82が回転する。本実施形態においては、供給側ワンウェイクラッチ82の回転速度の方が、補給用駆動モータ111で回動する第1攪拌搬送部材96の回転速度よりも速くなっている。供給側ワンウェイクラッチ82が回転する前は、供給側ワンウェイクラッチ82に対する第1攪拌搬送部材96の回転軸96cの回転方向が、前側から見て時計回りである。しかし、供給側ワンウェイクラッチ82が回転することで、供給側ワンウェイクラッチ82に対する第1攪拌搬送部材96の回転軸96cの回転方向が、前側見て反時計回りとなる。その結果、供給側ワンウェイクラッチ82が繋がり、供給用駆動モータ81の駆動力により、第1、第2攪拌搬送部材96,97が回転する。供給用駆動モータ81の駆動力により、第1攪拌搬送部材96が回転し始めると、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cの回転速度が、補給側ワンウェイクラッチ112の回転速度よりも速くなる。これにより、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cが、補給側ワンウェイクラッチ112に対して空転する。なお、第1、第2搬送部材98,99は、引き続き補給用駆動モータ111により回転駆動する。
このように、供給用駆動モータ81による第1攪拌搬送部材96の回転速度と、補給用駆動モータ111による第1攪拌搬送部材96の回転速度とを互いに異ならせることで、安価なワンウェイクラッチで、駆動源の切り替えを行うことができる。また、電磁クラッチなどで、駆動源の切り替えを行う場合は、クラッチを繋ぐタイミングを制御する必要がある。しかし、本実施形態においては、このようなクラッチを繋ぐタイミングなどを制御する必要がないので、ソフト構成を簡素化することができるというメリットもある。
図17は、現像装置4への補給動作と、現像剤貯留部90aへの供給動作とを同時に行っているときのプレミックストナーの移動について説明する図である。
図17に示すように、受入口91からプレミックストナーが供給されることにより、第2攪拌搬送部材97に第1、第2開口92a,92b近傍にまで搬送されるプレミックストナーの量が多くなる。従って、搬送部90bへ移動できないプレミックストナーが生じ、これらは、第1攪拌搬送部材側へ移動し、現像剤貯留部内を循環する。
このように、本実施形態においておいては、現像装置4へのプレミックストナー補給時に、現像剤貯留部90aのプレミックストナーが所定量未満となると、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aに現像剤が供給される。その結果、常に一定量のプレミックストナーを、搬送部90bへ受け渡すことができる。これにより、搬送部90b内のプレミックストナーの高さを一定に保つことができる。第1、第2搬送部材98,99の剤搬送能力は、スクリュウの形状と、その周りの剤高さで決まることから、搬送部90b内のプレミックストナーの高さを一定に保つことで、現像装置4への単位時間当たりの補給量のばらつきを抑えることができる。
また、本実施形態においては、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cの前側端部に補給側ワンウェイクラッチ112を設け、後側端部に供給側ワンウェイクラッチ82を設けており、同一の軸に供給側、補給側ワンウェイクラッチ82,112を設けている。クラッチが繋がるとき、トルクが急激に変化するため、回転軸に捩れが生じたりするおそれがある。このような捩れなどが生じないように、ワンウェイクラッチを取り付ける軸には、焼き入れなどの高硬度化処理が必要となる。補給側ワンウェイクラッチ112と供給側ワンウェイクラッチ82とを第1攪拌搬送部材96の回転軸96cに設けることで、高硬度化処理をする軸を、第1攪拌搬送部材96の回転軸96cのみにすることができる。これにより、装置の低コスト化を図ることができる。
現像剤収納容器71が空になる寸前のトナーは、アジテータ73により長期間攪拌され、劣化している。搬送部90bへの受け渡し箇所が、一箇所のみの場合は、その一箇所の受け渡し箇所からしか搬送部90bへ受け渡しが行われない。従って、現像剤収納容器71が交換されて、現像剤貯留部90aに新品のトナーが供給されても、搬送部90b内の劣化した古いトナーが搬送されてからでないと、新品のトナーが搬送部90bへ搬送されない。また、搬送部90bでは、この新品のトナーと古いトナーとがほとんど混ざることがない。従って、現像剤収納容器71が交換されて、しばらくは、劣化した古いトナーが現像装置4に補給されて、画像が劣化するおそれがある。
一方、本実施形態においては、前側端部と、後側端部の2箇所で、現像剤貯留部90aのプレミックストナーが、搬送部90bへ受け渡される構成としている。これにより、第1搬送路902Aと第2搬送路902Bとの連通箇所である搬送用開口901aに、現像剤貯留部90aのプレミックストナーが受け渡される。その結果、現像剤収納容器71が交換され、新品のトナーが現像剤貯留部90aに供給された場合、第1搬送路902Aと第2搬送路902Bとの連通箇所で、新品のトナーが受け渡され、古い劣化したトナーと混合される。これにより、現像剤収納容器71が交換された後に現像装置4に補給されるトナーは、古いトナーと新品のトナーとが混在したものになり、画像の劣化を抑えることができる。
また、現像剤収納容器71が空となり、新品の現像剤収納容器71と交換されるまでの間は、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが搬送部90bに受け渡されることにより、現像剤貯留部内のプレミックストナー量が減っていく。その結果、現像剤貯留部90aから搬送部90bへ受け渡される量が減っていく。搬送部90bへの受け渡し箇所が、一箇所のみの場合は、現像剤収納容器が交換されて、現像剤貯留部内のプレミックストナー量が回復しても、第1搬送路902A内のプレミックストナー量が減った部分が、途中で所望の量にまで回復することはない。従って、現像剤収納容器71と交換後、しばらくは、現像装置4への補給量が安定しない。一方、本実施形態のように、前側端部と、後側端部の2箇所で、現像剤貯留部90aのプレミックストナーが、搬送部90bへ受け渡される構成とすることで、第1搬送路902A内で、プレミックストナー量が減った部分があっても、第1搬送路902Aと第2搬送路902Bとの連通箇所で、回復することができる。従って、現像剤収納容器71と交換後も、現像装置4への補給量を安定させることができる。
従来、プレミックストナーを現像剤貯留部90に供給するとき、現像剤貯留部90aの各攪拌搬送部材96、97は、駆動させていなかった。このように、プレミックストナーを供給するとき、現像剤貯留部90aの各攪拌搬送部材96、97を、駆動させない場合、供給されるプレミックストナーが落下する箇所(受入部)が現像剤検知センサ95の近傍にあったり、離れた位置にあったりすると、以下のような不具合が生じる。
図18は、従来の不具合を説明する図である。図18(a)は、現像剤収納容器71のプレミックストナーが、現像剤検知センサ95の近傍に供給される場合の不具合を説明する図であり、図18(b)は、現像剤収納容器71のプレミックストナーが、現像剤検知センサ95から離れた位置に供給される場合の従来の不具合を説明する図である。
供給口72aからプレミックストナーを供給するとき、現像剤貯留部90aの各攪拌搬送部材96、97を、駆動させていない場合、供給口72aから自由落下で現像剤貯留部90aに供給されたプレミックストナーは、供給口72aと対向する付近に堆積する。従って、この箇所のプレミックストナーTの高さが、他の箇所よりも高くなる。
図18(a)に示すように、現像剤収納容器71のプレミックストナーが、現像剤検知センサ95の近傍に供給される場合、現像剤貯留部90a内に所望量のプレミックストナーTが溜まる前に、現像剤検知センサ95がプレミックストナーを検知する。従って、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが所望量よりも少なくなり、現像剤補給時に、現像剤貯留部90aから搬送部90bへ受け渡されるトナー量が減る。その結果、搬送部90bの各搬送部材98、99により搬送されるトナー量も減り、現像装置4への単位時間当たりの補給量が所望量以下となってしまい、画像濃度が薄くなるという不具合が生じる。また、現像剤貯留部90a内に一時貯留されるプレミックストナー量が減るため、現像剤貯留部90aが空となってから、早期に現像剤貯留部内のプレミックストナーが無くなり、現像装置4にプレミックストナーを補給することができなくなる。従って、新品の現像剤収納容器71の交換が行われる前に、画像形成動作を停止する必要が生じ、装置のダウンタイムが発生するおそれがある。
また、図18(b)に示すように、現像剤検知センサ95から離れた位置にプレミックストナーが供給される場合、現像剤貯留部90aに所望の量溜まっても、現像剤検知センサ95がプレミックストナーを検知することができない。その結果、プレミックストナーが受入口91から溢れたり、供給口72aを塞いだりしてしまう。供給口72aが塞がれてしまうと、現像剤収納容器71の搬送スクリュ72が配置された箇所でプレミックストナーが詰まってしまうなどの不具合が生じてしまう。特に、現像剤収納容器71交換後などの現像剤貯留部90a内のプレミックストナー量が少ない場合に上記不具合が生じやすい。
特に、本実施形態においては、トナーとして、流動性の乏しい流出温度が90℃以下のトナーを用いている。従って、自由落下で現像剤貯留部90aに堆積させた場合に山が広がりにくい。従って、図18(a)や図18(b)に示した問題が生じやすい。また、サブホッパ周りの環境温度や湿度が高いなどのトナーの流動性が低下する環境下でも、山が広がりにくくなり、図18(a)や図18(b)に示した問題が生じやすい。
これに対し、本実施形態では、プレミックストナーを現像剤貯留部90aに供給するとき、第1、第2攪拌搬送部材96,97を回転駆動して、先の図15に示したようにプレミックストナーを現像剤貯留部90a内で循環させている。これにより、現像剤貯留部90aに供給されたプレミックストナーが搬送され、拡散される。これにより、供給口72aと対向する付近で供給されたプレミックストナーが山状に堆積するのを抑制することができ、現像剤貯留部90a内でプレミックストナーの量が均等となる。これにより、図19(a)に示すように、現像剤検知センサ95の近傍にプレミックストナーが供給されても、現像剤貯留部90aに所望量のプレミックストナーが貯留されてから、現像剤検知センサ95がプレミックストナーを検知することができる。これにより、現像剤補給時に、現像剤貯留部90aから所望の量のプレミックストナーを搬送部90bへ受け渡すことができ、搬送部90bのトナー量が減少するのを抑制することができる。これにより、現像装置4に所望の量のプレミックストナーを補給することができる。
また、図19(b)に示すように、現像剤検知センサ95から離れた位置でプレミックストナーが供給される場合でも、現像剤貯留部90aに所望量のプレミックストナーが貯留されたら、現像剤検知センサ95がプレミックストナーを検知する。これにより、現像剤収納容器71の搬送スクリュ72が配置された箇所でプレミックストナーが詰まる不具合が生じるのを防止することができる。
しかし、現像剤収納容器の現像剤を現像剤貯留部90aに供給するときに現像剤貯留部内のプレミックストナーを攪拌搬送しても現像剤検知センサ95の配置位置によっては、所望量のプレミックストナーを現像剤貯留部に貯留できない場合があった。具体的には、図20に示す位置に現像剤検知センサを配置した場合である。図20に示す位置に現像剤検知センサ95を配置した場合、K色のサブホッパ90Kにおいては、現像剤検知センサ95の検知領域に、プレミックストナーが供給される。供給口72aから供給されたプレミックストナーは、現像剤貯留部内のプレミックストナー上に落下した後、現像剤攪拌部材により攪拌・搬送される。このため、現像剤貯留部へのプレミックストナー供給時に、現像剤貯留部内のプレミックストナーを循環搬送しても、供給されるプレミックストナーが落下する現像剤収納容器71の供給口72aと対向する箇所は、どうしても山状になってしまう。従って、プレミックストナーが供給される供給口72aと対向する箇所(受入部)が、現像剤検知センサ95の検知領域である場合、図21に示すように、現像剤検知センサ95が山状のプレミックストナーを検知する。このため、現像剤貯留部に所望量のプレミックストナーが貯留する前に、現像剤検知センサ95がプレミックストナーを検知してしまう。
このため、本実施形態では、先の図12に示すように、現像剤検知センサ95を受入口91と対向する箇所から前側にずれた位置に配置した。具体的には、受入口91の現像剤搬送方向の辺に対して、現像剤搬送方向にずらした箇所に配置した。これにより、Y,M,C,Kいずれも、現像剤検知センサ95の検知領域を、プレミックストナーが供給される箇所(受入部)以外にできる。その結果、Y,M,C,Kいずれのサブホッパにおいても、現像剤貯留部内の供給されたプレミックストナーが搬送されて均された箇所のプレミックストナーの嵩を現像剤検知センサで検知することができる。これにより、Y,M,C,Kいずれのサブホッパにおいても、現像剤貯留部内に所望量のプレミックストナーが貯留された時点で、現像剤検知センサで現像剤を検知することができる。
なお、Y,M,C色においては、先の図20に示した位置に現像剤検知センサ95を配置しても、プレミックストナーが供給される箇所(供給口72aと対向する箇所)は、現像剤検知センサ95の検知領域よりもトナー搬送方向上流側となる。従って、Y,M,C色においては、先の図20に示した位置に現像剤検知センサ95を配置しても、現像剤貯留部内に所望量のプレミックストナーが貯留された時点で、現像剤検知センサで現像剤を検知することができる。よって、Y,M,C色においては、先の図20に示した位置に現像剤検知センサ95を配置してもよい。しかし、この場合、K色のサブホッパ90Kの構成と、カラー(Y,M,C色)のサブホッパの構成とが異なってしまう。その結果、K色用サブホッパと、カラー用のサブホッパとをそれぞれ管理する必要があり、部品管理コストが増大する。また、K色用サブホッパを形成する製造ラインと、カラー用のサブホッパ形成する製造ラインとをそれぞれ設ける必要があり、製造コストが増大する。一方、Y,M,C,K色いずれも先の図12に示したサブホッパを用いて、各色共通化することで、部品管理コストを削減でき、かつ、製造コストも安価にすることができる。
現像剤貯留部90aに供給されたプレミックストナーは、循環搬送経路に沿って、拡散していく。従って、循環搬送経路の上流側から供給されたプレミックストナーにより嵩が上昇していく。よって、現像剤検知センサ95は、なるべく循環搬送経路の下流側(供給されたプレミックストナーが、循環搬送経路を一巡りしたときの終点付近)に設けるのが好ましい。これは、下流側に設けるほど、現像剤貯留部90aに多くのプレミックストナーが貯留することができるからである。現像剤貯留部90aに多くのプレミックストナーを貯留することで、多少、現像剤収納容器の交換が遅れても、現像剤貯留部90aのプレミックストナーで賄えることができる。これにより、現像装置に補給するトナーが枯渇して、画像形成動作を停止する事態を避けることができる。
このようなことから、本実施形態においては、循環搬送経路の復路側の第1攪拌搬送部材と対向する位置に現像剤検知センサ95を設けた。これにより、現像剤検知センサ95で、循環搬送経路下流側のプレミックストナーの嵩を検知することができる。その結果、現像剤貯留部90aに多くのプレミックストナーを貯留することができる。
また、図22に示すように、第1、第2攪拌搬送部材96、97を回転駆動させたとき、2つの循環搬送経路が生じる。本実施形態においては、装置のレイアウトの関係上、現像剤収納容器の供給口72aが、サブホッパの前後方向中央に対して後側に寄った位置に配置される。従って、第2攪拌搬送部材により前側へプレミックストナーを搬送する第1循環搬送経路J1の方が、第2攪拌搬送部材により後側へプレミックストナーを搬送する第2循環搬送経路J2に比べて、搬送経路が長い。
本実施形態においては、搬送経路の長い第1循環搬送経路J1のトナー搬送方向下流端付近の嵩高さを、現像剤検知センサ95で検知するようにしている。これにより、搬送経路の短い第2循環搬送経路J2のトナー搬送方向下流端の嵩高さを、現像剤検知センサ95で検知する場合に比べて、現像剤貯留部90aに多くのプレミックストナーを貯留することができる。
なお、本実施形態においては、現像装置にプレミックストナーを補給するとき、余剰のプレミックストナーは、第1、第2開口92a,92bから搬送部90bへ受け渡されず、第1攪拌搬送部材に移動する。従って、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが、所望量よりも多少多くても、搬送部90bに受け渡されるプレミックストナー量は、一定である。よって、現像剤貯留部90a内のプレミックストナーが、所望量よりも多少多くても、現像装置4に安定的にトナーを補給することができる。
また、補給用駆動モータ111は、現像装置4に精度よくプレミックストナーを補給する必要があるため、高価なステッピングモータを用いている。補給用駆動モータ111で第1、第2攪拌搬送部材96、97および第1、第2搬送部材98、99を回転駆動させる場合、大きなトルクが補給用駆動モータ111に加わり、寿命が低下するおそれがある。このため、図23に示すように、補給用駆動モータ111は、第1、第2搬送部材98、99のみを駆動するようにしてもよい。この図23に示す現像剤補給駆動部110は、ギヤ110A〜110Hの8つのギヤで構成されており、ギヤ110A〜110Fは、ケース93bの前側側面に回転自在に支持されている。また、ギヤ110Gは、第1搬送部材98の回転軸に固定されており、ギヤ110Hは、第2搬送部材99の回転軸に固定されている。
また、第1攪拌搬送部材の回転軸の後側端部に供給用駆動モータ81の駆動力が入力される駆動入力ギヤ182が固定されている。また、第1攪拌搬送部材96の回転軸の前側端部には、出力ギヤ183aが固定されている。また、第2攪拌搬送部材97の前側端部に入力ギヤ183cが固定されており、上記出力ギヤ183aと入力ギヤ183cと噛み合うアイドラギヤ183bが、ケース93bの前側側面に回転自在に支持されている。また、現像剤供給駆動部80の搬送スクリュ72に駆動を伝達するギヤまでの間にクラッチを設ける。
現像装置にプレミックストナーを補給する場合は、補給用駆動モータ111を駆動させて、第1、第2搬送部材98、99を回転駆動させる。また、現像剤供給駆動部80の上記クラッチを切った状態で補給用駆動モータ111を駆動させて、第1、第2攪拌搬送部材の96,97のみを駆動させる。この補給動作時に、現像剤貯留部へのプレミックストナー供給動作を行うときは、上記クラッチを繋ぐ。これにより、現像剤収納容器71の搬送スクリュ72、アジテータ73が回転駆動し、現像剤収納容器71からプレミックストナーが現像剤貯留部90aへ供給される。
この図23に示す例では、第1、第2攪拌搬送部材96、97の駆動を供給用駆動モータ81のみで行い、補給用駆動モータ111は、第1、第2搬送部材98、99のみを駆動するようにしたので、補給用駆動モータ111に加わるトルクを低減することができる。これにより、補給用駆動モータ111の寿命を延ばすことができる。
なお、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。しかし、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は、安価なDCモータを用いている。従って、負担が増えることで、供給用駆動モータ81の寿命が早まったとしても供給用駆動モータ81を交換する際に発生する費用は、高価なステッピングモータで構成した補給用駆動モータ111を交換する際に発生する費用に比べて、格段に抑えられる。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
プレミックストナーなどの現像剤を収納した現像剤収納容器71と、現像剤収納容器71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90aと、内部に搬送部材を備え、現像剤貯留部90aに貯留された現像剤を現像装置4に搬送する搬送部90bと、現像剤貯留部90aの底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段と、現像剤検知手段の検知結果に基づいて、現像剤収納容器内の現像剤を供給口72aから現像剤貯留部90aへ供給する搬送スクリュ72などの供給部材の駆動を制御する制御部200などの制御手段とを備えた現像剤補給装置において、現像剤貯留部内の現像剤を、現像剤貯留部内で循環搬送する循環搬送手段(本実施形態では、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97で構成)を備え、現像剤検知手段を、現像剤貯留部90aの供給される現像剤を受け入れる受入部以外の箇所の現像剤を検知するよう配置した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、所望量の現像剤を現像剤貯留部90aに精度よく貯留させることができる。
なお、受入部とは、現像剤収納容器の供給口72aと対向する箇所である。また、受入部以外の箇所とは、現像剤収納容器の供給口72aと対向する箇所から外れた箇所である。すなわち、Y色のサブホッパ90Yにおいては、図15における搬送部90b側の斜線で囲われた箇所が、受入部であり、K色のサブホッパ90Kにおいては、図15における搬送部90bから離間した側の斜線で囲われた箇所が、受入部である。そして、Y色のサブホッパにおいては、図15における搬送部90b側の斜線で囲われた箇所から外れた箇所の現像剤を現像剤検知センサで検知すれば、所望量の現像剤を現像剤貯留部90aに精度よく貯留させることができる。一方、K色のサブホッパ90Kにおいては、図15における搬送部90bから離間した側の斜線で囲われた箇所から外れた箇所の現像剤を現像剤検知センサ95で検知すれば、所望量の現像剤を現像剤貯留部90aに精度よく貯留させることができる。
(態様2)
また、(態様1)において、現像剤検知手段を、現像剤貯留部内の供給口72aから供給された現像剤が、循環搬送手段により搬送された後に到達する箇所に配置した。
かかる構成とすることで、実施形態で説明したように、供給された現像剤が搬送されて均された箇所の現像剤を検知することができ、所望量の現像剤を現像剤貯留部90aに精度よく貯留させることができる。
(態様3)
また、(態様1)または(態様2)において、循環搬送手段は、自らの回転より、受入部に供給された現像剤を回転軸方向に搬送する第2攪拌搬送部材97などの往路循環搬送部材と、往路循環搬送部材から現像剤が受け渡され、受け渡された現像剤を、受入部へ搬送する第1攪拌搬送部材97などの復路循環搬送部材とを備え、現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段を、復路循環搬送部材と対向する位置に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、循環搬送経路における現像剤搬送方向下流側の現像剤を現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段により検知することができる。これにより、現像剤貯留部90aに多くの現像剤を貯留させることができる。
(態様4)
また、(態様3)において、現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段を、循環搬送手段(本実施形態では、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97で構成)による現像剤の循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端に配置した。
なお、ここで言う循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端とは、供給された現像剤が、循環搬送経路を一巡りする直前の箇所である。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像剤貯留部90aに多くの現像剤を貯留させることができる。
(態様5)
また、(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、循環搬送手段(本実施形態では、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97で構成)は、現像剤貯留部内に複数の循環搬送経路(本実施形態では、図22に示すように、第1循環搬送経路J1と、第2循環搬送経路)を形成するものであって、現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段を、複数の循環搬送経路のうち、現像剤の搬送距離が最も長い循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端に配置した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像剤貯留部90aに多くの現像剤を貯留させることができる。
(態様6)
また、(態様1)乃至(態様5)いずれかにおいて、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aへの現像剤供給時に、循環搬送手段を駆動させる。
上記現像剤貯留部に適正量の現像剤が貯留されるには、現像剤収納容器の現像剤を現像剤貯留部に供給するための供給口と、現像剤検知手段との位置関係が重要となる。例えば、供給口が、現像剤検知手段の近傍に位置する場合、供給口近傍に供給された現像剤が山状に堆積する関係から、現像剤貯留部に十分に現像剤が貯留されていない段階で、現像剤検知手段が現像剤を検知する。従って、現像剤貯留部に十分に現像剤が貯留されていない段階で、現像剤の供給が停止してしまう。その結果、現像剤収納容器内の現像剤が空となってすぐに現像剤貯留部内の現像剤が無くなってしまう。従って、空の現像剤収納容器が交換される前に、現像剤貯留部内の現像剤が無くなってしまい、画像形成動作を停止しなければならなくなるという不具合が生じる。一方、供給口近傍に供給された現像剤が山状に堆積する関係から、供給口から遠く離れた箇所は現像剤が供給されても、現像剤の嵩がほとんど上昇しない。従って、供給口から遠く離れた箇所に現像剤検知手段が位置する場合、現像剤貯留部から現像剤があふれ出てしまうという不具合が生じる。
このようなことから、供給口と、現像剤検知手段との位置関係は、非常に重要である。しかしながら、装置のレイアウトの都合上、供給口と現像剤検知手段との位置関係を、適正な関係にすることができない場合があった。
しかし、(態様6)においては、現像剤貯留部に現像剤を供給するとき、現像剤貯留部内の現像剤攪拌搬送部材を回転駆動させるので、現像剤収納容器から現像剤貯留部内に供給された現像剤が、攪拌搬送部材により現像剤貯留部内を循環搬送される。これにより、現像剤貯留部に供給された現像剤が現像剤貯留部内に拡散される。その結果、現像剤貯留部内で現像剤量が均等となり、供給口付近で山状に堆積するのを防止することができる。従って、供給口と現像剤検知手段との位置関係によらず、現像剤貯留部内に適正量の現像剤が貯留された時点で、現像剤検知手段が現像剤を検知することができる。これにより、装置のレイアウトによらず、現像剤貯留部内の現像剤量を所望の量にすることができる。また、現像剤貯留部から現像剤が溢れるのを防止することができる。
(態様7)
(態様1)乃至(態様6)いずれかにおいて、循環搬送手段(本実施形態では、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97で構成)は、自らの回転により前記現像剤を搬送する第1攪拌搬送部材96,第2攪拌搬送部材97などの循環搬送部材を備え、搬送部材98,99は自らが回転して現像剤を搬送するものであり、循環搬送部材の回転軸が搬送部材の回転軸と同一の仮想平面上で互いに平行に位置するように配置され、循環搬送部材と搬送部材との間に搬送部材の回転軸方向に延びる仕切り壁92などの隔壁により、現像剤貯留部90aと搬送部90bとが形成され、隔壁の搬送部材の回転軸方向の両端に現像剤貯留部90aから搬送部90bへ現像剤が受け渡される開口92a,92bを設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、効率よく現像剤貯留部90a内の現像剤を、搬送部90bへ渡すことができる。
(態様8)
また、(態様1)乃至(態様7)いずれかにおいて、少なくとも搬送部材を駆動する補給用駆動モータ111などの第1駆動源と、循環搬送手段(本実施形態では、第1攪拌搬送部材96、第2攪拌搬送部材97で構成)を駆動する供給用駆動モータ81などの第2駆動源とを備えた。
かかる構成を備えることで、ひとつの駆動源で、攪拌搬送部材と搬送部材とを駆動する場合に比べて、搬送部材を駆動する駆動源に加わる負荷を低減することができる。これにより、回転駆動を精度よく制御して現像装置4への現像剤の補給量を精度よくコントロールする必要があるため、高価な駆動源を用いる必要がある搬送部材の駆動源の寿命を延ばすことができる。
(態様9)
また、(態様1)乃至(態様8)において、現像装置4に現像剤を補給するときは、搬送部材と循環搬送手段とを駆動させる。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、搬送部90bの現像剤量が減少するのを抑制することができる。これにより、現像装置4に所望の量の現像剤を安定的に補給することができる。
(態様10)
(態様9)において、補給用駆動モータ111などの第1駆動源と、供給用駆動モータ81などの第2駆動源とを備え、現像装置4に現像剤を補給するときは第1駆動源により搬送部材と循環搬送手段とが駆動され、現像剤収納容器71から現像剤貯留部90aへの現像剤を供給するときは、第2駆動源により循環搬送手段が駆動される。
かかる構成とすることで、第1駆動源のON/OFF制御で、現像剤補給動作を制御でき、第2駆動源のON/OFF制御で、現像剤供給動作を制御できる。これにより、現像剤補給動作と、現像剤供給動作とを別々に制御することが簡単に行うことができる。
(態様11)
また、(態様10)において、循環搬送手段は、自らの回転により現像剤を搬送する攪拌搬送部材などの循環搬送部材を備え、補給用駆動モータ111などの第1駆動源から循環搬送部材への駆動伝達、および、供給用駆動モータ81などの第2駆動源から循環搬送部材への駆動伝達は、それぞれ、ワンウェイクラッチを介して行われるものであり、第1駆動源による循環搬送部材の回転速度と、第2駆動源による循環搬送部材の駆動速度とを互いに異ならせた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、安価なワンウェイクラッチを用いて、攪拌搬送部材の駆動源の切り替えを行うことができる。
(態様12)
また、(態様11)において、補給用駆動モータ111などの第1駆動源の駆動力を循環搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、循環搬送部材の回転軸の一端に設け、供給用駆動モータ81などの第2駆動源の駆動力を循環搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、循環搬送部材の回転軸の他端に設けた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、高硬度化を行う軸を、攪拌搬送部材の回転軸のみにすることができ、装置を安価にすることができる。
(態様13)
(態様1)乃至(態様12)いずれかにおいて、流出温度が90℃以下のトナーを有する現像剤を、現像装置4に補給する。
実施形態で説明したように、流出温度が90℃以下のトナーを用いた場合でも、供給口72aと現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段との位置関係によらず、現像剤貯留部90aに所望量の現像剤量を貯留でき、かつ、供給口72aから現像剤が溢れるのを防止することができる。
(態様14)
また、感光体などの像担持体上に潜像を形成する手段(帯電器と光書込ユニット21で構成)と、潜像にトナーを供給して現像する現像装置4とを備えた画像形成装置において、現像装置4に現像剤を補給する現像剤補給手段として、(態様1)乃至(態様13)いずれかの現像剤補給装置を採用した。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像装置4に所望量の現像剤を安定的に補給することができ、良好な画像を得ることができる。
(態様15)
また、(態様14)において、複数の現像装置と、各現像装置に対応して設けられた複数の現像剤補給装置とを備え、少なくとも一つの現像剤補給装置の供給口72aと、現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段との位置関係が、その他の現像剤補給装置と異なる。
かかる構成のように、供給口72aと現像剤検知センサ95などの現像剤検知手段と位置関係が、互いに異なっても、同じ構成の現像剤補給装置を用いて、安定的に所望の現像剤を現像装置4に補給することができる。これにより、画像形成装置のコストダウンを図ることができる。
(態様16)
また、(態様15)において、少なくとも一つの現像剤補給装置の現像剤収納容器の形状を、その他の現像剤収納容器の形状と異ならせた。
かかる構成を備えることで、実施形態で説明したように、現像剤の消費スピードに応じた現像剤収納容器を用いることができ、現像剤の消費スピードの早い現像剤収納容器を頻繁に交換する必要が生じるなどの不具合を解消することができる。
1:感光体
4:現像装置
21:光書込ユニット
70:現像剤補給装置
71:現像剤収納容器
71A:容器本体
72:搬送スクリュ
72a:供給口
73:アジテータ
73a:第1アジテータ
73b:第2アジテータ
74:カップリング
77:容器保持部
80:現像剤供給駆動部
81:供給用駆動モータ
82:供給側ワンウェイクラッチ
90:サブホッパ
90a:現像剤貯留部
90b:搬送部
91:受入口
92:仕切り壁
92a:第1開口
92b:第2開口
93a:上カバー
93b:ケース
95:現像剤検知センサ
96:第1攪拌搬送部材
96a:清掃部材
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
112:補給側ワンウェイクラッチ
210:制御部
901:搬送仕切り壁
901a:搬送用開口
902A:第1搬送路
902B:第2搬送路
特開2010−256758号公報

Claims (17)

  1. 現像剤を収納した現像剤収納容器と、
    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と、
    前記現像剤収納容器内の現像剤を前記現像剤貯留部に供給する供給口と、
    内部に搬送部材を備え、前記現像剤貯留部に貯留された現像剤を現像装置に搬送する搬送部と、
    前記現像剤貯留部の底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知手段とを備えた現像剤補給装置において、
    前記現像剤貯留部内の現像剤を、前記現像剤貯留部内で循環搬送する循環搬送手段を備え
    前記循環搬送手段は、現像剤貯留部内に複数の循環搬送経路を形成するものであって、
    前記現像剤検知手段を、前記複数の循環搬送経路のうち、現像剤の搬送距離が最も長い循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端に配置したことを特徴とする現像剤補給装置。
  2. 請求項1の現像剤補給装置において、
    前記循環搬送手段は、自らの回転により前記現像剤を搬送する循環搬送部材を備え、
    前記搬送部材は自らが回転して前記現像剤を搬送するものであり、
    前記循環搬送部材の回転軸が搬送部材の回転軸と同一の仮想平面上で互いに平行に位置するように配置され、
    前記循環搬送部材と前記搬送部材との間に前記搬送部材の回転軸方向に延びる隔壁により、前記現像剤貯留部と前記搬送部とが形成され、
    前記隔壁の前記搬送部材の回転軸方向の両端に前記現像剤貯留部から前記搬送部へ現像剤が受け渡される開口を設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
  3. 現像剤を収納した現像剤収納容器と、
    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と、
    前記現像剤収納容器内の現像剤を前記現像剤貯留部に供給する供給口と、
    内部に搬送部材を備え、前記現像剤貯留部に貯留された現像剤を現像装置に搬送する搬送部と、
    前記現像剤貯留部の底面から所定距離離れた位置の現像剤を検知する現像剤検知手段とを備えた現像剤補給装置において、
    前記現像剤貯留部内の現像剤を、前記現像剤貯留部内で循環搬送する循環搬送手段を備え、
    前記現像剤検知手段を、前記現像剤貯留部の前記供給口から供給される現像剤を受け入れる受入部以外の箇所の現像剤を検知するよう構成し、
    前記循環搬送手段は、自らの回転により前記現像剤を搬送する循環搬送部材を備え、
    前記搬送部材は自らが回転して前記現像剤を搬送するものであり、
    前記循環搬送部材と前記搬送部材との間に前記搬送部材の回転軸方向に延びる隔壁により、前記現像剤貯留部と前記搬送部とが形成され、
    前記隔壁の前記搬送部材の回転軸方向の両端に前記現像剤貯留部から前記搬送部へ現像剤が受け渡される開口部を設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
  4. 請求項1乃至3いずれかの現像剤補給装置において、
    前記現像剤検知手段に基づいて、前記現像剤収納容器内の現像剤を供給口から前記現像剤貯留部へ供給する供給部材の駆動を制御する制御手段を備えたことを特徴とする現像剤補給装置。
  5. 請求項1乃至4いずれかの現像剤補給装置において、
    前記現像剤検知手段を、前記現像剤貯留部内の前記供給口から供給された現像剤が、前記循環搬送手段により搬送された後に到達する箇所に配置したことを特徴とする現像剤補給装置。
  6. 請求項1乃至5いずれかの現像剤補給装置において、
    前記現像剤検知手段を、前記現像剤貯留部の前記供給口から供給される現像剤を受け入れる受入部を備え、
    前記循環搬送手段は、自らの回転より、前記受入部に供給された現像剤を回転軸方向に搬送する往路循環搬送部材と、前記往路循環搬送部材から前記現像剤が受け渡され、受け渡された現像剤を、前記受入部へ搬送する復路循環搬送部材とを備え、
    前記現像剤検知手段を、前記復路循環搬送部材と対向する位置に設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
  7. 請求項の現像剤補給装置において、
    前記現像剤検知手段を、循環搬送手段による現像剤の循環搬送経路の現像剤搬送方向下流端に配置したことを特徴とする現像剤補給装置。
  8. 請求項1乃至いずれかの現像剤補給装置において、
    前記現像剤収納容器から前記現像剤貯留部への現像剤供給時に、前記循環搬送手段を駆動させることを特徴とする現像剤補給装置。
  9. 請求項1乃至いずれかの現像剤補給装置において、
    少なくとも前記搬送部材を駆動する第1駆動源と、
    前記循環搬送手段を駆動する第2駆動源とを備えたことを特徴とする現像剤補給装置。
  10. 請求項1乃至いずれかの現像剤補給装置において、
    前記現像装置に現像剤を補給するときは、前記搬送部材と前記循環搬送手段とを駆動させることを特徴とする現像剤補給装置。
  11. 請求項10の現像剤補給装置において、
    第1駆動源と、第2駆動源とを備え、
    前記現像装置に現像剤を補給するときは前記第1駆動源により前記搬送部材と前記循環搬送手段とが駆動され、前記現像剤収納容器から前記現像剤貯留部への現像剤を供給するときは、前記第2駆動源により前記循環搬送手段が駆動されることを特徴とする現像剤補給装置。
  12. 請求項11の現像剤補給装置において、
    前記循環搬送手段は、自らの回転により前記現像剤を搬送する循環搬送部材を備え、
    前記第1駆動源から前記循環搬送部材への駆動伝達、および、前記第2駆動源から前記循環搬送部材への駆動伝達は、それぞれ、ワンウェイクラッチを介して行われるものであり、
    前記第1駆動源による前記循環搬送部材の回転速度と、前記第2駆動源による前記循環搬送部材の駆動速度とを互いに異ならせたことを特徴とする現像剤補給装置。
  13. 請求項12の現像剤補給装置において、
    前記第1駆動源の駆動力を前記循環搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、前記循環搬送部材の回転軸の一端に設け、前記第2駆動源の駆動力を前記循環搬送部材へ伝達するためのワンウェイクラッチを、前記循環搬送部材の回転軸の他端に設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
  14. 請求項1乃至13いずれかの現像剤補給装置において、
    流出温度が90℃以下のトナーを有する前記現像剤を、前記現像装置に補給することを特徴とする現像剤補給装置
  15. 像担持体上に潜像を形成する手段と、該潜像にトナーを供給して現像する現像装置とを備えた画像形成装置において、
    上記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給手段として、請求項1乃至14いずれかの現像剤補給装置を採用したことを特徴とする画像形成装置。
  16. 請求項15の画像形成装置において、
    複数の現像装置と、
    各現像装置に対応して設けられた複数の現像剤補給装置とを備え、
    少なくとも一つの現像剤補給装置の前記現像剤収納容器から前記現像剤貯留部への現像剤が供給される供給口と、前記現像剤検知手段との位置関係が、その他の現像剤補給装置と異なることを特徴とする画像形成装置。
  17. 請求項16の画像形成装置において、
    少なくとも一つの現像剤補給装置の現像剤収納容器の形状を、その他の現像剤収納容器の形状と異ならせたことを特徴とする画像形成装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4259074B2 (ja) * 2002-09-17 2009-04-30 富士ゼロックス株式会社 現像剤補給装置および画像形成装置
JP4213067B2 (ja) * 2003-03-19 2009-01-21 株式会社リコー 画像形成用トナーおよび現像剤とその製造方法、並びにこれらを用いた画像形成方法、画像形成装置
JP2005091715A (ja) * 2003-09-17 2005-04-07 Ricoh Co Ltd トナー補給装置及び画像形成装置
JP2006119314A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Canon Inc 画像形成装置
JP2009092739A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
JP2011150228A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Konica Minolta Business Technologies Inc トナー補給装置と、画像形成部とを有する画像形成装置
US8948616B2 (en) * 2010-11-03 2015-02-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus to discriminate toner cartridge

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