JPH08190271A - 現像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】磁気ブラシ現像装置とトナー補給装置とを有す
る現像システムにおいて、従来の欠点を解消して、現像
剤の寿命の低下を防ぎかつ廉価な現像システムを提供す
る。 【構成】現像装置とトナー補給装置とに対し設けられた
共通の駆動源である現像駆動モータ２０と、この駆動源
の回転方向により接断される一方向クラッチとを設け、
前記駆動源の回転方向により現像装置の現像ローラ５、
撹拌ローラ４等が駆動され、またはトナー補給装置のト
ナー補給ローラ８、アジテータ７等が駆動される。

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、プリンタ、フ
ァクシミリ等の画像形成装置における現像システムに関
する。さらに詳しく言えば、本発明は、磁気ローラの回
転により現像剤を搬送する磁気ブラシ現像装置と、回転
運動により現像装置にトナーを補給するトナー補給装置
とを有する現像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】前記の形式の現像システムにおいては、
１つの駆動源と１つのクラッチとを設け、現像装置が前
記駆動源により常時回転駆動され、トナー補給装置が必
要時前記クラッチを介して間歇的に駆動される方法が最
も一般的であ。現像装置は、基本的には作像期間中のみ
回転駆動する間歇運転とし、紙間には停止していてもよ
いが、感光体ドラム等に同期しての連続回転とすること
が多い。これに対し、トナー補給装置は、トナー補給信
号発生時のみ回転駆動される完全な間歇運転が要求され
る。

【０００３】この方式では、現像装置は感光体ドラム等
を駆動しているメインモータより歯車やタイミングベル
トを介して駆動され、トナー補給装置はクラッチを介し
て間歇駆動される。

【０００４】前述した従来の方法は、現像装置が必要な
とき以外にも回転駆動されるため、現像剤の寿命が低下
し、さらに駆動系が複雑になって駆動効率の低下を招
き、メインモータが大型化する欠点を免れない。

【０００５】これに対し、１つの駆動源と２つのクラッ
チとを設け、現像装置およびトナー補給装置をともに間
歇駆動することは、既に提案されている。この提案は、
前述した最初の方法の欠点のうち、現像剤の寿命の低下
の欠点を解決するための技術である。しかし、現像装置
を間歇運転させるためのクラッチが必要となるので、そ
の分コストアップになるとともに、他の欠点は解消され
ていない。

【０００６】また、現像装置およびトナー補給装置に対
しそれぞれ別個の駆動源を設け、それによってトナー補
給装置を独立駆動することも周知である。この方式は、
最初の方法のトナー補給装置用クラッチを専用モータ化
したものに過ぎず、最初の方法の欠点はなんら解消され
ていない。

【０００７】さらに、現像装置に専用の駆動モータを設
けることも、すでに提案されている。これにより、前述
のいくつかの欠点は解消されるが、モータを追加して設
けるため、コストアップとなることが避けられない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、磁気
ローラの回転により現像剤を搬送する磁気ブラシ現像装
置と、回転運動により現像装置にトナーを補給するトナ
ー補給装置とを有する現像システムにおける、前述した
従来の欠点を解消した廉価な現像システムを提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、前記現像装置とトナー補給装置とに対し設けられ
た共通の駆動源と、この駆動源の回転方向により接断さ
れる一方向クラッチとを設け、前記駆動源の回転方向に
より現像装置またはトナー補給装置が駆動されるように
することにより解決される。

【００１０】また、本発明は、前記の課題の解決のた
め、トナー補給装置の駆動が非現像期間に行われること
を提案する。

【００１１】さらに、本発明は、前記の課題の解決のた
め、トナー補給要求信号の検出時、一時的に現像装置の
駆動を中断し、トナー補給装置の駆動を行うことを提案
する。

【００１２】

【作用および効果】請求項１の発明では、共通の１つの
モータの正逆転により、現像駆動とトナー補給駆動とを
選択的に行うことができるので、現像駆動のためのオン
・オフやトナー補給駆動のオン・オフを制御するための
クラッチ等を省略できるので、低廉な装置が得られる。

【００１３】請求項２の発明では、現像期間以外の期間
にてトナー補給を行うようにしているので、画像濃度の
高い原稿においても、単位時間当りのコピー枚数のダウ
ンを生じない画像形成装置が得られる。

【００１４】請求項３の発明では、トナー補給要求信号
の検出時、一時的に現像装置の駆動を中断し、トナー補
給を優先して行うようにしたので、画像濃度の高い原稿
や非現像時間の少ない高速複写装置等においても、画像
濃度の低下しないコピーを得ることができる

【００１５】

【実施例】以下に、本発明を図面により説明する。

【００１６】図１において、感光体ドラム１に近接して
現像装置２およびこの現像装置２に接続してトナー補給
装置３が配置されている。現像装置２の容器２ａ内に
は、キャリアとトナーとからなる現像剤が所要量入れて
あり、撹拌ローラ４で撹拌することによりトナーは帯電
される。

【００１７】帯電したトナーを含む現像剤は、内部に数
極のマグネットを配した現像ローラ５の磁性作用によ
り、ドクター６を介して一定量感光体ドラム１へ運ばれ
る。感光体ドラム１上には、前工程で既に静電潜像が形
成されているので、帯電したトナーは感光体ドラム１上
に移動して現像が行われる。

【００１８】現像剤中のトナーは、前述した現像により
コピー毎に消費されるので、トナー補給装置３より補給
される。トナー補給装置３では、トナーホッパー３ａ内
のトナーがアジテータ７の回転によりトナー補給ローラ
８の位置へ送られる。トナー補給ローラ８の周面には長
手方向に溝が設けられ、これらの溝に溜ったトナーは、
トナー補給ローラ８の回転によりスリッター９を経由し
て現像装置２の容器２ａ内に供給される。

【００１９】図１に示しかつ上に説明した装置は、それ
自体従来周知のものである。本発明の説明の前に、従来
技術による現像駆動およびトナー補給駆動について説明
する。

【００２０】既述のように、現像ローラ５は感光体ドラ
ム１上に形成された静電潜像の通過期間のみ回転すれば
よいのであるが、そのための制御にコストがかかるの
で、感光体ドラムに同期して連続回転させるのが一般的
である。このとき、撹拌ローラ４による摩擦帯電時のス
トレスにより現像剤の寿命が低下することは、既に述べ
た。これに対し、現像剤の寿命低下の防止のため、感光
体ドラム１上の静電潜像の通過期間のみ回転するように
制御した間歇回転方式の装置は、既に提案されている。

【００２１】図２において、感光体ドラム１に同期して
回転する現像駆動歯車１０より、現像歯車１１を介して
現像ローラ５が駆動される。現像歯車１１はアイドラー
歯車１２を介して撹拌ローラ４用歯車１３ａ、１３ｂと
連結しており、よって感光体ドラム１の回転に同期して
撹拌ローラ４も駆動される。

【００２２】トナー補給駆動は、トナーがコピー毎に消
費されるので、一定の画像面積の原稿のみであれば、ト
ナー補給ローラ８の定回転により補給することができる
が、原稿の画像面積は不特定なので、感光体ドラム１上
のトナー濃度を検知するセンサ等による補給信号によ
り、間歇回転するように制御するのが一般的である。

【００２３】再び図２において、メインモータよりチェ
ーンギヤを介して入力歯車１５が駆動される。入力歯車
１５は、クラッチ１６と一体的に構成されている。クラ
ッチ１６の出力軸は、アイドラー歯車１７を介してトナ
ー補給歯車１８に、さらにアジテータ歯車１９に連結さ
れている。前記クラッチ１６が、トナー濃度センサ等に
よる補給信号によりオン・オフされ、トナー濃度の低下
に伴いトナー補給歯車１８、従ってトナー補給ローラ８
が駆動される。

【００２４】次に、本発明の駆動方式を図３により説明
する。

【００２５】図３において、撹拌ローラ４、現像ローラ
５、アジテータ７およびトナー補給ローラ８に付設の各
歯車は、図２に示すものと同じなので、特に説明しな
い。

【００２６】現像ローラ５用の現像歯車１１は、現像駆
動モータ２０よりアイドラー歯車２１および現像駆動歯
車２２を介して回転駆動される。アイドラー歯車２１に
は、一方向クラッチが取付けられており、この一方向ク
ラッチは、現像駆動モータ２０の時計方向の回転時、す
なわちアイドラー歯車２１の反時計方向の回転時にロッ
クし、アイドラー歯車２１の時計方向回転時に空転する
ようになっている。一方向クラッチは、現像駆動モータ
２０より現像ローラ５用現像歯車１１までの歯車列中の
少なくとも一箇所に、所定方向の回転時にロックするよ
うに設けられていれば差し支えない。現像駆動モータ２
０は、正逆転の制御が容易な直流モータ、ステッピング
モータ等により構成される。

【００２７】トナーの補給駆動は、現像駆動モータ２０
よりアイドラー歯車２３、２４を介して行われる。アイ
ドラー歯車２３には、一方向クラッチが取付けられてお
り、現像駆動系の一方向クラッチとは異なり、現像駆動
モータ２０の反時計方向の回転時、すなわちアイドラー
歯車２３の時計方向回転時にロックし、アイドラー歯車
２３の反時計方向の回転時に空転するようになってい
る。この場合も、前記一方向クラッチは、現像駆動モー
タ２０よりトナー補給歯車１８までの歯車列中の少なく
とも一箇所に、所定方向の回転時にロックするように設
ければよい。

【００２８】図３に示す現像駆動機構およびトナー補給
駆動機構の動作を説明する。

【００２９】現像駆動モータ２０が時計方向に回転して
いるとき、現像駆動側のアイドラー歯車２１は反時計方
向に回転し、この歯車に設けた一方向クラッチはロック
されるので、現像駆動モータ２０の駆動力はアイドラー
歯車２１、現像駆動歯車２２、現像歯車１１を介して現
像ローラ５に、さらに歯車１２、１３ａ、１３ｂを介し
て撹拌ローラ４に伝えられる。他方において、アイドラ
ー歯車２３も反時計方向に回転するが、その一方向クラ
ッチは空転し、現像駆動モータ２０の駆動力はトナー補
給ローラ８に伝達されない。

【００３０】逆に、現像駆動モータ２０が反時計方向に
回転しているとき、アイドラー歯車２３に取付けられた
一方向クラッチはロックされるので、現像駆動モータ２
０の駆動力はアイドラー歯車２３、２４を介してトナー
補給ローラ８およびアジテータ７に伝達される。これに
対し、現像駆動側のアイドラー歯車２１に設けた一方向
クラッチは空転し、現像駆動モータ２０の駆動力は現像
ローラ５に伝達されない。

【００３１】このように、現像駆動モータ２０の回転方
向により、現像駆動とトナー補給駆動のいずれかを選択
的に行うことができる。

【００３２】次に、トナー補給装置の駆動が非現像期間
に行われる本発明による現像システムの動作例を、図４
に示すフローチャートにより説明する。

【００３３】画像形成装置のプリントスイッチのオンを
検出することにより、スキャナーがスタートする。ここ
で、トナー補給信号をチェックするが、リピートの１枚
目は無視される。つぎに、現像期間中であるかをチェッ
クするが、これはスキャナーがリードエッジ（光学画像
先端）に達して一定時間で画像先端が現像位置に到達す
ることで知ることができる。画像先端が現像位置に到達
すると、現像駆動モータ２０をその回転、非回転に拘ら
ず一旦オフとする。ついで、現像駆動モータ２０を時計
方向に回転させる。それによって、図３の動作説明で述
べたように、現像ローラ５が回転し、トナー補給ローラ
８は停止したままである。

【００３４】次に、現像が終了したかをチェックする。
これは、リードエッジより算出される現像開始位置の情
報と紙サイズの情報から知ることができる。このように
して、現像が行われ終了すると、現像駆動モータ２０は
オフとされる。

【００３５】ここで、トナー補給信号の有無をチェック
し、トナー補給の要求があれば、現像駆動モータ２０を
反時計方向に回転させる。このときは、既述のように、
トナー補給ローラ８が回転してトナー補給動作が行わ
れ、現像ローラ５は回転しない。 トナー補給信号は、
濃度センサ等により感光体ドラム１上の濃度を検出し、
その濃度に従ってトナー補給時間が決定され、そのトナ
ー補給時間の間トナー補給信号はタイマーにより保持さ
れる。

【００３６】現像駆動モータ２０は、トナー補給信号の
タイムアップとともにオフされるのが普通であるが、図
４の動作例では、トナー補給終了を待たずにリピートコ
ピーが開始され、現像開始となれば、トナー補給を強制
的に止めるように制御が行われている。

【００３７】前述したように、図４の動作例では、現像
期間以外の期間にてトナー補給を行うようにしているの
で、単位時間当たりのコピー枚数のダウンは発生しな
い。

【００３８】図４のフローチャートに示す動作例が、ト
ナー補給を現像期間以外の期間にて行うのに対し、トナ
ー補給信号のあった場合、トナー補給を優先して制御す
る動作を採ることも可能である。このような動作例を、
図５に示す。

【００３９】図５において、トナー補給の要求があれ
ば、タイマーにより保持されるトナー補給時間の間、ト
ナーの補給が行われる。この動作例の場合、大量のトナ
ー補給の要求または高速機のように非現像期間の短い画
像形成装置に対し、トナー補給量の不足を解消して安定
した画像濃度を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する現像システムの断面図であ
る。

【図２】従来の現像駆動機構およびトナー補給駆動機構
を説明するための斜視図である。

【図３】本発明による現像駆動機構およびトナー補給駆
動機構を説明するための斜視図である。

【図４】本発明による現像システムの１つの動作例を示
すフローチャートである。

【図５】本発明による現像システムの他の動作例を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 現像装置 ３ トナー補給装置 ５ 現像ローラ ８ トナー補給ローラ ２０ 現像駆動モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ローラの回転により現像剤を搬送す
   る磁気ブラシ現像装置と、回転運動により現像装置にト
   ナーを補給するトナー補給装置とを有する現像システム
   において、前記現像装置とトナー補給装置とに対し設け
   られた共通の駆動源と、この駆動源の回転方向により接
   断される一方向クラッチとを設け、前記駆動源の回転方
   向により現像装置またはトナー補給装置が駆動されるよ
   うにしたことを特徴とする現像システム。
2. 【請求項２】 トナー補給装置の駆動が非現像期間に行
   われることを特徴とする、請求項１に記載の現像システ
   ム。
3. 【請求項３】 トナー補給要求信号の検出時、一時的に
   現像装置の駆動を中断し、トナー補給装置の駆動を行う
   ことを特徴とする、請求項１に記載の現像システム。