JPH11160985A - 現像剤補給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像形成装置本体の搬送後や長期放置後にお
いても現像剤の凝集を防いで安定して現像剤を補給する
ことができる現像剤補給装置を提供すること。 【構成】 トナー（現像剤）３１５を収容する現像剤収
容部と、該現像剤収容部内のトナーを攪拌する撹拌羽根
（撹拌手段）３０１及びトナー３１５を搬送するトナー
搬送スクリュー（搬送手段）３０２を有し、前記撹拌羽
根３０１とトナー搬送スクリュー３０２を同一のホッパ
ーモーター（駆動源）３７０によって駆動する現像剤補
給装置において、前記ホッパートモーター３７０と撹拌
羽根３０１及びトナー搬送スクリュー３０２との間に、
トナー搬送スクリュー３０２への動力の伝達を停止して
撹拌羽根３０１のみに駆動力を伝達可能な搬送クラッチ
（駆動伝達部）３８０を設け、前記撹拌羽根３０１のみ
に選択的に駆動伝達する。本発明によれば、画像形成装
置本体の振動や放置によりトナー３１５が凝集している
場合においても、撹拌羽根３０１付近のトナー３０１５
がほぐされて駆動源の必要回転トルクが軽くなり、トナ
ー３１５が安定して補給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式等を
採用する画像形成装置において潜像を顕像化するための
現像装置に現像剤を補給するための現像剤補給装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図５にフルカラー複写機の各現像装置４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫの配置とこれに対する現像剤
（トナー）の収納部（ホッパー）の配置との関係を示
す。

【０００３】トナー補給装置２００は、各現像装置４
Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫに補給すべき色トナーを収容し
たイエロートナーホッパー２０１Ｙ、マゼンタトナーホ
ッパー２０１Ｍ、シアントナーホッパー２０１Ｃ及びブ
ラックトナーホッパー２０１ＢＫを前記現像装置４Ｙ，
４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫと同じ順序で装置本体の一端側に設
けられた持枠２０２に固定している。尚、支持枠２０２
は装置本体に対して実質的に固定されている。

【０００４】各トナーホッパー２０１Ｙ，２０１Ｍ，２
０１Ｃ，２０１ＢＫには各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４
ＢＫのトナー受け口４００Ｙ，４００Ｍ，４００Ｃ，４
００ＢＫの位置と一致するように各トナー排出口２０３
Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３ＢＫが設けられてい
る。

【０００５】而して、各トナーホッパー２０１Ｙ，２０
１Ｍ，２０１Ｃ，２０１ＢＫに収納されたトナーは、内
部にスクリューを配置したトナー搬送路３００Ｙ，３０
０Ｍ，３００Ｃ，３００ＢＫによってトナー排出口２０
３Ｙ，２０３Ｍ，２０３Ｃ，２０３ＢＫに搬送され、各
現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４ＢＫのトナー受け口４０
０Ｙ，４００Ｍ，４００Ｃ，４００ＢＫに排出される。

【０００６】尚、トナー搬送路３００Ｙ，３００Ｍ，３
００Ｃ，３００ＢＫはトナー排出口２０３Ｙ，２０３
Ｍ，２０３Ｃ，２０３ＢＫの位置によって３００Ｍ，３
００Ｃ，３００ＢＫのように水平方向に配置される場合
もあれば、３００Ｙのように軸線方向に配置される場合
もある。

【０００７】次に、図６に基づいてトナー補給装置２０
０の詳細について説明する。尚、図６は図５における２
０１Ｍ，２０１Ｃ又は２０１ＢＫの何れかのトナーホッ
パーを右側から見た側断面図である。

【０００８】トナーホッパー２０１内に収容されたトナ
ーは、トナーホッパー２０１内に配置された第１スクリ
ュー３０１によって図示Ａ方向に搬送される。これによ
って、搬送路３００とトナーホッパー２０１との接続口
２０１ａから最も離れた位置２０１ｂ付近のトナーが滞
留するのを防ぎ、トナーホッパー２０１の容積を有効に
活用することができる。

【０００９】而して、接続口２０１ａに搬送されたトナ
ーは、図示軸線方向に配置されたトナー搬送路３００に
入り、内部に配置された第２スクリュー３０２によって
手前方向に搬送され、トナー排出口２０３から排出され
てトナー受け口４００より現像器４内に補給される。

【００１０】又、第１スクリュー３０１の上方にはワイ
ヤー状の撹拌部材３０３が設けられており、この撹拌部
材３０３は撹拌軸３０４に係止され、第１スクリュー３
０１から不図示のギヤを介して駆動され、トナーホッパ
ー２０１内のトナーを撹拌することによってトナーの凝
集を防ぐ。尚、万一、凝集したトナーが現像器４へ補給
されると、局所的にトリボ不足を生じ或は現像スリーブ
への一様な塗布厚が得られず、高品質の画像を形成する
ことができなくなってしまう。

【００１１】以上のようにトナー補給装置２００によっ
てトナーのトナーホッパー２０１内での滞留と凝集を防
ぎ、高品質な画像を形成することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のトナー補給装置２００においては以下のような問題
があった。

【００１３】即ち、近年のフルカラー複写機の高画質化
や高精細化によってトナーの少粒径化が進み、それに伴
ってトナーのトナーホッパー２０１内での凝集力が高ま
り、トナー搬送スクリュー３０１，３０２の回転不良を
引き起こす場合があった。

【００１４】例えば、画像形成装置本体を移動させたと
きの振動でトナーが凝集し、撹拌部材３０３及びトナー
搬送スクリュー３０１，３０２の回転トルクが大きくな
り、モーターの過負荷や駆動系の過負荷によってこれら
が動作不良を起こす場合があった。

【００１５】上記問題に対する対策としてモーター等の
容量を大きくするとモーター等が必要以上に大きくな
り、トナー補給装置２００自体が大きくなってしまうと
いう問題があった。

【００１６】又、トナーの搬送を行うことができる場合
でも、そのトナーが凝集しているためにトナー搬送スク
リュー３０１，３０２の単位回転数当たりのトナーの搬
送量が通常と比べて著しく減少し、補給トナーの不足に
よる画像不良を引き起こすという問題もあた。

【００１７】更に、画像形成装置本体の振動以外でも上
記と同様の現象は発生し、例えば長期間装置を使用しな
いことによってもトナーの凝固は発生し、同様の問題を
引き起こしていた。

【００１８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、画像形成装置本体の搬送後や
長期放置後においても現像剤の凝集を防いで安定して現
像剤を補給することができる現像剤補給装置を提供する
ことにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、現像剤を収容する現像剤収
容部と、該現像剤収容部内の現像剤を攪拌する撹拌手段
及び現像剤を搬送する搬送手段を有し、前記搬送手段と
撹拌手段を同一の駆動源によって駆動する現像剤補給装
置において、前記駆動源と搬送手段及び撹拌手段との間
に、搬送手段への動力の伝達を停止して撹拌手段のみに
駆動力を伝達可能な駆動伝達部を設け、前記撹拌手段の
みに選択的に駆動伝達することを特徴とする。

【００２０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、画像形成装置の電源を投入した直後に前記
撹拌手段のみに駆動力を伝達することを特徴とする。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記駆動源に負荷検知手段を設け、駆動源
に加わる負荷が増大したときに前記撹拌手段のみに駆動
力を伝達することを特徴とする。

【００２２】従って、本発明によれば、撹拌手段のみに
選択的に駆動伝達することができるため、画像形成装置
本体の振動や放置により現像剤が凝集している場合にお
いても、撹拌手段付近の現像剤がほぐされて駆動源の必
要回転トルクが軽くなり、現像剤の凝集を防いで安定し
て現像剤を補給することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２４】＜実施の形態１＞先ず、フルカラー画像形
成装置を図４に基づいて説明する。

【００２５】図４はフルカラー画像形成装置の概略断面
図であり、図示のフルカラー画像形成装置は上部にデジ
タルカラー画像リーダ部、下部にデジタルカラー画像プ
リンタ部をそれぞれ備えている。

【００２６】デジタルカラー画像リーダ部においては、
原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２
によって原稿３０を露光走査することにより、原稿３０
からの反射光像がレンズ３３によってフルカラーＣＣＤ
センサー３４に集光され、カラー色分解画像信号が得ら
れる。このカラー色分解画像信号は不図示の増幅回路を
経て不図示のビデオ処理ユニットにて処理を施された後
に前記デジタルカラー画像プリンタ部に送出される。

【００２７】デジタルカラー画像プリンタ部において
は、像担持体である感光ドラム１が矢印方向に回転自在
に担持され、この感光ドラム１の周りには前露光ランプ
１１、コロナ帯電器２、レーザー露光光学系３、電位セ
ンサー１２、色の異なる４個の現像装置４Ｙ，４Ｍ，４
Ｃ，４ＢＫ、ドラム上光量検知手段３、転写装置５及び
クリーニング器６が配置されている。

【００２８】而して、レーザー露光光学系３においてリ
ーダ部からの画像信号は不図示のレーザー出力部にて光
信号に変換され、光信号に変換されたレーザー光がポリ
ゴンミラー３ａで反射され、レンズ３ｂ及びミラー３ｃ
を通って感光ドラム１の面に投影される。

【００２９】プリンタ部においては、画像形成時に感光
ドラム１が矢印方向に回転駆動され、前露光ランプ１１
によって除電された感光ドラム１はコロナ帯電器２によ
って一様に帯電され、各分解色毎に光像Ｅを照射される
ことによって該感光ドラム１上に潜像が形成される。

【００３０】次に、所定の現像装置（４Ｙ，４Ｍ，４
Ｃ，４ＢＫ）を動作させて感光ドラム１上の潜像を現像
し、感光ドラム１上に樹脂と顔料を基体としたトナー画
像を形成する。尚、各現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｂ
Ｋは偏芯カム２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４ＢＫの動作
によって各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近
するよう構成されている。

【００３１】一方、記録材カセット７からは記録材が搬
送系及び転写装置５を経て感光ドラム１と対向した転写
位置に供給され、この記録材に感光ドラム１上のトナー
画像が転写される。ここで、転写装置５は、転写ドラム
５ａ、転写帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるための
吸着帯電器５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器
５ｄ及び外側帯電器５ｅとを有し、回転駆動されるよう
に軸支持された転写ドラム５ａの周面開口域には誘電体
から成る記録材担持シート５ｆが円筒状に一体的に張設
されている。尚、記録材担持シート５ｆとしてはポリカ
ーボネートフィルム等の誘電体シートが使用される。

【００３２】而して、転写装置５において転写ドラム５
ａを回転させることによって、感光ドラム１上のトナー
画像は、記録材担持シート５ｆに担持された記録材上に
転写帯電器５ｂの作用によって転写される。このよう
に、記録材担持シート５ｆに静電吸着して搬送される記
録材には所望数の色画像が転写されてフルカラー画像が
形成される。

【００３３】フルカラー画像形成の場合、以上のように
して４色のトナー画像の転写が終了すると、記録材が分
離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの
作用によって転写ドラム５ａから分離され、記録材は熱
ローラ定着器９に送られてフルカラー画像の定着を受け
た後、機外に排出されて排紙トレー１０上に積載され
る。。

【００３４】尚、転写後において、感光ドラム１は表面
の残留トナーをクリーニング器６によって清掃された
後、再び画像形成工程に供される。

【００３５】ところで、記録材の両面に画像を形成する
場合には、熱ローラ定着器９を記録材が通過した後、直
ちに搬送パス切換ガイド１９を駆動し、記録材を搬送縦
パス２０を経て反転パス２１ａに一旦導いた後、反転ロ
ーラ２１ｂの逆転によって、送り込まれた際の後端を先
頭にして記録材を送り込まれた方向と反対向きに退出さ
せて中間トレイ２２に収納する。そして、その後は前述
した画像形成工程を経てもう一方の面に画像を形成す
る。

【００３６】又、転写ドラム５ａの記録材担持シート５
ｆ上のトナー等の粉体の飛散及び付着、記録材上のオイ
ルの付着等を防止するために、ファーブラシ１４と記録
材担持シート５ｆを介してファーブラシ１４に対向する
バックアップブラシ１５やオイル除去ローラ１６と記録
材担持シート５ｆを介してオイル除去ローラ１６に対向
するバックアップブラシ１７の作用によって清掃を行
う。このような清掃は画像形成前若しくは後に行い、
又、ジャム（紙詰まり）発生時には随時行う。

【００３７】更に、本実施の形態においては、所望のタ
イミングで偏芯カム２５を動作させ、転写ドラム５ｆと
一体化されたカムフォロワ５ｉを動作させることによっ
て記録材担持シート５ｆと感光ドラム１とのギャップを
任意に設定することができるよう構成されている。例え
ば、スタンバイ中又は電源ＯＦＦ時には転写ドラム５ａ
と感光ドラム１の間隔を離す。

【００３８】次に、本発明に係る現像剤補給装置を図１
に基づいて説明する。尚、図１は現像剤補給装置要部の
側断面図である。

【００３９】図１に示す現像剤補給装置において、画像
形成装置本体の不図示の電源がＯＮされると、ホッパー
モーター３７０は一定時間（約２０秒間）回転し、その
回転によって撹拌羽根３０１が回転し、その周囲のトナ
ー３１５が撹拌される。このとき、搬送クラッチ３８０
はＯＦＦされており、ホッパーモーター３７０の回転は
トナー搬送スクリュー３０２には伝達されず、トナー搬
送スクリュー３０２は回転しない。このため、トナー３
１５はトナー排出口２０３から排出されず、トナー３１
５の撹拌のみが行われる。

【００４０】従って、画像形成装置本体の振動や放置に
よりトナー３１５が凝集していた場合においても、前記
動作によって撹拌羽根３０１付近のトナー３１５はほぐ
され、ホッパーモーター３７０の必要回転トルクは軽く
なる。

【００４１】そして、通常のトナー補給の際には搬送ク
ラッチ３８０がＯＮされ、撹拌羽根３０１とトナー搬送
スクリュー３０２が同時に回転駆動され、撹拌が行われ
つつトナー３１５が搬送されて補給される。

【００４２】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図２に基づいて説明する。尚、図２は本実施の形
態に係る現像剤補給装置要部の側断面図であり、本図に
おいては図１に示したと同一要素には同一符号を付して
いる。

【００４３】本実施の形態では、トナー搬送スクリュー
３０２への伝達部分にワンウェイクラッチ３８５が組み
込まれている。

【００４４】而して、通常のトナー補給時には、ワンウ
ェイクラッチ３８５の回転伝達方向にホッパーモーター
３７０を回転させることによって撹拌羽根３０１とトナ
ー搬送スクリュー３０２を同時に回転駆動してトナー３
１５を撹拌しつつ補給する。

【００４５】そして、電源投入直後等のトナー撹拌時に
おいては、ホッパーモーター３７０を逆回転させること
によってワンウェイクラッチ３８５を空転させ、撹拌羽
根３０１のみを回転駆動する。従って、本実施の形態に
おいても、ホッパーモーター３７０の必要回転トルクが
軽くなるという効果が得られる。

【００４６】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図３に基づいて説明する。尚、図３は本実施の形
態に係る現像剤補給装置要部の側断面図であり、本図に
おいても図１に示したと同一要素には同一符号を付して
いる。

【００４７】本実施の形態では、ホッパーモーター２７
０の負荷トルクを検知する負荷トルク検知手段３９０を
設けており、通常のトナー補給開始時においてホッパー
モーター３７０の過負荷が検知された場合には、搬送ク
ラッチ３８０をＯＦＦし、ホッパーモーター３７０を回
転させて撹拌羽根３０１のみを回転させる。

【００４８】又、撹拌に必要な回転時間も負荷トルク検
知手段３９０の信号により判断され、ホッパーモーター
３７０の負荷が通常レベルになるまで撹拌羽根３０１の
回転を行う。

【００４９】而して、本実施の形態では、負荷トルク検
知手段３９０を用いることにより、必要なときのみトナ
ー３１５の撹拌を行うことが可能となり、画像形成装置
本体のダウンタイムを最小限に抑えることができる。
又、空回転によるトナー３１５の劣化も防ぐことができ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収
容部内の現像剤を攪拌する撹拌手段及び現像剤を搬送す
る搬送手段を有し、前記搬送手段と撹拌手段を同一の駆
動源によって駆動する現像剤補給装置において、前記駆
動源と搬送手段及び撹拌手段との間に、搬送手段への動
力の伝達を停止して撹拌手段のみに駆動力を伝達可能な
駆動伝達部を設け、前記撹拌手段のみに選択的に駆動伝
達するようにしたため、画像形成装置本体の搬送後や長
期放置後においても現像剤の凝集を防いで安定して現像
剤を補給することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る現像剤補給装置要
部の側断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２に係る現像剤補給装置要
部の側断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３に係る現像剤補給装置要
部の側断面図である。

【図４】フルカラー画像形成装置の概略断面図である。

【図５】従来の現像剤補給装置の断面図である。

【図６】従来の現像剤補給装置要部の断面図である。

【符号の説明】

３０１ 撹拌羽根（撹拌手段） ３０２ トナー搬送スクリュー（搬送手段） ３１５ トナー（現像剤） ３７０ ホッパーモーター（駆動源） ３８０ 搬送クラッチ（駆動伝達部） ３８５ ワンウェイクラッチ（駆動伝達部） ３９０ 負荷トルク検知手段（負荷検知手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像剤収容部と、該現
   像剤収容部内の現像剤を攪拌する撹拌手段及び現像剤を
   搬送する搬送手段を有し、前記搬送手段と撹拌手段を同
   一の駆動源によって駆動する現像剤補給装置において、 前記駆動源と搬送手段及び撹拌手段との間に、搬送手段
   への動力の伝達を停止して撹拌手段のみに駆動力を伝達
   可能な駆動伝達部を設け、前記撹拌手段のみに選択的に
   駆動伝達することを特徴とする現像剤補給装置。
2. 【請求項２】 画像形成装置の電源を投入した直後に前
   記撹拌手段のみに駆動力を伝達することを特徴とする請
   求項１記載の現像剤補給装置。
3. 【請求項３】 前記駆動源に負荷検知手段を設け、駆動
   源に加わる負荷が増大したときに前記撹拌手段のみに駆
   動力を伝達することを特徴とする請求項１記載の現像剤
   補給装置。