JP2003255683A

JP2003255683A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2003255683A
Application number: JP2002055531A
Authority: JP
Inventors: Kiyouhan Kin; 京範金
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】単一のモータで運転切換手段を通して回転さ
れる搬送スクリュウを複数個回す場合でも、精度よくト
ナー補給制御を行うトナー補給装置を備えるカラー画像
形成装置を提供すること。【解決手段】補給スクリュウの回転停止は、モータを
先に停止し、その後に運転切換手段をｏｆｆにしてトナ
ー補給装置のトナー補給制御を行うことを特徴とするカ
ラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等の電子写真方式を用いるカラー画像形成装
置に関し、特に高精度でトナー補給制御を行うトナー補
給装置を備えるカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等
の電子写真方式のカラー画像形成装置では色の異なる現
像剤を内蔵した複数の現像手段（以降現像器という）を
設け、各色毎の潜像を現像してトナー像とし、記録材上
にトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成している。
現像器は現像によってトナーが消費されるので、各々の
現像器に対応してトナー補給装置を設け、搬送スクリュ
ウによって消費されたトナーの補給を行うことがなされ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の如きカラー画像
形成装置の現像器にトナー補給を行うトナー補給装置に
おいて、単一のモータで複数のトナー補給装置のトナー
補給を行わせるときには、複数のトナー補給装置の搬送
スクリュウ（回転対象物）のそれぞれに電磁クラッチ
（運転切換手段）を設け、モータをｏｎ（作動状態）、
電磁クラッチをｏｎ（結合状態）とし、搬送スクリュウ
を回転させトナー補給が行われる。

【０００４】しかしながら、モータにより電磁クラッチ
等の運転切換手段を有する搬送スクリュウを回す場合
に、トナー補給の際のトナー補給開始時や停止時でのク
ラッチの起動時間とそのバラツキ時間や停止時間とその
バラツキ時間は、モータの起動時間とそのバラツキ時間
や停止時間とそのバラツキ時間より大きいので、クラッ
チがｏｎとしたときのトナー量を設定するときにはトナ
ー補給のバラツキ時間が大となるという問題が生じる。
特に、単一のモータで電磁クラッチ等の運転切換手段を
有する搬送スクリュウを複数個回す場合には、トナー補
給のバラツキ時間が大となるという問題が生じる。また
特に、トナー補給の微少な補給をする場合には、誤差分
による補給量の変動が大きくなってしまう。

【０００５】本発明は上記の問題点を解決し、単一のモ
ータで運転切換手段を通して回転される搬送スクリュウ
を複数個回す場合でも、精度よくトナー補給制御を行う
トナー補給装置を備えるカラー画像形成装置を提供する
ことを第１の目的とする。

【０００６】また、単一のモータで電磁クラッチ等の運
転切換手段を有する搬送スクリュウを複数個回す場合に
おいて、少なくとも何れか１つのトナー補給装置内のト
ナーが補給されない状態となり、当該トナー補給装置を
有する現像器内のトナーが減少して、現像器内の現像剤
中のキャリアの占める比率が大となったときには、キャ
リアのみで現像するようになり感光体ドラム（像形成
体）にダメージを与えるという問題が起こる。

【０００７】本発明は上記の問題点を解決し、単一のモ
ータで電磁クラッチ等の運転切換手段を通して回転され
る搬送スクリュウを複数個回す場合で、少なくとも何れ
か１つのトナー補給装置内のトナーが補給されない状態
となり、当該トナー補給装置内のトナーが減少しても、
現像器内の現像剤中のキャリアの占める比率を適正な割
合として、像形成体にダメージを与えることなく、精度
よくトナー補給がなされるカラー画像形成装置を提供す
ることを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、潜像
を現像する現像手段と、トナーを収納するトナー収納容
器と、前記トナー収納容器からのトナーを前記現像手段
へ供給するトナー補給装置とを複数組備え、単一のモー
タによりそれぞれ運転切換手段を通して複数組のトナー
補給装置に設けられる補給スクリュウを回転させてトナ
ー補給制御を行うカラー画像形成装置において、前記補
給スクリュウの回転停止は、前記モータを先に停止し、
その後に前記運転切換手段をｏｆｆにして前記トナー補
給装置のトナー補給制御を行うことを特徴とするカラー
画像形成装置（第１の発明）、及び、潜像を現像する現
像手段と、トナーを収納するトナー収納容器と、前記ト
ナー収納容器からのトナーを前記現像手段へ供給するト
ナー補給装置とを複数組備え、単一のモータによりそれ
ぞれ運転切換手段を通して複数組のトナー補給装置に設
けられる補給スクリュウを回転させてトナー補給制御を
行うカラー画像形成装置において、トナー補給開始時
は、前記補給スクリュウの運転切換手段を先にｏｎと
し、その後に前記モータを回転させるようにして前記ト
ナー補給装置のトナー補給制御を行うことを特徴とする
カラー画像形成装置（第２の発明）によって達成され
る。

【０００９】上記第２の目的は、像形成体上の潜像を現
像する現像手段と、トナーを収納するトナー収納容器
と、前記トナー収納容器からのトナーを前記現像手段へ
供給するトナー補給装置とを複数組備え、単一のモータ
によりそれぞれ運転切換手段を通して複数組のトナー補
給装置に設けられる補給スクリュウを回転させてトナー
補給制御を行うカラー画像形成装置において、複数の補
給スクリュウを回すモータとしてステッピングモータを
使用するもので、前記トナー収納容器のトナーが所定レ
ベルに達した段階で前記ステッピングモータの回転パル
ス数の計測を開始し、前記ステッピングモータの集計さ
れた回転パルス数が一定値を越えた際に、強制的に前記
カラー画像形成装置を停止させることを特徴とするカラ
ー画像形成装置（第３の発明）によって達成される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を説
明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語
の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明
の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを
示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を
限定するものではない。

【００１１】本発明に係わるトナー補給装置を備えるカ
ラー画像形成装置の一実施形態の画像形成プロセスおよ
び各機構について、図１ないし図４を用いて説明する。
図１は、本発明に係わるトナー補給装置を備えるカラー
画像形成装置の一実施形態の断面構成図であり、図２
は、図１のカラー画像形成装置におけるトナー補給の概
要を示す図であり、図３は、図２におけるトナー補給装
置の概要側断面図であり、図４は、図２におけるトナー
補給装置の断面図であり、図５は、モータと補給スクリ
ュウとの回転制御を示すタイミングチャートであり、図
６は、単一のモータにより複数個の補給スクリュウを回
転させる場合の制御方法を示すタイミングチャートであ
る。

【００１２】図１に示すように、本発明に係わる定着装
置を用いるカラー画像形成装置は、転写材の移動方向に
沿って黒色、シアン、マゼンタおよびイエローの各カラ
ートナー像を形成する画像形成ユニットを配置し、各画
像形成ユニットの像形成体上に形成したカラートナー像
を転写材搬送手段により搬送される転写材（記録紙）上
に多重転写して重ね合わせるものである。

【００１３】図において、転写材搬送手段である搬送ベ
ルト１４Ａの周縁部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の各色毎の画像形
成用として４組のプロセスユニット１００が、図の矢印
で示す搬送ベルト１４Ａの回転方向に対してＹ、Ｍ、Ｃ
及びＫの順に配置されている。

【００１４】４組のプロセスユニット１００は何れも共
通した構造であり、それぞれ、像形成体である感光体ド
ラム１０と、帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
と、画像書込手段としての露光光学系１２と、現像手段
としての現像器１３と、像形成体クリーニング手段とし
ての像形成体クリーニング装置１９からなっている。

【００１５】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ばガラスや透光性アクリル樹脂等の透光性部材によって
形成される円筒状の基体の外周に、透光性の導電層及び
有機感光層（ＯＰＣ）の光導電体層を形成したものであ
る。

【００１６】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により、或いは搬送ベルト１４Ａに従動し、透
光性の導電層を接地された状態で矢印で示す時計方向に
回転される。

【００１７】帯電手段としてのスコロトロン帯電器１１
は、感光体ドラム１０の移動方向に対して直交する方向
（図において紙面垂直方向）に感光体ドラム１０と対峙
し近接して取り付けられる。スコロトロン帯電器１１
は、感光体ドラム１０の有機感光体層に対し所定の電位
に保持された制御グリッドと、コロナ放電電極としての
放電ワイヤを備え、トナーと同極性のコロナ放電によっ
て帯電作用（本実施形態においてはマイナス帯電）を行
い、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。

【００１８】画像書込手段としての露光光学系１２は、
各色毎に、像露光光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダ
イオード）を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレ
イ状に並べた線状の露光素子と等倍結像素子としてのセ
ルフォックレンズ（Ｒ）とがホルダに取り付けられた露
光用ユニットとして構成され、各色毎の露光光学系１２
は、露光光学系保持部材としての円柱状の保持体２０に
取付けられて、一体となって感光体ドラム１０の基体内
部に収容される。露光光学系１２は、別体のコンピュー
タ（不図示）から送られメモリに記憶された各色の画像
データに基づいて画像処理を施した後、一様に帯電した
感光体ドラム１０に裏面から像露光（画像書込）を行
い、感光体ドラム１０上に潜像を形成する。

【００１９】現像手段としての現像器１３は、感光体ド
ラム１０の帯電極性と同極性に帯電されたイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）若しくは黒色
（Ｋ）の各色の二成分現像剤（一成分現像剤でもよい）
をそれぞれ収容し、例えば厚み０．５〜１ｍｍ、外径１
５〜２５ｍｍの円筒状の非磁性のステンレスあるいはア
ルミ材で形成された現像剤担持体である現像ローラ１３
１を備えている。現像ローラ１３１は、突き当てコロ
（不図示）により感光体ドラム１０と所定の間隙、例え
ば１００〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、感光
体ドラム１０の回転方向と順方向に回転するようになっ
ており、現像時、現像ローラ１３１に対してトナーと同
極性（本実施形態においてはマイナス極性）の直流電圧
或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧
を印加することにより、感光体ドラム１０上の露光部に
対して非接触の反転現像が行われる。

【００２０】転写材搬送手段である搬送ベルト１４Ａ
は、体積抵抗率１０⁸〜１０¹⁵Ω・ｃｍ、表面抵抗率１
０⁸〜１０¹⁵Ω／□の無端ベルトであり、例えば変性ポ
リイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロ
エチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンア
ロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分
散した厚さ０．１〜０．５ｍｍの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層
構成のシームレスベルトである。搬送ベルト１４Ａの基
体としては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴ
ム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半
導電性ゴムベルトを使用することも出来る。搬送ベルト
１４Ａは、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４ｅ、バッ
クアップローラ１４ｊ及びテンションローラ１４ｋに外
接して張架される。

【００２１】画像形成工程（画像形成プロセス）につい
て以下に説明する。画像記録のスタートにより、不図示
の転写材搬送手段の駆動モータの始動により駆動ローラ
１４ｄが回転され、搬送ベルト１４Ａが図の矢印で示す
方向に回転される。

【００２２】またイエロー（Ｙ）のプロセスユニット１
００では、不図示の感光体駆動モータの始動によりＹの
感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ回転され、Ｙ
のスコロトロン帯電器１１によってＹの感光体ドラム１
０に電位が付与される。Ｙの感光体ドラム１０は電位を
付与された後、Ｙの露光光学系１２によって第１の色信
号すなわちＹの画像データに対応する電気信号による露
光（画像書込）が行われ、Ｙの感光体ドラム１０上にイ
エロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像が形成される。
この潜像はＹの現像器１３により接触または非接触の状
態で反転現像され、Ｙの感光体ドラム１０上にイエロー
（Ｙ）のトナー像が形成される。

【００２３】一方、Ｙの感光体ドラム１０上へのＹのト
ナー像の形成と並行して、記録紙Ｐが送り出しローラに
よって転写材収納手段としての給紙カセット１５から送
り出され、給送ローラを経て転写材給送手段としてのタ
イミングローラ１６へと搬送される。さらに記録紙Ｐ
は、Ｙの感光体ドラム１０上に形成されるＹのトナー像
との同期がとられてタイミングローラ１６から送り出さ
れ、転写材帯電手段としての紙帯電器１５０の帯電によ
り搬送ベルト１４Ａに吸着された後、搬送ベルト１４Ａ
によりＹの転写域へと搬送される。

【００２４】Ｙの転写域では、トナーと反対極性（本実
施形態においてはプラス極性）の電圧が印加されるＹの
転写手段としての転写ローラ１４Ｃにより、Ｙの感光体
ドラム１０上のＹのトナー像が記録紙Ｐ上に転写され
る。

【００２５】Ｙのプロセスユニット１００の作動と同時
または僅かに遅れて、マゼンタ（Ｍ）のプロセスユニッ
ト１００では、Ｍの感光体ドラム１０が図の矢印で示す
方向へ回転され、Ｍのスコロトロン帯電器１１の帯電作
用により電位が付与され、Ｍの露光光学系１２によって
第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像データに対
応する電気信号による露光（画像書込）によってＭの感
光体ドラム１０上に静電潜像が形成され、さらにＭの現
像器１３による接触または非接触の反転現像によってＭ
の感光体ドラム１０上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が形
成される。

【００２６】Ｍの感光体ドラム１０上へのＭのトナー像
の形成と並行して、前記のイエロー（Ｙ）のトナー像を
担持した記録紙Ｐが搬送ベルト１４ＡによってＭの転写
域へと搬送され、Ｍの転写域において、Ｍの転写ローラ
１４Ｃによって、Ｍの感光体ドラム１０上に形成された
Ｍのトナー像がＭのトナー像を担持した記録紙Ｐ上に転
写され、記録紙Ｐ上にはＹおよびＭの重ね合わせのカラ
ートナー像が形成される。

【００２７】同様のプロセスにより、シアン（Ｃ）のト
ナー像と黒（Ｋ）のトナーのトナー像が順次重ね合わせ
て転写され、記録紙Ｐ上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの重ね合わ
せのカラートナー像が形成される。

【００２８】重ね合わせのカラートナー像が転写された
記録紙Ｐは、転写材分離手段としての紙分離除電器１４
ｈにより搬送ベルト１４Ａから分離され、後段において
詳述する定着装置１７へと搬送される。

【００２９】定着装置１７において、記録紙Ｐ上の重ね
合わせのカラートナー像が定着された後、記録紙Ｐは排
紙ローラ１８を経て装置上部のトレイへ排出される。

【００３０】転写後の感光体ドラム１０の周面上に残っ
たトナーは像形成体クリーニング手段としての像形成体
クリーニング装置１９によりクリーニングされ、次の画
像形成サイクルに入る。

【００３１】なお上記においては、像形成体上にＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像を重ね合わせて形成した後、重ね
合わせたトナー像を転写材上に一括して転写する方式
（多重現像中間転写方式）のカラー画像形成装置にて説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、転
写材搬送手段として用いた搬送ベルトを中間転写体とし
て用い、トナー像を中間転写体上に転写た後、該トナー
像を転写材上に転写する方式（中間転写方式）のカラー
画像形成装置や、同一の感光体上にイエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）のトナー
像を順次形成し、該トナー像を中間転写体上に転写した
後（或いは複数の感光体上にイエロー（Ｙ）、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）のトナー像をそれ
ぞれ形成し、これらのトナー像を中間転写体上に順次転
写してトナー像を重ね合わせた後）、重ね合わせたトナ
ー像を転写材上に一括して転写する方式（多重転写中間
転写方式）等のカラー画像形成装置にも適用されるもの
である。

【００３２】また図２に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫ
の各プロセスユニット１００には、後段において図３、
図４を用いて詳述する、内部に補給スクリュウＨＳを有
するトナー補給装置ＴＨがそれぞれ設けられており、図
に一点鎖線矢印で示すように、回転される補給スクリュ
ウＨＳの排出口ＴＨｄを通して現像器１３へトナー補給
が行われる。各色のトナーは各色のトナー収納容器であ
るトナーボトルＴＢからそれぞれのトナー補給装置ＴＨ
へと補給される。

【００３３】補給されたトナーは、撹拌・搬送スクリュ
ウ１４５、１４６により、現像器１３内の現像剤に混合
されて撹拌された後、供給ローラ１３２により現像ロー
ラ１３１に供給され、現像ローラ１３１により感光体ド
ラム１０上の潜像の現像が行われる。

【００３４】トナーボトルＴＢからトナー補給装置ＴＨ
へのトナー補給は、例えばピエゾ素子を用い、後段にお
いて詳述するように、トナー補給装置ＴＨ内のトナーの
表面レベルを検知するトナーレベル検出センサＴＤａの
レベル検知に基づき、不図示の駆動源により回転される
トナーボトルＴＢから補給される。トナーレベル検出セ
ンサＴＤａのレベル検知により、トナー補給装置ＴＨ内
のトナーはトナーレベル検出センサＴＤａのレベル（後
段において詳述する所定レベルＬａ）以下となると、ト
ナーボトルＴＢからのトナー補給が行われてレベルＬｂ
とされ、通常トナー補給装置ＴＨ内のトナーは、レベル
ＬｂとレベルＬａとの間に保たれる。

【００３５】補給スクリュウＨＳは、モータＭに連なる
運転切換手段としての電磁クラッチＣＨと接続されてお
り、モータＭの回転を受け、ｏｎ−ｏｆｆされる電磁ク
ラッチＣＨを通して回転される。

【００３６】本発明においては、電磁クラッチＣＨを通
して単一のモータＭにより複数個のトナー補給装置ＴＨ
の補給スクリュウＨＳが回転制御されるものであり、
Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの補給スクリュウＨＳを単一のモータ
により回転させてもよいが、制御系の複雑さを簡単とす
るため、本実施の形態においては、図に示すように、
Ｙ、Ｍ、及び、Ｃ、Ｋをそれぞれ１組として、Ｙ、Ｍ、
及び、Ｃ、Ｋのトナー補給装置ＴＨに設けられる補給ス
クリュウＨＳがそれぞれの電磁クラッチＣＨを通して単
一のモータＭにより回転されてトナー補給制御を行うも
のである。

【００３７】図３または図４によれば、トナー補給装置
ＴＨから現像器１３へのトナー補給は、形成される画像
の印字率（ドット形成される画面全体に占める文字画像
や写真画像等のドット合計の割合）や、例えばＬ検セン
サを用いるトナー濃度検出センサＴＤｂの検出値に基づ
き、１プリント（１枚）毎に、必要に応じて行われる。
トナー補給装置ＴＨから現像器１３へのトナー補給は、
主として印字率を用いてトナー補給が行われる。この
際、図３に示す電磁クラッチＣＨがｏｎ状態（作動状
態）とされて、補給スクリュウＨＳの回転軸Ｊｔが、駆
動回転されるモータＭに直結する歯車Ｇａと駆動系Ｇｋ
を介して結合される歯車Ｇｂと接続され、その後モータ
Ｍの駆動がなされて補給スクリュウＨＳが回転されてト
ナー補給が行われる。

【００３８】なお下記において、モータＭとしては、パ
ルス制御がなされて起動時および停止時の時間的なバラ
ツキの少ないステッピングモータが好ましく用いられ、
これにより、モータＭの回転のバラツキ時間の影響が抑
えられる。

【００３９】図５に、単一のモータで１組のトナー補給
装置のみが作動してトナー補給を行う際のタイミングチ
ャートで、モータと補給スクリュウとの回転制御のタイ
ミングチャートを、また図６に、２組のトナー補給装置
が同時に作動してそれぞれにトナー補給を行う際の、単
一のモータにより２個の補給スクリュウを回転させる場
合の制部を示すタイミングチャートを示す。冒頭にて述
べたように、トナー補給の際のトナー補給開始時や停止
時での電磁クラッチＣＨの起動時間とそのバラツキ時間
や停止時間とそのバラツキ時間は、モータＭの起動時間
とそのバラツキ時間や停止時間とそのバラツキ時間より
大きく、電磁クラッチＣＨのｏｎ（結合状態）、ｏｆｆ
（非結合状態）によって、この間にトナー補給を行うよ
うにしたときには、トナー補給時間のバラツキが大とな
りトナー補給量がバラツクので、図５に示すように、補
給スクリュウＨＳの回転の停止は、モータＭの回転を先
に停止、ｏｆｆ（非作動状態）とし、モータ停止と同時
または直後に、電磁クラッチＣＨをｏｆｆ（非結合状
態）にしてトナー補給装置ＴＨのトナー補給停止時の制
御を行うようにする。これにより、電磁クラッチＣＨの
停止時間のバラツキ時の影響がなくなる。

【００４０】また、トナー補給開始時は、補給スクリュ
ウＨＳと接続する電磁クラッチＣＨを先にｏｎ（結合状
態）とし、電磁クラッチＣＨａの連結のための時間Ｔ１
の経過の後に、モータＭをｏｎ（作動状態）として回転
させるようにし、トナー補給装置ＴＨのトナー補給始動
時の制御を行うようにする。これにより、電磁クラッチ
ＣＨの起動時間のバラツキ時間の影響がなくなり、トナ
ー補給量は精度よく供給されるようになる。

【００４１】また特に、単一のモータＭと接続する運転
切換手段である電磁クラッチＣＨにより、搬送スクリュ
ウＨＳを２組同時に回動する場合（以降、一方の補給ス
クリュウをＨＳａ、補給スクリュウＨＳａの回転をｏｎ
／ｏｆｆさせる方の電磁クラッチをＣＨａといい、他方
の補給スクリュウをＨＳｂ、補給スクリュウＨＳｂの回
転をｏｎ／ｏｆｆさせる方の電磁クラッチをＣＨｂとい
う）、例えば図２にて説明したＹのトナー補給に用いら
れる補給スクリュウを印字率が高く、トナー補給時間の
長い方の（回転時間の長い）補給スクリュウＨＳａと
し、Ｍのトナー補給に用いられる補給スクリュウを印字
率が低く、トナー補給時間の短い方の（回転時間の短
い）補給スクリュウＨＳｂとして以下に説明する。

【００４２】図６に示すように、単一のモータＭによっ
て電磁クラッチＣＨａ、ＣＨｂを通して補給スクリュウ
ＨＳａ、ＨＳｂを回転させる場合、トナー補給開始時
は、回転時間の短い補給スクリュウＨＳｂと接続する電
磁クラッチＣＨｂと回転時間の長い補給スクリュウＨＳ
ａと接続する電磁クラッチＣＨａとを先に、同時にｏｎ
（結合状態）とし、電磁クラッチＣＨａ、ＣＨｂの接続
動作が安定するＴ１時間経過後にモータＭをｏｎ（作動
状態）として回転させるようにして補給スクリュウＨＳ
ｂと補給スクリュウＨＳａとの回転を同時に起動させた
後、補給時間の短い補給スクリュウＨＳｂの動作時間に
あわせてモータＭの回転を一旦停止（ｏｆｆと（非作動
状態と））し、その後に電磁クラッチＣＨｂをｏｆｆ
（非結合状態）とする。回転時間の長い補給スクリュウ
ＨＳａは、回転時間の短い補給スクリュウＨＳｂの停止
時にモータＭの停止に伴い停止する（点Ｐ１）。また、
回転時間の長い補給スクリュウＨＳａは、回転時間の短
い補給スクリュウＨＳｂの停止のためのモータＭの停止
中（点Ｐ２から点Ｐ３の間）も電磁クラッチＣＨａをｏ
ｎ（結合状態）に維持制御する。その後モータＭを、電
磁クラッチＣＨｂの結合が完全に解除されてから再度ｏ
ｎ（作動状態）として回転させるようにして補給スクリ
ュウＨＳａの回転を行わせた後、補給スクリュウＨＳａ
の補給時間が先に中断した補給時間と併せて予定の補給
時間となった時点でモータＭの回転を先に停止（ｏｆｆ
と（非作動状態と））し、その後に電磁クラッチＣＨａ
をｏｆｆ（非結合状態）にして補給スクリュウＨＳａの
回転を停止させるように制御する。電磁クラッチＣＨａ
を継続してｏｎとすることにより、モータＭの途中での
停止時間を短くできる。

【００４３】上記制御において、１プリント中でのモー
タＭの一旦の停止時間Ｔｃ（点Ｐ２から点Ｐ３の間）
は、電磁クラッチＣＨｂの停止時間Ｔｂ１とそのバラツ
キ時間Δｔｂ１の合計時間よりも大きくなるように制御
する。

【００４４】なお、複数の補給スクリュウの回転時間が
異なる場合に、１プリント中でのモータの一旦の停止時
間は、電磁クラッチの起動時間とそのバラツキ時間の合
計時間もしくは電磁クラッチの停止時間とそのバラツキ
時間の合計時間よりも大ききくなるように制御する。

【００４５】上記により、回転時間が異なる複数の補給
スクリュウによりトナー補給を行う場合でも、それぞれ
の補給スクリュウによるトナー補給量は精度よく供給さ
れるようになる。

【００４６】上記の如く、単一のモータで電磁クラッチ
等の運転切換手段を通して搬送スクリュウ複数個につい
て回転制御を行う場合で、１つの搬送スクリュウのみを
回す場合でも、２つの搬送スクリュウを同時に回転して
２つのトナー補給を行う場合でも、本発明のトナー補給
を行うことにより、補給量の変動を与える因子の影響が
なくなり、精度よいトナー補給がなされるカラー画像形
成装置の提供が可能となる。

【００４７】また図２または図３において、前述したよ
うに、トナーボトルＴＢからトナー補給装置ＴＨへのト
ナー補給は、例えばピエゾ素子を用い、トナー補給装置
ＴＨ内のトナーの表面レベルを検知するトナーレベル検
出センサＴＤａのレベル検知に基づき、不図示の駆動源
により回転されるトナーボトルＴＢから補給されるが、
図１にて説明したＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの何れかのトナー補
給装置ＴＨ内のトナーが図に示す所定のレベルＬａにな
ったら当該色のトナーボトルＴＢを回転させ所定量のト
ナーを当該トナー補給装置ＴＨ内に補給し、これを所定
回数繰り返すようにしてトナー補給を行うもので、単一
のモータＭによって複数個の運転切換手段、例えば電磁
クラッチＣＨを通してＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナー補給装
置ＴＨの補給スクリュウＨＳを回転させる場合で（図２
においては、Ｙ、Ｍ及びＣ、Ｋのトナー補給装置ＴＨの
補給スクリュウＨＳをそれぞれ単一のモータＭにより電
磁クラッチＣＨを通して回転させるようにする場合であ
るが）、少なくともＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナー補給装置
ＴＨの何れか１色のトナー補給装置ＴＨ内のトナーが枯
渇して、トナーが補給されない状態となると、現像器１
３内のトナーが減少して、現像器１３内の現像剤中のキ
ャリアの占める比率が大となり、キャリアのみで現像す
るようになり感光体ドラム１０にダメージを与えてしま
う。

【００４８】これを解決するため、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫそ
れぞれのトナー補給装置ＴＨの補給スクリュウＨＳを回
すモータＭとして、パルス制御が可能で回転バラツキ時
間の影響が抑えられるステッピングモータを使用するも
ので（以降ステッピングモータをＭとする）、少なくと
もＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのトナー補給装置ＴＨの何れか１色
のトナー補給装置ＴＨ内のトナーが、前記所定回数を繰
り返した後、トナーレベル検出センサＴＤａと同レベル
の所定レベルＬａにレベル低下した段階で、不図示の操
作部にトナーボトルＴＢを交換させるための警告表示や
トナー補給を必要とする警告表示を行うと共に、トナー
補給時における当該ステッピングモータＭの回転パルス
数の計測を開始し、ステッピングモータＭの集計された
回転パルス数が一定値、例えば１万パルスを越えた際
に、トナー補給装置内のトナーが空になったものと判断
し、強制的にカラー画像形成装置を停止させるように制
御する。この際、当該補給スクリュウＨＳの電磁クラッ
チＣＨがｏｎしている（結合状態である）ときのみステ
ッピングモータＭの回転パルス数をカウントするように
制御する。

【００４９】かかる制御によって警告表示後なされるト
ナー補給量が高精度に計測されるので、像形成体にダメ
ージを与えるようになる直前に作動の停止がなされる。
また、徒に早い時点で停止し、機械的な不利を招くこと
もなくなる。

【００５０】上記の如く、単一のモータで電磁クラッチ
等の運転切換手段を通して搬送スクリュウを複数個につ
いて回転制御を行いトナー補給を行う場合で、少なくと
も何れか１つのトナー補給装置内のトナーが補給されな
い状態となり、当該トナー補給装置内のトナーが減少し
ても、現像器内の現像剤中のキャリアの占める比率を適
正な割合として、像形成体にダメージを与えることな
く、精度よくトナー補給がなされるカラー画像形成装置
の提供が可能となる。

【００５１】

【発明の効果】請求項１ないし７によれば、単一のモー
タで電磁クラッチ等の運転切換手段を通して搬送スクリ
ュウ複数個について回転制御を行う場合で、１つの搬送
スクリュウのみを回す場合でも、２つの搬送スクリュウ
を同時に回転して２つのトナー補給を行う場合でも、本
発明のトナー補給を行うことにより、補給量の変動を与
える因子の影響がなくなり、精度よいトナー補給がなさ
れるカラー画像形成装置の提供が可能となる。

【００５２】請求項８または９によれば、単一のモータ
で電磁クラッチ等の運転切換手段を通して搬送スクリュ
ウを複数個について回転制御を行いトナー補給を行う場
合で、少なくとも何れか１つのトナー補給装置内のトナ
ーが補給されない状態となり、当該トナー補給装置内の
トナーが減少しても、現像器内の現像剤中のキャリアの
占める比率を適正な割合として、像形成体にダメージを
与える以前に機械を停止するようにして像形成体にダメ
ージを与えることなく、精度よくトナー補給がなされる
カラー画像形成装置の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるトナー補給装置を備えるカラー
画像形成装置の一実施形態の断面構成図である。

【図２】図１のカラー画像形成装置におけるトナー補給
の概要を示す図である。

【図３】図２におけるトナー補給装置の概要側断面図で
ある。

【図４】図２におけるトナー補給装置の断面図である。

【図５】モータと補給スクリュウとの回転制御を示すタ
イミングチャートである。

【図６】単一のモータにより複数個の補給スクリュウを
回転させる場合の制御方法を示すタイミングチャートで
ある。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像器１４Ａ搬送ベルト１４Ｃ転写ローラ１７定着装置１００プロセスユニット１３１現像ローラ１３２供給ローラ１４５、１４６撹拌・搬送スクリュウＣＨ，ＣＨａ，ＣＨｂ電磁クラッチＨＳ，ＨＳａ，ＨＳｂ補給スクリュウＬａ所定レベルＭモータ（ステッピングモータ）Ｔａ１，Ｔａ２起動時間 Δｔａ１，Δｔａ２，Δｔｂ１バラツキ時間Ｔｂ１停止時間Ｔｃ一旦の停止時間ＴＢトナーボトルＴＤａトナーレベル検出センサＴＤｂトナー濃度検出センサＴＨトナー補給装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を現像する現像手段と、トナーを収
納するトナー収納容器と、前記トナー収納容器からのト
ナーを前記現像手段へ供給するトナー補給装置とを複数
組備え、単一のモータによりそれぞれ運転切換手段を通
して複数組のトナー補給装置に設けられる補給スクリュ
ウを回転させてトナー補給制御を行うカラー画像形成装
置において、前記補給スクリュウの回転停止は、前記モータを先に停
止し、その後に前記運転切換手段をｏｆｆにして前記ト
ナー補給装置のトナー補給制御を行うことを特徴とする
カラー画像形成装置。
【請求項２】潜像を現像する現像手段と、トナーを収
納するトナー収納容器と、前記トナー収納容器からのト
ナーを前記現像手段へ供給するトナー補給装置とを複数
組備え、単一のモータによりそれぞれ運転切換手段を通
して複数組のトナー補給装置に設けられる補給スクリュ
ウを回転させてトナー補給制御を行うカラー画像形成装
置において、トナー補給開始時は、前記補給スクリュウの運転切換手
段を先にｏｎとし、その後に前記モータを回転させるよ
うにして前記トナー補給装置のトナー補給制御を行うこ
とを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】１プリント中に、複数のスクリュウの回
転時間が異なる場合、回転時間の長い補給スクリュウ
は、回転時間の短い補給スクリュウの停止時に一旦停止
させることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形
成装置。
【請求項４】１プリント中に、複数の補給スクリュウ
の回転時間が異なる場合、回転時間の長い補給スクリュ
ウは、回転時間の短い補給スクリュウの停止のためのモ
ータ停止中も運転切換手段をｏｎとすることを特徴とす
る請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】前記複数の補給スクリュウの回転時間が
異なる場合に、１プリント中での前記モータの一旦の停
止時間は、電磁クラッチの起動時間とそのバラツキ時間
の合計時間もしくは前記電磁クラッチの停止時間とその
バラツキ時間の合計時間よりも大きいことを特徴とする
請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記モータはステッピングモータを使用
することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載
のカラー画像形成装置。
【請求項７】前記運転切換手段は電磁クラッチを用い
ることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の
カラー画像形成装置。
【請求項８】像形成体上の潜像を現像する現像手段
と、トナーを収納するトナー収納容器と、前記トナー収
納容器からのトナーを前記現像手段へ供給するトナー補
給装置とを複数組備え、単一のモータによりそれぞれ運
転切換手段を通して複数組のトナー補給装置に設けられ
る補給スクリュウを回転させてトナー補給制御を行うカ
ラー画像形成装置において、複数の補給スクリュウを回すモータとしてステッピング
モータを使用するもので、前記トナー収納容器のトナーが所定レベルに達した段階
で前記ステッピングモータの回転パルス数の計測を開始
し、前記ステッピングモータの集計された回転パルス数
が一定値を越えた際に、強制的に前記カラー画像形成装
置を停止させることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項９】前記補給スクリュウの運転切換手段がｏ
ｎしているときのみ前記ステッピングモータの回転パル
ス数をカウントすることを特徴とする請求項８に記載の
カラー画像形成装置。