JP2004004210A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】現像剤を現像剤担持体側へ搬送する搬送部材の破損を発生しにくくすることができる現像装置、及び良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像動作時に行う現像ローラ正回転時間を搬送装置30a、30b、30cの軸31a、31b、31cが1周回転するのに要する1回転時間Hの整数倍とする。実際の装置構成としては、軸に設けたギアの回転数が整数倍となるようにしている。現像動作が始まる前にはフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させ。現像動作が行われると、現像ローラと搬送装置とが同期して回転し、1回転時間Hの整数倍回転した後に停止するため、第1乃至第3搬送パドルは、フリーな位置で停止する。
【選択図】 図1
【解決手段】現像動作時に行う現像ローラ正回転時間を搬送装置30a、30b、30cの軸31a、31b、31cが1周回転するのに要する1回転時間Hの整数倍とする。実際の装置構成としては、軸に設けたギアの回転数が整数倍となるようにしている。現像動作が始まる前にはフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させ。現像動作が行われると、現像ローラと搬送装置とが同期して回転し、1回転時間Hの整数倍回転した後に停止するため、第1乃至第3搬送パドルは、フリーな位置で停止する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いる現像装置、及びこの現像装置を用いて画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に用いる現像装置は、内部にトナーなどの現像剤を収容するホッパーなどの現像剤収容部を備えている。そして、この現像剤収容部内には、内部の現像剤を現像ローラなどの現像剤担持体側へ搬送すべくアジテータ等の搬送部材が設けられている。アジテータは、現像剤収容部内の現像剤を現像剤担持体側へ確実に搬送するため、弾性を有する羽根やブレード等の送り出し部材を現像剤収容部内壁に密着させた状態で回転駆動するように構成されたものである。
近年、装置の小型化及び低コスト化の流れから、アジテータについても軟らかい材質の羽根やブレードを簡素に取り付けたものが望まれるようになってきた。実際、例えばポリプロペレンのような軟らかい羽根を軸に嵌め込むだけのもの等の使用頻度が高まりつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような軟らかい材質の羽根を簡素に取り付けた構成では、次のような不具合が生じることが分かった。即ち、アジテータに取り付けられた羽根の先端が破損したり、羽根が軸から外れたりするのである。
このような不具合の原因を調べたところ、アジテータの回転停止時に、羽根が現像剤収容部内壁等の何らかの部材に接触した状態となっていることがあると分かった。何らかの部材に接触した状態で停止している羽根が駆動を開始されると、羽根が予期せぬストレスを受けて破損したり、そのストレスで軸から外れたりする。
ここで、羽根の破損や軸から外れる原因となる接触部材としては、現像剤収容部内壁以外に、現像剤収容部内のトナー残量を検知するトナーエンド検知装置などがある。トナーエンド検知装置としては、例えば次のようなものがある。アジテータの羽根に接触する位置に向かい合わせに設けたレンズからなり、アジテータが1周するごとにレンズ表面に堆積しているトナーを掻き取らせる。そして、トナーが掻き取られた直後のレンズを通過する光量を受光センサで測定しその出力によってトナー残量を検知するというものである。トナー残量が多い間は、レンズ表面からトナーが掻き取られた直後でもトナーエンド時に比して受光量が少なく、センサ出力レベルが比較的高い。トナーエンドに近づくに連れてトナーが掻き取られた直後の受光量が多くなりセンサ出力レベルが低くなる。
そして、アジテータの羽根に接触する現像剤収容部内壁やトナーエンド検知装置等の部材は、その機能的な面からアジテータを接触させることが必要となる。従って、アジテータの羽根が何らかの部材に接触するよう配置されている場合でも、アジテータの羽根の破損や軸からの離脱等のようなアジテータの破損を発生しにくくすることが望まれるところである。
また、アジテータの破損は、現像剤担持体への現像剤供給不良の発生原因となり、画像形成上にも不具合を生じる。
【0004】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その第1の目的とするところは、現像剤を現像剤担持体側へ搬送する搬送部材の破損を発生しにくくすることができる現像装置を提供することである。
また、その第2の目的とするところは、搬送部材の破損の発生しにくい現像装置を用いることによって、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の現像装置は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に補給するための現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて搬送する搬送部材とを有し、該搬送部材が、該現像剤収容部内に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて送り出す送り出し部材を有し、該送りだし部材が該搬送部材の駆動によって何らかの接触部材に接触する位置に設けられており、該像担持体上の潜像を該現像剤担持体上の現像剤を用いて可視像化する現像装置において、上記搬送部材の駆動停止時には、上記送り出し部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とするものである。
また、請求項2の現像装置は、請求項1の現像装置において、上記搬送部材を、軸と、該軸に設けられた送り出し部材とから構成し、該搬送部材の駆動時には該軸を回転することによって該送りだし部材を回転駆動するよう該搬送部材の駆動手段を構成し、該搬送部材の駆動停止時には、該軸を周方向の予め定めた向きで停止させることによって該送りだし部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とするものである。
請求項3の現像装置は、請求項2の現像装置において、上記送り出し部材を予め上記接触部材から離間した位置で停止させておき、上記搬送部材の軸の一方向への駆動開始から該方向への駆動を停止するまでに要する一方向駆動時間を、上記軸が一周回転するのに要する時間である一回転時間の整数倍にしたことを特徴とするものである。
請求項4の現像装置は、請求項3の現像装置において、上記搬送部材の軸を正回転させた後逆回転させるものであって、上記送り出し部材を予め停止させておく初期停止位置を、該軸を逆回転させるときの回転角度と同じ角度だけ該初期停止位置から逆回転させた場合でも接触部材から離間した位置となるよう設定したことを特徴とするものである。
請求項5の現像装置は、請求項2の現像装置において、上記現像剤収容部内の現像剤の有無を検知する現像剤エンド検知部材を、上記送り出し部材の回転中に該送り出し部材が接触する位置に設け、該送り出し部材が該現像剤エンド検知部材に接触するタイミングを基準として該搬送部材の駆動停止タイミングを設定することを特徴とするものである。
請求項6の画像形成装置は、表面に潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の潜像を可視像化する現像装置とを有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1、2、3、4、又は5の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項1乃至5の現像装置においては、送り出し部材を接触部材から離間させた状態で搬送部材を停止する。これによって、送り出し部材は搬送部材の駆動停止中には接触部材に接触していないフリーな状態となる。この状態で次に搬送部材の駆動が開始されると、送り出し部材はフリーな状態から動かされるので予期せぬストレスを受けることがない。従って、駆動開始時に送り出し部材は何らかの接触部材によって予期せぬストレスを受けることがなく、送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損することがない。また、駆動開始時には送り出し部材の軸への取り付け部にも予期せぬストレスがかからないので、このストレスを原因として送り出し部材が軸から外れることもない。更に、停止中にも、何らかの部材に接触したまま長く停止していると、接触状態が解除された後も元の形状に復元されずに変形する恐れもあるが、本発明ではそのような変形の恐れもない。
また、請求項6の画像形成装置においては、現像装置に用いられている送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損したり軸から外れたりすることがない。また、何らかの部材に接触したまま長く停止していることがないので送り出し部材が変形することもない。このような現像装置を用いているので、潜像の可視像化を良好に行うことが可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕
以下、本発明を画像形成装置であるフルカラープリンタに適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るフルカラープリンタ全体の構成及び動作について説明する。図2はこのプリンタ全体の概略構成図である。図2において、このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された像担持体としての感光体ベルト1を備えている。感光体ベルト1は図中矢印方向で示す時計方向に回転駆動される。そしてその周りには、帯電器2、感光体クリーニング装置3、光書き込みユニット4、4組の現像装置5Bk、5C、5M、5Y、中間転写体としての中間転写ベルト6などが配置されている。感光体ベルト1の表面には有機感光層が形成されている。
【0007】
このプリンタで画像形成動作(プリント動作)を実行するときは、帯電器2に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト1が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報例えば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット4に送られる。光書き込みユニット4では、上記光書き込み信号に基づいて光源としてのレーザが制御される。そして、ポリンゴンミラー、f/θレンズ及び反射ミラー等を介して、Black(Bk)、Cyan(C)、Magenta(M)、Yellow(Y)の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト1上に静電潜像が形成される。
【0008】
上記感光体ベルト1上の静電潜像は、潜像とは逆極性の電荷にて帯電された現像剤としての各色トナーをそれぞれ有する各現像装置5Bk、5C、5M、5Yによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト1上には、各色ごとにトナー像が形成される。
【0009】
感光体ベルト1と中間転写ベルト6との接触部においては、中間転写ベルト6にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト1上のトナー像が中間転写ベルト6上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を4回くり返すことにより、中間転写ベルト6上に4色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト6上のカラートナー像は、給紙カセット7又は手差しトレイから搬送ローラ対8によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ9によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着ローラ対10からなる定着部に搬送され、トナー像が溶融定着される。
【0010】
図1は、本実施形態に用いる現像装置5の説明図である。本実施形態に係る現像装置は、非磁性一成分トナー(以下、トナーという)を用いた一成分現像方式の現像装置である。各現像装置5は、それぞれ感光体ベルト1に向けた開口を有する現像容器11、現像剤担持体としての現像ローラ12、現像ローラ12上にトナーの供給を行う供給ローラ13を有する。現像装置5は、更に、ドクタローラ14、現像容器11内の現像材収容部としてのトナー収容部15a、15b、15cに収容されているトナーを供給ローラ13側へ送り出す第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cも有している。ドクタローラ14は、現像ローラ12上に当接して現像ローラ12に担持されたトナーの層厚を規制し所定の層厚のトナー層を形成するための部材である。第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cは、回転する軸31a、31b、31cと、その軸に取り付けられた送り出し部材としての第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cとからなる。
【0011】
上記現像ローラ12は、現像容器11の開口から一部が露出して現像時には所定の線速で図中矢印で示す時計方向に回転可能に設置されている。そして、トナーをローラ面に担持して感光体ベルト1との当接部である現像領域に搬送し、感光体ベルト1上に形成された潜像を現像する。上記供給3は、現像時には所定の線速で図中矢印方向で示す時計方向に回転可能に設置されており、現像ローラ12に所定の圧力で当接されており、その表面部は、発泡ポリウレタンで構成されている。また、供給ローラ13には、トナー規制部材18が当接され、現像ローラ12に供給するトナーの量が規制されるようになっている。各搬送パドル32a、32b、32cは、図中矢印方向で示す時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを供給ローラ13側へ送り出す。各搬送パドル32a、32b、32cの材質としては、例えばポリプロピレン等の柔らかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用して現像容器11の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。そして、第1搬送パドル32aにてトナーは発泡ポリウレタンで構成されたドクタローラ14に搬送され,続いてドクタローラ14から現像ローラ12に供給される。
【0012】
上記ドクタローラ14は、現像ローラ12上のトナーを所定の層厚に規制するともに、トナーに対して摺接することによりトナーを摩擦帯電する。現像ローラ12上で帯電されたトナーは、感光体ベルト1上の静電潜像を現像する。本実施形態においては、ドクタローラ14の表面部の材質として、樹脂コーティングを施したウレタンゴムを用いている。また、ドクタローラ14には、ドクタローラクリーニングブレード19が当接されており、現像ローラ12との当接部を通過したドクタローラ14の表面がクリーニングされるようになっている。ドクタローラクリーニングブレード19によって掻き取られたトナーは、現像容器11の傾斜を伝って搬送パドル32aに戻される。さらに、ドクタローラ14には、湿度等の環境変動による上記現像ローラ12及び上記ドクタローラ14の外径の変化を吸収するために、付勢手段としてスプリング20が設けられている。このスプリング20によってドクタローラ14を現像ローラ12に対して加圧している。
【0013】
上記各現像装置5の後方には、それぞれ独立して回転可能な図示しない接離用カムと、図示しない離間スプリングが設けられている。各現像装置5は、この接離用カムの回転により現像に先立って現像ローラ12が感光体ベルト1と所定の位置関係としての接触する現像位置まで移動するような接離動作を行う。これにより、非現像時にはこの離間スプリングより感光体ベルト1から離間するように構成されている。そして、感光体ベルト1上の静電潜像を現像するときは、例えば、Bkの静電潜像が感光体ベルト1に形成されたとき、現像ローラ12Bkが感光体ベルト1に接触する現像位置まで移動する。これは、現像装置5Bkの後部に位置している接離用カムが図示しない駆動制御部で180度回転駆動され、現像器5Bkが感光体ベルト1側に押し出されることにより行われる。他の色の現像装置5C、5M、5Yについても同様である。
【0014】
また、上記各現像装置5は、現像時に現像ローラ12を図中矢印方向で示す時計方向に回転(以下、正回転という)させると同時に、非現像時に現像ローラ12を現像時の回転方向に対する逆方向に回転(以下、逆回転という)可能に構成されている。現像ローラ12の逆回転のための現像ローラ逆回転駆動手段としては、モータを逆回転させることによって行っている。そして、スプリング20によって現像ローラ12に押圧されているドクタローラ14を現像時には、回転する現像ローラ12に対してドクタローラ14を停止した状態で接触させておく。そして非現像時に逆回転する現像ローラ12に対しては図中時計方向に連れ回るように回転させる。
【0015】
上記ドクタローラ14の回転を規制するドクタローラ回転規制手段としては、図3に示すように、ワンウェイクラッチ21を用いている。ドクタローラ14端部にワンウェイクラッチ21が圧入されたハウジング22を設け、ハウジング22の突起部の回転軌跡に現像容器11から突起したストッパ23を設けている。現像ローラ12が正回転しているとき、このハウジング22が図中反時計方向に回転する。そして、ハウジング22の突起部にストッパ23が当たることでハウジング22の回転を停止させてワンウェイクラッチ21をロックし、ドクタローラ14の回転を停止させる。これによって、ドクタローラ14は、非現像時で現像ローラ12が感光体ベルト1から離間し、現像ローラ12が逆回転しているときのみ現像ローラ12に連れ回り、現像時には連れ回らないようになる。
【0016】
このように、ワンウェイクラッチ21を用いることで、現像時には、停止した状態にあるドクタローラ14が現像ローラに当接し、現像ローラ12に担持されたトナー層の層厚を所定の層厚に規制することができる。一方、非現像時には、現像ローラ12にドクタローラ14を連れ回らせることにより、規制ブレードを用いる場合に発生しやすいブレード表面の経時劣化やトナーの滞留及び凝集を防止することができる。
【0017】
本実施形態1の特徴部にかかる第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cについて更に詳しく説明する。第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cには、二箇所に突起が設けられており、その突起にそれぞれ第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c付け根の穴が挿入されている。このようにして軸にパドルが固定されている。
第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、その回転軌道上で下方を向いたとき現像容器11の下内壁に接触し、トナーを掻き取りながら回転している。また、第2搬送パドル32bは、その回転中に現像剤エンド検知部材としてのトナーエンド検知センサ40にも接触する。しかし、これら第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、水平より上方を向いているときは接触部材から離間した位置となりフリーな状態となる。尚、図1で示す第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの向きはフリーな状態である。装置を組み立て時は、このように第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c全てをフリーな位置に配置して出荷する。
【0018】
更に、現像ローラと第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cの駆動を同一のモータで行っている。よって、現像ローラ12の正回転、逆回転に同期して搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cも正回転、逆回転する。現像ローラ12の逆回転は、毎回一定の角度だけ行うものであるため、現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転も一定の角度だけ行われる。現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止する位置を、図1中にそれぞれ破線で示した。本実施形態1においては、逆回転動作後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c停止位置も、接触部材から離間した位置となるよう、装置組み立て時のパドル位置を設定した。更に、本実施形態1においては、現像動作時に行う現像ローラ正回転時間を次のように設定している。現像ローラ12に同期して回転する搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cが1周回転するのに要する時間(以下、1回転時間という)Hを記憶しておき、現像ローラ正回転時間を1回転時間の整数倍とする。即ち、現像動作によって、現像ローラ12の正回転が行われると共に搬送部材30a、30b、30cの駆動も行われる。そして、現像動作が終了し、現像ローラ12の正回転が停止したとき、軸31a、31b、31cの回転数がちょうど整数となっているようにしている。実際の装置構成としては、軸31a、31b、31cに設けたギアの回転数が整数倍となるようにしている。
【0019】
上記構成において、先ず、現像動作が始まる前は図1に実線で示すフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止している。この位置を初期停止位置とする。現像動作が行われると、現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとが同期して回転し、上記1回転時間Hの整数倍の時間分回転した後に停止する。このため、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、現像動作直前の実線で示す位置、即ち初期停止位置のフリーな位置で停止する。その後、現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとを同期して逆回転させた後停止させる。この逆回転後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止位置は、図1に破線で示す位置となるが、このときももともと設定したフリーな位置で停止する。その後、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、実線で示すフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させ、一連の現像動作を終了する。
【0020】
上記構成によれば、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを予めフリーな初期停止位置で停止させている。そして、現像ローラ正回転時間を軸31a、31b、31cの一回転時間の整数倍とすることによって、正回転終了後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cがフリーな位置で停止するようにしている。これによって、現像終了直後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触するものがない状態となる。このため、その後の逆回転開始時にパドル先端がトナー収容部15a、15b、15cやトナーエンド検知センサ40に引っかかり、予期せぬストレスを受けることがない。よって、逆回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることがない。
更に、現像終了後に現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとを同期して逆回転させ、フリーな位置で停止させる。これによって、逆回転後にも第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触するものがない状態とすることができる。このため、その後の正回転開始時にパドル先端がトナー収容部15a、15b、15cやトナーエンド検知センサ40に引っかかり、予期せぬストレスを受けることがない。よって、正回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることがない。
そして更に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを実線で示すフリーな位置で停止させ、一連の現像動作を終了する。このため、次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触する部材がないため、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形の恐れもない。
【0021】
〔実施形態2〕
次に、本発明を適用した実施形態2について説明する。実施形態1におけるプリンタの基本的な構成は実施形態2と同様なので説明を省略する。本実施形態2においては、搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させるために、トナーエンド検知センサ40を用いている。そこで先ず、このプリンタに用いているトナーエンド検知センサ40について説明する。
トナーエンド検知センサ40は、第2搬送パドル32bの回転軸方向両端に接触する位置に向かい合わせに設けられたレンズ41a、41bを有している。図4は、第2搬送部材とレンズ41a、41bを第2搬送部材30bの軸31bに対して鉛直方向から見た図である。第2搬送パドル32bが1周するごとにその軸方向両端部でレンズ41a、41b表面に堆積しているトナーが掻き取られる。図4におけるレンズ41aの左側から光を入射し、もう一方のレンズ41bで受光させてこの受光量を受光センサで検知する。その受光センサの出力によってトナーエンドを検知するものである。
図5は、受光センサによる出力を示した図である。第2搬送パドル32bがでレンズ41a、41b表面に接触していないとき、レンズ41a、41b表面にはトナーが堆積しているため光の透過率が低い。このときは透過率のレベルが高くなる。そして、第2搬送パドル32bがでレンズ41a、41b表面を掻き取ると、光の透過率が高くなる。このとき、透過率のレベルが低くなり、図の破線で示したスレッシュレベルより低くなる。図5において、第2搬送パドル32bによるレンズ41a、41b表面の掻き取りが行われる度に透過率レベルがスレッシュレベルをより低くなりローピーク値P1,P2,P3等を示した後再び上昇している。トナー残量が減少するに連れて、透過率レベルのローピーク値が次第に低くなる。そして、ローピーク値がある値より低くなった時点、又はスレッシュレベルを切る時間がある時間を超えた時点をトナーエンドとする。
【0022】
本実施形態2においては、受光センサの透過率レベルがローピーク値P1,P2,P3等を示すタイミングが、第2搬送パドル32b先端がレンズに接触するタイミングであることを利用して、搬送部材の駆動停止タイミングを制御する。ローピーク値P1,P2,P3等を示す瞬間には、第2搬送パドルが図1にPで示した位置にある。この位置から実線で示した位置にくるまでに係る時間Tを測定する。そして、搬送部材の駆動を停止するタイミングは、ローピーク値を検知したタイミングから上記時間Tだけ経過したタイミングとする。また、残りの第1、第3搬送パドル32a、32cは、もともと第2搬送パドルと同期して回転させる。そして、図1に示すように第2搬送パドル32bがフリーな位置にあるとき、第1、第3搬送パドル32a、32cもフリーな位置となるよう、それぞれのパドルの向きを予め設定している。
【0023】
上記構成によれば、ローピーク値を検知したタイミングから時間T経過後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させる。これにより、それぞれのパドルを接触部材から離間したフリーな位置で停止させることができる。また、このときのフリーな位置を、逆回転動作後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c停止位置も、接触部材から離間したフリーな位置となるように設定した。現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止する位置は、図1中にそれぞれ破線で示したものである。このような位置に第2搬送パドル32b停止位置を設定しておくことによって、現像ローラ12を逆回転させたために第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c位置が変化しても、接触部材に接触しないフリーな位置で停止させることができる。
【0024】
上記実施形態1によれば、現像ローラ正回転時間を軸31a、31b、31cの一回転時間の整数倍とすることによって、正回転終了後に搬送パドル32a、32b、32cがフリーな位置で停止するようにしている。これによって、容易な制御で現像ローラ正回転終了後に搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。また、その後の逆回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止することができる。
更に、現像終了後に行う現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとの逆回転後にも、搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。これによって、その後の正回転開始時にパドル先端が予期せぬストレスを受けることがない。よって、正回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
そして更に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを実線で示すフリーな位置で停止させて一連の現像動作を終了する。これによって、次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが何らかの部材に接触することがない。よって、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形を防止することができる。また、次の現像動作開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が何らかの部材に接触したまま回転が開始されることがない。よって、そのようなストレスを受けて第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
【0025】
上記実施形態2によれば、トナーエンド検知センサ40の受光センサの出力レベルがローピーク値を検知したタイミングを基準に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止タイミングを設定している。受光センサの出力レベルがローピーク値を検知するタイミングは、第2搬送パドル32bの位置を正確に示すものである。このタイミングを元に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止タイミングを決定するので、より確実に所望の位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させることができる。よって、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることを確実に防止できる。また、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの位置検知用のセンサを新たに設ける必要がないので、新たなセンサを設けるのに比して低コスト化及びプリンタの小型化を実現することができる。
また実施形態2においても実施形態1と同様に、現像終了後に行う現像ローラ12の逆回転後に回転搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。よって、次の正回転開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端がストレスを受けることによって破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
更に実施形態2においても実施形態1と同様に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させた後でも回転搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。これによって、その後の正回転開始時に正回転開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端がストレスを受けることによって破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
また、実施携帯においても次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが何らかの部材に接触することがない。よって、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形を防止することができる。また、次の現像動作開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が何らかの部材に接触したまま回転が開始されることがない。よって、そのようなストレスを受けて第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
以上の第1及び第2実施形態におけるプリンタによれば、搬送部材の破損を防止できるので、搬送部材の破損に起因する画像上の不具合を防ぎ、良好な画像を形成することができる。
【0026】
尚、上述した実施形態1及び2においては、搬送パドルを軸に対して一枚設けた構成としたが、本発明が適用できるものはこれに限るものではない。例えば、二枚羽根、複数の羽根が軸の周囲に放射状に設けられているもの、またそれ以外の構成でも適用可能なものがある。少なくとも、搬送部材の駆動中に、何らかの部材に接触するタイミングを有し、駆動を停止させたときにこの接触部材には接触しない状態にすることができるような搬送部材であれば適用可能である。
【0027】
【発明の効果】
請求項1乃至5の現像装置によれば、搬送部材に設けた送り出し部材が駆動開始時に何らかの接触部材によって予期せぬストレスを受けることがない。このため、送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損したり軸から外れたりすることがない。また、何らかの部材に接触したまま長く停止していることがないので、送り出し部材の変形の恐れもない。従って、現像剤を現像剤担持体側へ搬送する搬送部材の破損を発生しにくくすることができるという優れた効果がある。
請求項6の画像形成装置によれば、搬送部材の破損が発生しにくい現像装置を用いて潜像の可視像化を行うので、良好な画像を形成することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に用いる現像装置の説明図。
【図2】実施形態に係るフルカラープリンタの概略構成を示す概略構成図。
【図3】同現像装置のドクタローラの回転方向を規制する構造を説明する説明図。
【図4】第2搬送部材とレンズを第2搬送部材の軸に対して鉛直方向から見た図。
【図5】受光センサによる出力を示した図。
【符号の説明】
1 感光体ベルト
5Bk、5C、5M、5Y 現像装置
6 中間転写ベルト
11 現像容器
12 現像ローラ
13 供給ローラ
14 ドクタローラ
15a、15b、15c トナー収容部
17 シール
30a、30b、30c 第1乃至第3搬送部材
31a、31b、31c 軸
32a、32b、32c 第1、第2、第3搬送パドル
40 トナー濃度センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いる現像装置、及びこの現像装置を用いて画像形成を行う画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、画像形成装置に用いる現像装置は、内部にトナーなどの現像剤を収容するホッパーなどの現像剤収容部を備えている。そして、この現像剤収容部内には、内部の現像剤を現像ローラなどの現像剤担持体側へ搬送すべくアジテータ等の搬送部材が設けられている。アジテータは、現像剤収容部内の現像剤を現像剤担持体側へ確実に搬送するため、弾性を有する羽根やブレード等の送り出し部材を現像剤収容部内壁に密着させた状態で回転駆動するように構成されたものである。
近年、装置の小型化及び低コスト化の流れから、アジテータについても軟らかい材質の羽根やブレードを簡素に取り付けたものが望まれるようになってきた。実際、例えばポリプロペレンのような軟らかい羽根を軸に嵌め込むだけのもの等の使用頻度が高まりつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような軟らかい材質の羽根を簡素に取り付けた構成では、次のような不具合が生じることが分かった。即ち、アジテータに取り付けられた羽根の先端が破損したり、羽根が軸から外れたりするのである。
このような不具合の原因を調べたところ、アジテータの回転停止時に、羽根が現像剤収容部内壁等の何らかの部材に接触した状態となっていることがあると分かった。何らかの部材に接触した状態で停止している羽根が駆動を開始されると、羽根が予期せぬストレスを受けて破損したり、そのストレスで軸から外れたりする。
ここで、羽根の破損や軸から外れる原因となる接触部材としては、現像剤収容部内壁以外に、現像剤収容部内のトナー残量を検知するトナーエンド検知装置などがある。トナーエンド検知装置としては、例えば次のようなものがある。アジテータの羽根に接触する位置に向かい合わせに設けたレンズからなり、アジテータが1周するごとにレンズ表面に堆積しているトナーを掻き取らせる。そして、トナーが掻き取られた直後のレンズを通過する光量を受光センサで測定しその出力によってトナー残量を検知するというものである。トナー残量が多い間は、レンズ表面からトナーが掻き取られた直後でもトナーエンド時に比して受光量が少なく、センサ出力レベルが比較的高い。トナーエンドに近づくに連れてトナーが掻き取られた直後の受光量が多くなりセンサ出力レベルが低くなる。
そして、アジテータの羽根に接触する現像剤収容部内壁やトナーエンド検知装置等の部材は、その機能的な面からアジテータを接触させることが必要となる。従って、アジテータの羽根が何らかの部材に接触するよう配置されている場合でも、アジテータの羽根の破損や軸からの離脱等のようなアジテータの破損を発生しにくくすることが望まれるところである。
また、アジテータの破損は、現像剤担持体への現像剤供給不良の発生原因となり、画像形成上にも不具合を生じる。
【0004】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その第1の目的とするところは、現像剤を現像剤担持体側へ搬送する搬送部材の破損を発生しにくくすることができる現像装置を提供することである。
また、その第2の目的とするところは、搬送部材の破損の発生しにくい現像装置を用いることによって、良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の現像装置は、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、該現像剤担持体に補給するための現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて搬送する搬送部材とを有し、該搬送部材が、該現像剤収容部内に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて送り出す送り出し部材を有し、該送りだし部材が該搬送部材の駆動によって何らかの接触部材に接触する位置に設けられており、該像担持体上の潜像を該現像剤担持体上の現像剤を用いて可視像化する現像装置において、上記搬送部材の駆動停止時には、上記送り出し部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とするものである。
また、請求項2の現像装置は、請求項1の現像装置において、上記搬送部材を、軸と、該軸に設けられた送り出し部材とから構成し、該搬送部材の駆動時には該軸を回転することによって該送りだし部材を回転駆動するよう該搬送部材の駆動手段を構成し、該搬送部材の駆動停止時には、該軸を周方向の予め定めた向きで停止させることによって該送りだし部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とするものである。
請求項3の現像装置は、請求項2の現像装置において、上記送り出し部材を予め上記接触部材から離間した位置で停止させておき、上記搬送部材の軸の一方向への駆動開始から該方向への駆動を停止するまでに要する一方向駆動時間を、上記軸が一周回転するのに要する時間である一回転時間の整数倍にしたことを特徴とするものである。
請求項4の現像装置は、請求項3の現像装置において、上記搬送部材の軸を正回転させた後逆回転させるものであって、上記送り出し部材を予め停止させておく初期停止位置を、該軸を逆回転させるときの回転角度と同じ角度だけ該初期停止位置から逆回転させた場合でも接触部材から離間した位置となるよう設定したことを特徴とするものである。
請求項5の現像装置は、請求項2の現像装置において、上記現像剤収容部内の現像剤の有無を検知する現像剤エンド検知部材を、上記送り出し部材の回転中に該送り出し部材が接触する位置に設け、該送り出し部材が該現像剤エンド検知部材に接触するタイミングを基準として該搬送部材の駆動停止タイミングを設定することを特徴とするものである。
請求項6の画像形成装置は、表面に潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の潜像を可視像化する現像装置とを有する画像形成装置において、上記現像装置として、請求項1、2、3、4、又は5の現像装置を用いたことを特徴とするものである。
請求項1乃至5の現像装置においては、送り出し部材を接触部材から離間させた状態で搬送部材を停止する。これによって、送り出し部材は搬送部材の駆動停止中には接触部材に接触していないフリーな状態となる。この状態で次に搬送部材の駆動が開始されると、送り出し部材はフリーな状態から動かされるので予期せぬストレスを受けることがない。従って、駆動開始時に送り出し部材は何らかの接触部材によって予期せぬストレスを受けることがなく、送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損することがない。また、駆動開始時には送り出し部材の軸への取り付け部にも予期せぬストレスがかからないので、このストレスを原因として送り出し部材が軸から外れることもない。更に、停止中にも、何らかの部材に接触したまま長く停止していると、接触状態が解除された後も元の形状に復元されずに変形する恐れもあるが、本発明ではそのような変形の恐れもない。
また、請求項6の画像形成装置においては、現像装置に用いられている送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損したり軸から外れたりすることがない。また、何らかの部材に接触したまま長く停止していることがないので送り出し部材が変形することもない。このような現像装置を用いているので、潜像の可視像化を良好に行うことが可能となる。
【0006】
【発明の実施の形態】
〔実施形態1〕
以下、本発明を画像形成装置であるフルカラープリンタに適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るフルカラープリンタ全体の構成及び動作について説明する。図2はこのプリンタ全体の概略構成図である。図2において、このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された像担持体としての感光体ベルト1を備えている。感光体ベルト1は図中矢印方向で示す時計方向に回転駆動される。そしてその周りには、帯電器2、感光体クリーニング装置3、光書き込みユニット4、4組の現像装置5Bk、5C、5M、5Y、中間転写体としての中間転写ベルト6などが配置されている。感光体ベルト1の表面には有機感光層が形成されている。
【0007】
このプリンタで画像形成動作(プリント動作)を実行するときは、帯電器2に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト1が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報例えば外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット4に送られる。光書き込みユニット4では、上記光書き込み信号に基づいて光源としてのレーザが制御される。そして、ポリンゴンミラー、f/θレンズ及び反射ミラー等を介して、Black(Bk)、Cyan(C)、Magenta(M)、Yellow(Y)の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト1上に静電潜像が形成される。
【0008】
上記感光体ベルト1上の静電潜像は、潜像とは逆極性の電荷にて帯電された現像剤としての各色トナーをそれぞれ有する各現像装置5Bk、5C、5M、5Yによって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト1上には、各色ごとにトナー像が形成される。
【0009】
感光体ベルト1と中間転写ベルト6との接触部においては、中間転写ベルト6にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト1上のトナー像が中間転写ベルト6上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を4回くり返すことにより、中間転写ベルト6上に4色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト6上のカラートナー像は、給紙カセット7又は手差しトレイから搬送ローラ対8によって送られてきた記録材としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ9によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着ローラ対10からなる定着部に搬送され、トナー像が溶融定着される。
【0010】
図1は、本実施形態に用いる現像装置5の説明図である。本実施形態に係る現像装置は、非磁性一成分トナー(以下、トナーという)を用いた一成分現像方式の現像装置である。各現像装置5は、それぞれ感光体ベルト1に向けた開口を有する現像容器11、現像剤担持体としての現像ローラ12、現像ローラ12上にトナーの供給を行う供給ローラ13を有する。現像装置5は、更に、ドクタローラ14、現像容器11内の現像材収容部としてのトナー収容部15a、15b、15cに収容されているトナーを供給ローラ13側へ送り出す第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cも有している。ドクタローラ14は、現像ローラ12上に当接して現像ローラ12に担持されたトナーの層厚を規制し所定の層厚のトナー層を形成するための部材である。第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cは、回転する軸31a、31b、31cと、その軸に取り付けられた送り出し部材としての第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cとからなる。
【0011】
上記現像ローラ12は、現像容器11の開口から一部が露出して現像時には所定の線速で図中矢印で示す時計方向に回転可能に設置されている。そして、トナーをローラ面に担持して感光体ベルト1との当接部である現像領域に搬送し、感光体ベルト1上に形成された潜像を現像する。上記供給3は、現像時には所定の線速で図中矢印方向で示す時計方向に回転可能に設置されており、現像ローラ12に所定の圧力で当接されており、その表面部は、発泡ポリウレタンで構成されている。また、供給ローラ13には、トナー規制部材18が当接され、現像ローラ12に供給するトナーの量が規制されるようになっている。各搬送パドル32a、32b、32cは、図中矢印方向で示す時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを供給ローラ13側へ送り出す。各搬送パドル32a、32b、32cの材質としては、例えばポリプロピレン等の柔らかく弾性を有するものを用いることができ、その弾性を利用して現像容器11の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。そして、第1搬送パドル32aにてトナーは発泡ポリウレタンで構成されたドクタローラ14に搬送され,続いてドクタローラ14から現像ローラ12に供給される。
【0012】
上記ドクタローラ14は、現像ローラ12上のトナーを所定の層厚に規制するともに、トナーに対して摺接することによりトナーを摩擦帯電する。現像ローラ12上で帯電されたトナーは、感光体ベルト1上の静電潜像を現像する。本実施形態においては、ドクタローラ14の表面部の材質として、樹脂コーティングを施したウレタンゴムを用いている。また、ドクタローラ14には、ドクタローラクリーニングブレード19が当接されており、現像ローラ12との当接部を通過したドクタローラ14の表面がクリーニングされるようになっている。ドクタローラクリーニングブレード19によって掻き取られたトナーは、現像容器11の傾斜を伝って搬送パドル32aに戻される。さらに、ドクタローラ14には、湿度等の環境変動による上記現像ローラ12及び上記ドクタローラ14の外径の変化を吸収するために、付勢手段としてスプリング20が設けられている。このスプリング20によってドクタローラ14を現像ローラ12に対して加圧している。
【0013】
上記各現像装置5の後方には、それぞれ独立して回転可能な図示しない接離用カムと、図示しない離間スプリングが設けられている。各現像装置5は、この接離用カムの回転により現像に先立って現像ローラ12が感光体ベルト1と所定の位置関係としての接触する現像位置まで移動するような接離動作を行う。これにより、非現像時にはこの離間スプリングより感光体ベルト1から離間するように構成されている。そして、感光体ベルト1上の静電潜像を現像するときは、例えば、Bkの静電潜像が感光体ベルト1に形成されたとき、現像ローラ12Bkが感光体ベルト1に接触する現像位置まで移動する。これは、現像装置5Bkの後部に位置している接離用カムが図示しない駆動制御部で180度回転駆動され、現像器5Bkが感光体ベルト1側に押し出されることにより行われる。他の色の現像装置5C、5M、5Yについても同様である。
【0014】
また、上記各現像装置5は、現像時に現像ローラ12を図中矢印方向で示す時計方向に回転(以下、正回転という)させると同時に、非現像時に現像ローラ12を現像時の回転方向に対する逆方向に回転(以下、逆回転という)可能に構成されている。現像ローラ12の逆回転のための現像ローラ逆回転駆動手段としては、モータを逆回転させることによって行っている。そして、スプリング20によって現像ローラ12に押圧されているドクタローラ14を現像時には、回転する現像ローラ12に対してドクタローラ14を停止した状態で接触させておく。そして非現像時に逆回転する現像ローラ12に対しては図中時計方向に連れ回るように回転させる。
【0015】
上記ドクタローラ14の回転を規制するドクタローラ回転規制手段としては、図3に示すように、ワンウェイクラッチ21を用いている。ドクタローラ14端部にワンウェイクラッチ21が圧入されたハウジング22を設け、ハウジング22の突起部の回転軌跡に現像容器11から突起したストッパ23を設けている。現像ローラ12が正回転しているとき、このハウジング22が図中反時計方向に回転する。そして、ハウジング22の突起部にストッパ23が当たることでハウジング22の回転を停止させてワンウェイクラッチ21をロックし、ドクタローラ14の回転を停止させる。これによって、ドクタローラ14は、非現像時で現像ローラ12が感光体ベルト1から離間し、現像ローラ12が逆回転しているときのみ現像ローラ12に連れ回り、現像時には連れ回らないようになる。
【0016】
このように、ワンウェイクラッチ21を用いることで、現像時には、停止した状態にあるドクタローラ14が現像ローラに当接し、現像ローラ12に担持されたトナー層の層厚を所定の層厚に規制することができる。一方、非現像時には、現像ローラ12にドクタローラ14を連れ回らせることにより、規制ブレードを用いる場合に発生しやすいブレード表面の経時劣化やトナーの滞留及び凝集を防止することができる。
【0017】
本実施形態1の特徴部にかかる第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cについて更に詳しく説明する。第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cには、二箇所に突起が設けられており、その突起にそれぞれ第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c付け根の穴が挿入されている。このようにして軸にパドルが固定されている。
第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、その回転軌道上で下方を向いたとき現像容器11の下内壁に接触し、トナーを掻き取りながら回転している。また、第2搬送パドル32bは、その回転中に現像剤エンド検知部材としてのトナーエンド検知センサ40にも接触する。しかし、これら第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、水平より上方を向いているときは接触部材から離間した位置となりフリーな状態となる。尚、図1で示す第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの向きはフリーな状態である。装置を組み立て時は、このように第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c全てをフリーな位置に配置して出荷する。
【0018】
更に、現像ローラと第1乃至第3搬送部材30a、30b、30cの駆動を同一のモータで行っている。よって、現像ローラ12の正回転、逆回転に同期して搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cも正回転、逆回転する。現像ローラ12の逆回転は、毎回一定の角度だけ行うものであるため、現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転も一定の角度だけ行われる。現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止する位置を、図1中にそれぞれ破線で示した。本実施形態1においては、逆回転動作後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c停止位置も、接触部材から離間した位置となるよう、装置組み立て時のパドル位置を設定した。更に、本実施形態1においては、現像動作時に行う現像ローラ正回転時間を次のように設定している。現像ローラ12に同期して回転する搬送部材30a、30b、30cの軸31a、31b、31cが1周回転するのに要する時間(以下、1回転時間という)Hを記憶しておき、現像ローラ正回転時間を1回転時間の整数倍とする。即ち、現像動作によって、現像ローラ12の正回転が行われると共に搬送部材30a、30b、30cの駆動も行われる。そして、現像動作が終了し、現像ローラ12の正回転が停止したとき、軸31a、31b、31cの回転数がちょうど整数となっているようにしている。実際の装置構成としては、軸31a、31b、31cに設けたギアの回転数が整数倍となるようにしている。
【0019】
上記構成において、先ず、現像動作が始まる前は図1に実線で示すフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止している。この位置を初期停止位置とする。現像動作が行われると、現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとが同期して回転し、上記1回転時間Hの整数倍の時間分回転した後に停止する。このため、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cは、現像動作直前の実線で示す位置、即ち初期停止位置のフリーな位置で停止する。その後、現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとを同期して逆回転させた後停止させる。この逆回転後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止位置は、図1に破線で示す位置となるが、このときももともと設定したフリーな位置で停止する。その後、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、実線で示すフリーな位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させ、一連の現像動作を終了する。
【0020】
上記構成によれば、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを予めフリーな初期停止位置で停止させている。そして、現像ローラ正回転時間を軸31a、31b、31cの一回転時間の整数倍とすることによって、正回転終了後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cがフリーな位置で停止するようにしている。これによって、現像終了直後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触するものがない状態となる。このため、その後の逆回転開始時にパドル先端がトナー収容部15a、15b、15cやトナーエンド検知センサ40に引っかかり、予期せぬストレスを受けることがない。よって、逆回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることがない。
更に、現像終了後に現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとを同期して逆回転させ、フリーな位置で停止させる。これによって、逆回転後にも第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触するものがない状態とすることができる。このため、その後の正回転開始時にパドル先端がトナー収容部15a、15b、15cやトナーエンド検知センサ40に引っかかり、予期せぬストレスを受けることがない。よって、正回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることがない。
そして更に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを実線で示すフリーな位置で停止させ、一連の現像動作を終了する。このため、次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cに接触する部材がないため、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形の恐れもない。
【0021】
〔実施形態2〕
次に、本発明を適用した実施形態2について説明する。実施形態1におけるプリンタの基本的な構成は実施形態2と同様なので説明を省略する。本実施形態2においては、搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させるために、トナーエンド検知センサ40を用いている。そこで先ず、このプリンタに用いているトナーエンド検知センサ40について説明する。
トナーエンド検知センサ40は、第2搬送パドル32bの回転軸方向両端に接触する位置に向かい合わせに設けられたレンズ41a、41bを有している。図4は、第2搬送部材とレンズ41a、41bを第2搬送部材30bの軸31bに対して鉛直方向から見た図である。第2搬送パドル32bが1周するごとにその軸方向両端部でレンズ41a、41b表面に堆積しているトナーが掻き取られる。図4におけるレンズ41aの左側から光を入射し、もう一方のレンズ41bで受光させてこの受光量を受光センサで検知する。その受光センサの出力によってトナーエンドを検知するものである。
図5は、受光センサによる出力を示した図である。第2搬送パドル32bがでレンズ41a、41b表面に接触していないとき、レンズ41a、41b表面にはトナーが堆積しているため光の透過率が低い。このときは透過率のレベルが高くなる。そして、第2搬送パドル32bがでレンズ41a、41b表面を掻き取ると、光の透過率が高くなる。このとき、透過率のレベルが低くなり、図の破線で示したスレッシュレベルより低くなる。図5において、第2搬送パドル32bによるレンズ41a、41b表面の掻き取りが行われる度に透過率レベルがスレッシュレベルをより低くなりローピーク値P1,P2,P3等を示した後再び上昇している。トナー残量が減少するに連れて、透過率レベルのローピーク値が次第に低くなる。そして、ローピーク値がある値より低くなった時点、又はスレッシュレベルを切る時間がある時間を超えた時点をトナーエンドとする。
【0022】
本実施形態2においては、受光センサの透過率レベルがローピーク値P1,P2,P3等を示すタイミングが、第2搬送パドル32b先端がレンズに接触するタイミングであることを利用して、搬送部材の駆動停止タイミングを制御する。ローピーク値P1,P2,P3等を示す瞬間には、第2搬送パドルが図1にPで示した位置にある。この位置から実線で示した位置にくるまでに係る時間Tを測定する。そして、搬送部材の駆動を停止するタイミングは、ローピーク値を検知したタイミングから上記時間Tだけ経過したタイミングとする。また、残りの第1、第3搬送パドル32a、32cは、もともと第2搬送パドルと同期して回転させる。そして、図1に示すように第2搬送パドル32bがフリーな位置にあるとき、第1、第3搬送パドル32a、32cもフリーな位置となるよう、それぞれのパドルの向きを予め設定している。
【0023】
上記構成によれば、ローピーク値を検知したタイミングから時間T経過後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させる。これにより、それぞれのパドルを接触部材から離間したフリーな位置で停止させることができる。また、このときのフリーな位置を、逆回転動作後の第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c停止位置も、接触部材から離間したフリーな位置となるように設定した。現像ローラ12の逆回転に同期して行われる軸31a、31b、31cの逆回転後に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが停止する位置は、図1中にそれぞれ破線で示したものである。このような位置に第2搬送パドル32b停止位置を設定しておくことによって、現像ローラ12を逆回転させたために第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c位置が変化しても、接触部材に接触しないフリーな位置で停止させることができる。
【0024】
上記実施形態1によれば、現像ローラ正回転時間を軸31a、31b、31cの一回転時間の整数倍とすることによって、正回転終了後に搬送パドル32a、32b、32cがフリーな位置で停止するようにしている。これによって、容易な制御で現像ローラ正回転終了後に搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。また、その後の逆回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止することができる。
更に、現像終了後に行う現像ローラ12と搬送部材30a、30b、30cとの逆回転後にも、搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。これによって、その後の正回転開始時にパドル先端が予期せぬストレスを受けることがない。よって、正回転開始時にストレスを受けることによって第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
そして更に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させ、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを実線で示すフリーな位置で停止させて一連の現像動作を終了する。これによって、次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが何らかの部材に接触することがない。よって、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形を防止することができる。また、次の現像動作開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が何らかの部材に接触したまま回転が開始されることがない。よって、そのようなストレスを受けて第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
【0025】
上記実施形態2によれば、トナーエンド検知センサ40の受光センサの出力レベルがローピーク値を検知したタイミングを基準に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止タイミングを設定している。受光センサの出力レベルがローピーク値を検知するタイミングは、第2搬送パドル32bの位置を正確に示すものである。このタイミングを元に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの停止タイミングを決定するので、より確実に所望の位置で第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cを停止させることができる。よって、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることを確実に防止できる。また、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cの位置検知用のセンサを新たに設ける必要がないので、新たなセンサを設けるのに比して低コスト化及びプリンタの小型化を実現することができる。
また実施形態2においても実施形態1と同様に、現像終了後に行う現像ローラ12の逆回転後に回転搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。よって、次の正回転開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端がストレスを受けることによって破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
更に実施形態2においても実施形態1と同様に、逆回転と同じ角度分モータを正回転させた後でも回転搬送パドル32a、32b、32cをフリーな位置で停止させることができる。これによって、その後の正回転開始時に正回転開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端がストレスを受けることによって破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
また、実施携帯においても次の現像開始まで、第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが何らかの部材に接触することがない。よって、何らかの部材が接触したまま長く停止していることによる変形を防止することができる。また、次の現像動作開始時に第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32c先端が何らかの部材に接触したまま回転が開始されることがない。よって、そのようなストレスを受けて第1乃至第3搬送パドル32a、32b、32cが破損したり、軸31a、31b、31cから抜けたりすることも防止できる。
以上の第1及び第2実施形態におけるプリンタによれば、搬送部材の破損を防止できるので、搬送部材の破損に起因する画像上の不具合を防ぎ、良好な画像を形成することができる。
【0026】
尚、上述した実施形態1及び2においては、搬送パドルを軸に対して一枚設けた構成としたが、本発明が適用できるものはこれに限るものではない。例えば、二枚羽根、複数の羽根が軸の周囲に放射状に設けられているもの、またそれ以外の構成でも適用可能なものがある。少なくとも、搬送部材の駆動中に、何らかの部材に接触するタイミングを有し、駆動を停止させたときにこの接触部材には接触しない状態にすることができるような搬送部材であれば適用可能である。
【0027】
【発明の効果】
請求項1乃至5の現像装置によれば、搬送部材に設けた送り出し部材が駆動開始時に何らかの接触部材によって予期せぬストレスを受けることがない。このため、送り出し部材が接触部材との間のストレスによって破損したり軸から外れたりすることがない。また、何らかの部材に接触したまま長く停止していることがないので、送り出し部材の変形の恐れもない。従って、現像剤を現像剤担持体側へ搬送する搬送部材の破損を発生しにくくすることができるという優れた効果がある。
請求項6の画像形成装置によれば、搬送部材の破損が発生しにくい現像装置を用いて潜像の可視像化を行うので、良好な画像を形成することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に用いる現像装置の説明図。
【図2】実施形態に係るフルカラープリンタの概略構成を示す概略構成図。
【図3】同現像装置のドクタローラの回転方向を規制する構造を説明する説明図。
【図4】第2搬送部材とレンズを第2搬送部材の軸に対して鉛直方向から見た図。
【図5】受光センサによる出力を示した図。
【符号の説明】
1 感光体ベルト
5Bk、5C、5M、5Y 現像装置
6 中間転写ベルト
11 現像容器
12 現像ローラ
13 供給ローラ
14 ドクタローラ
15a、15b、15c トナー収容部
17 シール
30a、30b、30c 第1乃至第3搬送部材
31a、31b、31c 軸
32a、32b、32c 第1、第2、第3搬送パドル
40 トナー濃度センサ
Claims (6)
- 表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に補給するための現像剤を収容する現像剤収容部と、
該現像剤収容部に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて搬送する搬送部材とを有し、
該搬送部材が、該現像剤収容部内に収容されている現像剤を該現像剤担持体に向けて送り出す送り出し部材を有し、該送りだし部材が該搬送部材の駆動によって何らかの接触部材に接触する位置に設けられており、
該像担持体上の潜像を該現像剤担持体上の現像剤を用いて可視像化する現像装置において、
上記搬送部材の駆動停止時には、上記送り出し部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記搬送部材を、軸と、該軸に設けられた送り出し部材とから構成し、該搬送部材の駆動時には該軸を回転することによって該送りだし部材を回転駆動するよう該搬送部材の駆動手段を構成し、
該搬送部材の駆動停止時には、該軸を周方向の予め定めた向きで停止させることによって該送りだし部材を上記接触部材から離間させておくことを特徴とする現像装置。 - 請求項2の現像装置において、
上記送り出し部材を予め上記接触部材から離間した位置で停止させておき、
上記搬送部材の軸の一方向への駆動開始から該方向への駆動を停止するまでに要する一方向駆動時間を、上記軸が一周回転するのに要する時間である一回転時間の整数倍にしたことを特徴とする現像装置。 - 請求項3の現像装置において、
上記搬送部材の軸を正回転させた後逆回転させるものであって、
上記送り出し部材を予め停止させておく初期停止位置を、該軸を逆回転させるときの回転角度と同じ角度だけ該初期停止位置から逆回転させた場合でも接触部材から離間した位置となるよう設定したことを特徴とする現像装置。 - 請求項2の現像装置において、
上記現像剤収容部内の現像剤の有無を検知する現像剤エンド検知部材を、上記送り出し部材の回転中に該送り出し部材が接触する位置に設け、
該送り出し部材が該現像剤エンド検知部材に接触するタイミングを基準として該搬送部材の駆動停止タイミングを設定することを特徴とする現像装置。 - 表面に潜像を担持する像担持体と、
該像担持体上の潜像を可視像化する現像装置とを有する画像形成装置において、
上記現像装置として、請求項1、2、3、4、又は5の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002158517A JP2004004210A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 現像装置及び画像形成装置 |
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JP2002158517A JP2004004210A (ja) | 2002-05-31 | 2002-05-31 | 現像装置及び画像形成装置 |
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JP2004004210A true JP2004004210A (ja) | 2004-01-08 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093713A (ja) * | 2005-09-27 | 2007-04-12 | Ricoh Co Ltd | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2014240877A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
US20200096926A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-03-26 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus having a density detecting unit |
-
2002
- 2002-05-31 JP JP2002158517A patent/JP2004004210A/ja not_active Withdrawn
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