JP2004354643A

JP2004354643A - 現像装置

Info

Publication number: JP2004354643A
Application number: JP2003151436A
Authority: JP
Inventors: Shirika Saitou; 士理佳斉藤
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-05-28
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】部品コストおよび組み付けコストの低減化を確保した上でトナーの片寄りを確実に防止することができるようにする。
【解決手段】感光体ドラム１７１と平行に配設される現像ローラ４０と、トナーを現像ローラ４０の周面に供給すべく現像ローラ４０と平行に配設されるスクリューフィーダー３０と、トナーの片寄りを検出するトナーセンサ８９とがトナーの供給される現像ハウジング６０に内装され、スクリューフィーダー３０は、フィーダー軸３１１回りに一体回転する内側スクリューフィーダー３１と、この内側スクリューフィーダー３１と平行で且つ反対方向に向けて回転する外側スクリューフィーダー３２とを備え、トナーセンサ８９がトナーの片寄りを検出したときこの検出結果に基づいて内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向をそれぞれ逆転させる制御を行う制御装置８０が設けられている。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機や、ファクシミリ装置、さらには各種のプリンタ等の画像形成装置に適用される現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、ファクシミリ装置あるいは各種のプリンタ等で代表される画像形成装置が知られている。この画像形成装置は、光学的な走査で読み取った原稿画像を電気信号に変換し、この電気信号に基づいて感光体ドラムの周面に静電潜像を形成させるようになっている。かかる静電潜像に現像装置からトナーが供給されることにより、感光体ドラムの周面にトナー像が形成される。そして、このトナー像は、感光体ドラムの回転に伴って給紙装置から供給された用紙に転写されるようになっている。
【０００３】
前記現像装置は、トナーホッパーから供給されたトナーを一時的に貯留する現像ハウジングと、この現像ハウジング内のトナーを攪拌する攪拌部材と、この攪拌部材によって攪拌されたトナーを感光体ドラムの周面に供給する現像ローラとを備えて構成されている。現像ハウジングは、感光体ドラムの周面を横断するように長尺に形成されているとともに、攪拌部材もこれに合わせて長尺に形成されている。かかる攪拌部材は、感光体ドラムのドラム軸と平行に配された攪拌軸と、この攪拌軸の周面に形成された螺旋状の攪拌翼とを備え、攪拌軸の駆動回転による攪拌翼の回転によって現像ハウジング内のトナーを攪拌し、これによって長手方向に亘るトナーの分布を均一化するようになされている。
【０００４】
ところで、従来のこのような現像装置にあっては、攪拌軸の水平姿勢が狂ったり、トナーの濃度や、環境の変化（主に温度変化）等によってトナーの流動性が変化すると、トナーが攪拌軸の一方の端部側に片寄ってしまうという不都合が生じる。現像ハウジング内でトナーが片寄ると、現像ローラの周面に供給されるトナーの量がその長手方向で不均一になるため、結局、現像ローラを介して感光体ドラムの周面へ均一にトナーが供給されなくなり、これによって感光体ドラムの周面に適正なトナー画像が形成されなくなるという問題が生じる。
【０００５】
かかる問題を解決するために、特許文献１に記載の発明においては、トナーの片寄りを検出する片寄りセンサを設けるとともに、この片寄りセンサがトナーの片寄りを検出すると、流動量可変手段を動作させて片寄りを修正するようになされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−８３１９５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、片寄りセンサの検出結果に基づいてトナーの片寄りをなくすように動作する流動量可変手段が、現像ハウジングへのトナー供給に係る開口の開度を変更したり、あるいはトナーの流れを規制するフィンの角度を調整するなど非常に複雑な構造のものであるため、部品点数が非常に多く、部品コストおよび組み付けコストが嵩むという問題点を有している。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、部品点数を抑えて簡単な構造とし、部品コストおよび組み付けコストの低減化を確保した上でトナーの片寄りを確実に防止することができる現像装置を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、感光体ドラムに対向配置される所定長を有する現像ローラと、この現像ローラの長さ方向に亘って現像剤を攪拌しつつ供給するべく回転して互いに逆向きに現像剤を搬送する第１および第２搬送手段とが現像ハウジング内に設けられてなる現像装置において、前記現像ハウジング内における現像剤の片寄り有無を検出する片寄りセンサと、この片寄りセンサが現像剤の片寄りを検出したとき、第１および第２搬送手段の搬送方向を逆転させる駆動手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この発明において、現像剤とは、現像装置内ではトナーと鉄粉などのキャリヤとが混合されたもののことであるが、現像装置内に供給されるまで、および現像装置から送り出された後はトナーのみを指す用語である。なお、以下、便宜的にトナーとキャリヤとが合わさったものをトナーと呼ぶこともある（例えば、現像剤センサとはいわずにトナーセンサと呼ぶ等）。
【００１１】
この発明によれば、第１搬送手段と第２搬送手段とは互いに逆方向に回転するため、現像ハウジング内に供給された現像剤は、これら第１および第２搬送手段の回転によって現像ハウジング内を循環移動することとなり、これによって現像ハウジング内における長手方向の現像剤の片寄りが有効に防止される。
【００１２】
そして、現像ハウジング内で現像剤の片寄りが生じたときには、トナーセンサがこの片寄りを検出し、駆動手段の逆駆動によって第１および第２搬送手段の回転方向が逆にされるため、片寄っていた現像剤がその隣の現像剤の希薄な部分に向けて逆送され、これによって現像剤の片寄りが解消される。
【００１３】
このように、それぞれ回転する第１および第２搬送手段の搬送方向を逆にするという簡単な対応で現像剤の片寄りを解消することができるため、従来のように、現像ハウジング内へのトナー供給用の開口の開度を変化させたり、現像ハウジング内の所定の部材を傾ける等の複雑な対応を行うものに比較して構造が簡単であり、その分、部品点数を少なくすることが可能になり、部品コストおよび組み付けコストの低減化に寄与した上で、現像ハウジング内での現像剤の片寄りを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１および第２搬送手段は、同心で回転可能に構成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、第１および第２搬送手段は、同心で回転可能に設けられているため（すなわち搬送手段が二重構造になっているため）、両者が並設されている場合に比較してその容量を小さくすることが可能になり、現像装置の小型化に貢献する。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記片寄りセンサは、現像ハウジング内に設けられた感圧センサであることを特徴とするものである。
【００１７】
この発明によれば、現像ハウジング内で現像剤の片寄りが生じると、片寄っている部分のトナーの圧力が大きくなるため、この現像剤の圧力を感圧センサで計測することにより現像剤の片寄りが容易に検出される。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段の駆動力を現像ローラに伝達する駆動力伝達手段が設けられ、この駆動力伝達手段と現像ローラとの間には、現像ローラの一方向への回転のみを許容する回転方向規制手段が介設されていることを特徴とするものである。
【００１９】
この発明によれば、同一の駆動源によって現像ローラ、第１搬送手段および第２搬送手段が駆動されるため、それぞれ専用の駆動源を備える場合に比較し、部品点数を少なくすることが可能になり、部品コストの低減化に貢献する。しかも、現像ローラは、回転方向規制手段の作用で一方向にしか回転しないようになされているため、第１および第２搬送手段の逆回転により現像ハウジング内の現像剤の片寄りを解消させた上で、本来的に逆回転させるべきではない現像ローラの逆回転が回避され、現像ローラの逆回転で生じる感光体ドラム近傍での現像剤の飛散が防止される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る給紙装置が適用される複写機の一実施形態を示す斜視図である。この図に示すように、複写機（画像形成装置）１０は、箱形を呈した機器本体１１の上面開口に蓋体１２が装着されることによって形成され、蓋体１２部分に原稿画像を読み取るために原稿を給送する給送構造を備えているとともに、機器本体１１に画像形成のための各種の機器が内装されて構成されている。
【００２１】
すなわち、機器本体１１内には、給紙構造によって給紙された用紙の原稿画像を読み取る図略の光学系１６、この光学系１６が読み取った原稿画像を所定の用紙にトナー画像として転写する現像装置２０や感光体ドラム１７１等の機器を備えた現像部１７、この現像部１７でトナー画像の転写された用紙に定着処理を施す定着ローラ１８１等を備えた定着部１８、および転写用の用紙を積層貯留する複数の給紙カセット１９１等を備えた図略の給紙部１９等が内装されている。
【００２２】
そして、給紙部１９から給紙された用紙は、所定の搬送路を通って現像部１７に送り込まれ、ここで現像装置２０からのトナー（現像剤）の供給を受けて感光体ドラム１７１の周面のトナー像（このトナー像は、光学系により読み取られた画像データに基づき一旦感光体ドラム１７１の周面に形成された静電潜像にトナーが供給されることによって形成される）が転写される現像処理が施され、定着部１８で定着ローラ１８１による熱定着処理が施された後、機器本体１１の一側面に設けられた排紙部１９０に向けて排紙されるようになっている。
【００２３】
前記蓋体１２には、一側部に用紙（原稿）を給送するための用紙給送部１３が設けられているとともに、この用紙給送部１３から蓋体１２の他側部へ向かうように斜め上方へ突設された給送トレイ１４と、この給送トレイ１４の下方位置の蓋体１２の略全面に亘って形成された排紙トレイ１５とが設けられている。給送トレイ１４の基端部（図１の左方）には、幅方向一対の用紙幅設定部材１４１が設けられ、読み込もうとする用紙のサイズに応じてこれら一対の用紙幅設定部材１４１間の内寸法を調節することにより、給送トレイ１４上における用紙の幅方向の位置決めが行われるようになっている。
【００２４】
図２は、本発明に係る現像装置２０の一実施形態を示す斜視図であり、図３は、その駆動構造を説明するための骨格斜視図である。また、図４は、図２のＡ線視の側面図であり、図５は、図２のＢ線視の側面図である。なお、図２および図３において、Ｘ−Ｘ方向を幅方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方という。また、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。
【００２５】
これらの図に示すように、現像装置２０は、装置内でトナーを循環移動させるスクリューフィーダー（搬送手段）３０と、このスクリューフィーダー３０の駆動によって幅方向で均一に分布されたトナーを感光体ドラム１７１（図１）へ向けて供給する現像ローラ４０と、これらスクリューフィーダー３０および現像ローラ４０に駆動モータ９１の駆動力をワンウエイクラッチ（駆動力伝達手段（回転方向規制手段））９０を介して伝達するギヤ機構５０とが、所定の現像ハウジング６０に装着されることによって形成されている。
【００２６】
前記現像ハウジング６０は、幅方向一対の側板６１（右側板６１１および左側板６１２）と、これら一対の側板６１１，６１２の下縁部間に架設された底板６２と、底板６２の後方に延設された部分に形成された後方延設部６３とを備えて構成されている。側板６１は，図４および図５に示すように、先上り（図４では左上がり、図５では右上がり）に傾斜した長方形状に形成され、これによって底板６２も先上りに傾斜している。そしてかかる先上りの底板６２と左右一対の側板６１１，６１２と、後方延設部６３の前面壁との間にトナーを収容するトナー収容空間６４が形成されている。
【００２７】
前記後方延設部６３の幅方向の略中央位置には、トナー収容空間６４へ向かうトナー供給溝６３１が凹設され、図略のトナーホッパーからのトナーがこのトナー供給溝６３１を通ってトナー収容空間６４に導入されるようになっている。
【００２８】
前記スクリューフィーダー３０は、内側スクリューフィーダー（第１搬送手段）３１と、この内側スクリューフィーダー３１に同心で外嵌された外側スクリューフィーダー（第２搬送手段）３２とからなっている。内側スクリューフィーダー３１は、一対の側板６１１，６１２間に軸心回りに回転可能に貫通架設されたフィーダー軸３１１と、このフィーダー軸３１１に螺旋状に巻き付けられた状態で形成したスパイラルフィン３１２とを備えている。
【００２９】
本実施形態においては、スパイラルフィン３１２は、フィーダー軸３１１回りに左巻き（フィーダー軸３１１の端面から目視した状態で頂部から左に向かって先下がりに進行していくような巻き方）で形成されている。したがって、図３において、フィーダー軸３１１を軸心回りに右回りに回転させると、内側スクリューフィーダー３１の表面に接触しているトナーは、左方に向けて移動させられるのに対し、フィーダー軸３１１を軸心回りに左回りに回転させると、同トナーは、右方に向けて移動することになる。
【００３０】
これに対し前記外側スクリューフィーダー３２は、円筒状のフィーダー筒体３２１と、このフィーダー筒体３２１の外周面に螺旋状で巻き付けられたスパイラル条３２２とを備えて構成されている。本実施形態においては、スパイラル条３２２も前記スパイラルフィン３１２と同様に左巻きで形成されている。したがって、図３において、外側スクリューフィーダー３２をフィーダー軸３１１回りに右回りに回転させると、外側スクリューフィーダー３２の表面に接触しているトナーは、左方に向けて移動させられるのに対し、外側スクリューフィーダー３２をフィーダー軸３１１回りに左回りに回転させると、同トナーは、右方に向けて移動することになる。
【００３１】
フィーダー筒体３２１の外周面には、隣設されたスパイラル条３２２間に架設された所定本数のリブ３２３が設けられ、このリブ３２３の存在でトナーの攪拌効果が向上するようになされている。
【００３２】
そして、フィーダー筒体３２１の各端部と略中央部には、図３に示すように、トナー流通窓３３が開口され、トナーは、これらのトナー流通窓３３を通ってフィーダー筒体３２１の内外に流通するようになっている。
【００３３】
また、フィーダー筒体３２１の各端部には、端面開口を塞ぐようにフィーダー筒体３２１と同径の円板壁３４（右円板壁３４１および左円板壁３４２）がそれぞれ固定されている。これら各円板壁３４１，３４２には、前記フィーダー軸３１１が軸心回りに回転可能に挿通される中心孔３４３が穿設され、これによって内外のスクリューフィーダー３１，３２は、フィーダー軸３１１の軸心回りに互いに相対回転可能になっている。そして、特に左円板壁３４２には、その中心位置に同心で外方に向かって突設されたスリーブ３５が設けられ、このスリーブ３５に後述する外側フィーダーギヤ７３が同心で一体に固定されている。
【００３４】
このように構成されたスクリューフィーダー３０において、フィーダー軸３１１は、それぞれ一対の側板６１１，６１２を貫通して外部に突出され、これによってトナー収容空間６４内で一対の側板６１１，６１２間に軸心回りに回転可能に架設された状態になっている。
【００３５】
前記フィーダー軸３１１は、右円板壁３４１の中心孔３４３を貫通した側の端部がワンウエイクラッチ（駆動力伝達手段）９０を介して駆動モータ（駆動源）９１の駆動軸に接続され、駆動モータ９１の駆動回転がワンウエイクラッチ９０を介してフィーダー軸３１１に伝達されるようになっている。
【００３６】
前記ワンウエイクラッチ９０は、駆動モータ９１の駆動軸の正逆回転がフィーダー軸３１１に伝達される一方、フィーダー軸３１１に同心で外嵌された後述する第１駆動ギヤ５１に対しては一方向にしか駆動軸の回転が伝達されないように構成されている。
【００３７】
前記現像ローラ４０は、ローラ軸４１と、このローラ軸４１に同心で一体に外嵌された現像ローラ本体４２とからなっている。前記ローラ軸４１は、一対の側板６１１，６１２間の距離より長尺に寸法設定され、スクリューフィーダー３０の前方位置で当該一対の側板６１１，６１２間で軸心回りに回転可能に貫通架設されることにより、現像ローラ４０が現像ハウジング６０に装着されるようになっている。
【００３８】
また、かかる現像ローラ４０は、その現像ローラ本体４２の周面が現像ハウジング６０の底板６２の前端縁部から若干外方に突出するように設置位置が設定され、これによって現像ローラ本体４２の周面が前記感光体ドラム１７１の周面に僅かな隙間を介して対向するようになされている。したがって、現像ローラ本体４２の周面に担持されたトナーは、当該現像ローラ本体４２の回転によって静電潜像に沿った状態で感光体ドラム１７１の周面に受け渡されることになる。
【００３９】
そして、スクリューフィーダー３０と現像ローラ４０との間の若干下方位置には、一対の側板６１１，６１２間に架設された幅方向に延びる連結軸７０が設けられている。この連結軸７０は、ギヤ機構５０との連係で外側スクリューフィーダー３２をフィーダー軸３１１回りに当該フィーダー軸３１１と逆方向に回転させるためのものである。
【００４０】
前記ギヤ機構５０は、ワンウエイクラッチ９０の左端面に当接した状態でフィーダー軸３１１に同心で外嵌される第１駆動ギヤ５１と、この第１駆動ギヤ５１の若干左方位置でフィーダー軸３１１に同心で外嵌固定される第２駆動ギヤ５２とを備えている。
【００４１】
第１駆動ギヤ５１は、フィーダー軸３１１が一方向（例えば図３において駆動モータ９１側から見て反時計方向）に回転するとき（矢印で表示）は、ワンウエイクラッチ９０の作用でフィーダー軸３１１と一体回転するのに対し、フィーダー軸３１１が他方向へ回転するときは、ワンウエイクラッチ９０の作用で当該回転が伝達されないようになっている。これに対し第２駆動ギヤ５２は、フィーダー軸３１１の正逆回転がそのまま伝達されるようになっている。
【００４２】
また、ギヤ機構５０は、前記連結軸７０に相対回転可能に外嵌され、且つ前記第１駆動ギヤ５１に噛合する第１従動ギヤ５３と、この第１従動ギヤ５３に同心で一体形成されたスリーブ５３１に同心で一体に形成された第２従動ギヤ５４と、この第２従動ギヤ５４に噛合して右側板６１１に支持された軸５５１回りに回転自在に軸支された第３従動ギヤ５５と、この第３従動ギヤ５５に噛合し、且つ前記ローラ軸４１に同心で固定されたローラギヤ５６とを備えている。
【００４３】
したがって、駆動モータ９１の駆動軸が一方向（例えば図３において駆動モータ９１側から見て反時計方向）に回転したときは、この回転はそのままフィーダー軸３１１に伝達されるとともに、第１駆動ギヤ５１、第１従動ギヤ５３、第２従動ギヤ５４の第３従動ギヤ５５を介してローラギヤ５６に伝達され、これによって現像ローラ本体４２は、ローラ軸４１回りに時計方向へ向けて一体回転するのに対し、駆動モータ９１の駆動軸が他方向（例えば図３において駆動モータ９１側から見て時計方向）に回転したときは、この回転は、ワンウエイクラッチ９０の作用によって第１駆動ギヤ５１には伝達されず、したがって現像ローラ４０は回転しないことになる。
【００４４】
このようにされるのは、感光体ドラム１７１の周面にトナーを供給する現像ローラ４０が正逆回転すると、その回転方向の転換時に当該現像ローラ本体４２の周面に付着しているトナーが飛散し、これによって機器本体１１内が汚染されて良好な画像形成処理が困難になるからである。
【００４５】
これに対しスクリューフィーダー３０は、トナー収容空間６４内でのトナーの片寄りを防止するために正逆回転することがむしろ好ましいため、ワンウエイクラッチ９０の特別の構造によって駆動モータ９１の駆動回転がフィーダー軸３１１に直接伝達され、これによって正逆回転し得るようになされているのである。
【００４６】
さらに、ギヤ機構５０は、上記に加えて第２駆動ギヤ５２に噛合する、右側板６１１に支持された軸５７１回りに回転自在の第４従動ギヤ５７と、この第４従動ギヤ５７に噛合する、右側板６１１に支持された軸５８１回りに回転自在の第５従動ギヤ５８と、この第５従動ギヤ５８に噛合する、前記連結軸７０の右端部に同心で固定された第６従動ギヤ５９と、連結軸７０の左端部に同心で固定された第７従動ギヤ７１と、この第７従動ギヤ７１と噛合する、左側板６１２に支持された軸７２１回りに回転自在の第８従動ギヤ７２と、この第８従動ギヤ７２に噛合する、前記外側スクリューフィーダー３２の左円板壁３４２から突設されたスリーブ３５に同心で一体的に外嵌された外側フィーダーギヤ７３とを備えている。
【００４７】
したがって、駆動モータ９１の駆動によるフィーダー軸３１１が回転すると、この回転によって外側スクリューフィーダー３２が一体回転するとともに、フィーダー軸３１１と一体の第２駆動ギヤ５２が回転し、この回転は、第４従動ギヤ５７、第５従動ギヤ５８、第６従動ギヤ５９、連結軸７０、第７従動ギヤ７１および第８従動ギヤ７２を介して外側フィーダーギヤ７３に伝達され、これによって外側フィーダーギヤ７３と一体の外側スクリューフィーダー３２が内側スクリューフィーダー３１と反対方向に向けて回転する。
【００４８】
かかるスクリューフィーダー３０の構成によれば、駆動モータ９１の駆動でフィーダー軸３１１を一方向（例えば反時計方向）に向けて回転させれば、この回転は、まず、第１駆動ギヤ５１、第１従動ギヤ５３、第２従動ギヤ５４、第３従動ギヤ５５およびローラギヤ５６を介してローラ軸４１に伝達され、これによって現像ローラ本体４２がローラ軸４１回りに時計方向に回転する。
【００４９】
これと同時にフィーダー軸３１１の回転によって内側スクリューフィーダー３１はフィーダー軸３１１回りに反時計方向に回転するとともに、同回転による第２駆動ギヤ５２の回転は、第４従動ギヤ５７、第５従動ギヤ５８、第６従動ギヤ５９、連結軸７０、第７従動ギヤ７１および第８従動ギヤ７２を介して外側フィーダーギヤ７３に伝達され、これによって外側フィーダーギヤ７３と一体の外側スクリューフィーダー３２がフィーダー軸３１１回りに時計方向に向けて回転する。
【００５０】
かかる内外のスクリューフィーダー３１，３２の互いに逆方向に向かう回転によって、トナー収容空間６４内に収容されているトナーは、フィーダー筒体３２１に設けられたトナー流通窓３３を通ってフィーダー筒体３２１内とフィーダー筒体３２１外との間で循環移動し、これによって現像ローラ本体４２の周面における長手方向に亘ったトナーの分布が一様に維持されることになる。
【００５１】
そして、本発明においては、図６に示すように、現像ハウジング６０のトナー収容空間６４内の前方における幅方向の両側部に感圧素子からなるトナーセンサ８９（右トナーセンサ８９１および左トナーセンサ８９２）が設けられ、これらのトナーセンサ８９１，８９２による検出結果で内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向が切り換えられるようになされている。
【００５２】
かかる感圧素子からなるトナーセンサ８９によって現像装置２０のトナー収容空間６４におけるトナー移動方向の端部の圧力が検出されるのは、つぎのような理由による。すなわち、トナー収容空間６４内のトナーは、スクリューフィーダー３０の駆動により外側スクリューフィーダー３２の内外で循環移動し、この循環移動が正常に行われている状態では、スクリューフィーダー３０の長手方向の全長に亘ってトナーが一様に分布している状態になり、これによって現像ローラ４０の周面に均一にトナーが供給されるため、現像ローラ４０から感光体ドラム１７１へのトナーの供給が適正に行われる。
【００５３】
これに対し、循環経路での詰り等でトナーが適正に循環しなくなった状態では、スクリューフィーダー３０の長手方向におけるトナーの分布が不均一になるばかりか、トナーがトナー収容空間６４内の幅方向の一方の端部に片寄って現像ハウジング６０の側板６１内面を押圧した状態になり、この部分のトナーの圧力が異常に大きくなるのである。
【００５４】
そこで、本発明においては、側板６１の内面側にトナーセンサ８９を設け（右側板６１１には右トナーセンサ８９１を、左側板６１２には左トナーセンサ８９２をそれぞれ設け）、トナーセンサ８９の検出結果をトナーの循環移動に異常が生じているか否かの判別材料にしているのである。そして、トナーセンサ８９からのアナログの検出信号は、Ａ／Ｄ変換機８９３によって一旦デジタル信号に変換され、このデジタル検出信号が後述する制御装置８０に入力されるようになっている。
【００５５】
以下、かかる内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向切換制御について、図６を基に説明する。図６は、内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向の切換制御を説明するためのブロック図である。複写機１０には、この図に示すような制御装置８０が内装されている。この制御装置８０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ８１と、読出し専用の外部記憶装置であるＲＯＭ８２と、読み書き自在の外部記憶装置であるＲＡＭ８３と、各種の情報を入出力するための入出力部８４とを備えて構成されている。
【００５６】
ＲＯＭ８２には、回転方向切換制御に係るプログラムが記憶され、複写機１０の電源スイッチがスイッチオンされることによりＲＯＭ８２に記憶されたプログラムがＣＰＵ８１に読み込まれるようになっている。この読み込み操作で複写機１０は、回転方向切換制御が実行し得る状態に設定される。
【００５７】
ＲＡＭ８３には、予め入出力部８４から入力されたスクリューフィーダー３０の回転方向切換に係る判断基準が記憶されている。この判断基準として右トナーセンサ８９１が検出したトナー圧力Ｐの値（右トナー圧力Ｐｒ）と左トナーセンサ８９２が検出したトナー圧力の値（左トナー圧力Ｐｌ）との差（差圧Ｐｘ）の絶対値に対する基準値（圧力差基準値Ｐｓ）が採用されている。「Ｐｒ−Ｐｌ（＝Ｐｘ）」の絶対値が圧力差基準値Ｐｓを越えているときにスクリューフィーダー３０の回転方向が切り換えられる。前記圧力差基準値Ｐｓについては、状況に応じて入出力部８４からの入力操作で変更可能である。
【００５８】
かかる圧力差基準値Ｐｓが駆動モータ９１の駆動方向逆転の判断材料として使用されるのは、以下の理由による。すなわち、現像装置２０のトナー収容空間６４内でトナーの片寄りが生じていない状態の場合は、右トナーセンサ８９１および左トナーセンサ８９２がトナーから受ける圧力は、略同一であるか、若干の差があるにしてもその差は一定している。これに対し、トナー収容空間６４内で詰り等によってトナーの流れが悪くなると、左右のトナーセンサ８９１，８９２の内のいずれかに大きな圧力が加わり、これによって右トナー圧力Ｐｒと左トナー圧力Ｐｌとの差が非常に大きくなるのである。そこで、この差に注目し、圧力差基準値Ｐｓが設定されているのである。
【００５９】
そして、ＣＰＵ８１には、トナー片寄り判別部８１１と、反転信号出力部８１２とが設けられている。トナー片寄り判別部８１１は、現像装置２０のトナー収容空間６４内におけるトナーの片寄りを判別するためのものであり、トナーセンサ８９からの検出信号に基づいてトナー収容空間６４内でトナーが片寄っているか否かを判別するようになっている。具体的には、トナー片寄り判別部８１１は、入力された右トナーセンサ８９１からのＡ／Ｄ変換機８９３を介した検出信号（右トナー圧力Ｐｒ）と、同左トナーセンサ８９２からの検出信号（左トナー圧力Ｐｌ）との差（差圧Ｐｘ）が、ＲＡＭ８３が記憶している圧力差基準値Ｐｓを越えているか否かを演算し、差圧Ｐｘが圧力差基準値Ｐｓを越えているとき、スクリューフィーダー３０の回転方向を変更すべき状態になっている判別する。この判別結果は、反転信号出力部８１２に向けて出力される。
【００６０】
前記反転信号出力部８１２は、トナー片寄り判別部８２がトナー片寄りを判別した場合に回転方向切換器９２へ向けて指令信号を出力するものであり、トナー片寄り判別部８１１からの異常信号（差圧Ｐｘが圧力差基準値Ｐｓを越えていることを示す信号）を受けると、回転方向切換器９２に向けて指令信号を出力するようになっている。
【００６１】
そして、この指令信号を受けた回転方向切換器９２は、駆動モータ９１に向けて駆動モータ９１の回転方向を切り換えるための具体的な制御信号を出力するため、この制御信号の入力された駆動モータ９１は逆回転を開始し、これによってスクリューフィーダー３０は今までとは逆方向に回転し、これによってトナー収容空間６４内でのトナーの循環方向が今までとは逆になり、トナー収容空間６４内で発生していたトナーの片寄りが解消されることになる。
【００６２】
因みに、本実施形態においては、駆動モータ９１が左回りに回転駆動しているときには、トナー収容空間６４内で外側スクリューフィーダー３２の外側を移動しているトナーは、現像ハウジング６０の左側板６１２から右側板６１１に向けて移動しているため、右トナーセンサ８９１の検出結果がトナー片寄りの判別材料として用いられるのに対し、駆動モータ９１が右回りに回転駆動しているときは、トナー収容空間６４内でのトナーの移動方向は上記とは逆になるため、トナー片寄りの判別材料として左トナーセンサ８９２の検出結果が用いられることになる。
【００６３】
以下、トナー片寄り解消制御について図７を基に説明する。図７は、トナー片寄り解消制御のフローを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において右トナーセンサ８９１が検出した検出値（右トナー圧力Ｐｒ）と、左トナーセンサ８９２が検出した検出値（左トナー圧力Ｐｌ）との差（差圧Ｐｘ）の絶対値が演算される。
【００６４】
ついで、ステップＳ２において、前記差圧Ｐｘの絶対値が予め設定されている圧力差基準値Ｐｓを超えているか否かが判別される。そして、越えているとき（Ｓ２でＹＥＳのとき）は、ステップＳ３が実行されて駆動モータ９１の回転方向が変更された後、ステップＳ１に戻される。
【００６５】
一方、ステップＳ２で差圧Ｐｘの絶対値が圧力差基準値Ｐｓ未満のとき（Ｓ２でＮＯのとき）は、駆動モータ９１の回転方向が変更されることなくステップＳ１に戻される。
【００６６】
本発明の現像装置２０は、以上詳述したように、周面が感光体ドラム１７１の周面に臨んだ状態で感光体ドラム１７１と平行に配設される現像ローラ４０と、トナーを現像ローラ４０の周面に供給すべく現像ローラ４０と平行に配設されるスクリューフィーダー３０と、トナーの片寄りを検出するトナーセンサ８９とがトナーの供給される現像ハウジング６０に内装されてなるものを前提として採用するものである。
【００６７】
そして、スクリューフィーダー３０は、フィーダー軸３１１回りに一体回転する内側スクリューフィーダー３１と、この内側スクリューフィーダー３１と平行に配され、且つ内側スクリューフィーダー３１回りに反対方向に向けて回転する外側スクリューフィーダー３２とを備え、トナーセンサ８９がトナーの片寄りを検出したときこの検出結果に基づいて内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向を逆にさせる制御を行う制御装置８０が設けられているため、現像ハウジング６０内でトナーの片寄りが生じたときには、トナーセンサ８９がこの片寄りを検出し、制御装置８０の制御によって内外のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向が逆にされ、片寄っていたトナーがその隣のトナーの希薄な部分に向けて逆送されることによって現像ハウジング６０内におけるトナーの片寄りを確実に解消することができる。
【００６８】
このように、互いに逆方向に回転する内側および外側のスクリューフィーダー３１，３２の回転方向をそれぞれ逆にするという簡単な対応でトナーの片寄りを解消することができるため、従来のように、現像ハウジングへのトナー供給用の開口の開度を変化させたり、現像ハウジング内の所定の部材を傾ける等の複雑な対応を行うものに比較して構造が簡単であり、その分、部品点数を少なくすることが可能になり、部品コストおよび組み付けコストの低減化に寄与した上で、現像ハウジング６０のトナー収容空間６４内でのトナー片寄りを確実に防止することができる。
【００６９】
また、スクリューフィーダー３０を内外のスクリューフィーダー３１，３２からなる二重構造にしたため、両者が並設されている場合に比較してその容量を小さくすることが可能になり、現像装置２０の小型化に貢献することができる。
【００７０】
また、トナーの片寄りを検出するトナーセンサ８９として感圧センサが採用されているため、現像ハウジング６０内でトナーの片寄りが生じると、片寄りしている部分のトナーの圧力が大きくなることで当該感圧センサの検出結果によりトナーの片寄りを容易に検出することができる。
【００７１】
また、同一の駆動モータ９１によって現像ローラ４０、内側スクリューフィーダー３１および外側スクリューフィーダー３２が駆動されるため、それぞれ専用の駆動源を備える場合に比較し、部品点数を少なくすることが可能になり、部品コストの低減化に貢献することができる。しかも、現像ローラ４０は、ワンウエイクラッチ９０の作用で一方向にしか回転しないようになされているため、第１および外側スクリューフィーダー３２の逆回転により現像ハウジング６０内のトナーの片寄りを解消させた上で、本来的に逆回転させるべきではない現像ローラ４０の逆回転が回避され、現像ローラ４０の逆回転で生じる感光体ドラム１７１近傍でのトナーの飛散を有効に防止することができる。
【００７２】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。
【００７３】
（１）上記の実施形態においては、トナー搬送攪拌手段は、第１スクリューフィーダーとしての内側スクリューフィーダー３１に外側スクリューフィーダー３２が外嵌された二重構造のものが採用されているが、本発明は、トナー搬送手段が二重構造であることに限定されるものではなく、第１スクリューフィーダーと第２スクリューフィーダーとが並列で設けられたものであってもよい。
【００７４】
（２）上記の実施形態においては、現像ハウジング６０内におけるトナーの片寄りを検出するトナーセンサ８９として感圧センサを採用しているが、本発明は、トナーの片寄りを検出するセンサとして感圧センサを使用することに限定されるものではなく、光センサを採用してトナーに対する光の透過状態を当該光センサで検出し、この検出結果でトナーの片寄りを判別するようにしたり、トナーに差し込んだ検出端の静電容量の変化でトナーの片寄りを検出するなど、各種のセンサが採用可能である。
【００７５】
（３）上記の実施形態においては、内側スクリューフィーダー３１に設けられたスパイラルフィン３１２および外側スクリューフィーダー３２に設けられたスパイラル条３２２の双方が左巻きで形成されているが、こうする代わりに両者の巻き方向を異ならせてもよい（すなわち、一方を右巻きにする一方、他方を左巻きにしてもよい）。こうすることによって、内側スクリューフィーダー３１と外側スクリューフィーダー３２の回転方向を同一にしても、内側スクリューフィーダー３１と外側スクリューフィーダー３２とでトナーの搬送方向を異ならせることができ、その分駆動力伝達構造を簡素化することができる。
【００７６】
（４）上記の実施形態において、ワンウエイクラッチ９０に代えて電磁クラッチを採用してもよい。
【００７７】
（５）上記の実施形態において、トナーセンサ８９１，８９２により検出されたトナー圧力Ｐが予め設定された上限値Ｐ_ｈｌを越えている場合に駆動モータ９１の駆動を逆転させるようにしてもよい。具体的には、反転信号出力部８１２がトナー片寄り判別部８１１からの異常信号（検出されたトナー圧力Ｐが予め設定された上限値Ｐ_ｈｌを越えていることを示す信号）を受けると、トナー片寄り判別部８２から回転方向切換器９２へ向けて指令信号を出力し、この指令信号を受けた回転方向切換器９２から駆動モータ９１に向けて駆動モータ９１の回転方向を切り換えるための具体的な制御信号を出力するようにしてもよい。この制御信号の入力された駆動モータ９１は逆回転を開始し、これによってスクリューフィーダー３０は今までとは逆方向に回転するため、トナー収容空間６４内でのトナーの循環方向が今までとは逆になり、トナー収容空間６４内で発生していたトナーの片寄りが解消されることになる。
【００７８】
そして、駆動モータ９１が左回りに回転駆動しているときには、トナー収容空間６４内で外側スクリューフィーダー３２の外側を移動しているトナーは、現像ハウジング６０の左側板６１２から右側板６１１に向けて移動しているため、右トナーセンサ８９１の検出結果がトナー片寄りの判別材料として用いられるのに対し、駆動モータ９１が右回りに回転駆動しているときは、トナー収容空間６４内でのトナーの移動方向は上記とは逆になるため、トナー片寄りの判別材料として左トナーセンサ８９２の検出結果が用いられることになる。
【００７９】
また、双方のトナーセンサ８９１，８９２の検出結果が上限値Ｐ_ｈｌを越えているときは、トナーの片寄りではなく別の要因が考えられることから、補修が必要である。したがって、この場合は、入出力部８４にそのことを示すメッセージが表示された上でＣＰＵ８１からの指令により駆動モータ９１を停止させるようにすればよい。
【００８０】
図８は、トナーセンサ８９１，８９２により検出されたトナー圧力Ｐが予め設定された上限値Ｐ_ｈｌを越えている場合に駆動モータ９１の駆動を逆転させるように制御する場合のトナー片寄り解消制御のフローを示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において右トナーセンサ８９１が検出した検出値（トナー圧力Ｐ）が、上限値Ｐ_ｈｌを越えているか否かがトナー片寄り判別部８１１で判別される。そして、越えていないとき（ステップＳ１でＮＯのとき）には、左トナーセンサ８９２が検出したトナー圧力Ｐが上限値Ｐ_ｈｌを越えているか否かが同様にトナー片寄り判別部８１１で判別され、越えていないとき（すなわち各トナーセンサ８９１，８９２の検出値がいずれも正常のとき）はステップＳ１へ戻される。
【００８１】
ステップＳ２で左トナーセンサ８９２の検出値（トナー圧力Ｐ）が上限値Ｐ_ｈｌを越えているとき、すなわち右トナーセンサ８９１の検出値は正常であるが左トナーセンサ８９２の検出値が異常のときは、反転信号出力部８１２からの指令信号による回転方向切換器９２からの制御信号によって駆動モータ９１の回転方向が変更される（Ｓ３）。
【００８２】
そして、ステップＳ１でＹＥＳのとき（右トナーセンサ８９１の検出値（トナー圧力Ｐ）が上限値Ｐ_ｈｌを越えているとき）も、前記同様に左トナーセンサ８９２の検出値が上限値Ｐ_ｈｌを越えているか否かが判別され（Ｓ４）、越えていないＮＯのときはステップＳ３に飛ばされる一方、越えているとき（すなわち双方のトナーセンサ８９１，８９２が上限値Ｐｈｌを越えているとき）は、駆動モータ９１が停止された（Ｓ５）上で、ステップＳ６において入出力部８４に現像装置故障のメッセージが出力され、複写機１０の駆動が停止される。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の現像装置によれば、トナーセンサが現像剤の片寄りを検出したとき、この検出結果に基づいて現像剤攪拌用の第１および第２搬送手段の搬送方向を逆にさせる制御を行うようにしているため、現像ハウジング内でトナーの片寄りが生じたときには、第１および第２搬送手段の回転方向が逆になり、これによって現像剤の片寄りを解消させることができる。そして、互いに逆方向に回転する第１および第２搬送手段の回転方向をそれぞれ逆にするという簡単な対応で現像剤の片寄りを解消することができるため、従来のように、現像ハウジングへのトナー供給用の開口の開度を変化させたり、現像ハウジング内の所定の部材を傾ける等の複雑な対応を行うものに比較して構造が簡単であり、その分、部品点数を少なくすることが可能になり、部品コストおよび組み付けコストの低減化に寄与した上で、現像ハウジング内での現像剤の片寄りを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給紙装置が適用される複写機の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る現像装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】現像装置の駆動構造を説明するための骨格斜視図である。
【図４】図２に示す現像装置のＡ線視の側面図である。
【図５】図２に示す現像装置のＢ線視の側面図である。
【図６】内側および外側のスクリューフィーダーの回転方向の切換制御を説明するためのブロック図である。
【図７】右トナーセンサが検出した右トナー圧力と、左トナーセンサが検出した左トナー圧力との差圧が圧力差基準値を越えている場合に駆動モータの駆動を逆転させるように制御するトナー片寄り解消制御のフローを示すフローチャートである。
【図８】トナーセンサにより検出されたトナー圧力が予め設定された上限値を越えている場合に駆動モータの駆動を逆転させるように制御するトナー片寄り解消制御のフローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０複写機（画像形成装置）
１１機器本体１２蓋体
１３用紙給送部１４給送トレイ
１５排紙トレイ１６光学系
１７現像部１７１感光体ドラム
１８定着部１８１定着ローラ
１９給紙部１９０排紙部
２０現像装置
３０スクリューフィーダー（搬送手段）
３１内側スクリューフィーダー（第１搬送手段）
３１１フィーダー軸３１２スパイラルフィン
３２外側スクリューフィーダー（第２搬送手段）
３２１フィーダー筒体３２２スパイラル条
３２３リブ３３トナー流通窓
３４円板壁３４１右円板壁
３４２左円板壁３４３中心孔
３５スリーブ４０現像ローラ
４１ローラ軸４２現像ローラ本体
５０ギヤ機構５１第１駆動ギヤ
５２第２駆動ギヤ５３第１従動ギヤ
５４第２従動ギヤ５５第３従動ギヤ
５６ローラギヤ５７第４従動ギヤ
５８第５従動ギヤ５９第６従動ギヤ
６０現像ハウジング６１側板
６１１右側板６１２左側板
６２底板６３後方延設部
６４トナー収容空間７０連結軸
７１第７従動ギヤ７２第８従動ギヤ
７３外側フィーダーギヤ８０制御装置
８１ＣＰＵ８１１トナー片寄り判別部
８１２反転信号出力部８２ＲＯＭ
８３ＲＡＭ８４入出力部
８９トナーセンサ８９１右トナーセンサ
８９２左トナーセンサ
９０ワンウエイクラッチ（駆動力伝達手段（回転方向規制手段））
９１駆動モータ（駆動源）９２回転方向切換器
Ｐトナー圧力Ｐ_ｈｌ上限値
Ｐｒ右トナー圧力Ｐｌ左トナー圧力
Ｐｘ差圧

Claims

感光体ドラムに対向配置される所定長を有する現像ローラと、この現像ローラの長さ方向に亘って現像剤を攪拌しつつ供給するべく回転して互いに逆向きに現像剤を搬送する第１および第２搬送手段とが現像ハウジング内に設けられてなる現像装置において、
前記現像ハウジング内における現像剤の片寄り有無を検出する片寄りセンサと、この片寄りセンサが現像剤の片寄りを検出したとき、第１および第２搬送手段の搬送方向を逆転させる駆動手段とを備えたことを特徴とする現像装置。
前記第１および第２搬送手段は、同心で回転可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
前記片寄りセンサは、現像ハウジング内に設けられた感圧センサであることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
前記駆動手段の駆動力を現像ローラに伝達する駆動力伝達手段が設けられ、この駆動力伝達手段と現像ローラとの間には、現像ローラの一方向への回転のみを許容する回転方向規制手段が介設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。