(57)【要約】【課題】小型化、低コスト化が可能で、良好な画像形成を可能とするトナー搬送装置を提供すること。【解決手段】複数の現像器とそれぞれの現像器に対応したトナーを補給するトナー補給装置が設けられた画像形成内において前記トナー補給装置から現像器へトナー搬送ベルトによってトナーを搬送するトナー搬送装置において、トナー搬送ベルトによるトナー搬送能力をそれぞれのトナーに対応して異なる搬送能力にしたことを特徴とする。又は、トナー搬送ベルトを駆動する駆動ローラのベルト搬送部のローラ外径は、それぞれのトナーに対応した異なる外径の駆動ローラであることを特徴とする。【選択図】図２
2006221003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の現像器とそれぞれの現像器に対応したトナーを補給するトナー補給装置が設けられた画像形成内において前記トナー補給装置から現像器へトナー搬送ベルトによってトナーを搬送するトナー搬送装置において、
トナー搬送ベルトによるトナー搬送能力をそれぞれのトナーに対応して異なる搬送能力にしたことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
複数の現像器とそれぞれの現像器に対応したトナーを補給するトナー補給装置が設けられた画像形成内において前記トナー補給装置から現像器へトナー搬送ベルトによってトナーを搬送するトナー搬送装置において、
トナー搬送ベルトを駆動する駆動ローラのベルト搬送部のローラ外径は、それぞれのトナーに対応した異なる外径の駆動ローラであることを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項３】
複数のトナー補給装置から複数の現像器へトナーを搬送する複数のトナーに対応したトナー搬送ベルトは、１つの駆動手段（モータ）と、その駆動手段から駆動を伝達される１つの駆動ローラにより駆動されることを特徴とする請求項１又は２記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
トナー搬送ベルトの駆動ローラは、軸部とベルト搬送部の異なる部材から構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
トナー搬送ベルトの駆動ローラは、軸部とベルト搬送部の異なる部材から構成され、少なくとも１つのトナー搬送ベルトのベルト搬送部には、ワンウェイクラッチが設けられ、駆動ローラの駆動手段は正逆回転の制御を行いトナー搬送を行うことを特徴とする請求項１又は２記載のトナー搬送装置。
【請求項６】
駆動ローラの異なる外径は、トナー補給装置と現像器の距離が離れているものほど外径が大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のトナー搬送装置。
【請求項７】
駆動ローラの異なる外径は、複数の現像器の中で、トナーの消費される割合が高い現像器に対応したものほど外径が大きいことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のトナー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真画像形成装置において画像形成部の現像行程に現像剤であるトナーを搬送するトナー搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来多くの電子写真画像形成装置における現像行程へのトナー搬送は、スクリューによるものが一般的であった（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、円筒内に筒の内壁と隙間を空けて構成されたスクリューの回転によりトナーを送る構成である。
【０００４】
その他のトナー搬送手段を以下に示す。
【０００５】
エアーによるトナー搬送が提案され、且つ、一部実用化されている（特許文献２参照）。又、解放型の無端ベルトによるトナー搬送がある（特許文献３参照）。更に、クローズ型のベルト搬送構成が提案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
フルカラー画像形成装置において、４ステーションの独立したベルトによるトナー搬送構成等も提案はされている（特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−０６９９２１号公報
【特許文献２】特開平１１−２４２４１６号公報
【特許文献３】特開平８−２２０９６３号公報
【特許文献４】特開平９−１３８５３５号公報
【特許文献５】特開平５−１５８３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、スクリュー搬送タイプでは、円筒内に筒の内壁と隙間を空けスクリューを配置する構成上、この隙間がスクリューの撓み、円筒及びスクリューの偏心或いは径の公差等の要因により、変動及び場合によっては隙間の無くなる状態等が生じる。
【０００９】
これらの要因により、搬送されるトナーが摺擦されたり、又、圧力を受ける等して帯電或いは凝集してしまい、画像不良を引き起こす場合があった。
【００１０】
この対策としては、前述の隙間を大きめに取る、或いはスクリュー長を短くする、スクリュー外径或いは筒の内径公差を厳しくする等が一般的である。
【００１１】
しかしながら、これらの対策により多くの場合、トナーの搬送効率及び搬送精度の低下、現像ユニットとトナーカートリッジの配置等の設計自由度の減少、部品コストの上昇等を招くこともあった。
【００１２】
エアーによるトナー搬送タイプでは、スクリューによるトナー搬送で生じていた搬送中のトナーへのダメージが抑えられる。トナー搬送路の設計の自由度がある。
【００１３】
しかしながら、搬送路の密閉や大掛かりなエアー発生装置等の構成が複雑なためコストが高く、エアーにて直接トナーを搬送するため、トナー飛散が大きな問題となっている。現像行程にトナーを一定量に安定して供給することが非常に困難である状態である。高画質フルカラー画像形成装置等で一般的に用いられる、トナーとキャリアを混合し現像を行う２成分磁気ブラシ現像方式等において、現像器内のトナーとキャリアの混合比を一定に保つための、高精度なトナー補給制御等には余り適した構成とは言えない。
【００１４】
ベルト搬送タイプは、ベルト上にトナーを載せて搬送するという構成から、トナーに対するダメージを抑えることができる。ベルト搬送速度が低速であれば、トナー飛散は生じ難く、トナー飛散が心配される使用条件においてはベルト部を覆うことで対応が可能である。トナー飛散に対しても技術的課題は少ない構成である。
【００１５】
しかしながら、ベルト搬送タイプでは、装置の小型化という意味ではスクリュー搬送、エアー搬送に対して不利な構成である。フルカラー画像形成装置を想定した場合等は、色トナーごとに駆動手段（モータ等）を必要とするために低コスト化、省スペース化の妨げになっている。
【００１６】
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、小型化、低コスト化が可能で、良好な画像形成を可能とするトナー搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の現像器とそれぞれの現像器に対応したトナーを補給するトナー補給装置が設けられた画像形成内において前記トナー補給装置から現像器へトナー搬送ベルトによってトナーを搬送するトナー搬送装置において、トナー搬送ベルトによるトナー搬送能力をそれぞれのトナーに対応して異なる搬送能力にしたことを特徴とする。
【００１８】
又、本発明は、複数の現像器とそれぞれの現像器に対応したトナーを補給するトナー補給装置が設けられた画像形成内において前記トナー補給装置から現像器へトナー搬送ベルトによってトナーを搬送するトナー搬送装置において、トナー搬送ベルトを駆動する駆動ローラのベルト搬送部のローラ外径は、それぞれのトナーに対応した異なる外径の駆動ローラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、１つのモータで、且つ、１つの駆動ローラでトナー補給の搬送ができるため、装置の小型化、低コスト化が可能である。
【００２０】
モータが１つで良いので、モータの複雑な制御を必要としない。
【００２１】
ベルトによるトナー搬送の利点である、トナーへのストレスがないこと、補給精度が良好であるという特徴も変わることがないため、良好な画像形成の可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
＜実施の形態１＞
図１は１つの感光ドラムにロータリ（回転型）の現像器を持つフルカラー画像形成装置の断面図、図２及び図３はトナー補給装置から現像器へトナーを搬送する本発明を説明する図である。図２は本実施の形態を説明する正面図、図３は上視図である。
【００２４】
図１の本発明を用いた画像形成装置の画像形成動作を説明する。
【００２５】
本実施の形態に係る画像形成装置では、ロータリー現像器４として、２成分トナーを用いたイエロ、シアン、マゼンダ、ブラックの現像器を設けた構成である。
【００２６】
帯電器２により帯電されたドラム１上に、不図示の露光装置（光路３０）によりドラム１上に静電潜像が形成される。静電潜像は現像部４に送られてトナー像が形成され、一次転写ロール１０でベルト５０上にトナー像が転写される。
【００２７】
この動作をカラー画像の時は４回繰り返す構成である。ドラム１の静電潜像が形成されるごとにロータリー内の現像器が現像ポジション（図１では現像器４ｃ）に回転移動（公転）して現像し、順に転写ベルト５０にトナー像を形成する。各色の現像〜転写が終了すると、転写ベルト５０に４色分の重ね合わされたトナー像が形成される。
【００２８】
次に、ベルト５０上のトナー像は二次転写ロール１２により、シート搬送装置（１０５，１０６，１０７，１０８）によって搬送されたシートＰにトナー像が転写される。トナー像が転写されたシートＰは、定着手段１０１により定着され、機外へと排出されて一連の画像形成動作が終了する。ドラム１上の一次転写残トナーは、ドラムクリーナ１１によって除去され、ベルト５０上の二次転写残トナーは、ベルトクリーナ１３によって除去される。
【００２９】
このように、画像形成動作を繰り返すことで現像器内のトナーは減少する。現像器内へのトナー補給は、各色のトナー補給装置５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから本発明の搬送ベルト６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにより行われる。
【００３０】
本発明のトナー搬送ベルト（以下、ベルトと称す）を用いたトナー搬送について説明する。各色に対して、ベルトの動作は同じなので、トナー補給装置５ａ（以下、ホッパーと称す）からのトナー補給を説明する。
【００３１】
現像器４ａからトナー補給の信号が出されると、ホッパー５ａ内部の不図視の補給部材が動作して、一定量のトナーをホッパー５ａのトナー排出口１５ａからベルト６ａ上に排出される。ベルト６ａ上のトナーは、不図視のモータの回転駆動により駆動ローラ８が矢印Ａの方向に回転することで、ベルト６ａ上を移送される。
【００３２】
ベルト６ａ上のトナーは、駆動ローラ８ａ部の曲率部で下方向に自由落下して、現像器４ａのトナー受入口１４ａで現像器４ａに補給されることで一連のトナー補給動作を終了する。この動作を繰り返すことで、現像器へのトナー補給が行われる。
【００３３】
本発明の駆動ローラ８は、図２〜図４のように、ベルト搬送部の外径がトナーにより異なる構成である。ホッパー５ａ（又は５ｄ）からのトナーを搬送するベルト６ａ（６ｄ）は、駆動ローラ８のベルト搬送部８ａ（８ｄ）により駆動されている。ホッパー５ｂ（又は５ｃ）からのトナーを搬送するベルト６ｂ（６ｃ）は、駆動ローラ８のベルト搬送部８ｂ（８ｃ）により駆動されている。
【００３４】
本発明では、駆動ローラのベルト搬送部の外径を、ホッパーから現像器のトナー受入口までの距離に応じて異なる外径にしている。これにより、モータの回転数が同じで、現像器へのトナー補給の時間（レスポンス）を各色トナーで同じにすることができる。
【００３５】
ところで、ホッパー６ａ（又は６ｂ）のときは、モータにより駆動ローラ８は矢印Ａ方向に回転したが、ホッパー６ｄ（又は６ｃ）のときは、モータが逆回転して駆動ローラ８は矢印Ｂ方向に回転する。これにより、本発明では、図１のようなホッパー配置においたも、モータが１つで、異なるトナーの補給動作を可能にしているのである。
【００３６】
モータの逆回転により、ベルト上のトナーが通常の搬送方向とは逆に搬送されると、トナー飛散、トナー詰まりの発生要因になる。そのために、本発明では、図４のように、ベルト搬送部に一方向に回転を規制するワンウェイクラッチ８ｗが設けられている。従って、ベルト搬送部８ａ，８ｂが回転するときは、ベルト搬送部８ｃ，８ｄは回転しないようにワンウェイクラッチ８ｗが動作する。
【００３７】
本発明の駆動ローラ８は、図４のように、金属シャフト部８ｓにベルト搬送部８ａ，８ｂ（８ｃ）８ｄがワンウェイクラッチ８ｗと摺動部材８ｋを介して設けられている。
【００３８】
ベルトは駆動ローラ８と従動ローラ９（又は１０）に掛けられ、ケーシング２０により覆われている。ケーシング２０は、隣り合うトナーとの混色防止のために、図４のように駆動ローラ近傍まで覆う構成である。又、ケーシングと駆動ローラの間に、シール部材を設ける構成にしても良い。
【００３９】
実施の形態１のようにロータリ現像器のトナー受入口は、隣り合う受入口を離すことで、トナー混色・飛散の防止に効果があるので、本発明の駆動ローラのようにベルト搬送部の外径を異なるようにすることで、簡易的に隣り合う受入口を離すことができる（ロータリ現像器のスラスト方向にだけでなく、半径方向に隣り合うトナー受入口を離している）。
【００４０】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、ベルト搬送部８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ）を共通で構成したが、それぞれを、異なるベルト搬送部の構成にしても本発明の効果は変わらない。
【００４１】
本実施の形態は、実施の形態１の従動ローラ９，１０をそれぞれ独立させた例である（図５参照）。これにより、少スペース化、部品共通化、低コスト化が可能になる。
【００４２】
ところで、実施の形態１で、駆動ローラ８のベルト搬送部の外径を全て同じにして、ホッパーによりモータの回転速度を変えることでも同様な効果がある。この場合は、図４で、ベルト搬送部８ａ，８ｂ（８ｃ，８ｄ）の外径が同じで、ワンウェイクラッチ８ｗと摺動部材８ｋ等の構成は同じである。
【００４３】
＜実施の形態３＞
又、カラーの画像形成装置では仕様により白黒画像の頻度が多い場合がある。そのような場合でも、本発明は有効である。例えば、ブラック現像器へのベルトの搬送速度を速くするために、色の現像器のベルト搬送部と外径を異なる外径にする。これにより、モータの回転速度を変えずに、ブラック現像器へのベルト搬送速度を変えることができる。特に、タンデムタイプ（４ドラムタイプ）の画像形成装置に有効である。
【００４４】
図８は、上部にデジタルカラー画像リーダ部１０３、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１００を有する４つのドラム及び中間転写構成を有する画像形成装置を示す。
【００４５】
図７は本発明のトナー搬送ベルトを側面から見たときの説明図、図８は上方向から見たときの説明図である。
【００４６】
リーダ部１０３において読み取った原稿は、レーザー出力部（３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ）にて各色毎（各色ステーション毎）の光信号に変換され、光信号に変換されたレーザー光が感光ドラム（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）の面に露光される。
【００４７】
それぞれの感光ドラムの周りには、帯電器（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、現像器（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、クリーニング装置（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）が配置され、感光ドラム上の露光を現像し、中間転写ベルト５０に現像像（トナー像）を１次転写し、４ステーションの画像を重ね合わせた後、用紙への２次転写ローラ１２部に搬送される。
【００４８】
シート搬送装置（１０５，１０６，１０７，１０８）によって搬送されたシートＰにトナー像が２次転写される。トナー像が転写されたシートＰは、定着手段１０１により定着され、機外へと排出されて一連の画像形成動作が終了する。ドラム（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）上の一次転写残トナーはドラムクリーナ（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）によって除去され、ベルト５０上の二次転写残トナーは、ベルトクリーナ１３によって除去される。
【００４９】
このように、画像形成動作を繰り返すことで現像器内のトナーは減少する。現像器内へのトナー補給は、各色のトナー補給装置（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）から本発明の搬送ベルト部（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）により行われる。
【００５０】
次に、トナー補給動作を説明する。それぞれトナー補給動作は同様であるので、トナー補給装置５ａから現像器４ａを例にして説明する。
【００５１】
トナー補給装置５ａのトナー排出口トナー補給装置１５ａからトナー搬送ベルト６ａ上にトナーは送られる。トナー搬送ベルト６ａは、駆動ローラ８のトナー搬送部８ａと従動ローラ９のトナー搬送部９ａ間に懸架され、矢印Ａ方向に回転駆動される無端ベルトである。
【００５２】
現像器（４ｂ，４ｃ，４ｄ）には、それぞれ、トナー搬送ベルト（６ｂ，６ｃ，６ｄ）が対応している。トナー搬送ベルト６ａ上のトナーは、駆動ローラ８の曲率部で現像器４ａのトナー受入口１４ａに自由落下して搬送される。現像器４ａ内では、トナー搬送撹拌部材４０ａが設けられ、現像部へと、トナーが搬送される。
【００５３】
図８では、感光ドラム周りの画像形成部が水平に４個並んだ４ドラム構成であるため、トナー搬送ベルトは、１対の駆動ローラ８と従動ローラ９で駆動されている。不図視の１つのモータにより駆動ローラ８は常時、同方向・同回転数で回転駆動を与えられている。又、トナー搬送ベルトは、不図視のケーシングにより覆われている構成は、実施の形態１と同様で、本発明の効果はケーシング構成によって変わらない
本発明では、１つの同方向・同回転数のモータで、現像器ごとにトナー補給装置からのトナー搬送速度を異なる仕様にするために、ベルト搬送部８ａ（８ｂ，８ｃ，８ｄ）と外径を異なる外径にしている。
【００５４】
実施の形態３では、現像器４ａは他の現像器（４ｂ，４ｃ，４ｄ）と比べてトナー消費量が多い場合を想定している。トナー消費量の多い現像器４ａへのトナー搬送速度を上げるために、トナー搬送部８ａの外径を大きくして、トナー搬送ベルト６ａの速度を速くしている。
【００５５】
これに対して通常のトナー搬送を想定すると、各々のトナーカートリッジよりトナーを現像器まで搬送するトナー搬送スクリューが４本、且つ、各々のスクリューを駆動する駆動ユニット（モータ等）が更に４個必要となる。本発明では、１つのモータで構成されるので、従来構成に対して部品点数の削減ができる。
【００５６】
スクリュー搬送タイプに比べて、トナーに与えるストレスが小さく、画像劣化等の要因も削減し、トナー補給精度の面においても同等である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置を備える画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るトナー搬送装置の上視図である。
【図４】ワンウェイクラッチの断面図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係るトナー搬送装置の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るトナー搬送装置を備える画像形成装置の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るトナー搬送装置の正面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るトナー搬送装置の上視図である。
【符号の説明】
【００５８】
４      現像器
５      トナー補給装置（ホッパー）
６      トナー搬送ベルト
８      駆動ローラ
８ａ〜８ｄ  ベルト搬送部
８ｗ    ワンウェイクラッチ
【図１】
2006221003.tif 000003
【図２】
2006221003.tif 000004
【図３】
2006221003.tif 000005
【図４】
2006221003.tif 000006
【図５】
2006221003.tif 000007
【図６】
2006221003.tif 000008
【図７】
2006221003.tif 000009
【図８】
2006221003.tif 000010