(57)【要約】【課題】トナー劣化を抑制することができるうえ、過補給後の高濃度トナーの帯電不足に伴う画像かぶりを防止することができる現像装置を提供する。【解決手段】複数のトナーコンテナ１９からトナー搬送経路２４を経由して複数の現像器２１に補給用トナーが供給されると共に、複数の各現像器２１に設けられて現像器２１内のトナーを攪拌しつつ感光体へとトナーを補給する現像器モータ３８が複数のトナーコンテナ１９の少なくとも任意の一つからトナー搬送経路２４へと補給用トナーが補給されて一つのトナー補給モータ３６が駆動している間は、複数の現像器２１の各現像器モータ３８のすべてが駆動している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナと、該複数のトナーコンテナに対応して感光体にトナーを転移させる複数の現像器と、前記複数のトナーコンテナと前記複数の現像器とに連通して前記補給用トナーを前記複数のトナーコンテナから前記複数の現像器へと搬送するトナー搬送経路と、前記複数のトナーコンテナから前記トナー搬送経路へと補給された前記補給用トナーを前記複数の現像器に向けて搬送するための一つのトナー搬送駆動部と、前記複数の各現像器に設けられて該現像器内のトナーを攪拌しつつ前記感光体へとトナーを補給する現像器駆動部とを備えた現像装置において、
前記複数のトナーコンテナの少なくとも任意の一つから前記トナー搬送経路へと前記補給用トナーが補給されて前記一つのトナー搬送駆動部が駆動している間は、前記複数の現像器の前記現像器駆動部のすべてが駆動していることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ、或いはこれらを機能的に複合した複合機等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機・プリンタ・ファクシミリ、或いはこれらを機能的に複合した複合機等の画像形成装置に用いられる現像装置には、複数の現像器を並列的に配置したタンデム方式のカラープリンタ等のように、無端状の搬送ベルト（又は転写ベルト）の上方に各現像器を配置し、搬送ベルトの回動移動によって搬送過程にある転写紙の上面にトナーを転写するものが周知である。
【０００３】
各現像器には、画像形成装置本体に対して着脱可能なトナーコンテナから補給用トナーが補給され、画像形成処理のトナー消費に伴うトナー補給によってトナーコンテナ内の補給用トナーが無くなった場合には、現像器はそのままとしてトナーコンテナのみを交換する。
【０００４】
また、トナーコンテナから現像器へと補給用トナーを補給する際、設計上の理由等からトナーコンテナと現像器とが離間した状態で配置されている場合もあるため、トナーコンテナと現像器との間にスクリューやスパイラル等を備えたトナー搬送経路を介在させる場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この際、上述したトナー搬送経路は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像形成を行うようなタンデム方式のカラープリンタ等の場合、部品点数の削減や画像形成装置本体の小型化の観点から、上述したスクリューやスパイラル等を同軸上に配置し、一つの駆動源（トナー搬送駆動部）によって同時に駆動させるのが好ましい。
【特許文献１】特開平０９−１６０３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記の如く構成された現像装置にあっては、補給用トナーの補給は各トナーカートリッジ毎に各トナー搬送経路へと補給されるものの、そのトナー搬送経路は全てのものが同時に搬送駆動をする構成を採用している。
【０００７】
従って、補給用トナーをトナー搬送経路から現像器へと補給した際、例えば、現像器に設けられたトナー濃度センサの検出によって補給用トナーの補給が終了した場合に、トナー搬送経路内に補給用トナーが残存していると、その残存しているトナーが他の現像器への補給用トナーの補給時に追加補給されることとなる。
【０００８】
このような追加補給は、例えば、ブラック（Ｋ）のトナーを用いたモノクロ画像形成処理（モノクロモード）に対して他のカラートナーを用いたフルカラー画像形成処理（フルカラーモード）のモード利用頻度は低いことが多いことから、カラートナーを補給した後に、フルカラーモードによる画像形成処理を行わず、ブラック（Ｋ）のトナー補給を行った場合等には、ブラック（Ｋ）のトナー補給前のカラートナーの追加補給はトナー消費の無いまま追加補給されることとなり、過補給の要因となってしまう。
【０００９】
このような過補給は、トナー搬送経路から現像器へと補給用トナーを補給するための補給口付近に高濃度で存在してしまうため、その後の画像形成処理時に高濃度で存在したトナーの帯電不足に伴う画像かぶりを発生させてしまうという問題が生じていた。
【００１０】
尚、このようなカラートナーの不測な追加補給に伴う過補給を防止するため、モノクロモードによるモノクロ画像形成処理中においても他のカラー現像器内のトナーを無消費状態のまま攪拌することも考えられるが、無消費状態の現像器内でトナーを攪拌してしまうと、特に上述したモード利用頻度の差が激しい場合には、長期間トナー消費の無いままトナー攪拌され、トナー劣化を促進させてしまうという問題が生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、トナー劣化を抑制することができるうえ、過補給後の高濃度トナーの帯電不足に伴う画像かぶりを防止することができる現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の現像装置は、補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナと、該複数のトナーコンテナに対応して感光体にトナーを転移させる複数の現像器と、前記複数のトナーコンテナと前記複数の現像器とに連通して前記補給用トナーを前記複数のトナーコンテナから前記複数の現像器へと搬送するトナー搬送経路と、前記複数のトナーコンテナから前記トナー搬送経路へと補給された前記補給用トナーを前記複数の現像器に向けて搬送するための一つのトナー搬送駆動部と、前記複数の各現像器に設けられて該現像器内のトナーを攪拌しつつ前記感光体へとトナーを補給する現像器駆動部とを備えた現像装置において、前記複数のトナーコンテナの少なくとも任意の一つから前記トナー搬送経路へと前記補給用トナーが補給されて前記一つのトナー搬送駆動部が駆動している間は、前記複数の現像器の前記現像器駆動部のすべてが駆動していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の現像装置は、トナーコンテナからトナー搬送経路を経由して現像装置に補給用トナーが補給されると共に、トナー搬送経路を一つの駆動源で供給したものでありながら、トナー補給後にトナー搬送経路に補給用トナーが残存し他の現像器への補給用トナーのトナー補給を行った際に残存した補給用トナーが現像器に追加補給されてしまった場合であっても、トナー劣化を抑制することができるうえ、過補給後の高濃度トナーの帯電不足に伴う画像かぶりを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の一実施形態に係る現像装置について、画像形成装置としてのタンデム式カラープリンタに適用し、図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る現像装置を採用した画像形成装置としてのタンデム式カラープリンタの説明図、図２は本発明の一実施形態に係る現像装置を採用した画像形成装置としてのタンデム式カラープリンタの要部の概略説明図、図３は本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図、図４は本発明の一実施形態に係る現像装置におけるトナー補給と画像かぶりとの関係の比較グラフ図である。
【００１６】
（カラープリンタ１１の全体構成）
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１１は、装置本体１２の内部に、転写紙（図示せず）を収納する給紙カセット１３と、常時は起立状態とされて装置本体１２の側面の一部を構成すると共に必要に応じて装置本体１２の側面から突出して転写紙を収納する手差トレイ１４と、これら給紙カセット１３又は手差トレイ１４から供給された転写紙に画像形成処理を行う画像形成処理部１５と、給紙カセット１３又は手差トレイ１４から供給された転写紙を転写紙搬送経路１６で案内しつつ画像形成処理部１５で画像形成処理したトナー像を転写部１７で転写した後に、定着部１８で定着させて装置本体１２の上面として兼用する排紙トレイ１２ａに向けて排出する。
【００１７】
画像形成処理部１５は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いて画像形成を行うタンデム方式が採用され、これら各色の補給用トナーを収納した複数のトナーコンテナ１９と、これら各色のトナーを図示を略するパーソナルコンピュータから送信された印刷データに含まれる画像データに基づいてトナー像を形成する感光体２０と、感光体２０にトナーを供給する現像器２１と、感光体２０に形成されたトナー像が転写される無端状の中間転写ベルト２２とを備えている。
【００１８】
また、各トナーコンテナ１９と各現像器２１とは、中間転写ベルト２２の上下に離間状態で配置されていることから、図２に示すように、スパイラル（スクリュー）２３を備えたトナー搬送経路２４を介して連通され、これによりトナーコンテナ１９内の補給用トナーが現像器２１に供給される。
【００１９】
尚、スパイラル２３は、各トナーコンテナ１９に対応して設けられており、同軸上で回転すると共に、一つの駆動モータで共有して同時回転する。また、この駆動モータは、トナーコンテナ１９内の補給用トナーをトナーコンテナ１９内で攪拌・搬送するための駆動系を駆動させる駆動モータで共有することも可能である。
【００２０】
各現像器２１は、基本的に同一構成のものが中間転写ベルト２２の下方に回動移動方向に沿って隣接配置されている。また、ドラム状の感光体２０の周囲には、図３に示すように、回転方向（矢印参照）に沿って、帯電器２５、露光器２６、現像器２１、中間転写ベルト２２、クリーニング器２７、除電器２８が配置されている。
【００２１】
さらに、現像器２１は、ケーシング２９、一対の攪拌ローラ３０，３１、磁気ローラ３２、現像ローラ３３、トナー濃度センサ３４、制御回路（ＣＰＵ）３５、上述したスパイラル２３の回転用の駆動モータを含むトナー搬送駆動部としてのトナー補給モータ３６、制御回路３５で実行される画像形成処理等のための各種制御プログラムを含む本発明のトナー補給制御プログラムを格納した記憶部（ＲＯＭ）３７、現像器２１の駆動（トナー攪拌のための駆動系を含む）用の現像器駆動部としての現像器モータ３８とで本発明の現像装置を構成している。
【００２２】
尚、制御回路３５と記憶部３７とは、画像形成処理等に関する各種制御プログラムを実行するマイクロコンピュータとして機能する。
【００２３】
各感光体２０は、その表面に露光器２６から出射されたレーザービームに基づいて各色のトナー像を担持して中間転写ベルト２２にトナー像を転写するためのものであり、現像器２１と共に中間転写ベルト２２の下方に配置されている。
【００２４】
中間転写ベルト２２は、装置本体１２内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。中間転写ベルト２２上に転写されたトナー像は、給紙カセット１３又は手差トレイ１４から転写紙搬送経路１６を通って搬送されてきた転写紙に対し転写部１７で転写する。
【００２５】
各攪拌ローラ３０，３１は、軸の外周部にスパイラル状の羽根（図示せず）が形成された形状の部材であり、ケーシング２９内の底部に互いに平行に配置されている。また、攪拌ローラ３０，３１は、画像形成動作に伴って回転駆動されることで、ケーシング２９の仕切壁２９ａを介して現像剤をケーシング２９内で循環搬送することができる。
【００２６】
磁気ローラ３２は、表面に現像剤が供給され得る筒状のスリーブの内周側に、周方向の所定位置に汲み上げ極と引き剥がし極と無磁極領域を有している。尚、汲み上げ極は現像剤を磁気ローラ３２の表面に汲み上げるための磁極であり、引き剥がし極は現像剤を磁気ローラ３２の表面から引き剥がすための磁極である。各汲み上げ極、引き剥がし極、無磁極領域は、回転方向に沿ってこの順で互いに隣接して並んで配置されている。
【００２７】
現像ローラ３３は、磁気ローラ３２に近接して配置されると共に感光体２０に近接して配置されている。また、現像ローラ３３は、図示を略するローラ接離機構によって感光体２０に対して接近・退避可能となっている。さらに、現像ローラ３３は、画像形成動作に伴って回転駆動され、磁気ローラ３２の表面上の現像剤からトナーを汲み上げることができる。また、現像ローラ３３には、軸方向両端部にギャップコロ（図示せず）が装着されるとともに、感光体２０側に付勢力を付与する付勢機構（図示せず）が設けられている。これにより、現像器２１が装置本体１２に装着されると、ギャップコロが感光体２０の軸方向両端部に当接して、感光体２０と現像ローラ３３との間の距離が一定に保たれる。
【００２８】
トナー濃度センサ３４は、ケーシング２９内のトナー濃度に関する検出値を制御回路３５に出力する。
【００２９】
制御回路３５は、各現像器２１毎に設けられた各トナー濃度センサ３４から出力されたケーシング２９内のトナー濃度に関する検出値を監視し、その検出値が所定の補給開始基準値となった場合に対応する現像器２１に対するトナー補給を開始し、その検出値が所定の補給停止基準値となったときにトナー補給を停止する。また、制御回路３５は、本発明に係わるトナー補給を制御する。
【００３０】
具体的には、トナーコンテナ１９から補給された補給用トナーは、現像器２１の上部に配置されたトナー搬送経路２４に補給され、各色連結されたトナー搬送経路２４により、各色の現像器２１内に補給される。尚、トナーコンテナ１９から補給された補給用トナーがトナー搬送経路２４を経由して現像器２１へと到達するまでの所用時間は平均１．５秒であった。
【００３１】
ここで、トナー搬送経路２４において、モノクロモードで画像形成処理した際に他色の現像器２１の駆動（現像器モータ３８の駆動）を停止させた場合と、モノクロモードで画像形成処理した際に他色の現像器２１を駆動（現像器モータ３８を駆動）させた場合（上述した平均所要時間１．５秒間）の比較を下記条件下にて行った。図４は、その際の実験結果の比較グラフである。
尚、図４において、●はモノクロモードで画像形成処理した際にトナー補給時に他色の現像器２１の駆動（現像器モータ３８の駆動）を停止させた場合、■はモノクロモードで画像形成処理した際にトナー補給時に他色の現像器２１を駆動（現像器モータ３８を駆動）させた場合を示し、グラフのＦＤ値が高いほど画像かぶりが発生していることを示す。
【００３２】
先ず、カラー高濃度での画像形成処理を行うと共にカラートナーのトナー補給を行い、さらにモノクロモードにて画像形成処理を行うと共にブラック（Ｋ）トナーのトナー補給を行った後に、再度カラー画像形成処理を行ったときの画像かぶり・ＦＤ値をマクベス反射濃度計（ＲＤ９１４）を用いて測定し、画像特性評価を行った。尚、この際の実験方法・条件は、カラー印字率３０％の画像データを用いて１００枚連続画像形成処理し、モノクロモードにて印字率５％の単色印字を１０枚画像形成処理し、次いでカラー印字率１％の画像データを用いて再度画像形成処理したときの画像かぶり・ＦＤ値推移を分光濃度計にて測定した。
【００３３】
図４に示すように、フルカラー画像形成処理→カラートナー補給→モノクロ画像形成処理→ブラックトナー補給（現像器モータ３８停止）→フルカラー画像形成処理の順で実験し、モノクロ画像形成処理以前にトナーコンテナ１９から補給されてトナー搬送経路２４に残留していたカラートナーがブラックトナー補給時に現像器モータ３８の駆動停止中の現像器２１内に追加補給されて局所的に補給用トナーが高濃度で存在した場合、再度フルカラーモードで画像形成処理して高濃度で存在したカラートナーが現像ローラ３３上に到達した時に画像かぶりとして画像に現れた（特に、図４の４０枚目以降参照）。
【００３４】
これに対し、フルカラー画像形成処理→カラートナー補給→モノクロ画像形成処理→ブラックトナー補給（現像器モータ３８駆動）→フルカラー画像形成処理の順で実験し、モノクロ画像形成処理以前にトナーコンテナ１９から補給されてトナー搬送経路２４に残留していたカラートナーがブラックトナー補給時に現像器モータ３８の駆動中の現像器２１内に追加補給された場合、現像器２１が駆動している間にすべて補給され、再度フルカラーモードで画像形成処理した時には現像器２１内のトナーと追加補給されたトナーとが十分に攪拌されるので、再度カラー画像形成処理モードで画像形成処理した時でも画像かぶりは発生しなかった。
【００３５】
このように、本発明の現像装置によれば、トナーコンテナからトナー搬送経路を経由して現像装置に補給用トナーが補給されると共に、トナー搬送経路を一つの駆動源で供給したものでありながら、トナー補給後にトナー搬送経路に補給用トナーが残存し他の現像器への補給用トナーのトナー補給を行った際に残存した補給用トナーが現像器に追加補給されてしまった場合であっても、トナー劣化を抑制することができるうえ、過補給後の高濃度トナーの帯電不足に伴う画像かぶりを防止することができる。
【００３６】
この際、制御回路３５は、トナー補給後に他の現像器に対するトナー補給を行った後の１回のみ現像器を駆動させて現像器内のトナーを無消費状態で攪拌しても良い。
【００３７】
ところで、上記実施の形態では、本発明の現像装置をカラープリンタ１１に適用して説明したが、例えば、タンデム方式のフルカラー複写機等のように、複数の補給用トナーのトナー搬送経路を備えていると共にそのトナー搬送経路を一つの駆動源で駆動する画像形成装置全般に適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態に係る現像装置を採用した画像形成装置としてのタンデム式カラープリンタの説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像装置を採用した画像形成装置としてのタンデム式カラープリンタの要部の概略説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る現像装置におけるトナー補給と画像かぶりとの関係の比較グラフ図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１…カラープリンタ（画像形成装置）
１９…トナーコンテナ
２１…現像器
２４…トナー搬送経路
３４…トナー補給モータ（トナー搬送駆動部）
３８…現像器モータ（現像器駆動部）
【図１】
2008203582.tif 000003
【図２】
2008203582.tif 000004
【図３】
2008203582.tif 000005
【図４】
2008203582.tif 000006