JP2002072651A - 現像剤補給容器および電子写真画像形成装置 - Google Patents

現像剤補給容器および電子写真画像形成装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消耗品のスペース効率を向上させ、(1)低
ランニングコスト、(2)小スペース、(3)低電力、
(4)高画質、(5)ハイスピード、(6)操作性の向
上、を実現できるトナー補給容器を提供することにあ
る。 【解決手段】 トナー補給容器のトナー排出部に少なく
とも第一位置と第二位置に移動可能なカバー部材を設
け、前記第一位置は前記トナー排出部を覆う位置であ
り、前記第二位置はトナー排出部を開放する位置として
いる。また、トナー補給容器に前記カバー部材を第一位
置から第二位置に導くレール部を設け、前記カバー部材
の係合部と前記レール部を係合させる。一方前記レール
部は少なくともトナー補給容器を装置本体に挿入する方
向に対して略平行な第一レール形状と、本発明の現像手
段であるプロセスカートリッジから退避する第二レール
形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
装置本体に着脱可能な現像剤補給容器、及び、電子写真
画像形成装置に関する。
【0002】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。そして、電子写真画像形成装置の例として
は、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例え
ば、レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、フ
ァクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【0003】
【従来の技術】従来、電子写真複写機やプリンター等の
電子写真画像形成装置には現像剤としてトナーが使用さ
れている。そしてトナーはトナー収容部と、トナー排出
部を有するトナー補給容器内に収容され、ユーザーは前
記トナー補給容器を電子写真画像形成装置に装着しこれ
を使用する。
【0004】さらに前記トナー補給容器内のトナーが消
費された時には、このトナー補給容器をトナーが充填さ
れた他のトナー補給容器又は新品のトナー補給容器に交
換することでトナーの補給作業を簡便化している。
【0005】一方、電子写真感光体及び帯電手段、現像
手段、クリーニング手段等を一体にまとめてカートリッ
ジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可
能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【0006】このプロセスカートリッジ方式によれば、
装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー
自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させ
ることができる。そのため、このプロセスカートリッジ
方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられて
いる。
【0007】また、プロセス手段を、寿命が長いものと
短いものに分け、それぞれのプロセス手段をカートリッ
ジ化し、主要プロセス手段の寿命に則して使用できるカ
ートリッジ構成も実現されている。例えば、トナー収容
部と現像手段を一体的に構成した現像カートリッジ、ま
たは電子写真感光体及び帯電手段、クリーニング手段を
一体的に構成したドラムカートリッジなどが採用されて
いる。
【0008】一方、トナー補給容器にはいくつかの形態
があるが一般的な形態の一つとして、トナー排出部にト
ナー補給部との連結部を配設し、トナー排出部を覆うべ
く移動可能なカバー部材を配設するものがある。そし
て、画像形成装置本体内に装着される際には、前記カバ
ー部材が移動して前記トナー排出口を開放し、例えば現
像手段やトナーバッファー等にトナー補給が可能となる
構成が広く知られている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】近年、カラー画像の形
成を行うことができるカラー電子写真画像形成装置の需
要が増大しており、 (1)低ランニングコスト (2)小スペース (3)低電力 (4)高画質 (5)ハイスピード (6)操作性の向上 の6項目が達成できるカラー画像形成装置の投入が期待
されている。
【0010】このような要望の中の、例えば(1)の低
ランニングコストに対応する一つの方法として、前述し
たプロセス手段の寿命を更に延ばすことが考えられる。
【0011】しかし、プロセス手段の寿命に相当するト
ナー量は、前記寿命に比例倍した量となる。この多量の
トナーをプロセスカートリッジに一体的に収納すると、
カートリッジ全体の重量や容積が著しく大きくなり、操
作性が低下する懸念がある。
【0012】また、カートリッジ全体の占有スペースが
増えるため、画像形成装置本体の小サイズ化が困難にな
る恐れがある。更に、大重量のカートリッジを高精度に
支持するためのフレーム構成などが必要になり、総合的
にコストアップとなる可能性がある。
【0013】本出願に係る発明は、上記のような問題点
を解決するためになされたものであり、本発明において
は、トナーが収容された独立したトナー補給容器と、こ
のトナー補給容器と接続可能なカートリッジ(プロセス
カートリッジ又は現像カートリッジ)を画像形成装置本
体に対して各々独立して装着可能に構成したものであ
る。
【0014】その目的とするところは、消耗品のスペー
ス効率を向上させ、先に説明した6項目(1)〜(6)
を実現できるトナー補給容器、カートリッジ及び電子写
真画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本出願に係る第1の発明は、現像剤及び現像手段に
よって現像剤像を形成する電子写真画像形成装置本体に
対して着脱可能であり、現像剤を収容する現像剤収容部
と、現像剤から現像剤を排出する排出部と、を有する現
像剤補給容器において、前記排出部を覆う第一位置と、
前記排出部を開放する第二位置に移動可能なカバー部材
と、該カバー部材に配設された係合部と、前記係合部が
係合して、前記カバー部材を第一位置及び第二位置に案
内するレール部と、を有し、前記カバー部材は、前記現
像剤補給容器を電子写真画像形成装置本体へ着脱する動
作に連動して移動し、前記レール部は前記カバー部材を
少なくとも前記装着動作時の装着方向に略平行方向に案
内する第一形状と、前記現像手段から退避する方向に案
内する第二形状の2つの形状を有することを特徴とする
現像剤補給容器である。
【0016】また、本出願に係る第2の発明は、前記排
出部は、現像剤収容部内の現像剤を排出するための排出
口を有し、前記排出部には、前記排出口を開閉するシャ
ッター部材を備えており、前記シャッター部材は前記カ
バー部材が第一位置にあるときには、カバー部材によっ
て覆われていることを特徴とする第1の発明に記載の現
像剤補給容器である。
【0017】更に、本出願に係る第3の発明は、前記現
像剤補給容器は、前記排出口を封止する引き剥がし可能
なテープ部材を有し、前記テープ部材の一端が前記カバ
ー部材に固定されていることを特徴とする第1又は第2
の発明に記載の現像剤補給容器である。
【0018】また、本出願に係る第4の発明は、電子写
真感光ドラムと、該電子写真感光ドラムに形成された静
電潜像を現像剤を用いて現像するための現像手段とを有
するプロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形
成装置本体に対して、着脱可能な現像剤補給容器におい
て、現像剤を収容するための現像剤収容部と、現像剤収
容部から現像剤を排出する排出部と、前記排出部を覆う
第一位置と、前記排出部を開放する第二位置に移動可能
なカバー部材とを有し、前記カバー部材は、前記現像剤
補給容器を電子写真画像形成装置本体へ装着する動作に
連動して、前記プロセスカートリッジから離れる方向に
移動可能であることを特徴とする現像剤補給容器であ
る。
【0019】更に、本出願に係る第5の発明は、電子写
真感光ドラムと、該電子写真感光ドラムに形成された静
電潜像を現像剤を用いて現像するための現像手段とを有
するプロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形
成装置本体に対して、着脱可能な現像剤補給容器におい
て、現像剤を収容するための現像剤収容部と、現像剤収
容部から現像剤を排出する排出部と、前記排出部を覆う
第一位置と、前記排出部を開放する第二位置に移動可能
なカバー部材とを有し、前記第一位置は、前記第二位置
よりもプロセスカートリッジ装着位置に近接しているこ
とを特徴とする現像剤補給容器である。
【0020】また、本出願に係る第6の発明は、現像剤
及び現像手段によって記録媒体上に画像を形成する電子
写真画像形成装置に着脱可能であり、現像剤を収容する
現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を排出するた
めの排出口と、該排出口を開閉するシャッター部材を備
え、前記シャッター部材を覆うことが可能なカバー部材
を備えたことを特徴とする現像剤補給容器である。
【0021】更に、本出願に係る第7の発明は、前記現
像剤収容部には、現像剤、又は現像剤及びキャリアを収
容していることを特徴とする第1から第6の発明のいず
れか1つに記載の現像剤補給容器である。
【0022】本出願に係る第8の発明は、電子写真感光
ドラムと、該電子写真感光ドラムに形成された静電潜像
を現像剤を用いて現像するための現像手段とを有するプ
ロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置
において、現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤
収容部内の現像剤を排出するための排出口と、該排出口
を開閉するシャッター部材を備え、該シャッター部材を
覆うことが可能なカバー部材を備えた現像剤補給容器が
着脱可能であることを特徴とする電子写真画像形成装置
である。
【0023】また、本出願に係る第9の発明は、前記現
像剤補給容器が着脱される際に、前記カバー部材を移動
させ且つ前記シャッター部材を開閉させる機構を有する
ことを特徴とする第8の発明に記載の電子写真画像形成
装置である。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるカラー電子
写真画像形成装置を図面に沿って説明する。以下の説明
で長手方向とは電子写真感光体ドラム(以下、感光ドラ
ム2)の軸線方向と同一な方向をいう。また、電子写真
画像形成装置にカートリッジを挿入する方向を基準にし
て、挿入方向を奥側、抜き出す方向を手前側と呼ぶ。さ
らに上、下はカートリッジの装着状態における、上、下
である。
【0025】[画像形成装置の全体の説明]まずカラー
電子写真画像形成装置の全体構成について、図1を参照
して概略説明する。図1はカラー電子写真画像形成装置
の一形態であるカラーレーザービームプリンタの全体構
成説明図である。
【0026】このカラーレーザービームプリンタの画像
形成部は、像担持体である感光ドラム2を備えた4つの
プロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1K(イエロ
ー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色)と、このプ
ロセスカートリッジ1Y,1M,1C,1Kの上方に、
各色に対応した露光手段51Y,51M,51C,51
K(レーザビーム光学走査系)が夫々並列配置されてい
る。
【0027】上記画像形成部の下方には、記録媒体52
を送り出す給紙部と、感光ドラム2上に形成されたトナ
ー像を転写する中間転写ベルト54a、及び中間転写ベ
ルト54a上のトナー像を記録媒体52に転写する2次
転写ローラ54dが配置されている。
【0028】更に、記録媒体52に転写されたトナー画
像を定着させるための定着手段、記録媒体52を装置外
へ排出し積載する排出手段が配置されている。ここで記
録媒体52としては、例えば用紙、OHPシート、ある
いは布等である。
【0029】本実施の形態の画像形成装置はクリーナレ
スシステムの装置であり、感光ドラム2上に残存した転
写残トナーは現像手段に取り込んでおり、転写残トナー
を回収貯蔵する専用のクリーナーは、プロセスカートリ
ッジ1内には配置していない。
【0030】次に上記画像形成装置の各部の構成につい
て順次詳細に説明する。
【0031】[給紙部]給紙部は、画像形成部へ記録媒
体52を給送するものであり、複数枚の記録媒体52を
積載収納した給送カセット53aと、給送ローラ53
b、重送防止のリタードローラ53c、給送ガイド53
d、レジストローラ53gから主に構成される。
【0032】給送ローラ53bは画像形成動作に応じて
駆動回転し、給送カセット53a内の記録媒体52を一
枚ずつ分離給送する。記録媒体52は、リタードローラ
53cによって重送が防止され、給送ガイド53dによ
ってガイドされて、搬送ローラ53e,53fを経由し
てレジストローラ53gに搬送される。
【0033】画像形成動作中にレジストローラ53g
は、記録媒体52を静止待機させる非回転の動作と、記
録媒体52を中間転写ベルト54aに向けて搬送する回
転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転
写工程時のトナー像と記録媒体52との位置合わせを行
う。
【0034】記録媒体52が搬送された直後は、レジス
トローラ53gは回転を停止しており、このニップ部に
突き当たることにより記録媒体52は斜行が矯正され
る。
【0035】[プロセスカートリッジ]プロセスカート
リッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手
段と電子写真感光ドラムとを一体的にカートリッジ化
し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対
して着脱可能とするものである。および、帯電手段、現
像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電子写真
感光ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画
像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少
なくとも現像手段と電子写真感光ドラムとを一体的にカ
ートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能
とするものをいう。本実施の形態においては、画像形成
装置本体100が後述のようにクリーナレスシステムを
採用しているため、プロセスカートリッジは帯電手段及
び現像手段と電子写真感光ドラムとを一体的にカートリ
ッジ化し、このカートリッジを装置本体100に対して
着脱可能としたものである。
【0036】プロセスカートリッジ1Y,1M,1C,
1Kは、像担持体である感光ドラム2の周囲に、帯電手
段と現像手段を配置し、一体的に構成している。そし
て、このプロセスカートリッジ1は電子写真画像形成装
置の本体(以下、装置本体100と称す)に対して、ユ
ーザが容易に取り外しでき、感光ドラム2が寿命に至っ
た場合に交換する。本実施の形態においては、例えば、
感光ドラム2の回転回数をカウントし、所定カウント数
を越えた場合に、プロセスカートリッジ1が寿命に至っ
たことを報知するようにしている。
【0037】本実施の形態の感光ドラム2は負帯電の有
機感光体で、直径約30mmの中空円筒形のアルミニウ
ム製のドラム基体2h上に、通常用いられる感光体層を
有しており、最表層に電荷注入層を設けている。そし
て、所定のプロセススピード、本実施例では約117m
m/secで回転駆動される。
【0038】電荷注入層は、絶縁性樹脂のバインダーに
導電性微粒子として、例えばSnO 2超微粒子を分散し
た材料の塗工層を用いている。
【0039】図4に示すように、感光ドラム2のドラム
基体2hの長手方向奥側端部(図4右側端部)にはドラ
ムフランジ2bが固定され、手前端部(図4左側端部)
には非駆動フランジ2dが固定されている。ドラムフラ
ンジ2bと非駆動フランジ2dの中心にはドラム軸2a
が貫通しており、ドラム軸2aと非駆動フランジ2dは
一体回転するように係合している。そして、ドラム基体
2hとドラム軸2aとドラムフランジ2b及び非駆動フ
ランジ2dは一体となって回転される。すなわち、感光
ドラム2はドラム軸2aの軸を中心に回転される。
【0040】ドラム軸2aの手前側端部は軸受2eに回
転自在に支持され、軸受2eは軸受ケース2cに対して
固定されている。そして、軸受ケース2cはプロセスカ
ートリッジ1のフレーム1aに対して固定されている。
【0041】[帯電手段]帯電手段は接触帯電方法を用
いたものである。図2に示すように、本実施の形態にお
いては、帯電部材として帯電ローラ3aを用いている。
この帯電ローラ3aは芯金3bの両端部をそれぞれ不図
示の軸受部材により回転自在に保持させると共に、圧縮
コイルばね3dによって感光ドラム方向に付勢して感光
ドラム2の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させ
ており、感光ドラム2の回転に従動して回転する。
【0042】3cは帯電ローラクリーニング部材であ
り、本実施の形態では支持部材3fに可撓性を有するク
リーニングフィルム3eを取り付けたものである。この
クリーニングフィルム3eは帯電ローラ3aの長手方向
に並行に配置され、かつ同長手方向に対し一定量の往復
運動をする支持部材3fに一端を固定され、自由端側近
傍の面において帯電ローラ3aと接触ニップを形成する
ように配置されている。支持部材3fが図示しない駆動
手段により長手方向に一定量往復駆動されて帯電ローラ
3aの表面がクリーニングフィルム3eで摺擦される。
これにより帯電ローラ3a表面の付着物(微粉トナー、
外添剤など)の除去がなされる。
【0043】なお本実施の形態の画像形成装置はクリー
ナレスシステムを採用している。以下に、このクリーナ
レスシステムに関して説明する。
【0044】[クリーナレスシステム]本実施の形態の
画像形成装置におけるクリーナレスシステムの概要につ
いて図2を用いて説明すると、転写後の感光ドラム2上
の転写残トナーを、引き続く感光ドラム2の回転に伴い
帯電部a、露光部bを通過させ現像部cに持ち運び、現
像手段により現像同時クリーニング(回収)するもので
ある。
【0045】感光ドラム2表面上の転写残トナーは露光
部bを通るので露光工程はその転写残トナー上からなさ
れるが、転写残トナーの量は少ないため、大きな影響は
現れない。ただし、転写残トナーには正規極性のもの、
逆極性のもの(反転トナー)、帯電量が少ないものが混
在しており、その内の反転トナーや帯電量が少ないトナ
ーが帯電部aを通過する際に帯電ローラ3aに付着する
ことで帯電ローラ3aが許容以上にトナー汚染された場
合には、帯電不良を生じる事も考えられる。また、感光
ドラム2表面上の転写残トナーの現像装置による現像同
時クリーニングを効果的に行わせるためには、現像部c
に持ち運ばれる感光ドラム2上の転写残トナーの帯電極
性が正規極性であり、かつその帯電量が現像装置によっ
て感光ドラム2の静電潜像を現像できる帯電量である事
が必要である。反転トナーや帯電量が適切でないトナー
については感光ドラム上から現像装置に除去・回収でき
ず、不良画像の原因となってしまう。
【0046】また、近年のユーザニーズの多様化に伴
い、写真画像などといった高印字率の画像などの連続印
字動作などにより、一度に大量の転写残トナーが発生
し、上述したような問題を更に助長させてしまうのであ
る。
【0047】そこで、本実施の形態においては、転写部
dよりも感光ドラム回転方向下流側の位置において、感
光ドラム2の転写残トナーを均一化するための、転写残
トナー(残留現像剤像)均一化手段3gを設け、また、
この転写残トナー均一化手段3gよりも感光ドラム回転
方向下流側で且つ帯電部aよりも感光ドラム回転方向上
流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極
性である負極性に揃えるためのトナー(現像剤)帯電制
御手段3hを設けている。
【0048】転写残トナー均一化手段3gを設けること
により、転写部dからトナー帯電制御手段3hへ持ち運
ばれる感光ドラム2上のパターン状の転写残トナーはト
ナー量が多くても、そのトナーが感光ドラム面に分散分
布化され、非パターン化されるので、トナー帯電制御手
段3hの一部にトナーが集中することがなくなり、トナ
ー帯電制御手段3hによる転写残トナーの全体的な正規
極性帯電化処理が常に十分になされて、転写残トナーの
帯電ローラ3aへの付着防止が効果的になされる。ま
た、転写残トナー像パターンのゴースト像の発生も防止
される。
【0049】本実施の形態では、上記転写残トナー均一
化手段3gとトナー帯電制御手段3hは、適度の導電性
を持ったブラシ状部材であり、ブラシ部を感光ドラム面
上に接触させて配置してある。
【0050】またこれらの手段は、図示しない駆動源に
より感光ドラム2の長手方向に沿って移動(往復運動)
するようになっている。このようにすることで、転写残
トナー均一化手段3gとトナー帯電制御手段3hが感光
ドラム2上で同一個所に位置し続けることがなくなり、
たとえばトナー帯電制御手段3hの抵抗ムラによる過帯
電部、帯電不足部が存在したとしても、常に同じ感光ド
ラム面部分で起こるわけではないため、極小的な転写残
トナーの過帯電によって感光ドラム上に融着が発生する
こと、また帯電不足によって帯電ローラ3aに転写残ト
ナーが付着することが防止あるいは緩和される。
【0051】[露光手段]本実施の形態においては、上
記感光ドラム2への露光は、レーザー露光手段を用いて
行っている。即ち、画像形成装置本体100から画像信
号が送られてくると、この信号に対応して変調されたレ
ーザー光Lが、感光ドラム2の一様帯電面に対して走査
露光される。そして、感光ドラム2面には画像情報に対
応した静電潜像が選択的に形成される。
【0052】図1に示すようにレーザー露光手段は、固
体レーザー素子(不図示)、ポリゴンミラー51a、結
像レンズ51b、反射ミラー51c等から構成されてい
る。入力された画像信号に基づき発光信号発生器(不図
示)により固体レーザー素子が所定タイミングでON/
OFF発光制御される。固体レーザー素子から放射され
たレーザー光Lは、コリメーターレンズ系(不図示)に
より略平行な光束に変換され、高速回転するポリゴンミ
ラー51aにより走査される。そして、結像レンズ51
b、反射ミラー51cを介して感光ドラム2にスポット
状に結像される。
【0053】この様に感光ドラム2面上には、レーザー
光走査による主走査方向の露光と、更に感光ドラム2が
回転することによる副走査方向の露光がなされ、画像信
号に応じた露光分布が得られる。即ち、レーザー光Lの
照射及び非照射により、表面電位が落ちた明部電位と、
そうでない暗部電位が形成される。そして、明部電位と
暗部電位間のコントラストにより、画像情報に対応した
静電潜像が形成される。
【0054】[現像装置]現像装置4は、2成分接触現
像装置(2成分磁気ブラシ現像装置)であり、図2に示
すように、マグネットローラ4bを内包した現像剤担持
体である現像スリーブ4a上にキャリアとトナーからな
る現像剤を保持している。この現像スリーブ4aが現像
手段であり、現像スリーブ4aには所定間隙を有して規
制ブレード4cが設けられ、現像スリーブ4aの矢印方
向への回転に伴い、現像スリーブ4a上に薄層の現像剤
を形成する。なお、本実施の形態においては、現像装置
4として2成分磁気ブラシ現像装置を用いているが、現
像装置はこれに限定されるものではない。
【0055】図4に示すように、現像スリーブ4aは、
その両側の縮径されたジャーナル部4a1にコロ状のス
ペーサ4kを回転可能に嵌合させることで感光ドラム2
と所定間隙を有するように配置され、現像時においては
現像スリーブ4a上に形成された現像剤が、感光ドラム
2に対して接触する状態で現像できるように設定されて
いる。図2に示すように、現像スリーブ4aはその周面
が、現像部において感光ドラム2の周面の移動方向に対
してカウンター方向に移動するように矢示の反時計方向
に所定の周速度で回転駆動される。
【0056】本実施の形態において用いたトナーは、平
均粒径6μmのネガ帯電トナーを用い、磁性キャリアと
しては飽和磁化が205emu/cm3 の平均粒径3
5μmの磁性キャリアを用いた。また、トナーとキャリ
アを重量比6:94で混合したものを現像剤として用い
ている。なお、現像剤としては、トナーと磁性キャリア
を混合したものに限られず、磁性トナーを用いることも
できる。
【0057】図2に示すように現像剤が循環している現
像剤収納部4hは、両端部を除いて長手方向に亘って設
けられた隔壁4dで2つに仕切られている。そして、撹
拌スクリュー4eA,4eBがこの隔壁4dを挟んで配
置されている。
【0058】トナー補給容器5から補給されたトナー
は、図4に示すように、撹拌スクリュー4eBの奥側
(図4右側)に落下し、長手方向の手前側(図4左側)
に送られながら撹拌され、手前側端の隔壁4dのない部
分を通過する。そして、撹拌スクリュー4eAで更に長
手方向の奥側(図4右側)に送られ、奥側の隔壁4dの
ない部分を通り、再度撹拌スクリュー4eBで送られな
がら撹拌されて、循環を繰り返している。
【0059】ここで、感光ドラム2に形成された静電潜
像を、現像装置4を用いて2成分磁気ブラシ法により顕
像化する現像工程と現像剤の循環系について図2に基づ
いて説明する。現像スリーブ4aの回転に伴い、現像剤
収納部4h内の現像剤がマグネットローラ4bの汲み上
げ極で現像スリーブ4a面に汲み上げられて搬送され
る。
【0060】その搬送される過程において、現像剤は現
像スリーブ4aに対して垂直に配置された規制ブレード
4cによって層厚が規制され、現像スリーブ4a上に薄
層現像剤が形成される。薄層現像剤が現像部に対応する
現像極に搬送されると、磁気力によって穂立ちが形成さ
れる。感光ドラム2面の静電潜像は、この穂状に形成さ
れた現像剤中のトナーによってトナー像として現像され
る。なお、本例においては、静電潜像は反転現像され
る。
【0061】現像部を通過した現像スリーブ4a上の薄
層現像剤は引き続き現像スリーブ4aの回転に伴い現像
剤収納部4h内に入り、搬送極の反発磁界によって現像
スリーブ4a上から離脱して現像剤収納部4hに戻され
る。
【0062】現像スリーブ4aには、不図示の電源から
直流(DC)電圧および交流(AC)電圧が印加され
る。本実施の形態では、−500Vの直流電圧と、周波
数2000Hzでピーク間電圧1500Vの交流電圧が
印加され、感光ドラム2の露光部にのみ選択的に現像し
ている。
【0063】一般に2成分現像法においては交流電圧を
印加すると現像効率が増し画像は高品位になるが、逆に
かぶりが発生しやすくなるという危険も生じる。このた
め、通常、現像スリーブ4aに印加する直流電圧と感光
ドラム2の表面電位間に電位差を設けることによって、
かぶりを防止することを実現している。より具体的に
は、感光ドラム2の露光部の電位と非露光部の電位との
間の電位のバイアス電圧を印加している。
【0064】現像によりトナーが消費されると、現像剤
中のトナー濃度が低下する。本実施の形態では、図2に
示すように撹拌スクリュー4eBの外周面に近接した位
置にトナー濃度を検知するセンサー4gを配置してい
る。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低
下したことをセンサー4gで検知すると、トナー補給容
器5から現像装置4の現像剤収納部4h内にトナーを補
給する命令が出される。このトナー補給動作により現像
剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【0065】[トナー補給容器]トナー補給容器5Y,
5M,5C,5Kはそれぞれ、プロセスカートリッジ1
Y,1M,1C,1Kの上方に並列配置されており、画
像形成装置本体100正面より装着される。
【0066】図2に示すように、トナー補給容器5はト
ナー収容部(現像剤収容部)である枠体5gの内部に、
トナー又はトナーと磁性キャリアの混合物を収容し、撹
拌軸5cに固定された撹拌板5bとスクリュー5aが配
置され、容器底面にはトナーを排出する排出開口部5f
が形成されている。スクリュー5aと撹拌軸5cは図5
に示すように、その両端を軸受5dで回転可能に支持さ
れ、奥側(図5右側)最端部には駆動カップリング
(凹)5eが配置されている。駆動カップリング(凹)
5eは装置本体100の駆動カップリング(凸)62b
から駆動伝達を受け、回転駆動される。スクリュー5a
の外形部は、らせんリブ形状となっており、排出開口部
5fを中心に、らせんのねじれ方向を反転させている。
駆動カップリング(凸)62bの回転により、所定の回
転方向にスクリュー5aは回転される。そして、排出開
口部5fに向かってトナーは搬送され、排出開口部5f
の開口5f5よりトナーを自由落下させ、プロセスカー
トリッジ1にトナーを補給する。
【0067】撹拌板5bの回転半径方向の先端部は傾斜
しており、トナー補給容器5の壁面と摺接する際には、
上記先端部はある角度をもって当接される。具体的に
は、撹拌板5bの先端側はねじられて、らせん状態にな
る。このように、撹拌板5bの先端側がねじれ傾斜する
ことにより軸方向への搬送力が発生して、トナーが長手
方向に送られる。
【0068】なお、本実施の形態のトナー補給容器5
は、2成分現像法に限らず、1成分現像法を用いるプロ
セスカートリッジまたは現像カートリッジにおいても補
給可能である。また、トナー補給容器内に収納される粉
体は、トナーだけに限らず、トナー及び磁性キャリアが
混合された、いわゆる現像剤であってもよいことは言う
までもない。
【0069】[転写手段]図1に示す転写手段である中
間転写ユニット54は、感光ドラム2から順次に1次転
写されて重ねられた複数のトナー像を、一括して記録媒
体52に2次転写するものである。
【0070】中間転写ユニット54は、矢印方向に走行
する中間転写ベルト54aを備えており、矢印の時計回
り方向に感光ドラム2の外周速度と略同じ周速度で走行
している。この中間転写ベルト54aは、周長約940
mmの無端状ベルトであり、駆動ローラ54b,2次転
写対向ローラ54g,従動ローラ54cの3本のローラ
により掛け渡されている。
【0071】さらに、中間転写ベルト54a内には、転
写帯電ローラ54fY,54fM,54fC,54fK
が夫々感光ドラム2と対向する位置に回転可能に配置さ
れ、感光ドラム2の中心方向に加圧されている。
【0072】転写帯電ローラ54fY,54fM,54
fC,54fKは不図示の高圧電源より給電され、中間
転写ベルト54aの裏側からトナーと逆極性の帯電を行
い、感光ドラム2上のトナー像を順次中間転写ベルト5
4aの上面に1次転写する。
【0073】2次転写部には転写部材として2次転写ロ
ーラ54dが、2次転写対向ローラ54gに対向した位
置で中間転写ベルト54aに転写時圧接している。2次
転写ローラ54dは、図1の上下方向に揺動可能で且つ
回転する。そして、中間転写ベルト54a上に逐次画像
が重ねて転写されて、多色画像が完成されるまでは2次
転写ローラ54dは中間転写ベルト54a上の画像を害
さないように中間転写ベルト54aから離れている。
【0074】中間転写ベルト54aと2次転写ローラ5
4dは各々駆動されており、記録媒体52が2次転写部
に突入すると、所定のバイアスが2次転写ローラ54d
に印加され、中間転写ベルト54a上のトナー像は記録
媒体52に2次転写される。
【0075】このとき、両者に挟まれた状態の記録媒体
52は転写工程が行われると同時に、図1左方向に所定
の速度で搬送され次工程である定着器56にむけて搬送
される。
【0076】転写工程の最下流側である中間転写ベルト
54aの所定位置には、中間転写ベルト54aの表面に
接離可能なクリーニングユニット55が設けてあり、2
次転写後に残った転写残トナーを除去する。
【0077】図1に示すようにクリーニングユニット5
5内には、転写残トナーを除去するためのクリーニング
ブレード55aが配置されている。クリーニングユニッ
ト55は不図示の回転中心で揺動可能に取りつけられて
おり、クリーニングブレード55aは中間転写ベルト5
4aに食い込む方向に圧接されている。クリーニングユ
ニット55内に取りこまれた転写残トナーは、送りスク
リュー55bにより除去トナータンク(不図示)へ搬送
され貯蔵される。
【0078】ここで中間転写ベルト54aとしてはポリ
イミド樹脂からなるものを用いることができる。その他
の材質としてはポリイミド樹脂に限定されるものではな
く、ポリカーボネイト樹脂や、ポリエチレンテレフタレ
ート樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエチレンナ
フタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポ
リエーテルサルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などのプ
ラスチックや、フッ素系、シリコン系のゴムを好適に用
いることができる[定着部]前述のように現像手段によ
って感光ドラム2に形成されたトナー像は、中間転写ベ
ルト54aを介して記録媒体52上に転写される。そし
て、定着器56は、記録媒体52に転写されたトナー像
を熱を用いて記録媒体52に定着させる。
【0079】図1に示すように、定着器56は、記録媒
体52に熱を加えるための定着ローラ56aと記録媒体
52を定着ローラ56aに圧接させるための加圧ローラ
56bを備えており、各ローラは中空ローラになってい
る。その内部には、それぞれヒータ(不図示)を有して
いる。そして、回転駆動されることによって同時に記録
媒体52を搬送する。
【0080】即ち、トナー像を保持した記録媒体52は
定着ローラ56aと加圧ローラ56bとによって搬送さ
れると共に、熱及び圧力を加えられることによりトナー
像が記録媒体52に定着される。定着後の記録媒体52
は、排出ローラ53h及び53jにより排出され、装置
本体100上のトレー57に積載される。
【0081】[プロセスカートリッジ及びトナー補給容
器の装着]次に、プロセスカートリッジ1及びトナー補
給容器5を装置本体100に装着する手順について、図
2〜図5を用いて説明する。図3は画像形成装置本体1
00の外観を模式的に示した斜視図である。図3に示す
ように、画像形成装置本体100の正面には、開閉自在
な前ドア58が配置されており、この前ドア58を手前
に開くと、プロセスカートリッジ1Y〜1K及びトナー
補給容器5Y〜5Kを挿入する開口部が露出される。
【0082】プロセスカートリッジ1を挿入する開口部
には、回動可能に支持された芯決め板59が配置されて
おり、プロセスカートリッジ1を挿抜する場合は、この
芯決め板59を開放した後に行う。図2に示すように画
像形成装置本体100内には、プロセスカートリッジ1
の装着を案内するガイドレール60と、トナー補給容器
5の装着を案内するガイドレール61が設けられてい
る。
【0083】プロセスカートリッジ1及びトナー補給容
器5の装着方向は、感光ドラム2の軸線方向に平行な方
向であり、ガイドレール60及び61も同様な方向に配
置されている。プロセスカートリッジ1及びトナー補給
容器5は、上記ガイドレール60,61に沿って装置本
体100内の手前側から奥側にスライドされて挿入され
る。
【0084】プロセスカートリッジ1が最奥部まで挿入
されると、図4に示すようにドラムフランジ2bの中心
穴2fに装置本体100の芯決め軸66が挿入され、感
光ドラム2の奥側の回転中心位置が装置本体100に対
して決められる。またこれと同時に、ドラムフランジ2
bに形成された駆動伝達部2gと装置本体100の駆動
カップリング(凹)62aが連結され、感光ドラム2の
回転駆動が可能となる。本実施の形態において用いた駆
動伝達部2gはねじれた三角柱形状をなしており、装置
本体100からの駆動力が加わることで感光ドラム2に
駆動が伝達されると共に、感光ドラム2を奥側に引き込
む力を発生させている。
【0085】さらに、図4に示すように後側板65に
は、プロセスカートリッジ1を位置決めする支持ピン6
3が配置されており、この支持ピン63がプロセスカー
トリッジ1のフレーム1aに挿入され、プロセスカート
リッジのフレームの位置が固定される。
【0086】図4に示すように装置本体100の手前側
(図4左側)には、回動可能な芯決め板59が配置され
ており、この芯決め板59に対してプロセスカートリッ
ジの軸受ケース2cが嵌合して支持固定される。これら
一連の挿入動作により、感光ドラム2とプロセスカート
リッジ1は装置本体100に対して位置決めされる。
【0087】一方、図5に示すように、トナー補給容器
5もプロセスカートリッジと同様に最奥部まで挿入され
ると、後側板65から突出した支持ピン64に対して固
定される。またこれと同時に駆動カップリング(凹)5
eと駆動カップリング(凸)62bが連結され、スクリ
ュー5aおよび撹拌軸5cの回転駆動が可能となる。
【0088】また、プロセスカートリッジ1またはトナ
ー補給容器5を装置本体100から抜き出すには、上記
と反対の手順を行えばよい。本実施の形態においては、
プロセスカートリッジ1及びトナー補給容器5を順不同
に画像形成装置本体100に着脱することができる。す
なわち、プロセスカートリッジ1を先に装置本体100
に装着してからトナー補給容器5を装置本体100に装
着することも、トナー補給容器5を先に装置本体100
に装着してからプロセスカートリッジ1を装置本体10
0に装着することもできる。また、プロセスカートリッ
ジ1を先に装置本体100から抜き出して、次にトナー
補給容器5を装置本体100から抜き出すことも、トナ
ー補給容器5を先に装置本体100から抜き出して、次
にプロセスカートリッジ1を装置本体100から抜き出
すこともできる。
【0089】
【実施例】次に本発明の実施例について、図6〜図17
を用いて説明する。
【0090】図6は本発明のトナー補給容器5を奥側の
斜め底面側から見た斜視図である。同図に示すようにト
ナー補給容器5のトナー収容部を形成する枠体5gの両
側面には、トナー補給容器5を装置本体100に挿入す
る際の案内となるガイド部5g1を設けている。ガイド
部5g1は、トナー補給容器5の両側面から容器の外側
に向かって突出して設けられた凸状をなし、長手方向に
亘って直線状に設けられている。そのガイド部5g1の
下面は滑らかな平面状であり、トナー補給容器5を装置
本体100に装着した際には、ガイド部5g1の底面が
装置本体100に設けられたガイドレール61の上面に
載置された状態で係合し(図2参照)、位置決めされ
る。
【0091】トナー補給容器5の底面部の排出開口部5
fには、排出開口部5fを覆う排出口カバー5f1が長
手方向に移動可能に配設されている。図14に示すよう
に排出口カバー5f1は上側に開いたコの字状をしてお
り、コの字状の側壁内面の前後端には、内側に向けて4
つの係合部5f1a,5f1a′が突出して設けてあ
る。排出口カバー5f1の後部には間隔を空けて2枚の
後部壁5f1bが設けられ、2枚の後部壁5f1b間の
中央には、引張りコイルばね67の一端を引っ掛けるた
めのカギ部5f1cが設けられている。
【0092】図15はトナー補給容器5の側面を示した
図であり、挿入奥側を右方に向けた状態を表している。
トナー補給容器5の左右両側面には、前記排出口カバー
5f1に設けられた係合部5f1a,5f1a′が係合
するための凹状の溝であるレール部5h,5h′を設け
ている。それぞれのレール部5h,5h′は、長手方向
に平行に直線状に形成された第一レール形状5h1,5
h1′と、第一レール形状5h1,5h1′に連続して
長手方向に対して斜めに形成された第二レール形状5h
2,5h2′を有する。図15に向かって左側に位置す
るレール部5h′は、その右側端部が止まり溝に形成さ
れており、また、左側端部には上方に向けて突起5h2
a′が形成されている。
【0093】前記排出口カバー5f1に設けられた凸状
の係合部5f1aと凹状のレール部5hとが係合し、ま
た係合部5f1a′とレール部5h′とが係合してお
り、排出口カバー5f1はレール部5h,5h′に沿っ
て移動する。
【0094】図8(a)に示すように、装置本体100
に装着する前は、排出口カバー5f1は排出開口部5f
を覆う第一位置にある。この状態では、排出口カバー5
f1に設けられた係合部5f1a′が、レール部5h′
の右側端部に当接して、排出口カバー5f1がそれ以上
右側に移動しないようになっている。
【0095】トナー補給容器5は装置本体100に挿入
される際、前述したように装置本体100に設けられた
ガイドレール61とトナー補給容器5に設けられたガイ
ド部5g1が係合してスライドするが、この途中で図7
に示すように装置本体100に形成された凸部68と排
出口カバー5f1の挿入側前端部が当接する。さらにト
ナー補給容器5が挿入されると、排出口カバー5f1は
凸部68に当接して止まった状態を維持するため、図8
(b)に示すように排出口カバー5f1はトナー補給容
器5に対して相対的に挿入方向後方に移動する。同時に
引張りコイルばね67は伸長する。そして、排出口カバ
ー5f1はレール部5h,5h′に沿って移動し、プロ
セスカートリッジ1との連結部である押さえ部材5f2
を開放する第二位置に至る(図8(c))。
【0096】さらに、この動作について図8を用いて詳
細に説明する。図8はトナー補給容器5を装置本体10
0に挿入する様子を示した長手側面図であり、挿入動作
が進むにしたがって図8(a)から(c)に進行してい
く。前述したように装置本体100に設けられた凸部6
8と当接した排出口カバー5f1は、第一レール形状5
h1,5h1′に沿ってトナー補給容器5の挿入方向で
ある略水平方向に移動した後、第二レール形状5h2,
5h2′に沿って本実施例の現像手段であるプロセスカ
ートリッジ1から退避する方向である上方向に移動し、
押さえ部材5f2を開放した状態となる。
【0097】このとき、当然のことながら装置本体10
0に対しては、排出口カバー5f1は略水平方向に移動
するのではなく、第二レール形状5h2,5h2′に案
内されて上方へ退避するだけである。また、排出口カバ
ー5f1の一側面における2個の係合部5f1aと5f
1a′同士の間隔と、トナー補給容器5の一側面におけ
る2本の第二レール形状5h2と5h2′同士の間隔と
が等しいため、排出口カバー5f1は第一位置にあると
きの状態とほぼ平行状態を保ったまま上方へ退避し第二
位置に移動する。
【0098】また、図15に示すように、レール部5
h′の左端部に突起5h2a′を設けることにより、排
出口カバー5f1が移動した際に係合部5f1a′が突
起5h2a′に突き当たりストッパーとしての役目を果
たしている。
【0099】このような構成をとることにより、排出口
カバー5f1が本実施例の現像手段であるプロセスカー
トリッジ1から離れる方向(図8上方)に移動して退避
した状態になるため、装置本体100内に装着された際
に排出口カバー5f1の収納位置がプロセスカートリッ
ジ1に及ぶことはなく、スペースを有効活用できる。
【0100】また、本実施の形態においては、プロセス
カートリッジ1及びトナー補給容器5は順不同に装置本
体100に挿抜可能であるため、プロセスカートリッジ
1よりも先にトナー補給容器5が装置本体100に装着
されていることもある。この場合に、排出口カバー5f
1が第一位置から水平方向に退避するだけでは、排出口
カバー5f1がプロセスカートリッジ1側の補給開口部
1bに接触してしまうという問題が発生する。これをプ
ロセスカートリッジ1側の構成で対処するには、プロセ
スカートリッジ1の補給開口部1bを退避させる必要が
あり、補給開口部1bの構成が極めて複雑になる恐れが
ある。これに対し本発明の構成によれば、排出口カバー
5f1をプロセスカートリッジ1から離れる方向に退避
させることにより上記問題点を解決している。
【0101】トナー補給容器5を装置本体100から取
り外すときには、引張りコイルばね67のばね力で排出
口カバー5f1は装着時とは逆に作動して復元する。な
お、トナー補給容器5を装置本体100へ装着する際、
後述する排出口シャッター5f3の閉から開への動作の
前に排出口カバー5f1の開放が行われる様に、また、
トナー補給容器5を装置本体100から取り外す際、排
出口シャッター5f3の開から閉への動作の後に排出口
カバー5f1による封止が行われる様に、排出口シャッ
ター5f3を配置している。
【0102】次に本発明のトナー補給容器5のトナー漏
れ防止構成について説明する。図2及び図5に示すよう
にトナー補給容器5の底面の一部には、トナーをプロセ
スカートリッジ内に排出するための排出開口部5fが配
置され、その中心部に第1開口5f5が形成されてい
る。排出開口部5fには、上記第1開口5f5の周囲を
囲む形でシール部材5f6が、トナー補給容器5の底面
部に接着されている。本実施例においては、排出開口部
5fはスクリュー5aの駆動伝達側であり、トナー補給
容器5の挿入方向奥側(図5右側)に配置されている。
【0103】ここで、第1開口5f5の近辺の構成につ
いて図16を用いて詳細に説明する。図16はトナー補
給容器5の排出開口部5fをトナー補給容器5の挿入側
から見た場合の縦断面を示す断面図である。スクリュー
5aの下に貫通穴である第1開口5f5を設け、その第
1開口5f5の下に第1シール部材5f6を設けてい
る。第1シール部材5f6は第1開口5f5の周りから
トナーが洩れるのを防止するために設けられたものであ
り、ある程度の厚みを有する弾性部材に第1開口5f5
と同形状の開口を形成したものである。第1シール部材
5f6はその上面が第1開口5f5の下面に貼り付けら
れて支持されている。第1シール部材5f6として本実
施例ではウレタンフォームを用いているが、弾性を有す
る部材であればウレタンフォームに限らず適用すること
ができる。
【0104】さらに、第1シール部材5f6の下にはシ
ール板5f7が設けられている。シール板5f7は、そ
の上面が第1シール部材5f6の下面に貼り付けられて
おり、第1シール部材5f6によって支えられているた
め、第1シール部材5f6の弾性に従って上下及び傾斜
方向に動くことができる。また、シール板5f7は、第
1開口5f5に対応する位置に貫通穴である第3開口5
f7aを設けており、第1開口5f5→第1シール部材
5f6の開口→シール板5f7の第3開口5f7a、を
通ってトナーが落下する仕組みになっている。
【0105】トナー補給容器5の底面部には、第1開口
5f5を開閉する排出口シャッター5f3を備え、この
排出口シャッター5f3の脱落を防止する機能とプロセ
スカートリッジ1の補給開口部1bとの連結機能とを兼
ね備えた押さえ部材5f2が配置されている。図16に
示すように排出口シャッター5f3はシール板5f7の
下方に備えられ、排出口シャッター5f3とシール板5
f7の間には第2シール部材5f8が挟まれている。第
2シール部材5f8は、排出口シャッター5f3に形成
された後述の第2開口5f3bの周りからトナーが洩れ
るのを防止するためのものであり、第2開口5f3bに
対応する位置に開口を設けた弾性部材である。第2シー
ル部材5f8はその下面が排出口シャッター5f3に貼
り付けられて固定されているが、第2シール部材5f8
の上面はシール板5f7の下面に固定されておらず摺動
可能となっている。第2シール部材5f8の材質として
は、弾性を有し、シール板5f7に対して摺動抵抗が低
いものが好ましく、ウレタンフォームやウレタンフォー
ムの表面に摺動シートを貼り付けたもの等を使用するこ
とができる。
【0106】図9はトナー補給容器5の排出口カバー5
f1及び排出口シャッター5f3が開いた状態を底面の
奥側から見た斜視図の部分拡大図であり、視認性のため
排出口カバー5f1、押さえ部材5f2を長手中央にて
切断した状態の図である。同図に示すように排出口シャ
ッター5f3は回転中心5f3aを有しており、この回
転中心5f3aに対称な位置に2箇所の第2開口5f3
bと、この第2開口5f3bに対し45°位相がずれた
4箇所の位置に前記シャッターを回転させるための係合
部であるスリット5f3cが配置されている。
【0107】図17を用いて押さえ部材5f2について
説明する。図17は押さえ部材5f2をトナー補給容器
5から取り外した状態を示す斜視図である。押さえ部材
5f2には、前記排出口シャッター5f3を回転可能に
支持するための回転中心となるピン5f2aと、トナー
補給用の貫通穴である第4開口5f2bと、長手方向に
略直線状をなすスリット5f2cが設けられている。ピ
ン5f2aは押さえ部材5f2の底面5f2hに対して
垂直に立設されており、排出口シャッター5f3の中心
に形成された穴である回転中心5f3aにピン5f2a
が嵌合することにより排出口シャッター5f3を回転可
能に支持している。押さえ部材5f2の四隅には、上方
に向かってカギ爪5f2dが設けられている。図16に
示すように押さえ部材5f2がトナー補給容器5の底板
5iに取り付けられた際に、カギ爪5f2dが底板5i
に形成された穴部5i1に嵌入され、カギ爪5f2dの
内側に突出した爪5f2eが底板5iに係合して吊るさ
れた状態となる。
【0108】このとき、カギ爪5f2dはその腕部5f
2fがやや長めに形成されているため、第1シール部材
5f6の弾性力によって下方に加圧されて保持された状
態になる。また、カギ爪5f2dは、押さえ部材5f2
が底板5iに対して左右方向の移動及び傾斜できる遊び
をもつように、底板5iの穴部5i1に係合しいる。そ
のため、押さえ部材5f2はトナー補給容器5の底板5
iに上下左右及び傾斜方向に若干の遊びをもたせて係合
され、枠体5gに対して若干の上下動若しくは左右動又
は傾斜動(図16参照)を許容するように取り付けられ
ている。この傾斜動は図16矢印に示す左右方向の傾斜
のみではなく、前後方向にも傾斜することができる。ま
た、押さえ部材5f2と排出口シャッター5f3とシー
ル板5f7は、枠体5gに対して上下若しくは左右又は
傾斜方向に、一体で移動可能であるトナー補給容器5に
は、前述した押さえ部材5f2を覆うように排出口カバ
ー5f1が、トナー補給容器5に設けられたレール5
h,5h′により挿入方向手前側に移動でき且つ上方向
に退避可能となるように取り付けられている。トナー補
給容器5を装置本体100へ装着する前は、排出口シャ
ッター5f3の第2開口5f3bが第1開口5f5に対
し90°位相がずれた第1の位置にあり、第1開口5f
5は排出口シャッター5f3により塞がれている。な
お、押さえ部材5f2には引張りばね67の一端を係合
させるためのカギ部5f2gを設けており、排出口カバ
ー5f1は引張りばね67により、押さえ部材5f2を
覆う第一位置に付勢されている(図6参照)。
【0109】次にトナー補給容器5を装置本体100へ
挿抜するときの動作について説明する。
【0110】図8を用いて説明したように装置本体10
0側にはトナー補給容器5の挿入経路上に凸部68が形
成されており、トナー補給容器5を挿入するとこの凸部
68が排出口カバー5f1の前端面に当接する。更に、
トナー補給容器5を引張りコイルばね67のばね力に抗
して挿入すると、排出口カバー5f1はトナー補給容器
5に形成されたレール5h,5h′に導かれ、見かけ上
トナー補給容器5の挿入方向後側へ移動するとともに上
方に退避する。
【0111】図10は本実施例におけるプロセスカート
リッジ1上面部の斜視図である。トナー補給容器5から
供給されるトナーの補給部である補給開口部1bには、
補給口1b1が形成されている。補給口1b1はトナー
補給容器5から供給されるトナーが落下して通過する通
路をなす貫通穴である。補給口1b1には、補給口1b
1と同形状の開口を有する弾性体よりなるシール部材1
e3を設けてあり、補給口1b1の周囲からトナーが洩
れるのを防止している。また、シール部材1e3の横に
は、トナー補給容器5に備えられた排出口シャッター5
f3を回転させるための二本のガイドピン1e4が配設
されている。補給口1b1は略平行四辺形状の貫通穴で
あり、対向する一組の辺を長手方向に平行に配置し、そ
の周囲を覆うようにシール部材1e3を設けている。シ
ール部材1e3は、トナー補給容器5の押さえ部材5f
2と接触した際にシール性を保つためのものであり、弾
性を有するのみならず、トナーの拭き取り性能が高く、
摺動抵抗の低いものが望ましい。シール部材1e3とし
ては、例えば、テフロン(登録商標)フェルトやテフロ
ンパイル,ウレタンフォーム又は静電植毛等を用いるこ
とができる。
【0112】図11は排出口シャッター5f3の動作状
態を示した図であり、図11(a)〜(c)は装置本体
100内にあらかじめトナー補給容器5が装着されてお
り、ここにプロセスカートリッジ1が挿入されるときの
状況を示した状態遷移図である。また、図11(d)〜
(f)は装置本体100内にあらかじめプロセスカート
リッジ1が装着されており、ここにトナー補給容器5が
挿入されるときの状態を示した状態遷移図である。
【0113】図11の(d)〜(f)に示すように既に
プロセスカートリッジ1が装置本体100に装着されて
いる場合は、ガイドピン1e4は不動とされている。ト
ナー補給容器5を図示矢印方向に挿入すると、プロセス
カートリッジ1に形成された手前側のガイドピン1e4
と排出口シャッター5f3に設けられたスリット5f3
cが係合する(図11(d))。この状態では、第2開
口5f3bは第1開口5f5に対して90°の位相をな
しているため、第1開口5f5は排出口シャッター5f
3により塞がれた状態である。
【0114】更に、トナー補給容器5を挿入すると排出
口シャッター5f3は回転中心5f3aを中心にβ方向
に回転を開始し(図11(e))、完全に装着位置まで
挿入されると、排出口シャッター5f3は図11(f)
に示す位置まで回転し、トナー補給容器5に形成された
第1開口5f5と排出口シャッター5f3に形成された
第2開口5f3bが一致し、トナーの排出が可能とな
る。
【0115】同様に図11の(a)〜(c)に示すよう
に、すでにトナー補給容器5が装置本体100に装着さ
れている場合には、排出口シャッター5f3は不動の位
置で回転可能となっている。そして、プロセスカートリ
ッジ1を図示矢印方向に挿入すると、プロセスカートリ
ッジ1に形成された奥側のガイドピン1e4と排出口シ
ャッター5f3に設けられたスリット5f3cが係合す
る(図11(a))。この状態では、第2開口5f3b
は第1開口5f5に対して90°の位相をなしているた
め、第1開口5f5は排出口シャッター5f3により塞
がれた状態である。
【0116】更に、プロセスカートリッジ1を挿入する
と排出口シャッター5f3は回転中心5f3aを中心に
α方向に回転を開始し(図11(b))、完全に装着位
置まで挿入されると、排出口シャッター5f3は図11
(c)に示す位置まで回転し、トナー補給容器5に形成
された第1開口5f5と排出口シャッター5f3に形成
された第2開口5f3bが一致し、トナーの排出が可能
となる。
【0117】なお上記図11(c)及び(f)の状態に
おいてトナー補給容器5に形成された第1開口5f5と
プロセスカートリッジ1に形成された補給口1b1の位
置が一致している事は言うまでもない。
【0118】また、押さえ部材5f2は、前述したよう
にトナー補給容器5の底板5iに対し若干の上下動及び
傾斜動が許容された構造で取り付けられているため、挿
入時にはプロセスカートリッジ1のシール部材1e3
(図10参照)の形状に倣って密着しながら挿入され、
トナーが容器外に飛散することがない。
【0119】一方、排出開口部5fのトナー漏れ防止構
成が排出口シャッター5f3だけの場合には、排出口シ
ャッター5f3の第2開口5f3bの壁面についたトナ
ーの漏れを完全に防ぐことはできない。また、排出口カ
バー5f1だけの場合、ユーザーの誤動作等によって排
出口カバー5f1を開放位置へ移動させてしまいトナー
洩れを起す可能性がある。
【0120】しかし、上述してきたように排出口シャッ
ター5f3と排出口カバー5f1を設けることにより、
トナー漏れ防止手段を二重構造とすることで、第2開口
5f3bの壁面に付いたトナーは排出口カバー5f1に
よって外部に漏れることもなく、また、排出口シャッタ
ー5f3を回転駆動するための係合部であるスリット5
f3cは排出口カバー5f1によって覆われているので
誤動作等によって排出開口部5fが開放されてしまう恐
れもない。
【0121】図12は本実施例における新品時のトナー
補給容器5の排出口シャッター5f3及び排出口カバー
5f1が閉じた状態、図13は排出口シャッター5f3
及び排出口カバー5f1が開いた状態を底面奥側から見
た部分拡大図の斜視図である。また、同図において視認
性のため、排出口カバー5f1、押さえ部材5f2、排
出口シャッター5f3を長手方向で切断して示してい
る。
【0122】図12に示すようにトナー補給容器5が新
品のときは、排出口カバー5f1及び排出口シャッター
5f3が閉じた状態で、排出開口部5fの第1開口5f
5の周囲部はシール部材5f6によって覆われてシール
板5f7が接着されている。シール板5f7の第3開口
5f7aの表面は引き剥がし可能な可撓性のテープ部材
5f4によって密閉されている。テープ部材5f4はシ
ール板5f7とシール部材5f8(図16参照)との間
に配置されており、一端5f4aをトナー補給容器5の
底板5iに固定して図12に示すように第3開口5f7
aの周りに剥離可能に接着又は溶着して第3開口5f7
aを封止し、折り曲げ部5f4bで折り返して第3開口
5f7aを封した部分に重ね、他端5f4cを排出口カ
バー5f1に固定している。
【0123】前述したように装置本体100にトナー補
給容器5を挿入すると排出口カバー5f1はレール部5
h,5h′に沿って移動し開放されるので、図13に示
すようにテープ部材5f4は折り返し部より引き剥がさ
れ、第3開口5f7aが開封される。なお、一端開封さ
れたテープ部材5f4は、排出口カバー5f1が閉じた
位置に再度戻った場合にも、シール板5f7とシール部
材5f8との間に戻ることはない。
【0124】このような構成を採用することで、トナー
補給容器5は製造されて物流を経てユーザー又はサービ
スマンにより装置本体100に挿入されるまで、第3開
口5f7aがテープ部材5f4により密閉されているた
め衝撃や過大な振動が加わっても外部にトナーが漏れる
ことはない。
【0125】さらに、本構成においてテープ部材5f4
は装置本体100にトナー補給容器5を挿入する動作の
みで自動的に引き剥がされるため、ユーザーの操作性を
損なわないばかりか前述したようにテープ部材5f4を
引き剥がす機能を持つ排出口カバー5f1の軌跡はレー
ル部5h,5h′によって規制されているため、テープ
部材5f4を引き剥がす際、想定外の方向にテープ部材
5f4を引っ張ることにより、テープ部5f4周囲の部
品を破損したり、テープ部材5f4の引き剥がし力が重
くなることもない。
【0126】以上の通り説明した本発明に関して、以下
に特徴とその効果を簡潔に説明する。 (1)トナー補給容器のトナー排出部に少なくとも第一
位置と第二位置に移動可能なカバー部材を設け、前記第
一位置は前記トナー排出部を覆う位置であり、前記第二
位置はトナー排出部を開放する位置としている。また、
トナー補給容器に前記カバー部材を第一位置から第二位
置に導くレール部を設け、前記カバー部材の係合部と前
記レール部を係合させる。一方前記レール部は少なくと
もトナー補給容器を装置本体に挿入する方向に対して略
平行な第一レール形状と、本発明の現像手段であるプロ
セスカートリッジから退避する第二レール形状を有す
る。前記トナー補給容器を装置本体に挿入する際、前記
カバー部材は前記レール部に沿って移動し、挿入完了状
態においてトナー排出部は開放されるとともに、プロセ
スカートリッジから退避することで、トナー排出部開放
状態における前記カバー部材の収容場所がプロセスカー
トリッジのスペースに影響を及ぼさない。したがって、
プロセスカートリッジ及びトナー補給容器のスペースを
最適化でき、装置本体を小サイズにまとめることができ
る。(2)前記トナー排出部にトナー排出口を開閉する
シャッター部材を有しており、前記シャッター部材には
少なくとも、前記シャッター部材を開閉するための係合
部を有している。前記カバー部材はトナー排出部を覆う
位置である第一位置にあるとき前記シャッター部材の係
合部およびトナー排出部全体を覆うことで前記シャッタ
ー部材に付着したトナーの漏れを防止するとともに、前
記係合部より誤って前記シャッター部材を開けてしまう
という誤動作を防止できる。 (3)トナー排出口を密封する引き剥がし可能なテープ
部材を設けるとともに、前記テープ部材の一端を前記カ
バー部材に固定する。前記カバー部材が装置本体に挿入
されると前記カバー部材の移動に伴って、前記テープ部
材が自動的に引き剥がされ、トナー排出口は開封され
る。ユーザーはトナー補給容器を装置本体に挿入する操
作のみで前記テープ部材が開封されるため操作性に煩わ
しさがないばかりか、前記テープ部材の引き剥がし方向
は前記カバー部材の軌跡によって規制されるため、ユー
ザーが前記テープ部材を想定外の方向に引き剥がそうと
することによる、テープ部周囲の部品破壊や、テープの
引き剥がし力が大きくなってしまうこともない。 (4)実施例において、現像手段であるプロセスカート
リッジは挿抜可能な構成になっており、本構成において
前述したカバー部材が退避する構成はきわめて有効であ
る。具体的には、プロセスカートリッジを挿抜する際、
前述したようにカバー部材が退避しないとプロセスカー
トリッジの補給開口部をカバー部材に対して、退避する
様な構成にする必要があり、この部分が複雑な構成にな
ってしまう。しかし、本発明のようにカバー部材がプロ
セスカートリッジから退避する構成を採用すれば、実施
例で説明したような簡単な構成でトナー補給容器、プロ
セスカートリッジとも挿抜可能な構成にすることが可能
となる。
【0127】
【発明の効果】本発明によれば、トナー補給容器のトナ
ー排出部に備えたカバー部材が現像手段から退避する方
向に移動するため、プロセスカートリッジ及びトナー補
給容器のスペースを最適化でき、装置本体を小サイズに
まとめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるカラー電子写真画像形成装置本
体の縦断面図である。
【図2】本発明に係わるプロセスカートリッジ及びトナ
ー補給容器の縦断面図である。
【図3】本発明に係わる画像形成装置本体の前ドアを開
けた状態の概略を示す斜視図である。
【図4】本発明に係わるプロセスカートリッジの長手方
向の横断面図である。
【図5】本発明に係わるトナー補給容器及びプロセスカ
ートリッジの長手方向の縦断面図である。
【図6】本発明に係わるトナー補給容器の排出口カバー
が閉じた状態を示す斜視図である。
【図7】本発明に係わるトナー補給容器を装置本体に挿
入している状態を示す斜視図である。
【図8】(a)から(c)は、本発明に係わるトナー補
給容器の排出口カバーの動作状態を示す長手側面図であ
る。
【図9】本発明に係わるトナー補給容器の排出開口部を
示す斜視図の部分拡大図である。
【図10】本発明に係わるプロセスカートリッジの斜視
図である。
【図11】(a)から(f)は、本発明に係わるトナー
補給容器の排出口シャッターの動きを示す模式図であ
る。
【図12】本発明に係わるトナー補給容器の排出口カバ
ーが閉じた状態の排出開口部を示す斜視図の部分拡大図
である。
【図13】本発明に係わるトナー補給容器の排出口カバ
ーが開いた状態の排出開口部を示す斜視図の部分拡大図
である。
【図14】本発明に係わるトナー補給容器の排出口カバ
ーの斜視図である。
【図15】本発明に係わるトナー補給容器の排出口カバ
ーを外した状態を示す長手側面図である。
【図16】本発明に係わるトナー補給容器の排出開口部
の縦断面図である。
【図17】本発明に係わるトナー補給容器の押さえ部材
の斜視図である。
【符号の説明】
1…プロセスカートリッジ 1a…フレーム 1Y,1M,1C,1K…プロセスカートリッジ 1b…補給開口部 1b1…補給口 1e3…シール部材 1e4…ガイド
ピン 2…感光ドラム 2a…ドラム軸 2b…ドラムフランジ 2c…軸受ケ
ース 2d…非駆動フランジ 2e…軸受 2f…中心
穴 2g…駆動伝達部 2h…ドラム基体 3a…帯電ローラ 3b…芯金 3c…帯電ローラクリ
ーニング部材 3d…圧縮コイルばね 3e…クリーニ
ングフィルム 3f…支持部材 3g…転写残トナー均
一化手段 3h…トナー帯電制御手段 4…現像装置 4a…現像スリーブ 4a1…ジャーナル部 4b…マ
グネットローラ 4c…規制ブレード 4d…隔壁 4
eA,4eB…撹拌スクリュー 4g…センサー 4h
…現像剤収納部 4k…スペーサ 5…トナー補給容器 5Y,5M,5C,5K…トナー補給容器 5a…スクリュー 5b…撹拌板 5c…撹拌軸 5d
…軸受 5e…駆動カップリング(凹) 5f…排出開
口部 5f1…排出口カバー 5f1a,5f1a′…係合部 5f1b…後部壁 5
f1c…カギ部 5f2…押さえ部材 5f2a…ピン 5f2b…第4開口 5f2c…スリ
ット 5f2d…カギ爪 5f2e…爪 5f2f…腕
部 5f2g…カギ部 5f2h…底面 5f3…排出口シャッター 5f3a…回転中心 5f3b…第2開口 5f3c…
スリット 5f4…テープ部材 5f4a…一端 5f5…第1開口 5f6…第1シール部材 5f7…シール板 5f7a…第3開口 5f8…第2シール部材 5g…枠体 5g1…ガイド部 5h,5h′…レール部 5h1,5h1′…第一レール形状 5h2,5h2′…第二レール形状 5h2a′…突起 5i…底板 5i1…穴部 51Y,51M,51C,51K…露光手段 51a…ポリゴンミラー 51b…結像レンズ 51c
…反射ミラー L…レーザー光 52…記録媒体 53a…給送カセット 53b…給送ローラ 53c…
リタードローラ 53d…給送ガイド 53e,53f
…搬送ローラ 53g…レジストローラ 53h,53
j…排出ローラ 54…中間転写ユニット 54a…中間転写ベルト 54b…駆動ローラ 54c
…従動ローラ 54d…2次転写ローラ 54fY,54fM,54fC,54fK…転写帯電ロ
ーラ 54g…2次転写対向ローラ 55…クリーニングユニット 55a…クリーニングブレード 55b…送りスクリュ
ー 56…定着器 56a…定着ローラ 56b…加圧ローラ 57…トレー 58…前ドア 59…芯決め板 60,61…ガイドレール 62a,62b…駆動カップリング 63,64…支持ピン 65…後側板 66…芯決め軸 67…引張りコイルばね 68…凸部 100…装置本体 a…帯電部 b…露光部 c…現像部 d…転写部。
フロントページの続き (72)発明者 磯部 裕順 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 矢作 高志 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H071 BA04 BA13 BA14 BA23 BA29 BA34 BA35 DA05 DA08 DA15 EA18 2H077 AA02 AA05 AA06 AA09 AA33 CA11 GA04 GA13

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】現像剤及び現像手段によって現像剤像を形
    成する電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能であ
    り、 現像剤を収容する現像剤収容部と、 現像剤から現像剤を排出する排出部と、を有する現像剤
    補給容器において、 前記排出部を覆う第一位置と、前記排出部を開放する第
    二位置に移動可能なカバー部材と、該カバー部材に配設
    された係合部と、 前記係合部が係合して、前記カバー部材を第一位置及び
    第二位置に案内するレール部と、を有し、 前記カバー部材は、前記現像剤補給容器を電子写真画像
    形成装置本体へ着脱する動作に連動して移動し、 前記レール部は前記カバー部材を少なくとも前記装着動
    作時の装着方向に略平行方向に案内する第一形状と、前
    記現像手段から退避する方向に案内する第二形状の2つ
    の形状を有することを特徴とする現像剤補給容器。
  2. 【請求項2】前記排出部は、現像剤収容部内の現像剤を
    排出するための排出口を有し、 前記排出部には、前記排出口を開閉するシャッター部材
    を備えており、 前記シャッター部材は前記カバー部材が第一位置にある
    ときには、カバー部材によって覆われていることを特徴
    とする請求項1に記載の現像剤補給容器。
  3. 【請求項3】前記現像剤補給容器は、前記排出口を封止
    する引き剥がし可能なテープ部材を有し、 前記テープ部材の一端が前記カバー部材に固定されてい
    ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像
    剤補給容器。
  4. 【請求項4】電子写真感光ドラムと、該電子写真感光ド
    ラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するた
    めの現像手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可
    能な電子写真画像形成装置本体に対して、着脱可能な現
    像剤補給容器において、 現像剤を収容するための現像剤収容部と、 現像剤収容部から現像剤を排出する排出部と、 前記排出部を覆う第一位置と、前記排出部を開放する第
    二位置に移動可能なカバー部材とを有し、 前記カバー部材は、前記現像剤補給容器を電子写真画像
    形成装置本体へ装着する動作に連動して、前記プロセス
    カートリッジから離れる方向に移動可能であることを特
    徴とする現像剤補給容器。
  5. 【請求項5】電子写真感光ドラムと、該電子写真感光ド
    ラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するた
    めの現像手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可
    能な電子写真画像形成装置本体に対して、着脱可能な現
    像剤補給容器において、 現像剤を収容するための現像剤収容部と、 現像剤収容部から現像剤を排出する排出部と、 前記排出部を覆う第一位置と、前記排出部を開放する第
    二位置に移動可能なカバー部材とを有し、 前記第一位置は、前記第二位置よりもプロセスカートリ
    ッジ装着位置に近接していることを特徴とする現像剤補
    給容器。
  6. 【請求項6】現像剤及び現像手段によって記録媒体上に
    画像を形成する電子写真画像形成装置に着脱可能であ
    り、 現像剤を収容する現像剤収容部と、 現像剤収容部内の現像剤を排出するための排出口と、該
    排出口を開閉するシャッター部材を備え、 前記シャッター部材を覆うことが可能なカバー部材を備
    えたことを特徴とする現像剤補給容器。
  7. 【請求項7】前記現像剤収容部には、現像剤、又は現像
    剤及びキャリアを収容していることを特徴とする請求項
    1から6のいずれか1つに記載の現像剤補給容器。
  8. 【請求項8】電子写真感光ドラムと、該電子写真感光ド
    ラムに形成された静電潜像を現像剤を用いて現像するた
    めの現像手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可
    能な電子写真画像形成装置において、 現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部内の
    現像剤を排出するための排出口と、該排出口を開閉する
    シャッター部材を備え、該シャッター部材を覆うことが
    可能なカバー部材を備えた現像剤補給容器が着脱可能で
    あることを特徴とする電子写真画像形成装置。
  9. 【請求項9】前記現像剤補給容器が着脱される際に、前
    記カバー部材を移動させ且つ前記シャッター部材を開閉
    させる機構を有することを特徴とする請求項8に記載の
    電子写真画像形成装置。
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