JP2006208988A - Development unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像ユニット、特に、外部からトナーを供給する方式のフルカラーの画像形成処理装置に用いられる現像ユニットに関する。 The present invention relates to a developing unit, and more particularly to a developing unit used in a full-color image forming apparatus of a system that supplies toner from the outside.
電子写真方式による画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの周辺に、帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニング装置等が設けられている。また、感光体ドラムの転写材下流側には定着装置が設けられている。このような画像形成装置では、まず、帯電器により感光体ドラムの表面が一様に帯電される。その後、画像情報に基づき、露光器によって感光体ドラムが露光され、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置によって現像される。ここで、フルカラー画像形成装置の場合は、シアン現像剤、マゼンタ現像剤、イエロー現像剤、ブラック現像剤をそれぞれ収容する4つ現像ユニットが設けられ、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4つの色のトナー画像が現像される。その後、現像されたトナー画像は、転写装置により転写材上に転写され、さらに定着装置により定着されて排出部に排出される。感光体ドラムに残留した残留現像剤は、クリーニング手段によりクリーニングされる。 In an electrophotographic image forming apparatus, a charger, an exposure device, a developing device, a transfer device, a cleaning device, and the like are provided around a photosensitive drum as an image carrier. A fixing device is provided on the downstream side of the transfer material of the photosensitive drum. In such an image forming apparatus, first, the surface of the photosensitive drum is uniformly charged by the charger. Thereafter, based on the image information, the photosensitive drum is exposed by the exposure device, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum. This electrostatic latent image is developed by a developing device. Here, in the case of a full color image forming apparatus, there are provided four developing units each containing a cyan developer, a magenta developer, a yellow developer, and a black developer, and four colors of cyan, magenta, yellow, and black, respectively. The toner image is developed. Thereafter, the developed toner image is transferred onto a transfer material by a transfer device, further fixed by a fixing device, and discharged to a discharge portion. Residual developer remaining on the photosensitive drum is cleaned by a cleaning unit.
このような画像形成過程において、現像に伴い現像ユニット内に収容されているトナーが消費されるので、トナーを供給することが必要である。画像形成に伴い消費されたトナーを供給する構成として、特開平10−198149号公報に示されるように、現像ユニットの外部にトナーコンテナを設け、外部からトナーの供給を行うようにした構成が提供されている。この公報に記載の現像装置では、トナーを供給したい色ごとにトナー供給パイプを現像装置に進入させてトナー供給を行っている。
特開平10−198149号公報に記載の現像装置のように、トナーを供給したい色ごとにその色に対応したトナー供給パイプを駆動させる場合は、それぞれの色ごとにトナー供給パイプの駆動機構を設けなければならず、駆動機構の部品数が多くなり構造が複雑になる。さらに、部品数が多くなることから、駆動機構の制御の信頼性も低下する。 When a toner supply pipe corresponding to a color to be supplied is driven for each color to which toner is to be supplied as in the developing device described in JP-A-10-198149, a drive mechanism for the toner supply pipe is provided for each color. Therefore, the number of parts of the drive mechanism increases and the structure becomes complicated. Furthermore, since the number of parts increases, the reliability of control of the drive mechanism also decreases.
本発明の課題は、トナー供給パイプの駆動機構の構造を簡単にし、制御しやすくすることにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to simplify the structure of a drive mechanism for a toner supply pipe and make it easier to control.
請求項1に係る現像ユニットは、複数の容器本体と、複数のトナー供給部材と、駆動装置と、シャッタ機構とを備えている。複数の容器本体は、それぞれ内部に各色に対応した現像ローラを有している。複数のトナー供給部材は、複数の容器本体に対応して設けられ、それぞれがトナー供給口を有し対応する容器本体にトナーを供給する。駆動装置は、複数のトナー供給部材のトナー供給口が、容器本体内に位置し得るトナー供給位置と、容器本体外に位置する待避位置とを取り得るように、複数のトナー供給部材を同時に移動させるための装置である。シャッタ機構は、トナー供給部材が、トナー供給位置に位置しかつ容器本体内に位置しているときにトナー供給口を開状態とし、待避位置及びトナー供給位置であって容器本体外に位置しているときにトナー供給口を閉状態とする機構である。 A developing unit according to a first aspect includes a plurality of container bodies, a plurality of toner supply members, a driving device, and a shutter mechanism. Each of the plurality of container main bodies has a developing roller corresponding to each color. The plurality of toner supply members are provided corresponding to the plurality of container main bodies, each of which has a toner supply port and supplies toner to the corresponding container main body. The driving device simultaneously moves the plurality of toner supply members so that the toner supply ports of the plurality of toner supply members can take a toner supply position that can be located inside the container body and a retracted position that is located outside the container body. It is a device for making it. The shutter mechanism opens the toner supply port when the toner supply member is located at the toner supply position and within the container main body, and is located at the retracted position and the toner supply position outside the container main body. In this mechanism, the toner supply port is closed when the toner is being supplied.
この装置では、トナー供給の際には、複数のトナー供給部材が駆動装置によってトナー供給位置に移動させられる。そして、トナー供給位置に位置しかつ容器本体内部に位置するトナー供給部材のトナー供給口のみが、シャッタ機構によって開状態となり、トナーが供給される。また、待避位置にあるトナー供給部材、及びトナー供給位置であって容器本体外に位置するトナー供給部材については、トナー供給口はシャッタ機構によって閉じられている。 In this apparatus, when supplying toner, a plurality of toner supply members are moved to a toner supply position by a driving device. Only the toner supply port of the toner supply member located at the toner supply position and inside the container main body is opened by the shutter mechanism, and the toner is supplied. Further, the toner supply port is closed by the shutter mechanism for the toner supply member at the retracted position and the toner supply member at the toner supply position and outside the container main body.
ここでは、各色に対応して設けられたトナー供給部材のそれぞれを駆動させるのではなく、複数のトナー供給部材を同時に駆動するため、トナー供給部材の駆動機構及びその制御が容易になる。 Here, each of the toner supply members provided corresponding to each color is not driven, but a plurality of toner supply members are driven at the same time, so that the toner supply member drive mechanism and its control become easy.
請求項2に係る現像ユニットは、請求項1の現像ユニットにおいて、複数の容器本体のそれぞれは、対応するトナー供給部材のトナー供給口が容器本体内へ進入可能な進入口を有するとともに、対応するトナー供給部材以外のトナー供給口が前記容器本体内に進入するのを避けるための凹部を有する。 A developing unit according to a second aspect is the developing unit according to the first aspect, wherein each of the plurality of container main bodies has an inlet through which a toner supply port of a corresponding toner supply member can enter the container main body, and corresponds. A recess is provided to prevent the toner supply port other than the toner supply member from entering the container body.
ここでは、複数の容器本体のそれぞれには、トナー供給部材が進入可能な進入口と、トナー供給部材が容器本体の内部に進入するのを避けるための凹部とが形成されている。したがって、トナー供給時には複数のトナー供給部材のすべてが駆動されてトナー供給位置に移動するが、トナーを供給すべき容器本体にのみトナー供給部材が進入口から容器本体内部に進入し、シャッタ機構によりトナー供給口が開かれる。一方、他のトナー供給部材は、容器本体の凹部に入り込む。したがって、他のトナー供給部材はトナー供給位置に位置しているものの、容器本体外であるので、トナー供給口は閉じられている。 Here, each of the plurality of container main bodies is formed with an entrance through which the toner supply member can enter and a recess for avoiding the toner supply member from entering the inside of the container main body. Accordingly, when supplying toner, all of the plurality of toner supply members are driven and moved to the toner supply position. However, the toner supply member enters the inside of the container body only from the entrance to the container body to which the toner is to be supplied, and is released by the shutter mechanism. The toner supply port is opened. On the other hand, the other toner supply members enter the recesses of the container body. Therefore, although the other toner supply members are located at the toner supply position, they are outside the container main body, so that the toner supply port is closed.
請求項3に係る現像ユニットは、請求項1または2の現像ユニットにおいて、容器本体は、進入口としてのスリットを有する弾性部材を有している。ここでは、トナー供給部材が容器本体内へ進入しやすく、しかも内部のトナーが外部に漏れるのを防止することができる。したがって、容器本体側のシャッタ構成が簡単になる。 A developing unit according to a third aspect is the developing unit according to the first or second aspect, wherein the container body has an elastic member having a slit as an entrance. Here, the toner supply member can easily enter the container body, and the internal toner can be prevented from leaking to the outside. Therefore, the shutter configuration on the container body side is simplified.
請求項4に係る現像ユニットは、請求項1から3のいずれかの現像ユニットにおいて、トナー供給部材がトナー供給位置に移動したことを検知する検知装置をさらに備え、トナー供給部材がトナー供給位置に移動した際に、駆動装置による駆動を停止する制御部を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, the development unit according to any one of the first to third aspects further includes a detection device that detects that the toner supply member has moved to the toner supply position, and the toner supply member is at the toner supply position. It has a control part which stops the drive by a drive device, when moving.
請求項5に係る現像ユニットは、請求項1から4のいずれかの現像ユニットにおいて、駆動装置は、トナー供給部材がトナー供給位置に位置した際に、駆動装置によるトナー供給部材の駆動を遮断するためのクラッチを有している。 According to a fifth aspect of the present invention, in the development unit according to any one of the first to fourth aspects, the driving device cuts off the driving of the toner supply member by the driving device when the toner supply member is located at the toner supply position. Have a clutch for.
この装置では、トナー供給部材がトナー供給位置に移動した際にクラッチによって動力の伝達が遮断される。このため、駆動源の負担が軽減される。 In this apparatus, when the toner supply member moves to the toner supply position, power transmission is interrupted by the clutch. For this reason, the burden on the drive source is reduced.
請求項6に係る現像ユニットは、請求項5の現像ユニットにおいて、トナー供給部材がトナー供給位置に位置した際に、トナー供給部材の移動を規制する位置保持機構をさらに備えている。 According to a sixth aspect of the present invention, the developing unit of the fifth aspect further includes a position holding mechanism for restricting the movement of the toner supply member when the toner supply member is positioned at the toner supply position.
この装置では、トナー供給部材がトナー供給位置に位置すると、位置保持機構によって移動が規制される。したがって、クラッチによって駆動装置からの駆動を遮断しても、トナー供給部材の位置を保持できる。 In this apparatus, when the toner supply member is located at the toner supply position, the movement is restricted by the position holding mechanism. Therefore, the position of the toner supply member can be maintained even if the drive from the drive device is interrupted by the clutch.
請求項7に係る現像ユニットは、請求項6の現像ユニットにおいて、駆動装置は、トナー供給部材を待避位置に付勢する付勢部材と、トナー供給が終了した際に位置保持機構の保持を解除する解除手段とを有している。
The developing unit according to
この装置では、トナーの供給が終了すると、位置保持機構によるトナー供給部材の保持が解除される。そして、トナー供給部材は、付勢部材によって待避位置に移動する。 In this apparatus, when the toner supply is completed, the holding of the toner supply member by the position holding mechanism is released. The toner supply member is moved to the retracted position by the urging member.
請求項8に係る現像ユニットは、請求項7の現像ユニットにおいて、解除手段は、装置の電源が切られた際に位置保持機構の保持を解除する。ここでは、トナー供給の際に、電源が切られると、解除手段によってトナー供給部材の保持が解除される。これにより、トナー供給部材は付勢部材によって待避位置に移動する。したがって、トナー供給部材が容器本体内に進入したまま装置が起動されることが防止される。 The developing unit according to an eighth aspect is the developing unit according to the seventh aspect, wherein the release means releases the holding of the position holding mechanism when the power of the apparatus is turned off. Here, when the power is turned off at the time of toner supply, the holding of the toner supply member is released by the release means. As a result, the toner supply member is moved to the retracted position by the urging member. Therefore, it is possible to prevent the apparatus from being activated while the toner supply member enters the container body.
請求項9に係る現像ユニットは、請求項8の現像ユニットにおいて、複数の容器本体を保持するとともに、回転することによって各容器本体を所定の位置に位置させる回転枠をさらに備えている。 A developing unit according to a ninth aspect is the developing unit according to the eighth aspect, further comprising a rotating frame for holding the plurality of container main bodies and for positioning each container main body at a predetermined position by rotating.
ここでは、容器本体が回転枠に保持されている。したがって、トナー供給の際に電源が切られ、再度起動された場合、回転枠が回転する場合がある。このとき、トナー供給部材が容器本体内部に進入したまま回転枠が回転すると、各部が損傷するおそれがある。 Here, the container main body is held by the rotating frame. Accordingly, when the toner is supplied and the power is turned off and the apparatus is restarted, the rotating frame may rotate. At this time, if the rotating frame rotates while the toner supply member enters the inside of the container main body, each part may be damaged.
そこで本装置では、電源が切れら他場合は、前述のように付勢部材によってトナー供給部材を待避位置に待避させ、容器本体外に位置させるようにしている。 Therefore, in this apparatus, when the power is turned off, the toner supply member is retracted to the retracted position by the biasing member as described above, and is positioned outside the container main body.
請求項10に係る現像ユニットは、請求項1から9のいずれかの現像ユニットにおいて、トナー供給部材は、先端部に内側開口を有する内筒と、内筒の外周部に内筒と相対回転自在に設けられ先端部側面に外側開口を有する外筒とを有し、容器本体内に進入した際に内筒の内側開口と外筒の外側開口の少なくとも一部を一致させ、先端部が容器本体の外部に位置したときに内側開口と外側開口とをずれた位置に位置させるためのシャッタ機構を有している。 According to a tenth aspect of the present invention, in the developing unit according to any one of the first to ninth aspects, the toner supply member is rotatable relative to the inner cylinder having an inner opening at the tip and the inner cylinder at the outer peripheral portion of the inner cylinder. An outer cylinder having an outer opening on the side surface of the distal end portion, and when entering the container body, the inner opening of the inner cylinder and at least a part of the outer opening of the outer cylinder are matched, and the distal end portion is the container body And a shutter mechanism for positioning the inner opening and the outer opening at positions shifted from each other.
この装置では、トナー供給パイプがトナー供給位置に移動すると内筒の開口と外筒の開口が一致してトナーが供給でき、それ以外の時は、内筒の開口と外筒の開口が一致せずトナーが外部に漏れない。 In this apparatus, when the toner supply pipe moves to the toner supply position, the opening of the inner cylinder and the opening of the outer cylinder coincide with each other to supply the toner. In other cases, the opening of the inner cylinder and the opening of the outer cylinder coincide with each other. Toner does not leak outside.
本発明では、トナー供給部材の駆動機構が簡単になり、その制御も容易になる。 In the present invention, the driving mechanism of the toner supply member is simplified and the control thereof is facilitated.
図1に本発明の一実施形態によるフルカラーの画像形成装置としてのカラープリンタ1を示す。なお、この図1は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
FIG. 1 shows a
[全体構成]
このカラープリンタ1は、図示しないコンピュータ等に接続されており、コンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。また、このカラープリンタ1は、図1において右側がオペレータの操作する側であり、以下では、図1における装置の右側を手前側、左側を奥側とする。
[overall structure]
The
カラープリンタ1は、感光体ドラム2と、回転現像装置3と、レーザユニット4と、トナー収容部5と、トナー供給装置6と、中間転写ベルト7と、2次転写ローラ8と、定着装置9とを有している。
The
[感光体ドラム]
感光体ドラム2は、表面に静電潜像が形成されるものであり、装置のほぼ中央に回転自在に設けられ、その回転軸は装置の手前側から見て横方向に延びるように、すなわち図1の紙面に対して垂直に延びるように設けられている。感光体ドラム2の上部には、感光体ドラム2の表面を一様に帯電するための帯電ローラ10が設けられている。また感光体ドラム2の側方には、感光体ドラム2の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置11が設けられている。
[Photosensitive drum]
The
[回転現像装置]
回転現像装置3は、感光体ドラム2に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体ドラム2に隣接して、中心が感光体ドラム2の中心とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。この回転現像装置3は、回転枠15と、4色のトナーに対応して設けられ回転枠15に支持された4つの現像器16とを有している。回転枠15は、感光体ドラム2の回転軸と平行な軸の回りに回転自在な円筒形状であり、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転させられるようになっている。また、回転枠15は、回転軸の中心から放射状に延びる仕切枠によって円周方向に4等分された4つの区画を有しており、各区画にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つのトナー色に対応した現像器16が配置されている。
[Rotating development device]
The
各現像器16は、それぞれほぼ同様の構成であり、感光体ドラム2に対向配置可能な現像ローラや、トナー攪拌用の攪拌ローラ等が設けられている。4つの現像器16のうちの1つを図2に示す。ここで、本実施形態では、トナー収容部(後述)が現像器16とは別に離れて設けられているので、トナー収容部からトナーを現像器16の内部に供給するために、現像器16のケース(容器本体)17に、図2に示すようなトナー供給部18が設けられている。このトナー供給部18は、ケース17の一部に開口を形成するとともに、この開口にスリット18aが形成された弾性部材を固定してなるものである。図2に示す現像器16は、イエローに対応した現像器であり、したがって、イエローのトナーを供給する位置にのみトナー供給部としての弾性部材18が形成されており、他の色に対応する供給位置には、それぞれ同形状の凹部17aが形成されている。
Each developing
[レーザユニット]
レーザユニット4は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム2を走査露光するものであり、感光体ドラム2の上方で、かつ回転現像装置3の回転軸より装置奥側に配置されている。正確には、レーザユニット4の前端(レーザ光が発射される側の端部)が、回転現像装置3の回転軸のほぼ真上に位置し、後端側に行くにつれて下方に傾斜し、後端は回転現像装置3の上端部よりは下方に位置している。なお、レーザユニット4の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有している。また、レーザユニット4のレーザ光路の前方には、反射ミラー20が設けられている。したがって、図1の一点鎖線で示すように、レーザユニット4から発射されたレーザ光は、この反射ミラー20によって屈曲し、回転現像装置3の装置手前側上方を通過し、感光体ドラム2の表面に照射されるようになっている。
[Laser unit]
The laser unit 4 scans and exposes the
[トナー収容部]
トナー収容部5は、回転現像装置3の各現像器16に対して供給するトナーを収容する部分であり、感光体ドラム2の上方で、かつレーザユニット4と対向する側(装置手前側)に配置されている。このトナー収容部5は、図5に示すように、横方向(図1の紙面垂直方向)に並べて配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのそれぞれの各色のトナーを収容する4つの収容部を有している。また、このトナー収容部5は、装置の手前側に取り出しが可能となっている。
[Toner container]
The toner
[トナー供給装置]
トナー供給装置6は、トナー収容部5に収容された各色のトナーを、対応する現像器16に供給するためのものであり、感光体ドラム2の上方において、レーザユニット4とトナー収容部5との間のスペースに配置されている。このトナー供給装置6は、図3及び図4に示すように、上下方向に移動可能な4つのトナー供給パイプ25と、トナー収容部5の各色のトナーを収容している部分と対応するトナー供給パイプ25とを連結する4つの搬送パイプ26と、4つのトナー供給パイプ25を同時に上下動させるための駆動機構27とを有している。
[Toner supply device]
The
トナー供給パイプ25は、上下方向に長く、上端が装置手前側に、下端が装置奥側に傾斜している。また、このトナー供給パイプ25は、先端が先細形状となっており、下方に移動した際には、先端が現像器16の弾性部材18に形成されたスリット18aを通って内部に進入可能である。また、トナー供給パイプ25の内部には、トナーを搬送するためのスパイラル部材30が回転可能に設けられている。
The
搬送パイプ26は、トナー供給パイプ25の上下動に追従して移動可能なように、可撓性を有するパイプである。そして、内部には、コイルスプリング31が配置されており、図示しない駆動機構によって回転させられて、これによりトナーが搬送パイプ26内を通ってトナー供給パイプ25側に搬送される。
The
駆動機構27は、トナー供給パイプ25の先端部が、現像器16の内部に位置し得る供給位置と、現像器16の外部に位置する待避位置とを取り得るように、4つのトナー供給パイプ25を同時に移動させるための機構である。この駆動機構27は、モータ(図示せず)と、ギア列70と、クラッチ71と、駆動軸72と、各トナー供給パイプ25の外周部に軸方向に沿って設けられたラック32と、このラック32に噛み合う4つのピニオンギア33とを有している。クラッチ71は、モータとギア列70との間に設けられ、モータの動力を伝達または遮断するためのものである。駆動軸72は、回転現像装置3の回転軸に沿って設けられており、現像器16の長さとほぼ同じ長さを有している。そして、この駆動軸72に4つのピニオンギア33が固定されている。
The
このような駆動機構27によって、4つのトナー供給パイプ25は、同時に、上方の待避位置(図1の実線で示す位置)と、下方で先端部が現像器16の内部に進入した供給位置(図1の二点鎖線で示す位置)とを取り得る。なお、図3に示すように、トナー供給パイプ25が、待避位置(上限位置)に移動したことを検知する上限検知センサ75aと、供給位置に移動したことを検知する下限検知センサ75bとが設けられている。
By such a
また、駆動軸72には、トナー供給パイプ25が供給位置に位置した際に、トナー供給パイプ25の移動を規制する係止機構(位置保持機構)80が設けられている。この係止機構80は、図5に示すように、駆動軸72の端部(図4では示されていない)に設けられており、駆動軸72に固定された第1係止部材81と、ソレノイド82と、ソレノイド82によって回動する第2係止部材83とを有している。第1係止部材81は軸方向と直交する方向に突出する第1係止部81aを有している。ソレノイド82は、電圧を印加することによってロッド84が突出し、電圧が印加されない状態では、内部のスプリングによってロッド84が縮退するように構成されている。また、第2係止部材83は、逆L字形状であり、下端部がソレノイド82のロッド84に回動自在に連結されている。そして、駆動軸72が回転してトナー供給パイプ25が供給位置に位置し、かつソレノイド82に電圧が印加されている状態では、第2係止部材83の上部の第2係止部83aが第1係止部81aに係止可能である。
The
また、この駆動軸72の周囲には、図5に示すように、コイル状の捩りばね85が設けられている。捩りばね85の一端(図示せず)は固定側の部材に係止され、他端は駆動軸72に固定されたばね係止部材86に係止されている。そして、この捩りばね85は、駆動軸72を図5においてA方向に付勢しており、したがって、駆動軸72に駆動力が作用していない状態では、捩りばね85によって駆動軸72はA方向に回転し、トナー供給パイプ25は上方に移動させられるようになっている。
A coiled
次に、図6及び図7を用いて、トナー供給パイプ25の構造を詳細に説明し、併せて本実施形態のシャッタ機構について説明する。
Next, the structure of the
シャッタ機構は、トナー供給パイプ25が、供給位置に位置しかつ現像器16の内部に位置しているときにトナー供給パイプ25のトナー供給口を開状態とし、待避位置及び供給位置であって現像器16の外部に位置しているときにトナー供給口を閉状態とする機構である。このシャッタ機構は以下のようにして構成されている。
The shutter mechanism opens the toner supply port of the
トナー供給パイプ25は、内筒部251と、内筒部251の外周に配置された外筒部252と、外筒部252のさらに外周に配置されたパイプガイド部材100とから構成されている。なお、図6ではパイプガイド部材100は省略して示している。
The
内筒部251と外筒部252とは、相対回転が可能でかつ軸方向の相対移動は不能であり、外筒部252とパイプガイド部材100とは、相対回転が可能でかつ軸方向の相対移動も可能である。また、カラープリンタのフレームにパイプ保持部材104(図4では一部のみを示し、ほぼ半分は省略して示している)が固定されており、パイプガイド部材100は、このパイプ保持部材104にガイドされて上下移動するようになっている。なお、パイプガイド部材100とパイプ保持部材104とは、相対回転が不能でかつ軸方向の相対移動が可能である。
The
パイプガイド部材100は外筒部252の長さより短く、パイプガイド部材100の上端から外筒部252の上部が突出し、さらにパイプガイド部材100の下端から内筒部251及び外筒部252の下部が突出している。そして、外筒部252の上端部には他の部分よりも大径のフランジ252aが形成されており、このフランジ252aの上面がラック32に設けられた押圧部32a(図7参照。図3及び図4では省略している)に当接している。また、フランジ252aとパイプガイド部材100の上端面との間には、スプリング101が設けられている。さらに、パイプガイド部材100の下端部には、他の部分の外径よりも大径のフランジ100aが形成されている。このフランジ100aの外径は、弾性部材18に形成されたスリット18aの長さよりも大きく、かつ現像器16のケース17に形成された凹部17aの直径よりは小さい寸法に設定されている。
The
また、図7に示すように、パイプガイド部材100には、その内部に螺旋溝100bが形成されており、外筒252にはこの螺旋溝100bに係合する突起252bが形成されている。ここで、内筒部251と外筒部252の先端部には、円周方向の一部に開口251a,252aが形成されている。そして、トナー供給パイプ25が上方の待避位置にあるときには、内筒部251の開口251aと外筒部252の開口252aとは一致せず(図6(a):シャッタ閉)、トナーが外部に漏れ出ない。一方、トナー供給パイプ25が下方に移動してパイプガイド部材100のフランジ100aがトナー供給部の弾性部材18に当接し、パイプガイド部材100が停止するとともに、内筒部251及び外筒部252がさらに下方に移動すると、シャッタが開くようになっている。すなわち、外筒部252が突起252bとパイプガイド部材100の螺旋溝100bとの係合によって回転し、内筒部251の開口251aと外筒部252の開口252aとが一致し(図6(b)及び(c):シャッタ開)、内部のトナーが開口251a,252aから現像器16の内部に供給されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
[中間転写ベルト]
中間転写ベルト7は、感光体ドラム2に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム2及びトナー収容部5の下方に配置されている。この中間転写ベルト7は、対向して配置された駆動ローラ35と従動ローラ36との間に掛け渡されている。また、転写ベルト7の感光体ドラム2と対向する部分は、1対の1次転写ローラ37a,37bによって感光体ドラム2に当接するように構成されている。
[Intermediate transfer belt]
The
これらの各構成部材の配置について、より詳細に説明する。駆動ローラ35は、感光体ドラム2と回転現像装置3との接触部のほぼ真下に位置し、その中心は回転現像装置3の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。従動ローラ36は、トナー収容部5の装置手前側の底部に近接して配置されており、その高さ位置はほぼ感光体ドラム2と同じ位置である。この従動ローラ36はバネ38によって駆動ローラ35から離れる側に付勢されており、これにより中間ベルト7に所定の張力が与えられている。また、1次転写ローラ37a,37bは互いに近接して感光体ドラム2の下方に設けられ、これにより、転写ベルト7の所定範囲が感光体ドラム2に当接されている。
The arrangement of these constituent members will be described in more detail. The driving
なお、駆動ローラ35の装置奥側で、回転現像装置3の下方には、転写ベルト7を清掃するためのベルトクリーニング装置40が設けられている。このベルトクリーニング装置40は、駆動ローラ35と対向する位置に設けられ転写ベルト7の表面に摺接するファーブラシ41と、ファーブラシ41の上方にファーブラシ41と接触するように配置されたクリーニングローラ42と、先端がクリーニングローラ42の表面に接触するように配置されたブレード43と、ブレード43の下方に並べて配置された回収スパイラル44とを有している。
A
このクリーニング装置40においては、中間転写ベルト7の付着物はファーブラシ41によって掻き取られ、ファーブラシ41に掻き取られた付着物はクリーニングローラ42に回収される。そして、クリーニングローラ42側に回収された付着物は、ブレード43によってクリーニングローラ42の表面から掻き落とされ、回収スパイラル44によって図示しない回収部に回収される。
In the
[2次転写ローラ]
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に転写された画像を、搬送されてきた用紙に転写するためのものであり、駆動ローラ35の下方に駆動ローラ35と対向するように配置されている。そして、この2次転写ローラ8には、図示しない電圧印加手段によって、用紙に対して、画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
[Secondary transfer roller]
The secondary transfer roller 8 is for transferring the image transferred to the
[定着装置]
定着装置9は、用紙上に転写されたトナーを溶融定着するためのものであり、回転現像装置3の下方で、かつ装置奥側に配置されている。この定着装置9は、ヒータを内蔵する加熱ローラ9aと加熱ローラ9aに圧接する加圧ローラ9bとを有しており、両ローラ間に用紙を挟持して搬送する。
[Fixing device]
The fixing
[排出部]
このプリンタ1では、装置の上部表面、すなわち、レーザユニット4、トナー供給装置6及びトナー収容部5の上方に、画像が形成された用紙を載置するための排出部50が形成されている。この排出部50は、レーザユニット4側(装置奥側)が最も低く、トナー収容部5側(装置手前側)に行くにしたがって徐々に高くなる曲面部と、この曲面部に連続しトナー収容部5の上方に位置する平面部とを有している。
[Discharge part]
In the
[給紙部]
装置の底部には、用紙を収納するとともに収納された用紙を送り出すための給紙部51が設けられている。この給紙部51は、用紙が載置される載置板を有する給紙カセット52と、載置板上の用紙を取り出すための前送りコロ53と、用紙を1枚ずつ搬送路に送り出すためのローラ対からなる重送防止機構54とを有している。そして、給紙カセット52は装置の手前側に引き出すことが可能である。
[Paper Feeder]
At the bottom of the apparatus, there is provided a
[搬送部]
給紙部51と排出部50との間には、用紙を搬送する搬送部が設けられている。搬送部は、給紙部51から2次転写ローラ8に至る第1搬送路55と、2次転写ローラ8から定着装置9に至る第2搬送路56と、定着装置9から排出部50に至る第3搬送路57とを有している。また、定着装置9の出口には、分岐爪58が設けられており、この分岐爪58と第1搬送路55の途中との間には用紙を第1搬送路55に戻すための戻し搬送路59が設けられている。
[Transport section]
Between the
第1搬送路55は、給紙カセット52から送り出された用紙を上方に搬送しつつ搬送方向を逆にするための湾曲路55aと、この湾曲路55aから2次転写ローラ8に至る直線路55bとを有している。これらの搬送路は、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で形成されており、所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。また、直線路55bには用紙の搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対60が配置されている。
The
第2搬送路56は、ほぼ直線的に形成されており、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。また、搬送路の所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。
The
第3搬送路57は、分岐爪58の搬送方向下流側に形成された縦搬送路を有している。すなわち、用紙は、分岐爪58を通過した後は、ほぼ垂直上方に向かって搬送され、排出部50に排出される。この第3搬送路57も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。
The
戻し搬送路59は、分岐爪58の設けられた部分において第3搬送路57から下方に分岐し、定着装置9、第2搬送路56、2次転写ローラ8及びレジストローラ対60の下方を通り、さらに上方に向かう搬送路であり、第1搬送路55のレジストローラ対60の搬送方向上流側に合流している。すなわち、この戻し搬送路59は、第1搬送路55の直線路55b及び第2搬送路56と給紙カセット52との上下方向の間に設けられ、定着装置9を通過した用紙を、2次転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対60のさらに上流側に戻すための搬送路である。この戻し搬送路59も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成され、所定位置には用紙検出用のセンサが設けられている。
The
[給紙トレイ]
トナー収容部5の下方でかつ給紙カセット52の上方には、装置の手前側の側壁を構成するように給紙トレイ65が配置されている。この給紙トレイ65は、下端が第1搬送路55の湾曲路55aの近傍で回動自在(開閉自在)に支持されており、この回動支点65aを中心に、上端を装置手前側に倒すことが可能である。このようにして給紙トレイ65を開いた状態では、給紙トレイ65上に用紙を載置し、この用紙を第1搬送路55の湾曲路55aに給紙することが可能である。
[Paper Tray]
A
[画像形成動作]
次に画像形成動作について簡単に説明する。まず、カラープリンタに電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着部の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタに接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。なお、この画像形成動作中においては、トナー供給パイプ25は上方の待避位置に移動させられている。したがって、レーザ光路はトナー供給パイプ25によって遮られていない。
[Image forming operation]
Next, the image forming operation will be briefly described. First, when the color printer is turned on, various parameters are initialized, and initial settings such as setting the temperature of the fixing unit are executed. When image data is input from a computer or the like connected to the printer and an instruction to start printing is given, an image forming operation is executed as follows. During the image forming operation, the
まず、帯電ローラ10によって感光体ドラム2が帯電される。その後、この感光体ドラム2に対して、レーザユニット4により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体ドラム2には静電潜像が形成される。次に、回転現像装置3が回転されて、対応する色の現像器16が感光体ドラム2に対向させられる。この状態で、感光体ドラム2の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。現像された画像は、中間転写ベルト7に転写される。以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト7上にはフルカラー画像が形成される。なお、感光体ドラム2に残留した残留トナー等は、ドラムクリーニング装置11により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。
First, the
一方で、給紙部51において、給紙カセット52から1枚の用紙が前送りコロ54及び重送防止機構55により取り出され、第1搬送路55を介してレジストローラ対60に搬送される。その後、用紙は、レジストローラ対60から中間転写ベルト7上の画像形成にタイミングを合わせて搬送され、2次転写ローラ8に案内される。2次転写ローラ8は中間転写ベルト7に当接し、2次転写ローラ8に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト7上に形成されたフルカラーの画像が用紙に転写される。この用紙は第2搬送路56を介して定着装置9に案内され、この定着装置9による加熱・加圧によって画像が用紙に定着される。そして、片面印刷の場合は、分岐爪58を介して第3搬送路57に案内され、排出部50に排出される。
On the other hand, in the
また、両面印刷の場合は、定着装置9を通過した用紙は、分岐爪58によって戻し搬送路59側に案内され、再び第1搬送路55に戻される。第1搬送路55に戻された用紙はレジストローラ対60で一旦停止させられる。そして、裏面側の画像が前述の動作と同様の動作で中間転写ベルト7に形成された後、レジストローラ対60で待機していた用紙はタイミングを合わせて2次転写ローラ8側に送られる。その後は前記同様の動作が実行され、分岐爪58を介して第3搬送路57側に案内されて排出部50に排出される。
In the case of duplex printing, the sheet that has passed through the fixing
[トナー供給動作]
現像器16に対してトナーを供給する場合は、回転現像装置3を回転させて、トナーを供給すべき現像器16を図1に示すような供給位置に位置させる。回転現像装置3はこの状態で回転がロックされている。次に駆動機構27によってトナー供給パイプ25を下方に移動させる。すなわち、モータを駆動すると、クラッチ71及びギア列70を介して駆動軸72及びピニオンギア33が回転し、これによりラック32及び押圧部32aが下方に移動する。このため、4つのトナー供給パイプ25が同時に下方に移動する。一方、搬送パイプ26内のコイルスプリング31が回転することによって、トナー収容部5からのトナーがトナー供給パイプ25側に供給されている。
[Toner supply operation]
When supplying toner to the developing
ここで、例えばイエローに対応する現像器(以下、イエロー現像器と記す)16に対してトナーを供給する場合は、イエロー現像器16が図1に示すような供給位置に位置させられているが、このイエロー現像器16は、図2に示すように、図において最も手前側の部分にのみ、スリット18aが形成された弾性部材18が設けられている。そして、この弾性部材18が設けられた位置は、イエローのトナーが供給されているトナー供給パイプ(以下、イエロートナー供給パイプと記す)25と対応する位置である。一方、イエロー現像器16において、他の色のトナーが供給されているトナー供給パイプ25に対応する位置には、凹部17aが形成されている。
Here, for example, when supplying toner to a developing device 16 (hereinafter referred to as a yellow developing device) 16 corresponding to yellow, the yellow developing
以上のような状態で、4つのトナー供給パイプ25が下方に移動してくると、イエロートナー供給パイプ25においては、図7(b)に示すように、その先端部が弾性部材18のスリット18aを通過して内部に進入するとともに、パイプガイド部材100のフランジ100aが弾性部材18に当接する。したがって、この後はパイプガイド部材100の下降が停止させられ、内筒部251及び外筒部252のみがさらに下降する。このとき、パイプガイド部材100の上端面と外筒部252のフランジ252aとの間に設けられたスプリング101が収縮する。
When the four
内筒部251及び外筒部252がさらに下降すると、外筒部252がパイプガイド部材100に対して移動するので、外筒部252の突起252bがパイプガイド部材100の螺旋溝100bに沿って移動し、これにより外筒部252が内筒部251に対して回転することになる。したがって、トナー供給パイプ25の先端が現像器16の内部に進入して供給位置に到達した時点では、図7(c)に示すように、外筒部252の開口252aと内筒部251の開口251aとが一致する。すなわち、シャッタ機構が開く。
When the
また、トナー供給パイプ25が供給位置に到達したことが、下限センサ75bによって検出されると、ソレノイド82に電圧が印加される。すると、ソレノイド82のロッド84が突出し、第2係止部材83が図5において反時計回りに回動する。そして、第2係止部材83の第2係止部83aが駆動軸72に固定された第1係止部材81の第1係止部81aに係止する。この係止の後に、クラッチ71が作動(オフ)し、モータからギア列70への動力が遮断される。ここでは、駆動軸72の第1係止部材81が第2係止部材83によって係止され、その回転、すなわちトナー供給パイプ25の移動が規制されるとともに、駆動軸72は捩りばね85によってトナー供給パイプ25を上方に移動させるように付勢しているので、クラッチ71によって駆動力を遮断しても、トナー供給パイプ25の位置は保持される。
When the
トナーの供給が終了すると、クラッチ71をオフにしたまま、ソレノイド82への電圧の印加を停止する。これにより、ソレノイド82のロッド84は縮退し、第2係止部材83は前述とは逆に回動する。これにより、第2係止部材83の第1係止部材81への係止が解除され、駆動軸72は捩りばね85のばね力によって回転し、トナー補給パイプ25は上方の待避位置に戻る。
When the toner supply is completed, the application of voltage to the
一方、以上のイエロートナーの供給時において、イエロートナー供給パイプ25以外のトナー供給パイプ25は、図8に示すように、イエロー現像器16の凹部17aに進入する。この場合は、パイプガイド部材100のフランジ100aも凹部17aに進入し、移動が規制されない。すなわち、パイプガイド部材100は外筒部252とともに下降し、両者の間に相対移動は生じない。このため、外筒部252は内筒部251に対して回転することはなく、内筒部251の開口251aと外筒部252の開口252aは不一致のままである。すなわち、シャッタは閉じられている。
On the other hand, when supplying the yellow toner described above, the
ここで、トナー供給の際にはトナー供給パイプ25が現像器16の内部に進入しているが、何らかの原因によって電源が切断された場合を考える。電源が切断された後に、再起動されると、初期設定のために回転現像装置3が回転する。このとき、トナー供給パイプ25が現像器16に進入したままであると、現像器16あるいはトナー供給パイプ25が破損するおそれがある。
Here, the
しかし、本実施形態では、電源が切断されると、ソレノイド82に電圧が印加されなくなるので、そのロッド84が縮退し、駆動軸72の係止が解除されて、捩りばね85によって待避位置に戻るようになっている。したがって、何らかの異常によってトナー供給の途中に電源が切断されても、回転現像装置3やトナー供給パイプ25の破損を避けることができる。
However, in this embodiment, when the power is turned off, no voltage is applied to the
1 カラープリンタ
3 回転現像装置
6 トナー供給装置
16 現像器
17 ケース
17a 凹部
18 弾性部座
18a スリット
25 トナー供給パイプ
27 駆動機構
71 クラッチ
81 第1係止部材
82 ソレノイド
83 第2係止部材
251 内筒部
251a,252a 開口
252 外筒部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記複数の容器本体に対応して設けられ、それぞれがトナー供給口を有し対応する前記容器本体にトナーを供給する複数のトナー供給部材と、
前記複数のトナー供給部材のトナー供給口が、前記容器本体内に位置し得るトナー供給位置と、前記容器本体外に位置する待避位置とを取り得るように、前記複数のトナー供給部材を同時に移動させるための駆動装置と、
前記トナー供給部材が、前記トナー供給位置に位置しかつ前記容器本体内に位置しているときに前記トナー供給口を開状態とし、前記待避位置及び前記トナー供給位置であって前記容器本体外に位置しているときに前記トナー供給口を閉状態とするシャッタ機構と、
を備えた現像ユニット。 A plurality of container main bodies each having a developing roller corresponding to each color;
A plurality of toner supply members provided corresponding to the plurality of container main bodies, each having a toner supply port and supplying toner to the corresponding container main body;
The plurality of toner supply members are simultaneously moved so that the toner supply ports of the plurality of toner supply members can take a toner supply position that can be located inside the container body and a retracted position that is located outside the container body. A driving device for causing
When the toner supply member is located at the toner supply position and within the container body, the toner supply port is opened, and the retracted position and the toner supply position are outside the container body. A shutter mechanism that closes the toner supply port when positioned,
Development unit equipped with.
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に移動した際に、前記駆動装置による駆動を停止する制御部を有する、
請求項1から3のいずれかに記載の現像ユニット。 A detection device for detecting that the toner supply member has moved to the toner supply position;
A control unit that stops driving by the driving device when the toner supply member moves to the toner supply position;
The developing unit according to claim 1.
請求項1から9のいずれかに記載の現像ユニット。 The toner supply member includes an inner cylinder having an inner opening at a front end portion, and an outer cylinder provided on an outer peripheral portion of the inner cylinder so as to be relatively rotatable with the inner cylinder and having an outer opening on a side surface of the front end portion. When entering the container body, the inner opening of the inner cylinder and at least a part of the outer opening of the outer cylinder are made to coincide with each other, and the inner opening and the outer opening are positioned when the tip portion is located outside the container body. A shutter mechanism for positioning the
The developing unit according to claim 1.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005023819A JP2006208988A (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Development unit |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
JP2006208988A true JP2006208988A (en) | 2006-08-10 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005023819A Pending JP2006208988A (en) | 2005-01-31 | 2005-01-31 | Development unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006208988A (en) |
-
2005
- 2005-01-31 JP JP2005023819A patent/JP2006208988A/en active Pending
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