JP2006209154A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーが外部に飛散するのを防止可能であるとともに、凝集したトナー等による画質欠陥が発生することのない画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、前記トナー収容容器は、トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部と、前記トナー収容容器側開口部を開閉するトナー収容容器側仕切り部材とを有し、前記画像形成装置本体は、トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、前記トナー供給容器を引き抜くときに前記トナー収容容器側仕切り部材の先端が通過する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有するように構成して課題を解決した。
【選択図】図１

Description

この発明は、電子写真方式を用いた複写機やプリンター等の画像形成装置に関し、特に、トナーカートリッジ等のトナー収容容器からトナー供給部へトナーを供給する開口部を、シャッター部材によって開閉する装置であって、当該シャッター部材に開閉動作に伴ってトナーが外部に漏れるのを防止可能なトナー供給装置を用いた画像形成装置に関するものである。

特開平５−１８１３６２号公報

従来、この種の電子写真方式を用いた複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光体ドラム上に原稿の画像に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置により現像してトナー像とし、当該トナー像を転写用紙上に転写・定着することにより、画像を形成するように構成されている。上記感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置は、現像工程を繰り返すことによって、徐々にトナーが消費されるため、当該現像装置とは別体に構成され、トナーカートリッジを備えたトナー供給装置から、現像装置にトナーを供給するようになっている。

上記トナー供給装置は、トナーカートリッジからトナー供給部へトナーを供給する開口部を、シャッター部材によって開閉するように構成されているとともに、当該シャッター部材の開閉動作は、トナーカートリッジをトナー供給部に装着する際の回転動作や押し込み動作に連動するように構成されている。

ところで、かかるトナー供給装置において、トナーカートリッジをホルダーから取り出す際に、複写機内外にトナーカートリッジ外周面に付着したトナーが飛散するのを防止することを目的として、例えば、特開平５−１８１３６２号公報等に開示された技術が、既に提案されている。

この特開平５−１８１３６２号公報に係る現像装置は、図１７に示すように、トナーカートリッジ２０１外周面のトナー放出用開口Ｂの周囲に、トナーカートリッジ２０１外周面とホルダー２０２の内周面との間をシールするシール部材２０３を設けるように構成されている。このシール部材２０３は、例えば、スポンジ等の弾性体で形成して、トナーカートリッジ２０１外周面に接着剤等で固着される。トナーカートリッジ２０１をトナー放出用開口Ｂを上向きにしてホルダー２０２に挿入した後に反時計回りに回転させるときに、トナー放出用開口Ｂから飛散したトナーをシール部材２０３でシールし、これにより、トナーカートリッジ２０１の外周面とホルダー２０２内周面との間に侵入してトナーカートリッジ２０１の外周面に付着するのを防止するものである。

しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来のトナー供給装置においては、特開平５−１８１３６２号公報に開示されているように、トナーカートリッジ２０１外周面のトナー放出用開口Ｂの周囲に、トナーカートリッジ２０１外周面とホルダー２０２の内周面との間をシールするシール部材２０３を設けるように構成されている。しかし、このように構成した場合でも、トナーカートリッジ２０１をホルダー２０２に脱着する際に、トナーカートリッジ２０１をホルダー２０２に挿入した後に反時計回りに回転させると、トナーカートリッジ２０１の外周面に設けられたシール部材２０２が、トナーカートリッジ２０１からホルダー２０２にトナーを補給するトナー補給経路（開口部）を横切ることになる。そのため、シール部材２０３がトナー補給経路のトナーをすくい取り、このすくい取られたトナーがトナーカートリッジ２０１とホルダー２０２との間に入り込み、トナーカートリッジ２０１をホルダー２０２から引き出す際などに、複写機の内部や外側にトナー飛散を起こすという問題点があった。

なお、かかる問題点は、上記の如くトナーカートリッジ１０４外周面のトナー放出用開口Ｂの周囲に、トナーカートリッジ２０１外周面とホルダー２０２の内周面との間をシールするシール部材２０３を設けた場合に限らず、トナーカートリッジ２０１からホルダー２０２にトナーを供給する開口部に、当該開口部を開閉するシャッター部材を設けたトナー供給装置においても、同様に発生する。

また、トナー漏れを一層効果的に防止するため、トナーカートリッジ２０１外周面とホルダー２０２の内周面との間を、シール部材２０３によって強くするシールするように構成した場合には、上述したように、シール部材２０３がトナー補給経路（開口部）を横切る際に、当該シール部材２０３によってすくい取られたトナーが、シール部材２０３によって圧縮され、凝集して粗大粒子となり、この粗大粒子となったトナーがトナー供給装置から現像装置へと供給されて、白抜け等の画質欠陥をもたらしたり、トナーカートリッジ２０１の脱着時に当該トナーカートリッジ２０１がシール部材２０３と強く擦れ、シール部材２０３がちぎれてしまい、トナー供給装置内に混入して、やはり画質に欠陥をもたらすという問題点があった。

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、トナーが外部に飛散するのを防止可能であるとともに、凝集したトナー等による画質欠陥が発生することのない画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、
トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
前記トナー収容容器は、
トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部と、
前記トナー収容容器側開口部を開閉するトナー収容容器側仕切り部材とを有し、
前記画像形成装置本体は、
トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
前記トナー供給容器を引き抜くときに前記トナー収容容器側仕切り部材の先端が通過する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有すること
を特徴とする画像形成装置である。

また、請求項２に記載された発明は、
トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
前記トナー収容容器は、
トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部と、
前記トナー収容容器側開口部を開閉するトナー収容容器側仕切り部材とを有し、
前記画像形成装置本体は、
トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
前記トナー収容容器側仕切り部材が閉じたときに前記トナー収容容器側仕切り部材の先端が位置する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有する
ことを特徴とする画像形成装置である。

さらに、請求項３に記載された発明は、
トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
前記トナー収容容器は、
トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部を有し、
前記画像形成装置本体は、
トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
前記画像形成装置本体側開口部を開閉する画像形成装置側仕切り部材と、
前記画像形成装置側仕切り部材が閉じたときに前記画像形成装置側仕切り部材の先端が位置する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有する
ことを特徴とする画像形成装置である。

この発明によれば、トナーが外部に飛散するのを防止可能であるとともに、凝集したトナー等による画質欠陥が発生することのない画像形成装置を提供することができる。

以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのカラー電子写真複写機を示すものである。
図２において、１はカラー電子写真複写機の本体を示すものであり、このカラー電子写真複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る原稿読取装置４が配設されている。この原稿読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及び結像レンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して、この画像読取素子１１によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。

上記原稿読取装置４によって読み取られた原稿２の色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１２に送られ、この画像処理装置１２では、原稿２の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。

そして、上記の如く画像処理装置１２で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データとしてＲＯＳ１３（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１３では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。なお、上記カラー電子写真複写機は、プリンターとしても機能するように構成されており、当該カラー電子写真複写機がプリンターとして機能する場合には、画像処理装置１２にパーソナルコンピュータ等のホストコンピュータから画像データが入力され、当該画像処理装置１２で所定の画像処理が施された後、ＲＯＳ１３に４色の原稿色材階調データとして出力されるようになっている。

上記カラー電子写真複写機本体１の内部には、色の異なる複数のトナー像を形成可能な画像形成手段Ａが配設されている。この画像形成手段Ａは、主として、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１７と、前記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像を形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置１８とから構成されている。

上記ＲＯＳ１３は、図２に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、回転多面鏡１４によって偏向走査され、ｆ・θレンズ１５及び反射ミラー１６を介して像担持体としての感光体ドラム１７上に走査露光される。

上記ＲＯＳ１３によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１７は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１７の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）の４色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを回転可能に備えたロータリー方式の現像装置１８によって、例えば、感光体ドラム１７の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、所定の色のトナー像となる。尚、上記感光体ドラム１７上に形成されたトナー像は、必要に応じて転写前帯電器２０によってマイナス極性等の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。

上記感光体ドラム１７上に形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム１７の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２１上に、第１の転写手段としての一次転写ロール２２によって多重に転写される。この中間転写ベルト２１は、駆動ロール２３、従動ロール２４ａ、従動ロール２４ｂ、テンションロール２４ｃ、従動ロール２４ｄ及び二次転写手段の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２５によって、感光体ドラム１７の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。

上記中間転写ベルト２１上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１７上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、一次転写ロール２２によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト２１上に転写されたトナー像は、所定のタイミングで２次転写位置へと搬送される転写部材としての転写用紙２６上に、中間転写ベルト２１を支持するバックアップロール２５と、当該バックアップロール２５に圧接する二次転写手段の一部を構成する二次転写ロール２７の圧接力及び静電気力によって転写される。上記転写用紙２６は、図２に示すように、カラー電子写真複写機本体１内の下部に配置された複数の転写用紙収容部材としての給紙カセット２８、２９、３０、３１の何れかから、所定のサイズのものがフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙される。給紙された転写用紙２６は、複数の搬送ロール３２及びレジストロール３３によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２１の二次転写位置まで搬送される。そして、上記転写用紙２６には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール２５と二次転写ロール２７とによって、中間転写ベルト２１上から所定の色のトナー像が一括して転写されるようになっている。

また、上記中間転写ベルト２１上から所定の色のトナー像が転写された転写用紙２６は、中間転写ベルト２１から分離された後、搬送ベルト３４によって定着装置３５へと搬送され、この定着装置３５によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙２６上に定着され、片面複写の場合には、そのまま排紙トレイ３６上に排出されてカラー画像の複写工程が終了する。

一方、両面複写の場合には、第１面（表面）にカラー画像が形成された転写用紙２６を、そのまま排紙トレイ３６上に排出せずに、図示しない反転ゲートによって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３７及び反転ロール３８によって、反転通路３９へと一旦搬送される。そして、上記転写用紙２６は、今度は逆転する反転ロール３８によって両面用通路４０へと搬送され、この両面用通路４０に設けられた搬送ロール４１によってレジストロール３３まで一旦搬送されて停止する。転写用紙２６は、中間転写ベルト２１上のトナー像と同期して、再度レジストロール３３によって搬送が開始され、当該転写用紙２６の第２面（裏面）に対してトナー像の転写・定着工程が行われた後、排出トレイ３６上に排出されるようになっている。

なお、図２中、４２は転写工程が終了した後の感光体ドラム１７の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、４３は手差しトレイをそれぞれ示している。

図３は上記カラー電子写真複写機の画像形成手段Ａを示す構成図である。

このカラー電子写真複写機では、上述したように、感光体ドラム１７の表面が一次帯電用のスコロトロン１９によって所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１７の表面には、ＲＯＳ１３によって所定の色に対応した画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１７の表面に各色に対応して形成された静電潜像は、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって現像され、当該感光体ドラム１７の表面には、所定の色のトナー像Ｔが形成される。

例えば、上記感光体ドラム１７上に形成された静電潜像がイエロー色に対応したものであれば、この静電潜像は、イエロー色の現像器１８Ｙによって現像され、感光体ドラム１７上には、イエロー色のトナー像Ｔが形成される。また、他のマゼンタ色、シアン色、ブラック色についても、同様のプロセスによって対応する色のトナー像Ｔが、感光体ドラム１７上に順次形成される。

上記感光体ドラム１７上に順次形成された各色のトナー像Ｔは、感光体ドラム１７と中間転写ベルト２１とが接触する一次転写位置において、感光体ドラム１７上から中間転写ベルト２１の表面に転写される。この１次転写位置には、中間転写ベルト２１の裏面側に半導電性の一次転写用のバイアスロール２２が配設されており、中間転写ベルト２１は、一次転写用のバイアスロール２２によって感光体ドラム１７の表面に接触するようになっている。一次転写用のバイアスロール２２には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像Ｔは、中間転写ベルト２１上に圧接力及び静電気力によって転写される。

単色の画像を形成する場合は、中間転写ベルト２１上に一次転写された所定の色のトナー像Ｔが、直ちに記録用紙２６上に二次転写されるが、複数色のトナー像Ｔを重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光体ドラム１７上への所定色のトナー像Ｔの形成、並びにトナー像Ｔの中間転写ベルト２１上への１次転写の工程が、所定の色数分だけ繰り返される。

例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のトナー像Ｔを重ね合わせたフルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１７上には、その一回転毎にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のトナー像Ｔが順次形成され、これらの４色のトナー像は、順次中間転写ベルト２１上に重ね合わせた状態で一次転写される。

その際、上記中間転写ベルト２１は、最初に一次転写されたイエロー色の未定着トナー像Ｔを保持したまま、感光体ドラム１７と同期した周期で回動し、当該中間転写ベルト２１上には、その一回転毎にマゼンタ色、シアン色及びブラック色の未定着トナー像Ｔが、イエロー色の未定着トナー像Ｔに順次重ね合わされた状態で転写される。

このようにして中間転写ベルト２１に一次転写された未定着トナー像Ｔは、中間転写ベルト２１の回転に伴って、転写用紙２６の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送される。

そして、この転写用紙２６は、前述したように、所定の給紙カセット２８、２９、３０、３１からフィードロール２８ａ、２９ａ、３０ａ、３１ａによって給紙され、搬送ロール３２によってレジストロール３３まで搬送され、レジストロール３３によって所定のタイミングで、二次転写ロール２７と中間転写ベルト２１とのニップ部間に給送される。

また、二次転写位置における中間転写ベルト２１の裏面側には、二次転写ロール２７の対向電極をなすバックアップロール２５が配設されている。二次転写位置では、所定のタイミングで半導電性の二次転写ロール２７が中間転写ベルト２１に圧接し、当該バックアップロール２５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト２１上に転写された未定着トナー像Ｔは、前記二次転写位置において転写用紙２６上に静電的に二次転写される。

この実施の形態では、図３に示すように、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と同極性の電圧を直接印加するのではなく、当該二次転写ロール２７に中間転写ベルト２１を介して圧接するバックアップロール２５に、バイアスロール４４によって転写バイアス電圧印加手段としての図示しない転写バイアス用高圧電源から、トナーの帯電極性と同極性の電圧を印加するように構成されている。しかし、二次転写ロール２７にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を直接印加するように構成しても勿論よい。

そして、未定着トナー像Ｔが転写された転写用紙２６は、中間転写ベルト２１から剥離され、二次転写部の下流に配置された電極部材４５、案内板４６および搬送ベルト３４によって定着装置３５に送り込まれ、未定着トナー像Ｔの定着処理がなされる。

上記中間転写ベルト２１は、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導電化剤を適当量分散させて、その体積抵抗率が１０⁶ 〜１０¹⁴Ω・ｃｍとなるように調整したフィルム状のベルトによって形成されている。この中間転写ベルト２１の厚さは、例えば、０．１ｍｍに設定される。なお、上記中間転写ベルト２１の周長は、感光体ドラム１７の周長の整数倍（例えば、３倍）に設定されている。

また、上記二次転写ロール２７は、必要に応じて、中間転写ベルト２１と接離可能に配設されており、カラー画像が形成される場合には、最終色の未定着トナー像Ｔが中間転写ベルト２１上に一次転写されるまで、中間転写ベルト２１から離間している。

さらに、上記二次転写ロール２７は、カーボンを分散したウレタンゴムのチューブからなる表面層と、カーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなる内部層とを備えており、当該二次転写ロール２７の表面には、フッ素コートが施されている。この二次転写ロール２７は、その体積抵抗率が１０³ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍに設定され、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°（アスカＣ）に設定される。

一方、上記バックアップロール２５は、カーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブからなる表面層と、ＥＰＤＭのゴムからなる内部層とを備えており、その表面抵抗率が１０⁷ 〜１０¹⁰Ω／□で、ロール径がφ２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカＣ）に設定される。

また、二次転写位置のニップ部下流に配置された電極部材４５は、導電性の板状部材として板金が好ましく、この実施の形態では厚さ０．５ｍｍのスレンレス鋼板を使用しており、転写用紙２６側を針状としたものが用いられている。さらに、上記電極部材４５の２次転写領域側の先端は、バックアップロール２５と２次転写ロール２７のニップ部が成す線より１ｍｍだけ二次転写ロール２７側で、かつニップ部の出口より７ｍｍだけ離れて配置されている。

図４はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示すものである。この現像装置は、例えば、上記の如く構成されるデジタルカラー複写機のロータリー方式の現像装置１８として使用されるものである。

このロータリー方式の現像装置１８は、図４に示すように、同一の構成を有し、使用するトナーの色のみが異なる４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃを備えており、これらの４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、回転軸５０を中心にして互いに９０度異なった対称な位置に、略円筒形状に形成された枠体からなる現像器保持体５１に取付けられている。上記４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、上述したように、それぞれブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像剤を収容している。なお、４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの色の順番及び収容する現像剤の色は、上記の順番及び色と異なっても良いことは勿論である。

そして、上記ロータリー方式の現像装置１８は、図５に示すように、その軸方向の一端部に設けられた大径のロータリーギア９８を介して、ロータリー駆動モーター９９によって、図３に示すように、４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃを保持した現像器保持体５１が矢印方向に沿って回転可能となっており、この駆動機構によって現像を行う所定の色のトナーを収容した現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃを、感光体ドラム１６と対向する現像位置に順次回転させて移動することにより、所定の色の現像が可能となっている。また、上記４つの現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、駆動機構によって現像位置以外にもホームポジションなど所定の位置に移動して停止可能となっている。

上記ロータリー方式の現像装置１８の各現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃは、図６に示すように、現像器ハウジング５２の開口部に感光体ドラム１６と対向するように配設された現像剤担持体としての現像ロール５３と、この現像ロール５３の背面側下方において仕切り壁５４を介して併設された攪拌搬送部材としての第１スクリューオーガ５５並びに第２スクリューオーガ５６と、これら第１及び第２のスクリューオーガ５５、５６によって順次搬送する間に攪拌されるトナーＴとキャリアＣとからなる２成分の現像剤５７と、現像器ハウジング５２の背面側中間部に配設され、後述するトナー供給装置から供給されるトナーＴを搬送する連結搬送部材としてのトナー供給用スクリューオーガ５９とでその主要部が構成されている。上記各現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの現像器ハウジング５２の内部は、所定の色のトナーＴと磁性粒子であるキャリアＣとからなる２成分の現像剤５７が収容された現像剤槽６１となっている。

また、上記現像ロール５３は、図６に示すように、矢印方向へ回転する円筒状の現像スリーブ６２と、この内部に固定配置されたマグネットロール６３とで構成されており、現像スリーブ６２の上方に配設された穂立ち規制部材６４により余剰の現像剤５７が掻き取られてその外周面に所定量の磁気ブラシが形成されるようになっている。そして、表面に所定量の磁気ブラシが形成された現像ロール５３は、現像スリーブ６２の回転に伴って現像剤５７を感光体ドラム１６を対向する現像領域へと搬送し、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するものである。なお、上記現像スリーブ６２の内部に配設されるマグネットロール６３には、所定の現像特性及び現像剤の搬送特性を得るため、その外周に所定の位置に所定極性の磁極が複数配置されている。

一方、上記第１及び第２のスクリューオーガ５５、５６は、図７に示すように、図示しない駆動ギアを介して駆動モーターによって低速で回転駆動される回転軸６５、６６と、これら回転軸６５、６６の長手方向に渡って螺旋状に形成された搬送羽根６７、６８とで構成されている。なお、上記第１及び第２のスクリューオーガ５５、５６の搬送羽根６７、６８には、その一端部に現像剤５７を受け取るための受取用の搬送羽根６７ａ、６８ａが短く設けられている。また、第１スクリューオーガ５５については、その搬送羽根６７が非磁性ステンレス鋼材（非磁性ＳＵＳ３０４）もしくは合成樹脂部材（トナーが付着しにくいもの、例えばポリカーボネイト）によって構成され、上記マグネットローラ６３の磁力の影響を受けないようになっている。そして、上記第１及び第２のスクリューオーガ５５、５６は、図６及び図７に示すように、矢印方向に沿って現像剤槽６１内の現像剤５７を攪拌しつつ搬送し、当該第１及び第２のスクリューオーガ５５、５６の端部まで現像剤５７を搬送した状態で、仕切り壁５４に設けられた開口部６９、７０を介して現像剤５７の受渡しを行い、現像剤５７を攪拌しつつ循環搬送するように構成されている。

また、上記トナー供給用スクリューオーガ５９は、図６に示すように、現像器ハウジング５２の背面側中間部に配置されている。このトナー供給用スクリューオーガ５９は、図７に示すように、現像器ハウジング５２の一端部より外側から第２のスクリューオーガ５６の長手方向に沿って、当該第２のスクリューオーガ５６の他端部近傍までに渡って配置されている。上記トナー供給用スクリューオーガ５９の搬送方向の下流側の端部には、逆方向に細かいピッチで形成された返し用のスクリューオーガ５９ａが短く形成されており、当該トナー供給用スクリューオーガ５９によって搬送されるトナーＴが、現像器ハウジング５２内に確実に供給されるようになっている。なお、上記トナー供給用スクリューオーガ５９は、図７に示すように、その回転軸７１の端部に設けられたギア７２が、駆動モーター７３に取付けられた駆動ギア７４と噛み合うことによって回転駆動されるようになっている。上記駆動モーター７３は、現像器が感光体ドラム１６と対向する現像位置に対応して、デジタルカラー複写機の支持フレーム７５に固定した状態で取付けられている。また、上記トナー供給用スクリューオーガ５９の回転軸７１の端部に取付けられたギア７２は、各々の現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃに設けられており、各現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃが現像位置に移動した際に、当該ギア７２が駆動モーター７３に取付けられた駆動ギア７４と噛み合うように構成されている。

上記トナー供給用スクリューオーガ５９は、図６及び図７に示すように、円筒状部材７６によって覆われており、この円筒状部材７６の一端には、後述するトナー供給装置８０からトナーが供給可能なように開口部７７が設けられているとともに、その他端には、現像器ハウジング５２内の第２のスクリューオーガ５６の上部にトナーを供給するための大きな開口部７８が設けられている。

図５はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示すものである。

このトナー供給装置８０は、図５に示すように、ロータリー方式の現像装置１８の上部に配設されており、ロータリー方式の現像装置１９の各現像器１９Ｋ、１９Ｙ、１９Ｍ、１９Ｃに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のトナーを補給するように構成されている。このトナー供給装置８０には、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃが、水平方向に沿って並列的に配設されている。これらのトナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃは、すべて同様に構成されている。

図８は上記トナー供給装置のトナー供給部の構成を示すものである。

これらのトナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃは、ロータリー方式の現像装置１８の上部に水平方向に沿って、各現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃに対応して配設されている。各トナー供給装置８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃは、図８及び図９に示すように、対応するブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーを収容したトナー収容容器としてのトナーカートリッジ８１Ｋ、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃを備えており、これらのトナーカートリッジ８１Ｋ、８１Ｙ、８１Ｍ、８１Ｃは、図２及び図１０に示すように、デジタル複写機本体１内の回転型多色現像装置１８の上部に収容されている。

上記トナーカートリッジ８１は、図９に示すように、長さが比較的短い円筒形状に形成されて内部に所定の色のトナーＴが所定量だけ収容されている。また、上記トナーカートリッジ８１の内部には、トナーＴの攪拌及び搬送を行うトナー搬送アジテータ８２が配設されており、このトナー搬送アジテータ８２は、図８及び図１１に示すように、トナー供給装置８０の奥側のフレーム８３に取り付けられたシンクロナスモーター等からなる駆動モーターであるカートリッジモーター８４によって回転駆動されるようになっている。上記トナーカートリッジ８１は、図１０に示すように、デジタルカラー複写機本体１の手前側より所定の位置に挿入することにより装着される。そして、上記トナーカートリッジ８１は、当該トナーカートリッジ８１をデジタルカラー複写機本体１の所定位置まで挿入した状態で、トナーカートリッジ８１の前面に設けられた取っ手８５を所定の角度だけ回転操作することによって、後に詳述するように、トナーカートリッジ８１のシャッターが開放されて、その奥側下部に設けられたトナー供給用開口部８６からトナーＴの供給が可能となるように構成されている。なお、上記トナーカートリッジ８１内に配設されたトナー搬送アジテータ８２は、トナーの搬送能力が大きく設定されており、トナーカートリッジ８１内にトナーが存在すれば、当該トナー搬送アジテータ８２を所定時間だけ駆動することにより、十分な量のトナーをトナー供給用開口部８６から必ず供給可能となっている。

上記トナーカートリッジ８１の奥側端部の下方には、図８に示すように、当該トナーカートリッジ８１から供給されたトナーを現像器１８まで搬送するためのリザーブタンク８７が配設されている。このリザーブタンク８７の底部には、図８、図１１及び図１２に示すように、断面Ｕ字形状の２つのトナー収容部８８ａ、８８ｂと、これら２つのトナー収容部８８ａ、８８ｂの間に位置する断面Ｕ字形状の１つのトナー供給部８８ｃとが設けられている。上記２つのトナー収容部８８ａ、８８ｂの内部には、トナーを攪拌しつつ搬送するスパラル状のアジテータ８９ａ、８９ｂがそれぞれ回転自在に設けられているとともに、１つのトナー供給部８８ｃの内部には、トナーを攪拌しつつ搬送するスクリュー状のオーガ８９ｃが設けられている。これらのスパラル状のアジテータ８９ａ、８９ｂとスクリュー状のオーガ８９ｃとでは、スパラル状のアジテータ８９ａ、８９ｂの方がスクリュー状のオーガ８９ｃよりもトナーの搬送能力が大きく設定されている。そして、上記リザーブタンク８７内にトナーカートリッジ８１から供給されたトナーＴは、２つのトナー収容部８８ａ、８８ｂ内に設けられたスパイラル状のアジテータ８９ａ、８９ｂによって、攪拌されつつ循環するように搬送される間に、その一部がトナー供給部８８ｃ内に設けられたスクリュー状のオーガ８９ｃによって搬送され、当該トナー供給部８８ｃの底面に設けられたトナー排出口９０から、図８に示すように、トナー供給用の筒状部材９１を介して現像器１８にトナーが供給されるようになっている。

なお、上記リザーブタンク８７のトナーカートリッジ８１からトナーＴが供給される領域９２の側壁には、図８及び図１２に示すように、トナーの有無を検知する検知手段としてのトナーセンサー９３が取り付けられている。

上記トナー供給用の筒状部材９１は、図８に示すように、その開口した一端部がリザーブタンク８７のトナー排出口９０の下部に位置しているとともに、開口部９４が下向きに設けられた他端部は、図示しない現像器にトナーＴを供給するように配置されている。また、上記トナー供給用の筒状部材９１の内部には、トナーＴを搬送するためのスクリュー状のオーガ９５が設けられている。

ところで、上記トナー供給装置８０のリザーブタンク８７内に設けられた２本のスパラル状のアジテータ８９ａ、８９ｂと１本のスクリュー状のオーガ８９ｃ、及びトナー供給用の筒状部材９１内に設けられたスクリュー状のオーガ９５は、図８及び図１２に示すように、シンクロナスモーター等からなる駆動モーターであるトナー供給モーター９６によって、複数毎のギア９７ａ〜９７ｄ及び図示しないギアを介して回転駆動されるようになっている。

ところで、この実施の形態１に係るトナー供給装置は、トナ−収容容器からトナーが供給される開口部を有するリザーブタンクと、前記トナー収容容器を脱着する際に、リザーブタンクの開口部を横切るように摺動する仕切り部材とを備えたトナー供給装置において、
前記仕切り部材がリザーブタンクの開口部を閉じる方向に摺動した際に、当該仕切り部材の先端が停止乃至通過するリザーブタンクの部位近傍に、トナー回収用の凹部を設けるように構成されている。

上述したように、上記トナー供給装置８０の各トナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃは、図５に示すように、トナー供給用の筒状部材９１を介して、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーを、ロータリー方式の現像装置１９の上部に個別に搬送するように構成されている。なお、上記トナー供給用の筒状部材９１は、各トナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃによってそれぞれ長さが異なるように設定されている。

上記トナー供給用の筒状部材９１には、ロータリー方式現像装置１９の長手方向一端側の上部に対応した位置に、トナー供給用の開口部１００が、各色のトナー毎に個別に設けられている。また、上記トナー供給用の筒状部材９１の開口部１００の下方には、トナー供給用の４本の筒部１０１が、各色のトナー毎に垂直方向に沿って短く設けられている。そして、上記トナー供給用の４本の筒部１０１は、ロータリー方式現像装置１８の長手方向の一端側に配置された分配器１０２（ディストリビュータ）に接続されており、この分配器１０２を介して、ロータリー方式現像装置１８の各現像器１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃの長さが異なる円筒状部材７６の端部に、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の対応する色のトナーを供給するように構成されている。

図１はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示すものである。

このトナー供給装置８０のトナーカートリッジ８１は、図１に示すように、カラー電子写真複写機本体１の手前側より所定の位置に挿入することにより装着されるようになっている。そして、上記トナーカートリッジ８１は、当該トナーカートリッジ８１をトナー供給部８０の所定位置まで挿入した状態で、トナーカートリッジ８１の前面に設けられた取っ手８５を所定の角度だけ回転させることによって、図１２に示すように、トナー供給部８０のカートリッジ受け部１０５に設けられたシャッター部材１０６が開放されて、その奥側下部に設けられたトナー供給用の開口部１０７からトナーＴの供給が可能となるように構成されている。

さらに説明すると、上記各トナー供給部８０は、図１に示すように、トナーカートリッジ８１が装着される略半円筒形状のカートリッジ受け部１０５を備えている。このカートリッジ受け部１０５の奥側下部には、トナーカートリッジ８１からトナーを供給するためのトナー供給用の開口部１０７が設けられており、このトナー供給用の開口部１０７は、シャッター部材１０６によって開閉されるようになっている。なお、上記トナー供給用の開口部１０７は、大きな異物等が当該開口部１０７を介して供給されるのを防止するため、細長い仕切り部材１０８によって２つに仕切られている。

また、上記シャッター部材１０６は、図１及び図１３に示すように、カートリッジ受け部１６２の内周面に沿って、周方向に移動自在に取り付けられており、トナー供給用の開口部１０７を開閉するように構成されている。このシャッター部材１０６は、図１に示すように、その幅方向の奥側の端部に半径方向内側に向けて突設されたフランジ部１０９を備えており、このフランジ部１０９に設けられた円形状の孔部１１０に、トナーカートリッジ８１の奥側の端面に設けられた図示しない突起を嵌合した状態で、図１３及び図１４に示すように、トナーカートリッジ８１を時計回り方向又は反時計回り方向に回動させることにより、トナー供給用の開口部１０７をシャッター部材１０６によって開閉するものである。

そして、上記トナー供給部８０では、図１３に示すように、カートリッジ受け部１０５に装着されたトナーカートリッジ８１を時計回り方向に回動させることにより、当該カートリッジ受け部１０５に設けられたトナー供給用の開口部１０７を閉じていたシャッター部材１０６を、同じく時計回り方向に移動させることにより開き、トナーカートリッジ８１の開口部８６からトナーＴを、トナー供給部８０のリザーブタンク８７に供給するようになっている。

この実施の形態１では、図１及び図１４に示すように、トナー供給部８０のトナー供給用の開口部１０７をシャッター部材１０６で閉じた状態で、当該シャッター部材１０６の先端に対応した位置の下方に、トナー供給用の開口部１０７をシャッター部材１０６で閉じる際に、シャッター部材１６３の先端部ですくい取られたトナーＴを回収するトナー回収用の凹部１１１が設けられている。このトナー回収用の凹部１１１は、所定の開口幅及び深さとなるように、トナー供給部８０のカートリッジ受け部１０５と一体的に又は別体に形成されている。

また、上記トナー回収用の凹部１１１に溜まったトナーＴが機外に飛散するのを確実に防止するため、図１に示すように、当該トナー回収用凹部１１１の端部にウレタンや他のゴム材等からなるシール部材１１２を、着脱自在に設けるように構成しても良い。

さらに、必要に応じて、上記トナー回収用凹部１１１の底部を開閉可能に構成し、当該トナー回収用凹部１１１に溜まったトナーを除去可能としても良い。

以上の構成において、この実施の形態１に係るトナー供給装置及びこれを用いた現像装置、並びに画像形成装置の場合には、次のようにして、トナーが外部に飛散するのを防止可能であるとともに、凝集したトナー等による画質欠陥が発生することがないように構成されている。

すなわち、この実施の形態１に係るトナー供給装置８０では、トナーカートリッジ８１が各トナー供給部８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃのカートリッジ受け部１０５にセットされていないとき、シャッター部材１０６がトナー供給用の開口部１０７を塞ぎ、リザーブタンク８７内に異物が混入するのを防止している。

また、トナーカートリッジ８１を新たに装着したり交換したりする場合には、図１に示すように、ユーザーがトナーカートリッジ８１を各トナー供給部８０のカートリッジ受け部１０５にセットするとともに、当該トナーカートリッジ８１を時計回り方向に回動させることにより、図示しないシャッターによってトナーカートリッジ８１の開口部８６を開くとともに、トナーカートリッジ８１の回動動作と連動して、トナー供給用の開口部１０７を塞いでいるシャッター部材１０６を、図１３に示すように、同じく時計回り方向に摺動させて、トナー供給用の開口部１０７を開ける。こうすることにより、上記トナーカートリッジ８１の開口部８６からリザーブタンク８７への経路が開放され、当該トナーカートリッジ８１からリザーブタンク８７へとトナーＴが供給される。

さらに、トナーカートリッジ８１を交換するために抜き取るときには、図１４に示すように、トナーカートリッジ８１を反時計回り方向に回動させることにより、図示しないシャッターによってトナーカートリッジ８１の開口部８６を塞ぐとともに、当該トナーカートリッジ８１の回動動作と連動して、トナー供給用の開口部１０７を開いているシャッター部材１０６を、同じく反時計回り方向に摺動させて、トナー供給用の開口部１０７を塞ぐ。このとき、トナーカートリッジ８１の開口部８６と、カートリッジ受け部１０５のトナー供給用の開口部１０７との間に位置するトナーＴは、シャッター部材１０６の先端によって掻き取られるが、当該シャッター部材１０６の先端によって掻き取られたトナーＴは、図１４に示すように、停止したシャッター部材１０６の先端に位置するトナー回収用の凹部１１１に溜まる。

このように、上記トナー回収用の凹部１１１は、トナーカートリッジ８１の下方に離れた位置にあり、このトナー回収用の凹部１１１にトナーＴが溜まるため、トナーＴがトナーカートリッジ８２の外周部に付着して、当該トナーカートリッジ８２を手前側に引き出した際などに、トナーが周囲に飛散して汚染するのを防止することができる。また、トナーカートリッジ８２をトナー供給部８０のカートリッジ受け部１０５に脱着しても、トナーＴがトナーカートリッジ８１とカートリッジ受け部１０５との間で圧縮されることもなく、トナーが凝集して粗大粒子が発生しないので、画質上の欠陥が発生するのを防止することができる。

なお、上記トナー回収用の凹部１１１に溜まったトナーＴは、所定のタイミングで、メンテナンス時等にサービスエンジニアによって清掃される。

実施の形態２
図１５はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、トナーカートリッジとして、回転式のトナーカートリッジではなく、スライド式のトナーカートリッジに適用したものである。

すなわち、この実施の形態２に対応する従来例では、図１６に示すように、トナーカートリッジ８１をトナー供給装置８０のリザーブタンク８７に装着する際に、トナーカートリッジ８１を押し込むようにスライドさせると、トナーカートリッジ８１の先端部によってシャッター部材１２０が押され、リザーブタンク８７の開口部１０７を開く。そして、トナーカートリッジ８１の開口部８６から、リザーブタンク８７の開口部１０７内へトナーを供給するようになっている。

ところで、上記トナーカートリッジ８１を交換等するため、図１６（ｃ）に示すように、手前側（図１６中、左側）に引き抜くと、それに伴ってシャッター部材１２０が閉じる。その際、上記シャッター部材１２０は、トナーカートリッジ８１の開口部８６近傍に位置するトナーをかきとってしまうため、トナーカートリッジ８１の開口部８６の近傍にトナーが堆積する。すると、このトナーは、トナーカートリッジ８１を引き出す動作に伴って外部に漏れ、周囲を汚染するという問題点があった。

そこで、この実施の形態２では、図１５に示すように、シャッター部材１２０が閉じるときに停止する先端部近傍に、トナー回収用の凹部１１１を設け、トナーカートリッジ８１がかきとったトナーを、当該トナー回収用の凹部１１１に回収するように構成されている。

その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。

図１はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す斜視構成図である。 図２はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を適用した画像形成装置としてのデジタル複写機を示す構成図である。 図３はこの発明の実施の形態１に係るデジタル複写機の画像形成部を示す構成図である。 図４は現像装置を示す構成図である。 図５はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す斜視構成図である。 図６はロータリー方式の現像装置の現像器を示す構成図である。 図７は現像装置の駆動系を示す構成図である。 図８はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す斜視構成図である。 図９はトナーカートリッジを示す断面構成図である。 図１０はトナーカートリッジの装着状態を示す外観斜視図である。 図１１はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す縦断面構成図である。 図１２はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置を示す横断面構成図である。 図１３はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置のトナーカートリッジの着脱動作を示す断面図である。 図１４はこの発明の実施の形態１に係るトナー供給装置のトナーカートリッジの着脱動作を示す断面図である。 図１５はこの発明の実施の形態２に係るトナー供給装置を示す概略構成図である。 図１６は図１５に示すトナー供給装置の従来例を示す概略構成図である。 図１７は従来のトナー供給装置を示す断面構成図である。

符号の説明

１：デジタル複写機本体、１７：感光体ドラム、１９：現像装置、８０：トナー供給装置、８０Ｋ、８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ：トナー供給部、８１：トナーカートリッジ、８７：リザーブタンク、１０５：カートリッジ受け部、１０６：シャッター部材（仕切り部材）、１０７：トナー供給用の開口部、１１１：トナー回収用の凹部。

Claims (3)

1. トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
   前記トナー収容容器は、
   トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部と、
   前記トナー収容容器側開口部を開閉するトナー収容容器側仕切り部材とを有し、
   前記画像形成装置本体は、
   トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
   前記トナー供給容器を引き抜くときに前記トナー収容容器側仕切り部材の先端が通過する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有すること
   を特徴とする画像形成装置。
2. トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
   前記トナー収容容器は、
   トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部と、
   前記トナー収容容器側開口部を開閉するトナー収容容器側仕切り部材とを有し、
   前記画像形成装置本体は、
   トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
   前記トナー収容容器側仕切り部材が閉じたときに前記トナー収容容器側仕切り部材の先端が位置する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. トナ−収容容器を画像形成装置本体に対して着脱可能とした画像形成装置において、
   前記トナー収容容器は、
   トナーを供給するためのトナー収容容器側開口部を有し、
   前記画像形成装置本体は、
   トナーが供給される画像形成装置本体側開口部と、
   前記画像形成装置本体側開口部を開閉する画像形成装置側仕切り部材と、
   前記画像形成装置側仕切り部材が閉じたときに前記画像形成装置側仕切り部材の先端が位置する領域の下方に設けられたトナー回収用凹部とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。

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