JP2010072275A - Toner conveying device and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを現像装置に搬送するトナー搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、レーザービームプリンタや複合機等の画像形成装置に交換可能に取付けられるトナーホッパやトナーボトルなどのトナーカートリッジからトナーを現像装置に搬送するトナー搬送装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner conveying device that conveys toner to a developing device and an image forming apparatus using the toner conveying device, and more particularly, to a toner hopper, a toner bottle, or the like that is replaceably attached to an image forming device such as a laser beam printer or a multifunction machine. The present invention relates to a toner conveying device that conveys toner from a toner cartridge to a developing device and an image forming apparatus using the same.
従来、電子写真方式の画像形成装置は、高画質な画像を簡易な操作でかつ短時間にて形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機などに広く普及している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus can form a high-quality image with a simple operation in a short time and is easy to maintain and manage. For example, a copying machine, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, etc. Widely popular.
電子写真方式の画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と称する。)は、例えば、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、転写装置、定着装置などを具備して構成されている。 An electrophotographic image forming apparatus (hereinafter simply referred to as “image forming apparatus”) includes, for example, a photosensitive drum, a charging device, an exposure device, a developing device, a transfer device, a fixing device, and the like. Yes.
感光体ドラムは、その表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電装置は、電圧の印加を受けて感光体ドラム表面を所定電位に帯電させる。露光装置は、帯電状態にある感光体ドラム表面に、画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成する。現像装置は、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写装置は感光体ドラム表面のトナー像を記録媒体(用紙)に転写する。 The photosensitive drum is a roller-like member having a photosensitive film formed on the surface thereof. The charging device receives a voltage and charges the surface of the photosensitive drum to a predetermined potential. The exposure device irradiates the charged surface of the photosensitive drum with light corresponding to image information to form an electrostatic latent image. The developing device supplies toner to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum and develops the toner image. The transfer device transfers the toner image on the surface of the photosensitive drum to a recording medium (paper).
定着装置は、たとえば、内部に加熱装置を含む定着ローラと定着ローラに圧接する加圧ローラとを含む。未定着トナー像を担持する記録媒体が定着ローラと加圧ローラとの圧接部を通過すると、トナー像は記録媒体に熱定着される。これによって、記録媒体上に画像が印刷される。 The fixing device includes, for example, a fixing roller that includes a heating device therein and a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller. When the recording medium carrying the unfixed toner image passes through the pressure contact portion between the fixing roller and the pressure roller, the toner image is thermally fixed to the recording medium. As a result, an image is printed on the recording medium.
現像装置は、静電潜像が形成されて回転する感光体ドラムに対して対向配置される現像ローラと、現像剤を収容する現像槽とを備え、現像ローラによって現像槽内の現像剤を感光体ドラム側へ搬送することにより、感光体ドラム上の静電潜像を現像する。ここで、現像剤がトナーとキャリアとを含む2成分現像剤である場合は、キャリアが現像槽内に残され、トナーのみが現像に用いられて消費される。消費された分のトナーは、別途トナー補給装置によって現像槽内に補給される。 The developing device includes a developing roller disposed opposite to a rotating photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed, and a developing tank that stores the developer. The developing roller sensitizes the developer in the developing tank. The electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed by being conveyed to the photosensitive drum side. Here, when the developer is a two-component developer including a toner and a carrier, the carrier is left in the developing tank, and only the toner is used for development and consumed. The consumed toner is replenished into the developing tank by a separate toner replenishing device.
2成分現像剤を用いた現像装置では、撹拌部材によってキャリアとトナーとを混合撹拌することが必要である。前記撹拌部材は、現像装置によって現像動作が行われる前に現像槽内の現像剤を一定時間撹拌して所定値以上に帯電させる、いわゆる予備撹拌を行う。また、前記撹拌部材は、現像装置が現像動作を開始すると、槽内の現像剤を撹拌するとともに、トナーカートリッジから補給されるトナーと槽内の現像剤とを混合撹拌する。撹拌された現像剤は感光体ドラムへ供給され、静電潜像の現像に供される。 In a developing device using a two-component developer, it is necessary to mix and stir the carrier and the toner with a stirring member. The agitating member performs so-called preliminary agitation in which the developer in the developing tank is agitated for a predetermined time to be charged to a predetermined value or more before the developing operation is performed by the developing device. Further, when the developing device starts a developing operation, the stirring member stirs the developer in the tank, and mixes and stirs the toner replenished from the toner cartridge and the developer in the tank. The stirred developer is supplied to the photosensitive drum and is used for developing the electrostatic latent image.
現像槽へのトナー補給は、トナーカートリッジもしくはトナー搬送パイプの排出口と現像槽の補給口とを連通させ、予め定めるタイミングに応じてトナーカートリッジしくはトナー搬送パイプから現像槽へ適切な量のトナーを補給することによって実現される。前記排出口には、シャッターが設けられている。 To replenish the toner in the developing tank, the toner cartridge or toner transport pipe outlet and the developer tank replenishing port communicate with each other, and an appropriate amount of toner is supplied from the toner cartridge or the toner transport pipe to the developing tank according to a predetermined timing. It is realized by replenishing. A shutter is provided at the discharge port.
トナー搬送パイプを用いた方式においては、このシャッターは、現像装置が画像形成装置に装着された時、前記排出口を開放する。また、現像装置が画像形成装置から取り外される時、前記排出口はシャッターによって塞がれ、排出口および補給口からトナーが漏れないようになっている。 In the system using the toner transport pipe, the shutter opens the discharge port when the developing device is mounted on the image forming apparatus. Further, when the developing device is removed from the image forming apparatus, the discharge port is closed by a shutter so that toner does not leak from the discharge port and the replenishment port.
例えば、従来技術として、画像形成装置には、トナーホッパと現像ユニットとを連通するトナー搬送装置(例えば、トナー搬送パイプ)の一方の開口部を開閉自在なシャッターが設けられている。このシャッターは、進退移動することによって開口部を開閉するようになっている。具体的には、このシャッターは、現像ユニットが画像形成装置本体へ装着されると前記開口部を開放し、現像ユニットが画像形成装置本体から取り外されると前記開口部を塞ぐようになっている(特許文献1を参照)。 For example, as a conventional technology, an image forming apparatus is provided with a shutter that can freely open and close one opening of a toner conveying device (for example, a toner conveying pipe) that communicates a toner hopper and a developing unit. The shutter opens and closes by moving forward and backward. Specifically, the shutter opens the opening when the developing unit is attached to the image forming apparatus main body, and closes the opening when the developing unit is detached from the image forming apparatus main body ( (See Patent Document 1).
しかしながら、上述したようなシャッターを用いてトナー搬送装置の開口部の開閉を行うと、前記開口部を開放したときのシャッターの逃げ場(格納スペース)が必要となり、画像形成装置の省スペース化の妨げになるという問題がある。 However, if the opening of the toner conveying device is opened and closed using the shutter as described above, a shutter escape space (storage space) is required when the opening is opened, which hinders space saving of the image forming apparatus. There is a problem of becoming.
また、その他の技術として、画像形成装置において、フレキシブルシートからなるシャッター部材を備えた現像剤補給装置が開示されている(特許文献2を参照)。この構成によれば、フレキシブルシートからなるシャッター部材は変形し易いことからコンパクト化でき、これに伴いシャッター部材の格納スペースもコンパクトにでき、画像形成装置の省スペース化に資する事が可能になる。
しかしながら、現像装置の装脱着時に、トナー搬送パイプの案内部材と現像装置上面との接触状態が悪いと隙間やガタが生じ易く、シャッター部材の動作不良を起こしたり、この隙間からトナーが漏れるといった問題が発生していた。 However, when the developing device is attached and detached, if the contact state between the guide member of the toner transport pipe and the upper surface of the developing device is poor, gaps and backlash are likely to occur, causing malfunction of the shutter member, and toner leaking from this gap. Had occurred.
そこで、上記従来の問題の解決策として、シャッター部材の動作を考慮するとトナー搬送パイプと案内部材との隙間を大きくすることが考えられるが、トナー漏れが増大するという問題がある。一方、その隙間を小さくするとトナーの漏れは抑制されるが、シャッター部材への負荷が大きくなりシャッター部材を円滑に進退移動させることが困難になるという問題が生じる。 Therefore, as a solution to the above-described conventional problem, it is conceivable to increase the gap between the toner transport pipe and the guide member in consideration of the operation of the shutter member, but there is a problem that toner leakage increases. On the other hand, if the gap is reduced, toner leakage is suppressed, but the load on the shutter member is increased and it becomes difficult to smoothly move the shutter member forward and backward.
また、その他の対策として、案内部材を上下させてトナー搬送パイプと案内部材との隙間を調節する機構を設けて、シャッター部材が最適な状態でトナー搬送パイプへ接触してスムーズな搬送を行うようにすることも考えられるが、構造が複雑になるとともに、動作制御のタイミングも難しいという問題がある。 As another measure, a mechanism for adjusting the gap between the toner transport pipe and the guide member by moving the guide member up and down is provided so that the shutter member comes into contact with the toner transport pipe in an optimum state to perform smooth transport. However, there is a problem that the structure is complicated and the timing of operation control is difficult.
ここで、従来の問題について、図面を参照して具体的に説明する。
図7(a),(b)は従来の画像形成装置を構成するトナー搬送装置における現像装置の装着状態の一例を示す説明図であって、(a)は前記トナー搬送装置に現像装置が装着される前の状態を示す説明図、(b)は前記トナー搬送装置に現像装置が装着された状態を示す説明図である。
Here, the conventional problem will be specifically described with reference to the drawings.
FIGS. 7A and 7B are explanatory views showing an example of a mounting state of the developing device in the toner conveying device constituting the conventional image forming apparatus, and FIG. 7A is a diagram illustrating the developing device mounted on the toner conveying device. FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating a state before the toner is transferred, and FIG. 5B is an explanatory diagram illustrating a state where the developing device is mounted on the toner conveying device.
従来の画像形成装置(図示省略)は、図7(a)に示すように、トナー搬送装置205に対して現像装置102が図中の右側から矢印A方向にスライド装着されるように構成されている。トナー搬送装置205は、トナー導入口205b、トナー排出口205cを有するトナー搬送パイプ205a、シート状のシャッター部材205d、レバー205e、シャッター部材保持部205f、スプリングからなる弾性部材205g、及び案内部材206を備えて構成される。
As shown in FIG. 7A, a conventional image forming apparatus (not shown) is configured such that the developing
現像装置102は、図7(a)に示すように、リア側102a1にトナー搬送装置205のレバー205eを押圧するレバー押圧部102oが具備されるとともに、そのリア側端部に、上方に開口したトナー導入口102hが形成されている。
As shown in FIG. 7A, the developing
現像装置102が図中左方向(矢印A方向)に進むと、図7(b)に示すように、トナー導入口102h上に案内部材206に形成されたトナー連通口206cが対向配置された状態で、レバー押圧部102oがレバー205eと接触する。それと同時に、レバー205eの動きと連動してシャッター部材保持部205fが図中の上方向(矢印B方向)に動き始める。これにより、シャッター部材保持部205fに一端が固定されたシャッター部材205dが図中左方向(矢印C方向)に動き始める。
When the developing
その後、現像装置102が図中左方向(矢印A方向)に進むと、シャッター部材205dの途中に設けられたトナー通過孔205dhがトナー排出口205cに対向する位置に搬送される。そして、さらに現像装置102が図中左方向(矢印C方向)に進むと、トナー通過孔205dhがトナー排出口205cと完全に一致して停止する。
Thereafter, when the developing
従来のシャッター部材205dは、その厚さが一定で、レバー205eの動きに応じて移動するため、シャッター部材205dを進退させる際には駆動力が小さくて済むが、トナー搬送パイプ205aと案内部材206との間に空間206sがあるため、その間にトナー搬送パイプ205a中のトナーが入り込み易いという問題があった。そのため、現像装置102をトナー搬送装置205に対して着脱する場合に、トナー漏れを起し、それらが装置本体内部の汚れやトナー飛散を引き起こすことになる。さらには、シャッター部材205dが動かないでロック状態となってしまうという問題が生じる。
Since the
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたものであって、シャッター部材によってトナー排出口の開閉を行うトナー搬送装置において、トナー漏れの抑制とシャッター部材の円滑移動とを両立させたトナー搬送装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and in a toner conveying device that opens and closes a toner discharge port by a shutter member, toner conveyance that achieves both suppression of toner leakage and smooth movement of the shutter member. An object is to provide an apparatus and an image forming apparatus using the same.
上述した課題を解決するための本発明に係るトナー搬送装置及びこれを用いた画像形成装置は、次の通りである。
本発明は、トナーが収容されるトナー収容部から供給されるトナーを導入するトナー導入口と、前記トナー収容部から供給されたトナーを現像装置側に排出するトナー排出口とを有するトナー搬送部材と、前記現像装置を略水平方向にスライドさせて着脱する動作に連動するレバー部材と、前記レバー部材に連動して前記トナー排出口に沿って移動して該トナー排出口を開閉するシャッター部材と、前記シャッター部材の前記トナー排出口に沿った移動を案内する案内部材と、を有するトナー搬送装置において、前記案内部材を、前記現像装置を着脱する方向に沿って揺動可能に設けることを特徴とするものである。
A toner conveying device according to the present invention and an image forming apparatus using the toner conveying device for solving the above-described problems are as follows.
The present invention provides a toner conveying member having a toner introduction port for introducing toner supplied from a toner storage unit in which toner is stored, and a toner discharge port for discharging toner supplied from the toner storage unit to the developing device side. A lever member that interlocks with an operation of sliding the developing device in a substantially horizontal direction to attach and detach, and a shutter member that moves along the toner discharge port in conjunction with the lever member to open and close the toner discharge port. And a guide member that guides movement of the shutter member along the toner discharge port, wherein the guide member is provided so as to be swingable along a direction in which the developing device is attached / detached. It is what.
また、本発明は、前記案内部材の構成を、前記現像装置に隣接する端部の角部の形状をR形状とすることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the configuration of the guide member is an R shape at the corner of the end adjacent to the developing device.
また、本発明は、前記案内部材の構成を、前記シャッター部材と接する内側角部の形状をR形状とすることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the configuration of the guide member is an R-shaped inner corner portion in contact with the shutter member.
また、本発明は、前記シャッター部材の厚さを、0.05〜2mmの範囲で形成することが好ましい。 In the present invention, the thickness of the shutter member is preferably in the range of 0.05 to 2 mm.
また、本発明は、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給してトナー像を形成する現像装置にトナー搬送装置を用いてトナー収容部からトナーを補給する画像形成装置において、前記トナー搬送装置として請求項1乃至4のうちの何れか一項に記載のトナー搬送装置を用いることを特徴とするものである。 According to another aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus that replenishes toner from a toner container using a toner conveying device to a developing device that supplies toner to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed to form a toner image. The toner conveying device according to any one of claims 1 to 4 is used as the toner conveying device.
本発明によれば、トナーが収容されるトナー収容部から供給されるトナーを導入するトナー導入口と、前記トナー収容部から供給されたトナーを現像装置側に排出するトナー排出口とを有するトナー搬送部材と、前記現像装置を略水平方向にスライドさせて着脱する動作に連動するレバー部材と、前記レバー部材に連動して前記トナー排出口に沿って移動して該トナー排出口を開閉するシャッター部材と、前記シャッター部材の前記トナー排出口に沿った移動を案内する案内部材と、を有するトナー搬送装置において、前記案内部材を、前記現像装置を着脱する方向に沿って揺動可能に設けることで、案内部材が押される方向、もしくは引き抜く方向に揺動して移動するため、現像装置の装脱着時の抵抗負荷を抑えることができるので、トナー搬送装置に対して現像装置を適正な位置に移動でき、現像装置とトナー搬送装置との接触部分(連通部分)からのトナー漏れを防止することができる。 According to the present invention, a toner having a toner introduction port that introduces toner supplied from a toner storage unit that stores toner, and a toner discharge port that discharges toner supplied from the toner storage unit to the developing device side. A conveying member, a lever member that is interlocked with an operation of attaching and detaching the developing device in a substantially horizontal direction, and a shutter that opens and closes the toner discharging port by moving along the toner discharging port in conjunction with the lever member And a guide member that guides movement of the shutter member along the toner discharge port. The guide member is provided so as to be swingable along a direction in which the developing device is attached and detached. Since the guide member is swung and moved in the direction in which it is pushed or pulled out, it is possible to suppress the resistance load when the developing device is mounted / removed. The developing apparatus can be moved to a proper position with respect to the transport apparatus, it is possible to prevent toner leakage from the contact portion between the developing device and the toner conveying device (communicating portion).
また、本発明によれば、前記案内部材の構成を、前記現像装置に隣接する端部の角部の形状をR形状とすることで、前記現像装置の装脱着時の抵抗負荷を少なく抑えることができる。 Further, according to the present invention, the configuration of the guide member is such that the shape of the corner of the end adjacent to the developing device is an R shape, so that the resistance load when the developing device is attached and detached can be reduced. Can do.
また、本発明によれば、前記案内部材の構成を、前記シャッター部材と接する内側角部の形状をR形状とすることで、シャッター部材の滑りがよいため、シール性能が向上する。 In addition, according to the present invention, the configuration of the guide member is such that the shape of the inner corner portion in contact with the shutter member is an R shape.
また、本発明によれば、前記シャッター部材の厚さを、0.05〜2mmの範囲で形成することで、シャッター部材の移動に対して抵抗にならず、また強度も確保される。
尚、前記シャッター部材の厚さが0.05mm未満では繰り返し強度がない。また、前記シャッター部材の厚さが2mmを越えると大きな駆動力が必要となり、曲げ形状を確保しにくくなる。
Further, according to the present invention, by forming the thickness of the shutter member in the range of 0.05 to 2 mm, resistance to movement of the shutter member and strength are ensured.
In addition, when the thickness of the shutter member is less than 0.05 mm, there is no repeated strength. Moreover, if the thickness of the shutter member exceeds 2 mm, a large driving force is required, and it becomes difficult to ensure a bent shape.
また、本発明によれば、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給してトナー像を形成する現像装置にトナー搬送装置を用いてトナー収容部からトナーを補給する画像形成装置において、前記トナー搬送装置として請求項1乃至4のうちの何れか一項に記載のトナー搬送装置を用いることで、前記トナー収容部の内部と現像装置の内部とを前記トナー搬送装置を介して連通させて、現像装置とトナー搬送装置との接触部分(連通部分)よりトナー漏れを防止して、トナー収容部内部のトナーを現像装置の内部に容易に供給することができる。 In addition, according to the present invention, an image forming apparatus that replenishes toner from a toner container using a toner conveying device to a developing device that supplies toner to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed to form a toner image. The toner conveying device according to any one of claims 1 to 4 is used as the toner conveying device, so that the inside of the toner storage portion and the inside of the developing device are connected via the toner conveying device. By communicating, toner leakage can be prevented from the contact portion (communication portion) between the developing device and the toner conveying device, and the toner inside the toner accommodating portion can be easily supplied into the developing device.
以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係る画像形成装置100は、図1に示すように、静電潜像が形成された感光体ドラム101にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置102にトナー搬送装置105を用いてトナーカートリッジ(トナー収容部)20からトナーを補給するように構成された画像形成装置において、トナー搬送装置105として、本発明に係るトナー搬送装置の構成を採用したことを特徴とするものである。
As shown in FIG. 1, the
まず、画像形成装置100の全体構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置100は、読み取った原稿の画像データやネットワーク等を介して送信された画像データに基づいて用紙に対して多色および単色の画像を形成する。このため、画像形成装置100は、図1に示すように、露光ユニットE、感光体ドラム101(101a〜101d)、現像装置102(102a〜102d)、帯電ローラ103(103a〜103d)、クリーニングユニット104(104a〜104d)、中間転写ベルト11、一次転写ローラ13(13a〜13d)、二次転写ローラ14、定着装置15、用紙搬送路P1,P2,P3、給紙カセット16、手差し給紙トレイ17、排紙トレイ18、及びトナーカートリッジ20等を備えている。
First, the overall configuration of the
The
画像形成装置100は、ブラック(K)及びカラー画像を色分解して得られる減法混色の3原色であるシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色の各色相に対応した画像データを用いて画像形成部55(55a〜55d)において画像形成を行う。
The
画像形成部55a〜55dは、各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置102(102a〜102d)、感光体ドラム101(101a〜101d)、帯電ローラ103(103a〜103d)、クリーニングユニット104(104a〜104d)は、各色に応じた4種類の潜像を形成するように、それぞれ4個ずつ設けられている。
The
画像形成部55a〜55dは、同様の構成であり、例えば、ブラックの画像形成部55aは、感光体ドラム101a、現像装置102a、帯電ローラ103a、一次転写ローラ13a及びクリーニングユニット104a等から構成される。この画像形成部55a〜55dは、中間転写ベルト11の移動方向(副走査方向)に一列に配列されている。
The
なお、上記a〜dの符号は、aがブラックに、bがシアンに、cがマゼンタに、dがイエローに対応し、これら符号によって区別された上記の各手段により、4つの画像ステーションが構成されている。 The symbols a to d correspond to a for black, b for cyan, c for magenta, and d for yellow, and the above-mentioned means distinguished by these symbols constitute four image stations. Has been.
本実施形態の露光装置である露光ユニットEは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー4、第1反射ミラー7、及び第2反射ミラー8等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム101a〜101dのそれぞれに照射する。感光体ドラム101a〜101dのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。 An exposure unit E, which is an exposure apparatus of this embodiment, includes a semiconductor laser, a polygon mirror 4, a first reflection mirror 7, a second reflection mirror 8, and the like (not shown), and each hue of black, cyan, magenta, and yellow. Each of the photosensitive drums 101a to 101d is irradiated with a light beam such as a laser beam modulated by the image data. On each of the photosensitive drums 101a to 101d, an electrostatic latent image is formed based on image data of each hue of black, cyan, magenta, and yellow.
本実施形態では、露光ユニットEは、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)を用いる手法のものであるが、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、ELやLED書込みヘッドを用いる手法のものを使用してもよい。 In the present embodiment, the exposure unit E is a method using a laser scanning unit (LSU) including a laser irradiation unit and a reflection mirror. For example, an EL or LED writing head in which light emitting elements are arranged in an array. You may use the thing of the method using.
感光体ドラム101は、露光ユニットEの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。感光体ドラム101は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン(a−Si)、セレン(Se)や有機光半導体(OPC)等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム101の構成は、上述の構成に特に限定されない。
The
帯電ローラ103は、感光体ドラム101の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。帯電ローラ103に代えて、帯電ブラシを用いた接触方式の帯電器、又は、帯電ワイヤを用いた非接触方式の帯電器を用いることもできる。
The charging roller 103 is a contact-type charger that uniformly charges the surface of the
現像装置102は、静電潜像が形成された感光体ドラム101の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置102a〜102dのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム101a〜101dのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット104は、現像・画像転写後における感光体ドラム101上の表面に残留したトナーを除去・回収する。
The developing
感光体ドラム101の上方に配置されている中間転写ベルト11は、駆動ローラ11aと従動ローラ11bとの間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト11の外周面は、感光体ドラム101d、感光体ドラム101c、感光体ドラム101b及び感光体ドラム101aにこの順に対向する。この中間転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム101a〜101dに対向する位置に、一次転写ローラ13a〜13dが配置されている。中間転写ベルト11が感光体ドラム101a〜101dに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。また、中間転写ベルト11は、厚さ100〜150μm程度のフィルムで無端状に形成されている。
The intermediate transfer belt 11 disposed above the
一次転写ローラ13a〜13dには、感光体ドラム101a〜101dの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト11上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム101(101a〜101d)に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト11の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト11の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
The
但し、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、4つの感光体ドラム101a〜101dのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム101のみにおいて静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム101aのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト11の外周面にはブラックのトナー像のみが転写される。
However, when image data of only a part of the hues of yellow, magenta, cyan, and black is input, some of the four photosensitive drums 101a to 101d corresponding to the hue of the input image data. Only the
各一次転写ローラ13a〜13dは、直径8〜10mmの金属(例えばステンレス)を素材とする軸の表面を導電性の弾性材(例えばEPDM,発泡ウレタン等)により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト11に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ13a〜13dを使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。
Each of the
各一次転写位置において中間転写ベルト11の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト11の回転によって、二次転写ローラ14との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ14は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ11aの周面に接触する中間転写ベルト11の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。当該ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ14若しくは中間転写ベルト駆動ローラ11aの何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)からなる。
The toner image transferred to the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 11 at each primary transfer position is conveyed to a secondary transfer position that is a position facing the
給紙カセット16又は手差し給紙トレイ17から給紙された用紙が二次転写ローラ14と中間転写ベルト11との間を通過する際に、二次転写ローラ14にトナーの帯電極性(−)とは逆極性(+)の高電圧が印加される。このように、各感光体ドラム101(101a〜101d)上の静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト11上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト11の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト11との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ14によって、中間転写ベルト11の外周面から用紙上にトナー像が転写される。
When paper fed from the
中間転写ベルト11と感光体ドラム101との接触により中間転写ベルト11に付着したトナー、および中間転写ベルト11から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに、中間転写ベルト11上に残存したトナーは、次ステップでトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット12によって除去されて回収される。
The toner adhering to the intermediate transfer belt 11 due to the contact between the intermediate transfer belt 11 and the
中間転写ベルトクリーニングユニット12には、中間転写ベルト11に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト11は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ11bにて支持されている。
The intermediate transfer
可視画像としてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ15aと加圧ローラ15bを備える定着装置15に導かれ、加熱ローラ15aと加圧ローラ15bとの間を通過して、加熱および加圧処理を受ける。これによって、可視画像となるトナー像が用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ18aによって排紙トレイ18上に排出される。
The sheet on which the toner image is transferred as a visible image is guided to a fixing
画像形成装置100には、給紙カセット16に収納されている用紙を二次転写ローラ14と中間転写ベルト11との間及び定着装置15を経由して排紙トレイ18に送るための略垂直方向の用紙搬送路P1が設けられている。
In the
用紙搬送路P1には、給紙カセット16内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路P1内に繰り出すピックアップローラ16a、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラr10、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写ローラ14と中間転写ベルト11との間に導くレジストローラ19、及び、用紙を排紙トレイ18に排出する排紙ローラ18aが配置されている。
In the paper transport path P1, a
また、画像形成装置100の内部には、手差し給紙トレイ17からレジストローラ19に至る間に、ピックアップローラ17a及び搬送ローラr10を配置した用紙搬送路P2が形成されている。さらに、排紙ローラ18aから用紙搬送路P1におけるレジストローラ19の上流側に至る間には、用紙搬送路P3が形成されている。
Further, inside the
排紙ローラ18aは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及び、用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第2面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ18に排出する。
The
一方、両面画像形成における第1面画像形成時には、排紙ローラ18aは、用紙の後端が定着装置15を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路P3内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路P1に導かれる。
On the other hand, when the first side image is formed in the double-sided image formation, the
レジストローラ19は、給紙カセット16若しくは手差し給紙トレイ17から給紙され、又は、用紙搬送路P3を経由して搬送された用紙を、中間転写ベルト11の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ14と中間転写ベルト11との間に導く。このため、レジストローラ19は、感光体ドラム101や中間転写ベルト11の動作開始時には回転を停止しており、中間転写ベルト11の回転に先立って給紙又は搬送された用紙は、前端をレジストローラ19に当接させた状態で用紙搬送路P1内における移動を停止する。この後、レジストローラ19は、二次転写ローラ14と中間転写ベルト11とが圧接する位置で、用紙の前端部と中間転写ベルト11上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
The
なお、画像形成部55a〜55dの全てにおいて、画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ13a〜13dが中間転写ベルト11を感光体ドラム101a〜101dの全てに圧接させる。一方、画像形成部55aのみにおいて画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ13aのみを中間転写ベルト11を感光体ドラム101aに圧接させる。
Note that in all of the
次に、本実施形態に係る画像形成装置100を構成するトナー搬送装置105の特徴的な構成について図面を参照して詳細に説明する。
図2は本実施形態の画像形成装置を構成する現像装置の構成を示す斜視図、図3(a),(b)は前記画像形成装置を構成する特徴的なトナー搬送装置における現像装置の装着状態の一例を示す説明図であって、(a)は前記トナー搬送装置に現像装置が装着される前の状態を示す説明図、(b)は前記トナー搬送装置に現像装置が装着された状態を示す説明図、図4は前記トナー搬送装置を構成するシャッター部材保持部の構成を示す部分拡大斜視図、図5は前記トナー搬送装置を構成するシャッター部材の構成を示す説明図である。
Next, a characteristic configuration of the
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the developing device constituting the image forming apparatus of the present embodiment, and FIGS. 3A and 3B are installations of the developing device in the characteristic toner conveying device constituting the image forming apparatus. 4A and 4B are explanatory diagrams illustrating an example of a state, in which FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating a state before the developing device is mounted on the toner transport device, and FIG. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing a configuration of a shutter member holding portion constituting the toner conveying device, and FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a shutter member constituting the toner conveying device.
本実施形態の画像形成装置100は、図3(a)に示すように、トナー搬送装置105に対して現像装置102が図中の右側から矢印A方向にスライド装着されるように構成されている。トナー搬送装置105は、トナー導入口105b、トナー排出口105cを有するトナー搬送パイプ(トナー搬送部材)105a、シート状のシャッター部材105d、レバー105e、シャッター部材保持部105fと、スプリングからなる弾性部材(図示省略)、及び案内部材106を備えて構成される。
As shown in FIG. 3A, the
現像装置102は、図2,図3(a)に示すように、リア側102a1にトナー搬送装置105のレバー105eを押圧するレバー押圧部102oが具備されるとともに、そのリア側端部に、上方に開口したトナー導入口102hが形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3A, the developing
また、トナー搬送装置105は、図4に示すように、トナー搬送パイプ105a側の下部分とその下部分を覆う案内部材106とを分離して構成されている。トナー搬送パイプ105aの下端部には、トナーを排出するトナー排出口105cが開口形成されている。案内部材106にはトナー排出口105cと対向する位置にトナー排出口105cと略同形状のトナー連通口106cが開口形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, the
トナー搬送パイプ105aと案内部材106とを組付けた状態で、トナー搬送パイプ105aと案内部材106との間には、シャッター部材105dが移動可能な空間(図7(a),(b)の空間206sに相当)が構成されている。
A space in which the
シャッター部材105dは、図4に示すように、シャッター部材保持部105fから図中下方に延設されて、トナー搬送パイプ105aの底部に形成されたトナー排出口105cを覆い、さらに、背面壁に沿って上方に向かい延設されている。
As shown in FIG. 4, the
また、トナー搬送パイプ105aは、シャッター部材105dと接触する下部の両側端部105r,105rがR形状に形成されている。このように構成することで、シャッター部材105dが両側端部105r,105rに接触しながら移動する時に負荷を低減することができる。
Further, the
案内部材106は、図4に示すように、トナー搬送パイプ105aの取付け部105a1に軸支される支持部106aを支点として現像装置102をスライドさせて着脱する方向、すなわち、図中のフロント側〜リア側に沿って揺動可能に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
また、案内部材106は、現像装置102に対向する両側端部106r1,106r1の角部の形状がR形状に形成されている。このように構成することで、現像装置102の装脱着時に、案内部材106と現像装置102とが接触することによる抵抗負荷を少なく抑えることができる。
Further, the
また、案内部材106の内側においては、シャッター部材105dと接する内側端部106r2の角部(内側角部と定義する)の形状がR形状に形成されている。このように構成することで、シャッター部材105dの滑りを良くして移動に対して負荷を低減することができる。
Further, on the inner side of the
次に、シャッター部材105dの形状について具体的に説明する。
シャッター部材105dは、図4,図5に示すように、トナー排出口105cよりも広い範囲で構成され、矩形状のトナー通過孔105dhが開口形成されている。このシャッター部材105dは、強度に優れた樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂を用いて、厚さtが0.5mmとなるようにサイズ加工したものである。
Next, the shape of the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
尚、シャッター部材105dの厚さtは、0.05mm未満では繰り返し強度がなく、2mmを越えるとシャッター部材105dを搬送する時に大きな駆動力が必要となり、曲げ形状を確保しにくくなる。
If the thickness t of the
次に、本実施形態のトナー搬送装置105に対して現像装置102を着脱する時の作用について説明する。
Next, an operation when the developing
画像形成装置100において、現像装置102は交換可能な部材であり、図2に示すように、現像装置支持台(不図示)の上面において現像装置102をスライドさせることによって現像装置102を画像形成装置100から取り外すことができる。
In the
図3(a)に示すように、現像装置102が画像形成装置100から取り外されている場合、トナー搬送装置105においては、レバー105eの端部に対して外力が与えられておらず、弾性部材(図示省略)が復元している状態である。
As shown in FIG. 3A, when the developing
従って、現像装置102が画像形成装置100から取り外されている場合は、トナー搬送パイプ105aのトナー排出口105cはシャッター部材105dにより塞がれており、トナー搬送パイプ105a中のトナーがトナー排出口105c近傍から漏れることはない。
Accordingly, when the developing
現像装置102を画像形成装置100に装着する時は、図3(a)に示す現像装置102が図中左方向(矢印A方向)に進むと、図3(b)に示すように、レバー押圧部102oがレバー105eと接触してレバー105eを押し込む。それと同時に、レバー105eの動きと連動してシャッター部材保持部105fが図中の上方向に動き始める。これにより、シャッター部材保持部105fに一端が固定されたシャッター部材105dが図中左方向に動き始める。
When the developing
案内部材106は、図3(a)に示すように、通常は水平方向に対して略平行に静止している。現像装置102が装着されて該現像装置102の上部に接触すると、図3(b)に示すように、図中右側の端部106r1が下方に傾倒して、接触した時の負荷が逃げるようになっている。
As shown in FIG. 3A, the
その後、現像装置102が図中左方向(矢印A方向)に進むと、シャッター部材105dの途中に設けられたトナー通過孔105dhがトナー排出口105cに対向する位置に搬送される。そして、さらに現像装置102が図中左方向(矢印A方向)に進むと、現像装置102のトナー導入口102hがトナー搬送装置105のトナー連通口106cの下方で対向して配置された状態で、トナー通過孔105dhがトナー排出口105cと完全に一致して停止する。
Thereafter, when the developing
その後、案内部材106が水平方向に戻り静止することで、スムーズな装着動作が可能となる。そして、トナー搬送装置105のトナー連通口106cと現像装置102のトナー導入口102hとが連通することにより、トナー搬送装置105から現像装置102へのトナーの供給が可能な状態となる。
Thereafter, the
画像形成装置100から現像装置102を取外す時は、上述した操作と逆の操作を行うことにより、トナー搬送パイプ105aのトナー排出口105cはシャッター部材105dにより塞がれた状態となり、トナー漏れを起すことなく簡単に現像装置102を取外すことができる。
When the developing
以上のように構成したので、本実施形態によれば、トナー搬送装置105において、案内部材106を、現像装置102を着脱する方向に沿って揺動可能に設けることで、現像装置102と接触した場合に、案内部材106が押される方向、もしくは引き抜く方向に揺動して移動することで、現像装置102の装脱着時の抵抗負荷を抑えることができるので、トナー搬送装置105に対して現像装置102を適正な位置にスムーズに位置決めを行い、シャッター部材105dを円滑に移動することができるので、現像装置102とトナー搬送装置105との接触部分からのトナー漏れを防止することができる。
As described above, according to the present exemplary embodiment, in the
尚、本実施形態では、シャッター部材105dに形成したトナー通過孔105dhの形状を、トナー排出口105cと同様な矩形状で形成しているが、本発明はトナー通過孔105dhの形状に限定されるものではない。
In this embodiment, the shape of the toner passage hole 105dh formed in the
例えば、変形例として、図6に示すように、シャッター部材115dに六角形状のトナー通過孔115dhを形成したものであっても良い。このように構成することで、上述した実施形態による効果に加えて、トナー通過孔115dhの開口部の端部形状がシャッター部材115dの搬送方向に沿って傾斜して形成されているので、トナー通過孔115dhとトナー排出口105cとが重なり始めた時に、トナー通過孔115dhの端部とトナー排出口105cの端部の重なる部分の幅方向の間隔が段々広くなる。これにより、案内部材106との接触圧が徐々に変化していくので、シャッター部材115dの進退をスムーズに行うことができ、トナー搬送パイプ105aと案内部材106との間の空間に入り込むトナー量を抑制することができる。
For example, as a modification, as shown in FIG. 6, a
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、トナー補給に際してトナー搬送装置を用いるものであれば、上述したような構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the above-described image forming apparatus or copying machine as long as the toner transport device is used for replenishing toner. The present invention is not limited and can be developed in other image forming apparatuses.
例えば、上述した実施形態では、画像形成装置として、電子写真方式のディジタルフルカラー複合機に即して本発明を説明しているが、本発明は、デジタル方式に限定されず、アナログ方式のプリンタ/ファクシミリ等にも同様に適用できる。 For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described based on an electrophotographic digital full-color multifunction peripheral as an image forming apparatus. However, the present invention is not limited to a digital system, and an analog printer / The same applies to facsimiles and the like.
以上のように、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. That is, it is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood as a thing.
20 トナーカートリッジ
100 画像形成装置
102 現像装置
102a1 リア側
102h トナー導入口
102o レバー押圧部
105 トナー搬送装置
105a トナー搬送パイプ(トナー搬送部材)
105b トナー導入口
105c トナー排出口
105d,115d シャッター部材
105dh,115dh トナー通過孔
105e レバー(レバー部材)
105f シャッター部材保持部
105r 端部
106 案内部材
106c トナー連通口
106r1 端部
106r2 内側端部
20
105b
105f Shutter
Claims (5)
前記案内部材は、前記現像装置を着脱する方向に沿って揺動可能に設けられることを特徴とするトナー搬送装置。 A toner conveying member having a toner introduction port for introducing toner supplied from a toner storage unit in which toner is stored, and a toner discharge port for discharging toner supplied from the toner storage unit toward the developing device; and the development A lever member interlocked with an operation of sliding the device in a substantially horizontal direction to be attached and detached, a shutter member that moves along the toner discharge port in conjunction with the lever member to open and close the toner discharge port, and the shutter member A guide member that guides the movement of the toner along the toner discharge port,
The toner conveying device, wherein the guide member is provided so as to be swingable along a direction in which the developing device is attached / detached.
前記トナー搬送装置として請求項1乃至4のうちの何れか一項に記載のトナー搬送装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for supplying toner from a toner container to a developing device that supplies toner to a photosensitive drum on which an electrostatic latent image is formed and forms a toner image,
An image forming apparatus using the toner conveying device according to claim 1 as the toner conveying device.
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-
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