JP2991307B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミリ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に広く普及している複写機等の画像
形成装置は、カーソルプロセス（電子写真プロセス）を
利用して、記録媒体（シート）上に可視画像を形成して
いる。この可視画像は、現像装置に蓄えられているトナ
ーと呼ばれる微粒子によって作られるものであるが、ト
ナーは画像形成の度に消費される消耗品である。従っ
て、トナーが所定量以下となった場合は、その都度トナ
ーを補給しなければならず、画像形成装置の保守の操作
上で最も煩わしいものであった。又、画像形成装置内の
クリーニング装置で未転写トナーを感光体上から除去
し、これを廃トナーとして装置内に設けた廃トナー収容
手段である廃トナーボトルに回収するものでは、廃トナ
ーボトルが満杯になるまでに廃トナーを廃棄する必要が
ある。従来からトナーの補給方法については様々な提案
がなされてきたが、代表的な方法としては、現像装置の
トナー補給部へトナーを直接補給する方式のもの、ある
いはトナーを収容するトナーカートリッジを現像装置の
トナー補給部に装填し、トナーカートリッジからトナー
を補給する方式等が知られている。しかしながら、これ
らの方式においては、トナーが所定量以下となった場
合、その都度操作者がトナーを補給しなければならず、
利便性や操作性が著しく悪く、又、トナーをトナー補給
部へ補給する際、及びトナー補給後の空トナーカートリ
ッジを装置外へ取り出す際に、トナーが装置内部や外部
へ飛散し、装置を汚したり、操作者の手や衣服を汚し、
清潔性、利便性、操作性が著しく悪いという不具合があ
った。

【０００３】そこで、トナー補充や廃トナーの破棄とい
う装置の保守上の操作性を向上させるべく、感光体ドラ
ムとこの周辺に配設されている廃トナーボトルやトナー
収容部等の機構を一体化してユニットになし、収容トナ
ーが消費された時点でユニットごと交換する技術が実用
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この技術に
よれば、トナー消費毎のカートリッジ等を用いたトナー
の補充の手間等は無くなるが、収容しているトナーが無
くなった場合、まだ寿命を有している現像ローラ、帯電
器、クリーニングブレード等までもが捨てられてしまう
ことになる。即ち、保守上の操作性を追求するあまり、
使用可能である多くの部品をも捨ててしまうものであ
る。操作性は商品にとって、極めて重要なファクタでは
あるが、資源の有効活用等を考慮すると、このように、
まだ使用できるものを捨ててしまうことは好ましいこと
ではない。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、良好な保守上の操作
性を実現すると共に、部品の有効活用が可能である画像
形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の画像像形成装置は、静電潜像担持体
と、該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段
と、静電潜像担持体上から未転写トナーを回収するクリ
ーニング手段と、該クリーニング手段で回収されたトナ
ーを該現像手段へ移送する手段と、該現像手段から該ク
リーニング手段へ剤を移送する移送手段と、補充用のト
ナーを収容するトナー収容手段と、該トナー収容手段が
装填される装填部と、該装填されたトナー収容手段を現
像剤補充部へ移送する移送手段と、装置本体に着脱自在
に支持された、空のトナー収容手段を保管する保管手段
と、該現像剤補充部で現像剤を補充して空になった空ト
ナー収容手段を該現像剤補充部から該保管手段へ移送す
る移送手段とを有し、上記剤を移送する手段が、上記静
電潜像担持体表面を介して、上記現像手段から上記クリ
ーニング手段へ剤を移送することを特徴とするものであ
る。また、請求項２の画像像形成装置は、静電潜像担持
体と、該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手
段と、静電潜像担持体上から未転写トナーを回収するク
リーニング手段と、該クリーニング手段で回収されたト
ナーを該現像手段へ移送する手段と、該現像手段から該
クリーニング手段へ剤を移送する移送手段と、補充用の
トナーを収容するトナー収容手段と、該トナー収容手段
が装填される装填部と、該装填されたトナー収容手段を
現像剤補充部へ移送する移送手段と、装置本体に着脱自
在に支持された、空のトナー収容手段を保管する保管手
段と、該現像剤補充部で現像剤を補充して空になった空
トナー収容手段を該現像剤補充部から該保管手段へ移送
する移送手段と、該クリーニング手段で使用された剤を
収容する剤収容手段とを有し、該剤収容手段の容量を、
装置本体寿命期間中に上記現像手段及び上記クリーニン
グ手段から排出される各剤の容積よりも大なる容量にす
ることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本発明は、移送手段で装填部に装填されたトナ
ー収容手段を現像剤補充部へ移送し、これにより、トナ
ー収容手段の装填を容易にすると共に、該現像剤補充部
で現像剤を補充して空になったトナー収容手段を、該現
像剤補充部から装置内に設けられている、着脱自在な保
管手段へ移送して、ここに空になったトナー収容手段を
保管し、これにより、保管手段が満杯になるまでは、現
像剤の補充を単にトナー収容手段を本体に装填するだけ
の操作で行なうことが出来、空トナー収容手段を補充の
都度取り出す手間を省いた。又、クリーニング手段で回
収されたトナーを現像手段に移送して再使用し、これに
より廃トナーボトル等を設ける必要がない。更に、剤を
現像手段からクリーニング手段へ移送し、これにより、
現像手段で発生する使用済剤をクリーニング手段で再利
用することが出来る。

【０００８】

【実施例】本発明の一実施例に係る画像形成装置である
デジタル複写機について説明する。図１において、この
デジタル複写機は原稿読取手段である読取装置（スキャ
ナー）１０と読み取られた原稿情報を紙に複写するため
の一連のプロセスを実行する複写装置（プリンター）９
０とから構成される。先ず、読取装置１０について説明
する。読取装置１０は原稿を載置するコンタクトガラス
３０６、コンタクトガラス上の端縁部に設けられた原稿
スケール３０５、コンタクトガラス３０６の全域を覆い
得る原稿圧板３０７、コンタクトガラス３０６の下方で
原稿を照射する蛍光灯ランプ３０１、原稿からの反射光
を反射する第１乃至第３ミラー３０２，３０３，３０
４、第３ミラーからの反射光が入射するカバー３０９で
覆われたレンズ３０８、レンズ３０８の結像位置に配置
されたＣＣＤ３１０、ＣＣＤ３１０が取り付けられＡ／
Ｄコンバータ４５を内蔵する画像読取板３１１、画像処
理回路が形成された基板３１２、装置内冷却用の冷却フ
ァン３１３等を備えている。そして、コンタクトガラス
３０６上に原稿がセットされて操作パネル８１上のコピ
ースタートボタンがＯＮされると、蛍光灯ランプ３０１
等の光学系をコンタクトガラス３０６の下方で移動して
原稿を走査し、原稿からの反射光をレンズ３０８等を介
してＣＣＤ３１０に結像し、原稿情報を読み取る。ＣＣ
Ｄ３１０上に結像した原稿像を画像処理回路からのクロ
ックと同期してアナログ信号として出力し、信号増幅、
信号合成、可変増幅した後にＡ／Ｄ変換コンバータでデ
ジタル信号化する。このデジタル信号を画像処理回路で
処理してデジタル記録画像情報に変換し、複写装置９０
の画像情報記憶装置に出力する。

【０００９】次に、複写装置９０について説明する。図
１において、像担持体である感光体ドラム１４０が時計
方向に回動されている。感光体ドラム１４０の頂部近傍
には、転写チャージャ３５０が対向して設けられて転写
部を形成している。この転写部と装置上部に水平に設け
られた転写紙を収容する用紙トレイ３４９との間には、
搬送ガイド板３８３、第１中継ローラ対３２７及び中間
ローラ対３２８，３２９からなる搬送路が形成されてい
る。この用紙トレイ３４９にはピックアップコロ３２
４、給紙コロ３２５及びリバースコロ３２６が配置さ
れ、給紙装置３９０を構成している。又、搬送路の転写
部近傍にはレジストローラ対３３０が設けられている。
更に、この転写部と排紙口との間には、導体分離搬送ベ
ルト３５１、内部に７００Ｗ前後の定着ヒータを備え、
テフロンコーティングされた定着ローラ３３５と加圧ロ
ーラ３３４とから成る定着装置が配設されている。感光
体ドラム１４０の右側方には、クリーニング装置１３０
が設けられ、このクリーニング装置１３０の下方には劣
化した剤を回収して貯蔵する為の剤回収ボトル１１７が
設けられている。この剤回収ボトル１１７の左上方に
は、感光体ドラム１４０表面に対向して除電ランプ３４
１と、グリッド３４３を備えた帯電器３４２とが設けら
れている。この帯電器３４２は負電圧の高圧発生装置に
接続され、感光体ドラム１４０表面をマイナス６００ボ
ルトに一様帯電するものである。感光体ドラム１４０に
は、装置下部に水平に設けられた書込光学系ユニット３
８５からのレーザービームが照射される露光部が形成さ
れている。この書込光学系ユニット３８５内には、ここ
では図示を省略した半導体レーザー及びシリンダレン
ズ、ポリゴンミラーモータ３４５で回転駆動されるポリ
ゴンミラー３４４、ｆ−θレンズ（不図示）、反射ミラ
ー３４６等が設けられている。書込光学系ユニット３８
５の上方には、感光体ドラム１４０表面の上方への移動
領域に対向するマグネットローラ１０２を備えた現像器
１００と、トナーホッパ１０１とから成る現像装置３８
６が設けられている。この現像器１００内には、図３に
符号を付して示すように、マグネットローラ１０２の他
に、マグネットローラ１０２上の現像剤の量を規制する
現像ドクタ１０５、現像ドクタ１０５で規制されて下部
に戻される現像剤をガイドし、かつ整流板１０９が設け
られたセパレータ、現像器１００内のマグネットローラ
１０２の軸に垂直な方向での現像剤の撹拌を行なう搬送
部材１０３、トナー補充部であるトナーホッパ１０１か
ら補給されたトナーを現像剤に混合する混合撹拌部材１
０４等が設けられている。又、トナーホッパ１０１はそ
の下部が現像器１００に開口しており、この開口にトナ
ー補給ローラ１０８が設けられ、又、内部のトナーを撹
拌するアジテータ１０６が設けられている。そして、そ
の上部は上方に向けて開口しおり、この開口部（以下、
ホッパ開口部という）がトナーを収容したカートリッジ
５００が装着されるトナー補充部になっている。このト
ナーホッパ１０１の紙面手前側には、トナーホッパ１０
１にトナーを補充して空に成ったカートリッジ５００を
収容する空カートリッジ収納部を構成する空カートリッ
ジ等収納ボックス５５０が設けられている(図４参照)。

【００１０】尚、複写装置９０の上壁上には、内部に用
紙トレイ３４７，３４８、ピックアップコロ３１４，３
１９、給紙コロ３１５，３２０、リバースコロ３１６，
３２１等を備えた追加（オプション）の給紙装置３９
１，３９２が配置されている。そして、この給紙装置３
９１には第３中継ローラ対３１７が、給紙装置３９２に
は第２中継ローラ対３２２が夫々設けられている。各用
紙トレイ３４９，３４８，３４７は引出自在になってお
り、且つ、図示しないセット検知センサ、サイズ検知セ
ンサも設けられ、セット検知センサがセット状態を検出
すると、図示しない上昇モータを駆動して用紙トレイ内
の転写紙がピックアップコロ３２４，３１４，３１９に
当接する位置まで上昇させる。又、転写紙の搬送経路内
での搬送状況を検知するために、第１中継センサ３１
８、第２中継センサ３２３、レジストセンサ３３１が設
けられている。

【００１１】以上の構成において、書込光学系ユニット
３８５内の半導体レーザーが１画素当り１ビット（記録
／非記録）の２値化信号であるデジタル記録画像情報に
対応して発光付勢され、半導体レーザーから射出された
レーザー光はポリゴンミラー３４４で反射され、ｆ−θ
レンズ（不図示）を通過し、反射ミラー３４６で反射さ
れ、感光体ドラム１４０に結像照射される。ポリゴンミ
ラー３４４はポリゴンモータ３４５で一定速度で回転駆
動され、前述のレーザー光は感光体ドラム１４０の移動
方向と垂直な方向である水平方向に走査される。

【００１２】感光体ドラム１４０の表面は、帯電器３４
２によりマイナス６００ボルトに一様に帯電される。デ
ジタル記録画像情報に基づいて射出されたレーザー光が
一様に帯電された感光体表面に照射されると、光導電現
象で感光体表面の電荷が、感光体ドラム１４０の導電層
を介して機器アースに流れて消滅する。ここで原稿濃度
の淡い部分（２値化信号が非記録レベル）ではレーザを
点灯させないようにし、原稿濃度の濃い部分（２値化信
号が記録レベル）ではレーザを点灯させる。これによ
り、感光体ドラム１４０の表面の原稿濃度の淡い部分に
対応する部分は略マイナス６００ボルトの電位に、原稿
の原稿濃度の濃い部分はマイナス１００ボルト程度にな
り、原稿の濃淡に対応して静電潜像が形成される。この
静電潜像を現像装置３８６によって現像し、感光体ドラ
ム１４０の表面にトナー画像を形成する。尚、現像器１
００内のトナーは撹拌により負に帯電され、現像器１０
０内のマグネットローラ１０２は、現像バイアス発生器
によりマイナス４５０ボルト程度にバイアスされ、感光
体ドラム１４０の表面電位が現像バイアス以上の場所に
付着し、原稿画像に対応したトナー像が形成される。

【００１３】一方、転写紙が、３つの用紙トレイ３４
９，３４８，３４７の中の何れかから選択されて給紙さ
れて搬送され、レジストローラ３３０により所定のタイ
ミングで転写部に送り出され、転写チャージャ３５０の
作用により上記の感光体ドラム１４０上に形成されたト
ナー画像が転写される。トナー画像が転写された転写紙
は、搬送ベルト３５１に吸引されて感光体ベルト表面か
ら分離される。この後、転写紙は定着ローラ３３５と加
圧ローラ３３４との間を通過してトナーが固着され、分
離爪３３３により転写紙を分離し図示しない排紙トレイ
上に排出される。そして、トナー画像が転写紙に転写さ
れた後の感光体ドラム１４０表面は、クリーニング装値
１３０によって残留トナーが除去された後、次の一様帯
電に備えられる。

【００１４】トナー及び剤補充機構構成動作の概略を図
２及び図３を参照しながら説明する。 現像器１００
は、装置内のトナーをマグネットローラ１０２と剤によ
り感光体ドラム１４０へ供給し、感光体上の潜像を顕像
化する。消費された分のトナーは、トナーホッパー１０
１ａに蓄えられているトナーをトナー補給ローラ１０８
により現像器１００内に供給することによって補う。ま
た、剤はコピー枚数の増加と共に劣化するため交換が必
要であり、本発明の装置においてはこれを自動で行な
う。交換時に必要な新剤は剤ホッパー１０１ｂに蓄えら
れており、剤補給ローラ１０７により現像器に供給され
る。図２において、本補充機構においては、ユーザーに
よって画像形成装置本体前側の装填部６９０に挿入され
たカートリッジ５００を搬送ベルト下６０３、第１搬送
コロ６１０、第２搬送コロ上６１１、第３搬送コロ上６
１２、によりホッパー１０１上部のトナー、剤補充位置
まで移送し、補充位置にてカートリッジ５００を密封し
ているカートリッジシール５０４を除去し、トナー及び
剤をホッパー１０１内へ補充する。補充を終了し空とな
ったカートリッジ５００は、補充したトナーが消費され
次のカートリッジが挿入される前に、補充位置から空カ
ートリッジ収納ボックス５５０の空のカートリッジ集積
部５５１（図４参照）へ移送される。補充された剤を用
いる剤の自動交換については後に詳述する。また、空カ
ートリッジ集積部５５１において空カートリッジ５５０
が満杯となった場合の交換タイミングについても後に詳
述する。

【００１５】先ず、本実施例で用いるカートリッジ５０
０について説明する。図６はその斜視図である。このカ
ートリッジ５００は、上部がカートリッジ上板５０１
で、底部がカートリッジ下板５０３で構成され、且つ、
これら上部と底部とを連結する側部がカートリッジフィ
ルム５０２で構成され、内部にはカートリッジフイルム
５０２と同一の材質の２重のフィルムからなる仕切りで
仕切られて、トナー収容部５０２ａと現像剤収容部（以
下、剤収容部という）５０２ｂが形成されている。この
カートリッジ上板５０１の、該側面よりも外側まで延在
した左右の鍔部それぞれには、前端から前後方向ほぼ中
央にかけて更に外側に延在した案内用羽部５０１ａが形
成されている。そして、カートリッジ上板５０１の上面
には左右方向ほほぼ中央で前端から後端にかけてタイミ
ング溝５０１ｂが形成されている。カートリッジフィル
ム５０２は軟質である必要があり、例えば、ポリエステ
ルフィルム等のフィルム状部材、又はポリウレタンゴム
等の弾性部材が用いられる。これは、後述するように空
カートリッジ収容部５５１（図４参照）に上下方向がつ
ぶれた状態で保管できるようにするためである。カート
リッジ下板５０３の該側面よりも外側まで延在した左右
の鍔部それぞれには、前後方向で両者同じ位置に更に外
側に延在した案内用羽部５０３ａが一定間隔を開けて一
対形成されている。そして、左鍔部に形成されている一
対の案内用羽部５０３ａの上面にはタイミング溝５０３
ｂが形成されている。又、左鍔部に形成されている案内
用羽部５０３ａの外側端面とカートリッジフィルム５０
２の左側面からの距離は、右鍔部に形成されている案内
用羽部５０３ａの外側端面とカートリッジフィルム５０
２の右側面からの距離より大きくなっている。更に、カ
ートリッジ下板５０３のカートリッジフィルム５０２の
下端縁に囲まれた部分には開口が形成され、この開口が
トナー、剤の出口になっている。この開口は、トナー収
容部５０２ａ、剤収容部５０２ｂにトナー、現像剤を収
容した状態でカートリッジシール５０４により密封され
ている。カートリッジシール５０４は、ホッパ開口部１
２４上に装着されたときに後述するシール除去機構がカ
ートリッジ５００の右鍔部側に位置するので、例えばカ
ートリッジ下板５０３の鍔部に接着剤が塗布された後の
前後左右の鍔部の内、右鍔部から貼り始められて左鍔部
まで貼られた後に折り返えされて、その自由端を右鍔部
５０３ａの外側の端まで延ばされ、この自由端の端縁を
右鍔部に接着されている。

【００１６】尚、この例では、カートリッジ上板５０
１、カートリッジ下板５０３はそれぞれ３ｍｍの板厚を
有しており、カートリッジ５０３の全高は８６ｍｍに設
定してある。又、後述する空カートリッジ収容部５５１
への落下時に、カートリッジ下板５０３を落下直前まで
ガイドしていた部材にカートリッジ５００のカートリッ
ジ下板５０３以外の部分が接触する等の不具合が発生し
ないように、底部であるカートリッジ下板５０３にこれ
により上方のカートリッジ５００部分が投影可能となる
ように側面及び上面を設定することが望ましい。

【００１７】このカートリッジ５００に収容するトナー
と剤の重量比は１：１〜３：１の範囲であることが望ま
しい。この例では、トナーが無くなる毎に行なわれるカ
ートリッジ５００の装填に応じて剤交換を自動で行なう
ので、剤の寿命が来る前にカートリッジ５００内のトナ
ーを全て消費する必要があるためである。この例におい
てはカートリッジ内には剤が１５０ｇ収容されており、
この剤の寿命は約１万枚である。従って、トナー量とし
ては安全のために８千枚のコピーを得ることにより消費
される分量を想定する。消費されるトナー量は原稿黒分
面積によって変動し、消費されるトナー量は、原稿黒部
面積が平均３％の場合に１５０ｇ、原稿黒部面積が平均
９％の場合に４５０ｇとなる。従って、消費するトナー
と剤の重量比は、原稿黒部面積が平均３％の場合に１：
１、原稿黒部面積が平均９％の場合に３：１となる。一
般に原稿黒部面積は３％から９％であることから、好ま
しいトナーと剤の収納量の比は上記のように１：１〜
３：１となる。尚、この例において、トナー、剤の収容
部はそれぞれ１２００ｃｃ、１００ｃｃの容積を有して
いる。

【００１８】次に、トナー及び現像剤の補充に関する装
置本体の機構について説明する。図２はその斜視図、図
３は現像器１００近傍の正面図である。装置本体には、
装置正面の外装部（以下、正面外装部という）６９０に
形成されたカートリッジ５００挿入用の挿入窓６９２か
らなるカートリッジ挿入部、装置背面側に位置したホッ
パ１０１からなるトナー及び現像剤補充部、ホッパ開口
部の右側に配置された開封ローラ６８０を有するカート
リッジ５００の開封手段、開封ローラ６８０に対向して
配置されたシール収納ボックス６８１からなる密封部材
収納部（図３参照）、ホッパ１０１と正面外装部６９０
の間に配置された空カートリッジ等収納ボックス５５０
からなる空カートリッジ収納部、下搬送ベルト６０３と
下搬送レール６３１等を有する移送手段が設けられてい
る。そして、正面外装部６９０には上記挿入窓６９２の
他に空カートリッジ収納ボックス５５０の出し入れ用の
窓６９４も形成されている。上記挿入部の挿入窓６９２
は、カートリッジ５００をその挿入方向に対して垂直に
切断したときの断面形状に合わせて、これより一回り大
きい程度の形状に形成され、この結果、カートリッジ５
００の案内用羽部５０１ａ等の通過部の長さも、案内用
羽部５０１ａ等の長さにあわせた長さになっている。こ
れにより、上記のようにカートリッジ５００を横向きに
挿入したり、カートリッジ５００の前後を間違えて挿入
する等を防止している。

【００１９】正面外装部６９０の内側には外装部に平行
な水平軸６９３ｂでその下部が回動自在支持され、閉じ
た状態で挿入窓６９２全体を蔽い得る挿入窓ドア６９３
が設けられている。この挿入窓ドア６９３は図示しない
付勢手段により常時閉じる方向の回動力が付与されて通
常は閉じた状態に有り、この回動力に抗して挿入窓ドア
６９３を装置内側に押すことにより、水平軸６９３ｂの
回りで約９０度まで回動させることが出来る。そして、
閉じた状態で、挿入窓ドア６９３の装置内側に向いた面
（以下、内側面）の上部には、先端縁より外側まで延在
した突出部分を有する突出板６９３ｂが設けられている
（図４参照）。

【００２０】正面外装部６９０内面の挿入窓６９２より
上方には、発光素子と受光素子を備えるドアセンサ７０
１と、ロック解除ソレノイド７００と、そのプランジャ
ーに固定されたロック板７００ａとを備えたロック機構
とが設けられている。ドアセンサ７０１は挿入窓ドア６
９３が閉じた状態で発光素子と受光素子の間に上記突出
板６９３ｂの突出部分が介在する位置に取り付けられ、
ロック機構は挿入窓ドア６９３が閉じた状態でプランジ
ャーが引き出されればロック板７００ａが上記突出板６
９３ｂに正面外装部６９０と反対側から係合し、プラン
ジャーが吸引されればロック板７００ａが上記突出板６
９３ｂに係合しない位置に取り付けられている。

【００２１】図３に示すように、上記トナー補充部のホ
ッパ開口部の周縁部上面にはこの周縁部上面とカートリ
ッジ５００の鍔部下面に空隙が生じないようにするため
のシール部材６６２が貼設してある。又、図２に示すよ
うに、ホッパ開口部より正面外装部６９０側には周縁部
から延びたホッパガイド部６６０が形成され、ホッパ開
口部より装置背面側にはカートリッジ５００をホッパ開
口部上で位置決めするための挿入窓６９２に向けて前傾
したカートリッジ突き当て壁６６１が設けられ、その傾
斜下面と上記シール部材６６２が貼設されている周縁部
上面とで、挿入窓６９２側に向けて開いたくさび形状の
空隙を形成している。

【００２２】上記開封手段の開封ローラ６８０は、図２
に示すように、カートリッジ５００の右側の前後の案内
用羽部５０３ａの間隙に対応した一定の長さを有する上
下ローラ６８０からなり、カートリッジ５００を密封す
るシール部材５０４を確実に引っ張れるように、下側ロ
ーラ６８０は弾力性の有る材料の円筒形ローラ、上側ロ
ーラ６８０は凹凸の付いたローラになっている。両ロー
ラ６８０の回転軸は、両軸間距離を変化可能にするリン
ク機構に回動自在に支持されており、図示しない開封用
モータによって駆動され得る。このリンク機構には、上
下回転軸の軸間距離を少なくとも上下ローラ対間に案内
用羽部５０３ａが通過し得る間隔が生じる距離にするた
めの付勢力を常時付与するスプリングと、このスプリン
グの付勢力に抗して、上下回転軸の軸間距離を上下ロー
ラ対間にカートリッジ５００を密封するシール部材５０
４を挾持する距離にすることが出来る開封用ピンチソレ
ノイドが連結されている。

【００２３】上記密封部材収納部であるシール収納ボッ
クス６８１は上記開封ローラ６８０でカートリッジ５０
０開口から除去されてくるシール部材５０４を受け入れ
る受入れ口を備えている。尚、上記空カートリッジ収納
部である空カートリッジ収納ボックス１１３は、上部に
カートリッジ５００受入れ用の開口部を備え、装置本体
に対して着脱可能に構成されている。この空カートリッ
ジ収納ボックス５５０については後に詳述する。

【００２４】上記移送手段は、図示しない正逆回転可能
な搬送モータで駆動される第１〜第３搬送コロ６１０，
６１１，６１２及び下搬送ベルト６０３と、カートリッ
ジ５００のカートリッジ上板５０１の案内用羽部５０１
ａ等の下面に接触してカートリッジ上板５０１を下方か
ら支持し得る第１上搬送レール対６３２及び第２上搬送
レール対６３３と、カートリッジ下板５０３の案内用羽
部５０３ａの下面に接触してカートリッジ下板５０３を
下方から支持し得る下搬送レール６３１と、上記ホッパ
ガイド６６０と、挿入窓ドア６９３とから構成されてい
る。

【００２５】搬送モータがカートリッジ５００を装置背
面側に搬送する場合を正搬送、このときの搬送モータの
回転を正回転といい、この逆の場合を逆搬送、逆回転と
いう。

【００２６】上方の各搬送レール６３２，６３３は垂直
部と、その下端からカートリッジ５００の搬送経路側に
延在した水平部とからなる断面Ｌ字状のレールであり、
それぞれカートリッジ５００の搬送経路の左右で対を成
している。第１搬送レール６３２は、空カートリッジ等
収納ボックス５５０の空カートリッジ集積部５５１の上
方に設けられ、その正面側端部は第１搬送コロ６１０の
下方まで延び、その背面側端部は第２搬送コロ６１１の
手前まで延在している。そして、第１上搬送レール６３
２の水平部はカートリッジ上板５０１の鍔部及び案内用
羽部５０１が載れるように設定され、正面側端部の水平
部上面と該第１搬送コロ６１０下部とのギャップをカー
トリッジ上板５０１の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通
過し得るように配置されている。第２搬送レール６３３
は空カートリッジ収容部５５１及びホッパ１０１の上方
に設けられ、背面側端部がその水平部上面と該第１搬送
コロ６１０下部とのギャップをカートリッジ上板５０１
の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通過し得るように位置
決めされ、該端部から正面側にかけて下方に傾斜して第
２搬送コロ６１１の下方に至り、更にここから上記第１
搬送レール６３２の下方を、空カートリッジ収容部５５
１の中央部の上方まで延在するように配置されている。
そして、第２搬送レール６３３の水平部は、該レール６
３３の装置正面側領域６３３ａにカートリッジ上板５０
１の鍔部及び案内用羽部５０１ａが載り得、装置背面側
領域６３３ｂにカートリッジ上板５０１の鍔部及び案内
用羽部５０１ａが載り得るように設定されている。又、
前者の領域６３３ａの長さは案内用羽部５０１の背面側
端からカートリッジ上板５０１の鍔部の背面側端までの
長さと同じになるように設定されている。又、図２に示
すように、上記第１搬送レール６３２の背面側端部の下
面には、装置背面側に上向きに傾斜した自由端部を有す
る分岐用板バネ６４０の基端部が固定されている。この
分岐用板バネ６４０はカートリッジ５００の逆搬送にお
いて、第２上搬送レール６３３にガイドされてきたカー
トリッジ上板５０１を第１上搬送レール６３２の下方
で、そのまま第２上搬送レール６３３にガイドされつづ
ける様にするものである。

【００２７】上記下搬送レール６３１も、垂直部と、そ
の下端からカートリッジ５００の搬送経路側に延在した
水平部とからなる断面Ｌ字状のレールであり、空カート
リッジ収容部５５１上方で且つ該収容部５５１中央部よ
り装置背面よりの位置に、カートリッジ５００の搬送経
路の左右で対を成して設けられている。そして、水平部
は、カートリッジ上板５０１の鍔部及び案内用羽部５０
１が載れるように設定され、その上面と上記下搬送ベル
ト５５１の下面とのギャップをカートリッジ上板５０１
の鍔部及び案内用羽部５０１ａが通過し得るように配置
高さが設定されている。更に、該レール６３１の前後方
向の長さは、カートリッジ下板５０３の案内用羽部５０
３ａの前後間隔と同じに設定されており、配置位置は、
カートリッジ５００の逆搬送において、カートリッジ下
板５０３の案内用羽部５０３ａの前後間隙が該レール６
３１に対向して該カートリッジ下板５０３が落下を開始
するときに、カートリッジ５００が空カートリッジ収納
部５５１の前後方向の略中央に位置するように設定して
ある。尚、この逆搬送においてカートリッジ下板５０３
の案内用羽部５０３ａの間隙がこのレール６３１に対向
するときには、上記第一搬送コロ６１０及び下搬送ベル
ト６０３とカートリッジ５００との、搬送方向における
位置関係自体は逆搬送可能な位置関係にあるが、空カー
トリッジ収納部５５１の開口部の上方から挿入窓ドア６
９３が退避してカートリッジ５００を下から支えるもの
が無いので、カートリッジ５００が空カートリッジ収納
ボックス５５０内に落下を開始し、それ以上の逆搬送が
行なわれることはない。又、カートリッジ下板が落下を
開始する位置で、カートリッジ上板も落下を開始するよ
うに、下搬送レール６３１に対する上記第２上搬送レー
ルの位置が設定されている。

【００２８】尚、カートリッジ５００の搬送状態を検知
するために、上記の空カートリッジ収納ボックス５５０
とホッパ開口部との間の搬送路上には、ここを通過する
カートリッジ５００の前鍔部の下面によって押し下げら
れるカートリッジ通過検知フィラ７０３ａが設けられて
いる（図２参照）。このカートリッジ通過検知フィラ７
０３ａの変位は、発行素子と受光素子とからなる、図示
しない開封センサをＯＮにする。尚、この開封センサ
は、開封ローラ６８０でカートリッジ５００下面から除
去されてくるシール部材５０４によってその先端部が装
置右側に押しやられるカートリッジ開封検知フィラ７０
３ｄの変位によってもＯＮされるように構成されてい
る。

【００２９】次に、以上のトナー補給機構における動作
について説明する。図７乃至図１３は各動作状態に有る
ときのトナー補給機構の状態を示す左側面図であり、図
５はカートリッジ５００を装置に挿入してから開封まで
のタイミングチャートであり、図１９は逆移送開始から
空カートリッジ集積部５５１への収容までのタイミング
チャートである。

【００３０】先ず、カートリッジ５００を挿入窓６９２
から挿入してトナー等補充位置まで搬送する動作につい
て説明する。挿入窓６９２の挿入窓ドア６９３は、ロッ
ク解除ソレノイド制御により通常はロック解除ソレノイ
ド７００がＯＦＦされてロック状態に有り、トナーニア
エンド時等のカートリッジ５００の挿入が必要なときに
ロック解除ソレノイド７００がＯＮされてロック解除状
態になる。

【００３１】先ず、カートリッジ５００をその先端で挿
入窓ドア６９３を装置内側に押しながら挿入すると、図
７に示すように、挿入窓ドア６９３が下部の水平軸６９
３ａの回りで回動していき、約９０度回動した状態で停
止して空カートリッジ集積部５５１の開口部を部分的に
蔽って、カートリッジ５００が空カートリッジ集積部５
５１の開口内へ落下することを防止し、下搬送レール６
３１と共にホッパ開口部上へのカートリッジ５００の搬
送にあたってのカートリッジ下板５０１を下方から支持
する搬送路を形成する。この挿入窓ドア６９３の回動の
初期に挿入窓ドア６９３の内側面上部に取り付けられて
いる突出板６９３ａの先端がドアセンサ７０１の発光素
子と受光素子の間から抜けて、ドアセンサ７０１がＯＮ
状態になってドアオープン状態を検知する（図１９中の
）。

【００３２】ドアオープンが検出されてから一定時間Ｔ
１後、挿入されているカートリッジ５００を搬送するた
めの搬送モータ７０２の正転が開始され、これにより、
以降は操作者がカートリッジ５００を押さなくても、カ
ートリッジ上板５０１が第１搬送コロ６１０で、カート
リッジ下板５０３が下搬送ベルト６０１でそれぞれ駆動
されることによって、カートリッジ５００が装置内に引
き込まれていく。尚、挿入されたカートリッジ５００
の、カートリッジ上板５０１が第１搬送コロ６１０に到
達するのと、カートリッジ板下５０３が下搬送ベルト６
０３に到達するのは同時であり、上部及び底部がそれぞ
れ搬送力を受けることとなり、側部がフィルム状部材又
は弾性部材から構成されるカートリッジであっても一体
となって搬送され、移送状態が安定する。

【００３３】先ず、カートリッジ下板５０３が挿入窓ド
ア６９３及び下搬送レール６３１で、カートリッジ上板
５０１が第１上搬送レール６３２でそれぞれガイドされ
る。装置背面側へ進んだカートリッジ上板５０１が第１
上搬送レール６３２に設けられた分岐用板バネ６４０に
達するとカートリッジ上板５０１は分岐用板バネ６４０
を押し下げて更に搬送され、第２搬送コロ６１１の下部
に突き当たる。カートリッジ上板５０１は第１搬送コロ
６１０から搬送力を受け、これにより、加圧バネ６５２
によって下向きに圧がかけられていき、第２搬送コロ６
１１を上へ押し上げる。押し上げられた第２搬送コロ６
１１はカートリッジ上板５０１のタイミングベルト溝５
０１ｂとかみあい搬送力を与える（図８）。

【００３４】搬送されながらホッパ開口部上に移送さ
れ、その先端（カートリッジ５００の進行方向）がカー
トリッジ通過検知フィラ７０３ａに到達したときに突き
当て開封センサ７０３をＯＮし、更に搬送されてその後
端がカートリッジ通過検知フィラ７０３ａを抜けて突き
当て開封センサ７０３をＯＦＦにする（図１９中の
）。この間、カートリッジ５００後端が挿入窓ドア６
９３を抜けることにより、挿入窓ドア６９３の自由端部
が上方に回動して挿入窓６９２を閉じてドアセンサ７０
１をＯＦＦにする。この突き当て開封センサ７０３をＯ
ＦＦした時点（図１９中の）で、カートリッジ５００
はトナー補充位置であるホッパ開口部上でその先端がカ
ートリッジ突き当て壁６６１に突き当たる位置に略搬送
されてきているが、更に確実を期すために一定時間搬送
モータを正転させ（図１９中のＴ２）、これにより、カ
ートリッジ突き当て壁６６１は前述のように傾斜板の下
面が低くなって、装置背面側ほど狭くなる楔形間隙を形
成しているため、カートリッジ板下５０３の先端縁部は
搬送方向の位置が規制されると共に、ホッパー１０１に
押しつけられる。また、後端は搬送ベルト下６０３によ
り押さえられているため、カートリッジ板下５０３はホ
ッパー１０１に密着して停止する（図９）。ホッパー１
０１開口周辺にはホッパー開口シール部材６６２があり
（図３参照）、ホッパーとカートリッジ５００の間を封
印している。従って、カートリッジ５００がホッパー１
０１上に有るときはトナーが飛散することが無く、簡単
な構成でトナー飛散を防止することが可能である。この
一定時間Ｔ２後に搬送モータの駆動を停止し、カートリ
ッジ５００の搬送動作からカートリッジ５００の開封の
動作へと処理を移行する。

【００３５】尚、第１搬送コロ６１０を離れたカートリ
ッジ上板５０１は第２搬送コロ６１１の搬送力によりさ
らに搬送され、第３搬送コロ６１２に到達し、該コロ６
１２の搬送力によりトナー及び剤の補充位置まで搬送さ
れたとき（図９）、カートリッジ上板５０１の搬送ガイ
ドは第２上搬送レール６３３となっている。また、カー
トリッジ上板５０１の後端が第２搬送コロ６１１を抜け
ると、該コロは加圧バネの圧により再び元の位置に戻
る。

【００３６】又、以上においては、主にカートリッジ上
板５０１を中心にカートリッジ５００の搬送を説明した
が、この間カートリッジ板下５０３は、搬送ベルト下６
０３により搬送力を与えられ、カートリッジ挿入用ドア
６９３、搬送レール下６３１、ホッパーガイド６６０に
よりガイドされてカートリッジ上板５０１と同速度にて
搬送される。

【００３７】次に、図１９を用いてカートリッジ５００
の開封の動作について説明する。ホッパ開口部上でのカ
ートリッジ５００の開封動作では、先ず、上記の突き当
て開封センサ７０３をＯＦＦしたタイミング（図１９中
の）で、カートリッジ５００挿入用窓ドア６９３が閉
じていることをドアセンサ７０１の出力で確認して、ド
アロック解除ソレノイド７００をＯＦＦし、これによ
り、挿入窓ドア６９３の開閉をロックする。又、開封用
ピンチソレノイド７０４をＯＮして開封ローラ６８０で
カートリッジ５００の右側のシール部材５０４のカート
リッジ上板５０１の案内用羽部５０１ａの間隙に存在す
る自由端を挾持すると共に、開封モータ７０５をＯＮに
して開封ローラ６８０の回転駆動を開始し、カートリッ
ジ５００下面のシール部材５０４の除去を開始する。こ
れにより、カートリッジ５００の開口部は徐々にシール
部材５０４が除去されて開封していき、そのシール部材
５０４先端が開封検知フィラに到達して突き当て開封セ
ンサ７０３をＯＮにし、更に、開封動作が継続されてカ
ートリッジ５００と開封されたシール部材５０４が完全
に分離されていく。シール部材５０４の先端部分はシー
ル集積部６８１に収容されていく。そして、シール部材
５０４の後端が開封検知フィラを抜けると突き当て開封
センサ７０３がＯＦＦになる（図１９中の）。これは
開封が終了したことを示すものであるので、開封用ピン
チソレノイドと開放モータをＯＦＦにし、開封ローラ６
８０を退避位置に復帰させて開封動作を終了する。

【００３８】このカートリッジ５００のカートリッジシ
ール５０４の開封により、カートリッジ５００内の収容
物であるトナー及び剤がホッパー１０１のそれぞれの収
容部１０１ａ、１０１ｂに補充される。収納物が全てホ
ッパー１０１に補充されると、カートリッジ上板５０１
の後端は第２上搬送レール６３３まで降下することが可
能となる。（図１０）。

【００３９】以上によりホッパー１０１へ補充されたト
ナー及び剤は、後述するトナー及び剤の補給制御によっ
て、現像器１００へ補給される。又、上記の一連の動作
の状態を示す状態フラグを、一連の動作中及び動作終了
時に各々不揮発ＲＡＭにセット、リセット（１又は０）
し、これにより、処理実行中に電源が瞬断されても動作
の継続実行を可能としている。このようにして、補充し
たトナーがコピー動作の経過に従って消費され、ホッパ
ー１０１内のトナーが空になると、再びカートリッジか
らトナー及び剤を補給することとなるが、新カートリッ
ジ挿入前にホッパー１０１上の空カートリッジ５００を
空カートリッジ集積部５５１へ移送する。

【００４０】次に、ホッパ開口部上のカートリッジ５０
０を空カートリッジ集積部５５１に収納する動作につい
て、図１１、図１２、図１３及び図２０を用いて説明す
る。この動作はトナーニアエンド時に、先ずニアエンド
状態を不揮発ＲＡＭに格納した後に開始する。ホッパ開
口部上からの空カートリッジ５００の退避自体はトナー
ニアエンド等になって次のカーリッジの挿入を行なう以
前に完了していれば足りるが、本実施例では空カートリ
ッジ５００にホッパ開口部の蓋の役目をさせて、装置内
へのトナー飛散を防止するという観点から、次のカート
リッジ５００の挿入が必要になるトナーニアエンドにな
るのを待って、ホッパ開口部上からの空カートリッジ５
００の退避動作である空カートリッジ集積部５５１への
逆搬送を開始する。

【００４１】先ず、カートリッジ５００の搬送の邪魔に
ならないように開封用ピンチソレノイドもＯＦＦして開
封ローラも退避させ、これにより搬送路を確保し、搬送
モータを逆回転させてカートリッジ５００の逆搬送を開
始する。搬送部とカートリッジ５００とのスリープ率等
を考慮したタイミング後、カートリッジ５００後端（挿
入窓６９２側の端部）がカートリッジ通過検知フィラ７
０３ａに到達して突き当て開封センサ７０３をＯＮに
し、更に、逆搬送されてカートリッジ５００全体が完全
にカートリッジ通過検知フィラ７０３ａを抜けると突き
当て開封センサ７０３がＯＦＦする。

【００４２】この間、カートリッジ板上５０１、カート
リッジ板下５０３は、機械本体手前側へ搬送される。カ
ートリッジ板上５０１は第２上搬送レール６３３にガイ
ドされて搬送されるが、分岐用板バネ６４０の作用によ
り必ず第１上搬送レール６３２の下側に導かれる（図１
１）。また、カートリッジ板下５０３はホッパーガイド
６６０、下搬送レール６３１によりガイドされてカート
リッジ上板５０１と同速度にて搬送される。カートリッ
ジ上板５０１、カートリッジ下板５０３が空カートリッ
ジ集積部５５１上の落下位置に達する（図１２）。

【００４３】この時点で、カートリッジ上板５０１及び
カートリッジ下板５０３に対するガイドが無くなり各々
が落下し得るが、更に一定時間（図２０中のＴ２）、搬
送モータの逆回転を継続させ、これにより、トナー落下
開始位置に確実に到達させる。この一定時間Ｔ２はカー
トリッジ５００が落下位置で自重により落下するまでの
時間及び突き当て開封センサ７０３を抜けてから落下位
置まで搬送されるまでの時間（スリープ率等を考慮）よ
りも長く設定されている。 上記動作が終了すると不揮
発ＲＡＭ上の空カートリッジ集積部５５１内の空カート
リッジ５００をカウントするカウンタを加算（＋１）す
る。

【００４４】この時点から新しいカートリッジ５００の
挿入が可能となるため、ドアロック解除ソレノイド７０
０をＯＮして挿入窓ドア６９３のロックを解除する。
又、この時点でトナーニアエンド表示を開始する。

【００４５】空カートリッジ５００は上部及び底部が板
状部材、側部がフィルム状部材又は弾性部材により構成
されているため、このように落下して収容されることに
より、側部がつぶれて収容される（図１３）。従って、
落下前は８６mmの全高を有していた空カートリッジ５０
０は、つぶれた状態で約１０ｍｍの全高を有することと
なり、スペース的に効率の良い保管が可能となった。

【００４６】次に剤の自動交換システムについて説明す
る。図１４は感光体ドラム回りの拡大図、図１５はトナ
ーリサイクルパイプの配設状態を示す図、図１６はトナ
ーリサイクル部の斜視図、図１７は現像器の斜視図であ
る。図１４において現像装置は現像器本体１００とホッ
パー部１０１とからなり、ホッパー部１０１はトナーホ
ッパー１０１ａと剤ホッパー１０１ｂに分かれている。
まず、カートリッジ５００から補給されたトナーと剤
は、それぞれトナーホッパー１０１ａと剤ホッパー１０
１ｂに補給される。補給されたトナーは撹拌部材１０６
によって撹拌され、トナー補給ローラ１０８によって現
像器１００に補給される。補給されたトナーの量によっ
て、現像器１００内のトナー濃度はコントロールされ
る。これは例えば図１に示すような、反射型の光学濃度
センサー（Ｐセンサー）３５２によって感光体ドラム１
４０上に形成した所定の基準画像の濃度を読み取ること
によって行なわれる。一方、剤の方は、剤補給信号によ
って剤補給ローラ１０７を回転し、現像器１０１に補給
する。なお、剤補給ローラ１０７とトナー補給ローラ１
０８ではローラの断面形状が異なる。剤補給ローラ１０
７は短時間に大量の剤をホッパーから現像器１００に補
給することを目的としているためローラに深い溝が１本
以上ほられている。一方、トナー補給ローラ１０８では
少量ずつ補給することを目的としているので浅い溝がほ
られている。又、同じローラ形状にして回転数を変えて
補給量を変えることも可能である。トナー補給ローラ１
０８と剤補給ローラ１０７はそれぞれカップリング１５
０，１５１を介して電磁クラッチ１８０，１８１につな
がっており、電磁クラッチ１８０，１８１のＯＮ／ＯＦ
Ｆによって伝達が伝えられる（図１７参照）。又、単位
時間当たりの補給量がコントロールできれば上記剤補給
ローラ１０７はローラ状のものでなくシャッター状のも
のでも良い。

【００４７】現像器１００内に補給された剤とトナーは
混合撹拌部材１０４によって混合され、搬送部材１０３
によってマグネットローラ１０２に運ばれる。マグネッ
トローラ１０２に付着した剤とトナーは現像ドクター１
０５によって一定量に規制されて、残ったものが感光体
ドラム１４０の方に運ばれていく。その間、整流板１０
９と搬送スクリュー１１０によって左右に撹拌され、現
像器１００内で均一の現像剤が作成される。

【００４８】紙に転写したあと残った感光体ドラム１４
０上のトナーは、マグブラシクリーニング装置１３０で
クリーニングされる。マグネットローラ１２０上に付着
した剤でクリーニングされたトナーは、電圧が印加され
たバイアスローラ１１２で回収されて、その後バイアス
ブレード１２２で回収される。回収されたトナーはリサ
イクルスクリュー１１３によってリサイクルパイプ１１
４を通って現像器１００へ戻され再使用される（図１
５，３３参照）。搬送部材１１１、整流板１１８、搬送
スクリュー１２１、クリーニング装置ドクター１１９は
それぞれ現像器１００の搬送部材１０３、整流板１０
９、搬送スクリュー１１０、現像ドクター１０５と同様
の働きをする。

【００４９】図１５及び図１６において、剤回収スクリ
ュー１１５はクリーニング装置１３０内の剤を回収する
場合に用いられ、剤回収スクリュー１１５の回転によっ
て剤が剤回収パイプ１１６を通って剤回収タンク１１７
に回収される。剤回収タンク１１７の容量は、７０００
ccで、コピー７５万枚相当の大きさである。このタンク
の容量は、大きいほど良いが、スペースの問題もあり最
低でも７５０cc以上でコピー８万枚相当の大きさが必要
である。尚、この剤回収タンク１１７の容量を、必要な
交換部品を適宜交換しても満足なコピーが得られなくな
る、複写機本体の寿命がくるまでに、現像器１００及び
クリーニング装置１３０で使用されて最終的にクリーニ
ング装置１３０から回収される使用済みの剤の総量を収
容し得る容量に設定すれば、複写機本体の寿命が来るま
での間、この剤回収タンク１１７の交換作業を省くこと
が出来る。

【００５０】この例における剤の自動回収について図２
１のタイミングチャートを用いて説明する。まず、トナ
ーがなくなったらカートリッジ５００を交換する。そし
てカートリッジ５００がホッパー開口上部にセットされ
たところで剤交換システムが働く。具体的にはカートリ
ッジ５００の挿入動作が完了した時点、即ち前述の突き
当て開封センサ７０３がＯＦＦになったタイミング（図
１９中の）で、現像装置３８６の剤及びトナーの補給
ローラ１０７，１０８及びアジテータ１０３の駆動源に
なるメイン駆動モータをＯＮし、モータが立ち上がるま
でのディレイ時間を設けて、剤回収クラッチをＯＮし
（図２１中の）、剤回収スクリュー１１５の回転によ
ってクリーニング装置１３０内の現像剤を剤回収パイプ
１１６を通して全て剤回収タンク１１７の中に回収す
る。３０秒間の回転によりクリーニング装置１３０内に
ある剤を回収し終わった時に、剤回収クラッチをＯＦＦ
して剤回収スクリュー１１５を止めると同時に、トナー
リサイクルに使用しているリサイクルスクリュー１１３
の回転方向を逆回転させて現像器１００内の剤をクリー
ニング装置１３０に搬送する（図２１中の）。１２０
秒間逆回転を続けることにより現像の剤を半分ほどをク
リーニング装置１３０に移したときにリサイクルモータ
ーをＯＦＦしてリサイクルスクリュー１１３を止めると
同時に、剤補給クラッチをＯＮして、剤ホッパー１０１
ｂにたまった剤を剤補給ローラ１０７を回して（ｔ３＝
３０秒間）（図２１中の）現像器１００内に全て入
れ、剤補給クラッチとトナー補給クラッチの両方がＯＦ
Ｆされると、メイン駆動モーターをＯＦＦして剤交換を
終了する。尚、剤補給ローラ１０７とトナー補給ローラ
１０８の形状により、剤補給とトナー補給の時間を同一
にした場合は、剤補給クラッチとトナー補給クラッチを
１つにして、剤トナー補給クラッチとして共用すること
ができる。

【００５１】又、剤補給及びトナー補給は、クラッチを
図２１中の破線の様に動作して間欠補給を行なうことに
より、マグネットローラ１０２軸方向でのスムーズな撹
拌を行なうことが出来る。但し、この場合は、補給動作
終了までの時間が長くなる欠点は有る。更に、剤補給ロ
ーラ１０７とトナー補給ローラ１０８の代りに、シャッ
ターを使用することも出来、この場合には、剤補給クラ
ッチＯＮ時間ｔ₃とクリーニング剤補給（リサイクルモ
ーター逆転）時間ｔ₂が短くなり、一定コピー枚数後の
待機中に剤補給を行なう。更に又、クリーニング装置１
３０への剤補給を、現像装置を介さず、直接クリーニン
グ装置１３０に補給する場合は、図２１中ｔ₂が０とな
り、のタイミングでクリーニング装置１３０への剤補
給を行なう。この場合もリサイクルモーター逆転は不要
となる。上記の一連の動作中及び動作終了時に、各々不
揮発ＲＡＭにその状態を示す状態フラグをセット、リセ
ット（１又は０）し、処理の実行中に電源が瞬断された
ときも継続実施が可能と成っている。

【００５２】現像器１００とクリーニング装置１３０で
は同一の剤を使用している。この例では、クリーニング
装置１３０の剤重量は１５０ｇ、現像器１００のそれは
３００ｇである。また、カートリッジ５００に入ってい
る剤は１５０ｇである。つまり剤交換時、はじめクリー
ニング装置１３０から１５０ｇの剤を剤回収タンク１１
７に捨て、次に現像器１００から約１５０ｇの使用中の
剤をクリーニング装置１３０に送り、続いて現像器１０
０にカートリッジ５００から１５０ｇの新しい剤を追加
する。これを繰り返していく。

【００５３】一般にリサイクルスクリュー１１３の現像
器１００内での位置は現像器１００内の上方にあり、下
方にたまっている剤の上にリサイクルトナーを落して撹
拌するのが一般的であるが、本方式ではリサイクルスク
リュー１１３が現像器１００内の下方にあり、剤の中に
リサイクルトナーを入れ込む。これはリサイクルスクリ
ュー１１３の逆転によって現像器１００内の剤をクリー
ニング装置１３０に送れるようにする為である。

【００５４】現像器１００内の剤重量とクリーニング装
置１３０内の剤重量との比は２：１で現像器１００内の
剤の方が多くなっている。これは現像器１００で使用し
た剤をクリーニング装置１３０で再使用するため、現像
器１００内での剤の劣化を少なくするのと、高速現像シ
ステムに対応できるようにするためである。つまり、高
速になると多くの現像用剤を立ち上げておく必要がある
ためである。本方式では２：１で３００ｇと１５０ｇで
あるが、クリーニング装置剤を３００ｇに増やせば１：
１でも可能である。但し、この例では省スペースの為ク
リーニング装置剤を１５０ｇとしている。尚、リサイク
ルスクリュー１１３を逆転して剤を現像器１００からク
リーニング装置１３０へ送る代わりに、感光体ドラム１
４０上にキャリアを付着させてクリーニング装置１３０
に送り、クリーニング装置１３０のマグネットローラ１
２０で回収してもよい。これには、感光体ドラム１４０
上に剤を付着させる様に現像マグネツトローラ１０２バ
イアスを制御する。例えば感光体電位０Ｖに対し、、現
像マグネットローラバイアス１１２を−４００Ｖ程度に
する。転写（３５０）で＋ＤＣを加えておくと、クリー
ニング装置１３０で剤を回収しやすくなる。同様の効果
はＰＴＣ（転写前除電チャージ）でも得られる。尚、ク
リーニング装置バイアスは＋４００Ｖ程度である。この
ドラム上に剤を付着させてクリーニング装置に運ぶ方式
だと特にパイプ等の機構も不要で低コスト化が図れる。

【００５５】次に、上記の空カートリッジ集積部５５１
が形成され、装置本体に脱着可能な空カートリッジ収納
ボックス５５０について説明する。図１８は、該ボック
スの斜視図であり、この例においては空カートリッジ５
００を１０個収容することが出来る。カートリッジ５０
０には前述のように約３６０ｇのトナーが収納されてい
るため、標準的な使用で約８千枚のコピーを得ることが
出来る。従って、空カートリッジ集積部５５１が満杯と
なるまでに約８万枚のコピーを得ることが出来る。空カ
ートリッジ集積部５５１の全高は１１０mmに設定してあ
る。空カートリッジ集積部５５１に関して、例えばコピ
ースピードの遅い装置においては、トナーの使用量が少
なく、カートリッジ５００の装填サイクルが長いため、
収容個数を５個としてもよい。その場合、空カートリッ
ジ集積部５５１の全高は例えば６０mmに設定することが
可能であり、全高が現像剤を収納した状態のカートリッ
ジ５００よりも低い空カートリッジ集積部を提供するこ
とが可能となる。また、図中５５９は本体装着時の取っ
手である。装置本体には、前述のようにカートリッジ挿
入窓の下に空カートリッジ収納ボックス５５０挿入窓６
９４が設けられていて（図２参照）、操作者は該窓から
空カートリッジ収納ボックス５５０を出し入れする。ま
た、空カートリッジ等収納ボックス５５０には図４に示
すロックソレノイド７０７のロック部材７０７ａが入り
込む切欠き５５８、及びシャッタ機構が設けられてい
る。図中５５２はこのシャッタ機構のシャッタ軸を示す
ものである。

【００５６】以上のこの例の空カートリッジ等収納ボッ
クス５５０によれば、装置本体内で使用されるトナーに
関するユーザーのメンテナンス作業は、８千枚のコピー
を得る毎にカートリッジを挿入し、８万枚のコピーを得
た時点で、空カートリッジ等収納ボックス５５０を廃棄
するだけで良く、操作性が極めて向上した。更に、感光
体に関して、昨今技術の進歩により高価格ではあるもの
の従来に比べ寿命が１０倍程度の長寿命感光体が実現し
ている。この様な感光体は、高速・高級の高価格装置に
実装されている。従って、このような長寿命感光体を用
いると、より一層メンテナンス作業の軽減した画像形成
装置を提供することができる。

【００５７】

【効果】請求項１あるいは２の発明によれば、移送手段
で装填部に装填された現像剤収容手段を現像剤補充部へ
移送し、これにより、現像剤収容手段の装填を容易にす
ると共に、該現像剤補充部で現像剤を補充して空になっ
た現像剤収容手段を、該現像剤補充部から装置内に設け
られている、着脱自在な保管手段へ移送して、ここに空
になった現像剤収容手段を保管し、これにより、保管手
段が満杯になるまでは、現像剤の補充を単に現像剤収容
手段を本体に装填するだけの操作で行なうことが出来、
空現像剤収容手段を補充の都度取り出す手間を省いたの
で、トナー補充の操作性を著しく向上させることが出来
る。又、クリーニング手段で回収されたトナーを現像手
段に移送して再使用し、これにより廃トナーボトル等を
設ける必要がないので、廃トナーボトル等の廃棄作業を
省略することが出来る。更に、剤を現像手段からクリー
ニング手段へ移送し、これにより、現像手段で発生する
使用済剤をクリーニング手段で再利用することが出来る
ので、ユーザーのメンテナンス作業が極めて軽減出来、
且つ、資源の有効活用が可能である。そして、請求項１
の画像形成装置において、上記剤を移送する手段は、上
記静電潜像担持体表面を介して、上記現像手段から上記
クリーニング手段へ剤を移送すれば、現像手段からクリ
ーニング手段への移送の為に、搬送スクリュー等を設け
る必要が無く、部品点数を減少させることが出来る。
又、請求項２の画像形成装置において、上記クリーニン
グ手段で使用された剤を収容する剤収容手段の容量を、
装置本体寿命期間中に上記現像手段及び上記クリーニン
グ手段から排出される各剤の容積よりも大なる容量にす
れば、使用済剤の破棄という保守作業も省略することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るデジタル複写機の概略構
成を示す正面図。

【図２】同複写機のトナー補充機構の概略を説明するた
めの斜視図。

【図３】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
示す正面図。

【図４】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
示す左側面図。

【図５】同トナー補充機構のホッパ開口部近傍の構成を
装置左側上方から見た図。

【図６】同複写機に用いられるカートリッジの斜視図。

【図７】カートリッジを挿入中の状態を示す左側面図。

【図８】カートリッジをホッパ開口上に搬送している状
態を示す左側面図。

【図９】カートリッジがホッパ開口上に到達した状態を
示す左側面図。

【図１０】カートリッジがホッパ開口上でトナー等の補
給を終了した状態を示す左側面図。

【図１１】カートリッジの逆搬送が開始された直後の状
態を示す左側面図。

【図１２】カートリッジがカートリッジ集積部上に到達
した状態を示す左側面図。

【図１３】カートリッジがカートリッジ集積部内に落下
した状態を示す左側面図。

【図１４】同複写機の感光体近傍の概略構成図。

【図１５】同複写機の現像剤搬送系を示す図であり、
（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図。

【図１６】同現像剤搬送系の斜視図。

【図１７】同複写機の現像装置の斜視図。

【図１８】同複写機の空カートリッジ収納ボックスの斜
視図。

【図１９】同複写機における、カートリッジ挿入時の制
御のタイミングチャート。

【図２０】同複写機における、カートリッジ保管部移送
時の制御のタイミングチャート。

【図２１】同複写機における、カートリッジ開封時の制
御のタイミングチャート。

【符号の説明】

１００ 現像器 １３０ クリーニング装置 １１３ リサイクルスクリュー １１４ リサイクルパイプ １１５ 剤回収スクリュー １１６ 剤回収パイプ１１６ １１７ 剤回収タンク ５００ カートリッジ ５５０ 空カートリッジ収納ボックス ５５１ 空カートリッジ集積部 ６８０ 開封ローラ ６９２ カートリッジ挿入窓 ６９３ カートリッジ挿入用ドア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 圭介 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平２−12280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−163081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−204647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−118775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−63554（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−19872（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−134554（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−85453（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−77646（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−69251（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/08 - 15/095

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】静電潜像担持体と、 該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、 静電潜像担持体上から未転写トナーを回収するクリーニ
   ング手段と、 該クリーニング手段で回収されたトナーを該現像手段へ
   移送する手段と、 該現像手段から該クリーニング手段へ剤を移送する移送
   手段と、 補充用のトナーを収容するトナー収容手段と、 該トナー収容手段が装填される装填部と、 該装填されたトナー収容手段を現像剤補充部へ移送する
   移送手段と、 装置本体に着脱自在に支持された、空のトナー収容手段
   を保管する保管手段と、 該現像剤補充部で現像剤を補充して空になった空トナー
   収容手段を該現像剤補充部から該保管手段へ移送する移
   送手段とを有し、 上記剤を移送する手段が、上記静電潜像担持体表面を介
   して、上記現像手段から上記クリーニング手段へ剤を移
   送する ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】静電潜像担持体と、 該静電潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、 静電潜像担持体上から未転写トナーを回収するクリーニ
   ング手段と、 該クリーニング手段で回収されたトナーを該現像手段へ
   移送する手段と、 該現像手段から該クリーニング手段へ剤を移送する移送
   手段と、 補充用のトナーを収容するトナー収容手段と、 該トナー収容手段が装填される装填部と、 該装填されたトナー収容手段を現像剤補充部へ移送する
   移送手段と、 装置本体に着脱自在に支持された、空のトナー収容手段
   を保管する保管手段と、 該現像剤補充部で現像剤を補充して空になった空トナー
   収容手段を該現像剤補充部から該保管手段へ移送する移
   送手段と、 該クリーニング手段で使用された剤を収容する剤収容手
   段とを有し、 該 剤収容手段の容量を、装置本体寿命期間中に上記現像
   手段及び上記クリーニング手段から排出される各剤の容
   積よりも大なる容量にすることを特徴とする画像形成装
   置。