JP3167219B2

JP3167219B2 - 回転型現像装置

Info

Publication number: JP3167219B2
Application number: JP11117993A
Authority: JP
Inventors: 宇貢藤城; 稔鈴木; 則幸木村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 2001-05-21
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: US5537197A; JPH06301288A

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、プリンタ或い
はファクシミリなどの画像形成装置に装備される回転型
現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】所定の極性に帯電した潜像担持体を像露
光することにより、異なった色で再現すべき静電潜像を
それぞれ形成し、その各潜像をそれぞれ異なる色のトナ
ーによって現像し、得られた各トナー像を同一又は異な
った転写紙に転写してカラー画像を得る画像形成装置が
公知である。色分解光像の露光により潜像担持体上に形
成した各静電潜像を、各々の色分解光と補色の関係にあ
る色のトナーで現像し、これらのトナー像を同一の転写
紙上に重ね合せて転写するフルカラー画像形成装置がそ
の代表例である。また同一転写紙上に、異なった色のト
ナー像を重ね合せて多色画像を得ることもあり、或いは
各転写紙上にそれぞれ色の異なった単色の画像を形成す
ることもある。

【０００３】このような画像形成装置においては、潜像
担持体上の各静電潜像を異なった色のトナーで現像する
必要があるため、互いに異なった色のトナーで潜像を可
視像化する複数の現像器を共通の回転軸線のまわりに回
転可能に支持し、各現像器を選択的に潜像担持体に対向
した現像位置に変位させることによって、潜像担持体上
の各静電潜像を各色のトナーによりトナー像として可視
像化する回転型現像装置が用いられている（例えば、特
開昭６０−２３３６６８号公報参照）。

【０００４】上述のような回転型現像装置によって現像
動作を行ううちに、各現像器内のトナーが順次消費され
るので、各現像器にトナーを補給する必要がある。かか
るトナーの補給方法として、回転する各現像器とは別個
に、トナーの収容部であるトナーカートリッジを各現像
器に対応させて固定配置し、各現像器とこれに対応する
各トナーカートリッジとを可撓性の筒で連結し、その筒
内に設けたスクリューなどから成るトナー搬送部材を回
転させ、各トナーカートリッジからそれに対応する現像
器にトナーを補給する方法が知られている。

【０００５】また各トナーカートリッジを複数の現像器
と共に回転できるように支持し、上述した従来例と同様
に、トナー搬送部材によって各現像器にトナーを搬送補
給する回転型現像装置も公知である。

【０００６】ところが、上述した従来のトナー補給方法
は、そのいずれも、トナーカートリッジ内のトナーをト
ナー搬送部材によって各現像器に搬送して補給するもの
であるため、トナー搬送部材と、これを回転させる駆動
装置が必要となり、現像装置全体の構造が大型化し、か
つ複雑となり、しかもその製造コストが上昇する欠点を
免れない。またトナーが搬送部材によって搬送されると
き、そのトナーに対して大きな機械的な外力が作用する
ので、トナーが早期に劣化するおそれもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の欠点を除去し、トナーカートリッジから現像器へ
トナーを搬送するためのトナー搬送部材とその駆動装置
を不要とし、構造の小型化と簡素化、及びそのコストの
低減を図り、トナーの早期の劣化を阻止できる回転型現
像装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、粉体現像剤を収容した複数の現像器と、そ
の各現像器にトナーを補給するため、各現像器に対応し
て設けられたトナーカートリッジとを備え、前記複数の
現像器を回転させ、所定の現像器を現像位置にもたら
し、その現像器によって、潜像担持体に形成された静電
潜像をトナー像として可視像化する回転型現像装置にお
いて、前記各トナーカートリッジは、複数の現像器と共
に回転するように、各現像器の長手方向一端側にそれぞ
れ着脱可能に接続され、かつ当該各トナーカートリッジ
は、第１トナー貯留部と、該第１トナー貯留部に連通す
ると共に、各現像器のトナー受け部に連通する第２トナ
ー貯留部とを有し、前記複数の現像器の回転に伴って、
各トナーカートリッジにおける第２トナー貯留部が前記
トナー受け部の上方に位置する状態と、該第２トナー貯
留部が第１トナー貯留部の上方に位置する状態と、当該
第２トナー貯留部が前記トナー受け部の下方に位置する
状態と、第１トナー貯留部が第２トナー貯留部の上方に
位置する状態となり、各トナーカートリッジの第１トナ
ー貯留部内のトナーがその自重で第２トナー貯留部へ移
動し、該第２トナー貯留部内のトナーがその自重で前記
トナー受け部へ移動するように、当該第１トナー貯留部
と第２トナー貯留部の相対位置を設定し、かつ各トナー
カートリッジの第２トナー貯留部が前記トナー受け部の
上方に位置しているとき、該第２トナー貯留部の底部よ
りも、当該トナーカートリッジの第１トナー貯留部の底
部の方が下方に位置するように、該第１トナー貯留部を
形成したことを特徴とする回転型現像装置を提案する。

【０００９】その際、前記各トナーカートリッジは、ト
ナーを収容するカートリッジ本体と、該本体を現像器に
連結する連結部材とを有し、前記カートリッジ本体は、
トナー収容ケースと、該ケースに一体に連設され、その
ケースの内部空間を外部に連通させる円筒部とを有し、
前記連結部材は、前記円筒部に回転可能に嵌合する円筒
体と、該円筒体から分岐して現像器に接続される分岐管
とを有し、前記カートリッジ本体の円筒部には、トナー
カートリッジを現像器に接続した状態で、前記連結部材
の分岐管に整合する開口が形成され、該分岐管の先端開
口によってトナーカートリッジのトナー出口が構成され
ていると共に、前記トナー収容ケースによって前記第１
トナー貯留部が構成され、前記円筒部によって前記第２
トナー貯留部が構成されていると有利である。

【００１０】また、円筒部に形成された開口と分岐管と
が整合した状態から、前記円筒体と円筒部とを相対的に
回転させることにより、分岐管を円筒部の壁面によって
閉鎖し、トナーカートリッジを密閉できるように、前記
開口の大きさを設定することが望ましい。

【００１１】さらに、トナーカートリッジ内のトナーが
そのトナー出口から外部に流出できる状態にあるとき、
現像器に接続されたトナーカートリッジの当該現像器か
らの取り外しを禁止するトナーカートリッジ離脱阻止手
段を設けると特に有利である。

【００１２】また、各トナーカートリッジに着脱可能な
キャップを設ければ特に効果的である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に
説明する。

【００１４】図１は本発明に係る回転型現像装置の一例
を示す断面図であり、図２はその斜視図である。この回
転型現像装置１は、図１に示すように、潜像担持体の一
例であるドラム状の感光体２に対向配置されている。な
お、図１においては、便宜上、断面を示すハッチングは
省略してある。

【００１５】かかる回転型現像装置１は、画像形成装置
本体に不動に支持された円筒状のハウジング３を有し、
その内部に複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが配置
されている。これらの現像器は、共通のベース部材５に
それぞれ支持され、該ベース部材５がその軸線Ｘを中心
として回転駆動されることにより、各現像器が回転す
る。このように、複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ
は、回転軸線Ｘのまわりに回転可能に支持されているの
である。

【００１６】上述の回転型現像装置１の各現像器には、
それぞれ所定の粉体現像剤が収容されている。かかる現
像剤としては、必要に応じて補助剤が外添されたトナ
ー、すなわち一成分系現像剤、又はこれにキャリアが混
合された二成分系現像剤などを用いることができるが、
本例では各現像器において粉体状の一成分系現像剤が用
いられるものとする。

【００１７】また、この実施例では、上述の回転型現像
装置１の組込まれた画像形成装置がフルカラー画像を形
成するように構成され、これに対応して、現像器４Ｙに
はイエロー色のトナーが、また現像器４Ｍにはマゼンタ
色のトナーが、さらに現像器４Ｃにはシアン色のトナー
が、そして現像器４Ｋには黒色のトナーがそれぞれ収容
されている。そこで、以下の説明において、上述の各現
像器を識別する必要のあるときは、これらの現像器をそ
れぞれイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シア
ン現像器４Ｃ、黒現像器４Ｋと称することにする。これ
らの現像器で使用されるトナーは、非磁性トナーである
ことが望ましい。また図１ではトナーについての図示は
省略してある。

【００１８】図１に示した感光体２は時計方向に回転駆
動され、その際、それ自体周知な帯電、像露光工程を経
て感光体２上にイエロー画像用の静電潜像が形成され
る。このとき、図１に示すように複数の現像器のうちの
イエロー現像器４Ｙがハウジング３の窓孔６を通して感
光体２に対向する現像位置を占めて停止し、この現像器
４Ｙによって感光体２に形成された静電潜像がイエロー
色のトナー像として可視像化される。

【００１９】このイエロー色のトナー像は、図示してい
ない転写紙に転写され、次いで感光体２がクリーニング
された後、この感光体２上にマゼンタ画像用の静電潜像
が形成される。このとき、複数の現像器は、その回転軸
線Ｘのまわりを時計方向に回転し、マゼンタ現像器４Ｍ
が感光体２に対向した現像位置にもたらされて停止して
おり、かかるマゼンタ現像器４Ｍによって感光体上の静
電潜像がマゼンタ色のトナー像として可視像化される。
このトナー像も前述の転写紙上に、イエロー色のトナー
像の上から重ねて転写される。

【００２０】同様にして、感光体２にはシアン画像用の
静電潜像が形成され、これが、回転によって現像位置に
もたらされたシアン現像器４Ｃによってシアン色のトナ
ー像として可視像化され、かかるトナー像も上述の転写
紙上に重ね転写される。次いで黒画像用の静電潜像が感
光体２上に形成され、この潜像は、回転によって現像位
置にもたらされた黒現像器４Ｋによって黒色のトナー像
として可視像化され、これも前述の転写紙上に重ね転写
される。このようにして転写紙上にはフルカラー画像が
形成され、これが図示していない定着装置によって転写
紙上に定着される。

【００２１】上述のように、回転型現像装置１は、その
複数の現像器を回転させ、所定の現像器を感光体２に対
向する現像位置にもたらし、その現像器によって感光体
２に形成された静電潜像をトナー像として可視像化する
ものである。

【００２２】ここで、図１からも判るように、各現像器
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは実質的に同一の構造を有して
いるので、そのうちのイエロー現像器４Ｙを例にとって
その構成と作用をより詳細に説明する。他の現像器４
Ｍ，４Ｃ，４Ｋについては、イエロー現像器４Ｙの各要
素に対応する要素に対し、イエロー現像器４Ｙの要素に
付した符号のＹの代りに、Ｍ，Ｃ，Ｋを付して、その基
本的な構成と作用に関する説明を省略する。

【００２３】イエロー現像器４Ｙは、ベース部材５に対
して不動に支持された現像ケーシング７Ｙを有し、この
ケーシング７Ｙ内に、現像ローラ８Ｙ、トナー補給ロー
ラ９Ｙと、第１及び第２のトナー搬送部材１０Ｙ，１１
Ｙとが収容されている。

【００２４】現像ローラ８Ｙは、現像ケーシング７Ｙの
両側壁に回転自在に支持され、現像器４Ｙが図１に示す
ように現像位置を占めたとき、感光体２の表面に当接す
るか又はその表面から所定の間隙をもって対向する。か
かる現像ローラ８Ｙは、その現像動作時に図１における
反時計方向に回転駆動される。

【００２５】同様にトナー補給ローラ９Ｙも現像ケーシ
ング７Ｙの両側壁に回転自在に支持され、現像ローラ８
Ｙに圧接しながら図１における時計方向に回転駆動さ
れ、現像ケーシング７Ｙに収容された前述のイエロー色
のトナーを現像ローラ９Ｙに供給担持させる。

【００２６】現像ローラ８Ｙに担持されたトナーは現像
ケーシング７Ｙに支持されたブレード１２Ｙによって層
厚を規制される。このようにして、所定の極性に帯電さ
れたトナーが、現像ローラ８Ｙと感光体２との対向領域
に運ばれ、ここで、感光体２上の静電潜像に静電的に移
行し、前述の如くその静電潜像をトナー像として可視像
化する。

【００２７】一方、現像器４Ｙは図２に示すようにトナ
ー容器１３Ｙを有し、このトナー容器１３Ｙはその現像
ケーシング７Ｙの一方の端部側に位置し、該ケーシング
７Ｙに対して一体的に組付けられている。このトナー容
器１３Ｙは、他の現像器４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのトナー容器
１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと一体に組付けられているが、
各トナー容器は互いに仕切られている。

【００２８】前述の第１及び第２のトナー搬送部材１０
Ｙ，１１Ｙは、現像ケーシング７Ｙの内部から、トナー
容器１３Ｙへ延び、第１のトナー搬送部材１０Ｙは、そ
の回転によってトナー容器１３Ｙから現像ケーシング７
Ｙへトナーを搬送し、第２のトナー搬送部材１１Ｙは、
その回転により、現像ケーシング７Ｙからトナー容器１
３Ｙへトナーを搬送する。このように、トナーは現像ケ
ーシング７Ｙとトナー容器１３Ｙ内とを循環する。

【００２９】第１及び第２のトナー搬送部材１０Ｙ，１
１Ｙについて、図１では単なる円によってその概略を示
しているが、これらは、例えば線材を螺旋状に巻回した
コイル、又はスクリューコンベアなどに採用されている
螺旋羽根などによって構成されるものである。

【００３０】現像器は上述の如く構成されているが、か
かる現像器によって現像動作を行ううちに、トナーが順
次消費される。そこで、図２に示したトナーカートリッ
ジ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋから各現像器４Ｙ，
４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナーをそれぞれ補給するように構
成されている。

【００３１】トナーカートリッジ１４Ｙ，１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋは、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにトナ
ーを補給するため、各現像器に対応して設けられるもの
であり、各トナーカートリッジは、複数の現像器と共に
回転するように、各現像器の長手方向一端側に着脱可能
に接続されている。図２から判るように各トナーカート
リッジの形状は同一であり、よって、ここでもイエロー
現像器４Ｙに対応するトナーカートリッジ１４Ｙをその
代表として説明する。他のトナーカートリッジ１４Ｍ，
１４Ｃ，１４Ｋについては、トナーカートリッジ１４Ｙ
の各要素に対応する各要素に対して、このカートリッジ
１４Ｙの要素に付した符号のＹの代りにＭ，Ｃ，Ｋを付
し、その基本的な構成と作用に関する説明を省略する。

【００３２】トナーカートリッジ１４Ｙは、図３乃至図
５に示すように、補給用のトナーを収容するカートリッ
ジ本体１５Ｙと、該本体１５Ｙを現像器４Ｙに連結する
連結部材１６Ｙとを有している。カートリッジ本体１５
Ｙは、トナー収容ケース１７Ｙと、該ケース１７Ｙに一
体に連設され、そのケース１７Ｙの内部空間を外部に連
通させる円筒部１８Ｙとを有している。また連結部材１
６Ｙは、上述の円筒部１８Ｙに回転可能に嵌合する円筒
体１９Ｙと、該円筒体１９Ｙに一体に連設されて該円筒
体１９Ｙから分岐する分岐管２０Ｙとを有しており、こ
の分岐管２０Ｙが、図２に示したように、現像器４Ｙの
トナー容器１３Ｙに形成された孔２１Ｙ（図１３も参
照）に嵌合し、現像器４Ｙに接続される。連結部材１６
Ｙの円筒体１９Ｙは、その内径がカートリッジ本体１５
Ｙの円筒部１８Ｙの外径よりもわずかに大きく形成さ
れ、分岐管２０Ｙは円筒部１８Ｙの軸線方向に対し、ほ
ぼ直交する向きに突出している。

【００３３】カートリッジ本体１５Ｙの円筒部１８Ｙに
は、トナーカートリッジ１４Ｙを図２に示すように現像
器４Ｙのトナー容器１３Ｙに接続した状態で、連結部材
１６Ｙの分岐管２０Ｙに図４に示す如く整合する開口２
２Ｙが形成され、トナー収容ケース１７Ｙ内のトナー
が、円筒部１８Ｙ、その開口２２Ｙ、分岐管２０Ｙを通
して、現像器４Ｙのトナー容器１３Ｙへ流出できるよう
に構成されている。このように、本例では分岐管２０Ｙ
の先端開口が、トナーカートリッジ１４Ｙのトナー出口
２３Ｙを構成している。

【００３４】また円筒体１９Ｙが円筒部１８Ｙに図４に
示すように嵌合した状態で、これらの先端側の開口は、
着脱可能なキャップ２４Ｙによって閉鎖されている。そ
の際、キャップ２４Ｙは、カートリッジ本体１５Ｙの円
筒部１８Ｙの内面に形成された環状の突起２５Ｙに係合
し、キャップ２４Ｙのフランジ部２６Ｙが円筒体１９Ｙ
の先端側端面に当接し、この円筒体１９Ｙが円筒部１８
Ｙに対してその軸線方向にずれ動くことを阻止してい
る。このようにキャップ２４Ｙのフランジ部２６Ｙの径
を、連結部材１６Ｙの円筒体１９Ｙの内径よりも大きく
形成することによって、カートリッジ本体１５Ｙと連結
部材１６Ｙが分離してしまうことを阻止できる。

【００３５】次に、トナーカートリッジ１４Ｙから現像
器４Ｙのトナー容器１３Ｙへのトナーの補給動作を図６
乃至図９を参照して説明する。

【００３６】前述のように、トナー容器１３Ｙは、図１
に示した現像ケーシング７Ｙに一体的に組付けられ、し
かもトナーカートリッジ１４Ｙは、その分岐管２０Ｙが
トナー容器１３Ｙの孔２１Ｙに嵌合して現像器４Ｙに接
続されている。他のトナーカートリッジ１４Ｍ，１４
Ｃ，１４Ｋも同様であり、これらのトナーカートリッジ
は複数の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの回転軸線Ｘの
まわりに配設されている。従って、各現像器に接続され
た各トナーカートリッジは、複数の現像器が前述のよう
に一体となって回転すると、これと共に回転する。図６
乃至図９はその回転の様子を示しているが、その回転時
に各トナーカートリッジ内のトナーに作用する重力によ
って、当該トナーが各現像器のトナー容器に補給され
る。すなわち、かかるトナーの補給が行われるように、
各トナーカートリッジのトナー出口２３Ｙ，２３Ｍ，２
３Ｃ，２３Ｋが配置されているのである。

【００３７】ここでもイエロー現像器４Ｙとそのトナー
カートリッジ１４Ｙを例にとって、トナー補給の作用を
より具体的に説明する。図７乃至図９は、イエロー現像
器４Ｙが非現像位置にあるときの、そのトナーカートリ
ッジ１４Ｙの位置を示し、図６はイエロー現像器４Ｙが
現像位置にあるときの、そのトナーカートリッジ１４Ｙ
の位置を示しているが、かかるトナーカートリッジ１４
Ｙが、図６に示した位置から、図７に示す位置へ、さら
に図８に示した位置へと時計方向に回転するとき、トナ
ーカートリッジ１４Ｙ内のトナーは、これらの図に破線
で示したように、その重力によって円筒部１８Ｙ（図
４）及び円筒体１９Ｙの領域に移動して溜る。

【００３８】この状態から現像器４Ｙがさらに時計方向
に回転し、そのトナーカートリッジ１４Ｙが図９に示し
た位置を占め、この状態からさらにトナーカートリッジ
１４Ｙが図６に示した位置に回転する間に、円筒部１８
Ｙ及び円筒体１９Ｙに溜っていたトナーは、分岐管２０
Ｙを通して、そのトナー出口２３Ｙからトナー容器１３
Ｙ内へと落下する。このようにして現像器の回転に伴っ
てトナーカートリッジ１４Ｙ内のトナーが現像器４Ｙに
適量ずつ補給され、補給されたトナーは、前述のように
現像ケーシング７Ｙに運ばれて現像に供される。

【００３９】上述のように、図示した例では、トナー収
容ケース１７Ｙによって第１トナー貯留部が構成され、
円筒部１８Ｙによって、第１トナー貯留部に連通する第
２トナー貯留部が構成され、第２トナー貯留部内のトナ
ーが、分岐管２０Ｙを通して現像器４Ｙのトナー受け
部、この例ではトナー容器１３Ｙに供給される。各トナ
ーカートリッジは、第１トナー貯留部と、その第１トナ
ー貯留部に連通すると共に、各現像器のトナー受け部に
連通する第２トナー貯留部とを有しているのである。そ
の際、前述の如く、複数の現像器の回転に伴って、各ト
ナーカートリッジにおける第２トナー貯留部がトナー受
け部の上方に位置する状態（トナーカートリッジ１４Ｙ
の場合には、図６の状態）と、該第２トナー貯留部が第
１トナー貯留部の上方に位置する状態（同じく図７の状
態）と、当該第２トナー貯留部がトナー受け部の下方に
位置する状態（同様に図８の状態）と、第１トナー貯留
部が第２トナー貯留部の上方に位置する状態（同様に図
９の状態）となり、各トナーカートリッジの第１トナー
貯留部内のトナーがその自重で第２トナー貯留部へ移動
し、その第２トナー貯留部内のトナーがその自重でトナ
ー受け部へ移動するように、当該第１トナー貯留部と第
２トナー貯留部の相対位置が設定されている。このよう
にして、各トナーカートリッジ内のトナーは、その回転
時にトナーに作用する重力によって各現像器に補給され
る。従って各トナーカートリッジと、これに対応する各
現像器との間にトナー搬送部材を全く設けずとも、支障
なくトナーを現像器に補給することができる。かかるト
ナー搬送部材が不要であれば、これを駆動する装置も不
要となり、これによって回転型現像装置１の構造を効果
的に簡素化し、かつこれを小型化でき、しかもそのコス
トを低減できる。またトナーカートリッジから現像器に
運ばれるトナーがトナー搬送部材による機械的な外力を
受けないため、その早期の劣化を阻止することもでき
る。

【００４０】また、各トナーカートリッジの第２トナー
貯留部がトナー受け部の上方に位置しているとき、該第
２トナー貯留部の底部よりも、当該トナーカートリッジ
の第１トナー貯留部の底部の方が下方に位置するよう
に、該第１トナー貯留部が形成されている。イエロー現
像器４Ｙ用のトナーカートリッジ１４Ｙの場合には、そ
の第２トナー貯留部を構成する円筒部１８Ｙが、図６に
示すようにトナー容器１３Ｙの上方に位置するとき、第
１トナー貯留部を構成するトナー収容ケース１７Ｙの底
部の方が円筒部１８Ｙの底部よりも下方に位置している
のである。また本例では、トナーカートリッジ１４Ｙの
トナー収容ケース１７Ｙは、図３に示すように分岐管２
０Ｙとほぼ平行な壁面２７Ｙと、これに直交する壁面２
８Ｙと、ほぼ現像器の回転軸線Ｘ（図１）を中心とする
円弧状の壁面２９Ｙを有しているので、現像器４Ｙの回
転時に、トナー収容ケース１７Ｙ内のトナーを、円弧状
の壁面２９Ｙに沿って滑らかに案内しながら、そのトナ
ー出口２３へ向け移動させることができ、トナー搬送部
材がなくとも、より確実にトナーを現像器４Ｙの方へ運
ぶことができる。

【００４１】上述したところは、他のトナーカートリッ
ジ１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋにおいても全く同じであり、
全てのトナーカートリッジを図２のように各現像器に組
付けたとき、これらのカートリッジ１４Ｙ，１４Ｍ，１
４Ｃ，１４Ｋとトナー容器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１
３Ｋの全体が略円筒状の形態を呈する。このため、各ト
ナーカートリッジのトナー収容空間を一定にしたとき、
これらのカートリッジが占める空間を狭くし、現像装置
１を小型化することができる。全てのトナーカートリッ
ジの全体の形態が円筒形ではなく、例えば四角形をなし
ていたとすると、これらのカートリッジは大きな軌跡を
描いて回転することになり、これらのカートリッジのた
めに大きな収容スペースを必要とすることになる。これ
によって現像装置の大型化を免れないが、図示した実施
例ではこのような不具合を阻止できるのである。

【００４２】ところで、現像装置１を長時間使用する
と、トナーカートリッジ内のトナーも無くなり、これが
空となるが、このようなときは、使用済みのトナーカー
トリッジを、トナーの入った新たなトナーカートリッジ
と交換する必要がある。以下にこのときの操作をエイロ
ー現像器４Ｙ用のトナーカートリッジ１４Ｙに例をとっ
て説明する。

【００４３】先ずトナーカートリッジ１４Ｙ内のトナー
が無くなり、又はその残量が少なくなると、このカート
リッジ１４Ｙ又はカートリッジ外の適所に設けられた図
示していないセンサがこの事実を検知し、画像形成装置
の表示部（図示せず）にトナーカートリッジ１４Ｙを交
換すべき表示がなされる。

【００４４】そこでオペレータは、図１０に示したよう
に位置するトナーカートリッジ１４Ｙのカートリッジ本
体１５Ｙを、例えば図１１に示すように１８０°回転さ
せる。すなわち、カートリッジ本体１５Ｙの円筒部１８
Ｙを、連結部材１６Ｙの円筒体１９Ｙに嵌合したまま、
該円筒体１９Ｙのまわりに１８０°回転させるのであ
る。すると、分岐管２０Ｙと円筒部１８Ｙに形成された
開口２２Ｙ（図４）との整合が外れ、分岐管２０Ｙは円
筒部１８Ｙの壁面によって閉鎖される。このため、トナ
ーカートリッジ１４Ｙの内部は密閉され、その内部にト
ナーが多少残っていても、これがトナー出口２３Ｙから
外部に漏れ出ることはない。

【００４５】このように、円筒部１８Ｙに形成された開
口２２Ｙと分岐管２０Ｙとが整合した状態から、円筒体
１９Ｙと円筒部１８Ｙを相対的に回転させることによ
り、分岐管２０Ｙを円筒部１８Ｙの壁面によって閉鎖
し、トナーカートリッジ１４Ｙを密閉できるように、開
口２２Ｙの大きさが設定されているのである。

【００４６】このようにして、図１１に示した状態とな
ったトナーカートリッジ１４Ｙを上方に持ち上げて、図
１２に示すように分岐管２０Ｙをトナー容器１３Ｙの孔
２１Ｙ（図１３）から抜き出せば、該カートリッジ１４
Ｙを現像器４Ｙから離脱することができる。このとき、
前述のようにトナーカートリッジ１４Ｙは密閉されてい
るので、トナーが外部に飛散することを阻止できる。

【００４７】新たなトナーカートリッジは、上述したと
ころと全く逆の手順で現像器４Ｙに装着することができ
る。この場合も、その分岐管２０Ｙを現像器４Ｙの孔２
１Ｙに嵌合し（図１１）、そのカートリッジ本体１５Ｙ
を１８０°回転させる前は、分岐管２０Ｙは円筒部１８
Ｙの壁部によって閉鎖されているので、トナーがカート
リッジ１４Ｙ外に飛散することを阻止でき、周辺をトナ
ーで汚すことなくセット作業を遂行できる。カートリッ
ジ本体１５Ｙを図１１に示した状態から図１０の状態に
まで１８０°回転させたとき、分岐管２０Ｙと開口２２
Ｙが整合し、トナーカートリッジ１４Ｙ内のトナーがそ
のトナー出口２３Ｙから外部に流出できる状態となる。

【００４８】上述のように簡単な操作で、しかもトナー
を飛散させることなく、トナーカートリッジの交換作業
を行うことができる。またトナーカートリッジの構成部
品点数も少なくでき、そのコストを低減することが可能
である。

【００４９】また、図４に示したように、円筒部１８Ｙ
に形成された開口２２Ｙのまわりに、例えばスポンジな
どの弾性体より成る環状のシール部材３０Ｙを貼り付け
るなどして設けておくと、円筒部１８Ｙの壁面によって
分岐管２０Ｙを閉鎖したときのシール性を高め、内部の
トナーの漏れをより確実に阻止することができる。

【００５０】ところで、トナーカートリッジ１４Ｙを図
２のように現像器４Ｙに接続した状態では、前述の如く
分岐管２０Ｙと開口２２Ｙは整合していて、トナーカー
トリッジ１４Ｙ内のトナーがトナー出口２３Ｙから外部
に流出できる状態にあるが、このとき、不用意にトナー
カートリッジ１４Ｙを現像器４Ｙから外してしまったと
すると、トナー出口からトナーが飛散し、周辺をそのト
ナーで汚してしまうことになる。

【００５１】そこで本例では、上述のようにトナーがト
ナー出口２３Ｙから外部に流出できる状態にあるとき
は、トナーカートリッジ１４Ｙが現像器４Ｙから取り外
されることを禁止するトナーカートリッジ離脱阻止手段
が設けられている。

【００５２】本例における離脱阻止手段は、図１３及び
図１４に示すように、トナーカートリッジ１４Ｙのカー
トリッジ本体１５Ｙに設けられた突起３１Ｙと、トナー
容器１３Ｙに設けられたほぼＬ字形のガイド部材３２Ｙ
と、このガイド部材３２Ｙに一端を係止された板ばね３
３Ｙより成る弾性部材とによって構成されている。

【００５３】トナーカートリッジ１４Ｙを現像器４Ｙに
取付けるには、前述のように分岐管２０Ｙを現像器４Ｙ
の孔２１Ｙに嵌合し、カートリッジ本体１５Ｙを回転さ
せるのであるが、この回転時に、図１４に示すようにカ
ートリッジ本体１５Ｙに突設された突起３１Ｙが板ばね
３３Ｙを弾性変形されながら該ばね３３Ｙを乗り越え、
ガイド部材３２Ｙに係合する。このようにして突起３１
Ｙが板ばね３３Ｙによってロックされる。このとき、図
４に示したように開口２２Ｙと分岐管２０Ｙが整合する
が、この状態でトナーカートリッジ１４Ｙを上方に持ち
上げようとしても、突起３１Ｙがガイド部材３２Ｙに突
き当り、該カートリッジ１４Ｙを現像器４Ｙから離脱す
ることはできない。

【００５４】カートリッジ本体１５Ｙを、板ばね３３Ｙ
を変形させながら図１４に示した矢印と反対方向に回転
させ、分岐管２０Ｙを円筒部１８Ｙの壁部で閉鎖する
と、突起３１Ｙはガイド部材３２Ｙから外れ、トナーカ
ートリッジ１４Ｙを現像器４Ｙから離脱することが可能
となる。このときは、トナーカートリッジ１４Ｙは密閉
されているので、トナーが飛散することはない。このよ
うにして、オペレータが誤ってトナーカートリッジの着
脱操作を行い、トナーを飛散させてしまう不具合を阻止
できるのである。

【００５５】上述した突起３１Ｙやガイド部材３２Ｙ以
外の係止部材を、トナーカートリッジ１４Ｙと現像器４
Ｙにそれぞれ設け、トナーカートリッジ内のトナーが外
部に流出できる状態にあるとき、両係止部材を係合さ
せ、トナーカートリッジの現像器からの取り外しを不能
とするように構成することもできる。

【００５６】ところで、特に最近、環境を保護しようと
する機運が高まり、これに伴って様々な機器のリサイク
ルが求められている。従って、トナーカートリッジにつ
いても、これを一度のみの使用でなく、複数回使用でき
るようにすることが望ましい。

【００５７】このような観点から、本例における回転型
現像装置１のトナーカートリッジには、前述のように着
脱可能なキャップ２４Ｙが設けられている。トナーカー
トリッジ１４Ｙを前述のように現像器４Ｙから取り外し
た後、図４に示したようにその円筒部１８Ｙに嵌着され
ていたキャップ２４Ｙを円筒部１８Ｙから外せば、円筒
部１８Ｙを通してトナーカートリッジ内にトナーを入れ
ることができる。再びキャップ２４Ｙを円筒部１８Ｙに
嵌着してトナーカートリッジ１４Ｙの内部を密閉すれ
ば、これをそのまま前述のように現像器４Ｙに装着して
使用することができる。このようにしてトナーカートリ
ッジを何度も使用できるのである。

【００５８】以上、各現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに
トナー容器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを設けた回
転型現像装置について説明したが、本発明はかかるトナ
ー容器がなく、各トナーカートリッジ１４Ｙ，１４Ｍ，
１４Ｃ，１４Ｋから各現像器の現像ケーシング７Ｙ，７
Ｍ，７Ｃ，７Ｋに直にトナーを補給する形式の回転型現
像装置にも適用できる。また現像器の数、該現像器で使
用するトナーの色なども前述の実施例に示したものに限
られず、適宜選択できるものである。

【００５９】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、各トナ
ーカートリッジ内のトナーを、その重力を利用して各現
像器に供給できるため、トナーカートリッジと現像器と
の間にトナー搬送部材を設ける必要はなく、その駆動装
置も不要である。このため、回転型現像装置の構造の簡
素化と小型化を達成でき、そのコストの低減を図ること
が可能となった。しかも大きな機械的な外力がトナーに
加えられる不具合も抑えることができ、トナーの早期の
劣化を防止することができる。

【００６０】請求項２に記載の構成によれば、簡単にト
ナーカートリッジを現像器に対して着脱することができ
る。

【００６１】請求項３に記載の構成によれば、トナーカ
ートリッジを現像器に着脱する作業時に、該カートリッ
ジからトナーが飛散することを防止できる。

【００６２】請求項４に記載の構成によれば、トナーカ
ートリッジ内のトナーが外部に流出できる状態で、該カ
ートリッジを現像器から外すことを阻止でき、トナーの
飛散を未然に防ぐことができる。

【００６３】請求項５に記載の構成によれば、トナーカ
ートリッジを複数回使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の回転型現像装置の断面図であ
る。

【図２】上記現像装置の外観斜視図である。

【図３】トナーカートリッジの斜視図である。

【図４】図３に示したトナーカートリッジの一部の断面
図である。

【図５】図３に示したトナーカートリッジの各要素を分
離して示した斜視図である。

【図６】トナーカートリッジから現像器へトナーが補給
されるときの作用を説明する図である。

【図７】トナーカートリッジから現像器へトナーが補給
されるときの作用を説明する図である。

【図８】トナーカートリッジから現像器へトナーが補給
されるときの作用を説明する図である。

【図９】トナーカートリッジから現像器へトナーが補給
されるときの作用を説明する図である。

【図１０】トナーカートリッジを現像器に対して着脱す
るときの操作を説明する図である。

【図１１】トナーカートリッジを現像器に対して着脱す
るときの操作を説明する図である。

【図１２】トナーカートリッジを現像器に対して着脱す
るときの操作を説明する図である。

【図１３】トナーカートリッジ離脱阻止手段の一例を示
す斜視図である。

【図１４】上記離脱阻止手段の作用を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１回転型現像装置４Ｙ現像器４Ｍ現像器４Ｃ現像器４Ｋ現像器１４Ｙトナーカートリッジ１４Ｍトナーカートリッジ１４Ｃトナーカートリッジ１４Ｋトナーカートリッジ１５Ｙカートリッジ本体１５Ｍカートリッジ本体１５Ｃカートリッジ本体１５Ｋカートリッジ本体１６Ｙ連結部材１６Ｍ連結部材１６Ｃ連結部材１６Ｋ連結部材１７Ｙトナー収容ケース１７Ｍトナー収容ケース１７Ｃトナー収容ケース１７Ｋトナー収容ケース１８Ｙ円筒部１８Ｍ円筒部１８Ｃ円筒部１８Ｋ円筒部１９Ｙ円筒体１９Ｍ円筒体１９Ｃ円筒体１９Ｋ円筒体２０Ｙ分岐管２０Ｍ分岐管２０Ｃ分岐管２０Ｋ分岐管２２Ｙ開口２２Ｍ開口２２Ｃ開口２２Ｋ開口２３Ｙトナー出口２３Ｍトナー出口２３Ｃトナー出口２３Ｋトナー出口２４Ｙキャップ２４Ｍキャップ２４Ｃキャップ２４Ｋキャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開昭61−81663（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 - 13/095 G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体現像剤を収容した複数の現像器と、
その各現像器にトナーを補給するため、各現像器に対応
して設けられたトナーカートリッジとを備え、前記複数
の現像器を回転させ、所定の現像器を現像位置にもたら
し、その現像器によって、潜像担持体に形成された静電
潜像をトナー像として可視像化する回転型現像装置にお
いて、前記各トナーカートリッジは、複数の現像器と共に回転
するように、各現像器の長手方向一端側にそれぞれ着脱
可能に接続され、かつ当該各トナーカートリッジは、第
１トナー貯留部と、該第１トナー貯留部に連通すると共
に、各現像器のトナー受け部に連通する第２トナー貯留
部とを有し、前記複数の現像器の回転に伴って、各トナ
ーカートリッジにおける第２トナー貯留部が前記トナー
受け部の上方に位置する状態と、該第２トナー貯留部が
第１トナー貯留部の上方に位置する状態と、当該第２ト
ナー貯留部が前記トナー受け部の下方に位置する状態
と、第１トナー貯留部が第２トナー貯留部の上方に位置
する状態となり、各トナーカートリッジの第１トナー貯
留部内のトナーがその自重で第２トナー貯留部へ移動
し、該第２トナー貯留部内のトナーがその自重で前記ト
ナー受け部へ移動するように、当該第１トナー貯留部と
第２トナー貯留部の相対位置を設定し、かつ各トナーカ
ートリッジの第２トナー貯留部が前記トナー受け部の上
方に位置しているとき、該第２トナー貯留部の底部より
も、当該トナーカートリッジの第１トナー貯留部の底部
の方が下方に位置するように、該第１トナー貯留部を形
成したことを特徴とする回転型現像装置。
【請求項２】前記各トナーカートリッジは、トナーを
収容するカートリッジ本体と、該本体を現像器に連結す
る連結部材とを有し、前記カートリッジ本体は、トナー
収容ケースと、該ケースに一体に連設され、そのケース
の内部空間を外部に連通させる円筒部とを有し、前記連
結部材は、前記円筒部に回転可能に嵌合する円筒体と、
該円筒体から分岐して現像器に接続される分岐管とを有
し、前記カートリッジ本体の円筒部には、トナーカート
リッジを現像器に接続した状態で、前記連結部材の分岐
管に整合する開口が形成され、該分岐管の先端開口によ
ってトナーカートリッジのトナー出口が構成されている
と共に、前記トナー収容ケースによって前記第１トナー
貯留部が構成され、前記円筒部によって前記第２トナー
貯留部が構成されている請求項１に記載の回転型現像装
置。
【請求項３】前記円筒部に形成された開口と分岐管と
が整合した状態から、前記円筒体と円筒部とを相対的に
回転させることにより、分岐管を円筒部の壁面によって
閉鎖し、トナーカートリッジを密閉できるように、前記
開口の大きさを設定した請求項２に記載の回転型現像装
置。
【請求項４】トナーカートリッジ内のトナーがそのト
ナー出口から外部に流出できる状態にあるとき、現像器
に接続されたトナーカートリッジの当該現像器からの取
り外しを禁止するトナーカートリッジ離脱阻止手段を設
けた請求項１乃至３のいずれか１つに記載の回転型現像
装置。
【請求項５】各トナーカートリッジに着脱可能なキャ
ップを設けた請求項１乃至４のいずれか１つに記載の回
転型現像装置。