JP3211195B2

JP3211195B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3211195B2
Application number: JP29579994A
Authority: JP
Inventors: 英樹上山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2016-09-25
Also published as: JPH08137230A

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、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくはトナ
ー収容器へのトナー補給時において液状化した粉体トナ
ーの現像ユニットへの流出を防止した画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、トナーを収容するトナー
収容器と、該トナー収容器と現像ユニットとの間に設け
られたトナー搬送路と、該トナー搬送路内に配設された
トナー搬送部材とを有し、トナー搬送部材により、トナ
ー収容器内のトナーを必要に応じて現像ユニットに供給
する供給ユニットを備えた画像形成装置が知られてい
る。ここで、上記トナー搬送部材として、コイルばね
を適用したものも知られている（例えば、実開昭５５−
４４５５号公報参照）。また、上記トナー搬送部材とし
て、軸体上に螺旋状の羽根部が形成されたスクリュウ
（以下、搬送スクリュウという）を適用したものも知ら
れている（例えば、実開平３−１２９９６８号公報、特
願平４−３４５３７３号参照）。上記のような画像形成
装置は、例えばトナー搬送路内に設けられた上記コイル
ばねや搬送スクリュウ等で構成されるトナー搬送補給手
段を用いることにより、トナー収容器内のトナーをトナ
ー収容器から離れた場所まで搬送できるので、例えばト
ナー収容器を現像ユニット上部でなく現像ユニット側方
等に配設できるなど、画像形成装置内で各装置をレイア
ウトする上での自由度が増し、画像形成装置の小型化等
に貢献できるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記コイル
ばねや搬送スクリュウ等で構成されるトナー搬送部材を
有する画像形成装置としては、トナー収容器内にトナー
がまったくない新品時、及びトナーがほとんどないトナ
ーエンド状態において、トナーボトル内の充分に撹拌さ
れて空気を含んだ液状化状態の粉体トナー（以下、液状
トナーという）を供給ユニットのトナー収容器へ補給
し、該供給ユニットを現像ユニット側にセットしてトナ
ーを供給する画像形成装置が提案されている。このよう
な画像形成装置では、トナー収容器と現像ユニットとの
間にシール部がなく、液状トナーがトナー収容器から現
像ユニットへ移動可能な状態となっている。このとき、
ユーザによっては、トナーボトルからトナー収容器内へ
の液状トナーの補給から、供給ユニットの現像ユニット
側へのセット完了までの時間（以下、トナー補給作業時
間という）が短い場合がある。この場合には、トナー収
容器内の液状トナーが、液状化状態のままトナー搬送部
材の配設されたトナー搬送路内を通って現像ユニット側
に大量に流出してしまう。現像ユニット側に大量のトナ
ーが流入すると、装置内部へのトナー飛散が増大した
り、画像上に全面地汚れが発生したりするという不具合
がある。

【０００４】なお、上記実開平３−１２９９６８号で提
案された画像形成装置においては、トナー収容器内にト
ナーエンドセンサを設けているので、このセンサでトナ
ーエンド状態を検知した段階では、まだある一定量のト
ナーがトナー搬送路の入口部に存在する。このため、こ
のトナーエンド時に液状トナーが補給されても該トナー
搬送路の入口部のトナーが障壁となって液状トナーの通
過が阻止される。従って、本構成の場合には、上記液状
トナーが現像ユニット側へ流出するという問題は、新品
時のみに発生する。また、上記特願平４−３４５３７３
号で提案された画像形成装置においては、コストダウン
のためにトナーエンドセンサを設けていないので、トナ
ー収容器内にトナーがほとんどない状態まで使用され
る。従って、本構成の場合には、上記液状トナーが現像
ユニット側へ流出するという問題は、新品時のみならず
トナーエンド時にも発生する。

【０００５】ここで、トナーボトル内の充分に撹拌され
た液状トナーをトナー収容器内へ補給した後、所定の時
間が経過すれば、液状トナーのトナー間の空気が抜けて
固体状態に近づくので、液状トナーの現像ユニット側へ
の流出はほとんどなくなる。そこで、例えば、上記トナ
ー補給作業時間が経過した後に該供給ユニットの現像ユ
ニット側に設けたキャップ部を開口するように構成する
ことが考えられるが、装置の製造コストアップにつなが
り、また、技術的にも困難である。

【０００６】また、上記トナーエンドセンサを設け、ト
ナーエンド検知レベルをトナー搬送路内にトナーが埋ま
っている状態に設定するように構成することも考えられ
るが、これも製造コストアップにつながり、また、新品
時には適用できない。

【０００７】また、トナー収容器内にトナー撹拌用のア
ジテータを備えている場合には、アジテータの撹拌羽根
の寸法を短くしてトナー搬送路の入口部におけるトナー
残量を多くする構成も考えられるが、トナー凝集により
トナー補給不良が発生しやすい。また、アジテータをあ
る位置で止めて、そのアジテータによりトナーをシール
する構成も考えられるが、製造コストアップにつなが
り、また液状トナーの流出に対する余裕度も不足すると
考えられる。

【０００８】また、先に本出願人は、補給トナー収納容
器がトナー収容器に装着されたことが検知されたとき
に、供給ユニットを現像器との係合位置に移動不可に
し、補給トナー収納容器がトナー収容器から取り外され
てから所定時間経過後、すなわち液状トナーが固体状態
に近づいてから現像器との係合位置に移動可能にするこ
とによってトナーの流出を防止した画像形成装置を提案
している（例えば、特願平５−２２９４８０号参照）。
更に、同提案書では、補給トナー収納容器がトナー収容
器から取り外されてから所定時間経過後に、供給ユニッ
トを現像ユニットに係合させることを促す報知手段を設
けてトナーの流出を防止した画像形成装置も提案してい
る。しかしながら、上記各画像形成装置においても、ま
だコストアップにつながってしまうという問題点が残さ
れており、また、装置の簡略化の点からも改善の余地が
残されていた。

【０００９】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、液状トナーの現像ユ
ニット側へのトナー流出を防止できるとともに、簡単な
構成で、かつコストを低減させた画像形成装置を提供す
ることである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の画像形成装置は、現像ユニットに係合す
る係合位置と該現像ユニットから所定距離だけ離間した
離脱位置との間で供給ユニット支持部材により移動可能
に支持された供給ユニットを該離脱位置に移動させ、補
給用のトナーを収納する補給トナー収納容器を該供給ユ
ニットのトナー収容器に装着して、該補給トナー収納容
器内のトナーを該トナー収容器内に補給し、該供給ユニ
ットを該係合位置に移動させて該供給ユニットのトナー
搬送路内と該現像ユニット内とを連通状態にして、該ト
ナー搬送路内に配設されたトナー搬送部材により該トナ
ー収容器内のトナーを該現像ユニットに補給する画像形
成装置において、該補給トナー収納容器から該トナー収
容器へのトナー補給時に、該現像ユニット側から該トナ
ー収容器側へトナーを搬送するように、該トナー収容器
内のトナー搬送部材を動作させることを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項２の画像形成装置は、請求項１の画
像形成装置において、上記補給トナー収納容器と上記ト
ナー収容器との着脱を検知する検知手段を設け、この検
知手段により該補給トナー収納容器からの該トナー収容
器の離脱を検知したときに、上記現像ユニット側から該
トナー収容器側へトナーを搬送するように、該トナー収
容器内のトナー搬送部材を所定時間動作させることを特
徴とするものである。

【００１２】請求項３の画像形成装置は、上記供給ユニ
ットに複数のトナー収容器を備えた請求項２の画像形成
装置において、上記所定時間を該複数のトナー収容器ご
とに設定したことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１乃至３の画像形成装置においては、補
給トナー収納容器内からトナー収容器内への液状トナー
補給時に、トナー搬送部材がトナーを上記現像ユニット
側から該トナー収容器側へ搬送するように動作する。こ
れにより、補給時のトナーが、トナー搬送部材の配設さ
れたトナー搬送路内を通って現像ユニット側へ流出する
ことを防止する。

【００１４】特に、請求項２の画像形成装置において
は、該補給トナー収納容器のトナー収容器に対する着脱
を、上記検知手段で検知する。そして、該検知手段によ
って該補給トナー収納容器からのトナー収容器の離脱を
検知したときに、上記現像ユニット側から該トナー収容
器側へトナーを搬送するように、該トナー収容器内のト
ナー搬送部材を所定時間動作させる。この所定時間の動
作により、上記供給ユニットに備えられたトナー収容器
に補給されたトナーを上記固体状態に近づける。これに
より、該補給トナー収納容器から補給されたトナーが液
状化状態のまま、現像ユニット側へ流出することを防止
する。

【００１５】特に、請求項３の画像形成装置において
は、上記検知手段によって上記補給トナー収納容器から
のトナー収容器の離脱を検知したときに、上記現像ユニ
ット側から該トナー収容器側へトナーを搬送するよう
に、該トナー収容器内のトナー搬送部材を、上記複数の
トナー収容器それぞれ上記所定時間だけ動作させる。そ
して、上記供給ユニットに備えられたトナー収容器に補
給されたトナーを上記所定時間内で上記固体状態に近づ
ける。これにより、不必要な待ち時間がなくなるととも
に、液状のままのトナーが現像ユニットへ流出すること
を最適の条件で防止する。

【００１６】

【実施例】まず、本発明が適用できる画像形成装置であ
るカラー複写装置の一例について説明する。図１はカラ
ー複写装置の概略構成図、図２は感光体・中間転写ベル
ト回りの拡大図である。カラー画像読み取り装置（以
下、カラースキャナーという）１は、原稿３の画像を照
明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ６を介してカラー
センサー７に結像して、原稿のカラー画像情報を、例え
ばブルー（Ｂlue、以下Ｂという）、グリーン（Ｇree
n、以下Ｇという）、レッド（Ｒed、以下Ｒという）の
色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。
そして、このカラースキャナー１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色
分解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理部（図
示なし）で色変換処理を行ない、ブラック（以下、Ｂｋ
という）、シアン（Ｃyan、以下Ｃという）、マゼンタ
（Ｍagenta、以下Ｍという）、イエロー（Ｙellow、
以下Ｙという）のカラー画像データを得る。これを、次
に述べるカラー画像記録装置（以下、カラープリンター
という）２によって、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行な
い、これにより得られたトナー像を重ね合わして４色フ
ルカラー画像を形成する。

【００１７】カラープリンター２の書き込み光学ユニッ
ト８は、カラースキャナー１からのカラー画像データを
光信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行
ない、感光体９に静電潜像を形成する。感光体９は、矢
印の如く反時計方向に回転し、その回りには、感光体ク
リーニングユニット（クリーニング前除電器を含む）１
０、除電ランプ１１、帯電器１２、電位センサー１３、
Ｂｋ現像ユニット１４、Ｃ現像ユニット１５、Ｍ現像ユ
ニット１６、Ｙ現像ユニット１７、現像濃度パターン検
出用の光学センサー１８、中間転写ベルト１９などが配
置されている。

【００１８】各現像ユニットは、静電潜像を現像するた
めに現像剤の穂を感光体９の表面に接触させて回転する
現像スリーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ）と、
現像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル
（１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、及び現像剤のト
ナー濃度センサー（１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ、１７ｃ）
などで構成されている。

【００１９】以下、現像動作の順序（カラー画像形成順
序）が、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例でコピー動作の概略を説
明する（ただし、画像形成順序はこれに限定されるもの
ではない）。コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナー１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読み取
りがスタートし、この画像データに基づきレーザー光に
よる光書き込み、潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像デ
ータによる静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙにつ
いて、それぞれＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という）。この
Ｂｋ潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像ユニッ
ト１４の現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像ス
リーブ１４ａを回転開始して、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで
現像する。そして以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を続
け、潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で、現像
不作動状態にする。これは少なくとも、次のＣ画像デー
タによるＣ潜像先端部が到達する前に完了させる。

【００２０】感光体９に形成したＢｋトナー像は、感光
体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に転
写する（以下、感光体から中間転写ベルトへのトナー像
転写をベルト転写という）。ベルト転写は、感光体９と
中間転写ベルト１９が接触状態において、転写バイアス
ローラ２０ａ，２０ｂに所定のバイアス電圧を印加する
ことで行う。なお、中間転写ベルト１９には、感光体９
に順次形成するＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同ー面
に順次位置合せして、４色重ねのベルト転写画像を形成
し、その後、転写紙にー括転写を行う。この中間転写ベ
ルトユニットについては後述する。

【００２１】感光体９側ではＢｋ工程の次にＣ工程に進
むが、所定のタイミングからカラースキャナー１による
Ｃ画像データ読み取りが始まり、その画像データによる
レーザー光書き込みで、Ｃ潜像形成を行う。Ｃ現像ユニ
ット１５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜像後端部
が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達する前に現像
スリーブ１５ａを回転開始して、Ｃ潜像をＣトナーで現
像する。以後、Ｃ潜像領域の現像を続け、潜像後端部が
通過した時点で、先のＢｋ現像ユニットの場合と同様に
現像不作動状態にする。これもやはり次のＭ潜像先端部
が到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの各工程に
ついても、それぞれの画像データ読み取り、潜像形成及
び現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様に行なわれ
る。（以下、余白）

【００２２】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、転写
バイアスローラ２０ａ，２０ｂ、及び従動ローラ群に張
架されており、図示していない駆動モータにより後述す
る如く駆動制御される。ベルトクリーニングユニット２
２は、ブラシローラ２２ａ、ゴムブレード２２ｂ、及び
ベルトからの接離機構２２ｃなどで構成されており、１
色目のＢｋ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目
をベルト転写している間は、接離機構２２ｃによってベ
ルト面から離間させておく。

【００２３】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラー２３ａ、ローラークリーニングブレード２３ｂ、
及びベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されてい
る。該バイアスローラー２３ａは、通常はベルト１９面
から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成され
た４色の重ね画像を、転写紙にー括転写する時にタイミ
ングを取って接離機構２３ｃで押圧され、該ローラー２
３ａに所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を行
う。なお、転写紙２４は、給紙ローラー２５、レジスト
ローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね画像
の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに合わせ
て給紙される。

【００２４】ここで中間転写ベルト１９の駆動制御につ
いて説明する。中間転写ベルト１９の駆動の仕方として
は、１色目のＢｋトナー像のベルト転写が端部まで終了
した後の動作方式として次の３方式が考えられ、このな
かの１方式で、又はコピー速度の面からコピーサイズに
応じてこのなかの複数の方式を効率的に組み合わせて、
中間転写ベルト１９を駆動する。（１）まず第１の方式として一定速往動方式について説
明する。Ｂｋトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速度で
往動を続ける。そしてベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が、再び感
光体９との接触部のベルト転写位置に到達したとき、感
光体９側は次のＣトナー像の先端部が丁度その位置にく
るように、タイミングを取って画像形成されている。そ
の結果、Ｃ画像はＢｋ画像に正確に位置合わせして中間
転写ベルト１９上に重ねてベルト転写される。その後も同様の動作によってＭ，Ｙ画像工程に進み、
４色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
ま往動しながらベルト面上の４色重ねトナー像を、上記
のように転写紙２４に一括転写する。（２）次に第２の方式としてスキップ往動方式について
説明する。Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そのままの往動方向に高速
スキップさせて所定量を移動したら当初の往動速度に戻
す。また、その後再び感光体９にベルト１９を接触させ
る。そしてベルト１９面上のＢｋ画像先端位置が再びベル
ト転写位置に到達したとき、感光体９側は次のＣトナー
像の先端頤部が丁度その位置にくるようにタイミングを
取って画像形成されている。その結果、Ｃが像はＢｋ画
像に正確に位置合わせして重ねてベルト転写される。その後も同様の動作によってＭ，Ｙ画像工程に進み４
色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続きそのま
まの往動速度で、ベルト１９面上の４色重ねトナー像を
転写紙２４に一括転写する。（３）次に、第３の方式として往復動（クイックリター
ン）方式について説明する。Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体９面
からベルト１９を離間させ、そして往動を停止させると
同時に逆方向に高速リターンさせる。リターンは、ベル
ト１９面上のＢｋ画像先端位置がベルト転写相当位置を
逆方向に通過し、更に予め設定された距離分を移動した
後に停止させて待機状態にする。次に感光体９側のＣトナー像の先端部がベルト転写位
置より手前の所定位置に到達した時点に、中間転写ベル
ト１９を再び往動方向にスタートさせる。またベルト１
９を感光体９面に再び接触させる。この場合も、Ｃ画像
がベルト１９面上でＢｋ画像に正確に重なるような条件
に制御されてベルト転写される。その後も同様の動作によってＹ，Ｍ画像工程に進み４
色重ねのベルト転写画像を得る。４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
リターンせずにそのままの速度で往動して、ベルト１９
面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００２５】以上のようにして、中間転写ベルト面から
４色重ねトナー像をー括転写された転写紙２４は、紙搬
送ユニット２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコ
ントロールされた定着ローラ２８ａと加圧ローラー２８
ｂでトナー像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出さ
れフルカラーコピーを得る。

【００２６】なお、ベルト転写後の感光体９は、感光体
クリーニングユニット１０（クリーニング前除電器１０
ａ、ブラシローラ１０ｂ、ゴムブレード１０ｃ）で表面
をクリーニングされ、また、除電ランプ１１で均一に除
電される。また、転写紙２４にトナー像を転写した後の
中間転写ベルト１９は、クリーニングユニット２２を再
び接離機構２２ｃで押圧して表面をクリーニングされ
る。

【００２７】リピートコピーの時は、カラースキャナ１
の動作及び感光体９への画像形成は、１枚目のＹ（４色
目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の
Ｂｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベルト
１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙へのー括転
写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット２２で
クリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベ
ルト転写されるようにする。その後は、１枚目と同様の
動作になる。なお、転写紙カセット３０、３１、３２、
３３は、各種サイズの転写紙が収納されており、操作パ
ネル（図示なし）で指定されたサイズ紙の収納カセット
から、タイミングを取ってレジストローラ２６方向に給
紙、搬送される。３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手差
し給紙トレイである。

【００２８】以上は、４色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
と同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモー
ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現
像ユニットのみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中
間転写ベルト１９は、感光体９面に接触したまま往動方
向にー定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２もベ
ルト１９に接触したままの状態で、コピー動作を行う。

【００２９】図３は、感光体９の軸方向に対して垂直な
方向から見た感光体９、現像ユニット（１４，１５，１
６，１７）及び後で詳述する供給ユニットとしてのトナ
ーホッパユニット４０の概略構成図であり、現像ユニッ
トについてはＢｋ現像ユニット１４を例に説明する。感
光体９とある一定のギャップを保ってＢｋ現像ユニット
１４（正確には現像スリーブ１４ａ）が配設されてい
る。現像スリーブ１４ａは現像ユニット１４の側板間に
支持され軸の一端（図中左側）に取り付けられたギヤ１
４１を介して、スリーブモーター１４２により正転（現
像時）、逆転（穂切り時）駆動される。現像パドル１４
ｂは、いわゆるデュアルミキサーであり、外側スクリュ
ウパドル１４３と内側スクリュウパドル１４４とが回転
時に現像剤を互いに逆方向に搬送するように構成されて
いる。現像剤は外側スクリュウパドル１４３の端部付近
（図中右側）に形成された現像剤取り入れ口１４５から
内部に入り、内側スクリュウパドル１４４の回転によ
り、現像パドル１４ｂ内部を手前側から後側（図中右側
から左側）に向けて搬送され、後側（図中左側）に形成
された現像剤排出部１４６より外側に出る。外側に出た
現像剤は、外側スクリュウパドル１４３の回転により、
後側から手前側（図中左側から右側）に搬送されて、補
給されたトナーを均一に分散し、均一なトナーの帯電を
行う。現像パドル１４ｂは外側スクリュウパドル１４３
の後側（図中左側）に設けられたギヤ１４７ａを介して
パドルモーター１４８により駆動される。また、内側ス
クリュウパドル１４４は手前側（図中右側）に設けられ
たギヤ１４７ｂ，１４７ｃ，１４７ｄにより駆動され
る。

【００３０】現像パドル１４ｂの近傍で現像スリーブ１
４ａの長手方向略中央部にトナー濃度センサー１４ｃが
設けられている。トナー濃度センサー１４ｃは、現像器
１４内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー
濃度を検知する。トナー濃度センサー１４ｃにより検知
されたトナー濃度値は基準値と比較され、トナー濃度が
一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その
不足分に対応した大きさのトナー補給信号がトナー補給
回路に出力されるようになっている。

【００３１】上記トナーホッパユニット４０は内部に補
給用トナー４１を収容し、トナー搬送部材としてのトナ
ー搬送スクリュウ４２は、一端に設けられたギヤ４２１
を介してトナー補給モーター４３からの駆動力が伝えら
れて回転し、現像ユニット１４に形成されたトナー補給
口１４９から現像部にトナー補給を行う。

【００３２】次に、トナーホッパユニット４０について
説明する。図４はトナーホッパユニット４０の概略構成
図である。このトナーホッパユニット４０は、Ｂｋ現像
ユニット１４用のトナーホッパユニット部４０Ｂｋ、Ｃ
現像ユニット１５用のトナーホッパユニット部４０Ｃ、
Ｍ現像ユニット１６用のトナーホッパユニット部４０
Ｍ、Ｂｋ現像ユニット１４用のトナーホッパユニット４
０部Ｙを有している。

【００３３】なお、それぞれのトナーホッパユニット部
（４０Ｂｋ，４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ）の構成は概略同
じであるので、以下ではＢｋ現像ユニット１４用のトナ
ーホッパユニット部４０Ｂｋを例に説明する。

【００３４】トナーホッパユニット部４０Ｂｋには、内
部に収容された補給用トナー４１（図３参照）をほぐし
撹拌するトナー撹拌手段としてのアジテータ４４が一端
を軸に回転可能に配設されている。このアジテータ４４
は、図５に示すように複数の同形状の羽根部と端部の大
きめの羽根部に分割された撹拌羽根４４１が軸４４２に
固定部材４４３によって固定されている。なお、本実施
例における撹拌羽根４４１，４４２の材質はゴムであ
る。このように撹拌羽根４４１，４４２をゴムで構成す
ることにより、トナーホッパユニット部４０Ｂｋ内のト
ナーが振動等により凝集しても、凝集トナーを有効にほ
ぐすことができる。また、トナーホッパユニット部４０
Ｂｋのアジテータ４４の下方には、トナー搬送スクリュ
ウ４２が設けられている。

【００３５】次に、アジテータ４４とトナー搬送スクリ
ュウ４２の駆動について説明する。トナーホッパユニッ
ト部４０Ｂｋにはトナー補給モーター４３が設けられて
いる。このトナー補給モーター４３はその駆動軸におい
て、大径の歯車４５１及び小径の歯車４５２からなるハ
スバ歯車４５の大径の歯車４５１と係合している。ま
た、アジテータ４４には、例えば軸４４２端部において
ギヤ４４４が取り付けられており、このギヤ４４４は上
記ハスバ歯車４５の小径の歯車４５２に噛み合ってい
る。また、トナー搬送スクリュウ４２には、例えばその
端部においてギヤ４２１（１８Ｚ）が取り付けられてい
る（図３参照）。また、ギヤ４２１とギヤ４４４との間
には、それぞれに噛み合うようにギヤ４６（１９Ｚ）が
配設されている。

【００３６】以上の構成において、上記のようにトナー
濃度センサー１４ｃ（図３参照）からのトナー補給信号
がトナー補給回路に出力されると、トナー補給モーター
４３が回転を始め、その駆動力がハスバ歯車４５、ギヤ
４４４、ギヤ４６、ギヤ４２１へと伝達され、アジテー
タ４４とトナー搬送スクリュウ４２とを回転駆動させ
る。なお、本実施例におけるアジテータ４４とトナー搬
送スクリュウ４２の回転数は、それぞれ４３．３ｒｐ
ｍ、１２５ｒｐｍになるように設定した。

【００３７】次に、新品時やトナーエンド時におけるト
ナー補給作業、及びトナーホッパユニット４０と現像ユ
ニットとの結合部の動作について説明する。図６はトナ
ーホッパユニット部４０Ｂｋのトナー収容室５１へトナ
ーを補給するトナー補給作業の手順を示す説明図であ
り、図７はトナー補給作業時のトナーホッパユニット４
０部Ｂｋと現像ユニット１４との結合部における動作説
明図である。

【００３８】現像ユニット（１４，１５，１６，１７）
の外部でトナーを収容したトナーホッパユニット４０の
複数のトナーホッパユニット部４０Ｂｋ，４０Ｃ，４０
Ｍ，４０Ｙは、カラープリンター２の前部上方で左右
（横）方向に延在する操作表示パネル部２ａの直下に、
これと平行に配列され、移動フレーム４７により複数が
一体的に構成されている。この移動フレーム４７は、図
９に示すように、左右一対のスライド機構（ガイド部
材）７１（図６及び図７においては図示せず）を介し
て、カラープリンター２の本体フレーム２ｃに前後方向
に移動可能に支持されている。このスライド機構７１
は、例えば図示しない複数のボールを介して平行に結合
する一対のトナーホッパユニット支持レール部材７１
ａ，７１ｂからコンパクトに構成されており、一対のト
ナーホッパユニット支持レール部材７１ａ，７１ｂのう
ち一方の可動レール部材７１ａが移動フレーム４７に連
結され、他方の固定レール部材７１ｂが本体フレーム２
ｃに連結されている。これにより、操作表示パネル部２
ａの下方で現像ユニットに係合する係合位置と、現像ユ
ニットから所定距離だけ離間する操作表示パネル部２ａ
より前方の離脱位置との間で移動可能になっている。ま
た、上記係合位置で移動フレーム４７又はトナーホッパ
ユニット４０を本体フレーム２ｃに係止可能な手段、例
えば図示しないいわゆるプッシュ・プッシュタイプのラ
ツチが設けられている。

【００３９】また、トナーホッパユニット部４０Ｂｋ
は、トナー収容器としてのトナー収容室５１と、トナー
ホッパユニット部４０Ｂｋ下部に設けられたトナー搬送
路としての送り出しパイプ５２と、この送り出しパイプ
５２内に挿入され回転時に図７（ａ）中の矢印方向にト
ナーを搬送するトナー搬送部材としての、軸体４２ａ及
びスクリュウ部４２ｂからなるトナー搬送スクリュウ４
２と、送り出しパイプ５２の外周に摺動自在に取付けら
れた外筒５３と、外筒５３よりわずかに小径に形成され
て外筒５３と衝合可能にトナー搬送スクリュウ４２の先
端部に装着されたパッキン部材５４と、トナー搬送スク
リュウ４２へ駆動力を伝達するギヤ４２１と、外筒５３
をパッキン部材５４に付勢するスプリング５５と、送り
出しパイプ５２の外周に付着したトナーを払拭するワイ
パー部材５６とを有している。

【００４０】新品時やトナーエンド時、例えばトナーエ
ンド表示の点燈時においては、まず、図６（ａ）に示す
ように、ユーザによって上記カラープリンター２本体の
前カバー２ｂが開かれ、上記ラッチによってカラープリ
ンター２の本体フレーム２ｃにセットされたトナーホッ
パユニット４０が押されてラッチが解除されると、トナ
ーホッパユニット部４０Ｂｋと現像ユニット１４との結
合部の状態が、図７（ｄ）から（ｃ）に変化する。次
に、図６（ｂ）に示すように、トナーホッパユニット４
０の左上の取手を持ってアキュライド４８に沿って手前
に引き出すと、トナーホッパユニット部４０Ｂｋと現像
ユニット１４との結合部の状態が、図７（ｃ）から
（ｂ）に変化する。

【００４１】次に、新品のトナーボトル６０に振動を与
えたり、トナーボトル６０を振ったりしてトナーボトル
６０内のトナーを撹拌することにより、粉体トナー間に
空気を入れてトナーを液状化し、トナーを補給しやすい
状態にする。このとき、トナーボトル６０内のトナー嵩
密度は、例えば撹拌前の約０.４６g/cm³から約０.２７g
/cm³に変化する。次に、トナーホッパユニット部４０Ｂ
ｋの上部のキャップ４９ａを開けて、ジョイントカート
リッジ４９ｂのΔ印とトナーボトル６０の∇印とを合わ
せて、トナーボトル６０を押し下げてセットする（図６
（ｃ））。次に、本出願人によって提案されているトナ
ー補給装置のように（例えば、特開昭５９−１０２２６
２号公報参照）、トナーボトル６０をまっすぐ立てて時
計回りに止まるまで約１８０度回転させると、内部のシ
ャッタが開き、トナーボトル６０内の液状トナーがトナ
ー収容室５１内に補給される（図６（ｄ））。

【００４２】次に、トナー補給が終了したら、トナーボ
トル６０を反時計方向に回転してトナーボトル６０を取
り外す（図６（ｅ））。次に、図６（ｆ）に示すよう
に、トナーホッパユニット部４０Ｂｋ上のキャップ４９
ａを閉めて、トナーホッパユニット４０をカラープリン
ター２の本体フレーム２ｃ側に押してセットすると、ト
ナーホッパユニット部４０Ｂｋの外筒５３が現像ユニッ
ト１４の搬入通路部材１４ｄの内突部１４１ｄに衝合し
て（図７（ｃ）の状態）パッキン部材５４と離間し、送
り出しパイプ５２と搬入通路部材１４ｄが連通してトナ
ーホッパユニット部４０Ｂｋから現像ユニット１４への
トナー供給経路が形成される（図７（ｄ）の状態）。

【００４３】なお、以上の補給作業、構成及び動作は、
他のトナーホッパユニット部（４０Ｃ，４０Ｍ，４０
Ｙ）と、それぞれについての現像ユニット（１５，１
６，１７）との間でも同じであるので、説明を省略す
る。

【００４４】ところで、以上のトナー補給作業におい
て、ユーザによってはトナーボトル６０を取り外してか
らトナーホッパユニット４０のカラープリンター２本体
フレーム２ｃへのセット完了まで（図６（ｅ）及び
（ｆ）に示す作業に対応する）のトナー補給作業を、比
較的短い時間内で行なう場合がある。このようにトナー
補給作業時間が短い場合には、補給されたトナーホッパ
ユニット４０内の液状トナーが、トナー搬送スクリュウ
４２が配設された送り出しパイプ５２を通って、上記セ
ット完了により該送り出しパイプ５２内と連通状態にな
っている現像ユニット側に大量に流出するおそれがあ
り、この流出したトナーによって、装置内部へのトナー
飛散の増加、及び画像上の全面地汚れを発生するという
不具合がある。（以下、余白）

【００４５】そこで、本実施例においては、トナーボト
ル６０からトナーホッパユニット４０へのトナー補給の
ときに、トナー搬送スクリュウ４２をトナーホッパユニ
ット４０側から現像ユニット１４側に搬送するときの回
転方向とは逆方向に回転させることによって現像ユニッ
ト１４側からトナーホッパユニット４０側へトナーを搬
送することにより、現像ユニット１４側へのトナー流出
を防止している。

【００４６】また、図８に示すように、トナーホッパユ
ニット４０のジョイントカートリッジ４９ｂ内には、ジ
ョイントカートリッジ４９ｂにセットされたトナーボト
ル６０のトナー補給口近傍に設けられたツバ部６０ａに
対向するように、検知手段としてのプッシュ式センサ
（以下、センサという）７０が設けられている。このセ
ンサ７０は、ジョイントカートリッジ４９ｂにセットさ
れたトナーボトル６０のツバ部６０ａで押されることに
よりＯＮ状態となる。

【００４７】また、図９に示すように上記スライド機構
７１の可動レール部材７１ａには所定箇所に切り欠き部
７１ｃが設けられている。

【００４８】次に、以上の構成におけるトナーボトル６
０からトナーホッパユニット４０のトナー収容室５１へ
のトナー補給時の動作は、以下のように行なう。新品時
やトナー収容室５１内にトナーがなくなったとき、上記
カラープリンター２の操作表示パネル部２ａにトナーエ
ンド表示が表示されると、ユーザは上記図６（ａ），
（ｂ）に示すようにトナーホッパユニット４０を手前に
引き出す。次に、ユーザは図６（ｃ），（ｄ）に示すよ
うにトナーホッパユニット４０の上部のキャップ４９ａ
を開けて、トナーボトル６０をジョイントカートリッジ
４９ｂにセットする。

【００４９】そして、トナー補給が終了してユーザによ
ってトナーボトル６０が取り外されると、センサ７０が
ＯＦＦの状態になる。このＯＦＦとなった時点から、所
定時間、例えば３０秒経過するまでの間、トナー搬送ス
クリュウ４２を逆に回転させ、液状化したままのトナー
を現像ユニット１４側からトナーホッパユニット４０側
に搬送する。

【００５０】ここで、トナー搬送スクリュウ４２の逆回
転時間を３０秒としたのは、トナーホッパユニット４０
に補給された液状トナーが、３０秒あれば十分にそのト
ナー間の空気が抜けて固体状態に近づき、現像ユニット
１４側へ大量のトナーが流出してしまう恐れが無くなる
からである。

【００５１】図１０は、トナーボトル６０内のトナーが
トナー収容室５１内にすべて入り、トナーボトル６０が
トナーホッパユニット４０から外されてからトナーホッ
パユニット４０を現像ユニット１４にセットするまでの
経過時間と、現像ユニット１４側へのトナー流出の有無
との関係を示している。この図からわかるように、流出
のしやすさはトナーの色によって異なり、本実施例にお
いては、ブラックが最も流出しにくく、トナーボトル６
０を取外し後１０秒までしか流出が発生していないが、
マゼンタにおいては２５秒まで流出している。これは、
１つはトナーホッパの形状による流出のしやすさであ
り、もう１つはトナー自体の粒径、粒形状、成分などに
よって影響されるためである。したがって、上記実施例
の場合、トナーホッパユニット４０からトナーボトル６
０が取り外され、センサ７０がＯＦＦ状態となり、トナ
ー搬送スクリュウ４２が逆回転を始めてから終了するま
での設定時間として、マゼンタの流出時間である３０秒
を適用すれば、その他の色についてのトナー流出も確実
に防止することができる。

【００５２】また、トナー流出のしやすさが色ごとに異
なる点を考慮して、トナーの色ごとに搬送スクリュウ４
２を逆回転させる時間を設定してもよい。上記図１０の
例では、マゼンタを３０秒、ブラックを１５秒、シアン
・イエローを２０秒とすれば、それぞれの色に対して最
適の逆回転時間となり、どの色の場合も不必要な時間を
かけずにすぐに次の動作に移ることができる。また、ど
の色のトナーが補給されたかの判断は、各色のトナーボ
トル６０の嵌合部に設けられているセンサ７０によって
判断できる。また同時に２色以上のトナ−が補給された
場合には、その中で最も長い設定時間を適用すればよ
い。

【００５３】以上、本実施例によれば、トナーボトル６
０からトナー収容室５１へのトナー補給終了後、トナー
ボトル６０が取り外されてから所定時間が経過するまで
は搬送スクリュウ４２を逆回転させて、トナーを現像ユ
ニット１４側からトナーホッパユニット４０側へ搬送す
ることにより、トナー収容室５１内の液状トナーが、ト
ナー収容室５１でそのトナー間の空気が抜けて固体状態
に近づき、所定時間が経過して固体状態に近づいてから
現像ユニット１４に補給されることになるので、液状化
状態のまま現像ユニット１４に搬送されることを防止す
ることができる。従って、現像ユニット側へのトナー流
出を抑えることができるので、装置内へのトナー飛散の
増大や画像上での全面地汚れを防止でき、新品時又は経
時で安定した画像品質を得ることができる。

【００５４】なお、本実施例では、ジョイントカートリ
ッジ４９ｂに対するトナーボトル６０の着脱を検知する
部材としてプッシュ式センサ７０を適用したトナーホッ
パユニットについて説明してきたが、本発明は、透過式
センサや反射式センサ等をトナーボトル６０の着脱を検
知する部材として適用したトナーホッパユニットにも適
用できる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１乃至３の画像形成装置によれ
ば、補給トナー収納容器内の液状トナーをトナー収容器
内に補給するときに、トナー搬送部材によって、トナー
を現像ユニット側からトナー収容器側に搬送するので、
トナー収容器内に補給されたトナーが、トナー搬送部材
の配設されたトナー搬送路内を通って現像ユニット側に
大量に流出してしまうことを防止できる。よって、装置
内へのトナー飛散の増加を防止できるとともに、新品時
又は経時において、画像上の全面地汚れのない安定した
画像品質を得ることができる。更に、このための構造
が、トナー搬送部材によって現像ユニット側からトナー
収容器側にトナーを搬送するという簡単な構造であるの
で、従来装置に比してコストダウンを図ることもでき
る。

【００５６】特に、請求項２の画像形成装置によれば、
補給トナー収納容器内の液状トナーをトナー収容器内に
補給後、更に所定時間、トナーを現像ユニット側からト
ナー収容器側に搬送するので、該トナー収容器に補給さ
れたトナーを上記固体状態に近づけることができる。よ
って、液状化したトナーの現像ユニット側への流出を防
止できるとともに、新品時又は経時において、地汚れの
ない安定した画像品質を得ることができる。

【００５７】特に、請求項３の画像形成装置によれば、
上記供給ユニットに備えられた複数のトナー収容器ごと
に、それに補給されたトナーが上記固体状態に近づくの
に必要な時間に応じて上記所定時間が設定されるので、
不要な待ち時間がなく、かつ最適な条件で液状トナーの
現像ユニット側への流出を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るカラー複写装置の概略構成図。

【図２】図１中の感光体・中間転写ベルト回りの拡大
図。

【図３】図２中の感光体の軸方向に対して垂直な方向か
ら見た感光体、現像ユニット及びのトナーホッパユニッ
トの概略構成図。

【図４】トナーホッパユニットの駆動系の概略構成を示
す正面図。

【図５】（ａ）はアジテータの概略構成を示す正面図。
（ｂ）は（ａ）に示すアジテータの側面図。

【図６】（ａ）乃至（ｆ）はトナーホッパユニットへの
トナー補給作業の説明図。

【図７】（ａ）はトナーホッパユニットのトナー搬送補
給部の概略構成図。（ｂ）はトナーホッパユニットと現
像ユニットの接続前の説明図。（ｃ）はトナーホッパユ
ニットと現像ユニットの接続時の説明図。（ｄ）はトナ
ーホッパユニットと現像ユニットの接続後のトナー補給
時の説明図。

【図８】トナーホッパユニットのジョイントカートリッ
ジ近傍の概略構成図。

【図９】トナーホッパユニット支持レールの概略構成
図。

【図１０】トナーボトルを取り外してからの経過時間と
現像ユニット側へのトナー流出の有無との関係を各トナ
ー毎に示す説明図。

【符号の説明】

１４Ｂｋ現像ユニット４０トナーホッパユニット４１補給用トナー４２トナー搬送スクリュウ４２ａトナー搬送スクリュウの軸体５１トナー収容室５２送り出しパイプ６０トナーボトル６０ａツバ部７０センサ７１スライド機構７１ａ可動レール部材７１ｂ固定レール部材７１ｃ切り欠き部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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】現像ユニットに係合する係合位置と該現像
ユニットから所定距離だけ離間した離脱位置との間で供
給ユニット支持部材により移動可能に支持された供給ユ
ニットを該離脱位置に移動させ、補給用のトナーを収納
する補給トナー収納容器を該供給ユニットのトナー収容
器に装着して、該補給トナー収納容器内のトナーを該ト
ナー収容器内に補給し、該供給ユニットを該係合位置に
移動させて該供給ユニットのトナー搬送路内と該現像ユ
ニット内とを連通状態にして、該トナー搬送路内に配設
されたトナー搬送部材により該トナー収容器内のトナー
を該現像ユニットに補給する画像形成装置において、該補給トナー収納容器から該トナー収容器へのトナー補
給時に、該現像ユニット側から該トナー収容器側へトナ
ーを搬送するように、該トナー収容器内のトナー搬送部
材を動作させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記補給トナー収納容器と上記トナー収容
器との着脱を検知する検知手段を設け、この検知手段に
より該補給トナー収納容器からの該トナー収容器の離脱
を検知したときに、上記現像ユニット側から該トナー収
容器側へトナーを搬送するように、該トナー収容器内の
トナー搬送部材を所定時間動作させることを特徴とする
請求項１の画像形成装置。
【請求項３】上記供給ユニットに複数のトナー収容器を
備えた請求項２の画像形成装置において、上記所定時間を該複数のトナー収容器ごとに設定したこ
とを特徴とする画像形成装置。