JP3904327B2 - トナー収容器及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
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用いられるトナー収容器及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、潜像担持体に近接するように回転体を対設するとともに、この回転体に複数の現像器を所定の位置に支持させ、各現像器を潜像担持体に対向する現像位置に順次回動搬送することにより、潜像担持体上の潜像を各色トナーにて現像するようにした一成分あるいは二成分の現像剤を用いた回転型現像装置が開発、実用化されている。
【0003】
また、回動軸の周りに複数の現像器が配置されてなり、該複数の現像器のうち任意の現像器を、前記回動軸を中心に潜像担持体に対向した現像位置に回動させて現像を行なう現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器に供給する補給用のトナーを収容したトナー収容器とを有する画像形成装置が知られている。
【0004】
また、特開平8−328346号公報では、現像剤を収容する現像剤収容器を、収容現像剤の少なくとも一部が回動にともなって現像剤排出口上に集約される形状に構成した画像形成装置が開示されている。具体的には、現像剤収容器としてのトナーカートリッジに現像剤通過阻止部を一体成形した画像形成装置が開示されている。この装置によれば、複数の現像器と共に複数の現像剤収容器を一体に回転させる画像形成装置であって、現像剤収容器内の収容現像剤量が少なくなったときにも、上記現像剤がトナーカートリッジの現像剤排出口上を通過してしまうのを上記現像剤通過阻止部によって阻止し、該収容現像剤の少なくとも一部を該現像剤排出口上に集約する。これにより、上記現像剤排出口上に現像剤収容器から現像器側に安定して現像剤を供給できるとともに、現像剤収容器内の現像剤を使い切ることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記現像剤通過阻止部を形成したトナー収容器にトナーを充填しようとした場合、該現像剤通過阻止部が該トナーの充填を妨げてしまうという問題点があった。
【0006】
図13は、該トナー収容器へのトナー充填について説明するための説明図である。該トナー収容器としてのトナーカートリッジ100は、該トナーカートリッジ100内に補給用のトナーを充填するためのトナー充填口101と、トナー充填後に画像形成装置に装着され、現像動作を行うときに、現像器へのトナーの供給を行うためのトナー排出口102とを有している。また、上記現像動作を行うときに、トナーカートリッジの回動に伴って上記トナー排出口102上方を通過するように移動しようとする該トナーカートリッジ100内に収容されているトナーの少なくとも一部について、その通過を阻止して該トナー排出口102上に集約させるための集約部材である現像剤通過阻止部としての仕切り部材103が設けられている。
【0007】
該トナーカートリッジ100にトナーを充填する際には、図13(b)に示すように上記トナー充填口101に充填用ノズル104を差し込んで、トナーを充填する。ところが、該トナーカートリッジ100内部空間は上記仕切り部材103によって、2つの領域に仕切られている。そして、充填用ノズル104から吐出されたトナーが上記トナー充填口101がある方の領域から他方の領域に移動しようとするのを上記仕切り部材103が阻止する。このため、上記2つの領域でトナーの嵩に差が生じる。これにより、図13(c)に示すように、上記トナー充填口101がある方の領域ではトナーがほぼ充填された状態となっても、他方の領域には未だトナーを収容するスペースが残されている状態となる。よって、このような現像剤通過阻止部を有しないトナーカートリッジにトナーを充填する場合に比して、同じ充填時間では少ない量しか充填することができない。
また、現像剤通過阻止部を有しないトナーカートリッジへのトナー充填量と同じだけ該現像剤通過阻止部を有するトナーカートリッジにトナーを充填しようとすると、充填直後のトナーと空気とが混合してトナーの嵩が大きくなった状態から、空気が抜けてトナーの嵩が落ちつくまで所定の放置時間をおいた後に再充填する必要があり、充填時間が長くなってしまう。
また、トナーカートリッジ100内の上記トナー充填口101がある方の領域から他方の領域により多くのトナーを移動させて上記2つの領域でのトナーの嵩の差をなくそうとした場合、振動を与えるための装置等が必要となり、コストが高くなってしまう。
【0008】
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、補給用トナーを排出口上に集約するための集約部材を、トナー収容器へのトナー充填時には該トナー充填を妨げる位置から待避させることにより、コストアップすることなくトナー充填を良好に行うことができるトナー収容器及び画像形成装置を提供することである。
【0009】
【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の発明は、画像形成装置の現像器に対する補給用のトナーを収容し、該補給用のトナーの充填用の充填口と、該補給用のトナーの排出用の排出口とを有し、該画像形成装置内で現像器とともに回動させられることにより、上記排出口からトナーを排出するトナー収容器において、上記回動に伴って上記補給トナーの少なくとも一部を上記排出口上に集約するための集約部材を、この集約が可能な位置と、上記充填口から該トナー収容器へのトナー充填を妨げず、かつ上記排出口を遮蔽する位置との間で移動可能に設け、該集約部材に連結され、該集約部材の位置を切り替えるレバーを容器外に設けたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項2発明は、回動軸の周りに複数の現像器が配置されてなり、該複数の現像器のうち任意の現像器を、前記回動軸を中心に潜像担持体に対向した現像位置に回動させて現像を行なう現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器に供給する補給用のトナーを収容したトナー収容器とを有する画像形成装置において、該トナー収容器として、請求項1のトナー収容器を有することを特徴とするものである。
【0012】
請求項1及び2発明においては、該トナー収容器へのトナーの充填を行う際には、上記充填口から該トナー収容器へのトナー充填を妨げず、かつ上記排出口を遮蔽する位置に上記集約部材を移動させることができる。そして、この状態でトナーの充填を行う。
一方、トナーの充填が終了した後に、現像器へのトナーの供給を行うべく、画像形成装置内に装着される際には、上記回動に伴って上記補給トナーの少なくとも一部を上記排出口上に集約させる位置に、上記集約部材を移動させることができる。
【0013】
また、上記集約部材が、上記排出口を遮蔽する位置に移動可能であるので、該排出口を遮蔽するための遮蔽部材として兼用することができる。具体的には、該排出口からのトナーの漏れを防止する必要があるとき、例えば、該トナー収容器の上記画像形成装置への装着を行う場合や、該画像形成装置からの取り外しを行う場合に、該排出口を遮蔽する位置に上記集約部材を位置させることができる。これにより、該排出口を遮蔽し、該排出口からのトナーの漏れを防止することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機(以下、カラー複写機という)に適用した実施の形態について説明する。
まず、図1を用いて、本実施の形態に係るカラー複写機の概略構成及び動作について説明する。このカラー複写機は、カラー画像読取装置(以下、カラースキャナという)1、カラー画像記録装置(以下、カラープリンタという)2、給紙バンク3等で構成されている。
【0015】
上記カラースキャナ1は、コンタクトガラス101上の原稿4の画像を照明ランプ102、ミラー群103a,103b,103c、及びレンズ104を介してカラーセンサ105に結像して、原稿4のカラー画像情報を、例えばRed:赤,Green:緑,Blue:青(以下、それぞれR,G,B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。ここで、カラーセンサ105は、本例ではR,G,Bの色分解手段とCCDのような光電変換素子で構成され、原稿4の画像を色分解した3色のカラー画像を同時に読み取っている。そして、このカラースキャナ1で得たR,G,Bの色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、Black:黒(以下、Bkという),Cyan:シアン(以下、Cという),Magenta:マゼンタ(以下、Mという),Yellow:イエロー(以下、Yという)のカラー画像データを得る。
【0016】
上記Bk,C,M,Yのカラー画像データを得るためのカラースキャナ1の動作は次のとおりである。後述のカラープリンタ2の動作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて、照明ランプ102及びミラー群103a,103b,103c等からなる光学系が矢印左方向へ原稿4を走査し、1回の走査毎に1色のカラー画像データを得る。この動作を合計4回繰り返すことによって、順次4色のカラー画像データを得る。そして、その都度カラープリンタ2で順次顕像化しつつ、これを重ねあわせて最終的な4色フルカラー画像を形成する。
【0017】
上記カラープリンタ2は、像担持体としての感光体ドラム200、書き込み光学ユニット220、リボルバ現像ユニット230、中間転写装置260、定着装置270等で構成されている。
【0018】
上記感光体ドラム200は矢印の反時計方向に回転し、その周りには、感光体クリ−ニング装置201、除電ランプ202、帯電器203、電位センサ204、リボルバ現像ユニット230の選択された現像器、現像濃度パタ−ン検知器205、中間転写装置260の中間転写ベルト261などが配置されている。
【0019】
また、上記書き込み光学ユニット220は、カラースキャナ1からのカラー画像データを光信号に変換して、原稿4の画像に対応した光書き込みを行い、感光体ドラム200に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット220は、光源としての半導体レーザー221、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー222とその回転用モ−タ223、f/θレンズ224、反射ミラー225などで構成されている。
【0020】
また、上記リボルバ現像ユニット230は、Bk現像器231K、C現像器231C、M現像器231M、Y現像器231Yと、各現像器を矢印の反時計方向に回転させる後述のリボルバ回転駆動部などで構成されている。各現像器は、静電潜像を現像するために現像剤の穂を感光体ドラム200の表面に接触させて回転する現像スリ−ブと、現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する現像剤パドルなどで構成されている。各現像器231内のトナーはフェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電され、また、各現像スリ−ブには図示しない現像バイアス電源によって負の直流電圧Vdcに交流電圧Vacが重畳された現像バイアスが印加され、現像スリ−ブが感光体ドラム200の金属基体層に対して所定電位にバイアスされている。複写機本体の待機状態では、リボルバ現像ユニット230はBk現像器231Kが現像位置にセットされており、コピ−動作が開始されると、カラースキャナ1で所定のタイミングからBkカラー画像データの読み取りが開始し、このカラー画像データに基づきレーザー光による光書き込み、静電潜像形成が始まる(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についても同様)。このBk静電潜像の先端部から現像可能とすべくBk現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Bk現像スリ−ブを回転開始して、Bk静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後Bk静電潜像領域の現像動作を続けるが、静電潜像後端部がBk現像位置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位置にくるまで、リボルバ現像ユニット230が回転する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が到達する前に完了させる。
なお、このリボルバ現像ユニット230については、後で詳しく説明する。
【0021】
また、上記中間転写装置260は、中間転写ベルト261、ベルトクリ−ニング装置262、紙転写コロナ放電器(以下、紙転写器という)263などで構成されている。中間転写ベルト261は駆動ローラ264a、転写対向ロ−ラ264b、クリ−ニング対向ロ−ラ264c及び従動ロ−ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆動制御される。またベルトクリ−ニング装置262は、入口シ−ル、ゴムブレ−ド、排出コイル、入口シ−ル及びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、1色目のBk画像を中間転写ベルト261に転写した後の2、3、4色目の画像をベルト転写している間は接離機構によって中間転写ベルト261面から入口シ−ル、ブレ−ドを離間させておく。また紙転写器263は、コロナ放電方式にてAC電圧+DC電圧、又はDC電圧を印加して、中間転写ベルト261上の重ねトナー像を転写紙5に一括転写する。
【0022】
また、カラープリンタ2内の転写紙カセット207及び給紙バンク3内の転写紙カセット300a,300b,300cには、各種サイズの転写紙5が収納されており、指定されたサイズの転写紙のカセットから、給紙コロ208,301a,301b,301cによってレジストロ−ラ対209方向に給紙、搬送される。また、プリンタ2の右側面には、OHP用紙や厚紙などの手差し給紙用の手差しトレイ210が設けられている。
【0023】
上記構成のカラー複写機において、画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム200は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト261は矢印の時計回りに図示しない駆動モ−タによって回転される。中間転写ベルト261の回転に伴ってBkトナー像形成、Cトナー像形成、Mトナー像形成、Yトナー像形成が行われ、最終的にBk、C、M、Yの順に中間転写ベルト261上に重ねてトナー像が形成される。
【0024】
上記Bkトナー像形成は次のように行なわれる。帯電器203はコロナ放電によって感光体ドラム200を負電荷で約−700Vに一様帯電する。そして、半導体レーザ221はBkカラー画像信号に基づいてラスタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初一様荷電された感光体ドラム200の露光された部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Bk静電潜像が形成される。そして、このBk静電潜像にBk現像スリーブ上の負帯電のBkトナーが接触することにより、感光体ドラム200の電荷が残っている部分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光された部分にはBkトナーが吸着され、静電潜像と相似なBkトナー像が形成される。そして、感光体ドラム200上に形成されたBkトナー像は、感光体ドラム200と接触状態で等速駆動している中間転写ベルト261の表面に、ベルト転写器263によって転写される(以下、感光体ドラム200から中間転写ベルト261へのトナー像転写をベルト転写という)。
【0025】
感光体ドラム200上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム200の再使用に備えて感光体クリ−ニング装置201で清掃される。ここで回収されたトナーは回収パイプを経由して図示しない排トナータンクに蓄えられる。
【0026】
感光体ドラム200側ではBk画像形成工程の次にC画像形成工程に進み、所定のタイミングでカラースキャナ1によるC画像データ読み取りが始まり、そのC画像データによるレーザー光書き込みで、C静電潜像形成を行う。そして、先のBk静電潜像の後端部が通過した後で、かつC静電潜像の先端部が到達する前にリボルバー現像ユニット230の回転動作が行なわれ、C現像器231Cが現像位置にセットされてC静電潜像がCトナーで現像される。以後、C静電潜像領域の現像を続けるが、C静電潜像の後端部が通過した時点で、先のBk現像器231Bの場合と同様にリボルバー現像ユニット230の回転動作を行ない、次のM現像器231Mを現像位置に移動させる。これもやはり次のM静電潜像の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。
なお、M及びYの画像形成工程については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静電潜像形成、現像の動作が上述のBK,Cの工程と同様であるので説明は省略する。
【0027】
上記中間転写ベルト261には、感光体ドラム200に順次形成するBk、C、M、Yのトナー像を、同一面に順次位置合わせして、4色重ねのトナー像が形成され、次の転写工程において、この4色のトナー像が転写紙にベルト転写器263により一括転写される。
【0028】
上記画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット又は手差しトレイのいずれかから給送され、レジストローラ対209のニップで待機している。そして、紙転写器263に中間転写ベルト261上のトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対209が駆動され、転写紙とトナー像とのレジスト合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト261上のトナー像と重ねられて正電位の紙転写器263の上を通過する。このときコロナ放電電流で転写紙が正電荷で荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。続いて紙転写器263の左側に配置した図示しないAC+DCコロナによる分離除電器との対向部を通過するときに、転写紙は除電され、中間転写ベルト261から剥離して搬送ベルト211に移る。
【0029】
そして、中間転写ベルト261面から4色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、紙搬送ベルト211で定着装置270に搬送され、所定温度に制御された定着ロ−ラ271と加圧ロ−ラ272のニップ部でトナー像が溶融定着され、排出ローラ対212で装置本体外に送り出され、図示しないコピ−トレイに表向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。
【0030】
一方、ベルト転写後の感光体ドラム200の表面は、感光体クリ−ニング装置201(ブラシロ−ラ、ゴムブレ−ド)でクリ−ニングされ、除電ランプ202で均一に除電される。また、転写紙5にトナー像を転写した後の中間転写ベルト261の表面は、ベルトクリ−ニング装置262のブレードを再びブレ−ド接離機構で押圧することによってクリ−ニングされる。
【0031】
ここで、リピ−トコピ−のときは、カラースキャナ1の動作及び感光体ドラム200への画像形成は、1枚目の4色目(Y)の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで2枚目の1色目(Bk)の画像形成工程に進む。また、中間転写ベルト261の方は、1枚目の4色重ねトナー像の転写紙5への一括転写工程に引き続き、表面のベルトクリ−ニング装置262でクリ−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枚目と同様動作になる。
【0032】
以上は、4色フルカラーコピ−を得るコピ−モ−ドであったが、3色コピ−モ−ド、2色コピ−モ−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上記同様の動作を行うことになる。また、単色コピ−モ−ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像ユニット230の所定色の現像器のみを現像作動状態にして、ベルトクリ−ニング装置262のブレ−ドを中間転写ベルト261に押圧状態のまま連続してコピ−動作を行う。また、A3サイズのフルカラーコピーモードの場合には、中間転写ベルト261が1周するごとに1色のトナー像を形成し、4回転で4色のトナー像を形成していくのが望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト261の周長を抑え、小サイズの場合のコピースピードを確保し、かつ最大サイズのコピースピードも落さないようにするためには、中間転写ベルト261が2周する間に1色のトナー像を形成するのが好ましい。この場合には、Bkトナー像を中間転写ベルト261に転写した後、次の中間転写ベルト261の1周では、カラープリンタ2における現像及び転写が行なわれずに空回転し、その次の1周で次色のCトナーによる現像を行ない、そのCトナー像を中間転写ベルト261に転写するように順次行なっていく。このとき現像器切り換えのためのリボルバ現像ユニット230の回転動作は、上記空回転時に行なう。
(以下、余白)
【0033】
次に、上記リボルバ現像ユニット230について説明する。
図2は、各現像器231K,231C,231M,231Yが一体となったリボルバ現像ユニット230の内部構造を示す断面図、図3は、リボルバ現像ユニット230の外観を示す概略斜視図である。このリボルバ現像ユニット230の各現像器231K,231C,231M,231Yは、図3に示すような略円盤状の前後端板230a,230b間に設けられた中空角筒状のステー部材282によってそれぞれ支持されている。また、各現像器231K,231C,231M,231Yは、それぞれ同型の現像器ケーシング部283、283C、283M、283Yを備えている。これらの各現像器ケーシング部283、283C、283M、283Yには、現像剤としてのキャリア及び各色のトナーからなる二成分現像剤がそれぞれ収容されている。図示の例では感光体ドラム200に対向する現像位置にあるのがBkトナーとキャリアを収容したBk現像器231Kで、図中反時計回りの順に、Yトナーとキャリアを収容したY現像器231Y、Mトナーとキャリアを収容したM現像器231M、Cトナーとキャリアを収容したC現像器231Cになっている。
【0034】
ここで、4つの各現像器の内部構造はまったく同様であるので、以下、図3において現像位置にあるBk現像器231Kを例にとってその内部構造を説明し、他の現像器の内部構造については、対応する部材の符号として、Bk現像器における符号と同じ数字にY、M、Cの各現像器を区別するためY、M、Cの添字を付した符号を図中に示し、その説明を省略する。
【0035】
図中現像位置にあるBk現像器231Kにおいて、現像器ケーシング部283には感光体ドラム200に向けた開口部が形成され、該開口部を介して一部が露出するように現像器ケーシング部に内部に磁石を配置した現像スリーブからなる現像剤担持体としての現像ローラ284が設けられている。また現像器ケーシング部内には、現像ローラ284に担持されて感光体ドラム200との対向部に搬送される現像剤量を規制するドクタブレード285、該ドクタブレード285で規制されて現像器ケーシング内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿って後から前に搬送する第1搬送スクリュウ286、及び、中心軸線方向に沿って上記第1搬送スクリュウ286とは逆の向きに現像剤を搬送する第2搬送スクリュウ291が配設されている。この第2搬送スクリュウ291の下方の現像器ケーシング部283には、現像器ケーシング部283に収容されている現像剤のトナー濃度を検出するための図示しないトナー濃度センサが設置されている。
【0036】
図4は、Bk現像器231Kの第1、第2搬送スクリュウ286,291の中心軸を含む面による縦断面図である。図4において、第1、第2搬送スクリュウ286,291が、それぞれ所定の方向に回転することにより、現像器ケーシング部283に収容されている現像剤が、撹拌されながら現像器ケーシング部283内で循環搬送される。そして、この循環搬送される現像剤は、現像ローラ284のスリーブの回転により、該スリーブ上に担持されて搬送され、ドクタブレード285で薄層化された後、現像位置において感光体ドラム200に向けてトナーを供給する。
【0037】
このリボルバ現像ユニット230は、図3及び図4に示すように、その前後端板230a,230bに装着されるリボルバ支持ベアリング293a,293bによって回転自在に軸支されている。そして、その後端板230bに配設されたリボルバギヤ294が、リボルバモータ295により駆動される駆動ギヤ296により駆動されることによって、各現像器231K,231Y,231M,231Cが、それぞれ所定の現像位置に移動して停止される。また、所定の現像位置に移動して停止された現像器231は、その停止位置において、現像駆動ギヤ297a、及び、トナー補給駆動ギヤ298aが、現像駆動アイドラギヤ297b、及び、トナー補給駆動アイドラギヤ298bに噛み合うことにより、その現像動作及びトナー補給動作が可能になる。
【0038】
また、上記リボルバ現像ユニット230は、図5に示すように、カラープリンタ本体20からスライドによって引き出し可能な作像装置支持体21に支持されている。図示の例における作像装置支持体21は、感光体ドラム200を備えた感光体ユニット22の支持体としても機能し、該感光体ユニット22は、図5の矢印Aで示すように作像装置支持体21に搭載される。
【0039】
上記作像装置支持体21は、前側板21aと、後側板21bと、左右及び中央部の上下の計4つのステー部材21cとで構成されている。該作像装置支持体21の両サイド部には、アキュライドスライドレール(不図示)が取り付けられており、これにより該作像装置支持体21の装置本体手前側へのスライド移動が可能になっている。前述の各現像器は、図3に示すように、該作像装置支持体21に支持されているリボルバ現像ユニット230の支持体に対して着脱自在になっており、該支持体に対し図3に矢印Bで示すように搭載される。また、この作像装置支持体21は、図5に示すように、装置手前側に引き出された状態で、これに支持されたリボルバ現像ユニット230の現像器が、機外に完全に露出されるように、該現像器の全長以上のスライド引き出しが可能となるように構成されている。具体的には、作像装置支持体21を引き出し自在に保持するためのアキュライドスライドレールとして、レールの収納時の長さが500mmで、スライド量が650mmになる2段アキュライドスライドレールが採用されている。
【0040】
また、該リボルバ現像ユニット230よりその中心軸線方向の装置手前側には、該リボルバ現像ユニット230とほぼ同軸上になるように取り付けられるトナー収容器ユニット部240が設けられている。以下、このトナー収容器ユニット部240の構成について説明する。
【0041】
上記トナー収容器ユニット部240は、各現像器に一対一で対応しそれぞれBk、C、M、Yの補給用のトナーを収容したトナー収容器としてのトナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yを保持するものであり、図3に示すような、円盤状のユニット面板240aを有する。このユニット面板45の前面部に、図6に示すように各現像器に1対1で対応するように、各トナーカートリッジ241K、241C,241M,241Yからのトナーを受け入れるトナーホッパ242K,242C,242M,242Yが固設され、各トナーホッパが各トナーカートリッジ241K、241C,241M,241Yのホルダーになっている。各トナーホッパ242K,242C,242M,242Y内にはそれぞれ現像剤搬送部材としての図示しないトナー搬送スクリュウが設けられている。また、ユニット面板240aには、トナー補給駆動アイドラギヤ298bなどの複数のギヤを介して伝達されるトナー補給駆動ギヤ298aからの駆動を受けるための補給ギヤ248を装置奥側の一端に有する上記トナー搬送スクリュウの回転軸248aを貫通させるための貫通孔も形成されている。
【0042】
上記4つのトナーホッパ242K,242C,242M,242Yは、対応する現像器が現像ポジションに位置するときに上部となる壁面に、トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yからの補給用のトナーを受け入れるトナー受入れ口243K,243C,243M,243Yを有している。また、上記4つのトナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yの上記トナー受入れ口243K,243C,243M,243Yと対向する部分には、トナーホッパに補給用のトナーを排出するためのトナー排出口244K,244C,244M,244Yが設けられている。
【0043】
上記4つのトナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yから、それぞれに対応するトナーホッパ242K,242C,242M,242Yへのトナー補給の構成及び動作は、互いに同様であるので、ここでは、トナーカートリッジ241Kについて説明する。
図7(a)は、Bk現像器231Kが現像ポジションにある状態を示している。通常の現像動作では、Bk現像器231KによるBk画像の形成が終了すると、C画像を形成するためにC現像器241Cが現像ポジションに移動するようにリボルバ現像ユニット230及びトナー収容器ユニット240が図中反時計方向へ回転し、図7(b)に示す状態となる。C画像の形成に続いて、M画像、Y画像をそれぞれ形成するために、上記リボルバ現像ユニット230及びトナー収容器ユニット240が回転し、図7(c)、図7(d)に示す状態となる。このように回動型現像装置4が回転するとき、Bkのトナーカートリッジ241K内部のトナーは、該回転と重力との相乗作用により、図7に示すように同トナーカートリッジ内を移動する。
【0044】
また、本実施形態に係るカラー複写機のトナーカートリッジ241Kには、上記回動に伴って上記補給トナーの少なくとも一部を上記トナー排出口244上に集約する集約部材としての仕切り部材245Kが形成されており、上記少なくとも一部の補給トナーを上記トナー排出口244上に集約する。具体的には、図7(c)から図7(d)に回転する際に、トナーカートリッジ241K内のトナーは、同カートリッジ回転方向最上流側の内壁246K上に移動する。そして、現像ポジションの手前の図7(d)の状態から現像ポジションの図7(a)の状態となるときに、同カートリッジ内の一部のトナーが、上記仕切り部材245Kによって堰き止められ、上記トナー排出口244K上に集約される。ここに集約されたトナーは、トナー排出口244K及びトナーホッパ242Kのトナー受入れ口243Kを介してトナーホッパ242K内部に流入する。
以上のように、リボルバ現像ユニット230及びトナー収容器ユニット部240の回転方向を規定し、トナーカートリッジからトナーホッパへのトナー供給位置を回転方向上流側に設けることで、なんらのトナー搬送機構を用いずに、トナーカートリッジからトナーホッパへと必要量のトナーを安定して供給することができる。
【0045】
本実施形態に係るカラー複写機において、各トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yに設けられた仕切り部材245K,245C,245M,245Yは、トナーカートリッジ内部空間を2つの領域に仕切るような形状となっている。このため、前述のように、トナーカートリッジ内に補給用のトナーを充填する際に、上記仕切り部材245K,245C,245M,245Yがトナー充填を妨げてしまうおそれがある。
【0046】
そこで、本実施形態に係るカラー複写機においては、上記トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yに設けられた上記仕切り部材245K,245C,245M,245Yを、トナー充填用の充填口から該トナーカートリッジ241K、241C、241M、241Yへのトナー充填を妨げない位置に移動可能に設けた構成を採用している。以下、このトナーカートリッジ241K、241C、241M、241Yの構成について、詳しく説明する。なお、これら4つのトナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yの構成は、互いに同様であるので、ここでは、トナーカートリッジ241Kについて説明する。
【0047】
図8は、トナーカートリッジ241Kの内部構成を示す説明図である。このトナーカートリッジ241Kにおいて、上記仕切り部材245Kは、トナーカートリッジのケーシングに、揺動可能に支持される支持軸245aKに固定されており、これにより軸線Oの回りに揺動可能となっている。また、図9に示すように、トナーカートリッジ241Kの装置手前側には、手動によって上記仕切り部材245Kの位置を変化させるためのレバー247Kが上記支持軸245aKに固定されている。具体的には、該トナーカートリッジ241Kの装置手前側の壁部241bKには、該レバー247Kの装置奥側に突出したテーパ部247aKの先端が貫通しうる貫通孔が設けられており、該テーパ部247aKが該貫通孔に入り込んだ状態で該レバー247Kが上記支持軸245aKに固定されている。また、トナーカートリッジ241Kの内壁の上記貫通孔の周囲には、シール部材249が設けられており、上記貫通孔内部に入り込んだテーパ部248aKが該シール部材249を押し広げるようにして該シール部材249に密着することで、トナーカートリッジ241K内部の現像剤が外部に漏れるのを防止するように構成されている。
【0048】
上記レバー247Kを上記支持軸245aKに固定するには、例えば、図10に示すように、レバー247Kのテーパ部247aKの先端から突出した爪部247bを設けるとともに上記支持軸245aKの内側に該爪部247が係合しうる被係合部245bKを設け、該爪部247を支持軸245aK内部に差し込んで、爪部247bと被係合部245bKとを係合させればよい。また、ねじ止めや接着などの方法を用いてもよい。
【0049】
以上のように構成されたトナーカートリッジ241Kのレバー247Kを、操作者が回転させることによって、上記仕切り部材245Kも該レバー247Kと共に回転することとなる。そして、操作者は、トナーを充填する際には図11に示すように、上記トナー充填用の充填口241cKからのトナー充填を妨げないような位置に上記仕切り部材245Kを位置させる。本実施形態においては、上記トナー充填を妨げないような位置が、上記トナー排出口244を遮蔽するような位置となっている。従って、この位置に該仕切り部材245Kを位置させることで、該仕切り部材245Kが該排出口からのトナーの流出を防止するシャッタとして機能することとなる。この状態で、上記充填口241cKに充填用ノズルを差し込んでトナーを充填する。このとき、上記仕切り部材245Kによって、上記トナーカートリッジ241K内部が仕切られることがないのて、一部の領域にのみトナー充填がなされ、その他の領域にはトナー充填がなされないということがない。これにより、該トナーカートリッジ241K内部全領域に亘って、トナーが充填されることとなる。また、トナーを良好に充填するためにトナーカートリッジ241Kに振動を与える装置などが必要となることもない。従って、コストアップすることなく、トナーカートリッジ241Kにトナーを良好に充填することができる。
【0050】
トナーの充填が終了すると、上記充填口241cKは封鎖される。例えば、図11(b)に示すように、シール部材241dKによって封鎖するようにしてもよいし、図11(c)に示すように、キャップ241eKによって封鎖するようにしてもよい。
【0051】
このようにして補給用のトナーが充填された新規のトナーカートリッジ241Kは、上記仕切り部材245Kが上記トナー排出口244Kを遮断した状態のままカラー複写機に装着される。このカラー複写機において、トナーカートリッジの交換は、対応する現像器が現像ポジションに位置する位置で行われる。この位置では、上記トナー排出口244Kは、図12(a)に示すように下方を向くが、該トナー排出口244Kは上記仕切り部材245Kによって遮断されているため、トナーが流出することはない。そして、該トナーカートリッジ241Kがトナーホッパ242Kに取り付けられると、操作者はレバー247を矢印方向に回動させて、図12(b)に示すような、仕切り部材245Kが上記集約部材として機能する位置に移動させる。これにより、前述のように、トナー収容器ユニット部240が回動する際に該仕切り部材245Kによってトナーを上記トナー排出口244K上に集約し、良好にトナーホッパ242Kへのトナー供給を行うことができるようになる。
【0052】
そして、前記トナー濃度センサからのトナー濃度検出結果に基づいて図示しない補給用モータが駆動され、該駆動が前記トナー補給駆動ギヤ298a、トナー補給駆動アイドラギヤ298b等を介して前記トナー搬送スクリュウに伝達され、トナーホッパ242K内に供給されたトナーが現像器内に搬送されることとなる。
【0053】
なお、上記トナーカートリッジ241K内のトナーが消費され、該トナーカートリッジ241Kを新しいトナーカートリッジ241Kと交換する必要がある場合には、上記仕切り部材245Kを、上記トナー排出口244Kを遮断するような位置に位置されることにより、トナーカートリッジ241K内に残留しているトナーがトナー排出口244Kから外部に流出するのを防止することができる。
【0054】
以上、上記実施形態によれば、上記トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yへのトナーの充填を行う際には、上記充填口241cK,241cC,241cM,241cYから該トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yへのトナー充填を妨げない位置に上記仕切り部材245K,245C,245M,245Yを移動させることができる。そして、この状態でトナーの充填を行うことで、トナーの充填を良好に行うことができる。一方、トナーの充填が終了した後に、現像器231K,231C,231M,231Yへのトナーの供給を行うべくカラー複写機内に装着される際には、上記トナー収容器ユニット部240の回動に伴って上記補給用のトナーの少なくとも一部を上記トナー排出口244K,244C,244M,244Y上に集約させるような位置に、上記集約部材を移動させることができる。そして、この状態でトナー収容器ユニット部240の回動を行うことで、上記トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yから上記トナーホッパ242K、,242C,242M,242Yへのトナー供給を良好に行い、現像器231K,231C,231M,231Yへのトナー供給を良好に行うことができる。
【0055】
また、上記実施形態によれば、上記仕切り部材245K,245C,245M,245Yを、上記トナー排出口244K,244C,244M,244Yを遮断する位置に位置させて該トナー排出口244K,244C,244M,244Yを遮断するシャッタとして用いることができる。これにより、トナー排出口244K,244C,244M,244Yからのトナーの漏れを防止する必要があるとき、例えば、上記トナーカートリッジ241K,241C,241M,241Yのカラー複写機への装着を行う場合や、該カラー複写機からの取り外しを行う場合に、該トナー排出口244K,244C,244M,244Yを遮蔽し、該排出口からのトナーの漏れを防止することができる。また、該排出口からのトナーの漏れを防止するためのシャッタを別個に設ける必要がないので、部品点数を少なくし、構成を簡単にすることができる。
【0056】
なお、上記実施形態は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤を用いる画像形成装置に本発明を適用した例であるが、キャリアを含まない1成分現像剤を用いる画像形成装置にも本発明は適用可能である。
(以下、余白)
【0057】
【発明の効果】
請求項1及び2の発明によれば、補給用トナーを排出口上に集約するための集約部材を、トナー収容器へのトナー充填時には該トナー充填を妨げる位置から待避させることができるので、コストアップすることなくトナー充填を良好に行うことができるとともに、現像器へのトナー供給時には、上記集約部材によって補給用トナーを排出口上に集約して良好にトナーの供給を行うことができる。
【0058】
また、上記集約部材を、上記排出口を遮蔽するための遮蔽部材として兼用し、該排出口からのトナーの漏れを防止する必要があるときに害は移出口からのトナーの漏れを防止することができる。また、該遮蔽部材と集約部材とを別個に設ける場合に比して部品点数を少なくし、構成を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るカラー複写機の概略構成を示す正面図。
【図2】同カラー複写機のリボルバ現像ユニットの断面図。
【図3】同リボルバ現像ユニットの概略斜視図。
【図4】同リボルバ現像ユニットのトナー搬送部及び駆動部の概略平面図。
【図5】同カラー複写機の作像装置支持体をカラープリンタ本体から引き出した状態を示す概略斜視図。
【図6】同カラー複写機のトナー収容器ユニット部の概略構成を示す正面図。
【図7】(a)乃至(d)は、それぞれ同トナー収容器ユニット部のBkトナーカートリッジ内におけるBkトナーの状態を示す説明図。
【図8】同Bkトナーカートリッジの内部構成を示す説明図。
【図9】同Bkトナーカートリッジのレバーの説明図。
【図10】同Bkトナーカートリッジのレバーの支持軸への固定方法の一例を示す説明図。
【図11】(a)乃至(c)は、同Bkトナーカートリッジの説明図。
【図12】(a)及び(b)は、同Bkトナーカートリッジの仕切り部材の説明図。
【図13】(a)乃至(c)は、従来の不具合の発生原因についての説明図。
【符号の説明】
20 カラープリンタ本体
21 作像装置支持体
231K,231C,231M,231Y 現像器
284,284C,284M,284Y 現像ローラ
241K,241C,241M,241Y トナーカートリッジ
242K,242C,242M,242Y トナーホッパ
245K,245C,245M,245Y 仕切り部材
Claims (2)
- 画像形成装置の現像器に対する補給用のトナーを収容し、該補給用のトナーの充填用の充填口と、該補給用のトナーの排出用の排出口とを有し、該画像形成装置内で現像器とともに回動させられることにより、上記排出口からトナーを排出するトナー収容器において、
上記回動に伴って上記補給トナーの少なくとも一部を上記排出口上に集約するための集約部材を、この集約が可能な位置と、上記充填口から該トナー収容器へのトナー充填を妨げず、かつ上記排出口を遮蔽する位置との間で移動可能に設け、該集約部材に連結され、該集約部材の位置を切り替えるレバーを容器外に設けたことを特徴とするトナー収容器。 - 回動軸の周りに複数の現像器が配置されてなり、該複数の現像器のうち任意の現像器を、前記回動軸を中心に潜像担持体に対向した現像位置に回動させて現像を行なう現像装置と、該現像装置に着脱可能に取り付けられて該現像装置と一体的に回動する、前記複数の現像器に供給する補給用のトナーを収容したトナー収容器とを有する画像形成装置において、
該トナー収容器として、請求項1のトナー収容器を有することを特徴とする画像形成装置。
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