JP4038297B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【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係り、詳しくは、トナーとキャリアとから成る2成分現像剤の現像器への補給又は現像器外への回収に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、トナーとキャリアとを混合して成る2成分現像剤を用いた画像形成装置が種々提案されている。この2成分現像剤は、繰り返し使用を続けると次第に現像剤中の特にキャリア成分が劣化し、現像能力が低下してくる。このため、劣化したキャリアを含む現像器内部の現像剤を交換することが行われている。
この現像剤の交換方法としては、具体的には、一定サイクルごとにサービスマンがユーザーを訪問し、古い現像剤の回収と新しい現像剤の補給を行うという方法が採られていた。
また、現像剤の交換をユーザー自身で行う方式を採用したものもある。例えば、現像装置の現像剤収容部として筒状の容器を用い、容器内部の現像剤が劣化すると、この容器から一定量の古い現像剤を回収すると共に、同一の筒状の容器内に一定量の新しい現像剤を補給するようにしたものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、サービスマンが現像剤の回収と補給を行う場合、現像器が少なくとも1つ以上設けられた現像器ユニット、又はその一部を装置本体から取り外して行うため、現像剤がこぼれ出すなどして周囲を汚染してしまう恐れがあった(例えば、特公平3−22627号参照)。また、サービスマンによる現像剤の交換に時間がかかったり、サービスマンを頻繁に呼ぶことが煩わしく感じることもあった。
一方、ユーザー自身で交換を行う方法では、古い現像剤を一定量は回収出来るが、完全に回収しないまま新しい現像剤を補給するため、古い現像剤が残留してしまうことになる。
【0004】
尚、本出願人は、先に、トナーとキャリアを混合してなる2成分現像剤を収容する現像部と、該現像部内に収容された現像剤を撹拌するための剤撹拌部と、該現像部にて消費されたトナー量に応じて上記剤撹拌部に向けてトナーの収納されたトナーボトル内のトナーを補給するためのトナー補給部と、該トナー補給部に連通するトナー補給口に上記トナーボトルのトナー吐出口を対応させて該トナーボトルを着脱自在に保持するためのボトル保持部とを具備する現像装置において、現像剤の収納された現像剤ボトルの外形形状を、上記トナーボトルの外形形状と同一もしくは略同一に形成し、上記トナー補給口もしくは該トナー補給部に連通する剤補給口に、該現像剤ボトルの剤吐出口を対応させて上記ボトル保持部に該現像剤ボトルを保持させることにより、該現像部への現像剤の補給を行うことを特徴とする現像装置を提案している(特開平8−123170号参照)。
この現像装置によれば、トナー補給時の駆動手段と同じ駆動手段を使用して現像剤の補給を自動で行うことが出来るが、現像器内の劣化した現像剤を器外に回収する事は考えられておらず、現像剤の交換を確実に行うものではなかった。
【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、サービスマンの手を煩わすことなく、ユーザー自身で現像剤の交換を確実に行うことができ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】
上記目的を達成するために、請求項1の画像形成装置は、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を収容する現像器と、トナーを所定のトナー補給経路に沿って該現像器内に補給するトナー補給手段とを、回転軸の周りに複数組備え、該回転軸の回転によって使用する現像器を画像形成装置の像担持体に対向する現像位置に移動させて該像担持体上に形成された潜像を現像する2成分現像装置を備えた画像形成装置において、上記回転軸を現像動作時の回転方向である正方向と、これと逆の逆方向とに選択的に回転駆動可能な回転軸駆動装置と、上記トナー補給経路の一部を構成する開口部と、該開口部を挟んで上記補給経路の上流側と下流側とにそれぞれ配置したスクリュウ部材と、これらスクリュウ部材を回転駆動するスクリュウ駆動装置と、上記該開口部を開閉するシャッタとを設け、上記スクリュウ部材は上記スクリュウ駆動装置による駆動を停止した状態で、上記回転軸駆動装置による上記逆方向の回転を行わせることにより、上記スクリュウ駆動装置による駆動が行われているときとは逆方向にトナーを搬送するように配置するとともに、上記開口部をスクリュウ部材の軸線方向の一部に形成し、上記シャッタは自重によって一端側が揺動して上記開口部を開閉し、少なくとも現像器が上記現像位置にあるときに上記開口部を開くように取り付け、上記現像位置にある現像器についての上記トナー補給手段によるトナー補給動作中は上記スクリュウ駆動装置で上記スクリュウを回転駆動し、現像器から現像剤を回収するとは、上記スクリュウ駆動装置を停止した状態で上記回転軸駆動装置によって回転軸を逆方向に回転駆動し2成分現像装置全体を複数回逆転させ、上記現像器内の現像剤を、上記トナー補給経路と同一の経路を逆方向に通過させて現像器外に回収することを特徴とするものである。
【0007】
請求項1の画像形成装置においては、現像器内の現像剤が劣化して交換しなければならなくなったときに、現像装置の逆方向の回転を利用して、現像剤をトナー補給経路の逆方向に通過させて回収し、現像器を装着したままで回収できる。
【0008】
請求項2の画像形成装置は、請求項1の2画像形成装置において、内部にトナーを収容したトナー収容器を着脱可能に構成し、該トナー収容器を装着した状態で該トナー収容器内のトナーを該現像器内に補給するよう上記トナー補給手段を構成し、上記現像剤回収手段によって回収する現像剤の回収場所を、該トナー収容器としたことを特徴とするものである。
【0009】
請求項2の画像形成装置においては、空になったトナー収容器を現像剤の回収容器として再利用する。この空のトナー収容器は、トナー補給のために装置に装着し、トナー補給し終わって空となったものを取り外さずに、そのまま回収容器として利用してもよい。また、空のトナー収容器を装置から取り外し、現像剤の回収時に再び装着しても良い。
【0024】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
以下、本発明を画像形成装置であるカラー電子写真プリンタ(以下、プリンタという)に適用した実施形態1について説明する。
図1は本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム10は、矢印A方向に回転駆動されながら、その表面が帯電手段としての帯電チャージャ2により一様に帯電された後、レーザ光学装置22から発せられるレーザー光がミラー23により所定方向に導かれることにより画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。上記工程において、感光体ドラム10表面は帯電チャージャ2によって負帯電(−V)される。そして、レーザ光学装置22からレーザー光が発せられると感光体表面電位が−Vとなる。
上記露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。感光体ドラム10上に形成された静電潜像は、回転型現像装置(以下、リボルバ現像装置という)4により各々所定の現像剤としてのイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒トナーで現像され、これにより、感光体ドラム10上に各色画像が形成される。
【0025】
感光体ドラム10上に形成された各色画像は、バイアスローラ51と複数のベルトローラ52に張架されて回動可能になっており、感光体ドラム10と同期して図中矢印B方向に回転することにより中間転写ベルト50上に、イエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の単色毎に順次重ね合わされて転写される。この中間転写ベルト50上への各色画像の転写は、感光体ドラム10と中間転写ベルト50の接触状態において転写バイアスローラ51に所定のバイアス電圧を印加することで行なわれる。中間転写ベルト50上に重ね合わされて転写されたイエロー、マゼンタ、シアン、及び黒の画像は、両面複写兼用の自動給紙カセット24あるいは手差し給紙トレイ24aから、給紙ローラ26または26a、及びレジストローラ28を経て、転写部へ搬送された転写紙10a上に、2次転写チャージャ11により一括転写される。転写終了後の転写紙10aは、定着装置12によりトナー像が定着されフルカラープリントとして機外に排出される。
【0026】
なお、中間転写ベルト50上への転写後の感光体ドラム10上の若干の未転写残留トナーは、感光体ドラム10の再使用に備えて感光体用クリーニング装置13で清掃される。この感光体用クリーニング装置13により回収されたトナーは、回収パイプ17を経由して廃トナータンク90に蓄えられる。
また、転写紙10a上に転写されなかった中間転写ベルト50上のトナーは、隣接して設けられている中間転写ベルト用クリーニング装置60によって中間転写ベルト50から除去される。
【0027】
図2は、上記リボルバ現像装置4の概略構成図である。該リボルバ現像装置4は、感光体ドラム10に対向した開口部を有するケーシング(不図示)内で、回転軸4aを中心として矢印C方向に回転される略同型の4つの現像器40、40Y、40M、40Cと、該4つの現像器に補給用のトナーをそれぞれ補給するための4つのトナー補給装置45、45Y,45M,45Cとを有している。なお、図示のリボルバ現像装置4では、感光体ドラム10に対向する現像位置に、黒トナーとキャリアを収容した黒現像器40が臨んでおり、この黒現像器40から図中反時計回りの順に、イエロートナーとキャリアを収容したイエロー現像器40Y、マゼンタトナーとキャリアを収容したマゼンタ現像器40M、シアントナーとキャリアを収容したシアン現像器40Cが配置されている。
【0028】
また、リボルバ現像装置の4つの現像器40,40Y,40M,40Cは、互いに90度ずつ変位した位置に配置されており、ステッピングモータ(図示を省略)によってリボルバ現像装置4が矢印C方向に所定の作像工程に従って駆動軸40aの周りを90度ずつ回転されることにより、各現像器の現像スリーブ41,41C,41M,41Yが、黒現像器40、シアン現像器40C、マゼンタ現像器40M、イエロー現像器40Yの順に、感光体ドラム10に対向する現像位置に移動されて、該感光体ドラム10上の静電潜像を可視像化する。
【0029】
中間転写ベルト用クリーニング装置60は、クリーニングブレード61と、このクリーニングブレード61を中間転写ベルト50に接離可能に支持する接離用アーム62と、クリーニングブレード61を覆うように設けられ、クリーニングブレード61の先端部近傍が中間転写ベルト50側に開口している現像剤回収部としての回収容器63とを有している。
上記構成の中間転写ベルト用クリーニング装置において、クリーニングブレード61の先端が接離用アームを介して中間転写ベルト50表面に接離自在になっている。そして、中間転写ベルト50上に感光体ドラム10から一色目の画像が転写され、更に複数色の画像が転写されて重ね合わせ画像が形成され、その重ね合わせ画像が転写紙に一括転写されるまでの間は、クリーニングブレードは中間転写ベルト50から離間しており、転写紙への重ね合わせ画像の一括転写が終了した後に中間転写ベルト50に接触して転写紙に転写されずに中間転写ベルト50表面に残留したトナーを掻き取る。
【0030】
そして、上記クリーニングブレード61によって掻き取られた廃トナーは、重力によって回収容器63内壁に沿って回収容器63の底部まで落下する。回収容器63の底部には、廃トナータンク90に連結されている第2回収パイプ92が接続されており、回収容器63内の廃トナーが回収パイプを通って廃トナータンク90に収容される。この廃トナータンク90は、感光体用クリーニング装置13にも連結されており、感光体ドラム10表面の廃トナーも同一の廃トナータンク90へと収容されるようになっている。
【0031】
ここで、4つの現像器40、40Y、40M、40Cの内部構造は、それぞれ同様であるので、以下、現像位置にある黒現像器40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、それぞれの黒現像器に対応する部材の符号として、黒現像器における符号と同じ数字に、イエロー、マゼンタ、シアン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。
【0032】
上記現像器40は、現像剤担持体としての現像スリーブ41と、該ケーシング部内に収容される黒トナー及びキャリアからなる二成分現像剤(以下、現像剤という)を撹拌する第1、第2撹拌スクリュウ42、43とを備えている。
そして、この黒現像器40内で黒トナーとキャリアとが撹拌されて、黒トナーが負にキャリアが正に帯電する。そして、現像時において、現像スリーブ41には負バイアス(−V、V<V)が印加され、一方、感光体電位−VがV<Vの関係になっているため、現像スリーブ41表面に担持されているトナーが感光体表面の画像部に移動して、感光体表面にトナー像が形成される。
【0033】
図3は、リボルバ現像装置4の現像器の現像位置における部分拡大図である。現像を行っている間は、図3に示すように感光体ドラム10に対向する現像スリーブ41内のマグネットの磁極配置は、感光体ドラム10対向側に磁力の及ばない領域C以外の部分が来るような配置となっている。これによって、現像スリーブ41上に担持され、現像領域で現像に使用されずに現像スリーブ41表面に残留した現像剤は、現像スリーブ41の回転によって領域Cに来ると自重によって現像器内に落下する。そして、領域Cを通り過ぎると、新たな現像剤が現像スリーブ41表面に吸着される。
【0034】
図4は、黒現像器の平面図である。現像スリーブ41の長手方向一端部の孔にはフランジ95が圧入され、フランジ95の軸部95aが軸受け96を介して現像器筺体に取り付けられている。この軸部95aの外側端部に現像スリーブ41に駆動力を伝えるギヤ列81、82、83が取り付けられている。現像スリーブ41の駆動はプリンタ本体に設置されたモータ80によって行われ、モータがONされると上記ギア列81、82、83に順次回転が伝わってギア83から現像スリーブ41のフランジを介して現像スリーブ41が回転する。
【0035】
ここで、現像器40内の現像剤のうち、トナーは現像の度に消費されていく。そして、該現像剤のトナー濃度の低下が図示しないトナー濃度センサにより検知された場合には、トナー補給が行えるようにトナー補給装置45が設けられている。
また、本実施形態のプリンタにおいては、装置の運搬による現像剤の漏出を未然に防ぐためなどの理由から装置の設置後に現像器内に現像剤を補給したり、現像剤の回収後に新たな現像剤を補給したりするための現像剤補給装置も設けられている。
これらトナーと現像剤の補給装置はその構成がほぼ同一なので、トナー補給装置45について説明し、現像剤補給装置の説明は省略する。
【0036】
図5は、トナー補給装置45に用いられるトナー収容器としてのトナーボトル46の斜視図、図6は、同トナーボトル46をボトル保持部145に保持させた状態の斜視図、図7は、トナーの補給時における補給装置の断面図である。
このトナー補給装置45は、トナーボトル46を保持するボトル保持部145と、該ボトル保持部145にトナーボトル46を保持させた状態で該ボトル46を周方向に回転駆動するためのモータ120及びカップリング121が設けられている。これにより、トナーボトル46からトナーが現像器内へ補給され、現像剤のトナー濃度が所定の濃度に保たれ、その結果転写紙上の画像濃度が一定に保たれるようになっている。
【0037】
図5において、トナーボトル46には、ボトル内周面にスパイラル状の移送リブ47が形成されている。また、ボトルの長手方向端部近傍には、トナー吐出口48が設けられている。これにより、トナーボトル46が周方向に回転すると、内部のトナーが移送リブ47に沿ってトナー吐出口48側に順次搬送され、この吐出口48から自重で外部に落下するようになっている。
また、図6において、トナーボトル46の周面には、内部に収容されているトナーが、黒BL、シアンC、マゼンタM、イエローYのうちいずれ用のものが入っているかの表示がされており、ユーザーが見て分かるようになっていると共に、判別手段として各色ごとに異なる色検知用ボス49がボトル外周に形成されている。この色検知用ボス49は、ボトル保持部145内壁に設置された検知手段としてのセンサ110によって検知される被検知部であり、どの色のトナーボトル46がボトル保持部145にセットされたかが検知出来るようになっている。更に、トナーボトル46と現像剤ボトル146には、トナーと現像剤のいずれが収容されているかの表示がされており、ユーザーが見て分かるようになっていると共に、判別手段としてトナーボトル46と現像剤ボトル146とで異なるボス53がボトル外周に形成されている。このボス53は、図7に示すようにボトル保持部145内壁に設置された検知手段としてのセンサ111によって検知され、トナーボトル46と現像剤ボトル146のどちらがセットされたかが検出出来るようになっている。ここで、本実施形態の現像剤ボトル146には、キャリアのみを入れたものを用いている。しかし、現像剤ボトル146としてトナーとキャリアを所定の割合で混合したものを入れて用いても良い。
【0038】
上記構成において、現像が繰り返されトナーが消費されて、現像器40内のトナー濃度が低下すると、ユーザーはボトル保持部145に該当する色のトナーボトル46をセットする。そして、モータ120が駆動されるとカップリング121を介してトナーボトル46は周方向に回転し、トナーボトル46内のトナーはトナー吐出口48付近に順次送られてトナー吐出口48から下方に位置する補給スクリュウ47を経て現像開口部65から現像器内に落下し補給される。その後、第1、第2撹拌スクリュウ42、43によってキャリアを含む現像剤と撹拌混合され、互いに逆磁性に摩擦帯電させられた2成分現像剤となって現像スリーブ41に送られる。これらトナーボトル46から現像器へのトナーの通過する経路をトナー補給経路という。
【0039】
リボルバ現像装置4の、各現像器40,40Y,40M,40C内の二成分現像剤は、長期間使用していると特にキャリアが劣化するため定期的に交換する必要がある。このため、所定の現像剤交換時間が経過すると、現像器40から現像剤が回収される。現像剤回収方法については、本実施形態の特徴部であるので、後に詳述する。現像剤が完全に回収された後、ユーザーがボトル保持部145に該当する色の現像剤ボトル146をセットすると、モータ120の駆動によって、カップリング121を介して現像剤ボトル146は周方向に回転し、内部の現像剤がボトル内壁に形成された移送リブ147に沿って吐出口148側に順次搬送され、吐出口148から自重で下方に位置する現像器内に落下し補給される。ここで、現像剤ボトル146の吐出口148を通過した現像剤が現像器内に補給されるまでの現像剤が通過する経路(以下、現像剤補給経路という)は、トナー補給時にトナーがトナーボトル46の吐出口48から現像器40内に補給される迄に通過する上記トナー補給経路と同じ補給経路を通過するものである。
その後、トナーが補給されると、第1、第2撹拌スクリュウ42、43によって現像剤はトナーと撹拌混合され、互いに逆磁性に摩擦帯電させられた2成分現像剤となって現像スリーブに送られる。
次に、本実施形態の特徴部にかかる現像剤交換のための構成について説明する。
【0040】
ここで、リボルバ現像装置に設けられている4つの現像器内の劣化現像剤はどれも同様に交換できるので、黒現像器40の劣化現像剤の交換を例に取って説明する。本実施例1のプリンタにおいては、劣化した現像剤を、トナー補給経路と同一の経路をトナー補給方向とは逆方向、即ち、現像器側からトナーボトル46へ向かう方向に通過させて回収できるようになっている。
図8は、実施形態1に用いられる現像器の説明図。図9は、本実施例の現像器に設けられているシャッタ70の部分拡大図。図10は、シャッタ70を設けたリボルバ現像装置4の断面図である。
図8において、トナー補給経路の現像開口部65に、リボルバ現像装置4の回転による現像器の位置によって開閉するシャッタ70を設けている。このシャッタ70は、揺動自在となるよう一端が現像器筺体に支持されており、自重で開閉するようになっている。
トナー補給時には、図8に示すように補給スクリュウ47から第2搬送スクリュウ43に向けてトナーが落下できるよう現像開口部65が開く。また、リボルバ現像装置4の回転により、シャッタ70の自由端の重力方向に現像器開口が位置すると、図9の右側に示すようにシャッタ70が閉じる。
【0041】
図10において、現像器内の現像剤を回収する場合、リボルバ現像装置4を現像時とは逆方向(図中矢印D方向)に回転させる。ここで、リボルバの回転方向を切り換えるのは、リボルバ現像装置4に回転駆動力を与えるリボルバ駆動モータ(図示せず)の回転方向を現像時の回転方向とは逆に切り換えればよい。
上記シャッタ70は、リボルバ回転時に、図中シアン現像器の位置とマゼンタ現像器の位置との間を通過するときに開から閉状態となる。また、図中イエロー現像器の位置と黒現像器の位置との間を通過するときに閉から開状態となる。さらに、現像剤回収動作時は、トナーボトル、補給スクリュウ47、第1、第2撹拌スクリュウ42、43のそれぞれは停止させておき、リボルバの矢印D方向への回転を高速で複数回転連続して行う。従って、現像器内の現像剤は、リボルバの回転によって第1、第2撹拌スクリュウ42、43のスパイラル状のスクリュウ羽根に沿ってトナー補給時とは逆方向に徐々に移動し、現像開口部65近傍まで搬送される。そして、図中最下部のシアン現像器の位置を通過するとき、開口したシャッタ70に現像剤がすくい上げられるようにして現像開口から補給スクリュウ47側に汲み上げられ、その後、リボルバ現像装置4の回転により補給スクリュウ47のスクリュウ羽根に沿ってトナーボトル46のトナー吐出口48に搬送され、このトナー吐出口48からトナーボトル内に回収される。このようにしてリボルバ現像装置4の矢印D方向への回転を一定時間繰り返し行うことで徐々に回収がすすめられる。
このリボルバ現像装置4の回転時間に、全現像剤回収モードとして予め現像器内の現像剤が全て回収できる回転時間を設定し、全てのボトル保持部に空のボトルを装着しておけば、一気に全ての現像器から現像剤を回収することができる。この他、現像器内の現像剤量を検出するセンサを設け、センサによって現像器内が空になったことが検知されたら回転を停止するよう構成しても良い。
【0042】
上記の方法によれば、リボルバ現像装置4を取り外さずに現像剤の回収ができるので、ユーザー自身で容易に現像剤の回収ができる。また、現像剤回収のために、リボルバ現像装置4の回転のみを用いて、他の部材の駆動を行うことなく現像剤の回収を行うことができる。また、現像剤をボトル内に収容してボトルを取り外して回収できるので、回収する際に現像剤をこぼして周囲を汚染する危険性もない。また、回収現像剤の収容器として空となったトナーボトルを廃物利用しているので、低コスト化に貢献できる。また、現像剤の回収の新たな駆動部材を設ける必要もなくなる。
【0043】
また更に、本実施例のプリンタには、全現像剤補給モードを設けており、4つの現像器への現像剤の補給が1つの操作で全て完了できるようにしている。以下、全現像剤補給モードを実行したときのプリンタの動作を説明する。
現像剤の交換のために現像器内の現像器を全て空にした後、各ボトル保持部に新しい補給現像剤を収容した現像剤ボトルを装着し、全現像剤補給モードを実行する。このモードにおいて、リボルバ現像装置4は現像時と同じである図2中矢印C方向にゆっくり回転し、現像剤ボトルの吐出口148がボトル下部に位置する現像剤補給位置に現像器の1つが停止して上記のように現像剤補給がおこなわれる。そして、1つの現像器への現像剤の補給が終了するとリボルバの回転によって次の現像器が現像剤補給位置に搬送され、順次現像器への現像剤の補給がおこなわれていく。この時、補給スクリュウ47が現像開口部65より下方にある間はシャッタ70が閉じるため、現像剤が現像剤ボトル側に逆流することはない。
このようにして4つの現像器への現像剤の補給が全て終了すると、現像剤の交換が完了する。
【0044】
本実施形態のプリンタによれば、全現像剤補給モードを実行することにより全ての現像器への現像剤の補給を一気に終わらせることができ、各現像器への現像剤の補給を独立して指示するのに比して手間が省けると共に補給時間の節約にもなる。また、トナー補給経路と現像剤補給経路を同一にしているので、現像剤の補給経路を新たに設ける必要がなく、装置の小型化を実現することができる。
更に、上記全現像剤回収モード実行後に、ボトル保持部145から回収用のボトルを取り外し、補給用の現像剤が収容された現像剤ボトルを保持させて全現像剤補給モードを実行すれば、全ての現像器内の現像剤の交換を容易に行うことができる。
【0045】
参考態)
次に、現像剤回収を自動で行うことができるプリンタの参考形態について説明する。本参考態におけるプリンタも、現像器からの現像剤回収装置の構成以外は上記実施形態1と同様であるので、共通している部分の説明は省略する。
図11は、参考態にかかるプリンタの説明図、図12は、参考態の現像剤回収装置の部分拡大図である。
図11において、このプリンタは、現像器内の現像剤を回収するための現像剤回収モードと、現像剤回収モード実行時に感光体ドラム10に付着させた現像剤を除去する感光体ドラムクリーニング装置71とを有している。
感光体クリーニング装置71は、強制的に感光体ドラム10に付着させた現像剤をクリーニングするためのもので、感光体ドラム10に対向する位置に設けられた第1回収ローラ71、回収ローラの下方に位置する第2回収ローラ72、第2回収ローラ72の下方に第2回収ローラ72から離間させて設けられた回収スクリュウ73と、この第1、第2回収ローラ71、72及び回収スクリュウ73を囲み、上方の開口から第1回収ローラ71のみ露出させているケーシング75とから構成されている。
上記第1回収ローラ71は、感光体ドラム10回転方向における現像ローラ41との対向位置と中間転写ベルト50対向位置との間の感光体ドラム表面に対向しており、感光体ドラム10に対して接離可能に構成されている。尚、第1回収ローラ対向位置の感光体ドラム回転方向上流側には、除電装置76も設けられている。第1回収ローラ71はスリーブと、内部に上部がN極下部がS極のマグネットからなっている。また、第2回収ローラ72はスリーブと、内部に上部がN極上下部がS極2つの同極配列のマグネットからなっている。
また、上記ケーシング75の下部は、中間転写ベルト用クリーニング装置60の回収容器に上方から没入され、回収スクリュウ73で現像剤が回収容器63内に搬送されるようになっている。
【0046】
上記構成において、現像剤回収モード実行時の現像剤回収の流れを説明する。現像剤回収モードになると、現像ポジションに回収すべき現像剤を収容している現像器を位置させてリボルバの回転を停止する。そして、現像ポジションに停止した現像器に対して現像バイアスを印加せずに現像スリーブ41をほぼ0Vにし、かつ帯電装置により感光体ドラム10に−500V程度の電圧を印加する。この状態で、現像器の第1、第2撹拌スクリュウ42、43及び現像ローラ41を回転駆動し、現像ローラ41で汲み上げた現像剤を感光体ドラム10に付着させる。表面に現像剤を付着させた感光体ドラム10表面は、除電装置との対向部で除電され、現像剤担持力が弱められて第1回収ローラ71との対向部に搬送される。そして、第1回収ローラ71の磁力によって感光体ドラム上の現像剤が第1回収ローラ71側に転移し、第1回収ローラ71の回転によって第2回収ローラ72との対向領域まで搬送され、第2回収ローラ72側に磁力により付着する。さらに第2回収ローラ72の下部で同極配列の位置で磁力の反発力と重力によって回収スクリュウ73上に落下し、この回収スクリュウ73によって中間転写ベルト用クリーニング装置60の回収容器に搬送され、回収パイプを通って廃トナータンク90に回収される。
【0047】
このように、現像剤回収モードにおいて、現像器内の劣化した現像剤を感光体ドラム10に付着させて感光体ドラム10をクリーニングすることにより、リボルバ現像装置4をプリンタ本体から取り外さずに、現像剤の回収を行うことができる。
また、感光体ドラム10から回収した現像剤を中間転写ベルト用クリーニング装置60の回収容器に回収できるので、現像剤の新たな回収場所を設ける必要がなく、装置の大型化を防止できるというすぐれた効果がある。
【0048】
尚、本参考態のプリンタにおいては、感光体ドラム上における現像位置と中間転写位置との間の現像像搬送途中に感光体ドラムクリーニング装置71を設けている。このため、感光体ドラム10上の画像の中間転写ベルト50への搬送途中で感光体ドラムクリーニング装置71によって、形成画像上に予期せず付着したフェライト等のキャリア成分のみを除去することもできる。これにより、白抜け等の画像上の不具合を防止することもできる。
【0049】
【発明の効果】
請求項1又は2画像形成装置によれば、現像器を装置本体から取り外さずに現像器からの現像剤の回収ができるので、現像剤回収の操作が容易で、かつ現像器から現像剤がこぼれ出して周囲を汚染することがない。また、現像器内の現像剤が空になるまで回収しその後新しい現像剤の充填を行えば、現像剤の完全な交換も行うことができる。従って、サービスマンの手を煩わすことなく、ユーザー自身で現像剤の交換を確実に行うことができるというすぐれた効果がある。
また、現像器を取り外さずに現像剤の交換ができるので、その分現像剤交換の時間を低減でき、画像形成装置の稼働率を上げることもできる。
また、現像剤の回収に新たな回収経路を設ける必要がなく、新たな回収経路を設けるのに比して画像形成装置の大型化を防止できるという優れた効果もある。
【0050】
特に、請求項2の画像形成装置によれば、トナー収容器を現像剤の回収容器として再利用できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態に係るプリンタの該略構成図。
【図2】 リボルバ現像装置の概略構成図。
【図3】 現像器の現像位置における部分拡大図。
【図4】 リボルバ現像装置の黒現像器の平面図。
【図5】 トナー補給装置に用いられるトナーボトル又は現像剤収容器としての現像剤ボトルの斜視図。
【図6】 同、トナーボトル又は現像剤ボトルをボトル保持部に保持させた状態の斜視図。
【図7】 補給装置の断面図。
【図8】 本実施例に用いられる現像器の説明図。
【図9】 同、現像シャッタ部の部分拡大図。
【図10】 シャッタを設けた回転型現像装置の断面図。
【図11】 参考態にかかるプリンタの説明図。
【図12】 参考態の現像剤回収装置の部分拡大図。
【符号の説明】
2 帯電チャージャ
4 リボルバ現像装置
10 感光体ドラム
13 感光体用クリーニング装置
17 回収パイプ
26 給紙ローラ
28 レジストローラ
40 回転型現像装置
40,40Y,40M,40C 現像器
41,41Y,41M,41C 現像スリーブ
45,45Y,45M,45C トナー補給装置
46 トナーボトル
47 補給スクリュウ
48 トナー吐出口
60 中間転写ベルト用クリーニング装置
63 回収容器
70 シャッタ
90 廃トナータンク
92 第2回収パイプ
101 回収口
103 回収容器
145 ボトル保持部
146 現像剤ボトル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer.In placeSpecifically, the present invention relates to replenishment of the two-component developer composed of toner and carrier to the developing device or recovery to the outside of the developing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various image forming apparatuses using a two-component developer obtained by mixing a toner and a carrier have been proposed. When the two-component developer is repeatedly used, the carrier component in the developer is gradually deteriorated, and the developing ability is lowered. For this reason, the developer inside the developing device including the deteriorated carrier is replaced.
As a method for replacing the developer, specifically, a method in which a service person visits the user every predetermined cycle to collect the old developer and supply a new developer is employed.
In addition, there is a method in which the developer is replaced by the user himself / herself. For example, a cylindrical container is used as the developer container of the developing device, and when the developer in the container deteriorates, a fixed amount of old developer is recovered from the container, and a fixed amount is stored in the same cylindrical container. The new developer is replenished.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the service person collects and replenishes the developer, the developer unit with at least one developer or a part of the developer unit is removed from the apparatus main body, so the developer may spill out. There was a risk of contaminating the surroundings (for example, see Japanese Patent Publication No. 3-22627). In addition, it may take time for the serviceman to change the developer, and it may be troublesome to call the serviceman frequently.
On the other hand, in the method in which the user replaces himself / herself, a certain amount of old developer can be recovered, but since the new developer is replenished without being completely recovered, the old developer remains.
[0004]
Note that the applicant of the present invention has previously developed a developing unit that contains a two-component developer obtained by mixing toner and a carrier, an agent stirring unit for stirring the developer contained in the developing unit, and the developing unit. A toner replenishing unit for replenishing toner in a toner bottle storing toner toward the agent agitating unit according to the amount of toner consumed in the unit, and a toner replenishing port communicating with the toner replenishing unit. In a developing device having a bottle holding portion for detachably holding the toner bottle in correspondence with the toner discharge port of the toner bottle, the outer shape of the developer bottle in which the developer is stored is The developer bottle is formed in the same or substantially the same shape as the outer shape, and the developer supply port connected to the toner supply port or the toner supply unit is associated with the agent discharge port of the developer bottle. Retention By proposes a developing device which is characterized in that the replenishment of the developer into the developing section (see JP-A-8-123170).
According to this developing device, it is possible to automatically replenish the developer by using the same drive means as the toner replenishment drive means, but it is not possible to collect the deteriorated developer inside the developing device outside the device. This was not considered, and the developer was not surely replaced.
[0005]
  The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to allow the user to surely replace the developer himself without bothering the serviceman.Image formationIs to provide a device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a developing unit that contains a two-component developer composed of toner and a carrier, and replenishes toner into the developing unit along a predetermined toner replenishment path. A plurality of toner replenishing means around the rotation axis, and the developer used by the rotation of the rotation shaft is moved to a development position opposite to the image carrier of the image forming apparatus and formed on the image carrier. In an image forming apparatus equipped with a two-component developing device that develops a latent image that has been developed, the rotating shaft is selectively rotated in the forward direction that is the rotational direction during the developing operation and in the opposite direction.RollingA rotatable rotating shaft drive device, an opening part of the toner replenishment path, screw members disposed on the upstream side and the downstream side of the replenishment path across the opening, and these screw members A screw drive device that rotates the screw and a shutter that opens and closes the opening, and the screw member rotates in the reverse direction by the rotary shaft drive device while the drive by the screw drive device is stopped. By disposing, the toner is arranged so as to convey toner in the direction opposite to that when driving by the screw driving device, and the opening is formed in a part of the axial direction of the screw member. One end swings due to its own weight to open and close the opening, and at least the developing devicepositionWhen the toner is being replenished by the toner replenishing means for the developing device at the developing position, the screw is driven to rotate by the screw drive device.ImagerWhen recovering developer fromKiIn the state where the screw driving device is stopped, the rotary shaft driving device rotates the rotating shaft in the reverse direction to reverse the entire two-component developing device a plurality of times, and the developer in the developing device is supplied to the toner replenishment path. Is collected outside the developing device through the same path in the reverse direction.
[0007]
  Claim 1Image formationIn the device, when the developer in the developer has deteriorated and must be replaced,Using the reverse rotation of the developing device,The developer can be collected by passing it in the opposite direction of the toner replenishment path, and can be collected with the developer unit attachedThe
[0008]
  Claim 2Image formationThe apparatus of claim 1Image formationIn the apparatus, a toner container in which toner is accommodated is configured to be detachable, and the toner replenishing means is configured to replenish the toner in the toner container in the developing device with the toner container mounted. Shi,UpThe developer collecting place to be collected by the developer collecting means is the toner container.
[0009]
  Claim 2Image formationIn the apparatus, the emptied toner container is reused as a developer collection container. This empty toner container may be attached to the apparatus for toner supply, and used as a collection container as it is without removing the empty toner container after toner supply. In addition, an empty toner container may be removed from the apparatus and mounted again when the developer is collected.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
A first embodiment in which the present invention is applied to a color electrophotographic printer (hereinafter referred to as a printer), which is an image forming apparatus, will be described below.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to the present embodiment. The surface of the photosensitive drum 10 as the image carrier is uniformly charged by the charging charger 2 as the charging means while being rotated in the direction of arrow A, and then the laser light emitted from the laser optical device 22 is mirrored. By being guided in a predetermined direction by 23, scanning exposure is performed based on image information, and an electrostatic latent image is formed on the surface. In the above process, the surface of the photosensitive drum 10 is negatively charged by the charging charger 2 (−VD) When laser light is emitted from the laser optical device 22, the photoreceptor surface potential is -V.LIt becomes.
The image information to be exposed is monochromatic image information obtained by decomposing a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is developed with yellow, magenta, cyan, and black toners as predetermined developers by a rotary developing device (hereinafter referred to as a revolver developing device) 4. Thus, each color image is formed on the photosensitive drum 10.
[0025]
Each color image formed on the photoconductive drum 10 is stretched around a bias roller 51 and a plurality of belt rollers 52 and can rotate, and rotates in the direction of arrow B in the figure in synchronization with the photoconductive drum 10. As a result, yellow, magenta, cyan, and black single colors are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 50. The transfer of each color image onto the intermediate transfer belt 50 is performed by applying a predetermined bias voltage to the transfer bias roller 51 in a contact state between the photosensitive drum 10 and the intermediate transfer belt 50. The yellow, magenta, cyan, and black images superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 50 are fed from the automatic paper feeding cassette 24 for double-sided copying or the manual paper feeding tray 24a to the paper feeding rollers 26 or 26a and the resist. The secondary transfer charger 11 performs batch transfer onto the transfer paper 10a conveyed to the transfer section via the roller 28. After the transfer, the transfer paper 10a is fixed with a toner image by the fixing device 12, and is discharged out of the apparatus as a full color print.
[0026]
Note that some untransferred residual toner on the photoconductor drum 10 after being transferred onto the intermediate transfer belt 50 is cleaned by the photoconductor cleaning device 13 in preparation for reuse of the photoconductor drum 10. The toner collected by the photoconductor cleaning device 13 is stored in a waste toner tank 90 via a collection pipe 17.
Further, the toner on the intermediate transfer belt 50 that has not been transferred onto the transfer paper 10a is removed from the intermediate transfer belt 50 by the intermediate transfer belt cleaning device 60 provided adjacent thereto.
[0027]
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the revolver developing device 4. The revolver developing device 4 includes four developing devices 40, 40Y of substantially the same type that are rotated in the direction of arrow C about a rotation shaft 4a in a casing (not shown) having an opening facing the photosensitive drum 10. 40M and 40C, and four toner replenishing devices 45, 45Y, 45M, and 45C for replenishing the four developing devices with replenishing toner, respectively. In the illustrated revolver developing device 4, a black developing device 40 containing black toner and a carrier faces a developing position facing the photosensitive drum 10, and from this black developing device 40 in the counterclockwise order in the figure. A yellow developing device 40Y containing yellow toner and a carrier, a magenta developing device 40M containing magenta toner and a carrier, and a cyan developing device 40C containing cyan toner and a carrier are arranged.
[0028]
The four developing devices 40, 40Y, 40M, and 40C of the revolver developing device are arranged at positions displaced by 90 degrees from each other, and the revolver developing device 4 is predetermined in the direction of arrow C by a stepping motor (not shown). The developing sleeves 41, 41C, 41M, and 41Y of the developing units are rotated by 90 degrees around the drive shaft 40a in accordance with the image forming process, so that the black developing unit 40, the cyan developing unit 40C, the magenta developing unit 40M, The yellow developing device 40Y is moved to the developing position facing the photoconductor drum 10 in this order, and the electrostatic latent image on the photoconductor drum 10 is visualized.
[0029]
The intermediate transfer belt cleaning device 60 is provided so as to cover the cleaning blade 61, a contact / separation arm 62 that supports the cleaning blade 61 so as to be able to contact and separate from the intermediate transfer belt 50, and the cleaning blade 61. And a recovery container 63 as a developer recovery part that is open to the intermediate transfer belt 50 side.
In the cleaning device for the intermediate transfer belt having the above-described configuration, the tip of the cleaning blade 61 can be brought into and out of contact with the surface of the intermediate transfer belt 50 through the contact / separation arm. Then, an image of the first color is transferred from the photosensitive drum 10 onto the intermediate transfer belt 50, and further, an image of a plurality of colors is transferred to form a superimposed image, and the superimposed image is transferred to the transfer paper at once. In the meantime, the cleaning blade is separated from the intermediate transfer belt 50, and after the batch transfer of the superimposed image onto the transfer paper is completed, the cleaning blade comes into contact with the intermediate transfer belt 50 and is not transferred to the transfer paper. The toner remaining on the surface is scraped off.
[0030]
The waste toner scraped off by the cleaning blade 61 falls to the bottom of the collection container 63 along the inner wall of the collection container 63 due to gravity. A second recovery pipe 92 connected to the waste toner tank 90 is connected to the bottom of the recovery container 63, and the waste toner in the recovery container 63 is accommodated in the waste toner tank 90 through the recovery pipe. The waste toner tank 90 is also connected to the photoconductor cleaning device 13 so that waste toner on the surface of the photoconductor drum 10 is also stored in the same waste toner tank 90.
[0031]
Here, since the internal structures of the four developing devices 40, 40Y, 40M, and 40C are the same, the internal structure will be described below taking the black developing device 40 at the developing position as an example, and the other developing devices will be described. Regarding the internal structure, as the reference numerals of the members corresponding to the respective black developing units, the same numbers as those in the black developing units are attached with subscripts of Y, M, and C to distinguish the yellow, magenta, and cyan developing units. The reference numerals are shown in the figure, and the description thereof is omitted.
[0032]
The developing device 40 includes a developing sleeve 41 as a developer carrying member and first and second agitators for agitating a two-component developer (hereinafter referred to as a developer) composed of black toner and a carrier housed in the casing portion. Screws 42 and 43 are provided.
Then, the black toner and the carrier are stirred in the black developing device 40, and the black toner is negatively charged and the carrier is positively charged. During development, the developing sleeve 41 has a negative bias (−VB, VB<VD), While the photoreceptor potential -VLIs VL<VBTherefore, the toner carried on the surface of the developing sleeve 41 moves to the image portion on the surface of the photoreceptor, and a toner image is formed on the surface of the photoreceptor.
[0033]
FIG. 3 is a partially enlarged view of the developing unit of the revolver developing device 4 at the developing position. During development, as shown in FIG. 3, the magnetic pole arrangement of the developing sleeve 41 facing the photosensitive drum 10 has a portion other than the region C where the magnetic force does not reach on the side facing the photosensitive drum 10. It is arranged like this. As a result, the developer carried on the developing sleeve 41 and remaining on the surface of the developing sleeve 41 without being used for development in the developing region falls into the developing unit due to its own weight when it reaches the region C by the rotation of the developing sleeve 41. . Then, after passing through the region C, new developer is adsorbed on the surface of the developing sleeve 41.
[0034]
FIG. 4 is a plan view of the black developing device. A flange 95 is press-fitted into a hole at one end in the longitudinal direction of the developing sleeve 41, and a shaft portion 95 a of the flange 95 is attached to the developing device housing via a bearing 96. Gear trains 81, 82, and 83 that transmit driving force to the developing sleeve 41 are attached to the outer end portion of the shaft portion 95 a. The developing sleeve 41 is driven by a motor 80 installed in the printer main body. When the motor is turned on, rotation is sequentially transmitted to the gear trains 81, 82, 83, and development is performed from the gear 83 through the flange of the developing sleeve 41. The sleeve 41 rotates.
[0035]
Here, of the developer in the developing device 40, the toner is consumed for each development. A toner replenishing device 45 is provided so that toner can be replenished when a decrease in toner concentration of the developer is detected by a toner concentration sensor (not shown).
In the printer of this embodiment, the developer is replenished in the developing device after the installation of the device for the purpose of preventing the leakage of the developer due to the transportation of the device, or a new development is performed after the developer is collected. A developer replenishing device for replenishing the developer is also provided.
Since these toner and developer supply devices have substantially the same configuration, only the toner supply device 45 will be described, and description of the developer supply device will be omitted.
[0036]
FIG. 5 is a perspective view of a toner bottle 46 as a toner container used in the toner replenishing device 45, FIG. 6 is a perspective view of the toner bottle 46 held by the bottle holding portion 145, and FIG. It is sectional drawing of the replenishment apparatus at the time of replenishment.
The toner replenishing device 45 includes a bottle holder 145 that holds the toner bottle 46, a motor 120 and a cup for rotating the bottle 46 in the circumferential direction while the toner bottle 46 is held by the bottle holder 145. A ring 121 is provided. As a result, the toner is replenished from the toner bottle 46 into the developing device, the toner density of the developer is maintained at a predetermined density, and as a result, the image density on the transfer paper is kept constant.
[0037]
In FIG. 5, the toner bottle 46 has a spiral transfer rib 47 formed on the inner peripheral surface of the bottle. Further, a toner discharge port 48 is provided in the vicinity of the end portion in the longitudinal direction of the bottle. As a result, when the toner bottle 46 rotates in the circumferential direction, the toner inside is sequentially conveyed to the toner discharge port 48 side along the transfer rib 47, and falls to the outside from the discharge port 48 by its own weight.
In FIG. 6, the peripheral surface of the toner bottle 46 displays whether the toner contained therein is black BL, cyan C, magenta M, or yellow Y. The color detection bosses 49 that are different for each color are formed on the outer periphery of the bottle as discriminating means. The color detection boss 49 is a detected portion that is detected by a sensor 110 serving as a detection means installed on the inner wall of the bottle holding portion 145, and can detect which color of the toner bottle 46 is set in the bottle holding portion 145. It is like that. Further, the toner bottle 46 and the developer bottle 146 display which of the toner and the developer is stored, which can be seen by the user. A boss 53 different from that of the developer bottle 146 is formed on the outer periphery of the bottle. As shown in FIG. 7, the boss 53 is detected by a sensor 111 serving as a detecting means installed on the inner wall of the bottle holding portion 145, so that it can be detected whether the toner bottle 46 or the developer bottle 146 is set. . Here, the developer bottle 146 of the present embodiment is used with only the carrier. However, the developer bottle 146 may be a mixture of toner and carrier in a predetermined ratio.
[0038]
In the above configuration, when the development is repeated and the toner is consumed and the toner density in the developing device 40 decreases, the user sets the toner bottle 46 of the corresponding color in the bottle holding unit 145. When the motor 120 is driven, the toner bottle 46 rotates in the circumferential direction via the coupling 121, and the toner in the toner bottle 46 is sequentially sent to the vicinity of the toner discharge port 48 and positioned downward from the toner discharge port 48. Then, the toner drops from the developing opening 65 into the developing device through the supply screw 47 to be supplied. Thereafter, the first and second agitating screws 42 and 43 are agitated and mixed with the developer containing the carrier, and are fed to the developing sleeve 41 as a two-component developer that is triboelectrically charged oppositely to each other. A path through which the toner passes from the toner bottle 46 to the developing device is referred to as a toner supply path.
[0039]
The two-component developer in each of the developing devices 40, 40Y, 40M, and 40C of the revolver developing device 4 needs to be periodically replaced because the carrier deteriorates particularly when used for a long time. For this reason, when a predetermined developer replacement time has elapsed, the developer is recovered from the developing device 40. The developer recovery method is a characteristic part of this embodiment, and will be described in detail later. After the developer is completely collected, when the user sets the developer bottle 146 of the color corresponding to the bottle holding unit 145, the developer bottle 146 is rotated in the circumferential direction via the coupling 121 by driving the motor 120. Then, the internal developer is sequentially conveyed to the discharge port 148 side along the transfer rib 147 formed on the inner wall of the bottle, and is dropped from the discharge port 148 into the developing unit positioned below by its own weight. Here, a path through which the developer passes through the discharge port 148 of the developer bottle 146 until the developer is replenished into the developing device (hereinafter referred to as a developer replenishment path) is that the toner is in the toner bottle at the time of toner replenishment. The toner passes through the same replenishment path as the toner replenishment path that passes from the 46 discharge ports 48 until the developer 40 is replenished.
Thereafter, when the toner is replenished, the developer is agitated and mixed with the toner by the first and second agitating screws 42 and 43, and is fed to the developing sleeve as a two-component developer that is frictionally charged with opposite magnetism. .
Next, a configuration for replacing the developer according to the characteristic part of the present embodiment will be described.
[0040]
Here, since all the deteriorated developers in the four developing units provided in the revolver developing device can be replaced in the same manner, the replacement of the deteriorated developer in the black developing unit 40 will be described as an example. In the printer of the first embodiment, the deteriorated developer can be recovered by passing it through the same path as the toner supply path in the direction opposite to the toner supply direction, that is, in the direction from the developer side toward the toner bottle 46. It has become.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a developing device used in the first embodiment. FIG. 9 is a partially enlarged view of the shutter 70 provided in the developing device of the present embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the revolver developing device 4 provided with the shutter 70.
In FIG. 8, a shutter 70 that opens and closes depending on the position of the developing device by the rotation of the revolver developing device 4 is provided in the developing opening 65 of the toner replenishment path. One end of the shutter 70 is supported by the developing device housing so as to be swingable, and is opened and closed by its own weight.
When the toner is replenished, the developing opening 65 is opened so that the toner can fall from the replenishment screw 47 toward the second transport screw 43 as shown in FIG. Further, when the developing device opening is positioned in the gravity direction of the free end of the shutter 70 by the rotation of the revolver developing device 4, the shutter 70 is closed as shown on the right side of FIG.
[0041]
In FIG. 10, when the developer in the developing device is collected, the revolver developing device 4 is rotated in the direction opposite to that during development (in the direction of arrow D in the figure). Here, the rotation direction of the revolver may be switched by switching the rotation direction of a revolver driving motor (not shown) that applies a rotation driving force to the revolver developing device 4 in the opposite direction to the rotation direction during development.
When the revolver rotates, the shutter 70 changes from an open state to a closed state when passing between the position of the cyan developer unit and the position of the magenta developer unit in the drawing. Also, when passing between the position of the yellow developing device and the position of the black developing device in the drawing, the closed state is opened. Further, during the developer collecting operation, the toner bottle, the replenishing screw 47, the first and second stirring screws 42 and 43 are stopped, and the revolver is continuously rotated at a high speed a plurality of times. Do. Accordingly, the developer in the developing device gradually moves in the direction opposite to that during toner replenishment along the spiral screw blades of the first and second stirring screws 42 and 43 by the rotation of the revolver, and the developing opening 65 It is transported to the vicinity. Then, when passing through the position of the lowermost cyan developing device in the drawing, the developer is scooped up to the replenishing screw 47 side from the developing opening so that the developer is scooped up to the opened shutter 70, and then the revolver developing device 4 rotates. The toner is transported along the screw blades of the replenishing screw 47 to the toner discharge port 48 of the toner bottle 46 and is collected from the toner discharge port 48 into the toner bottle. In this way, the revolver developing device 4 is repeatedly rotated in the direction of arrow D for a certain period of time so that the recovery is gradually promoted.
If the rotation time of the revolver developing device 4 is set in advance as a total developer recovery mode so that all the developer in the developing device can be recovered in advance, and empty bottles are attached to all the bottle holders, Developer can be recovered from all the developing devices. In addition, a sensor for detecting the developer amount in the developing device may be provided, and the rotation may be stopped when the sensor detects that the developing device is empty.
[0042]
According to the above method, the developer can be recovered without removing the revolver developing device 4, and therefore the developer can be easily recovered by the user himself. Further, for the developer recovery, the developer can be recovered using only the rotation of the revolver developing device 4 and without driving other members. Further, since the developer can be stored in the bottle and the bottle can be removed and recovered, there is no risk of spilling the developer and contaminating the surroundings during recovery. Further, since the empty toner bottle is used as the collected developer container, it can contribute to cost reduction. Further, it is not necessary to provide a new driving member for collecting the developer.
[0043]
Further, the printer of this embodiment is provided with an all developer replenishment mode, so that the developer replenishment to the four developing devices can be completed in one operation. Hereinafter, the operation of the printer when the all developer supply mode is executed will be described.
After all the developing devices in the developing device have been emptied for the replacement of the developer, a developer bottle containing a new supply developer is attached to each bottle holder, and the all developer supply mode is executed. In this mode, the revolver developing device 4 rotates slowly in the direction of arrow C in FIG. 2, which is the same as during development, and one of the developing devices stops at the developer supply position where the developer bottle discharge port 148 is located at the bottom of the bottle. Then, the developer is replenished as described above. When the supply of the developer to one developer is completed, the next developer is transported to the developer supply position by the rotation of the revolver, and the developer is sequentially supplied to the developer. At this time, since the shutter 70 is closed while the replenishing screw 47 is below the developing opening 65, the developer does not flow backward to the developer bottle.
When the supply of the developer to the four developing devices is completed in this way, the replacement of the developer is completed.
[0044]
According to the printer of this embodiment, the developer supply to all the developers can be completed at once by executing the all developer supply mode, and the developer supply to each developer can be independently performed. This saves labor and saves replenishment time compared to giving instructions. Further, since the toner supply path and the developer supply path are the same, it is not necessary to newly provide a developer supply path, and the apparatus can be downsized.
Further, after executing the all developer recovery mode, if the recovery bottle is removed from the bottle holding unit 145, the developer bottle containing the replenishment developer is held, and the all developer supply mode is executed, all The developer in the developing device can be easily replaced.
[0045]
(referenceformstate)
  Next, the printer that can automatically collect the developerReference formWill be described. BookreferenceformStateSince the printer in this embodiment is the same as that of the first embodiment except for the configuration of the developer recovery device from the developing device, the description of the common parts is omitted.
  FIG.referenceformStateFIG. 12 is an explanatory diagram of such a printer.referenceformStateFIG. 3 is a partially enlarged view of a developer recovery device.
  In FIG. 11, the printer includes a developer recovery mode for recovering the developer in the developing device, and a photosensitive drum cleaning device 71 for removing the developer attached to the photosensitive drum 10 when the developer recovery mode is executed. And have.
  The photoconductor cleaning device 71 is for forcibly cleaning the developer attached to the photoconductor drum 10. The first recovery roller 71 provided at a position facing the photoconductor drum 10, below the recovery roller. A second collection roller 72 located at a position below, a collection screw 73 provided below the second collection roller 72 and spaced from the second collection roller 72, and the first and second collection rollers 71, 72 and the collection screw 73. It is comprised from the casing 75 which only the 1st collection | recovery roller 71 is exposed from the upper opening.
  The first recovery roller 71 is opposed to the surface of the photosensitive drum between the position facing the developing roller 41 and the position facing the intermediate transfer belt 50 in the rotational direction of the photosensitive drum 10, and is opposed to the photosensitive drum 10. It is configured to be able to contact and separate. Note that a neutralization device 76 is also provided on the upstream side of the first recovery roller facing position in the rotation direction of the photosensitive drum. The first recovery roller 71 is composed of a sleeve and a magnet having an upper portion with an N pole and an S portion with an N pole. Further, the second collection roller 72 is composed of a sleeve and a magnet of the same polarity arrangement in which the upper part is an N pole and the upper part is two S poles.
  The lower portion of the casing 75 is immersed in the recovery container of the intermediate transfer belt cleaning device 60 from above, and the developer is transported into the recovery container 63 by the recovery screw 73.
[0046]
In the above configuration, the flow of developer recovery when the developer recovery mode is executed will be described. When the developer recovery mode is entered, the developing unit containing the developer to be recovered is positioned at the development position and the rotation of the revolver is stopped. Then, the developing sleeve 41 is set to approximately 0 V without applying a developing bias to the developing device stopped at the developing position, and a voltage of about −500 V is applied to the photosensitive drum 10 by the charging device. In this state, the first and second stirring screws 42 and 43 and the developing roller 41 of the developing device are driven to rotate, and the developer pumped up by the developing roller 41 is attached to the photosensitive drum 10. The surface of the photosensitive drum 10 having the developer attached thereto is neutralized at a portion facing the neutralization device, and the developer carrying force is weakened and conveyed to the portion facing the first recovery roller 71. Then, the developer on the photosensitive drum is transferred to the first collection roller 71 side by the magnetic force of the first collection roller 71, and is conveyed to the area facing the second collection roller 72 by the rotation of the first collection roller 71, 2 Adhering to the collecting roller 72 side by magnetic force. Further, it falls onto the recovery screw 73 due to the repulsive force of the magnetic force and gravity at the position of the same polarity arrangement below the second recovery roller 72, and is transported to the recovery container of the intermediate transfer belt cleaning device 60 by this recovery screw 73 and recovered. The waste toner tank 90 is collected through a pipe.
[0047]
In this way, in the developer recovery mode, the developer that has deteriorated in the developing device is attached to the photosensitive drum 10 to clean the photosensitive drum 10, so that the development can be performed without removing the revolver developing device 4 from the printer body. The agent can be recovered.
Further, since the developer recovered from the photosensitive drum 10 can be recovered in the recovery container of the intermediate transfer belt cleaning device 60, there is no need to provide a new developer recovery place, and the apparatus can be prevented from being enlarged. effective.
[0048]
  BookreferenceformStateIn the printer, a photosensitive drum cleaning device 71 is provided in the middle of conveying the developed image between the developing position and the intermediate transfer position on the photosensitive drum. For this reason, it is possible to remove only the carrier component such as ferrite that is unexpectedly attached on the formed image by the photosensitive drum cleaning device 71 during the conveyance of the image on the photosensitive drum 10 to the intermediate transfer belt 50. As a result, problems on the image such as white spots can be prevented.
[0049]
【The invention's effect】
  Claim 1Or 2ofImage formationAccording to the apparatus, the developer can be collected from the developing unit without removing the developing unit from the apparatus main body, so that the developer collecting operation is easy and the developer spills out of the developing unit and contaminates the surroundings. There is no. Further, if the developer in the developing device is collected until it becomes empty and then charged with a new developer, the developer can be completely replaced. Therefore, there is an excellent effect that the developer can be reliably replaced by the user himself without bothering the serviceman.
  In addition, since the developer can be replaced without removing the developing device, the time for replacing the developer can be reduced accordingly.Image formationThe operating rate of the apparatus can also be increased.
  In addition, there is no need to provide a new collection path for developer collection, compared to providing a new collection path.Image formationThere is also an excellent effect that the enlargement of the apparatus can be prevented.
[0050]
  In particular, in claim 2Image formationAccording to the apparatus, there is an excellent effect that the toner container can be reused as a developer collection container.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a revolver developing device.
FIG. 3 is a partially enlarged view of a developing unit at a development position.
FIG. 4 is a plan view of a black developing device of a revolver developing device.
FIG. 5 is a perspective view of a toner bottle used as a toner replenishing device or a developer bottle as a developer container.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a state where the toner bottle or the developer bottle is held by the bottle holding unit.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a replenishing device.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a developing device used in this embodiment.
FIG. 9 is a partially enlarged view of the developing shutter portion.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a rotary developing device provided with a shutter.
FIG. 11referenceformStateAn explanatory view of such a printer.
FIG.referenceformStateThe elements on larger scale of a developer collection | recovery apparatus.
[Explanation of symbols]
  2 Charger charger
  4 Revolver development device
  10 Photosensitive drum
  13 Cleaning device for photoconductor
  17 Recovery pipe
  26 Paper feed roller
  28 Registration Roller
  40 Rotating type developing device
  40, 40Y, 40M, 40C Developer
  41, 41Y, 41M, 41C Development sleeve
  45, 45Y, 45M, 45C Toner supply device
  46 Toner Bottle
  47 Supply Screw
  48 Toner outlet
  60 Cleaning device for intermediate transfer belt
  63 Collection container
  70 Shutter
  90 Waste toner tank
  92 Second recovery pipe
  101 Collection port
  103 Recovery container
  145 Bottle holder
  146 Developer bottle

Claims (2)

トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を収容する現像器と、トナーを所定のトナー補給経路に沿って該現像器内に補給するトナー補給手段とを、回転軸の周りに複数組備え、該回転軸の回転によって使用する現像器を画像形成装置の像担持体に対向する現像位置に移動させて該像担持体上に形成された潜像を現像する2成分現像装置を備えた画像形成装置において、
上記回転軸を現像動作時の回転方向である正方向と、これと逆の逆方向とに選択的に回転駆動可能な回転軸駆動装置と、
上記トナー補給経路の一部を構成する開口部と、
該開口部を挟んで上記補給経路の上流側と下流側とにそれぞれ配置したスクリュウ部材と、
これらスクリュウ部材を回転駆動するスクリュウ駆動装置と、
上記該開口部を開閉するシャッタとを設け、
上記スクリュウ部材は上記スクリュウ駆動装置による駆動を停止した状態で、上記回転軸駆動装置による上記逆方向の回転を行わせることにより、上記スクリュウ駆動装置による駆動が行われているときとは逆方向にトナーを搬送するように配置するとともに、上記開口部をスクリュウ部材の軸線方向の一部に形成し、
上記シャッタは自重によって一端側が揺動して上記開口部を開閉し、少なくとも現像器が上記現像位置にあるときに上記開口部を開くように取り付け、
上記現像位置にある現像器についての上記トナー補給手段によるトナー補給動作中は上記スクリュウ駆動装置で上記スクリュウを回転駆動し、
像器から現像剤を回収するとは、上記スクリュウ駆動装置を停止した状態で上記回転軸駆動装置によって回転軸を逆方向に回転駆動し2成分現像装置全体を複数回逆転させ、上記現像器内の現像剤を、上記トナー補給経路と同一の経路を逆方向に通過させて現像器外に回収することを特徴とする画像形成装置。
A plurality of sets around a rotating shaft are provided around a rotating shaft, each of which includes a developing unit for storing a two-component developer composed of toner and a carrier, and a toner replenishing means for replenishing toner into the developing unit along a predetermined toner replenishing path. An image forming apparatus comprising a two-component developing device for developing a latent image formed on an image carrier by moving a developing device used by rotation of a rotation shaft to a developing position facing the image carrier of the image forming device. In
A positive direction with the rotation axis in the direction of rotation of the developing operation, and selectively rotating Utateka rotatably rotation axis driving device to the opposite direction opposite thereto,
An opening constituting a part of the toner supply path;
A screw member disposed on each of the upstream side and the downstream side of the replenishment path across the opening;
A screw driving device that rotationally drives these screw members;
A shutter for opening and closing the opening,
The screw member is rotated in the reverse direction by the rotary shaft drive device in a state in which the drive by the screw drive device is stopped, so that the screw member is driven in a direction opposite to that when the screw drive device is driven. It is arranged to convey the toner, and the opening is formed in a part of the screw member in the axial direction.
The shutter is attached so that one end side swings by its own weight to open and close the opening, and at least when the developing device is in the developing position , the opening is opened.
During the toner replenishment operation by the toner replenishing means for the developing device at the development position, the screw driving device rotates the screw,
It can for retrieving developer from the current image instrument, reversed a plurality of times across rotationally driving two-component developing device rotary axis in the opposite direction by the rotation axis driving device in a state of stopping the screw driving device, the developing device The image forming apparatus is characterized in that the developer inside is passed through the same path as the toner replenishing path in the reverse direction and collected outside the developing unit.
請求項1の画像形成装置において、
内部にトナーを収容したトナー収容器を着脱可能に構成し、該トナー収容器を装着した状態で該トナー収容器内のトナーを該現像器内に補給するよう上記トナー補給手段を構成し、
上記現像剤回収手段によって回収する現像剤の回収場所を、該トナー収容器としたことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
A toner container that contains toner therein is configured to be detachable, and the toner replenishing means is configured to replenish the toner in the toner container into the developer in a state in which the toner container is mounted,
An image forming apparatus, wherein the developer collecting place to be collected by the developer collecting means is the toner container.
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