JP7458828B2 - Image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material.
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラムの表面に形成したトナー像を、転写媒体としての転写材に転写することで、画像を形成する。そして、現像剤の補給方式は、例えばプロセスカートリッジ方式やトナー補給方式が知られている。プロセスカートリッジ方式は、感光ドラムと現像容器をプロセスカートリッジとして一体化し、現像剤が切れるとプロセスカートリッジを新品に交換する方式である。 Generally, an electrophotographic image forming apparatus forms an image by transferring a toner image formed on the surface of a photosensitive drum to a transfer material serving as a transfer medium. Known developer replenishment methods include, for example, a process cartridge method and a toner replenishment method. The process cartridge method is a method in which a photosensitive drum and a developer container are integrated into a process cartridge, and when the developer runs out, the process cartridge is replaced with a new one.
一方、トナー補給方式は、トナーが切れると、新たにトナーを現像容器に補給する方式である。従来、トナーが搬送されるトナー搬送路に、トナーを補給可能なトナー供給箱が接続されるトナー補給方式の一成分現像装置が提案されている(特許文献1参照)。トナー供給箱に貯留されたトナーは、搬送スクリューによってトナー搬送路に搬送される。 On the other hand, the toner replenishment method is a method in which when the toner runs out, new toner is replenished into the developer container. 2. Description of the Related Art Conventionally, a toner replenishment type one-component developing device has been proposed in which a toner supply box capable of replenishing toner is connected to a toner conveyance path through which toner is conveyed (see Patent Document 1). The toner stored in the toner supply box is transported to a toner transport path by a transport screw.
近年、画像形成装置は、上述のプロセスカートリッジ方式やトナー補給方式等の、さまざまな使われ方がユーザから求められている。 In recent years, users have been demanding that image forming apparatuses be used in various ways, such as the above-mentioned process cartridge method and toner replenishment method.
そこで、本発明は、画像形成装置の一形態を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide one form of an image forming apparatus.
本発明は、現像剤が収容された補給容器が着脱可能であって、記録材に現像剤像を形成する画像形成装置において、前記現像剤像を担持し回転可能に構成された像担持体と、現像剤を担持し、前記像担持体に現像剤を供給するように構成された現像剤担持体と、前記補給容器が着脱可能な現像容器であって、前記現像剤担持体に担持されるための現像剤を収容する収容部と、前記補給容器から前記収容部へ現像剤が補給されるための補給口と、を有する現像容器と、前記像担持体上の前記現像剤像を記録材に転写するための転写手段と、記録材が積載される積載面を有する積載トレイと、現像剤像が転写された記録材を前記積載面に排出するための排出手段と、を備え、前記積載トレイは、前記積載面から前記補給口が露出するように開口した開口部を有し、前記補給口を覆って前記積載面の一部になる閉位置と、前記補給口を露出させる開位置と、の間を移動可能に構成された開閉部材が設けられている、ことを特徴とする。 The present invention provides an image forming apparatus in which a replenishment container containing a developer is removable and forms a developer image on a recording material, including an image carrier that carries the developer image and is configured to be rotatable. , a developer carrier configured to carry a developer and supply the developer to the image carrier, and a developer container in which the replenishment container is detachable, and the developer container is carried on the developer carrier. a developer container having a storage part for storing developer for storage, and a replenishment port for replenishing the developer from the supply container to the storage part; a loading tray having a loading surface on which a recording material is loaded; and a discharging means for discharging the recording material onto which the developer image has been transferred to the loading surface; The tray has an opening opening such that the replenishment port is exposed from the loading surface, and has a closed position that covers the replenishment port and becomes a part of the loading surface, and an open position that exposes the replenishment port. An opening/closing member configured to be movable between , is provided.
本発明によると、画像形成装置の一形態を提供できる。 According to the present invention, one form of an image forming apparatus can be provided.
以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施の形態>
図1(a)は、第1の実施の形態に係る画像形成装置1の構成を示す概略図である。画像形成装置1は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。
First Embodiment
1A is a schematic diagram showing the configuration of an
[全体構成]
画像形成装置1は、図1(a)(b)に示すように、装置本体としてのプリンタ本体100と、プリンタ本体100に開閉可能に支持される読取装置200と、プリンタ本体100の外装面に取り付けられた操作部300と、を有している。プリンタ本体100は、記録材にトナー像を形成する画像形成部10と、画像形成部10に記録材を給送する給送部60と、画像形成部10によって形成されたトナー像を記録材に定着させる定着部70と、排出ローラ対80と、を有している。
[overall structure]
1A and 1B, the
画像形成部10は、スキャナユニット11と、電子写真方式のプロセスカートリッジ20と、プロセスカートリッジ20の感光ドラム21に形成された現像剤像としてのトナー像を記録材に転写する転写ローラ12と、を有している。プロセスカートリッジ20は、図6(a)(b)に示すように、感光ドラム21と、感光ドラム21の周囲に配置された帯電ローラ22、前露光装置23及び現像ローラ31を含む現像装置30を有している。
The
感光ドラム21は、円筒型に成形された感光体である。本実施の形態の感光ドラム21は、アルミニウムで成形されたドラム状の基体上に、負帯電性の有機感光体で形成された感光層を有している。また、像担持体としての感光ドラム21は、モータによって所定の方向(図中時計周り方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
The
帯電ローラ22は、感光ドラム21に所定の圧接力で接触し、帯電部を形成する。また、帯電高圧電源によって所望の帯電電圧を印加されることで、感光ドラム21の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施の形態では、感光ドラム21は帯電ローラ22により負極性に帯電する。前露光装置23は、帯電部で安定した放電を生じさせるために、帯電部に侵入する前の感光ドラム21の表面電位を除電する。
The charging
露光手段としてのスキャナユニット11は、外部機器又は読取装置200から入力された画像情報に対応したレーザ光を、ポリゴンミラーを用いて感光ドラム21に照射することで、感光ドラム21の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム21の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、スキャナユニット11は、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム21の長手方向に沿って複数のLEDが配列されたLEDアレイを有するLED露光装置を採用しても良い。
The
現像装置30は、現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ31と、現像装置30の枠体となる現像容器32と、現像ローラ31に現像剤を供給可能な供給ローラ33と、を備えている。現像ローラ31及び供給ローラ33は、現像容器32によって回転可能に支持されている。また、現像ローラ31は、感光ドラム21に対向するように、現像容器32の開口部に配置されている。供給ローラ33は現像ローラ31に回転可能に当接しており、現像容器32に収容されている現像剤としてのトナーは供給ローラ33によって現像ローラ31の表面に塗布される。なお、現像ローラ31に十分にトナーを供給できる構成であれば、必ずしも供給ローラ33は必要としない。
The developing
本実施の形態の現像装置30は、現像方式として接触現像方式を用いている。即ち、現像ローラ31に担持されたトナー層が、感光ドラム21と現像ローラ31とが対向する現像部(現像領域)において感光ドラム21と接触する。現像ローラ31には現像高圧電源によって現像電圧が印加される。現像電圧の下で、現像ローラ31に担持されたトナーが感光ドラム21の表面の電位分布に従って現像ローラ31からドラム表面に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。なお、本実施の形態では、反転現像方式を採用している。即ち、帯電工程において帯電させられた後、露光工程において露光されることで電荷量が減衰した感光ドラム21の表面領域にトナーが付着することでトナー像が形成される。
The developing
また、本実施の形態では、粒径が6μmで、正規の帯電極性が負極性のトナーを用いている。本実施の形態のトナーは一例として重合法により生成された重合トナーを採用している。また、本実施の形態のトナーは磁性成分を含有せず、主に分子間力や静電気力(鏡像力)によってトナーが現像ローラ31に担持される、所謂非磁性の一成分現像剤である。ただし、磁性成分を含有する一成分現像剤を用いてもよい。また、一成分現像剤には、トナー粒子以外にもトナーの流動性や帯電性能を調整するための添加物(例えば、ワックスやシリカ微粒子)が含まれている場合がある。また、現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとによって構成された二成分現像剤を用いてもよい。磁性を有する現像剤を用いる場合、現像剤担持体としては、例えば内側にマグネットが配置された円筒状の現像スリーブが用いられる。
In this embodiment, a toner having a particle size of 6 μm and a normal charging polarity of negative polarity is used. As an example of the toner in this embodiment, a polymerized toner produced by a polymerization method is used. In addition, the toner in this embodiment does not contain a magnetic component, and is a so-called non-magnetic one-component developer in which the toner is carried on the developing
現像容器32の内部には、撹拌手段としての撹拌部材34が設けられている。撹拌部材34は、モータM1(図12参照)に駆動されて回動することで、現像容器32内のトナーを撹拌すると共に、現像ローラ31及び供給ローラ33に向け、トナーを送り込む(搬送する)。また、撹拌部材34は、現像に使用されず現像ローラ31から剥ぎ取られたトナーを現像容器内で循環させ、現像容器内のトナーを均一化する役割を有する。なお、撹拌部材34は、回動する形態に限定されない。例えば、揺動する形態の撹拌部材を採用しても良い。また、撹拌部材34の他に、更に別の撹拌部材を設けても良い。
A stirring
また、現像ローラ31が配置される現像容器32の開口部には、現像ローラ31に担持されるトナーの量を規制する現像ブレード35が配置されている。現像ローラ31の表面に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って現像ブレード35との対向部を通過することで、均一に薄層化され、また摩擦帯電により負極性に帯電させられる。
In addition, a developing
給送部60は、図1(a)(b)に示すように、プリンタ本体100に開閉可能に支持される前扉61と、トレイ部62と、中板63と、トレイバネ64と、ピックアップローラ65と、を有している。トレイ部62は、前扉61が開かれることで現れる記録材収容空間の底面を構成しており、中板63は、トレイ部62に昇降可能に支持されている。トレイバネ64は、中板63を上方に付勢しており、中板63に積載された記録材Pをピックアップローラ65に押し付ける。なお、前扉61は、プリンタ本体100に対して閉じられた状態で記録材収容空間を閉塞し、プリンタ本体100に対して開かれた状態でトレイ部62、中板63と共に記録材Pを支持する。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
定着部70は、記録材上のトナーを加熱して溶融させることで画像の定着処理を行う熱定着方式のものである。定着部70は、定着フィルム71と、定着フィルム71を加熱するセラミックヒータ等の定着ヒータと、定着ヒータの温度を測定するサーミスタと、定着フィルム71に圧接する加圧ローラ72と、を備える。
The fixing
次に、画像形成装置1の画像形成動作について説明する。画像形成装置1に画像形成の指令が入力されると、画像形成装置1に接続された外部のコンピュータ又は読取装置200から入力された画像情報に基づいて、画像形成部10による画像形成プロセスが開始される。スキャナユニット11は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム21に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム21は、帯電ローラ22により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム21上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ31によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム21上にトナー像が形成される。
Next, the image forming operation of the
上述の画像形成プロセスに並行して、給送部60のピックアップローラ65は、前扉61、トレイ部62及び中板63に支持された記録材Pを送り出す。記録材Pは、ピックアップローラ65によってレジストレーションローラ対15に給送され、レジストレーションローラ対15のニップに突き当たることで斜行が補正される。そして、レジストレーションローラ対15は、トナー像の転写タイミングに合わせて駆動され、記録材Pを転写ローラ12及び感光ドラム21によって形成される転写ニップに向けて搬送する。
In parallel with the above-described image forming process, the
転写手段としての転写ローラ12には、転写高圧電源から転写電圧が印加され、レジストレーションローラ対15によって搬送される記録材Pに感光ドラム21に担持されているトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材Pは、定着部70に搬送され、定着部70の定着フィルム71と加圧ローラ72との間のニップ部を通過する際にトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、トナー像が記録材Pに定着する。定着部70を通過した記録材Pは、排出手段としての排出ローラ対80によって画像形成装置1の外部(機外)に排出され、プリンタ本体100の上部に形成された積載部としての排出トレイ81に積載される。
A transfer voltage is applied from a transfer high-voltage power supply to the
排出トレイ81は、記録材の排出方向における下流に向けて上り傾斜しており、排出トレイ81に排出された記録材は、排出トレイ81を滑り下りることで、後端が規制面84によって整合される。
The
読取装置200は、図4(a)(b)に示すように、内部に不図示の読取部を内蔵する読取ユニット201と、読取ユニット201に開閉可能に支持される圧板202と、を有している。読取ユニット201の上面には、読取部から出射される光を透過すると共に、原稿が載置される原稿台ガラス203が設けられている。
As shown in FIGS. 4(a) and 4(b), the
ユーザは、原稿の画像を読取装置200によって読取らせる場合には、圧板202を開いた状態で原稿台ガラス203上に原稿を載置する。そして、圧板202を閉じることで原稿台ガラス203上の原稿の位置ずれを防止し、例えば操作部300を操作することで画像形成装置1に読取指令を出力する。読取動作が開始されると、読取ユニット201内の読取部が副走査方向、すなわち画像形成装置1の操作部300を正面に臨んだ状態で左右方向に読取部が往復移動する。読取部は、発光部から原稿に対して光を出射しつつ、原稿によって反射した光を受光部によって受光し、光電変換することで原稿の画像を読み取る。なお、以下では、操作部300を正面に臨んだ状態を基準にして、前後方向、左右方向及び上下方向を規定する。
When the user wants the
図2(b)及び図3に示すように、プリンタ本体100の上部には、上方に開口した第1開口部101が形成されており、第1開口部101は、トップカバー82によって覆われている。積載トレイとしてのトップカバー82は、左右方向に延びる回動軸82cを中心にプリンタ本体100に対して開閉可能に支持されており、上面に積載面としての排出トレイ81が形成されている。トップカバー82は、読取装置200がプリンタ本体100に対して開かれた状態で、手前側から奥側に向けて開かれる。なお、読取装置200及びトップカバー82は、ヒンジ機構等の保持機構によって、開かれた状態及び閉じられた状態で保持されるように構成されてもよい。
As shown in FIGS. 2(b) and 3, a
例えば、ピックアップローラ65によって給送された記録材が通過する搬送路CPにおいて、記録材が紙詰まり等によってジャムしてしまった場合、ユーザは読取装置200と共にトップカバー82を開く。そして、ユーザは、トップカバー82が開かれたことで露出した第1開口部101からプロセスカートリッジ20にアクセスし、プロセスカートリッジ20をカートリッジガイド102に沿って引き出す。カートリッジガイド102は、プロセスカートリッジ20の感光ドラム21の軸方向における端部に設けられた突出部21a(図5(a)参照)に摺動して案内する。
For example, if the recording material is jammed due to a paper jam or the like in the conveyance path CP through which the recording material is fed by the
そして、第1開口部101から外部にプロセスカートリッジ20が引き出されることで、搬送路CPに手を入れることができるスペースができる。ユーザは、第1開口部101からプリンタ本体100の内部に手を入れ、搬送路CPでジャムした記録材にアクセスすることで、ジャムした記録材を処理することができる。
Then, by pulling out the
また、本実施の形態では、図1(b)及び図4(c)に示すように、トップカバー82に開閉部材83が開閉可能に設けられている。トップカバー82の排出トレイ81には、上方に開口した開口部としての第2開口部82aが形成されている。開閉部材83は、トナーパック40が現像容器32に装着できないように補給口32aを覆う閉位置と、トナーパック40が現像容器32に装着できるように補給口32aを露出させる開位置と、の間を移動可能に構成される。開閉部材83は、閉位置において、排出トレイ81の一部として機能する。開閉部材83及び第2開口部82aは、排出トレイ81の左側に形成されている。また、開閉部材83は、前後方向に延びる回動軸83aを中心にトップカバー82に開閉可能に支持されており、トップカバー82に設けられた溝部82bから指を掛けることで左方向に開かれる。開閉部材83は、トップカバー82の形状に沿って、略L字状に形成されている。
Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 1(b) and 4(c), an opening/closing
排出トレイ81の第2開口部82aは、現像容器32の上部に形成されたトナー補給用の補給口32aが露出するように開口しており、開閉部材83が開かれることで、ユーザはトップカバー82を開けることなく、補給口32aにアクセスすることができる。なお本実施の形態では、現像装置30が画像形成装置1に装着されている状態のまま、ユーザが補給用のトナーが充填されているトナーパック40(図1(a)(b)参照)から現像装置30へとトナーを補給する方式(直接補給方式)を採用している。このため、プロセスカートリッジ20のトナー残量が少なくなった場合に、プロセスカートリッジ20をプリンタ本体100から取り出して新品のプロセスカートリッジに交換する作業が不要になるので、ユーザビリティを向上することができる。また、プロセスカートリッジ20全体を交換するよりも安価に現像容器32にトナーを補給することができる。なお、直接補給方式は、プロセスカートリッジ20の現像装置30のみを交換する場合に比しても、各種のローラやギア等を交換する必要が無いので、コストダウンできる。なお、画像形成装置1及びトナーパック40は、画像形成システムを構成している。
The
[転写残トナーの回収]
本実施の形態は、記録材Pに転写されずに感光ドラム21に残留した転写残トナーを現像装置30に回収し再利用するクリーナーレス構成を採用している。転写残トナーは、以下の工程で除去される。転写残トナーには正極性に帯電しているトナーや、負極性に帯電しているものの充分な電荷を有していないトナーが混在する。前露光装置23により転写後の感光ドラム21を除電し、帯電ローラ22による均一な放電を生じさせることで、転写残トナーは再び負極性に帯電させられる。帯電部において再び負極性に帯電させられた転写残トナーは、感光ドラム21の回転に伴い現像部に到達する。そして、帯電部を通過した感光ドラム21の表面領域は、転写残トナーが表面に付着した状態のまま、スキャナユニット11により露光されて静電潜像を書き込まれる。
[Collection of transfer residual toner]
This embodiment employs a cleaner-less configuration in which transfer residual toner remaining on the
ここで、現像部に到達した転写残トナーの挙動について、感光ドラム21の露光部と非露光部に分けて説明する。感光ドラム21の非露光部に付着している転写残トナーは、現像部において感光ドラム21の非露光部の電位(暗部電位)と現像電圧との電位差により現像ローラ31に転移し、現像容器32に回収される。これは、トナーの正規帯電極性が負極性であるものとして、現像ローラ31に印加される現像電圧が、非露光部の電位に対して相対的に正極性だからである。なお、現像容器32に回収されたトナーは、撹拌部材34によって現像容器内のトナーと撹拌されて分散すると共に、現像ローラ31に担持されることで再び現像工程に使用される。
Here, the behavior of the transfer residual toner that has reached the developing section will be explained separately for the exposed section and the non-exposed section of the
一方、感光ドラム21の露光部に付着している転写残トナーは、現像部において感光ドラム21から現像ローラ31に転移せずにドラム表面に残る。これは、トナーの正規帯電極性が負極性であるものとして、現像ローラ31に印加される現像電圧が、露光部の電位(明部電位)よりもさらに負極性の電位となっているためである。ドラム表面に残った転写残トナーは、現像ローラ31から露光部へと転移する他のトナーと共に感光ドラム21に担持されて転写部へ移動し、転写部において記録材Pに転写される。
On the other hand, the transfer residual toner adhering to the exposed portion of the
このように、本実施の形態は、転写残トナーを現像装置30に回収し再利用するクリーナーレス構成としたが、従来公知の感光ドラム21に当接するクリーニングブレードを使用して転写残トナーを回収する構成としてもよい。その場合、クリーニングブレードによって回収された転写残トナーは、現像装置30とは別に設置される回収容器に回収される。ただし、クリーナーレス構成とすることで、転写残トナー等を回収する回収容器の設置スペースが不要となって画像形成装置1のより一層の小型化が可能となり、また、転写残トナーを再利用することで印刷コストの低減を図ることもできる。
In this way, the present embodiment has a cleanerless configuration in which the transfer residual toner is collected in the developing
[現像容器とトナーパックの構成]
次に、現像容器32とトナーパック40の構成について説明する。図5(a)は、現像容器32及びトナーパック40を示す斜視図であり、図5(b)は、現像容器32及びトナーパック40を示す正面図である。図6(a)は、図5(b)の6A-6A断面図であり、図6(b)は、図5(b)の6B-6B断面図である。
[Configuration of developer container and toner pack]
Next, the configurations of the
図5(a)乃至図6(b)に示すように、現像容器32は、撹拌部材34を収容する搬送室36を有しており、トナーを収容する収容部としての搬送室36は、現像容器32の長手方向(左右方向)における全長に亘って延びている。また、搬送室36は、現像ローラ31及び供給ローラ33を回転可能に支持する枠体と一体的に構成されると共に、現像ローラ31に担持されるための現像剤を収容している。また、現像容器32は、搬送室36の長手方向における一端部から上方に突出し、搬送室36に連通する突出部としての第1突出部37と、搬送室36の長手方向における他端部から上方に突出する第2突出部38と、を有している。すなわち、第1突出部37は、現像ローラ31の回転軸線方向において現像容器32の一端部に設けられ、現像容器32の中央部よりも上記回転軸線方向に交差する交差方向において排出トレイ81に向かって突出している。第2突出部38は、現像ローラ31の回転軸線方向において現像容器32の他端部に設けられ、現像容器32の中央部よりも交差方向において排出トレイ81に向かって突出している。本実施の形態では、第1突出部37は、現像容器32の左側に形成され、第2突出部38は、現像容器32の右側に形成されている。第1突出部37の上端部(先端部)には、トナーパック40を装着可能な装着部57が設けられており、装着部57には、トナーパック40から搬送室36へ現像剤が補給されるための補給口32aが形成されている。装着部57には、トナーパック40が装置の外部に露出した状態で装着できる。
As shown in FIGS. 5(a) to 6(b), the developing
現像容器32は、補給口32aから補給されたトナーが自重のみで撹拌部材34まで到達するように構成されている。ここで「自重のみ」とは、現像容器32の補給口32aから撹拌部材34までの間にトナーを搬送するために回転もしくは揺動する撹拌部材(搬送部材)を備えていないが、トナーが自重により撹拌部材34まで到達するように構成されているという意味である。また、現像容器32において、搬送部材としての撹拌部材34は、補給口32aに最も近い回転体であって且つ回転することによって搬送室36のトナーが現像ローラ31もしくは供給ローラ33に到達するように配置されている。
The
第1突出部37及び第2突出部38は、搬送室36から装置手前かつ上方に向かって斜めに延びている。すなわち、第1突出部37及び第2突出部38は、排出ローラ対80の排出方向における下流かつ上方に向けて突出している。このため、第1突出部37に形成された補給口32aは、画像形成装置1の手前側に配置されることとなり、現像容器32へのトナーの補給作業を容易に行うことができる。
The
特に、本実施の形態では、開閉部材83の上方に、装置奥側を中心に開閉可能な読取装置200が配置されているため、装置手前に補給口32aを配置した方が、補給口32aと読取装置200との間のスペースを有効活用できる。このため、補給口32aからトナーを補給する際の作業性を向上できる。
In particular, in this embodiment, since the
第1突出部37の上部と第2突出部38の上部は、接続部としての把手部39によって接続されている。把手部39と搬送室36との間には、スキャナユニット11(図1(a)参照)から感光ドラム21に向けて出射されるレーザL(図1(a)参照)が通過可能な空隙としてのレーザ通過空間SPが形成されている。
The upper part of the first protruding
把手部39は、ユーザが指を掛けて把持可能な摘まみ部39aを有しており、摘まみ部39aは、把手部39の天面から上方に突出して形成されている。第1突出部37は、内部が中空状に形成されており、上面に補給口32aが形成されている。補給口32aは、トナーパック40に対して連結可能に構成されている。
The
補給口32aが先端部に形成される第1突出部37を、現像容器32の長手方向における一方側に設けることで、スキャナユニット11から出射されるレーザLが通過可能なレーザ通過空間SPを確保することができ、画像形成装置1を小型化できる。また、第2突出部38を現像容器32の長手方向における他方側に設けると共に第1突出部37及び第2突出部38を接続する把手部39を形成したので、プロセスカートリッジ20をプリンタ本体100から取り出す際のユーザビリティを向上できる。なお、第2突出部38は、第1突出部37と同様に中空形状に形成されてもよく、また中実形状でもよい。
By providing the
図26は、第1の実施の形態の変形例に係る現像容器320を示す斜視図である。現像容器320は、長手方向における端部に配置される突出部370を有し、突出部370は、現像容器320の長手方向における中央部よりも上方に突出している。突出部370には、トナーパック40を装着するための装着部570が設けられ、装着部570には、補給口320aが設けられている。
FIG. 26 is a perspective view showing a
突出部370は、図5(b)に示す第1突出部37に対して、凹部370aが設けられている点が異なる。凹部370aは、突出部370の側面に設けられており、現像容器320の長手方向における中央部から端部に向かう方向に凹んでいる。更に、凹部370aの凹み量は、感光ドラム21に近づくほど大きくなる。ここで、スキャナユニット11と現像容器320の間の距離を長くした場合に、トナーパック40の装着方向から視て、レーザLの照射領域と装着部570(補給口320a)とがオーバラップすることが考えられる。鉛直方向において装着部570をレーザLの上方に設けて、レーザLが凹部370aを通過するように構成することによって、レーザLと現像容器320との干渉を避けることができる。これによって、レーザLとの干渉を避けるために突出部370を更に長手方向における端部側へ移動させる必要がないので、装置の小型化を実現できる。
The protruding
トナーパック40は、図5(a)乃至図6(b)に示すように、第1突出部37の装着部57に着脱可能に構成されている。また、トナーパック40は、開口部に設けられ開閉可能なシャッタ部材41と、装着部57に形成された複数(本実施の形態では3つ)の溝部32bに対応して形成された複数(本実施の形態では3つ)の突起42と、を有している。ユーザは、現像容器32にトナーを補給する場合、トナーパック40の突起42が装着部57の溝部32bを通過するように位置合わせして、トナーパック40を装着部57に連結する。そして、この状態でトナーパック40を180度回転させると、トナーパック40のシャッタ部材41が装着部57の不図示の突き当て部に突き当たることでトナーパック40の本体に対して回転し、シャッタ部材41が開かれる。これにより、トナーパック40に収容されたトナーがトナーパック40から漏下し、漏下したトナーは、補給口32aを介して中空状の第1突出部37に進入する。なお、シャッタ部材41は、補給口32a側に設けられてもよい。
As shown in FIGS. 5A to 6B, the
第1突出部37は、補給口32aの開口に対向する位置に、斜面37aを有しており、斜面37aは、搬送室36に向けて下り傾斜している。このため、補給口32aから補給されたトナーは、斜面37aによって搬送室36に案内される。図27は、撹拌部材34を示す斜視図である。撹拌部材34は、図6及び図27に示すように、長手方向に延びる撹拌軸34aと、撹拌軸34aに固定され、撹拌軸34aよりも径方向外側に延びる羽根部34bと、を有している。羽根部34bは、可撓性を有するシートである。撹拌部材34は、撹拌軸34aの軸部分34cを中心に回転する。
The
撹拌部材34の搬送方向における上流側に配置された補給口32aから補給されたトナーは、撹拌部材34の回転に伴い、現像ローラ31及び供給ローラ33に向け、送り込まれることになる。撹拌部材34の搬送方向は、現像容器32の長手方向に平行な方向である。補給口32a及び第1突出部37は、現像容器32の長手方向における一端部に配置されているが、撹拌部材34の回転を繰り返すことで、現像容器32の全長に亘ってトナーが行きわたる。なお、本実施の形態においては、撹拌部材34は、撹拌軸34aと羽根部34bとで構成されているが、現像容器32の全長に亘ってトナーを行きわたらせる構成として、ラセン形状の撹拌軸を用いてもよい。
Toner replenished from the
本実施の形態では、トナーパック40は、図7及び図8(a)に示すように、変形容易なプラスチック製の袋体から構成されているが、これに限定されない。例えば、トナーパックは、図8(b)に示すように略円錐形状のボトル容器40Bから構成されてもよく、図8(c)に示すように紙製の紙容器40Cから構成されてもよい。いずれにしても、トナーパックは、その材質及び形状はどのようなものでも良い。また、トナーパックからトナーを吐出させる方法は、トナーパック40や紙容器40Cであればユーザが指で絞るようにするのが好適であり、ボトル容器40Bであればユーザが容器を叩く等して振動させながら漏下させるのが好適である。また、ボトル容器40Bからトナーを排出させるために、ボトル容器40B内に排出機構を設けてもよい。さらに、排出機構は、プリンタ本体100と係合してプリンタ本体100から駆動力を受ける構成でもよい。
In the present embodiment, the
また、いずれのトナーパックにおいてもシャッタ部材41を省いてもよく、回転式のシャッタ部材41の代わりにスライド式のシャッタ部材を適用してもよい。また、シャッタ部材41は、トナーパックを補給口32aに装着したり装着状態でトナーパックを回転させたりすることで破壊される構成でも良く、シールのような取り外し可能な蓋構造であってもよい。
Further, the
[トナー残量の検知方法]
次に、現像容器32のトナー残量を検知する方法について、図9乃至図11を用いて説明する。本実施の形態の現像装置30には、現像容器32内のトナー残量に応じた状態を検知する第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52が設置されている。
[How to detect remaining amount of toner]
Next, a method for detecting the amount of toner remaining in the
第1トナー残量センサ51は、発光部51a及び受光部51bを有し、第2トナー残量センサ52は、発光部52a及び受光部52bを有している。図10は、トナー残量センサ51,52の回路構成の一例を示す回路図である。なお、以下の説明では、第1トナー残量センサ51の回路構成について説明し、第2トナー残量センサ52の回路構成の説明は省略する。
The first remaining
図10では、発光部51aにLEDを使用し、受光部51bにはLEDからの光によりオン状態となるフォトトランジスタを使用しているが、これに限定されない。例えば、発光部51aにハロゲンランプや蛍光灯を適用してもよく、受光部51bにフォトダイオードやアバランシェフォトダイオードを適用してもよい。なお、発光部51aと電源電圧Vccとの間には、不図示のスイッチが設けられ、スイッチをオン状態にすることにより、電源電圧Vccからの電圧が発光部51aに印加され、発光部51aは導通状態となる。一方、受光部51bも電源電圧Vccとの間に不図示のスイッチが設けられ、スイッチをオン状態にすることにより、検知した光量に応じた電流により受光部51bは導通状態となる。
In FIG. 10, an LED is used for the
発光部51aには、電源電圧Vccと電流制限抵抗R1が接続され、発光部51aは、電流制限抵抗R1によって決定される電流により発光する。発光部51aから出射された光は、図9に示すように光路Q1を通り、受光部51bによって受光される。受光部51bのコレクタ端子には電源電圧Vccが接続され、エミッタ端子には検出抵抗R2が接続されている。フォトトランジスタである受光部51bは、発光部51aから出射された光を受光し、受光した光量に応じた信号(電流)を出力する。この信号は、検出抵抗R2により電圧V1に変換され、制御部90(図12参照)のA/D変換部95に入力される。なお、第2トナー残量センサ52の受光部52bは、発光部52aから出射され光路Q2を通った光を受光し、受光した光量に応じて電圧V2が出力され、制御部90のA/D変換部95に入力される。
A power supply voltage Vcc and a current limiting resistor R1 are connected to the
制御部90(CPU91)は、入力された電圧レベルに基づいて受光部51b,52bが発光部51a,51bから光を受光したか否か判断する。制御部90(CPU91)は、現像容器32内のトナーを撹拌部材34により一定時間撹拌させた時の受光部51b、52bが各光を検知した時間の長さと受光した光強度に基づいて、現像容器32内のトナー量を算出する。即ち、ROM93は、トナーを撹拌部材34で搬送した際の、受光時間及び光強度からトナー残量を出力できるテーブルを予め記憶しており、制御部90は、A/D変換部95への入力とテーブルとに基づきトナー残量を予測/算出する。
The control unit 90 (CPU 91) determines whether the
より具体的には、第1トナー残量センサ51の光路Q1は、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差するように設定されている。そして、撹拌部材34が1回転する際に撹拌部材34によって跳ね上げられるトナーによって光路Q1が遮光された時間、すなわち受光部51bが発光部51aからの光を検知しない時間は、トナー残量に依存して変化する。また受光部51bでの受光強度もトナー残量に依存して変化する。
More specifically, the optical path Q1 of the first remaining
つまり、トナー残量が多いときは光路Q1がトナーによって遮られやすいために受光部51bが受光している時間が短くなり、また受光部51bが受光する光の受光強度が小さくなる。一方、トナー残量が少ない時は反対に受光部51bが受光している時間が長くなり、また受光部51bが受光する光の受光強度は強くなる。従って、制御部90は、このように受光部51bの受光時間及び受光強度に基づいて、後述するようにトナー残量がLowレベルなのかMidレベルなのかを判断することができる。例えば、図11(a)に示すように、現像容器32の搬送室36内のトナーが微量の場合には、トナー残量がLowレベルであると判断される。なお、上記の説明においては、第2トナー残量センサ52は、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差しない配置としているが、前述の第1トナー残量センサ51と同様に、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差するように配置されていてもよい。
That is, when there is a large amount of toner remaining, the optical path Q1 is likely to be blocked by the toner, so the time period during which the
また、第2トナー残量センサ52の光路Q2は、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差しないように、回転軌跡Tよりも上方に設定されている。そして、第2トナー残量センサ52の受光部52bは、光路Q2がトナーによって遮光された場合に発光部52aからの光を検知せず、光路Q2がトナーによって遮光されない場合に発光部52aからの光を検知する。従って、制御部90は、撹拌部材34の回転動作に拘わらず、受光部52bが光を受光したか否かに基づいて、後述するようにトナー残量がFullレベルなのか否かを判断する。例えば、図11(b)に示すように、現像容器32の搬送室36内のトナーが多量の場合には、トナー残量がFullレベルであると判断される。なお、上記の説明においては、第2トナー残量センサ52は、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差しない配置としているが、前述の第1トナー残量センサ51と同様に、撹拌部材34の回転軌跡Tに交差するように設定されていてもよい。
Further, the optical path Q2 of the second remaining
なお、トナー残量の検知/推定方法については、図9で説明した光トナー残量検出の方式に限定されることはなく、様々な周知の方式のトナー残量の検知/推定方法を採用できる。例えば、2枚以上の現像ローラ長手方向に延びる金属プレート、又は導電樹脂シートを、枠体である現像容器32の内壁に配置し、2枚の金属プレート又は導電樹脂シート間の静電容量を計測し、トナー残量を検知/推定しても良い。或いは、現像装置30を下から支持する形でロードセルを設け、CPU91が、ロードセルで計測される重量より、トナーが空の場合の現像装置30の重量を減算することで、トナー残量を演算するようにしても良い。また、第1トナー残量センサ51を省略し、第2トナー残量センサ52の検知結果と、レーザ光の発光状況から、制御部90(CPU91)がトナー残量を演算するようにしても良い。
Note that the method for detecting/estimating the remaining amount of toner is not limited to the method of detecting the remaining amount of toner explained in FIG. 9, and various well-known methods for detecting/estimating the remaining amount of toner can be employed. . For example, two or more metal plates or conductive resin sheets extending in the longitudinal direction of the developing roller are placed on the inner wall of the
[画像形成装置の制御系]
図12は、画像形成装置1の制御系を示すブロック図である。画像形成装置1の制御手段としての制御部90は、演算装置としてのCPU91と、CPU91の作業領域として使用されるRAM92と、各種プログラムを格納するROM93と、を有している。また、制御部90は、外部の機器と接続される入出力ポートとしてのI/Oインターフェース94と、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部95と、を有している。
[Control system of image forming apparatus]
FIG. 12 is a block diagram showing a control system of the
制御部90の入力側には、第1トナー残量センサ51、第2トナー残量センサ52、装着センサ53及び開閉センサ54が接続されており、装着センサ53は、トナーパック40が現像容器32の補給口32aに装着されたことを検知する。例えば、装着センサ53は、補給口32aに設けられ、トナーパック40の突起42によって押圧されることで検知信号を出力する感圧スイッチから構成される。また、開閉センサ54は、開閉部材83がトップカバー82に対して開かれたか否かを検知する。開閉センサ54は、例えば感圧スイッチや磁気センサから構成される。
A first remaining
また、制御部90には、操作部300と、画像形成部10と、トナー残量に関する情報を報知可能な報知手段としてのトナー残量パネル400と、が接続されており、操作部300は、各種の設定画面を表示可能な表示部301及び物理キー等を有している。表示部301は、例えば液晶パネルから構成される。画像形成部10は、感光ドラム21、現像ローラ31、供給ローラ33及び撹拌部材34等を駆動する駆動源としてのモータM1を有している。なお、感光ドラム21、現像ローラ31及び供給ローラ33と、撹拌部材34と、をそれぞれ別個のモータによって駆動するように構成してもよい。
Further, the
トナー残量パネル400は、図1(b)及び図17に示すように、プリンタ本体100の筐体の前面の右側、すなわち左側に配置された操作部300とは反対側に設けられており、現像容器32内のトナー残量に関する情報を表示する。本実施の形態では、トナー残量パネル400は、上下に並設される複数(本実施の形態では3つ)の目盛りからなるパネル部材であり、各目盛りが上記Lowレベル、Midレベル及びFullレベルに対応している。
As shown in FIG. 1B and FIG. 17, the toner remaining
すなわち、図17(a)に示すように、下方の目盛りのみが点灯している場合には、現像容器32のトナー残量は第3状態としてのLowレベルを示す。図17(b)に示すように、下方及び中央の目盛りが点灯し、上方の目盛りが消灯している場合には、現像容器32のトナー残量は第2状態としてのMidレベルを示す。図17(c)に示すように、3つの目盛りの全てが点灯している場合には、現像容器32のトナー残量は第1状態としてのFullレベルを示す。なお、トナー残量パネル400は、液晶パネルに限らず、LEDや白熱灯等の光源及び拡散レンズから構成されてもよい。なお、図17に示した例では、トナー残量を表す報知手段として説明したが、これに限定されない。例えば、図17(a)の表示をトナー補給が必要であることの表示にし、図17(b)の表示をトナー補給が不要であることの表示にし、図17(c)の表示をトナー補給が十分に行われたことを示す表示としても良い。
That is, as shown in FIG. 17A, when only the lower scale is lit, the remaining amount of toner in the
[トナー補給処理]
次に、トナーパック40内のトナーを現像容器32に補給するトナー補給処理について説明する。図13に示すように、トナー補給処理がスタートすると、制御部90は、補給動作開始指示があったか否かを判断する(ステップS1)。本実施の形態では、補給動作開始指示は、図15に示すように、操作部300によるユーザの操作である。具体的には、ユーザが操作部300を操作し、表示部301にボタン1の操作を促すメッセージを表示させた状態で、ボタン1を押し操作することで、補給動作開始指示が出力される。
[Toner replenishment process]
Next, a toner replenishment process for replenishing the
なお、この時、トナーパック40は現像容器32の補給口32aに装着された状態であるため、開閉部材83は開かれた状態となっている。操作部300及び補給口32aは、共に装置左側に配置されているため、操作部300の操作をしつつトナーパック40を用いたトナー補給作業を容易に行うことができる。また、開閉部材83が開かれたことを開閉センサ54が検知すると、制御部90は、画像形成装置1による画像形成動作を禁止及び停止させる。このため、開閉部材83が開かれた状態では、画像形成装置1の各搬送ローラ、感光ドラム21及びスキャナユニット11等は停止している。
Note that at this time, since the
なお、補給動作開始指示は、ボタン1の押し操作に限らず、表示部301におけるタッチ操作や、装着センサ53によってトナーパック40の補給口32aへの装着が検知されたことに応じて、補給動作開始指示が出力されてもよい。また、トナーパック40のシャッタ部材41が開かれたことを検知するセンサを設け、このセンサの検知結果に基づいて補給動作開始指示が出力されてもよい。また、開閉センサ54が開閉部材83の開き操作を検知したことに基づいて補給動作開始指示を出力してもよい。また、開閉部材83が開かれた際には、プロセスカートリッジ20に印加される高圧電源を切り、撹拌部材34を駆動するモータM1のみを駆動可能に構成してもよい。
Note that the instruction to start the replenishment operation is not limited to the push operation of the
補給動作開始指示があったと判断された場合(ステップS1:Yes)、制御部90は、後述するタイマーT1,T2のパラメータを初期値(例えばゼロ)に初期化し、タイマーT1,T2をスタートする(ステップS2)。そして、制御部90は、モータM1を駆動させ(ステップS3)、撹拌部材34が回転する。
If it is determined that a command to start the refilling operation has been received (step S1: Yes), the
次に、制御部90は、トナー残量検出処理を実行する(ステップS4)。トナー残量検出処理が実行されると、図14に示すように、制御部90は、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52の発光部51a,52aを発光させる(ステップS41)。そして、制御部90は、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52の受光部51b,52bがそれぞれ出力する電圧V1,V2をA/D変換部95によってデジタル信号(以下、A/D変換値とする)に変換する(ステップS42)。
Next, the
次に、制御部90は、電圧V2のA/D変換値が光路Q2が遮光されていることを示しているか否かを判断する(ステップS43)。光路Q2が遮光されていることを示している場合(ステップS43:Yes)、制御部90は、トナー残量パネル400にトナー残量がFullレベルであることを表示させる(ステップS44)。すなわち、図17(c)に示すように、トナー残量パネル400の3つの目盛り全てが点灯する。
Next, the
電圧V2のA/D変換値が、光路Q2が遮光されていることを示していない場合(ステップS43:No)、制御部90は、電圧V1のA/D変換値に基づいて現像容器32内のトナーの残量情報を算出する(ステップS45)。そして、制御部90は、算出されたトナーの残量情報に基づいて、トナー残量パネル400にトナー残量がLowレベル又はMidレベルであることを表示させる(ステップS46)。ステップS44又はステップS46が完了すると、トナー残量検出処理を終了する。すなわち、検出手段としての第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52は、撹拌部材34が動作している最中に現像容器32に収容された現像剤量に応じた残量情報を出力する。
If the A/D converted value of the voltage V2 does not indicate that the optical path Q2 is blocked (step S43: No), the
次に、制御部90は、図13に示すように、タイマーT2が閾値β以上であるか否かを判断する(ステップS5)。閾値βは、予め設定される値であり、トナー残量検出処理が繰り返し実行される間隔に相当する。なお、α>βである。タイマーT2が閾値β以上の場合(ステップS5:Yes)、制御部90は、タイマーT2を初期化して再スタートさせ(ステップS6)、ステップS4に戻る。すなわち、タイマーT2が閾値βとなる毎に、トナー残量検出処理(ステップS4)が繰り返し行われる。例えば、閾値βが1秒に設定されている場合、ステップS4,S5,S6において、トナー残量検出処理は1秒おきに繰り返し行われる。
Next, as shown in FIG. 13, the
また、タイマーT2が閾値β未満の場合(ステップS5:No)、制御部90は、タイマーT1が閾値α以上であるか否かを判断する(ステップS7)。閾値αは、予め設定される値であり、トナー補給処理におけるモータM1及び撹拌部材34の駆動時間に相当する。タイマーT1が閾値α未満の場合(ステップS7:No)、ステップS5に戻る。タイマーT1が閾値α以上の場合(ステップS7:Yes)、制御部90は、モータM1の駆動を停止させ(ステップS8)、トナー補給処理を終了する。例えば、閾値αが10秒に設定されている場合、ステップS3でモータM1が駆動を開始してからステップS8でモータM1が停止されるまでが10秒となる。
Furthermore, when the timer T2 is less than the threshold value β (step S5: No), the
上述したトナー補給処理において、図16(a)に示すようにトナーパック40からトナーが現像容器32内に落下すると、トナーは、第1突出部37を通って搬送室36に進入する。補給口32a及び第1突出部37は、現像容器32の長手方向における一端部に配置されているため、搬送室36には、一端部側に一括してトナーが供給される。
In the toner supply process described above, when toner falls from the
ここでトナーを搬送室36に供給する際に、撹拌部材34が回転していない場合を考える。トナーパック40からトナーを現像容器32内に落下させた場合に、トナーを収容する搬送室36において、撹拌部材34を回転させないと、落下したトナーが感光ドラム21の長手全域に行きわたるのに時間を要する。この時間が長くなると、トナー補給作業を行っているユーザが、トナーが搬送室36内に補給されたことを確認するまで時間を要し、ユーザビリティを低下させてしまう。
Here, consider a case where the stirring
そこで、本実施の形態では、トナー補給処理において補給開始時から撹拌部材34を所定時間(閾値α)駆動させる。これにより、図16(b)(c)に示すように、トナーパック40から現像容器32の一端部に供給されたトナーが、撹拌部材34によって現像容器32の搬送室36の長手方向における全長に亘って早期に均される。このため、ユーザが、トナー補給が行われたことを確認するまでの時間を短縮化し、ユーザビリティを向上できる。また、現像容器32に収容されるトナーが均されるので、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52によるトナーの残量情報の検知の精度を向上できる。
In this embodiment, the
そして、トナー補給処理中は、所定時間(閾値β)毎に第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52によって、現像容器32内のトナーの残量情報が検知される。例えば、図17(a)に示すように、トナー残量パネル400が、トナー残量がLowレベルであることを表示した状態で、ユーザはトナーパック40から現像容器32にトナーを補給する。
During the toner replenishment process, information on the remaining amount of toner in the
すると、トナー残量パネル400は、図17(b)に示すようにトナー残量がMidレベルであることを表示した後、図17(c)に示すようにトナー残量がFullレベルであることを表示する。これにより、ユーザは、トナーパック40から現像容器32にトナーが補給されたことを確実に認知することができ、ユーザビリティを向上することができる。
Then, the toner remaining
ここで図16(a)~(c)の断面図は、図6の16A-16A断面を示す。図16(a)(b)では、発光部52aが感光ドラム21の長手方向右端に配置されていることが示されている。また、発光部51a及び受光部51b,52bも同一/略同一の感光ドラム21長手位置に配置されているものとする。装置本体内でのセンサ配置制約により、センサの配置を図16(a)(b)に示されるようにする場合がある。そのようなときも、トナー補給時の撹拌部材34の回転により、上述したようなユーザビリティ向上を図れる。
Here, the cross-sectional views in FIGS. 16A to 16C show the
また、場合によっては、補給口32aの直下付近にセンサを配置する場合もある。そのような場合、図16(b)に示されるように、補給されたトナーが左側に偏り、感光ドラム21の長手全域でトナー剤面が均されているまで時間を要してしまう場合がある。正確なトナー補給状態を検知するには、感光ドラム21の長手全域でトナー剤面が均されている必要がある。しかしそのような場合でも、本実施例では、トナー補給時の撹拌部材34の回転により、感光ドラム21の長手全域でトナー剤面が短時間で均され、ユーザビリティを向上させることができる。
Further, depending on the case, a sensor may be placed directly below the
[トナーパックに充填されているトナー量と現像容器の容積の関係]
次に、トナーパック40に充填されているトナー量と現像容器32の容積の関係について説明する。現像容器32は、図18(a)に示すように、Z[g]のトナーを収容可能である。なお、図18(a)~(c)では、グラム(g)換算で表記しているが、ミリリットル(ml)等の容積を示す単位に換算してもよい。
[Relationship between the amount of toner filled in the toner pack and the volume of the developer container]
Next, the relationship between the amount of toner filled in the
現像容器32に収容されたトナーが0[g]~X[g]の場合には、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52の検知結果に基づいて、トナー残量パネル400はLowレベルの表示となる。X[g]が第2の量に対応し、0[g]~X[g]のトナー量が、第2の量未満のトナー量に対応する。
When the amount of toner contained in the
現像容器32に収容されたトナーがX[g]~Y[g]の場合には、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52の検知結果に基づいて、トナー残量パネル400はMidレベルの表示となる。Y[g]が第1の量に対応し、X[g]~Y[g]のトナー量が、第1の量未満のトナー量に対応する。
When the amount of toner contained in the
現像容器32に収容されたトナーがY[g]以上の場合には、第1トナー残量センサ51及び第2トナー残量センサ52の検知結果に基づいて、トナー残量パネル400はFullレベルの表示となる。Y[g]以上のトナー量が第1の量以上のトナー量に対応する。
When the amount of toner contained in the
図18(b)は、トナーがA[g]充填されたトナーパック40によって現像容器32にトナーを補給した場合のトナー量を示すグラフである。図18(c)は、トナーがB[g](>A)充填されたトナーパック40によって現像容器32にトナーを補給した場合のトナー量を示すグラフである。なお、トナーパック40の製品ラインナップは、A[g]だけトナーが充填された小容量のトナーパックと、B[g]だけトナーが充填された大容量のトナーパックと、のいずれか一方でも両方でもよい。また、トナーパック40の製品ラインナップは、2種類に限らず3種類以上用意してもよい。
FIG. 18B is a graph showing the amount of toner when the
本実施の形態では、補給容器としてのトナーパック40に充填されているトナーの量(A,B)は、以下の式(1)(2)を満たす。
Y≦A<Z-Y ・・・(1)
Y≦B<Z-Y ・・・(2)
In this embodiment, the amount of toner (A, B) filled in the
Y≦A<Z-Y...(1)
Y≦B<Z-Y...(2)
図18(b)に示すように、現像容器32に残ったトナーが0[g]~X[g]の間のR[g]の場合に、トナーパック40によってA[g]だけトナーを現像容器32に補給すると、現像容器32には(R+A)[g]のトナーが収容されることとなる。上記式(1)により、Y<(R+A)となるため、トナー補給後のトナー残量パネル400は、Fullレベルの表示となる。すなわち、Fullレベルの閾値であるY[g]は、トナーパック40より補給される補給量A[g]よりも少ない。
As shown in FIG. 18(b), when the toner remaining in the
また、図18(c)に示すように、現像容器32に残ったトナーがR[g]の場合に、トナーパック40によってB[g]だけトナーを現像容器32に補給すると、現像容器32には(R+B)[g]のトナーが収容されることとなる。上記式(2)により、Y<(R+B)となるため、トナー補給後のトナー残量パネル400は、Fullレベルの表示となる。
Also, as shown in FIG. 18(c), if the amount of toner remaining in the developing
このように、現像容器32の容積は、トナー残量パネル400がMidレベル又はLowレベルの表示となっている際にトナー補給されることで、必ずトナー残量パネル400がFullレベルとなるように設定される。なお、一本のトナーパック40によって必ずしもFullレベルとなるように現像容器32の容積が設定される必要はなく、例えば少量のトナーを収容した複数本のトナーパック40を補給することでFullレベルとなるようにしてもよい。
In this way, the capacity of the
また、現像容器32の容積は、上記式(1)(2)より、トナー残量パネル400がMidレベル又はLowレベルの表示となっている際にトナーパック40に充填されているトナーの全量が現像容器32に移動できるように設定されている。すなわち、現像容器32に収容可能な現像剤の最大量Z[g]は、FullレベルとMidレベルの境界であるY[g]に、トナーパック40が収容する現像剤の量(A[g]又はB[g])を加算した値よりも大きい。言い換えれば、トナーパック40に充填されているトナーの量は、現像容器32に収容可能な最大のトナー量(Z[g])と、MidレベルとFullレベルとの境界のトナー残量(Y[g])と、の差分よりも少ない。
Further, the volume of the
これにより、トナーパック40を用いて現像容器32にトナーを補給している途中で現像容器32にトナーが満杯となることが無く、トナー補給中に補給口32aからトナーが漏れ出ることを低減できる。
This prevents the
以上のように、本実施の形態では、トップカバー82の排出トレイ81に第2開口部82aが形成されており、更にトップカバー82に開閉可能に支持される開閉部材83が設けられている。開閉部材83は、閉状態で第2開口部82aを覆い、かつ開状態で現像容器32の補給口32aを露出させる。このため、ユーザは、開閉部材83を開けるだけで、補給口32aにアクセスすることができる。
As described above, in this embodiment, the
本実施の形態は、補給口32aからトナーパック40によって直接、現像容器32にトナーを補給する方式(直接補給方式)を採用しているため、現像容器32へのトナーの補給に当たって、プロセスカートリッジ20を取り出す必要が無い。また、現像容器32の補給口32aは、搬送室36の長手方向における一端部から上方に突出する第1突出部37の上面に形成されているため、第2開口部82aに近接して配置されている。このため、ユーザは、補給口32aを介して現像容器32へのトナー補給作業を容易に行うことができる。また、現像容器32にトナーを補給するのにあたって、現像ローラ31や供給ローラ33等の部品を交換しないため、コストダウンできる。
This embodiment adopts a method (direct replenishment method) in which toner is directly supplied to the
また、第1突出部37、第2突出部38、把手部39及び搬送室36に囲まれるようにレーザ通過空間SPを形成したので、現像容器32とスキャナユニット11とを近接して配置することができ、画像形成装置1を小型化することができる。
Furthermore, since the laser passage space SP is formed so as to be surrounded by the
更に、トナーパック40を補給口32aに装着して、トナー補給作業を行う時には、撹拌部材34が駆動するため、補給口32aが現像容器32の長手方向における一端部側に配置されていたとしても、パッキング現象を低減できる。これにより、画像不良を低減できると共に、トナーの残量情報の検知精度を向上できる。
Furthermore, when the
また、現像容器32に収容可能な現像剤の最大量Z[g]は、FullレベルとMidレベルの境界であるY[g]に、トナーパック40が収容する現像剤の量(A[g]又はB[g])を加算した値よりも大きくなるように設定されている。このため、トナーパック40を用いて現像容器32にトナーを補給している途中で現像容器32にトナーが満杯となることが無く、トナー補給中に補給口32aからトナーが漏れ出ることを低減できる。このように画像形成装置1を構成することで、ユーザに求められるニーズを満たす画像形成装置の一形態を提供することができる。
Further, the maximum amount Z [g] of the developer that can be stored in the
なお、本実施の形態では、トナー補給処理において、ユーザによる操作部300のボタン1の操作に基づいて撹拌部材34を所定時間(閾値α)駆動させたが、これに限定されない。例えば、ボタン1を1回押すことで撹拌部材34の駆動が開始され、ボタン1を再び押すことで撹拌部材34の駆動が停止されてもよい。また、ボタン1を押し続けている間のみ撹拌部材34を駆動してもよい。
In the present embodiment, in the toner supply process, the stirring
また、現像容器32のトナー残量がLowレベルになったら、表示部301にトナー補給を促すための補給通知を表示してもよい。また、トナーが無くなったら表示部301にトナー補給を促すための補給通知を表示してもよい。
Further, when the remaining amount of toner in the
また、現像容器32のトナー残量は、トナー残量パネル400によってユーザに報知されるが、本実施の形態のように3つの目盛りから構成されなくてもよい。例えば、トナー残量パネル400は、1つ、2つ又は4つ以上の目盛りから構成されてもよい。また、パーセント表示やゲージ表示によって、トナー残量を連続的に表示するように構成してもよい。また、トナー残量のユーザへの通知は、スピーカーを用いて音声により行ってもよい。
Further, although the remaining amount of toner in the
<第1変形例>
図19(a)に第1の実施の形態の第1変形例を示す。図19(a)に示すように、画像形成装置1Bは、現像容器の補給口132aが装置右側に配置されており、開閉部材83Bも、装置右側に配置されている。開閉部材83Bは、開状態で補給口132aを露出させ、閉状態で補給口132aを覆う。このように、補給口132aを装置右側に配置することで、補給口132aがトナー残量パネル400と近接する。このため、トナーパック40を用いて現像容器にトナー補給をする際に、トナー残量パネル400を容易に確認することができる。
<First modification example>
FIG. 19(a) shows a first modification of the first embodiment. As shown in FIG. 19A, in the
<第2変形例>
また、図19(a)に示す形態に限らず、図19(b)に示すように、開閉部材83Cを手前側に開くように構成された画像形成装置1Cに本発明を適用してもよい。
<Second modification example>
Further, the present invention is not limited to the form shown in FIG. 19(a), but may be applied to an
<第3変形例>
また、図19(c)に示すように、開閉部材83Dを奥側に開くように構成された画像形成装置1Dに本発明を適用してもよい。
<Third modification example>
Further, as shown in FIG. 19(c), the present invention may be applied to an
<第4変形例>
また、図20(a)に示すように、操作部300Eは、プリンタ本体100ではなく読取装置200に配置されてもよく、またトナー残量パネル400と共に装置右側に配置してもよい。なお、操作部300E及びトナー残量パネル400の両方を装置右側に配置してもよいことはもちろんである。
<Fourth variation>
Further, as shown in FIG. 20(a), the
<第5変形例>
また、図20(b)に示すように、トナー残量パネル400Fを装置左側に配置し、操作部300Fを装置右側に配置してもよい。
<Fifth modification example>
Further, as shown in FIG. 20(b), the toner remaining
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の補給口32aの構成を変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the configuration of the
図21(a)に示すように、画像形成装置1Gは、トップカバー82に開閉部材83Gが開閉可能に支持されており、開閉部材83Gは、装置奥側に開くように構成されている。開閉部材83Gを開くことで、現像容器32Gの補給口232aが露出する。そして、補給口232aは、鉛直方向に対して傾斜するように、排出ローラ対80の排出方向における下流かつ上方に向けて開口している、言い換えれば、補給口232aは、斜め手前上方に向かって開口している。
As shown in FIG. 21(a), in the
このように補給口232aを構成することで、トナーパック40は、補給口232aに装着された状態で手前に傾斜した状態となる。このため、補給口232aと読取装置200との間のスペースを有効活用でき、大容量のトナーパックも補給口232aに装着可能となる。
By configuring the
なお、図22(a)(b)に示すように、開閉部材83H及び読取装置200は、図21(a)(b)よりも浅い角度で保持されるように構成してもよい。このように構成することで、画像形成装置1の設置スペースを省スペース化することができる。
As shown in Figs. 22(a) and (b), the opening/closing
<第3の実施の形態>
次いで、本発明の第3の実施の形態について説明するが、第3の実施の形態は、第1の実施の形態のカートリッジガイド102の構成を変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described, which is a modification of the first embodiment in terms of the configuration of the
画像形成装置1Jは、図23(a)(b)に示すように、プリンタ本体100J及び読取装置200を有しており、プリンタ本体100Jは、カートリッジガイド102Jを有している。カートリッジガイド102Jは、感光ドラム21の軸方向における端部に設けられた突出部21a(図5(a)参照)に摺動することで、プロセスカートリッジ20を引出す際にプロセスカートリッジ20を案内する。
As shown in FIGS. 23(a) and 23(b), the
カートリッジガイド102Jの引き出し方向における下流端には、抜き止め102Jaが形成されている。このため、図23(b)に示すように、プロセスカートリッジ20をユーザが引き出すと、プロセスカートリッジ20の突出部21aが抜き止め102Jaに突き当たり、プロセスカートリッジ20はプリンタ本体100Jから取り外されることはない。なお、抜き止め102Jaの近傍には、不図示の回転止めが設けられており、プロセスカートリッジ20は、抜き止め102Jaに突き当たった状態で、回転止めによって回転することなく保持される。
A stopper 102Ja is formed at the downstream end of the
このように、プロセスカートリッジ20がカートリッジガイド102Jに沿って引き出された状態では、図24及び図25(a)(b)に示すように、補給口32aが画像形成装置1Jの手前側に位置している。このため、トナーパック40を用いて補給口32aから現像容器32にトナーを補給するトナー補給作業を容易に行うことができる。また、補給口32aの直上には、大きな空間が存在するため、大容量のトナーパックを補給口32aに装着することができる。なお、既述のいずれの実施の形態及び変形例は、適宜組み合わせてもよい。
In this way, when the
なお、既述のいずれの形態においても、プリンタ本体の上方に読取装置200を設けていたが、これに限定されない。すなわち、画像形成装置は、読取装置を有さないプリンタでもよい。また、読取装置は、原稿を給送するADF(Auto Ducument Feeder)を備えた読取装置でも良い。
Note that in any of the embodiments described above, the
1:画像形成装置/12:転写手段(転写ローラ)/21:像担持体(感光ドラム)/31:現像材担持体(現像ローラ)/32:現像容器/32a:補給口/36:収容部(搬送室)/40:補給容器(トナーパック)/80:排出手段(排出ローラ対)/81:積載面(排出トレイ)/82:積載トレイ(トップカバー)/82a:開口部(第2開口部)/83:開閉部材/100:プリンタ本体 1: Image forming device / 12: Transfer means (transfer roller) / 21: Image carrier (photosensitive drum) / 31: Developer carrier (developing roller) / 32: Developer container / 32a: Supply port / 36: Storage section (transport chamber) / 40: Supply container (toner pack) / 80: Discharge means (pair of discharge rollers) / 81: Loading surface (discharge tray) / 82: Loading tray (top cover) / 82a: Opening (second opening) / 83: Opening/closing member / 100: Printer body
Claims (5)
前記現像剤像を担持し回転可能に構成された像担持体と、
現像剤を担持し、前記像担持体に現像剤を供給するように構成された現像剤担持体と、
前記補給容器が着脱可能な現像容器であって、前記現像剤担持体に担持されるための現像剤を収容する収容部と、前記補給容器から前記収容部へ現像剤が補給されるための補給口と、を有する現像容器と、
前記像担持体上の前記現像剤像を記録材に転写するための転写手段と、
記録材が積載される積載面を有する積載トレイと、
現像剤像が転写された記録材を前記積載面に排出するための排出手段と、を備え、
前記積載トレイは、前記積載面から前記補給口が露出するように開口した開口部を有し、
前記補給口を覆って前記積載面の一部になる閉位置と、前記補給口を露出させる開位置と、の間を移動可能に構成された開閉部材が設けられている、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus having a detachable developer supply container for forming a developer image on a recording material,
an image carrier configured to be rotatable and carrying the developer image;
a developer carrier configured to carry a developer and supply the developer to the image carrier;
the supply container is a detachable developing container, the developing container having a developer storage section for storing a developer to be carried on the developer carrier, and a supply port for supplying the developer from the supply container to the developer storage section;
a transfer means for transferring the developer image on the image carrier to a recording material;
a loading tray having a loading surface on which recording materials are loaded;
a discharge means for discharging the recording material onto which the developer image has been transferred to the stacking surface,
the loading tray has an opening that is opened so that the supply port is exposed from the loading surface,
an opening/closing member configured to be movable between a closed position that covers the supply port and becomes part of the loading surface and an open position that exposes the supply port;
1. An image forming apparatus comprising:
前記開閉部材は、前記積載トレイに開閉可能に支持される、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 the loading tray is supported in an openable and closable manner by a device main body that houses the image carrier, the developing container, the developer carrier, and the transfer means;
The opening/closing member is supported by the loading tray so as to be openable and closable.
2. The image forming apparatus according to claim 1,
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The developer container can be taken out from the apparatus main body with the loading tray opened.
The image forming apparatus according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The supply port is open upward.
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first and second electrodes are arranged in a first direction.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The supply port opens downstream and upward in the discharge direction of the discharge means so as to be inclined with respect to the vertical direction.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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