JPH04159569A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真技術を用いた複写機、プリンタ等の
画像形成装置に関し、特に、感光部材上に形成された静
電潜像を現像する現像装置にトナーを補給するための構
造に関する。

従来の技術 電子写真技術を利用した一般的なカラー複写機、カラー
プリンタ等の画像形成装置においては、−様帯電された
感光体ドラム表面を、原稿あるいはプリントすべき画像
情報を基本色に分解した光のうちの−って露光して静電
潜像を形成し、この静電潜像を前記基本色に対応するト
ナーにより現像し、このトナー像を転写ドラムに保持さ
れた用紙上に転写し、これらの工程を全ての基本色に対
して実施することにより、目的とするカラー画像を得て
いる。

このような感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像装
置としては、複数の現像ユニットが必要であり、通常は
ンアン、マゼンダ、イエロー、及びブラックのトナーを
収容した四つの現像ユニットを備えている。現像ユニッ
トとしては、コンパクトで且つ階調再現性等に優れた磁
気ブラシ現像装置が一般に使用されている。磁気ブラシ
現像装置は、非磁性スリーブを固定してその内部で磁石
を回転し、あるいは、固定磁石層りに非磁性スリーブを
回転させ、スリーブ上に穂立ちしたトナーを静電潜像の
形成された感光体ドラムに接触させることによりこれを
現像するものである。

このような現像ユニットの配置としては、感光体ドラム
周囲に各現像ユニットをそれぞれ固定的に配置し、現像
すべき静電潜像に対応した現像ユニットのみを駆動する
ようにしたものがある。しかし、この構成によると、感
光体ドラムの大径化等により装置の小型化の障害となる
ため、回転可能に支持された一対の支持部材に、四つの
現像ユニ７トを支持し、これを感光体ドラムに対向せし
めて、この支持部材を回転し、各現像ユニットの一つを
選択的に感光体ドラムに近接せしめることにより、対応
する静電潜像を顕像化するようにした回転型現像装置が
使用されている（特公昭５５−２０５７９号）。

このような回転型の現像装置の各現像ユニットに対する
トナーの補給としては、現像ユニットのハウジング内に
トナーを補給するためのトナーボックスを現像装置内部
に一体的に設け、補給が必要なときに随時補給するよう
にしたものが提案されている。しかし、多量枚数の画像
形成を連続的に行うには大型のトナーボックスを必要と
し、装置の小型化や高速化の障害となるため、特公昭６
４−８３３０号に開示されているようなトナー補給構造
が提案されている。

即ち、回転型現像装置の中心部分を中空構造とし、該現
像装置の上側に必要な色のトナーをそれぞれ収容したト
ナーボックスを設け、可撓性を有するチューブ内にスパ
イラル状のオーガを設け、該オーガを回転させることに
よりトナーを搬送する手段の一端を該各トナーボックス
にそれぞれ接続するとともに、該チューブを湾曲させて
それぞれの他端を現像装置の該中空部分に挿入した状態
で現像装置の回転とは無関係に固定し、現像ユニットが
下側に位置したときに該現像ユニットにトナーを自然落
下させることにより補給するようにした構造である。

発明が解決しようとする課題 しかし、上述したような構造であると、各現像ユニット
のうち下側に位置した現像ユニット以外の現像ユニット
にはトナーを補給することができず、下側に位置した現
像ユニットで現像を実施しない構成の場合に、以下のよ
うな問題があった。

即ち、現像実施位置にある現像ユニットにトナーを補給
することはできないので、単色で連続的に多数の画像形
成を実施した場合に、画像形成処理を中断せしめてトナ
ーの補給のために現像装置を回転し、トナーを補給すべ
き現像ユニットを下側に位置せしｔでトナーを補給した
後、該現像ユニットを現像実施位置である元の位置に戻
す等の対策を施す必要があり、作業性や処理効率が悪い
という問題である。尚、感光体ドラムの上側に現像装置
を設け、下側に位置した現像ユニットで現像を実施する
ように構成すれば、上記の問題は生じないことになるが
、感光体ドラム周囲に設けられる他の装置の配置等に制
約を生じる場合があり、装置小型化の障害になることが
ある。

また、トナーはチューブ内を搬送されて、各トナーボッ
クスから対応する現像ユニットへ補給されるようになっ
ており、このチューブ内壁にトナーが付着し、時間の経
過と共にこれが成長してトナーブロッキング等のつまり
が発生し、トナーの安定供給ができなくなることがあっ
たり、トナークリット（トナーの塊）等の発生により画
質劣化を招くことがあるという問題があった。

本発明は二のような点に鑑みてなされたものであり、現
像実施位置にある現像ユニットに対してトナーの補給を
可能とすることを目的とし、更に、トナー搬送路内にお
けるトナー詰まりの発生を防止し、トナーの安定供給を
実現することを目的としている。

課題を解決するた狛の手段 回転により複数の現像ユニットの一つを選択的に感光部
材に近接せしめ、該感光部材上の静電潜像を現像する回
転型現像手段と、該現像手段にトナーを補給するトナー
補給手段を備えた画像形成装置において、その一端部が
前記トナー補給手段のトナー補給口に弾性部材を介して
接続され、他端部にトナー排出口を有し、該トナー排出
口が弧を描くように回動可能に構成したダクト状のトナ
ー搬送手段を、前記複数の現像ユニン）に対応してそれ
ぞれ設け、前記複数の現像ユニ７）にそれぞれトナー受
入口を形成し、該トナー受入口を前記現像手段の回転に
より同一円周上を回転するように配置すると共に、各ト
ナー受入口間で該現像手段の回転中心軸方向に位置が異
なるように配置する。

そして、前記トナー搬送手段は、該トナー搬送手段を一
方に回動したときに、該トナー搬送手段の回動とは無関
係に固定的に設けられたストッパ部材に、該トナー搬送
手段の側部が当接して、該トナー搬送手段のトナー排出
口と対応する現像ユニットのトナー受入口が対向するよ
うに構成・配置する。

更に、前記トナー搬送手段のトナー排出口に、スライド
可能な第１シャッター部材を設け、前記現像ユニットの
トナー受入口に、スライド可能な第２ンヤツタ一部材を
設け、該トナー搬送手段を一方に回動したときに、該第
１ンヤツタ一部材が前記現像ユニットの一部に干渉して
スライドし、該第２シャッター部材が前記トナー搬送手
段の一部に干渉してスライドすることにより、前記トナ
ー排出口及びトナー受入口が開口し、該トナー搬送手段
を他方に回動したときに、それぞれ干渉が解除されて、
前記トナー排出口及びトナー受入口が閉口するように構
成する。

作　　　用 現像手段が回転されるときには、全てのトナー搬送手段
は該現像手段の回転の障害とならないようにストッパ部
材に対して離間する方向に回動されている。現像手段の
回転が停止され、各現像ユニットのうちの一つが現像実
施位置に位置決めされると、この現像ユニットに対応す
るトナー搬送手段がストッパ部材に近接する方向に回動
され、該トナー搬送手段の側部が該ストッパ部材に当接
し、該トナー搬送手段のトナー排出口と、対応する現像
ユニットのトナー受入口が対向した状態となる。このと
き、該トナー搬送手段の第１ンヤツタ一部材は、対応す
る現像ユニットの一部に干渉してスライドし、該トナー
排出口が開口した状態となる。一方、該現像ユニットの
第２シャッター部材は、該トナー搬送手段の一部に干渉
してスライドし、該トナー受入口が開口した状態となり
、トナーの受渡しが可能となる。次いで、トナー補給手
段が駆動され、トナーは該トナー搬送手段を介して対応
する現像ユニットに供給される。必要量のトナーの補給
が終了したならば、該トナー搬送手段はストッパ部材か
ら離間する方向に回動される。このとき、該トナー搬送
手段の第１７ヤツター邪材及び該現像ユニットの第２シ
ャッター部材は、それぞれ干渉が解除されて該トナー排
出口及びトナー受入口は閉口した状態となる。他の現像
ユニットに対しても同様な動作により、適宜トナーが補
給される。

上述したように、本発明によれば、現像実施位置にある
現像ユニットに対してトナーを補給することができる。

また、トナー搬送手段は、回動時にストッパ部材に当接
してその動きが停止されるようになっており、このとき
の衝撃により、トナー搬送手段の内壁に付着しているト
ナーが振り落とされるから内壁へのトナーの付着が防止
され、トナーブロッキング等の詰まりの発生が少なくな
り、安定したトナーの供給を実現することがてきる。

実　　施　　例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第４図は本発明が適用されるフルカラー複写機の全体構
成を示す図である。１は感光体ドラムであり、感光体ド
ラム１の周囲には、帯電器２、レーザ発振器（図示せず
）やポリゴンミラー３ａ、その他のミラー３ｂ等からな
る露光装置３、その内部に各種帯電器４ａ、４ｂ、４ｃ
等を備えた転写ドラム４、クリーニング装置５、除電器
（図示せず）等がこの順に配置されている。６は回転型
多色現像装置であり、この現像装置６は露光装置３によ
る露光位置の下流側で転写ドラム４の上流側に設けられ
ている。

本フルカラー複写機の上部には複数のミラー７ａ、ラン
プ７ｂ、　　レンズ７０等からなる光学系７が配置され
、プラテンガラス上に載置された原稿の画像をイメージ
センサ８に結像し、この画像情報が光の三原色、その他
黒等の特別な色毎に分解され、該分解された各色のうち
の一つに対応した画像情報（色分解画像情報）が露光装
置３に送られ、この画像情報に基づきレーザ光が照射さ
れ、これに基づき感光体ドラム１が露光される。

１０．１１は複数の用紙を収納した用紙カセットであり
、用紙は用紙カセ７）ｔｏ、１１から一枚づつ搬出され
、複数の搬送ローラ等からなる用紙搬送装置１２により
転写ドラム４に供給される。

１３は用紙剥離用のフィンガー、１４はバキューム式の
用紙搬送装置、１５は定着装置、１６，１７．１８．１
９は各色毎にトナーを収容したトナーボックスである。

現像装置６はンアン、マゼンダ、イエロー、及びブラッ
クに対応した４つの現像ユニット２１゜２２．２３．２
４を備えており、この４つの現像ユニット２１，２２．
２３．２４は回転可能に設けられた一対の支持部材２５
に、それぞれの現像ロール２６を外側に向けて均等に配
置・支持されている。現像ロール２６は、非磁性スリー
ブを固定してその内部で磁石を回転し、あるいは、固定
磁石層りに非磁性スリーブを回転させるようｊごした磁
気ブラシであり、スリーブ上に穂立ちしたトナーを静電
潜像の形成された感光体ドラム１に接触させることによ
りこれを現像するものである。

各現像ユニット２１，２２．２３．２４のハウジング内
部にはトナー攪拌用の２つのオーガ２７゜２８が設けら
れている。支持部材２５の一方はギヤを兼ねており、モ
ータ２９により回転駆動されて、現像ユニット２１．２
２，２３．２４の現像ロール２６が感鴬体ドラム１に選
択的に近接せしめられるようになっている。

然して、感光体ドラム１表面は帯電器２により一様に帯
電され、露光装置３により色分解画像情報に基づいた静
電潜像が形成される。現像装置６においては、モータ２
９が駆動されて、色分解画像情報に対応する色のトナー
を収容した現像ユニット２１が感光体ドラム１に対向す
るように回転・位置決めされ、感光体ドラム１上に形成
された静電潜像は対応する現像ユニット２１によりトナ
ー像とされる。一方、画像を形成すべき用紙は、用紙カ
セ７）１０又は１１から取り出され、用紙搬送装置１２
により搬送されて帯電器４ａのコロナ放電により転写ト
ラム４に静電吸着される。転写ドラム４は、感光体ドラ
ム１の回転に同期して回転され、感光体ドラム１上のト
ナー像は転写帯電器４ｂによるコロナ放電により用紙に
転写される。

感光体ドラム１はクリーニング装置５、除電器等により
クリーニング、除電される等の処理を経た後、再び一様
帯電され、他の色分解画像情報に基づき静電潜像が形成
される。このとき現像装置６においては、この色分解画
像情報に対応する現像ユニット２２が感光体ドラム１に
対向せしめられており上記同様に現像される。このトナ
ー像は、転写部で、前回のトナー像を担持した用紙上に
重ねて転写される。

このような工程が全ての色分解画像情報毎に実施され、
用紙上にカラー画像が形成される。この用紙は帯電器４
ｃによるコロナ放電により吸着力′が弱められた後、フ
ィンガー１３により転写ドラム４から分離される。分離
された用紙は用紙搬送装置１４により搬送され、定着装
置１５により熱定着された後、本フルカラー複写機外部
に設けられたトレイ２０上に排出される。

以下、本実施例の要部の構成を第１図、第２図及び第４
図を参照して詳述する。第４図を参照すると、各色のト
ナーを収容しているトナーボックス１６．１７，１８．
１９の下部には、それぞれ第１トナー搬送管３１が設け
られ、第１トナー搬送管３１の内部及びトナーボックス
１６．１７゜１８．１９の底部に渡ってオーガが設けら
れており、二〇オーガの回転によりトナーが搬出される
ようになっている。第１トナー搬送管３１の先端部近傍
には、これと直角方向にその内部にオーガを有する第２
トナー搬送管３２がそれぞれに対応して設けられている
。第１トナー搬送管３１の先端部近傍の下側にはトナー
排出口が形成されており、第２トナー搬送管３２の一端
部近傍の上側にはトナー受入口が形成され、これらの口
を介してトナーが受は渡される。第２トナー搬送管３２
の他端部は、現像装置６の側部近傍に至っている。

第１図又は第２図を参照すると、第２トナー搬送管３２
の他端部は、弾性部材３３を介して、第３トナー搬送管
３４のトナー受入口に接続されている。第３トナー搬送
管３４はその上端部側近傍が軸３５により装置フレーム
に回動自在に支持されたダクト状の部材であり、この第
３トナー搬送管３４はコイルバネ３６によって図中反時
計方向に付勢されていると共に、リンク３７を介して連
結されたキープソレノイド３８により回動せしめられる
ようになっている。第３トナー搬送管３４はその下端部
にトナー排出口を有しており、このトナー排出口にはス
ライド可能な第１シヤツター３９が設けられている。こ
の第１７ヤツター３９はコイルバネ４０により付勢され
ており、通常は第３トナー搬送管３４のトナー排出口を
閉じている。第１ンヤツター３９は突起３９ａを有して
おり、この突起が他の部材に干渉することにより第１シ
ヤツター３９がスライドし、第３トナー搬送管３４のト
ナー排出口が開かれるようになっている。

現像装置６の各現像ユニッ）２１．２２，２３゜２４の
一端部側部には第４トナー搬送管４１が現像装置６の回
転中心軸方向と概略平行な方向に突出する形でそれぞれ
設けられている。第４トナー搬送管４１は剛性を有する
チューブ内にスパイラル状のオーガを挿入配置してなる
トナー搬送手段であり、本実施例においてはこのオーガ
は現像ユニット２１，２２，２３．２４のトナー攪拌用
のオーガ２８と一体をなしている。各第４トナー搬送管
４１は現像装置６の回転時に、それぞれ同一円周上を回
転するように配置されており、第４トナー搬送管４１は
各第４トナー搬送管４１間で現像装置６の回転中心軸方
向にそれぞれ位置が異なり、対応する現像ユニットが現
像実施位置にあるときに上側に向かって開口するトナー
受入口を有している。そして、このトナー受入口には、
スライド可能な第２シヤツター４２が設けられており、
この第２シヤツター４２はコイルバ／ｒ、４３により付
勢されて通常は第４トナー搬送管４１のトナー受入口を
閉じている。第２７アツター４２は突起４２ａを有して
おり、この突起４２ａが他の部材に干渉することにより
、第２７ヤツター４２がスライドし、第４トナー搬送管
４１のトナー受入口が開かれるようになっている。

４４は装置フレームに固定的に設けられたストッパ部材
であり、第３トナー搬送管３４が図中反時計方向に回動
されたときに、第３トナー搬送管３４の側部がこのスト
ッパ部材４４に当接することにより停止し、第３トナー
搬送管３４のトナー排出口が所定の位置に位置決めされ
るようになっている。

以下、トナー補給時の各部の動作を第３図も参照して説
明する。尚、第３図は現像装置、現像ユニット、及びキ
ープソレノイドの動作タイミングを示すチャートである
。

通常は、キープソレノイド３８にオンパルス（第３図中
（ａ）参照）が与えられることにより、キープソレノイ
ド３８の作動１３８ａは陥没した状態となっており、こ
れにより、各第３トナー搬送管３４は、第２図に示され
ているように、図中時計方向に回動された状態となって
いる。この状態から、現像ユニット２１，２２，２３．
２４のうちの一つ（例えばイエローに対応する現像ユニ
ット２１）を現像実施位置に位置決めするために現像装
置６が回転される（第３図中Ｑ））参照）。現像ユニッ
ト２１が位置決約されたならば、該現像ユニット２１に
対応する第３トナー搬送管３４のキープソレノイド３８
にオフパルス（第３図中（Ｃ）参照）が与えられること
により、その作動部３８ａが突出した状態となり、該第
３トナー搬送管３４は第２図中反時計方向に回動され、
第３トナー搬送管３４の側部がストッパ部材４４に当接
して停止する。このとき、第３トナー搬送管３４の第１
シヤツター３９の突起３９ａが第４トナー搬送管４１の
一部に干渉することにより、第１ンヤッタ−３９がコイ
ルバネ４０の付勢力に抗してスライドし、第３トナー搬
送管３４のトナー排出口が開口すると共に、対応する第
４トナー搬送管４１の第２７ヤツター４２の突起４２ａ
が第３トナー搬送管３４の一部に干渉することにより、
第２シャンク−４２がコイルバネ４３の付勢力に抗して
スライドし、第４トナー搬送管４１のトナー受入口が開
口され、第１図に示されているように、第３トナー搬送
管３４のトナー排出口と第４トナー搬送管４１のトナー
受入口とが対向した状態となる。

次いで、該現像ユニッ）２１が駆動されて（第３図中（
ｄ）参照）、感光体ドラム１上に形成された静電潜像が
イエローのトナーで現像されると共に、イエローのトナ
ーを収容したトナーボックス１Ｇに接続された第１トナ
ー搬送管３１、第２トナー搬送管３２によるトナーの搬
送が開始され、該トナーは、弾性部材３３、第３トナー
搬送管３４内を自由落下して、第４トナー搬送管４１に
至り、第４トナー搬送管４１のオーガにより現像ユニッ
ト２１のハウジング内部に搬送され、適宜現像に供され
る。感光体ドラム１上の静電潜像の現像が終了したなら
ば、該キープソレノイド３８にオンパルスが与えられ（
第３図中（ｅ）参照）、第３トナー搬送管３４は時計方
向に回動されて、第２図に示されているような状態に戻
る。

次いで、現像装置６が回転され（第３図中（ｆ）参照）
、次の現像ユニット（例えばマゼンダに対応する現像ユ
ニット２２）が現像実施位置に位置決めされ、これに対
応する第３トナー搬送管３４のキープソレノイドにオフ
パルスが与えられ（第３図中（櫛参照）、該第３トナー
搬送管３４がストッパ部材４４に当接する方向に回動さ
れる。以下上記と同様にトナーの補給がなされ、更に現
像装置６が回転されてシアンに対応した現像ユニット２
３及びブラックに対応した現像ユニ７ト２４に対しても
同様の動作によりトナーが補給される。

本実施例の構成によれば、現像ユニット２１゜２２．２
３．２４の一つが現像実施位置にあるときに、該現像位
置にある現像ユニットの必要に応じて適宜トナーを補給
することができ、単色で連続的に多数の複写を実施した
場合であっても、トナー補給のために複写処理を中断す
る必要がなく、作業性や効率の低下を防止することがで
きる。

また、第３トナー搬送管３４は回動時に、ストツバ部材
４４に当接するようになっているから、当接時の衝撃で
第３トナー搬送管３４が振動し、その内壁に付着してい
るトナーが振り落とされ、トナーブロッキング等のトナ
ー詰まりが防止され、常に安定したトナーの補給を実現
することができる。更に、各現像ユニット２１，２２，
２３．２４が現像実施位置にないときには、第４トナー
搬送管４１のトナー受入口は第２シアツタ−４２により
閉じられており、該トナー受入口が下側を向いた場合で
あっても、これらの近傍に残留しているトナーが落下す
ることはない。第３トナー搬送管３４のトナー排出口に
も同様に第１シヤツター３９が設けられているから、ト
ナーの補給を実施しないときでも゛、これらの近傍に残
留しているトナーが落下することはない。

発明の効果 本発明は以上詳述したように構成したので、現像実施位
置にある現像ユニットに対してトナーの補給が可能とな
り、従来構成の如くトナー補給のだｔに画像形成処理を
中断する等の処置を採る必要がなく、作業性や処理効率
を向上することができるという効果を奏する。そして、
トナー搬送手段が回動されてストッパ部材に当接したと
きの衝撃で、該トナー搬送手段内壁に付着しているトナ
ーが振り落とされ、トナー詰まり等の発生が少なくなり
、安定したトナーの補給を実現することができるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明実施例の要部を示す図であり
、第１図はトナー補給時の状態を示す図、第２図はトナ
ー非補給時の状態を示す図である。 第３図は本発明実施例における各部の動作のタイミング
を示すチャート、 第４図は本発明が適用されるフルカラー複写機の全体構
成の概略を示す図である。 １・・・感光体ドラム、 ３・・・露光装置、 ４・・・転写ドラム、 ６・・・現像装置、 ７・・・光学系、 １６〜１９・・・トナーボックス、 ２１〜２４・・・現像ユニット、 ３１．３２，３４．４１・・・トナー搬送管、３８・・
・キープソレノイド、 ３９．４２・・・ンヤッター。 出願人：　富士ゼロックス株式会社 代理人：　弁理士　松　本　　　昂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、感光部材上に形成された静電潜像を現像する現像ユ
   ニットと、該現像ユニットにトナーを補給するトナー補
   給手段を備えた画像形成装置において、 その一端部が弾性廃材を介して前記トナー補給手段のト
   ナー補給口に接続され、他端部にトナー排出口を有する
   ダクト状のトナー搬送手段を、該トナー排出口が弧を描
   くように回動可能に設け、前記現像ユニットにトナー受
   入口を形成し、該トナー搬送手段を一方に回動したとき
   に、該トナー搬送手段の回動とは無関係に固定的に設け
   られたストッパ部材に、該トナー搬送手段の側部が当接
   して、該トナー搬送手段のトナー排出口と前記現像ユニ
   ットのトナー受入口が対向し、前記トナー補給手段から
   現像ユニットへのトナーの補給を可能としたことを特徴
   とする画像形成装置。 ２、前記トナー搬送手段のトナー排出口に、スライド可
   能な第１シャッター部材を設け、前記現像ユニットのト
   ナー受入口に、スライド可能な第２シャッター部材を設
   け、 該トナー搬送手段を一方に回動したときに、該第１シャ
   ッター部材が前記現像ユニットの一部に干渉してスライ
   ドし、該第２シャッター部材が前記トナー搬送手段の一
   部に干渉してスライドすることにより、前記トナー排出
   口及びトナー受入口が開口し、 該トナー搬送手段を他方に回動したときに、それぞれ干
   渉が解除されて、前記トナー排出口及びトナー受入口が
   閉口するようにしたことを特徴とする請求項１記載の画
   像形成装置。 ３、回転により複数の現像ユニットの一つを選択的に感
   光部材に近接せしめ、該感光部材上の静電潜像を現像す
   る回転型現像手段を備えた画像形成装置において、 前記各現像ユニットに対応して、前記トナー搬送手段を
   それぞれ設け、 該複数の現像ユニットのトナー受入口を、前記現像手段
   の回転により同一円周上を回転するように配置すると共
   に、各現像ユニット間で該現像手段の回転中心軸方向に
   位置が異なるように配置し、該トナー搬送手段を選択的
   に回動させることにより、トナー補給位置にある現像ユ
   ニットに対してのトナーの補給を可能としたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の画像形成装置。