JPH04184464A - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成
装置に関するもので、とくに、ドナーカートリッジを複
数収容してこれを装置本体に自動的に装てんおよび回収
するトナーカートリッジ収納装置を備えた画像形成装置
に関するものである。

［従来の技術］ 近年、トナーを用いて画像を得る複写機等では、低速で
低価格なパーソナルユースを目的とした製品が求められ
ているが、一方では、高速コピー、大量コピーの対応を
、さらにすすめた製品も求められている。

後者の製品、つまり、後者のコピーマシンでは、コピー
処理能率低下を避けるために、消耗部品の交換等による
マシンの停止時間を減らすよう、これらの部品はロング
ライフ化やメンテナンスフリーの工夫がなされている。

この中で、トナーに関しても、トナー補給のサービス間
隔を、できるだけ伸ばすために、ホッパの大量化をはか
って対応している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述した後者のコピーマシンについての
ホッパの大容量化には、自ずと限界がある。また従来の
ように、トナーボトルをホッパの受は口にあてがい、ト
ナーを落下させて補給する方式では、ホッパに合わせて
大きくなったボトルの取り扱いが大へんであるし、ボト
ルの着脱時に、周囲をトナーで汚染してしまう恐れもあ
るなど、もはや、高速大量コピーマシンに最適とはいえ
なかフた。

このような事情に鑑みて、本出願人は、トナー供給装置
あるいは現像器等と着脱可能に係合して、一体的にトナ
ーホッパを形成するトナーカートリッジを一個以上収容
して、これをコピーマシン本体に対して、自動的に装て
んおよび回収し、交換を行なうトナーカートリッジ収納
装置を備えた画像形成装置を提案している。

この提案により、上述の不具合か取り除かれ、高速大量
コピーマシンにふされしいトナー供給方式が実現できた
。

しかし、複写機等へのトナーカートリッジの自動袋てん
時に、−度回収した空のトナーカートリッジを装置本体
に対して、再び装てんされる恐れがあるという問題点が
あった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
ある。すなわち、本発明は、トナーカートリッジ収納装
置から複写機等装置本体へのトナーカートリッジの自動
的な装てんを効率よく行なわせ、無駄な時間を排除する
ようにした画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、像担持体上の潜
像をトナーで顕像化することで画像を得る画像形成装置
であって、少なくとも、トナーによる顕像化を担う現像
器、該現像器内にトナーを供給するトナー供給装置、も
しくはこの両者が一体的に複合した合体装置、該トナー
供給装置もしくは該合体装置に対して画像形成装置本体
内部で着脱可能に係合して一体的にトナーホッパを形成
するトナーカートリッジと、装置本体に着脱自在であっ
て前記トナーカートリッジを一個以上収容保持すること
ができて所定の動作を経て装置本体に対して自動的にこ
れを装てんおよび回収する手段を有するトナーカートリ
ッジ収納装置とを備えた画像形成装置において、該カー
トリッジ収納装置が、−度回収した空のトナーカートリ
ッジを装置本体に対して再び装てんさせないようにする
手段を備えているものとした。

［作　　　用］ 本発明によれば、画像形成装置本体内部で着脱可能に係
合して一体的にトナーホッパを形成するトナーカートリ
ッジと、装置本体に着脱自在であって前記トナーカート
リッジを一個以上収容保持することができるとともに所
定の動作を経て装置本体に対して自動的にこれを装てん
および回収する手段を有するトナーカートリッジ収納装
置とを備えた画像形成装置において、該カートリッジ収
納装置が、−度回収した空のカートリッジを装置本体に
対して再び装てんさせないようにする手段を備えている
ので、トナーカートリッジ収納装置から複写機等装置本
体へのトナーカートリッジの自動的な装てんを効率よく
行なわせ、無駄な時間を排除することができる。

［実　　施　　例コ 第１図ないし第７図は本発明の第１実施例を示し、第８
図および第９図は本発明の第２実施例を示している。

第１図において、１は像担持体であるドラムであり、こ
れにあい対しているのか、トナーで該トラム１上の潜像
を顕像化するための現像器２である。この現像器２はト
ナー供給器３とトナー搬送路４によって連結されている
。トナー供給器３は内部にトナーを有するトナーカート
リッジ５（第１図では、符号５Ａ、５Ｂ。

５Ｃ，５Ｄで４個のトナーカートリッジを図示している
。）を上部に保持しており、これと−体的にトナーホッ
パを形成し、現像器２にトナーを与える。

そして、画像形成装置である複写機本体７は、ねじ８等
によって締結されて装着されたトナーカートリッジ収納
装てん器９（以下、カートリッジ収納器という。）を有
している。このカートリッジ収納器９は複写機本体７に
対し、電源および信号ライン等を含め、着脱自在な構成
である。

前記カートリッジ収納器９の内部には、カートリッジホ
ルダ１０（第１図では、符号１０Ａ。

１０Ｂ、１０Ｃ，ＩＯＤで４個のカートリッジホルダを
図示している。）を有しており、トナーカートリッジ５
を同時に４個収容保持できる。これらはホルダ支持軸１
１とともに、この軸まわりに、モータ等の動力により回
転する構成である。そして、カートリッジホルダ１〇へ
の位置において、トナーカートリッジ５Ａをトナー供給
器３に対し、駆動手段および制御手段によフて自動的に
装てんおよび回収せしめるものである。

つぎに、第２図ないし第４図により、さらに詳細を説明
する。

第２図は第１図の部分拡大図で、図中で、トナーカート
リッジ５　（５Ａ）は、トナー供給器３にセットされた
状態を示しており、通常のコピーはこの状態で行なう。

前記トナーカートリッジ５は第３図に示すような構成で
ある。同図は未だ内部のトナーを開封していない状態を
示すものであり、すなわち、トナーカートリッジ５には
容器１２のベース部１３に設けられたトナー落下移送用
の開口１４をシールするヒートシール１５が設けられて
いる。このヒートシール１５の一端は巻き取りギア１６
付き巻き取りローラ１７に固定され、もう一端は繰り出
しローラ１８に巻きつけている。また容器１２の繰り出
ローラ側には、ヒートシールの封を開けたことを検知す
るためのセンサフラッグ２４が設けられている。このセ
ンサフラッグ２４は図のように、未開封の状態では各カ
ートリッジホルダに設けたフォトセンサ２５に対し、光
線をさえぎってＯＦＦさせるように設けられている。そ
して、図示されていないばね等により矢印の方向に回動
して、フォトセンサ２５をＯＮさせるべく付勢されてい
るが、ヒートシール１５によって、これをさまたげられ
るようにしているものである。またこのヒートシール１
５には、前記センサフラッグ２４のレバー２６が通過で
診る大きさの切り欠き２７を有しており、ヒートシール
１５を巻き取って封を開封することで、レバー２６のほ
うへ移動していくものである。またベース部１３には、
装てんおよび回収用のラックギア１９（！２図参照）が
一体成形されている。このような構成のトナーカートリ
ッジ５は、カートリッジ移送ギア２２．２３　（第２図
参照）により、カートリッジホルダＩＯＡから、複写機
本体フに装てんされると、前述の巻き取りギア１６が＝
ｔ＝き取りモータ２０によって駆動される巻き取り駆動
ギア２１に噛み合う。そして、巻き取りの信号によフて
ヒートシール１５を巻き取るようになっている。これに
よって、前述のヒートシール１５の切り欠き２７がセン
サフラッグ２４のレバー２６の位置に合致したところで
、センサフラッグ２４は矢印の方向に回動し、第４図に
示した位置になる。ヒートシール１５は、さらに巻き取
られ、容器１２の開口１４を開封する。

さて、第２図の状態でトナーカートリッジ５のトナーが
消費されて空になると、再び開口が封をされ、カートリ
ッジ移送ギア２２．２３で、カートリッジホルダへと回
収され、元の位置にもどる。このとき、前述のように、
センサフラッグ２４は既に回動しているので、カートリ
ッジホルダ上のフォトセンサ２５の光線をさえぎること
はなく、ＯＮの信号が出るものである。そして、制御手
段はこの信号を受けて、空のトナーカートリッジである
ことを判断する。

上述のような構成において、トナーを供給する様子につ
いて、さらに説明する。

前述のように、−環装てんされて空になったトナーカー
トリッジ５八が回収されると、第５図で示すように、カ
ートリッジホルダ１〇八を時計方向に回動させる。そし
て、９０°まわったところで、これを停止すると、こん
どは、新しいトナーカートリッジ５Ｂをカートリッジホ
ルダＩＯＢにより、矢印口方向に移送させ、第６図のよ
うに装てんする。

そして、第７図のように、トナーカートリッジ５Ｂがト
ナー供給器３にセットされると、ヒートシール１５が前
述のごとく巻きとられ、封が開封され、トナーがトナー
供給器３内へと落下し、満たされる。またこのとき、前
述のように、センサフラッグ２４か回動して、再び回収
された時には空の状態を知らせるようになる。トナーが
消費され、再び空になれは、上述の動作を繰り返すもの
である。またこのカートリッジ交換動作中においても、
現像器２の内部にはトナーがあるので、コピーを取り続
けることかでき、大量のコピー中ても機械を停止する必
要はない。

一方、ユーザまたはサービスマンは、第７図に示すよう
に、カートリッジ収納器９の扉３０を開けて、前述のカ
ートリッジ５Ａを取り圧して、新しいトナーカートリッ
ジ５Ｅを、カートリッジホルダＩＯＡにセットするだけ
でよい。ところで、この作業は、前述のトナーカートリ
ッジの断旧交換が行なわれるたびにやる必要はなく、多
忙であれば、そのまま放っておいてもよい。ユーザは後
日に、再び４つ収納されたトナーカートリッジのうち、
３つが空になった時点で、サービスマンを呼んでカート
リッジのセットを依頼すれば間に合うからである。

しかし、これを忘れてしまい、すへて空のトナーカート
リッジになってしまったり、あるいは新しいトナーカー
トリッジと空のトナーカートリッジとか交互にセットさ
れた状態になってしまう事態も生しる。このような場合
であっても、本実施例では、前述の新品と、空のトナー
カートリッジとを識別する手段を有するので、空のトナ
ーカートリッジを再び装てんしてしまうことがないので
ある。すなわち、前述のように、各カートリッジホルダ
に備えたフォトセンサ２５によって、トナーカートリッ
ジが有したセンサフラッグ２４の状態を見て、新品か空
かを判別し、新品のみを装てんさせて、空はそのまま保
持し、新品をセットできる位置まで、カートリッジホル
ダを回動させるように制御する手段を有しているからで
ある。したがって、無駄な動作を省略して余計なエネル
ギーおよび時間を節約することかできるものである。

つぎに、第８図および第９図により、本発明の第２実施
例を説明する。

第８図は、封しいトナーカートリッジ２０５かカートリ
ッジホルダ１０にセットされている状態を示し、第９図
は、−たん、本体にセットされて空になって回収された
状態を示している。

この第２実施例では、新品状態においては、ヒートシー
ル２１５がフォトセンサ２２５側の容器側面において、
熱溶着等の手法で接着されている。そして、フォトセン
サ２２５たけでなく、センサフラッグ２２４　もカート
リッジホルダ】Ｏ側に設けられており、コスト面ではト
ナーカートリッジ２０５に有利な構成である。このセン
サフラッグ２２４は第８図の矢印の方向に付勢されてい
る。しかし、−度巻き取られたヒートシール２１５は、
前述の接着部分かはかされていて、第９図のように、ス
トレートになるので、回収されると同時に、このセンサ
フラッグ２２４を、付勢方向に逆らって押しもどすもの
である。これによってフォトセンサ２２５かＯＮになっ
て、空のトナーカートリッジを判断する。その後の動作
および制御手段等は、前述の第１実施例と基本的に同様
である。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置本
体内部で着脱可能に係合して一体的にトナーホッパを形
成するトナーカートリッジと、装置本体に着脱自在であ
フて前記トナーカートリッジを一個以上収容保持するこ
とができるとともに所定の動作を経て装置本体に対して
自動的にこれを装てんおよび回収する手段を有するトナ
ーカートリッジ収納装置とを備えた画像形成装置におい
て、該カートリッジ収納装置が、−灰回収した空のカー
トリッジを装置本体に対して再び装てんさせないように
する手段を備えているので、トナーカートリッジ収納装
置から複写機等装置本体へのトナーカートリッジの自動
的な装てんを効率よく行なわせ、エネルギーの無駄およ
び時間の無駄をはふくことができる。したがって、高速
、大量コピーマシンにふされしいトナー供給方式を提供
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示した断面図、第２図は
第１図の一部を拡大して示した断面図、第３図は第２図
のトナーカートリッジの１つの状態を示した斜視図、第
４図は同しくもう１つの状態を示した斜視図、第５図は
第１図の画像形成装置の作用の１つを示した断面図、第
６図は同じくもう１つを示した断面図、第７図は同じく
さらにもう１つを示した断面図、第８図は本発明の第２
実施例のトナーカートリッジの１つの状態を示した説明
図、第９図は同しくもう１つの状態を示した説明図であ
る。 ２・・・現像器　　　　　　３・・・トナー供給器５．
５Ａ、５Ｂ、５（：、５０．５Ｅ・・・トナーカートリ
ッジ７・・・複写機本体 ９・・・トナーカートリッジ収納器 １０、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣ，１００・・・カートリ
ッジホルダ１５・・・ヒートシール ２４・・・センサフラッグ ２５・・・フォトセンサ　　２７・・・切り欠き２０５
・・・トナーカートリッジ ２１５・・・ヒートシール　　２２４・・・センサフラ
ッグ２２５・・・フォトセンサ 他４名 第１図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　像担持体上の潜像をトナーで顕像化する現像器およ
   び該現像器内にトナーを供給するトナー供給装置と、こ
   れら両者が一体的に複合した合体装置の、いずれかを備
   え、かつ、前記いずれかの装置に対して画像形成装置本
   体内部で着脱可能に係合して一体的にトナーホッパを形
   成するトナーカートリッジと、装置本体に着脱自在であ
   って前記トナーカートリッジを一個以上収容保持するこ
   とができて所定の動作を経て装置本体に対して自動的に
   これを装てんおよび回収する手段を有するトナーカート
   リッジ収納装置とを備えた画像形成装置において、 該カートリッジ収納装置が一度回収した空のカートリッ
   ジを装置本体に対して再び装てんさせないようにする手
   段を備えていることを特徴とする画像形成装置。