JPH0264574A - 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】 本発明は、電子写真画像記録装置、複写機、プリンタ、
印刷機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、
２個以上の現像装置を有して、画像形成時には１４Ｈの
現像装置だけが画像形成位置に在り、他の現像装置は画
像形成位置から待避した位置をとるようにした画像形成
装置に関する。

°　　び　　　　。　　へ 近来、画像形成装置として用いられる記録機器等には、
記録画像のカラー化ができるように、複数個の現像装置
を収納したものが提供されている。しかし、このように
記録機器に複数個の現像装置を収容すると記録機器は大
型化するが、記録機器自体は小型化を図ることが望まれ
ている。その結果、記録機器内に収容される現像装置自
体の大きさは制限を受け、したがって、現像装置内には
現像剤がわずかしか収容できず、高速、大量記録が要求
される場合は、単位時間当たりのトナーの如き現像剤の
使用量が多いため、現像装置内への現像剤の補給回数が
頻繁となる等の弊害があった。

これに対して、大型の現像剤収容装置ｔ（以下、ホッパ
ーと呼ぶ）を具備した記録装置では、現像剤収容装置の
占める体積空間が非常に大きくなり、記録装置の大型化
をもたらすため、ホッパーを現像装置の前方、あるいは
側方に設けて、スペースを有効に使った画像形成装置と
しての記録装置が提供されている。ところが、複数側の
現像装置を記録機器等の画像形成装置本体内に有して、
１つの現像装置が画像形成位置にある時、他の現像装置
は非画像形成位置に移動する形式の画像形成ｌ置におい
ては、ホッパーから現像装置へのトナーの如き現像剤の
受は渡し部において、ホッパーにシャッター機構が用い
られている。このシャッター機構は、現像装置が画像形
成位置に在る時はシャフタ−が開き、非画像形成位置に
移動する時及び現像剤補給時にはシャッターが閉じる機
構にされている。

このシャッター機構を含め、上記した従来のホッパ一部
分について、第６図及び第７図を参照して説明する。

第６図及び第７図に示されるように、現像装置３に近接
して現像剤補給用のホッパー５が設けられている。この
現像装置３は、主に使用される現像剤（黒）を収容する
と共に、ホッパー５から現像剤（黒）を受ける現像剤受
入口３ｂと後述するシャッター２０開閉用の突起３Ｃと
をそれぞれ備えている。

一方、他の現像装置４は、使用頻度の少ない現像装置と
され、したがって、それ自体が所定量の現像剤を貯蔵し
ており、その近傍には上記のような現像剤補給用のホッ
パー５は設けられていない。

ここで、上記したホッパー５は、画像形成装置本体ｌの
内部にあって、上記した現像装！１４の手前側に位置し
ており、現像装置４の移動動作に対しては、影響を与え
ない程度に現像装置１４に近接して設けられている。

また、現像装置４は、像担持体としての感光ドラム２か
ら離間した状態のときに、画像形成装置本体ｌから手前
側に引き出すことにより、容易に着脱可能に取り付けら
れている。第６図及び第７図を、さらに参照すると、上
記した現像剤補給用のホッパー５は全体が矩形の箱形状
とされ、その下面部に現像剤の排出口５ａを備え、そし
て上面部、下面部に植設された回転軸５ｂによって回転
自在に画像形成装置本体１に取付けられる。ホッパー５
の内部には搬送スクリュ１８が設けられており、この搬
送スクリュ１８はホッパー５の外部に取付けられたモー
タ１９により駆動されて現像剤を排出口５ａに搬送する
。

また、ホッパー５の下面部には、現像装置３とホッパー
５の間の僅かな空隙に位置してほぼ三角形とされる板状
のシャッター２０が配置され、このシャッター２０は、
回転軸２１によってホッパー５に回転自在に取付けられ
ている。シャッター２０の一端に形成された突起２０ａ
には、スプリング２２が連結され、シャッター２０は第
６図で矢印入方向に付勢されている。

シャッター２０は、ホー２パー５の排出口５ａと現像装
置３の上面に形成された現像剤受入口３ｂとを連通して
ホッパー５内から現像装置３へと現像剤を通過させる孔
２０ｂを有するが、前記スプリング２２により、常時、
ホッパー５の排出口５ａを閉鎖する位置（第８図にて点
線で示される位置）に配置される。

一方、現像装Ｎ３の上面部には、前記シャッター２０の
ための作動部材３Ｃが設けられ、第８図に図示されるよ
うに、現像装置３が非画像形成位置から画像形成可能位
置へと移動する時に、前記シャッター２０の側面２０ｃ
に係合し、該シャッター２０をスプリング２２の力に抗
して第８図で反時計方向へと回動せしめる。かかるシャ
ッター２０の回動により、ホッパー５の排出口５ａ、現
像装置３の現像剤受入口３ｂ及びシャッター２０の孔２
０ｂは整列して連通する（第８図にて実線で示される状
態）、ｑの状態にて、現像装置３内の現像剤量が減少し
ていくと１周知の現像剤残量検知センサー（図示せず）
が作動して、現像剤補給の信号を発し、制御回路を介し
てモータ１９を作動させる。モータ１９の作動により、
搬送スクリュ１８が駆動してホッパー５内の現像剤が排
出口５ａから孔２０ｂ１現像剤受入口３ｂを通過して自
由落下し、消費量とほぼ同量の現像剤が現像装置３に補
給される。

次に、現像装置３が感光ドラム２から離間した非画像形
成位置へと移動されると、現像装Ｗ３の作動部材３Ｃと
シャッター２０との係合が解除され、シャッター２０は
スプリング２２の付勢力によって第８図で矢印入方向に
回転し、シャッター２０の突起２０ａがストッパ２０ｄ
に係合することにより停止する。この状態が第８図の点
線で示される状態であり、ホッパー５の排出口５ａはシ
ャフタ−２０にて閉鎖される。この場合、ホッパー５の
排出口５ａと現像装置３の現像剤受入口３ｂの位置は現
像装置３の移動量だけずれているが、排出口５ａ及び現
像剤受入口３ｂはともにシャッター２０によって遮閉さ
れる。

また、ホッパ−５自体に外部から現像剤を補給する場合
は、ホッパー５を画像形成装置本体から取外すことも可
能であるが、ホッパー５を軸５ｂの回りに第６図の矢印
Ｂ方向に回動しホッパー５の上部から現像剤を補給する
ように構成することもできる。いずれの場合にも、シャ
ッター２０は上述のようにスプリング２２の付勢力によ
って矢印入方向に回動し排出口５ａを遮閉している。

また、現像装置１４を画像形成装置本体ｌから取り外す
場合は、ホッパー５を、前記したホッパ−５自体に外部
から現像剤を補給する場合と同様に、ホッパー５を回動
させた状態で、現像装置４を第８図に示すように矢印Ｃ
の方向に手前に引き出して行う、逆に、現像装置４を画
像形成装置本体ｌに装着する場合は、同様にホッパー５
を上記したと逆に回動させて行い、その後、画像形成装
置本体ｌを動作させる場合には、ホッパー５を所定の位
置に戻すことにより、現像装置４が所定の位置に装着さ
れる。その際、ホッパー５が、公知の方法により不図示
の装置本体前カバー及び所定の位置に固定されると、ホ
ッパー５は所定の位置〜に戻る機構になっている。

以上の如くに構成されるホッパーは、画像形成装置の小
型化及び低コスト化を図ることに貢献してきた。ところ
が、このようなホッパーのシャッター機構は次のような
問題点をもつ、すなわち、ホッパー５が矢印Ｂ方向に回
動すると同時に、シャッター２０が徐々にホッパー５本
体の孔２０ｂをおおう構成とされているので、ホッパー
５の回動と同時に現像剤受入口３ｂと排出口５ａとは徐
々にずれていくため、ホッパーの回動時に、排出口５ａ
から落し込まれる現像剤を完全に現像剤受入口３ｂに取
り込むことができず、現像剤飛散を生じるという問題点
がある。あるいは現像装置３が、画像形成位置から非画
像形成位置へ移動する時は、ホッパー５の排出口５ａと
現像装置ｔ３の現像剤受入口３ｂがずれ、シャッター２
０の回動だけで両者の孔をおおうことができないため、
上記したと同じく現像剤飛散を生じるという重大欠点を
有していた。この結果、画像形成装置本体内を汚し、画
像形成装置本体自体が動作不良となったり、あるいは原
稿、転写材さらにはユーザーの手、洋服まで汚染してし
まうことがあり、著しい不快感を及ぼすことが多々あっ
た。

したがって、本発明の目的は、上記した従来のシャッタ
ー機構を用いた場合に生じるホッパーからの現像剤飛散
の弊害を防止して、原稿、転写材あるいは画像形成装置
への汚染ならびに画像形成装置の動作不良をなくし、操
作者がスムーズに、かつ快適な画像形成動作を行なうこ
とができる画像形成装置を提供することである。

上記目的は、本発明に係わる画像形成装置によって達成
される。すなわち要約すれば、本発明は、所定のプロセ
スを介して像担持体上に形成される潜像を現像する複数
個の現像装置を有し、前記複数個の現像装置のうちの一
つが、前記像担持体上の潜像を現像する画像形成位置に
あるときには、他の現像装置を現像動作させない非画像
形成位置に維持する制御手段を備えると共に、前記他の
現像装置の画像形成位置と非画像形成位置との間の移動
の障害とならない位置に設けられた前記−つの現像装置
用の現像剤収容装置を備える画像形成装置において、前
記複数側の現像装置のうちの一つと前記現像剤収容装置
とを連結係合する連結係合手段を設けたことを特徴とす
る画像形成装置である。

つまり１本発明では、現像剤収容装置であるホッパーの
現像剤用排出口の中心と、このホッパーに対する現像装
置の現像剤受入口の中心とを一致させ、現像剤補給時等
における該ホッパーお゛よび該現像装置の回動中心とす
ると共に、該現像装置と該ホッパーとを連結係合する手
段を設け、該現像装置が画像形成可能位置と非画像形成
位置との間を移動する時は、該ホッパーも該現像装置と
一体に連動して動くようにしたものである。

これにより、該ホッパーから該現像装置への現像剤量は
渡し部において、従来のシャッター機構を排除し、該受
は渡し部を常に解放状態にして、シャッター開閉による
現像剤飛飲をなくシ、さらには余剰な機構を取り除くよ
うにしたことにより、低コスト化を実現することができ
る。

支ム１ 以下、本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を参
照しつつ説明する。

なお、以下の説明では１本発明による画像形成装置を電
子写真複写機に関連して行なうが、本発明はこの実施例
に限定されるものではない０本発明は特許請求の範囲に
記載されたものを特徴とするもので、その他の応用や変
形、変更態様は好ましい実施例として１本発明の画像形
成装置に含まれるものである。

始めに、第３図を参照すると、本発明が適用される電子
写真複写機のような画像形成装置の一実施例の概略断面
図が示されており、この画像形成装置は、画像形成装置
本体ｌのほぼ中央部に回転自在に配設される潜像担持体
としての感光ドラム２を備えており、この感光ドラム２
は、矢印Ｘ方向に回転される。また、この感光ドラム２
に沿って、その回転方向に順次、帯電器６、露光手段７
、複数側の現像装置３．４（本実施例では２個）転写帯
電器１１１分離帯電器１７及びクリーナ１６等、画像形
成に必要な所定の部材が配置されている。

そして、感光ドラム２に沿って配置される帯電器６によ
って、感光ドラム２は、その感光面が一様に帯電され、
この−様に帯電された感光ドラム２はレーザースキャナ
等の露光手段７により露光され、原稿像に対応する静電
潜像が感光ドラム２上に形成される。

この静電潜像は感光ドラム２に近接した現像装置３また
は４の何れかの現像装置によって顕像化される。ここで
、各現像装３１３．４は１周知の方法で感光ドラム２に
近接した画像形成位置と感光ドラム２から離間した非画
像形成位置との間で移動可能とされている。なお、現像
１１置３および４は種々の構成とし得るが、本実施例で
は、これらの現像装置は、トナーの如き現像剤を感光ド
ラム２の表面へと搬送する現像剤搬送手段、すなわち、
内部にマグネットを有した現像ロール３ａ、４ａを備え
ていて１画像形成が必要な場合にのみ感光ドラム２に近
接するように制御される。

モし・て、上記した顕像化された顕画像は、給紙カセッ
ト８から給紙ローラ９．転写紙重送防止ローラ対１５及
びレジストローラ１０を介して該顕画像とタイミングを
合わせて供給された転写紙Ｐに転写帯電器１１の作用に
より転写される。

その後、転写紙Ｐは分離帯電器１７にて感光ドラム２か
ら分離され、搬送装置１２にて定着装置１３へ搬送され
、ここで転写紙上の転写像は永久画像として定着されて
、排紙ローラ１４を介して画像形成装置外へと排出され
る。

一方、感光ドラム２はクリーナ１６にて、その表面に残
留している残留トナーが除去され、次の画像形成プロセ
スに備える。

次に、本発明の画像形成装置に用いられる現像剤収容装
置（ホッパー）と現像装置とを連結係合する連結係合部
分について説明する。

第３８１に示されているように、現像剤収容装置である
ホッパー５は画像形成装置本体１の内部にあって、もう
１つの現像装置４の手前に位置して、いる、また、第１
図に示されているように、ホッパー５内に収容された現
像剤１０１は、駆動モータ１９を駆動させることにより
、この駆動モー゛り１９と動力伝達的に連結された搬送
スクリュー１８の回転駆動によって、ホッパ５−の排出
口５ａに運ばれる。ホッパー５の排出口５ａに臨むホッ
パ５−の下面には、ホヤ２回動部部１０２がビス締め、
あるいは接着剤等により一体的に固定されており、ホッ
パー５から現像装置３への現像剤１０１の通路となって
いる。

さらに、このホッパー回動部１０２の下面には、クツシ
ョン部材１０３が接着されており、ホッパー５が１画像
形成位置に装着されている時には、常に一定の弾性変形
状態に保たれ、現像剤の飛散防止の役目を桐っている。

このクツション部材１０３の下面には、すなわち現像装
置３と面する側には、プラスチック部材１０４が貼着さ
れている。

そして、ホッパー５の底面に孔として設けられる現像剤
の排出口５ａ、ホッパー回動部１０２、クツション部材
１０３及びプラスチック部材１０４には、それぞれ、は
ぼその中央部にて、孔１０５．１０６及び１０７が穿設
されており、回動部１０２の孔１０５．クツション部材
１０３の孔１０６、プラスチック部材１０４の孔１０７
、さらに孔として現像装置３の上面に設けられる現像剤
受入口３ｂは、それぞれの孔の中心が一致しており、か
つ、それらの孔の大きさは、第１図の図中下方にいくに
したがって、少しづつ大きくなるように形成されている
。これは、上方となるホッパー５の排出口５ａから下方
となる現像装置３へ落し込まれる現像剤がスムーズに落
し込まれるようにするためである。

かくして、第２図に示すように、現像剤補給時には、ホ
ッパー５は、前述した孔の中心としてポイント１０８（
このポイント１０８は、ホッパー５の排出口５ａから現
像装置３の現像剤受入口３ｂに至るまでの答礼の中心を
通るものである）を中心にして矢印Ｚ方向に回動させら
れ得る。

このように本発明の画像形成装置に用いられる現像装置
を構成して、ホッパー５から現像装置３への現像剤の受
は渡し部、すなわちホッパー５と現４Ｒ装Ｗ３とを連結
係合する連結係合部において、ホッパー５の排出口５ａ
と現像装置３の現像剤受入口３ｂとを一致させ、上記ポ
イント１０８をホッパー５の回動中心とすることにより
、この受は渡し部を常に解放状態とさせたまま、しかも
ホッパー５の排出口５ａと現像装置３の現像剤受入口３
ｂとが、常に一致しているので、従来のシャッター機構
で見られた現像剤の受渡し部におけるシャッタ一部材の
開閉動作を除外することができ、シャッター機構を用い
ていた場合に生じていた現像剤飛散を生じることなく、
ホッパー５からと現像装置３へ現像剤を補給することが
できる。

ここで、ホッパー５と現像装置３とを連結係合する手段
について、さらに述べる。

第１因及び第４図に示されるように、現像装置３はレー
ル５２ａ上に載置されており、前述したように、この現
像装置３とレール５２ａは、一体的に移動する。また、
このレール５２ａには、引掛は部材１１３が溶接あるい
はビス締め等により一体的に固定されている。

これに対し、ホッパー５は１画像形成？を置本体の前側
板に段ビス等で保持され、かつ第１図において、左右方
向にスライド可能となっているホッパーヒンジ１１５に
支持されている。このホッパー５のホッパーヒンジ１１
５への支持は、ホッパー５の上面部に設けられたホッパ
ーの突ｆｌＪ５ｂとホッパー５の下面部に設けられた前
述したホッパー回動部１０３とを、コ字状のホッパーヒ
ンジ１１５に嵌合するように取り付けることにより成さ
れており、しかも、ホッパー５は、中心軸１１４（第２
図に示すポイント１０８に対応する）を回動中心として
、回動するようにされている。

そして、レール５２ａから突設された引掛は部材１１３
に、ホッパーヒンジ１１５から延設されている切り起し
部１１６が嵌合されている。この嵌合位置は、上記した
ように、ホッパーヒンジ１１５に支持されたホッパー５
の現像剤用排出口５ａの中心とレール５２ａに支持され
た現像装置３の現像剤受入口３ｂの中心とが一致するよ
うになっている。

なお、前述したように、現像装置３が矢印Ｙ方向に退避
する場合には、レール５２ａは現像装置３と一体となっ
て動く、かくして、ホッパーヒンジ１１５とレール５２
ａは以上のような構成となっているので、ホッパー５も
同様に退避し、現像装置１３とホッパー５の現像側受は
渡し部の関係は、上記したように、常に変わることがな
く、現像装置が画像形成位置あるいは非画像形成位置に
あろうとも、現像剤の受は渡し部は常に解放された状態
にあり、現像剤飛散の恐れはない。

なお、本発明のホッパー５と現像装置３を連結係合する
手段については、上記実施例のようなホッパーヒンジ１
１５とレール５２ａを用いたものに限定されるものでは
なく、本発明の目的を達成するための手段であればいか
なる方法でも良いことはいうまでもない。

また、画像形成装置本体には、前記したように、複数個
の現像装置を有しているので１画像形成に寄与していな
い現像装置は、第１図に示されている矢印Ｙの方向へ感
光ドラム２から離間する方向に移動させられている。

ここで、上記現像装置の感光ドラムに対する移動のメカ
ニズムについて、第４図を参照して簡単に説明する。

まず始めに、第４図を参照すると、現像装置の部分が示
されており、現像装置３，４の後端部、すなわち感光ド
ラム２から離れた側に配設されたカム５０ａ、５０ｂが
回転すると、これらのカム５０ａ、５０ｂが現像装置３
，４をかかえているレール５２ａ、５２ｂに取り付けら
れている板バネ５１ａ、５１ｂと係合し、これらのレー
ル５２ａ、５２ｂを介して、レールと現像装置を感光ド
ラム２の方向へ移動させて、感光ドラム２と現像装置３
，４の現像スリーブ３ａ、４ａを近接させる。これらの
２つの現像装置３，４は、二つ一緒に感光ドラム２に近
接することがないように、−方の現像装置が感光ドラム
２に近接すると、他方の現像装置が感光ドラム２から離
間するように制御される。

現像装置を感光ドラム２に近接させた近接位置から、さ
らにカム５０ａ、５０ｂが回転すると。

カム５０ａ、５０ｂは、現像装置３，４をかかえている
レール５２ａ、５２ｂの板バネ５１ａ、５１ｂから逃げ
るようになり、その結果、レール５２ａ、５２ｂに取り
付けられて付勢されているバネ１８ａ、１８ｂ及びバネ
１９ａ、１９ｂの弾性力により現像装置は感光ドラム２
から離間されることになる。

次に、上記したようなカム機構により現像装置を感光ド
ラムへ、バネ力に抗して強制的に移動させるために、カ
ムを回転駆動させるための駆動手段を、第５図を参照し
て説明する。

この第５図に示されるカムの駆動手段は、それぞれのカ
ムに対してバネクラッチが備えられ、このバネクラッチ
は、入力ギア５３に伝達されてきた回転をコイルバネ５
４を介して従動側ドラム５５に伝達するものである。こ
こで、コイルバネ５４には、フックが設けられて、この
フックは、制御環５６の一端に係合されている。制御環
５６には、ソレノイド４０によって制御されるレバー５
８と係合するためのツメ５７ａ、５７ｂが設けられてお
り、このツメ５７ａ、５７ｂがレバー５８によって押さ
れている時は、トルクは伝達されない、しかし、レバー
５８がツメ５７ａ、５７ｂから離れると、バネ５４が入
力ギア５３のドラム表面をしめつけ、入力側の回転を従
動側へ伝達するのである。そして、従動側ドラム５５に
伝達された回転は従動側ドラム５５と一体になって回転
するカム軸５９へ伝えられ、その結果、カムを回転させ
るものである。

なお、上記したカム５０ａ、５０ｂは、現像装置３．４
を感光ドラム２に対して、近接させる位置と離間させる
位置の２ケ所で停止しなくてはならない、そのため、こ
れらの位置を規定するための規定部材となるツメ５７ａ
、５７ｂが制御環５６の周囲上にて、１８０度反対何の
２ケ所に設けられ、ソレノイド４０がオンになると、制
御環５６の周囲に設けられた一方のツメにレバー５８が
係合し、ソレノイド４０がオフになると、他方のツメに
レバー５８が係合するように制御されている。ここでは
、ソレノイド４０がオンになると、レバー５８は、ツメ
５７ａと係合し、ソレノイド４０がオフになると、レバ
ー５８は、ツメ５７ｂと係合可能になるようにされてい
るものである。

先１立差］ 以上説明してきたように、本発明の画像形成装置によれ
ば、現像剤を収容するホッパーから現像装置に現像剤を
補給する際、ホッパーの現像剤用排出口の中心と、現像
装置の現像剤受入口の中心を一致させ、その中心点をホ
ッパーの回動中心とし、かつ現像装置が画像形成位置と
非画像形成位置とを移動する時には、ホッパーと現像装
置を一体に連動させて、常に、ホッパーの中心と現像装
置の現像剤受入口の中心とを一致させるようにしたので
、現像剤の受渡し部を常に解放状態とすることができ、
したがって、従来のシャッター機構のような、シャッタ
一部材の開閉動作を省くことができ、ユーザーが非常に
不快感を感じる現像剤飛散を完全に押えることができ、
かつ上記した余分なシャッター機構を排除することによ
り、低コスト化を実現できる等多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による画像形成装置に用いられる現像
装置部分の要部断面正面図である。 第２図は、第１図に示される現像装置部分の部分平面図
である。 第３図は、本発明による画像形成装置の一実施例の断面
説明図である。 第４図は、第３図に示される画像形成装置に用いられる
現像装置部分の概略断面説明図である。 第５図は、現像装置を感光ドラムに対し移動させるため
にカムを駆動させるための駆動手段の断面説明図である
。 第６図は、従来の画像形成装置に用し１られる現像装置
部分の要部平面図である。 第７図は、従来の画像形成装置に用し１られる現像装置
部分の要部正面図である。 第８図は、第６図に示す現像装置部分のホラＡ−から現
像装置へ現像剤を供給する現像剤供給部の作用説明図で
ある。 ５９：カム軸 １０２：ホッパー回動部 １０３：クツション部材 １０４ニブラスチツク部材 １０５．１０６．１０７：孔 ２：感光ドラム ３．４：現像装置 ３ａ：現像剤受入口 ５：ホッパー ５ａ：排出口 ５０ａ、５ｏｂ：カム ５２ａ、５２ｂ：レール ５４：バネ ５６：制御環 ５７ａ、５７ｂ：ツメ ５８：レバー 第３図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定のプロセスを介して像担持体上に形成される潜
   像を現像する複数個の現像装置を有し、前記複数個の現
   像装置のうちの一つが、前記像担持体上の潜像を現像す
   る画像形成位置にあるときには、他の現像装置を現像動
   作させない非画像形成位置に維持する制御手段を備える
   と共に、前記他の現像装置の画像形成位置と非画像形成
   位置との間の移動の障害とならない位置に設けられた前
   記一つの現像装置用の現像剤収容装置を備える画像形成
   装置において、 前記複数側の現像装置のうちの一つと前記現像剤収容装
   置とを連結係合する連結係合手段を設けたことを特徴と
   する画像形成装置。