JPH03231265A - 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】 の［ 本発明は、カラー電子写真複写機、コンピュータのプリ
ンター　ファクシミリの出力部のような電子写真式或は
静電記録式の種々の画像形成装置に関するものであり、
特に斯る画像形成装置において潜像を顕像化するために
使用される現像装置にトナーを補給するためのトナー補
給装置に特徴を有する。

【え二孜Ｉ カラー電子写真複写機などにおいては、未だ解決又は改
良されるべき問題が種々あるが、その中の１つには、潜
像担持体、即ち、感光ドラム上に形成された各色対応の
静電潜像をトナーを用いて顕像化する現像装置において
、トナーを如何なる手段で各色別の現像ユニットに補給
するかという問題がある。

従来、カラー電子写真複写機用の現像装置として種々の
手段が提案されているが、大別すると２つの形態に分け
られる。その一つは、感光ドラムの周辺に沿って各色別
のトナーを収容した複数の現像ユニットを並列配置した
構成のものである。この形態の現像装置では、感光ドラ
ムの周辺に沿って現像ユニットを並列配置するために、
現像装置のために必要な円周長を感光ドラムに与えなけ
ればならないから、必然的に感光ドラムの大型化がさけ
られない。これは電子写真複写機等の小型化の目標に反
することになる。又、感光ドラム上への各色の潜像形成
位置は一定であるが、各色の現像位置は、各現像ユニッ
トの位置となり、従って、各色の潜像が現像されるまで
の時間が相違し、潜像の時間減衰の影響が現像に及ぶか
ら、これを補正する必要がある。このような補正は技術
的に簡単ではな（、制御系を大幅に複雑化する。

現像装置の他の形態は、本発明が対象とするところのも
のであって、潜像担持体、即ち、感光ドラムに隣接して
搬送手段、例えば往復移動台を設け、この移動台上に複
数の現像ユニットを配置した往復移動式現像装置である
。

このような往復移動式現像装置においては、所望する色
の現像ユニットのみを感光ドラム上の潜像に対向させて
現像を行なわせるものであるから、感光ドラムの小型化
、延いてはカラー電子写真複写機などの様器の小型化の
上で有利であり、又、各色の潜像から現像までの時間が
一定（１つの現像位置で現像）であるから、潜像の時間
減衰の補正を必要としない点で基本的に（！れている。

が　　しよ　とする しかしながら、磁性粉であるキャリアとトナーとからな
る２成分現像剤を使用してマグネットブラシ法により現
像する現像装置などでは、各現像ユニット内のトナーが
所定濃度以下になった時、上記現像ユニットに対してト
ナーを補給する必要がある。このため、各現像ユニット
に、トナーとキャリアを収容する現像室と、補給用トナ
ーを収容するトナー室とを分けて設けることがなされて
いる。しかし、補給用トナー量を配慮して、相当大きな
トナー室を構成すると、当然、各現像ユニット、延いて
は現像装置全体の大型化を免れ得ない。従って、搬送手
段は、上記現像ユニットを現像位置へ、又現像位置から
移動する時、大きな慣′性モーメントを受けることにな
る。

このため、搬送手段を大型化しなければならないだけで
なく、上記現像ユニットの移動を高速化するのが難しく
なる。

このため、上記トナー、室をできるだけ小型化し、トナ
ー室へは、カートリッジ方式の、トナー補給器を用いて
、随時、補給する方式も採用されているが、大量枚数の
複写が要求される場合などには、現像装置を頻繁に停止
し、又、トナー補給位置へ各現像ユニットを移動してト
ナー補給器によるトナー補給を行なわなければならない
。これはオペレータにとって極めて面倒なことであり、
全体として複写速度を著しく低減する原因となる。

又、現像ユニットに対してトナー補給器を着脱する構造
のために、密閉度が低く、搬送手段の動作、停止の時の
振動、衝撃等でトナー又は現像剤が現像ユニットから機
器内へ飛散し、周囲を汚損し、或は各現像ユニット内の
現像剤の混色をもたらす等の問題がある。

この問題を解決するために、移動する現像装置と分離し
て各色トナーを収容したトナー収納部（ホッパ）を備え
たトナー補給装置が提案されている。このようなトナー
補給装置を有することにより現像装置は小型化、小重量
化が可能となり、大容量のトナーの収納及び補給が可能
となる。

しかしながら、このようなトナー補給装置においては、
トナー補給装置から現像装置へのトナー受渡し部がトナ
ー補給位置以外では切り離されるために、トナー補給装
置のトナー補給口にシャッタ機構を設け、トナー補給口
からのトナーの漏れ及び飛散を防止することも提案され
ているが、十分に満足し得るものではない。又、シャッ
タ機構自体、密封性をもたせるために、更には、より信
頼性を上げるためにその構成が極めて複雑となり、製造
コストが大となるといった問題があった。

従って１本発明の目的は、現像ユニットを小さくし、延
いては現像装置全体を小型化し且つ大容量のトナーを保
持することができ大量枚数の画像形成を連続的に可能と
するトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供するこ
とである。

又、本発明の他の目的は、現像ユニットの、延いては現
像装置全体の小型化、軽量化を図り、慣性力を小さくし
て現像装置の移動の高速制置を容易とし、更には従来必
要とされたトナー補給装置のシャッタ機構を不要とし、
安価で信頼性の高いトナー補給を行ない、それによって
トナー補給に起因したトナー飛散を防止し、高品質の画
像を得ることのできる画像形成装置を提供することであ
る。

を　　するための 上記諸口的は本発明に係る画像形成装置にて達成される
。要約すれば本発明は、潜像が形成される像担持体と、
少なくとも１つの現像ユニットを備え、選択された現像
ユニットを前記像担持体と対向した現像位置へと移動せ
しめ前記像担持体上の潜像を現像するための現像装置と
、前記現像装置に対して実質的に同定的に配置され、前
記現像ユニットにトナーを補給するためのトナー補給装
置とを備え、前記トナー補給装置から前記現像ユニット
へのトナー補給は前記トナー補給装置のトナー排出口に
前記現像ユニットのトナー受け口が一致したトナー補給
位置にて行なうようにした画像形成装置において、前記
トナー補給装置のトナー排出口と前記現像ユニットのト
ナー受け口との間に位置し、前記現像ユニットと同期し
て移動し、前記現像ユニットのトナー受け口と一致した
位置に開口を備えたトナーガイド部材を設けたことを特
徴とする画像形成装置である。

１血ｊ 次に、本発明に係る画像形成装置の一実施例を図面に基
づいて具体的に説明する。

第４図は、本発明の画像形成装置をフルカラー複写画像
を形成するための電子写真複写機に具現化した実施例を
示す。

本実施例において、静電潜像を担持する潜像担持体とし
ての感光ドラムｌは、矢印方向に回転自在に担持されて
いる。感光ドラム１の周囲にはコロナ帯電器２、露光光
学器３、現像装置４、転写系５及びクリーニング装置６
などが配置される。

又、機器の上部には、原稿読取り系７が配設されており
、原稿走査部７ａ、色分解フィルタを具備する光電素子
７ｂを有していて、上記光電素子７ｂの信号に従って、
上記光学器３は色分解静電潜像を感光ドラム１上に形成
する。

更に、現像装置４は、例えばイエロートナーを用いるイ
エロー現像ユニット４Ｙ、マゼンタトナーを用いるマゼ
ンタ現像ユニット４Ｍ、シアントナーを用いるシアン現
像ユニット４Ｃ、ブラックトナーな用いるブラック現像
ユニット４ＢＫの４つの現像ユニットを具備している。

そして、これら現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ，４８に
は、搬送手段の移動台１００の上に配設され、搬送手段
の駆動で、矢印方向に移動され、所要の現像ユニットが
上記感光ドラム１に対向した現像位置（第４図では現像
ユニット４Ｙの位置）へと移送され、該現像位置で現像
作動をなす。

一方、上記転写系５は、グリッパ５ａを有する転写ドラ
ム５ｂを具備し、又、その内側に転写用放電器５ｃを配
設したもので、上記転写ドラム５ｂに支持した転写材を
、感光ドラム１のトナー現像とは逆極性に帯電させ、そ
の転写位置において、感光ドラム１からトナー像を転写
材に転写するのである。これは各トナー別に順次、繰返
されて、転写材にフルカラー画像は形成される。上記転
写材はカセット８或いは手差し部９から供給されるので
あり、転写が終了した段階で、分離手段１０により転写
ドラム５ｂから分離され、定着部１１へ搬送されて、定
着された後、トレイ１２上に収納される。

上記現像ユニット搬送手段は、移動台１００にギヤ・ラ
ック１０１を設け、これをモータ（例えばステッピング
モータ）Ｍのビニオンに噛合させ、上記モータＭを駆動
することで上記移動台１００を動作し、所要の現像ユニ
ットを現像位置へと移送する。各現像ユニットは、その
現像位置では昇降手段（図示せず）によって、感光ドラ
ムｌの表面に接近させられ、現像作動状態となる。

尚、所要の現像ユニットが現像位置に到達する間の他の
現像ユニットは移動台１００から上昇されないので、感
光ドラム１の下を離間した状態で通過される。このため
、現像位置での現像作動は行なわれない。

第５図には、上記現像ユニット４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ及び４
８にの配置と、これに対する各トナーの収納部（ホッパ
）の配置との関係が示されている。

トナー補給装置２００は、各現像ユニットに補給すべき
色トナーを収容したイエロートナーホッパ２０１Ｙ、マ
ゼンタトナーホッパ２０１Ｍ、シアントナーホッパ２０
１Ｃ及びブラックトナホッパ２０１　Ｂ　Ｋを、上記現
像ユニットと同じ順序で、感光ドラム１の一端側に設け
た支持枠２０２に固定しである。上記支持枠２０２は装
置本体に対して実質的に固定される。

第１図を参照すると理解されるように、上記トナー補給
装置２００は、各ホッパ２０１から現像ユニット４へと
トナーを搬送する、トナー排出口３０１　　（３０１Ｙ
、３０１Ｍ、３０１　Ｃ。

３０１ＢＫ）を有したスクリューなどにより構成される
トナー搬送手段３００　（３００Ｙ。

３００Ｍ、３００Ｃ１３００８Ｋ）が用意され、又、各
現像ユニット４にはトナー受け口４００　（４００Ｙ、
４００Ｍ、４００Ｃ１４００８Ｋ）が設けられている。

前述したように、本実施例では、現像ユニット４が感光
ドラム１と対向した現像位置に到達すると昇降手段（図
示せず）により感光ドラム１方向へと押し上げられる。

第１図及び第２図では現像ユニット４Ｙが現像位置にあ
り、感光ドラム１方向へと押し上げられた状態が示され
る。

又、本実施例によれば、各現像ユニットは現像位置に配
置されると、該現像ユニットの、第１図では現像ユニッ
ト４Ｙのトナー受け口４００Ｙがトナー補給装置２００
のイエロートナー用トナー搬送手段３００Ｙのトナー排
出口３０１Ｙに一致するように構成される。即ち、本実
施例では現像位置がトナー補給位置となっている。

他の現像ユニット４Ｍ、４Ｃ１４ＢＫも現像位置に達し
たときには各現像ユニットのトナー受け口４００Ｍ、４
００Ｃ１４００８Ｋがそれぞれトナー搬送手段３００Ｍ
、３００Ｃ１３００８にのトナー排出口３０１Ｍ、３０
１Ｃ１３０１８Ｋに一致するように構成される。本実施
例にて、トナー搬送手段３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ
１３００ＢＫのトナー排出口３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０
１Ｃ１３０１ＢＫは、第１図に図示されるように、現像
ユニットの軸線方向に整列し、且つ互いに異なる位置に
位置している。

次に、第１図及び第２図を参照して、本発明に従って構
成されるトナー補給装置を説明する。

本発明によれば、現像ユニットのトナー受け口４００Ｙ
、４００Ｍ、４００Ｃ１４００ＢＫとトナー搬送手段３
００のトナー排出口３０１Ｙ、３０１Ｍ、３０１Ｃ１３
０１８にとの間に位置して、両者を連通ずるトナーガイ
ド部材３５０が配設される。このガイド部材３５０は、
上記現像ユニット４Ｙ〜４ＢＫと同期して移動するよう
に搬送手段１００に固定されている。

更に説明すると、該ガイド部材３５０は、搬送手段１０
０に固定されたトレイ状のガイド函体３５０ａと、該ガ
イド函体３５０ａの上面を閉鎖し実質ホッパー２００側
に固定された蓋体３５１とを有する。又、ガイド函体３
５０ａには、ガイド部材３５０の移動方向に沿って各色
トナーの領域を仕切る隔壁３５３が複数段けられ、各ガ
イド領域３５２Ｙ、３５２Ｍ、３５２Ｃ１３５２８Ｋを
画成している。これらガイド領域３５２Ｙ〜３５２ＢＫ
には、各現像ユニット４Ｙ〜４８にの各トナー受け口４
００Ｙ〜４００ＢＫに対応して管状の連通口３５５Ｙ、
３５５Ｍ、３５５Ｃ５３５５ＢＫが設けられており、該
連通口３５５Ｙ〜３５５８Ｋには、摺動自在にトナー受
け口４００Ｙ〜４００ＢＫが挿入しである。

一方、蓋体３５１は搬送手段１００の上方で固定的に配
置されており、該蓋体３５１を貫通して先述のトナー排
８０３０１Ｙ〜３０１ＢＫが突比し、ガイド函体３５０
ａの各ガイド領域３５２Ｙ〜３５２ＢＫに臨んでいる。

なお、ガイド函体３５０ａと蓋体３５１との密封状態を
確保するために、ガイド函体３５０ａの前後端上縁には
ゴム板又はＰＥＴシートなどのシール材３５６が取付け
てあり、また、ガイド函体３５０ａの左右両側上縁及び
隔壁３５３の上縁にはゴム板又はＰＥＴシートなどのシ
ール材３５６ａ　（第３図を参照せよ）が取付けである
。

このような構成にて、画像形成作動を行う度に、つまり
、現像作動の都度、移動台１００により選択された現像
ユニットが現像位置の直下にもたらされ、感光ドラム１
の方へと持ち上げられる。この時、該当現像ユニットに
対応するトナー受け口４００がガイド部材３５０の各ガ
イド領域の連通口３５５を介してトナー排出口３０１に
対向する。従って、このタイミングにてホッパ２０１よ
りトナー搬送手段３００を介してトナー排出口３０１へ
とトナーを送り、当該現像ユニット内に補給することが
できる。

本発明によれば、斯るトナー補給時に、トナー排出口３
０１からガイド函体３５０ａ内に漏れたトナーはそれぞ
れのガイド領域３５２内に保持され、他のガイド領域へ
と漏れることはなく、そのために他の現像ユニットに混
色されることはなく、また、外部を汚損することもない
。

なお、第１図及び第２図では、イエロー現像がなされる
段階の各現像ユニットの位置が示されており、現像ユニ
ット４Ｙが昇降手段（図示せず）にて上昇され、連通口
３５５Ｙ内でトナー受け口４００Ｙが摺動し、上昇され
ている。

又、第６図及び第７図に図示するように、各ガイド領域
３５２Ｙ〜３５２ＢＫ内でのトナーの飛散を可及的に小
さくする意味で、飛散防止板３７１をそれぞれの排出口
３０１Ｙ〜３０１ＢＫの前後に配設してもよい。この飛
散防止板３７１は、同時に、各ガイド領域３５２Ｙ〜３
５２ＢＫ内に漏れたトナー３７２を、移動台１００によ
る移動の際、掻き寄せて連通口３５５Ｙ〜３５．５　Ｂ
　Ｋを介してトナー受け口４００Ｙ〜４００ＢＫ内へ落
とし込む働きもできる。従って、飛散防止板３７１とガ
イド函体３５０ａの内底面との間にはわずかな隙間が設
けられる。

第８図〜第１０図には本発明の他の実施例が示され、本
実施例では、ガイド函体３５０ａの下側に、各現像・ユ
ニット４Ｙ〜４ＢＫのトナー受け口３５５近傍を閉空間
とするダクト３８３が設けられる。該ダクト３８３の開
口部３９０には静電フィルターなどのフィルター３８９
が配設され、該フィルターに近接して、ダクト３８３内
の空気を外方へと矢印３９１方向に吸引するファン３８
２が設けられる。

又、各ガイド領域３５２Ｙ〜３５２ＢＫには、ダクト３
８３に連通する開口３８１　（３８１Ｙ、３８１Ｍ、３
８１Ｃ１３８１ＢＫ）が、連通口３５５Ｙ〜３５５ＢＫ
の近傍に位置して設けられている。

このような構成により、ホラ）＜　２０１　Ｙ〜２０１
８Ｋから搬送手段３００Ｙ〜３００８Ｋを介してトナー
排出口３０１Ｙ〜３０１８にへとトナーを供給した時、
各ガイド領域３５２Ｙ〜３５２８Ｋに飛散したトナーは
開口３８１Ｙ〜３８１ＢＫを通ってダクト３８３へ導か
れ、フィルタ３８９にて回収される。

本実施例によると、前記シール材３５６に対する負荷が
減り、該シール材３５６は極めて簡単なものとすること
ができるか、或は不要となり、ｉｌ洩トナーの機外への
飛散を有効に防止することができる。

又、上記各実施例は、任意に組み合わせた構成にて実施
することもでき、より有効な効果を得ることができる。

１旦Ｊと肱１ 以上説明したように、本発明に係る画像形成装置は、現
像ユニットのトナー補給位置において現像ユニットのト
ナー受け口とホッパのトナー排出口とをトナーガイド部
材を介して一致させる構成としたために、トナー補給時
及び現像ユニット移動時に他の現像ユニットへのトナー
の飛散を防止し、混色を回避することができ、又、小型
の現像ユニットを使用した場合であっても、大容量の連
続した画像形成作動を長時間継続して行うことができ、
更に、現像ユニットとトナー補給装置との間のトナー搬
送手段は両者間において分離されており、そのために、
高速の現像ユニット移動を実施する際にも安価で且つ機
構の信頼性を上げることができ、これによって高速のカ
ラー画像形成装置を実現することが可能となった。又、
本発明によれば、現像ユニットの、延いては現像装置全
体の小型化、軽量化を図り、慣性力を小さくして現像装
置の移動の高速制御を容易とし、更には従来必要とされ
たトナー補給装置のシャッタ機構を不要とし、安価で信
頼性の高いトナー補給を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成されるトナー補給装置の
一実施例の平面図である。 第２図は、第１図の装置の部分断面正面図である。 第３図は、第１図の線■−■に取った断面図である。 第４図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略
構成図である。 第５図は、トナー補給装置の斜視図である。 第６図は、本発明に従って構成されるトナー補給装置の
他の実施例の平面図である。 第７図は、第６図の装置の部分断面正面図である。 第８図は、本発明に従って構成されるトナー補給装置の
更に他の実施例の平面図である。 第９図は、第８図の装置の部分断面正面図である。 第１０図は、第８図の線ｘ−ｘに取った断面図である。 ｌ：像担持体 ４：現像装置 １００：移動台 ２００：ホッパ ３００：　）ナー搬送手段 ３０１：　トナー排出口 ３５０ニガイド部材 ３５２・ガイド領域 ４００：　）ナー受け口 ００ａ 第５図 ２−人−ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）潜像が形成される像担持体と、少なくとも１つの現
   像ユニットを備え、選択された現像ユニットを前記像担
   持体と対向した現像位置へと移動せしめ前記像担持体上
   の潜像を現像するための現像装置と、前記現像装置に対
   して実質的に固定的に配置され、前記現像ユニットにト
   ナーを補給するためのトナー補給装置とを備え、前記ト
   ナー補給装置から前記現像ユニットへのトナー補給は前
   記トナー補給装置のトナー排出口に前記現像ユニットの
   トナー受け口が一致したトナー補給位置にて行なうよう
   にした画像形成装置において、前記トナー補給装置のト
   ナー排出口と前記現像ユニットのトナー受け口との間に
   位置し、前記現像ユニットと同期して移動し、前記現像
   ユニットのトナー受け口と一致した位置に開口を備えた
   トナーガイド部材を設けたことを特徴とする画像形成装
   置。