JPH0361973A - トナー供給用ホッパー装置 - 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〕 本発明はカラー画像の形成が可能な電子写真画像形成装
置の各現像基ヘトナーを供給するトナー供給用ホッパー
装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

電子写真カラー画像形成装置においてはＹ、Ｍ。

ＣまたはＢ、Ｇ、Ｒの３色トナーおよび黒のトナーの合
計４種類のトナーを使って画像形成をしている。これ等
４色の現像は勿論別々の現像器により行いそれ等各現ｇ
ｉ！器にはそれぞれ別々のトナー供給用ホッパーから随
時トナーを供給して補充していかねばならない。そして
該ホッパーはトナーを均一に撹拌してそれを供給口近傍
に設けた搬出部材によって現像器に搬送している。一般
に撹拌は撹拌ホイールによって行い、トナー搬送は供給
口に設けたスパイラル回転軸によってねじポング式に搬
出される。供給口には現像器に向かってフレキシブルな
ホースが連結されそのホースの中を前記スパイラル回転
軸に一端を接合されたスパイラル部材が通しである。そ
して、前記回転軸の回転によってトナーが搬送供給され
て行くようにしである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、これ等複数の各ホッパーの撹拌軸や供給口のスパ
イラル回転軸への駆動伝達は平歯車やチェーンホイール
で行われており、そのため各ホッパーの間隔を大きく離
したり、ホッパーや駆動軸を上下方向や左右方向にたが
い違いまたは千鳥状に配列して、供給口からのトナーの
搬送の為のホースのぶつかりや交錯を避けるようにして
いた。このため各ホッパーの占めるスペースが大きくな
り画像形成装置全体が大きくなったり駆動系統にギヤト
レーンを使う場合には歯車や伝達軸の数や種類が増え構
造も複雑になってしまう。また、各ホッパーのそれぞれ
の形状や寸法を変えてしまうことも考えられるが、これ
でもスペースが節減されるわけではなく製作費用も大き
くかさんでしまう。

本発明はこのような問題点を解消して、設置スペースが
小さく駆動伝達構造が簡単確実なしかも各ホッパーが同
形状同寸法になるようにして低コストで高性能のトナー
供給用ホッパー装置を提供することを課題目的にする。

〔課題を解決するための手段〕

この目的は、カラー画像形成用で複数の同形状の着色ト
ナー供給用ホッパーを該各ポツパーの同一基準線が同方
向になるように１例に配列し、該各ホッパーにトナー供
給搬送口と、該搬送口内に設けたスパイラル回転軸とを
配設し、該搬送口は前記基準線とはＯ０近傍以外の角度
を有することを特徴とするトナー供給用ホッパー装置に
よって達成される。

〔実施例〕

本発明の１実施例の組みこまれた画像形成装置を第１図
ないし第４図に示す。

第１図および第２図は本発明のトナー供給用ホッパー装
置が組みこまれた電子写真画像形成装置の構成を示した
側断面図であり、第１図はまた、本実施例の平面図であ
る第３図のｘ−ｘ’断面図をも表すものである。

図においてｌＯはドラム状の像担持体すなわち感光体ド
ラムで第２図では時計方向に第１図では反時計方向に駆
動回転される。２０は前記感光体ドラム１０周面の感光
体に電荷を印加する帯電極、３０は露光光学系たるレー
ザ書込み系ユニットである。

レーザ書込み信号が前記レーザ書込み系ユニット３０に
入力されると、該レーザ書込み系ユニット３０において
は、半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザビー
ムは駆動モータ３１により回転されるポリゴンミラー３
２により回転走査され、ｆθレンズ３３を経て３枚のミ
ラー３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃにより光路を曲げられて、
予め前記帯電極２０によって電荷を印加された感光体ド
ラムｌＯの周面上に投射される。

一方では走査が開始されるとレーザビームはインデック
スセンサによって検知され、第１の色信号によるレーザ
ビームの変調が開始され、変調されたレーザビームが前
記感光体ドラムｌＯの周面上を走査する。従ってレーザ
ビームによる主走査と感光体ドラムｌＯの回転による副
走査により感光体ドラム１０周面上に第１の色に対する
潜像が形成されて行く。この潜像は第１の色として例え
ばイエローの現像剤を収容する現像手段により現像され
て感光体ドラム１０周面にイエローのトナー像が形成さ
れる。得られたトナー像は感光体ドラム１０周面に保持
されたまま感光体ドラムＩＯの周面より引き離されてい
るクリーニング手段の下を通過し、次のコピーサイクル
に入る。

すなわち、前記感光体ドラム１０は前記帯電極２０によ
り再び帯電され、次いで信号処理部から出力された第２
の色信号が前記書込み系ユニット３０に入力され、前述
した第１の色信号の場合と同様にして感光体ドラム１０
周面への第２の色信号による書込みが行われ潜像が形成
される。潜像は第２の色として例えばマゼンタの現像剤
を収容する現像手段によって現像される。

このマゼンタのトナー像はすでに形成されている前述の
イエローのトナー像の上に重ねて形成される。

このようにして得られたトナー像は感光体ドラム１０周
面に保持されｔ；まま感光体ドラム１０の周面より引き
離されているクリーニング手段の下を通過し、次のコピ
ーサイクルに入る。

同様にして、感光体ドラム１０上には第３の色信号によ
る書込みが行われ潜像が形成される。この潜像は第３の
色として例えばシアンの現像剤を収容する現像手段によ
って現像される。このシアンのトナー像は前述のイエロ
ー　マゼンタのトナー像の上に重ねて形成される。

以上、３色のトナーによってカラーのトナー像が感光体
ドラム１０上に形成されるが、同様にして黒色のトナー
像をも更に重ねることによって、高画質のカラー画像が
得られることとなる。

６１１Ａ、６１１Ｂ、６１１Ｃ，６１１Ｄは上記の現像
を行うそれぞれイエロー　マゼンタ、シアン、黒色の各
現像剤を収容した現像手段たる現像器である。

前記各現像器は現像器６１１Ａの例に示すように、感光
体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を置いて対峙する
内側に固定した磁極を有する現像ローラ（現像スリーブ
）６１２と、互に逆方向への搬送力をもつ一対の撹拌ロ
ーラ６１４と６１５を備えていて、該撹拌ローラ６１４
と６１５との混合作用によって現像剤は、トナーとキャ
リアの成分が均一化された上で前記の回転する現像ロー
ラ（現像スリーブ）６１２周面へと供給される。

現像剤を担持した各現像器の現像ローラ（現像スリーブ
）には直流あるいはさらに交流のバイアスが印加され、
２戊分現像剤により非接触の反転現像が行われるように
なっている。

このような感光体ドラム１０とその周縁部に設けられた
帯電極２０による帯電と各色別のレーザ書込み系ユニッ
ト３０による露光および現像器６１１Ａ、６１１Ｂ、６
１１Ｇ、６１１Ｄによる現像処理は各色毎に従って４回
行われることによって感光体ドラム１０の周面上には重
ね合わせによってカラーのトナー画像が形成される。

６１および６２はそれぞれ常時回転状態にある第１給祇
ローラと第２給紙ローラまた７１および７２はそれぞれ
円弧状および直線状をなした各給紙ガイドである。

給紙カセットより１枚ずつ搬出された記録紙は、第１給
紙ローラ６１により給紙ガイド７１に沿って送られてＵ
ターンすなわち上下反転したあと前記給紙ガイド７２の
搬送路を速切る給紙シャッタＳの立上り部に当接して一
旦停止する。この場合前記第２給紙ローラ６２は停止状
態にある記録紙を面上をスリップして回転を続ける。

トナー像を有した感光体ドラムｌｏの回転にタイミング
を合わせて前記給紙シャッタＳが下方に退避すると記録
紙は前記第２給紙ローラ６２の摩擦力によって感光体ド
ラム１０の周速に同期して転写部へと給送される。

８０は回動自在な転写ローラで、電圧が印加され帯電状
態とされていて、感光体ドラムＩＯの局面との接点にお
いて搬送ベルト８０Ｂを介してトナー画像を記録紙側に
転写する転写部を構成する。なお前記転写ローラ８０は
反時計方向に回転する駆動ローラ８０Ａとの間に搬送ベ
ルト８０Ｂを張架していて該搬送ベルト８０Ｂによって
記録紙を搬送しつつ転写を行う。なお８０Ｃは搬送ベル
ト８０Ｂの表面をクリーニングするクリーニング手段で
ある。

９０は前帯電極でクリーニング装置１１００の上流に位
置し、トナー画像を記録紙に転写した感光体ドラム１０
周面上の残留トナーを除去し易い状態に帯電する。

１００はクリーニング装置、１１０および１２０は該ク
リーニング装ｍ１ｏｏのクリーニング手段たる導電性毛
ブラシおよび導電性の回収ローラ、さらに１３０は前記
クリーニング手段によって回収したトナーを収容する廃
トナー回収部である。

前帯電極９０を通過した感光体ドラム１０は、制御部よ
りの信号により摺接状態とされた前記導電性毛ブラン１
１０によって残留トナーを除去され、さらに該導電性ブ
ラシ１１０に付着した残留トナーは前記の導電性の回収
ローラ１２０に吸着されたあと前記廃トナー回収部１３
０へと送られる。

前記廃トナー回収部１３０には廃トナー送り棒１３１と
変形可能なトナー回収袋１３２が設けられていて、前記
回収ローラ１２０によって送られた残留トナーすなわち
廃トナーは前記廃トナー送り棒１３１を介して袋部材１
３２の中に収容される。

かくして周面上をクリーニングされた感光体ドラム１０
は再び前記帯電器２０によって帯電されて新たな画像の
形成に移り同時に前記導電性毛ブラシ１１０は摺擦状態
を解除される。

一方、転写部においてトナー画像の転写を受けた記録紙
は、感光体ドラム１０の周面から分離して定着装置６０
に給送される。６３は定着用熱ローラ対、６４は排紙ロ
ーラ対であって、前記熱ローラ対６３によってトナーを
溶融固着した記録紙は前記排紙ローラ対６４により定着
装置より排出される。

７３および７４は前記排紙ローラ対６４によって排出さ
れる記録紙を装置本体の上部に導＜Ｉ；めの排紙ガイド
であって記録紙は、排紙用の搬送ローラ６５゜６６およ
び６７のリレーによって画像面を下向にした状態でトレ
イ７５の上に排出、積層される。

次に現像装置６００の１ｉＩＦ戒について説明する。

前述のように該装置６００はＹ（イエロー）の現像剤を
収容する現像器６１１Ａ、　Ｍ　（マゼンタ）の現像剤
を収容する現像器６１１Ｂ、　Ｃ（シアン）の現像剤を
収容する現像器６１１Ｃ及びＢＬ（ブラック）の現像剤
を収容する現像器６１１０より戒り立つ。そして、前記
Ｙ、Ｍ％Ｃの各現像器は１つのカートリッジの枠体６０
２に収納されてカラー現像器を形成してガイドレール７
１３Ａ、７１３Ｂにガイドされて画像形成装置１の基台
部８００の上部に形成されるクラムシェル開閉部７００
の７レーム７０１に設けられた出入窓７１３から着脱可
能にセットされるようにしである。一方、黒の現像剤収
容現像器６１１Ｄはガイドレール７１３Ｃに沿って出入
窓７１３から、前記開閉部７００に独立に着脱可能にセ
ットされる。

前記４つの各現像器の構成は同じであるので６１１Ａに
ついてその構成を説明する。現像器の容器６０３の内部
には前述の現像ローラ（現像スリーブ）６１２、撹拌ロ
ーラ６１４．６１５が収容され、現像ローラ６１２の両
端には該ローラ６１２の外径より一定量大きな外径部６
１３が同じに設けられている。また、該容器６０３の右
方には前記各ローラへの駆動伝達用ギヤトレーン６３０
が設けられ、該容器６０３の左方にはトナー受入口６２
１があけられている。

そして、該容器６０３に設けられたレール６１９に沿っ
て前記受入口６２１を塞ごうとするように、ばね６１８
とガイドビン６１６によって付勢されている口開閉部材
６１８が設けられている。

そして、該容器はばね６２５（これは板ばねであっても
つる巻きばねであってもよい。）によって現像器６１１
Ａが現像ローラ６１２の両端外径部６１３で感光体１０
の図面に圧接するようにしである。これより、現像ロー
ラ６１２と感光体ドラム１０との隙間が、磁気ブラシを
形成するに最適な間隔が保てるようにしである。

次に、トナー供給用ホッパー装置ｔ　２００とトナー補
給装置２５０とについて説明する。

該ホッパー装置２００は、第２図及び第３図に示すよう
に、タラムシエル開閉部７００のフレーム７０１にトナ
ーのＹ　、Ｍ　、Ｃ、Ｂ　Ｌの各色別に同形の容器であ
るホッパー２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｇ、２０！Ｄが
１列に配列されている。そして、駆動モータ２０５によ
ってヘリカルギヤ２０５Ａ、２０６．２０７および２０
８Ａを介して前記各トナー容器（ホッパー’）２０１Ａ
　、　２０１　Ｂ　、　２０１ｃ　、　２０１Ｄの撹拌
軸及びスパイラル回転軸２０８が回転可能にされる。ス
パイラル回転軸２０８は前記ホッパー装置２００の供給
搬送口２０９の近傍に設けられ、該搬送口には２７２Ａ
、２７２Ｂ、２７２Ｃ，２７２Ｄで表わされる各ホース
の１端が接続され、そのホースの中には、前記スパイラ
ル回転軸２０８に接続されたフレキシブルなスパイラル
部材２７１が設けられ前記スパイラル回転軸２０８の回
転により該部材２７１には自在に該軸の回ここで、前記
ヘリカルギヤによる歯車列でへりカルギヤ２０５Ａ　、
　２０６　、２０７のお互いの噛み合いははすば歯車同
士の嗜み合いで各歯車の回転軸は互いに平行である。し
かしヘリカルギヤ２０７と２ｏ８Ａトの噛み合いはねじ
歯車としての機能を発揮し、両歯車の回転軸はお互いに
ヘリカルアングルのねじれ方向が正か負によって該角度
を加算か減算した所定の角度をなしている。従って、ス
パイラル回転軸や供給搬送口の方向は第３図に示すよう
に直線状に１列に接近して配設された各ホッパー容器２
０１Ａ。

２０１Ｂ、２０１Ｃ，２０１Ｄの直線ラインに対して前
記所定の角度をもって配列されお互いに重なり合ってい
ない。したがって同形状同寸法の各ホッパー容器２０１
Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ，２０１０がびっしり同一平面
上に並べられていてもその供給口はお互いに干渉される
ことなく目的のｌ・ナー補給装置や現像器の方向に向が
って配置されることになる。そして非常にコンパクトに
トナー供給用の複数のホッパーを収納することが可能に
なる。

２５０の各色トナー別の分配容器２５１への導入パイプ
２５９・＼接続されている。該容器２５１にはトナー補
給口２５７があけられている。該容器２５１にはレール
２５４が設けられ該レール２５４上をスライドする口開
閉部材２５８が設けられ、該容器２５１の底部の延長部
２５１Ａｌ：設けられたビン２５２及びばね２５５によ
って前記口開閉部材２５８は常に右方に付勢されている
。そして、通常は前記補給口２５７は前記口開閉部材２
５８によって閉じて塞がれている。

そして、このトナー補給装置の各分配容器２５１の底部
延長部２５１Ａは、タラムシエル開閉部７００のフレー
ム７０１に設けられた長孔７０８．７０９に嵌合するビ
ン２６６．２６７及び２６４が植えられ、かつ、該長孔
方向にスライド可能にしたプレート２６１の折り曲げ部
２６２と結合して固定されている。

一方、タラムシエル開閉部７００のフレーム７０１は基
台部８００のフレーム８０１に設けられた軸受部８０２
に嵌合する回転支軸７０２によって開閉動作が可能にな
る。

また、ビン嵌合溝７０３Ａ、７０３Ｂ、７０３Ｇ、７０
３Ｄをもつカムレバー７０３が、タラムシエル開閉部７
００の７レーム７０１に固定したビン７０４　、７０５
前記プレート２６１に固定したビン２６６及び基台部８
ｏｏのフレーム８ｏｌに固定したビン８０５と嵌合して
設けられている。

タラムシエル開閉部７００を第１図の側面図に示す状態
から、第４図の斜視図に示す状態に開かせるとカムレバ
ー７０３は図に示す状態に位置を変え、それによってビ
ン２６６．２６７及び２６４が長孔７０８，７６９を移
動し、それ等のビンが植えられたプレート２６１が左方
へ移動してしまう。

このようにして、プレート２６１の折り曲げ部２６２に
底部延長部２５２Ａで止められたトナー補給部の分配容
器２５２も左方に移動することができる。これによって
、該容器２５２は現像器の容器６０３がら接触結合が離
れるとともに口ｙｌＪ閉部材２５８が、そのばね２５５
の付勢力によって補給孔２５７を閉じ分配容器２５１か
らのトナーのこぼれを防止できるようになる。

一方、現像器６００の容器６０３のトナー受入口６２１
も口開閉部材６１８がばね６１７の付勢力にょってレー
ル６１Ｑ上をスライドして塞がれる。そして、現像器６
００の容器６０３内のトナーのこぼれも防止される。

このようにして、クラムシェル開閉ｇ　７００が開いて
いるときトナー供給部２５０は後方に下がるとともにト
ナー補給口２５７を閉じ、現像器６００の容器６０３の
トナー受入口６２１も閉じて、トナーこぼれは自動的に
完全に防止される。

そして、このようにクラムシェル開閉部７００が開いて
いるとき、Ｙ　、Ｍ　、Ｃの３色の現像器からなるカー
トリッジを１つのカートリッジにして一体的にユニット
としてタラムシエルの出入窓７１３がらガイドレール７
１３Ａ、７１３Ｂにガイドさせて容易に着脱が可能にな
る。

また、黒のトナー用の現像器６１１Ｄもｌっのカートリ
ッジとして独立にクラムシェル開閉部の７レーム７０１
の出入窓７１３のガイドレール７１３Ｃにガイドさせて
容易に着脱を可能にする。

まｔ；、クリーナｉｏｏ、帯電器２０．前帯電極９ｏ、
トナー回収部１３０などを含めた感光体ドラム用カート
リッジ５００も第４図の斜視図に示すようにタラムシエ
ル開閉部を開いた状態にしたときにガイドレール導入部
７１２Ａ８よびガイドレール７１２に沿って、該カート
リッジ５００の両サイドの案内部５１０Ａ、５１０Ｂを
案内させてスライドさせることにより着脱を容易にさせ
、ドラム中心ビン１１が両サイドのフレームの案内７１
１に沿って所定位置におさまるようにセットすることが
できる。

また、カートリッジの脚部５０３及び５０４はタラムシ
エル開閉部７００から該カートリッジ５００を引き出し
て任意の台上に置いたとき点検清掃等が容易に行われ扱
い易くするためのものである。

このようにして、クラムシェル開閉部の開いてるときに
各カートリッジを着脱させ保全点検が容易になり、また
、新規のものに交換することも楽々とできるようになる
。また、カートリッジを３つにわけたことにより、各色
のトナーの順序を間違えた装填をしたりすることもなく
なる。このことは特にフルカラー画像ばかりでなく、多
色カラーとして使う場合には有用な機能である。更に、
感光体ドラムを包含するドラムカートリッジと現像カー
トリッジとをお互いに直交するように着脱することによ
り、平行装填よりも装填組立て操作が安全確実なものと
なった。特に、感光体カートリッジの着脱を現像器カー
トリッジの着脱よりも先行させるようにする方が、その
逆で行うよりも構造が更に簡単になる。逆の順序で行う
場合は現像器を着脱する途中感光体表面に傷がつかない
ように現像ローラその他が逃げた形を構成させる必要が
あるからである。これは、それ程構造が複雑になるもの
ではないが、このような処置を構する必要のないやり方
の方が望ましい。

尚、カラーの各現像器を１つのカートリッジに入れ黒の
カートリッジを別の１つのカートリッジに入れて使用頻
度別に交換時期を考慮することを可能にしたが、多色カ
ラー画像形成装置として使うときには、ユーザの使い方
によって特定の色を使う頻度が高くなるときがあるが、
このときは、その色の現像器を特別に早く交換するよう
にカートリッジの中に子供のカートリッジを構成するよ
うにすることも可能である。

〔発明の効果〕

本発明により複数のトナー供給用ホッパー装置は同一形
状同一寸法のものを同一平面上に１列に近接して配列す
ることが可能になった。そして画像形成装置内部に占め
るトナー供給用ホッパー装置のスペースを従来にくらべ
て格段に小さくすることが可能になった。また、このた
めに駆動装置の構成部材を増加させたり複雑化すること
もなく、その上、平歯車にかえてヘリカルギヤを用いて
いるので騒音もなく平滑な静かな作動が得られるように
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の１実施例の組みこまれた画
像形成装置の左側断面図及び右側断面図である。 第３図は本発明の１実施例の組みこまれた画像形成装置
の平面図である。 第４図は本発明の１実施例の組みこまれた画像形成装置
のタラムシエル開放時の斜視図である。 １０・・・感光体ドラム　　１１・・・ドラム中心ビン
２０・・・帯電装置 ３０・・・レーザ書き込み系ユニット ６０・・・定着器　　　　　８０・・・転写ローラ９０
・・・前帯電器　　　　ｌＯＯ・・・クリーニング装置
＋３０・・・トナー回収部 ２００・・・トナー供給用ホッパー装置２０１Ａ、２０
１Ｂ、２０１Ｇ、２０１Ｄ・・・ホッパ２０５・・・駆
動モータ ２０５Ａ、２０６，２０７．２０８Ａ・・・へりカルギ
ヤ２０８・・・スパイラル回転軸 ２５０・・・トナー補給装置 ２５１・・・分配容器　　　２５１Ａ・・・延長部２５
２．２６４，２６６．２６７・・・ビン２５５．６１７
．６２５・・・ばね ２５４・・・レール ２５７・・・トナー補給口　　２５８．６１８・・・口
開閉部材２５９・・・導入バイブ　　２６１・・・プレ
ート２６２・・・折り曲げ部　　２７１・・・スパイラ
ル部材２７２Ａ　、　２７２Ｂ　、　２７２Ｇ　、　２
７２Ｄ・・・ホース５００・・・感光体ドラム用カート
リッジ５０３、．５０４・・・脚部　　　５１０Ａ、５
１０Ｂ・・・案内部６００・・・現像器　　　　６０２
・・・枠体６０３・・・容器 ６１１Ａ・・・Ｙ現像剤収容現像器 ６１１Ｂ・・・Ｍ現像剤収容現像器 ６１１Ｃ・・・Ｃ現像剤収容現像器 ６１１Ｄ・・・黒現像剤収容現像器 ６１２・・・現像ローラ（現像スリーブ）６１３・・・
外径部　　　　６１４，６１５・・・撹拌ローラ６１６
・・・ガイドビン　　　６２１・・・トナー受入ロア０
０・・・タラムシエル開閉部 ７０１．８０１・・・フレーム　７０２・・・回転支軸
７０３・・・カムレバー ７０３Ａ、７０３Ｂ、７０３Ｃ，７０３Ｄ・・・ビン嵌
合溝７０４．７０５・・・ビン　　　７０８．７０９・
・・長孔７！２．７１３Ａ、７１３Ｂ、７１３Ｇ・・・
ガイドレール７１２Ａ・・・ガイドレール導入部 ７１３・・・出入窓　　　　８００・・・基台部８０２
・・・軸受部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カラー画像形成用で複数の同形状の着色トナー供給用ホ
   ッパーを該各ホッパーの同一基準線が同方向になるよう
   に１例に配列し、該各ホッパーにトナー供給搬送口と、
   該搬送口内に設けたスパイラル回転軸とを配設し、該搬
   送口は前記基準線とは０゜近傍以外の角度を有すること
   を特徴とするトナー供給用ホッパー装置。