JP3397762B2

JP3397762B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3397762B2
Application number: JP2000307312A
Authority: JP
Inventors: 誠北原; 大山　　潔; 正司須田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-06
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2003-04-21
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JP2001134063A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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い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関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した画像形成
装置では、感光体等の像担持体の表面に形成された静電
潜像を現像装置により現像して、トナー像として可視化
することを行なっている。

【０００３】従来、現像装置内のトナーが所定濃度以下
になったときには、トナー補給装置により上記現像装置
に対してトナーを補給しているが、上記トナー補給装置
に収容されるトナーが少なくなった場合は、外部よりト
ナーを上記トナー補給装置に補給しなければならない。
その補給手段は、大別すると二つの形態に分けられる。
その一つは、トナー補給のときにトナーを収容する容器
自体を交換する構成のものである。この形態のトナー補
給装置では、例えばカラー電子写真複写機において、イ
エロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラッ
クトナーの各収容容器の共通化、ひいては他機種との容
器の共通化は非常に困難となる。その結果トナー補給毎
に交換するべき上記容器の種類が増大し、コストアップ
を免がれないという問題がある。

【０００４】もう一方のトナー補給装置の形態は、本発
明が対象とするところのものであって、トナー補給装置
のトナー収容容器に外部から別の容器を用いてトナーを
補給する構成のものである。この形態のトナー補給装置
では、例えばカラー電子写真複写機において、上記各色
のトナーを外部から補給する容器の形状は、その装置の
内部の制約を受けないため共通化が可能であり、ひいて
は他機種との容器の共通化も可能となる点で有利であ
る。

【０００５】この形態のトナー補給装置は、ユーザーの
作業性を考慮して前面に形成され、トナー補給時に前に
引出す構成が一般に知られている。

【０００６】次に、別の従来例装置について説明する。
従来のカラー複写機等の画像形成装置は、３個もしくは
４個の現像装置を有しており、近年はデジタル処理によ
りＵＣＲ等ができるため、４色即ちシアン・マゼンタ・
イエローの色の３原色の他に黒を加えた４個の現像装置
をもつ装置が増えている。しかし、このように多くの色
数の現像装置に対し、それぞれの色のホッパを効率よく
装置内に納めるのは困難なため、ホッパ容量の低下させ
た小さなホッパをコンパクトに配置していた。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したカラー複写機
におけるホッパにおいては次のような問題点があった。
つまり、従来多く実施されていた現像装置が装置内で平
行または回転移動する形式においては、感光ドラムに対
する現像装置の位置が一定なため、ホッパの大きさや配
置にまだ自由度があったが、感光ドラムの周囲に移動し
ない現像装置を設けた場合は通常現像装置の前方にトナ
ーを落下補給する関係上、上方に配置された現像装置が
次に隣り合う現像装置へのトナー補給の邪魔になり易
く、また、上方に配置された現像装置へ補給するホッパ
は、高さ方向の長さがとれにくくなるため、より一層ホ
ッパの容量が低下するという問題があった。特に、カラ
ー複写機といえども、白黒複写の枚数も多くとられるた
め、必然的に黒トナーの補充回数は他の色に比較して頻
繁になる傾向があった。

【００１１】

【００１２】本発明の目的は、ホッパの配置上の制約が
あった場合でも、所定の容量を確保し、かつ簡単な操作
で、トナーの補充ができる画像形成装置を提供すること
にある。

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、潜像を担持する像担持体と、ブラックトナー、マ
ゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーをそれぞ
れ収容するブラック現像装置、マゼンタ現像装置、シア
ン現像装置、イエロー現像装置とを有し、ブラック現像
装置を他の現像装置よりも上部に配置した画像形成装置
において、上記画像形成装置の前後側板間に設けられ上
記ブラック現像装置の上方からトナーを補給するブラッ
クホッパと、上記画像形成装置の前側板と前扉間に設け
られ上記マゼンタ現像装置、シアン現像装置、イエロー
現像装置の上方からそれぞれトナーを補給するマゼンタ
ホッパ、シアンホッパ、イエローホッパとを有し、上記
マゼンタホッパ、シアンホッパ、イエローホッパへのト
ナー補充は上記前扉を開けることで上方から実行可能な
構成とし、上記ブラックホッパへのトナー補充は上記前
扉と異なる位置に設けられた扉を開けることで上方から
実行可能な構成としたことにより達成される。

【００１５】

【００１６】本発明によれば、消費量がカラートナーよ
りも多くなることに起因してブラックトナーの補充回数
がカラートナーよりも頻度が高くなっても、カラートナ
ー（マゼンタ、シアン、イエロー）補充の為の前扉の他
に、ブラックトナー補充の為の扉を別途設けているの
で、ユーザーは簡便にブラックトナーの補充を行うこと
ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を参考例
と共に添付図面に基づいて説明する。

【００１８】〈参考例１〉本発明に係る参考例１を図１ないし図４に基づいて説明
する。図１は、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参考例を示
す。

【００１９】図１に示すように、本参考例の静電潜像を
担持する像担持体としての感光ドラム２２０は、矢印方
向に回転自在に担持されている。感光ドラム２２０の周
囲にはコロナ帯電器２０２、露光光学器２０３、現像装
置２０４、転写系２０５及びクリーニング装置２０６な
どが配置される。

【００２０】また、上記機器の上部には、原稿読取り系
２０７が配設されており、原稿走査部２０７ａ、色分解
フィルタを具備する光電素子２０７ｂを有していて、上
記光学器２０３は色分解静電潜像を感光ドラム２２０上
に形成する。

【００２１】さらに現像装置２０４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２０４Ｙ、シアン
トナーを用いるシアン現像ユニット２０４Ｃ、マゼンタ
トナーを用いるマゼンタ現像ユニット２０４Ｍ、ブラッ
クトナーを用いるブラック現像ユニット２０４ＢＫの４
つの現像ユニットを具備している。

【００２２】一方、上記転写系２０５は、グリッパ２０
５ａを有する転写ドラム２０５ｂを具備し、また、その
内側に転写用放電器２０５ｃを配設したもので、上記転
写ドラム２０５ｂに支持した記録材を、感光ドラム２２
０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２２０からトナー像を記録材に転写
するものである。これは各トナー別に順次、繰返され
て、記録材にフルカラー画像が形成される。上記記録材
はカセット２０８或いは手差し部２０９から供給される
ものであり、転写が終了した段階で、分離手段２１０に
より転写ドラム２０５ｂから分離され、定着部２１１へ
搬送されて、定着された後、トレイ２１２上に収納され
る。

【００２３】図２には、上記現像ユニット２０４Ｙ，２
０４Ｃ，２０４Ｍ，２０４ＢＫの配置と、これに対する
各トナー収納部（ホッパ）の配置との関係が示されてい
る。

【００２４】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
２００Ｙ、シアントナーホッパ２００Ｃ、マゼンタトナ
ーホッパ２００Ｍ及びブラックトナーホッパ２００ＢＫ
を、上記現像ユニットと同じ順序で、感光ドラム２２０
の一端側に設けた支持枠２００ａに固定してある。上記
支持枠２００ａは、枢軸２０３で枢支されており、感光
ドラム２２０のメインテナンスの際など、上記枢軸２０
３を中心に回転してホッパを機器の外側の適当位置まで
取出すと共に、その背後の空間を開放できるようにして
あるが、実質的に現像装置２０４に対しては固定的に保
持されている。

【００２５】そして、各ホッパはトナーを外部から補給
するための補給口２０１（２０１Ｙ，２０１Ｃ，２０１
Ｍ，２０１ＢＫ）を有している。

【００２６】上記現像ユニット２０４Ｙ，２０４Ｃ，２
０４Ｍ，２０４ＢＫは各々、トナー受取口２５０（２５
０Ｙ，２５０Ｃ，２５０Ｍ，２５０ＢＫ）を介して上記
トナー補給装置２００（２００Ｙ，２００Ｃ，２００
Ｍ，２００ＢＫ）よりトナーを供給し、現像に寄与す
る。

【００２７】次に、本参考例におけるトナー補給の手法
について説明する。図３は上記フルカラー電子写真複写
機の外観図である。複写機上面には、原稿読取装置２７
１、及び複写を実行する実行部２１４と実行の状態を表
示する表示部２１５とを含む操作部２１３が形成されて
いる。該操作部２１３は枢軸２１３ａを中心に回転自在
に支持されている。

【００２８】トナー補給装置に外部からトナーを補給す
る時は、図４に図示するように、上記操作部を矢印の方
向に回転させてトナー補給装置の補給口２０１（２０１
Ｙ，２０１Ｃ，２０１Ｍ，２０１ＢＫ）を開口させる。

【００２９】そして、例えばブラックトナーを補給する
場合は、図４に図示するように、トナー容器２１６を、
補給口２０１ＢＫに接合して、トナーをブラックトナー
ホッパ２００ＢＫ内に落下させ、補給するのである。

【００３０】この時トナー補給装置２００は、固定され
た状態で、現像装置（図示せず）との連結は保持されて
いる。

【００３１】〈参考例２〉次に、図５に基づいて本発明に係る参考例２について説
明する。なお、参考例１との共通箇所には同一符号を説
明する。

【００３２】本参考例は、トナー補給装置２００の上部
のみを枢軸２１３ｂを中心に回転して開口させる構造と
したものである。図示の例ではトナー補給装置２００が
右端にあるため、操作部可動部２１３ｂは右端に形成さ
れるが、その位置はトナー補給装置２００の位置によっ
て操作部２１３の範囲のどの位置でもよい。

【００３３】また、図示の例では、実行部２１４が可動
部側に、また表示部２１５が固定部側に形成されている
が、これを逆にしてもよい。また、実行部２１４と表示
部２１５を可動部側に形成してもよい。

【００３４】〈参考例３〉次に、図６に基づいて本発明に係る参考例３について説
明する。なお、参考例１との共通箇所には同一符号を付
して説明を省略する。

【００３５】本参考例は、操作部２１３がガイド部材２
１７の上を水平に引出してトナー補給装置２００上部を
開口させる構造としたものである。図示の例では操作部
２１３全体を引出す形態をとるが、トナー補給装置２０
０の上部のみの部分を開口させる形態としてもよい。

【００３６】なお、上記参考例１〜３は、トナー補給装
置と現像装置が着離可能な構造を前提としているが、こ
れらが着離不可能な、一体の構造であってもよい。

【００３７】〈実施形態１〉次に、本発明の実施形態１を図７ないし図１０に基づい
て説明する。

【００３８】図７において３０１は原稿圧板で、原稿３
０２を原稿ガラス３０３に押しつけるものである。原稿
３０２は照明ランプ３０４にて照明され、速度ｖで移動
する第一ミラー３０５と、速度ｖ／２で移動する第二ミ
ラー３０６と、レンズ３０７とによって撮像素子３０８
に光像を結ぶ。撮像素子３０８の信号は画像処理部３０
９を経てレーザスキャナ３１０に入力される。

【００３９】複写紙３２０は給紙ローラ３２１にて最上
紙がピックアップされ、次いで下レジローラ３２２にて
送られ、下ガイド３２３を通ってレジストローラ３２４
によって適当なタイミングで転写ドラム３２８に送られ
る。転写ドラム３２８に送られた複写紙３２０は、ガイ
ド３２５を通って吸着ブラシ３２７と吸着ローラ３２６
により円筒状の樹脂フィルムで構成された図示矢印方向
に回転する転写ドラム３２８に静電的に吸着する。

【００４０】一方、画像形成ドラム３１１は図示の矢印
方向に回転し、一次帯電器３１２にて均一に帯電され
る。なお一次帯電器３１２の背面にはイオン化した空気
やオゾン等が画像形成ドラム３１１の劣化を早めないよ
うに、空気抜きのファンもしくはダクトが設けられてい
る。

【００４１】均一に帯電した画像形成ドラム３１１に対
し、レーザスキャナによってポリゴンミラー３１３、変
向ミラー３１４を経て画像書き込み部３１５の位置で画
像形成ドラム３１１上に画像が書き込まれ静電潜像が形
成される。静電潜像はマゼンタ現像装置３１６で、マゼ
ンタ色のトナーにて顕像化され、転写ドラムに吸着して
いる複写紙に対し転写ブラシ３２９によって転写され
る。同様な工程によって、シアン現像装置３１７、イエ
ロー現像装置３１８、ブラック現像装置３１９、による
計４色のトナーを同一の複写紙上に転写する。次いで外
除電器３３１、内ブラシ３３０にて、転写ドラム３２
８、複写紙３２０の除電を行い、押し上げローラ３３２
にて転写ドラムの樹脂フィルムを押し上げるとともに、
分離爪３３３を樹脂フィルムに押しつけて静電的に吸着
している複写紙を剥離する。

【００４２】次いで複写紙はローラ３３５に懸架された
搬送ベルト３３４にて入り口ガイド３３６に送られる。
搬送ベルト３３４内には、該搬送ベルト３３４による複
写紙の搬送を安定させる目的で吸引ファン３３７が配設
されており、該吸引ファン３３７によって搬送ベルトの
背面からエアーを引いている。このように搬送された複
写紙は定着ローラ３３８と圧着ローラ３３９の圧接部に
進入し、該圧接部にてトナーを複写紙上に定着した後、
排紙ガイド３４０を通って排紙ローラ３４１によりトレ
イ３４２上に排出される。

【００４３】以上のような本実施形態装置において、最
上部の現像装置３１９は一成分絶縁性トナーによるジャ
ンピング現像を行う現像装置であり、現像装置に対して
感光ドラムの母線方向に均一に落下補給を行うホッパ形
式のトナー補給装置を有している。この箇所に黒の現像
を行う現像装置を配することは、大容量のホッパ４０３
を現像装置３１９の上部に配置することが可能である点
からも有利である。ジャンピング現像に用いるトナーを
考えると、一成分とは言いながら、各種の添加剤を含む
ため、現像装置の一端（例えば前側）にトナーを落下補
給しスクリュー等で送り込むような構成をとると、トナ
ーと添加剤の混合比率が前と奥で変わってしまうために
現像特性が変わってしまい好ましくないが、均一落下補
給を行えば、このような欠点を解消することができる。
また、ジャンピング現像では現像剤が感光ドラムと接触
現像をしないので、黒以外の現像をするときでも現像装
置を感光ドラムから離す必要はなく、単に現像バイアス
をＯＦＦにしておき、現像スリーブが回転しないように
すればよいので、感光ドラム上の潜像を乱したり、現像
してしまうことがなく、他の色の現像が接触現像する形
式の場合、最上流である位置に配置するのが最適であ
る。

【００４４】次に、ホッパを上から見た図８と、正面前
側から見た図９にてホッパの配置と現像装置へのトナー
の補給開口の位置を説明する。

【００４５】図８において４０１は装置奥側板、４０２
は装置前側板、黒色トナーのホッパ４０３は下部に補給
開口４０３ａを有している。補給は既知の方法例えば補
給開口に設けたマグネットローラや、スポンジローラ等
の回転により、開口の長手方向のどの位置でも均一落下
補給が行なわれる。

【００４６】４０４は、マゼンタ色のトナーのホッパで
下部に開口４０４ａを有している。補給は既知の方法、
例えば図１８に示すようにマゼンタ現像装置３１６の開
口４０４ａに向けてスクリュー４０４ｂでトナーを送り
込み落下補給が行なわれる。

【００４７】同様に４０５はシアン色のトナーのホッパ
で４０５ａはその開口、４０６はイエロー色のトナーの
ホッパで４０６ａはその開口である。マゼンタ色のホッ
パは、現像装置の補給口との関係で補給口が高い位置の
ため、その分横方向の寸法を大きくとってシアン、イエ
ローのホッパと容量が同じになるように構成している。
なお、４０７はヒンジ中心軸でホッパ全体を矢印方向に
開閉可能であり、開いた状態で現像装置の抜き差し、そ
の他のメンテナンスができる。黒色のホッパは装置の前
側板と後側板の間に配置したため、マゼンタ、シアン、
イエローのホッパは、従来より３３％以上大きな容量に
することができ、さらに黒のホッパは極めて大容量にで
きる。

【００４８】次にホッパに対するトナーの補充について
説明する。マゼンタ・シアン・イエローのトナーの補充
は、装置前側板４０２の外側にホッパが配置されている
ため、前扉（図示せず）を開けてホッパの上部から既知
の方法で補充すればよい。即ちフタ４０４ｃを開けて袋
または補充容器等にて補充する。

【００４９】黒色のトナーの補充は前扉を開けてもまだ
黒色のホッパがマゼンタ・シアン・イエローのホッパの
陰に隠れているため面倒である。従って図７に二点鎖線
で示す如く右側方の扉３４３を開け、この上をガイドさ
せて側方より補充容器４０８を矢印方向に挿入してから
シャッタ４０８ａを開けることにより補充することが可
能である。他の補充方法として、図１０に示す如く、装
置上部より、補充ボトル４０９をホッパ４０３と連結し
補充することも可能である。この方法の場合、装置の前
側板と奥側板の間の空間を有効に利用できるため、さら
に大容量のホッパとすることができる。

【００５０】マゼンタ・シアン・イエローのトナー補充
は大きな前扉を開けて、さらに必要な操作、例えば、操
作パネルを開けて、それからホッパのフタを開け、補充
容器をホッパと結合して落下補充するといった操作が必
要であるが、カラートナーの消費量は黒程は多くないた
め、頻度が少ないので多少複雑でも実用上差し支えない
が、黒は頻度が高いため、簡単な方が好ましい。

【００５１】上述したいずれの場合でも、常に前扉を開
けて操作する従来例よりは簡便であり黒トナーの補充法
に向いている。とりわけ後者の方法ではホッパ上部のフ
タを開けて補充ボトルを結合させるだけであり、容易で
ある。

【００５２】なお、現像剤がキャリアを必要としない一
成分トナーの場合には、ホッパの部分を必ずしも必要と
しないため、現像容器を大きく形成しておき容器に直接
トナーの補給を行なっても良いことはもちろんである。

【００５３】

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、消費量
がカラートナーよりも多くなることに起因してブラック
トナーの補充回数がカラートナーよりも頻度が高くなっ
ても、カラートナー（マゼンタ、シアン、イエロー）補
充の為の前扉の他に、ブラックトナー補充の為の扉を別
途設けているので、ユーザーは簡便にブラックトナーの
補充を行うことができるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る参考例１におけるフルカラー電子
写真複写機の断面図である。

【図２】図１装置におけるトナー補給装置の斜視図であ
る。

【図３】図１装置の操作部周辺を示す斜視図である。

【図４】図１装置へ外部からトナーを補給する手法を説
明する図である。

【図５】本発明に係る参考例２におけるトナー補給装置
のトナー補給口と操作部の位置関係を示す図である。

【図６】本発明に係る参考例３におけるトナー補給装置
のトナー補給口と操作部の位置関係を示す図である。

【図７】本発明の実施形態１における画像形成装置の断
面図である。

【図８】図７装置のトナー補給装置の上視図である。

【図９】図７装置のトナー補給装置の前視図である。

【図１０】図７装置における別のトナー補充方法を説明
する断面図である。

【符号の説明】

３１６マゼンタ色用現像装置３１７シアン色用現像装置３１８イエロー色用現像装置３１９黒色用現像装置（上方に位置する現像装置）４０３黒色用ホッパ（トナー補給装置）４０４マゼンタ色用ホッパ（トナー補給装置）４０５シアン色用ホッパ（トナー補給装置）４０６イエロー色用ホッパ（トナー補給装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−190372（ＪＰ，Ａ) 特開平３−217870（ＪＰ，Ａ) 特開平４−250468（ＪＰ，Ａ) 特表平５−508035（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/01

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を担持する像担持体と、ブラックト
ナー、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー
をそれぞれ収容するブラック現像装置、マゼンタ現像装
置、シアン現像装置、イエロー現像装置とを有し、ブラ
ック現像装置を他の現像装置よりも上部に配置した画像
形成装置において、上記画像形成装置の前後側板間に設けられ上記ブラック
現像装置の上方からトナーを補給するブラックホッパ
と、上記画像形成装置の前側板と前扉間に設けられ上記
マゼンタ現像装置、シアン現像装置、イエロー現像装置
の上方からそれぞれトナーを補給するマゼンタホッパ、
シアンホッパ、イエローホッパとを有し、上記マゼンタホッパ、シアンホッパ、イエローホッパへ
のトナー補充は上記前扉を開けることで上方から実行可
能な構成とし、上記ブラックホッパへのトナー補充は上記前扉と異なる
位置に設けられた扉を開けることで上方から実行可能な
構成としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記前扉と異なる位置に設けられた扉
は、開いた状態で補充容器の挿入ガイドとなることを特
徴とする請求項１に記載の画像形成装置。