(57)【要約】【課題】  トナー供給パイプの駆動機構の構造を簡単にする。【解決手段】  この現像ユニットは、複数の現像器１６と、複数のトナー供給パイプ２５と、駆動機構２７と、シャッタ機構とを備えている。複数のトナー供給パイプ２５は、複数の現像器１６に対応して設けられ、それぞれがトナー供給口を有し対応する現像器１６にトナーを供給する。駆動機構２７は、複数のトナー供給パイプ２５のトナー供給口が、現像器内部に位置し得る供給位置と、現像器外部に位置する待避位置とを取り得るように、複数のトナー供給パイプ２５を同時に移動させるための機構である。シャッタ機構は、トナー供給パイプ２５が、供給位置に位置しかつ現像器内部に位置しているときにトナー供給口を開状態とし、待避位置及び供給位置であって現像器外部に位置しているときにトナー供給口を閉状態とする機構である。【選択図】      図７
2006208988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ内部に各色に対応した現像ローラを有する複数の容器本体と、
前記複数の容器本体に対応して設けられ、それぞれがトナー供給口を有し対応する前記容器本体にトナーを供給する複数のトナー供給部材と、
前記複数のトナー供給部材のトナー供給口が、前記容器本体内に位置し得るトナー供給位置と、前記容器本体外に位置する待避位置とを取り得るように、前記複数のトナー供給部材を同時に移動させるための駆動装置と、
前記トナー供給部材が、前記トナー供給位置に位置しかつ前記容器本体内に位置しているときに前記トナー供給口を開状態とし、前記待避位置及び前記トナー供給位置であって前記容器本体外に位置しているときに前記トナー供給口を閉状態とするシャッタ機構と、
を備えた現像ユニット。
【請求項２】
前記複数の容器本体のそれぞれは、対応する前記トナー供給部材のトナー供給口が前記容器本体内へ進入可能な進入口を有するとともに、前記対応するトナー供給部材以外のトナー供給口が前記容器本体内に進入するのを避けるための凹部を有する、請求項１に記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記容器本体は、前記進入口としてのスリットを有する弾性部材を有する、請求項１または２に記載の現像ユニット。
【請求項４】
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に移動したことを検知する検知装置をさらに備え、
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に移動した際に、前記駆動装置による駆動を停止する制御部を有する、
請求項１から３のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項５】
前記駆動装置は、前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に位置した際に、前記駆動装置による前記トナー供給部材の駆動を遮断するためのクラッチを有している、請求項１から４のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項６】
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に位置した際に、前記トナー供給部材の移動を規制する位置保持機構をさらに備えた、請求項５に記載の現像ユニット。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記トナー供給部材を前記待避位置に付勢する付勢部材と、トナー供給が終了した際に前記位置保持機構の保持を解除する解除手段とを有している、請求項６に記載の現像ユニット。
【請求項８】
前記解除手段は、装置の電源が切られた際に前記位置保持機構の保持を解除する、請求項７に記載の現像ユニット。
【請求項９】
前記複数の容器本体を保持するとともに、回転することによって前記各容器本体を所定の位置に位置させる回転枠をさらに備えている、請求項８に記載の現像ユニット。
【請求項１０】
前記トナー供給部材は、先端部に内側開口を有する内筒と、前記内筒の外周部に前記内筒と相対回転自在に設けられ先端部側面に外側開口を有する外筒とを有し、前記容器本体内に進入した際に前記内筒の内側開口と前記外筒の外側開口の少なくとも一部を一致させ、前記先端部が前記容器本体の外部に位置したときに前記内側開口と外側開口とをずれた位置に位置させるためのシャッタ機構を有する、
請求項１から９のいずれかに記載の現像ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像ユニット、特に、外部からトナーを供給する方式のフルカラーの画像形成処理装置に用いられる現像ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置では、像担持体である感光体ドラムの周辺に、帯電器、露光器、現像装置、転写装置、クリーニング装置等が設けられている。また、感光体ドラムの転写材下流側には定着装置が設けられている。このような画像形成装置では、まず、帯電器により感光体ドラムの表面が一様に帯電される。その後、画像情報に基づき、露光器によって感光体ドラムが露光され、感光体ドラム表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置によって現像される。ここで、フルカラー画像形成装置の場合は、シアン現像剤、マゼンタ現像剤、イエロー現像剤、ブラック現像剤をそれぞれ収容する４つ現像ユニットが設けられ、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４つの色のトナー画像が現像される。その後、現像されたトナー画像は、転写装置により転写材上に転写され、さらに定着装置により定着されて排出部に排出される。感光体ドラムに残留した残留現像剤は、クリーニング手段によりクリーニングされる。
【０００３】
このような画像形成過程において、現像に伴い現像ユニット内に収容されているトナーが消費されるので、トナーを供給することが必要である。画像形成に伴い消費されたトナーを供給する構成として、特開平１０−１９８１４９号公報に示されるように、現像ユニットの外部にトナーコンテナを設け、外部からトナーの供給を行うようにした構成が提供されている。この公報に記載の現像装置では、トナーを供給したい色ごとにトナー供給パイプを現像装置に進入させてトナー供給を行っている。
【特許文献１】特開平１０−１９８１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開平１０−１９８１４９号公報に記載の現像装置のように、トナーを供給したい色ごとにその色に対応したトナー供給パイプを駆動させる場合は、それぞれの色ごとにトナー供給パイプの駆動機構を設けなければならず、駆動機構の部品数が多くなり構造が複雑になる。さらに、部品数が多くなることから、駆動機構の制御の信頼性も低下する。
【０００５】
本発明の課題は、トナー供給パイプの駆動機構の構造を簡単にし、制御しやすくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る現像ユニットは、複数の容器本体と、複数のトナー供給部材と、駆動装置と、シャッタ機構とを備えている。複数の容器本体は、それぞれ内部に各色に対応した現像ローラを有している。複数のトナー供給部材は、複数の容器本体に対応して設けられ、それぞれがトナー供給口を有し対応する容器本体にトナーを供給する。駆動装置は、複数のトナー供給部材のトナー供給口が、容器本体内に位置し得るトナー供給位置と、容器本体外に位置する待避位置とを取り得るように、複数のトナー供給部材を同時に移動させるための装置である。シャッタ機構は、トナー供給部材が、トナー供給位置に位置しかつ容器本体内に位置しているときにトナー供給口を開状態とし、待避位置及びトナー供給位置であって容器本体外に位置しているときにトナー供給口を閉状態とする機構である。
【０００７】
この装置では、トナー供給の際には、複数のトナー供給部材が駆動装置によってトナー供給位置に移動させられる。そして、トナー供給位置に位置しかつ容器本体内部に位置するトナー供給部材のトナー供給口のみが、シャッタ機構によって開状態となり、トナーが供給される。また、待避位置にあるトナー供給部材、及びトナー供給位置であって容器本体外に位置するトナー供給部材については、トナー供給口はシャッタ機構によって閉じられている。
【０００８】
ここでは、各色に対応して設けられたトナー供給部材のそれぞれを駆動させるのではなく、複数のトナー供給部材を同時に駆動するため、トナー供給部材の駆動機構及びその制御が容易になる。
【０００９】
請求項２に係る現像ユニットは、請求項１の現像ユニットにおいて、複数の容器本体のそれぞれは、対応するトナー供給部材のトナー供給口が容器本体内へ進入可能な進入口を有するとともに、対応するトナー供給部材以外のトナー供給口が前記容器本体内に進入するのを避けるための凹部を有する。
【００１０】
ここでは、複数の容器本体のそれぞれには、トナー供給部材が進入可能な進入口と、トナー供給部材が容器本体の内部に進入するのを避けるための凹部とが形成されている。したがって、トナー供給時には複数のトナー供給部材のすべてが駆動されてトナー供給位置に移動するが、トナーを供給すべき容器本体にのみトナー供給部材が進入口から容器本体内部に進入し、シャッタ機構によりトナー供給口が開かれる。一方、他のトナー供給部材は、容器本体の凹部に入り込む。したがって、他のトナー供給部材はトナー供給位置に位置しているものの、容器本体外であるので、トナー供給口は閉じられている。
【００１１】
請求項３に係る現像ユニットは、請求項１または２の現像ユニットにおいて、容器本体は、進入口としてのスリットを有する弾性部材を有している。ここでは、トナー供給部材が容器本体内へ進入しやすく、しかも内部のトナーが外部に漏れるのを防止することができる。したがって、容器本体側のシャッタ構成が簡単になる。
【００１２】
請求項４に係る現像ユニットは、請求項１から３のいずれかの現像ユニットにおいて、トナー供給部材がトナー供給位置に移動したことを検知する検知装置をさらに備え、トナー供給部材がトナー供給位置に移動した際に、駆動装置による駆動を停止する制御部を有する。
【００１３】
請求項５に係る現像ユニットは、請求項１から４のいずれかの現像ユニットにおいて、駆動装置は、トナー供給部材がトナー供給位置に位置した際に、駆動装置によるトナー供給部材の駆動を遮断するためのクラッチを有している。
【００１４】
この装置では、トナー供給部材がトナー供給位置に移動した際にクラッチによって動力の伝達が遮断される。このため、駆動源の負担が軽減される。
【００１５】
請求項６に係る現像ユニットは、請求項５の現像ユニットにおいて、トナー供給部材がトナー供給位置に位置した際に、トナー供給部材の移動を規制する位置保持機構をさらに備えている。
【００１６】
この装置では、トナー供給部材がトナー供給位置に位置すると、位置保持機構によって移動が規制される。したがって、クラッチによって駆動装置からの駆動を遮断しても、トナー供給部材の位置を保持できる。
【００１７】
請求項７に係る現像ユニットは、請求項６の現像ユニットにおいて、駆動装置は、トナー供給部材を待避位置に付勢する付勢部材と、トナー供給が終了した際に位置保持機構の保持を解除する解除手段とを有している。
【００１８】
この装置では、トナーの供給が終了すると、位置保持機構によるトナー供給部材の保持が解除される。そして、トナー供給部材は、付勢部材によって待避位置に移動する。
【００１９】
請求項８に係る現像ユニットは、請求項７の現像ユニットにおいて、解除手段は、装置の電源が切られた際に位置保持機構の保持を解除する。ここでは、トナー供給の際に、電源が切られると、解除手段によってトナー供給部材の保持が解除される。これにより、トナー供給部材は付勢部材によって待避位置に移動する。したがって、トナー供給部材が容器本体内に進入したまま装置が起動されることが防止される。
【００２０】
請求項９に係る現像ユニットは、請求項８の現像ユニットにおいて、複数の容器本体を保持するとともに、回転することによって各容器本体を所定の位置に位置させる回転枠をさらに備えている。
【００２１】
ここでは、容器本体が回転枠に保持されている。したがって、トナー供給の際に電源が切られ、再度起動された場合、回転枠が回転する場合がある。このとき、トナー供給部材が容器本体内部に進入したまま回転枠が回転すると、各部が損傷するおそれがある。
【００２２】
そこで本装置では、電源が切れら他場合は、前述のように付勢部材によってトナー供給部材を待避位置に待避させ、容器本体外に位置させるようにしている。
【００２３】
請求項１０に係る現像ユニットは、請求項１から９のいずれかの現像ユニットにおいて、トナー供給部材は、先端部に内側開口を有する内筒と、内筒の外周部に内筒と相対回転自在に設けられ先端部側面に外側開口を有する外筒とを有し、容器本体内に進入した際に内筒の内側開口と外筒の外側開口の少なくとも一部を一致させ、先端部が容器本体の外部に位置したときに内側開口と外側開口とをずれた位置に位置させるためのシャッタ機構を有している。
【００２４】
この装置では、トナー供給パイプがトナー供給位置に移動すると内筒の開口と外筒の開口が一致してトナーが供給でき、それ以外の時は、内筒の開口と外筒の開口が一致せずトナーが外部に漏れない。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、トナー供給部材の駆動機構が簡単になり、その制御も容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に本発明の一実施形態によるフルカラーの画像形成装置としてのカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。
【００２７】
［全体構成］
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータ等に接続されており、コンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。また、このカラープリンタ１は、図１において右側がオペレータの操作する側であり、以下では、図１における装置の右側を手前側、左側を奥側とする。
【００２８】
カラープリンタ１は、感光体ドラム２と、回転現像装置３と、レーザユニット４と、トナー収容部５と、トナー供給装置６と、中間転写ベルト７と、２次転写ローラ８と、定着装置９とを有している。
【００２９】
［感光体ドラム］
感光体ドラム２は、表面に静電潜像が形成されるものであり、装置のほぼ中央に回転自在に設けられ、その回転軸は装置の手前側から見て横方向に延びるように、すなわち図１の紙面に対して垂直に延びるように設けられている。感光体ドラム２の上部には、感光体ドラム２の表面を一様に帯電するための帯電ローラ１０が設けられている。また感光体ドラム２の側方には、感光体ドラム２の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置１１が設けられている。
【００３０】
［回転現像装置］
回転現像装置３は、感光体ドラム２に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体ドラム２に隣接して、中心が感光体ドラム２の中心とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。この回転現像装置３は、回転枠１５と、４色のトナーに対応して設けられ回転枠１５に支持された４つの現像器１６とを有している。回転枠１５は、感光体ドラム２の回転軸と平行な軸の回りに回転自在な円筒形状であり、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転させられるようになっている。また、回転枠１５は、回転軸の中心から放射状に延びる仕切枠によって円周方向に４等分された４つの区画を有しており、各区画にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つのトナー色に対応した現像器１６が配置されている。
【００３１】
各現像器１６は、それぞれほぼ同様の構成であり、感光体ドラム２に対向配置可能な現像ローラや、トナー攪拌用の攪拌ローラ等が設けられている。４つの現像器１６のうちの１つを図２に示す。ここで、本実施形態では、トナー収容部（後述）が現像器１６とは別に離れて設けられているので、トナー収容部からトナーを現像器１６の内部に供給するために、現像器１６のケース（容器本体）１７に、図２に示すようなトナー供給部１８が設けられている。このトナー供給部１８は、ケース１７の一部に開口を形成するとともに、この開口にスリット１８ａが形成された弾性部材を固定してなるものである。図２に示す現像器１６は、イエローに対応した現像器であり、したがって、イエローのトナーを供給する位置にのみトナー供給部としての弾性部材１８が形成されており、他の色に対応する供給位置には、それぞれ同形状の凹部１７ａが形成されている。
【００３２】
［レーザユニット］
レーザユニット４は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム２を走査露光するものであり、感光体ドラム２の上方で、かつ回転現像装置３の回転軸より装置奥側に配置されている。正確には、レーザユニット４の前端（レーザ光が発射される側の端部）が、回転現像装置３の回転軸のほぼ真上に位置し、後端側に行くにつれて下方に傾斜し、後端は回転現像装置３の上端部よりは下方に位置している。なお、レーザユニット４の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有している。また、レーザユニット４のレーザ光路の前方には、反射ミラー２０が設けられている。したがって、図１の一点鎖線で示すように、レーザユニット４から発射されたレーザ光は、この反射ミラー２０によって屈曲し、回転現像装置３の装置手前側上方を通過し、感光体ドラム２の表面に照射されるようになっている。
【００３３】
［トナー収容部］
トナー収容部５は、回転現像装置３の各現像器１６に対して供給するトナーを収容する部分であり、感光体ドラム２の上方で、かつレーザユニット４と対向する側（装置手前側）に配置されている。このトナー収容部５は、図５に示すように、横方向（図１の紙面垂直方向）に並べて配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのそれぞれの各色のトナーを収容する４つの収容部を有している。また、このトナー収容部５は、装置の手前側に取り出しが可能となっている。
【００３４】
［トナー供給装置］
トナー供給装置６は、トナー収容部５に収容された各色のトナーを、対応する現像器１６に供給するためのものであり、感光体ドラム２の上方において、レーザユニット４とトナー収容部５との間のスペースに配置されている。このトナー供給装置６は、図３及び図４に示すように、上下方向に移動可能な４つのトナー供給パイプ２５と、トナー収容部５の各色のトナーを収容している部分と対応するトナー供給パイプ２５とを連結する４つの搬送パイプ２６と、４つのトナー供給パイプ２５を同時に上下動させるための駆動機構２７とを有している。
【００３５】
トナー供給パイプ２５は、上下方向に長く、上端が装置手前側に、下端が装置奥側に傾斜している。また、このトナー供給パイプ２５は、先端が先細形状となっており、下方に移動した際には、先端が現像器１６の弾性部材１８に形成されたスリット１８ａを通って内部に進入可能である。また、トナー供給パイプ２５の内部には、トナーを搬送するためのスパイラル部材３０が回転可能に設けられている。
【００３６】
搬送パイプ２６は、トナー供給パイプ２５の上下動に追従して移動可能なように、可撓性を有するパイプである。そして、内部には、コイルスプリング３１が配置されており、図示しない駆動機構によって回転させられて、これによりトナーが搬送パイプ２６内を通ってトナー供給パイプ２５側に搬送される。
【００３７】
駆動機構２７は、トナー供給パイプ２５の先端部が、現像器１６の内部に位置し得る供給位置と、現像器１６の外部に位置する待避位置とを取り得るように、４つのトナー供給パイプ２５を同時に移動させるための機構である。この駆動機構２７は、モータ（図示せず）と、ギア列７０と、クラッチ７１と、駆動軸７２と、各トナー供給パイプ２５の外周部に軸方向に沿って設けられたラック３２と、このラック３２に噛み合う４つのピニオンギア３３とを有している。クラッチ７１は、モータとギア列７０との間に設けられ、モータの動力を伝達または遮断するためのものである。駆動軸７２は、回転現像装置３の回転軸に沿って設けられており、現像器１６の長さとほぼ同じ長さを有している。そして、この駆動軸７２に４つのピニオンギア３３が固定されている。
【００３８】
このような駆動機構２７によって、４つのトナー供給パイプ２５は、同時に、上方の待避位置（図１の実線で示す位置）と、下方で先端部が現像器１６の内部に進入した供給位置（図１の二点鎖線で示す位置）とを取り得る。なお、図３に示すように、トナー供給パイプ２５が、待避位置（上限位置）に移動したことを検知する上限検知センサ７５ａと、供給位置に移動したことを検知する下限検知センサ７５ｂとが設けられている。
【００３９】
また、駆動軸７２には、トナー供給パイプ２５が供給位置に位置した際に、トナー供給パイプ２５の移動を規制する係止機構（位置保持機構）８０が設けられている。この係止機構８０は、図５に示すように、駆動軸７２の端部（図４では示されていない）に設けられており、駆動軸７２に固定された第１係止部材８１と、ソレノイド８２と、ソレノイド８２によって回動する第２係止部材８３とを有している。第１係止部材８１は軸方向と直交する方向に突出する第１係止部８１ａを有している。ソレノイド８２は、電圧を印加することによってロッド８４が突出し、電圧が印加されない状態では、内部のスプリングによってロッド８４が縮退するように構成されている。また、第２係止部材８３は、逆Ｌ字形状であり、下端部がソレノイド８２のロッド８４に回動自在に連結されている。そして、駆動軸７２が回転してトナー供給パイプ２５が供給位置に位置し、かつソレノイド８２に電圧が印加されている状態では、第２係止部材８３の上部の第２係止部８３ａが第１係止部８１ａに係止可能である。
【００４０】
また、この駆動軸７２の周囲には、図５に示すように、コイル状の捩りばね８５が設けられている。捩りばね８５の一端（図示せず）は固定側の部材に係止され、他端は駆動軸７２に固定されたばね係止部材８６に係止されている。そして、この捩りばね８５は、駆動軸７２を図５においてＡ方向に付勢しており、したがって、駆動軸７２に駆動力が作用していない状態では、捩りばね８５によって駆動軸７２はＡ方向に回転し、トナー供給パイプ２５は上方に移動させられるようになっている。
【００４１】
次に、図６及び図７を用いて、トナー供給パイプ２５の構造を詳細に説明し、併せて本実施形態のシャッタ機構について説明する。
【００４２】
シャッタ機構は、トナー供給パイプ２５が、供給位置に位置しかつ現像器１６の内部に位置しているときにトナー供給パイプ２５のトナー供給口を開状態とし、待避位置及び供給位置であって現像器１６の外部に位置しているときにトナー供給口を閉状態とする機構である。このシャッタ機構は以下のようにして構成されている。
【００４３】
トナー供給パイプ２５は、内筒部２５１と、内筒部２５１の外周に配置された外筒部２５２と、外筒部２５２のさらに外周に配置されたパイプガイド部材１００とから構成されている。なお、図６ではパイプガイド部材１００は省略して示している。
【００４４】
内筒部２５１と外筒部２５２とは、相対回転が可能でかつ軸方向の相対移動は不能であり、外筒部２５２とパイプガイド部材１００とは、相対回転が可能でかつ軸方向の相対移動も可能である。また、カラープリンタのフレームにパイプ保持部材１０４（図４では一部のみを示し、ほぼ半分は省略して示している）が固定されており、パイプガイド部材１００は、このパイプ保持部材１０４にガイドされて上下移動するようになっている。なお、パイプガイド部材１００とパイプ保持部材１０４とは、相対回転が不能でかつ軸方向の相対移動が可能である。
【００４５】
パイプガイド部材１００は外筒部２５２の長さより短く、パイプガイド部材１００の上端から外筒部２５２の上部が突出し、さらにパイプガイド部材１００の下端から内筒部２５１及び外筒部２５２の下部が突出している。そして、外筒部２５２の上端部には他の部分よりも大径のフランジ２５２ａが形成されており、このフランジ２５２ａの上面がラック３２に設けられた押圧部３２ａ（図７参照。図３及び図４では省略している）に当接している。また、フランジ２５２ａとパイプガイド部材１００の上端面との間には、スプリング１０１が設けられている。さらに、パイプガイド部材１００の下端部には、他の部分の外径よりも大径のフランジ１００ａが形成されている。このフランジ１００ａの外径は、弾性部材１８に形成されたスリット１８ａの長さよりも大きく、かつ現像器１６のケース１７に形成された凹部１７ａの直径よりは小さい寸法に設定されている。
【００４６】
また、図７に示すように、パイプガイド部材１００には、その内部に螺旋溝１００ｂが形成されており、外筒２５２にはこの螺旋溝１００ｂに係合する突起２５２ｂが形成されている。ここで、内筒部２５１と外筒部２５２の先端部には、円周方向の一部に開口２５１ａ，２５２ａが形成されている。そして、トナー供給パイプ２５が上方の待避位置にあるときには、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａとは一致せず（図６（ａ）：シャッタ閉）、トナーが外部に漏れ出ない。一方、トナー供給パイプ２５が下方に移動してパイプガイド部材１００のフランジ１００ａがトナー供給部の弾性部材１８に当接し、パイプガイド部材１００が停止するとともに、内筒部２５１及び外筒部２５２がさらに下方に移動すると、シャッタが開くようになっている。すなわち、外筒部２５２が突起２５２ｂとパイプガイド部材１００の螺旋溝１００ｂとの係合によって回転し、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａとが一致し（図６（ｂ）及び（ｃ）：シャッタ開）、内部のトナーが開口２５１ａ，２５２ａから現像器１６の内部に供給されるようになっている。
【００４７】
［中間転写ベルト］
中間転写ベルト７は、感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム２及びトナー収容部５の下方に配置されている。この中間転写ベルト７は、対向して配置された駆動ローラ３５と従動ローラ３６との間に掛け渡されている。また、転写ベルト７の感光体ドラム２と対向する部分は、１対の１次転写ローラ３７ａ，３７ｂによって感光体ドラム２に当接するように構成されている。
【００４８】
これらの各構成部材の配置について、より詳細に説明する。駆動ローラ３５は、感光体ドラム２と回転現像装置３との接触部のほぼ真下に位置し、その中心は回転現像装置３の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。従動ローラ３６は、トナー収容部５の装置手前側の底部に近接して配置されており、その高さ位置はほぼ感光体ドラム２と同じ位置である。この従動ローラ３６はバネ３８によって駆動ローラ３５から離れる側に付勢されており、これにより中間ベルト７に所定の張力が与えられている。また、１次転写ローラ３７ａ，３７ｂは互いに近接して感光体ドラム２の下方に設けられ、これにより、転写ベルト７の所定範囲が感光体ドラム２に当接されている。
【００４９】
なお、駆動ローラ３５の装置奥側で、回転現像装置３の下方には、転写ベルト７を清掃するためのベルトクリーニング装置４０が設けられている。このベルトクリーニング装置４０は、駆動ローラ３５と対向する位置に設けられ転写ベルト７の表面に摺接するファーブラシ４１と、ファーブラシ４１の上方にファーブラシ４１と接触するように配置されたクリーニングローラ４２と、先端がクリーニングローラ４２の表面に接触するように配置されたブレード４３と、ブレード４３の下方に並べて配置された回収スパイラル４４とを有している。
【００５０】
このクリーニング装置４０においては、中間転写ベルト７の付着物はファーブラシ４１によって掻き取られ、ファーブラシ４１に掻き取られた付着物はクリーニングローラ４２に回収される。そして、クリーニングローラ４２側に回収された付着物は、ブレード４３によってクリーニングローラ４２の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４４によって図示しない回収部に回収される。
【００５１】
［２次転写ローラ］
２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７に転写された画像を、搬送されてきた用紙に転写するためのものであり、駆動ローラ３５の下方に駆動ローラ３５と対向するように配置されている。そして、この２次転写ローラ８には、図示しない電圧印加手段によって、用紙に対して、画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。
【００５２】
［定着装置］
定着装置９は、用紙上に転写されたトナーを溶融定着するためのものであり、回転現像装置３の下方で、かつ装置奥側に配置されている。この定着装置９は、ヒータを内蔵する加熱ローラ９ａと加熱ローラ９ａに圧接する加圧ローラ９ｂとを有しており、両ローラ間に用紙を挟持して搬送する。
【００５３】
［排出部］
このプリンタ１では、装置の上部表面、すなわち、レーザユニット４、トナー供給装置６及びトナー収容部５の上方に、画像が形成された用紙を載置するための排出部５０が形成されている。この排出部５０は、レーザユニット４側（装置奥側）が最も低く、トナー収容部５側（装置手前側）に行くにしたがって徐々に高くなる曲面部と、この曲面部に連続しトナー収容部５の上方に位置する平面部とを有している。
【００５４】
［給紙部］
装置の底部には、用紙を収納するとともに収納された用紙を送り出すための給紙部５１が設けられている。この給紙部５１は、用紙が載置される載置板を有する給紙カセット５２と、載置板上の用紙を取り出すための前送りコロ５３と、用紙を１枚ずつ搬送路に送り出すためのローラ対からなる重送防止機構５４とを有している。そして、給紙カセット５２は装置の手前側に引き出すことが可能である。
【００５５】
［搬送部］
給紙部５１と排出部５０との間には、用紙を搬送する搬送部が設けられている。搬送部は、給紙部５１から２次転写ローラ８に至る第１搬送路５５と、２次転写ローラ８から定着装置９に至る第２搬送路５６と、定着装置９から排出部５０に至る第３搬送路５７とを有している。また、定着装置９の出口には、分岐爪５８が設けられており、この分岐爪５８と第１搬送路５５の途中との間には用紙を第１搬送路５５に戻すための戻し搬送路５９が設けられている。
【００５６】
第１搬送路５５は、給紙カセット５２から送り出された用紙を上方に搬送しつつ搬送方向を逆にするための湾曲路５５ａと、この湾曲路５５ａから２次転写ローラ８に至る直線路５５ｂとを有している。これらの搬送路は、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で形成されており、所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。また、直線路５５ｂには用紙の搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対６０が配置されている。
【００５７】
第２搬送路５６は、ほぼ直線的に形成されており、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。また、搬送路の所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。
【００５８】
第３搬送路５７は、分岐爪５８の搬送方向下流側に形成された縦搬送路を有している。すなわち、用紙は、分岐爪５８を通過した後は、ほぼ垂直上方に向かって搬送され、排出部５０に排出される。この第３搬送路５７も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。
【００５９】
戻し搬送路５９は、分岐爪５８の設けられた部分において第３搬送路５７から下方に分岐し、定着装置９、第２搬送路５６、２次転写ローラ８及びレジストローラ対６０の下方を通り、さらに上方に向かう搬送路であり、第１搬送路５５のレジストローラ対６０の搬送方向上流側に合流している。すなわち、この戻し搬送路５９は、第１搬送路５５の直線路５５ｂ及び第２搬送路５６と給紙カセット５２との上下方向の間に設けられ、定着装置９を通過した用紙を、２次転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対６０のさらに上流側に戻すための搬送路である。この戻し搬送路５９も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成され、所定位置には用紙検出用のセンサが設けられている。
【００６０】
［給紙トレイ］
トナー収容部５の下方でかつ給紙カセット５２の上方には、装置の手前側の側壁を構成するように給紙トレイ６５が配置されている。この給紙トレイ６５は、下端が第１搬送路５５の湾曲路５５ａの近傍で回動自在（開閉自在）に支持されており、この回動支点６５ａを中心に、上端を装置手前側に倒すことが可能である。このようにして給紙トレイ６５を開いた状態では、給紙トレイ６５上に用紙を載置し、この用紙を第１搬送路５５の湾曲路５５ａに給紙することが可能である。
【００６１】
［画像形成動作］
次に画像形成動作について簡単に説明する。まず、カラープリンタに電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着部の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタに接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。なお、この画像形成動作中においては、トナー供給パイプ２５は上方の待避位置に移動させられている。したがって、レーザ光路はトナー供給パイプ２５によって遮られていない。
【００６２】
まず、帯電ローラ１０によって感光体ドラム２が帯電される。その後、この感光体ドラム２に対して、レーザユニット４により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体ドラム２には静電潜像が形成される。次に、回転現像装置３が回転されて、対応する色の現像器１６が感光体ドラム２に対向させられる。この状態で、感光体ドラム２の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。現像された画像は、中間転写ベルト７に転写される。以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト７上にはフルカラー画像が形成される。なお、感光体ドラム２に残留した残留トナー等は、ドラムクリーニング装置１１により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。
【００６３】
一方で、給紙部５１において、給紙カセット５２から１枚の用紙が前送りコロ５４及び重送防止機構５５により取り出され、第１搬送路５５を介してレジストローラ対６０に搬送される。その後、用紙は、レジストローラ対６０から中間転写ベルト７上の画像形成にタイミングを合わせて搬送され、２次転写ローラ８に案内される。２次転写ローラ８は中間転写ベルト７に当接し、２次転写ローラ８に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト７上に形成されたフルカラーの画像が用紙に転写される。この用紙は第２搬送路５６を介して定着装置９に案内され、この定着装置９による加熱・加圧によって画像が用紙に定着される。そして、片面印刷の場合は、分岐爪５８を介して第３搬送路５７に案内され、排出部５０に排出される。
【００６４】
また、両面印刷の場合は、定着装置９を通過した用紙は、分岐爪５８によって戻し搬送路５９側に案内され、再び第１搬送路５５に戻される。第１搬送路５５に戻された用紙はレジストローラ対６０で一旦停止させられる。そして、裏面側の画像が前述の動作と同様の動作で中間転写ベルト７に形成された後、レジストローラ対６０で待機していた用紙はタイミングを合わせて２次転写ローラ８側に送られる。その後は前記同様の動作が実行され、分岐爪５８を介して第３搬送路５７側に案内されて排出部５０に排出される。
【００６５】
［トナー供給動作］
現像器１６に対してトナーを供給する場合は、回転現像装置３を回転させて、トナーを供給すべき現像器１６を図１に示すような供給位置に位置させる。回転現像装置３はこの状態で回転がロックされている。次に駆動機構２７によってトナー供給パイプ２５を下方に移動させる。すなわち、モータを駆動すると、クラッチ７１及びギア列７０を介して駆動軸７２及びピニオンギア３３が回転し、これによりラック３２及び押圧部３２ａが下方に移動する。このため、４つのトナー供給パイプ２５が同時に下方に移動する。一方、搬送パイプ２６内のコイルスプリング３１が回転することによって、トナー収容部５からのトナーがトナー供給パイプ２５側に供給されている。
【００６６】
ここで、例えばイエローに対応する現像器（以下、イエロー現像器と記す）１６に対してトナーを供給する場合は、イエロー現像器１６が図１に示すような供給位置に位置させられているが、このイエロー現像器１６は、図２に示すように、図において最も手前側の部分にのみ、スリット１８ａが形成された弾性部材１８が設けられている。そして、この弾性部材１８が設けられた位置は、イエローのトナーが供給されているトナー供給パイプ（以下、イエロートナー供給パイプと記す）２５と対応する位置である。一方、イエロー現像器１６において、他の色のトナーが供給されているトナー供給パイプ２５に対応する位置には、凹部１７ａが形成されている。
【００６７】
以上のような状態で、４つのトナー供給パイプ２５が下方に移動してくると、イエロートナー供給パイプ２５においては、図７（ｂ）に示すように、その先端部が弾性部材１８のスリット１８ａを通過して内部に進入するとともに、パイプガイド部材１００のフランジ１００ａが弾性部材１８に当接する。したがって、この後はパイプガイド部材１００の下降が停止させられ、内筒部２５１及び外筒部２５２のみがさらに下降する。このとき、パイプガイド部材１００の上端面と外筒部２５２のフランジ２５２ａとの間に設けられたスプリング１０１が収縮する。
【００６８】
内筒部２５１及び外筒部２５２がさらに下降すると、外筒部２５２がパイプガイド部材１００に対して移動するので、外筒部２５２の突起２５２ｂがパイプガイド部材１００の螺旋溝１００ｂに沿って移動し、これにより外筒部２５２が内筒部２５１に対して回転することになる。したがって、トナー供給パイプ２５の先端が現像器１６の内部に進入して供給位置に到達した時点では、図７（ｃ）に示すように、外筒部２５２の開口２５２ａと内筒部２５１の開口２５１ａとが一致する。すなわち、シャッタ機構が開く。
【００６９】
また、トナー供給パイプ２５が供給位置に到達したことが、下限センサ７５ｂによって検出されると、ソレノイド８２に電圧が印加される。すると、ソレノイド８２のロッド８４が突出し、第２係止部材８３が図５において反時計回りに回動する。そして、第２係止部材８３の第２係止部８３ａが駆動軸７２に固定された第１係止部材８１の第１係止部８１ａに係止する。この係止の後に、クラッチ７１が作動（オフ）し、モータからギア列７０への動力が遮断される。ここでは、駆動軸７２の第１係止部材８１が第２係止部材８３によって係止され、その回転、すなわちトナー供給パイプ２５の移動が規制されるとともに、駆動軸７２は捩りばね８５によってトナー供給パイプ２５を上方に移動させるように付勢しているので、クラッチ７１によって駆動力を遮断しても、トナー供給パイプ２５の位置は保持される。
【００７０】
トナーの供給が終了すると、クラッチ７１をオフにしたまま、ソレノイド８２への電圧の印加を停止する。これにより、ソレノイド８２のロッド８４は縮退し、第２係止部材８３は前述とは逆に回動する。これにより、第２係止部材８３の第１係止部材８１への係止が解除され、駆動軸７２は捩りばね８５のばね力によって回転し、トナー補給パイプ２５は上方の待避位置に戻る。
【００７１】
一方、以上のイエロートナーの供給時において、イエロートナー供給パイプ２５以外のトナー供給パイプ２５は、図８に示すように、イエロー現像器１６の凹部１７ａに進入する。この場合は、パイプガイド部材１００のフランジ１００ａも凹部１７ａに進入し、移動が規制されない。すなわち、パイプガイド部材１００は外筒部２５２とともに下降し、両者の間に相対移動は生じない。このため、外筒部２５２は内筒部２５１に対して回転することはなく、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａは不一致のままである。すなわち、シャッタは閉じられている。
【００７２】
ここで、トナー供給の際にはトナー供給パイプ２５が現像器１６の内部に進入しているが、何らかの原因によって電源が切断された場合を考える。電源が切断された後に、再起動されると、初期設定のために回転現像装置３が回転する。このとき、トナー供給パイプ２５が現像器１６に進入したままであると、現像器１６あるいはトナー供給パイプ２５が破損するおそれがある。
【００７３】
しかし、本実施形態では、電源が切断されると、ソレノイド８２に電圧が印加されなくなるので、そのロッド８４が縮退し、駆動軸７２の係止が解除されて、捩りばね８５によって待避位置に戻るようになっている。したがって、何らかの異常によってトナー供給の途中に電源が切断されても、回転現像装置３やトナー供給パイプ２５の破損を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態によるカラープリンタの概略構成図。
【図２】現像器の外観斜視図。
【図３】トナー供給装置の詳細断面構成図。
【図４】トナー供給パイプ及びその駆動機構の外観図。
【図５】係止機構の斜視部分図。
【図６】トナー供給パイプの断面構成図。
【図７】トナー供給パイプの動作とシャッタ機構を説明するための図。
【図８】トナー供給パイプの動作とシャッタ機構を説明するための図。
【符号の説明】
【００７５】
１  カラープリンタ
３  回転現像装置
６  トナー供給装置
１６  現像器
１７  ケース
１７ａ  凹部
１８  弾性部座
１８ａ  スリット
２５  トナー供給パイプ
２７  駆動機構
７１  クラッチ
８１  第１係止部材
８２  ソレノイド
８３  第２係止部材
２５１  内筒部
２５１ａ，２５２ａ  開口
２５２  外筒部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006208988.tif 000007
【図６】
2006208988.tif 000008
【図７】
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【図８】
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