(57)【要約】      （修正有）【課題】  トナー供給部材が現像装置に進入した状態で電力が遮断される場合であっても、電源再投入時にトナー供給部材及び現像装置が破損しにくくすることにある。【解決手段】  現像ユニットは、現像器１６と、トナー供給パイプ２５と、駆動機構２７と、位置保持機構８０と、緊急時駆動機構９０とを備える。駆動機構２７は、トナー供給パイプ２５が、トナー供給口が現像器１６内に位置するトナー供給位置と、トナー供給パイプ２５が現像器１６外に位置する待避位置とを取り得るように、トナー供給パイプ２５を移動させるための機構であり、待避機構９０は、トナー供給パイプ２５がトナー供給位置に位置している状態において電力が遮断された際に、位置保持機構８０によるトナー供給パイプ２５の移動規制を解除し、トナー供給パイプ２５を待避位置に位置させる。【選択図】図６
2007065391.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、
それぞれがトナー供給口を有し前記複数の容器本体のそれぞれにトナーを供給する複数のトナー供給部材と、
前記トナー供給部材が、前記トナー供給口が前記容器本体内に位置するトナー供給位置と、前記トナー供給部材が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、前記トナー供給部材を移動させるための駆動機構と、
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に位置している状態において、前記トナー供給部材の移動を規制する位置保持機構と、
前記トナー供給部材が前記トナー供給位置に位置している状態において電力が遮断された際に、前記位置保持機構によるトナー供給部材の移動規制を解除し、前記トナー供給部材を前記待避位置に位置させる待避機構と、
を備えた現像ユニット。
【請求項２】
前記位置保持機構は、前記トナー供給部材に固定された第１係止部と、前記第１係止部と互いに係止する第２係止部材とを備えた、
請求項１に記載の現像ユニット。
【請求項３】
前記待避機構は、前記第１係止部と前記第２係止部材との係止を解除するように前記第２係止部材を移動させる第２係止部材駆動装置と、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を備えた、
請求項１または２に記載の現像ユニット。
【請求項４】
前記位置保持機構は、前記第１係止部が前記第２係止部材と互いに係止するように前記第２係止部材を移動させる第２係止部材移動用部材をさらに備えた、
請求項２または３に記載の現像ユニット。
【請求項５】
前記第２係止部材駆動装置は付勢部材である、
請求項３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ているときに前記トナー供給口を開状態とし、前記トナー供給部材が前記待避位置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をさらに備えた、
請求項１から５のいずれかに記載の現像ユニット。
【請求項７】
前記容器本体は、前記トナー供給部材が前記待避位置と前記トナー供給位置とを移動する際に通過するスリットを有する弾性部材を備えている、
請求項１から６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画像形成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搬送方向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。
【０００３】
ここで、フルカラー画像形成装置の場合は、シアン現像剤、マゼンダ現像剤、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、マゼンダ、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。
【０００４】
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方法として、特開平１０−１９８１４９号公報の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方式がある。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部材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】
【０００５】
特開平１０−１９８１４９号公報に記載されているようにトナー供給部材を現像装置に進入させてトナー供給する方式の装置では、トナー供給動作中に電力遮断状態となると、現像装置にトナー供給部材が進入した状態で現像装置の動作が停止することとなる。その後、電源が再投入されると、現像装置にトナー供給部材が進入した状態であることが認識できずに、トナー供給部材を進入させた状態で初期設定のために現像装置が回転する危険性がある。このような場合には、トナー供給部材あるいは現像装置が破損してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明の課題は、トナー供給部材が現像装置に進入した状態で電力が遮断された場合であっても、電源再投入時にトナー供給部材及び現像装置が破損するのを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る現像ユニットは、容器本体と、トナー供給部材と、駆動機構と、位置保持機構と、待避機構とを備える。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する。トナー供給部材は、それぞれがトナー供給口を有し複数の容器本体のそれぞれにトナーを供給する。駆動機構は、トナー供給部材が、トナー供給口が容器本体内に位置するトナー供給位置と、トナー供給部材が容器本体外に位置する待避位置とを取り得るように、トナー供給部材を移動させるための機構である。位置保持機構は、トナー供給部材がトナー供給位置に位置している状態において、トナー供給部材の移動を規制する。待避機構は、トナー供給部材がトナー供給位置に位置している状態において電力が遮断された際に、位置保持機構によるトナー供給部材の移動規制を解除し、トナー供給部材を待避位置に位置させる。
【０００８】
この現像ユニットでは、トナー供給の際には、駆動機構によってトナー供給部材がトナー供給位置に移動し、このトナー供給部材から容器本体にトナーが供給される。トナー供給部材がトナー供給位置に位置している状態では、位置保持機構によってトナー供給部材の移動が規制される。そして、トナー供給部材がトナー供給位置に位置している状態で電力が遮断された場合には、待避機構によって位置保持機構によるトナー供給部材の移動規制が解除され、トナー供給部材は待避位置に移動する。
【０００９】
ここでは、トナー供給の際に電力遮断状態になるとトナー供給部材は待避位置に待避させられるので、電源再投入時に、初期設定のために現像装置が回転することに伴ってトナー供給部材及び現像装置が破損する危険性を減少させることができる。
【００１０】
請求項２に係る現像ユニットは、請求項１に記載の現像ユニットであって、位置保持機構は、トナー供給部材に固定された第１係止部と、第１係止部と互いに係止する第２係止部材とを備えている。
【００１１】
この現像ユニットでは、トナー供給部材がトナー供給位置に位置すると、トナー供給部材に固定された第１係止部と第２係止部材とが互いに係止する。これに伴って、第１係止部は移動が規制されるためトナー供給部材の位置がトナー供給位置に保持される。
【００１２】
請求項３に係る現像ユニットは、請求項１または２に記載された現像ユニットであって、待避機構は、第１係止部と第２係止部材との係止を解除するように第２係止部材を移動させる第２係止部材駆動装置と、トナー供給部材を待避位置に位置させるように付勢する付勢部材とを備えている。
【００１３】
この現像ユニットでは、トナー供給の際に電力遮断状態になると、第２係止部材駆動装置が、第１係止部と第２係止部材との係止を解除するように第２係止部材を移動させる。この結果、トナー供給部材の移動が可能になる。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ように付勢される。
【００１４】
請求項４に係る現像ユニットは、請求項２または３に記載された現像ユニットであって、位置保持機構は、第１係止部が第２係止部材と互いに係止するように第２係止部材を移動させる第２係止部材移動用部材をさらに備えている。
【００１５】
この現像ユニットでは、第２係止部材移動用部材によって第１係止部が第２係止部材と互いに係止するように第２係止部材が移動し、第１係止部と第２係止部材が互いに係止する。
【００１６】
請求項５に係る現像ユニットは、請求項３に記載された現像ユニットであって、第２係止部材駆動装置は付勢部材である。
【００１７】
請求項６に係る現像ユニットは、請求項１から５のいずれかに記載された現像ユニットであって、トナー供給位置に位置しているときにトナー供給口を開状態とし、待避位置にトナー供給部材が位置しているときにトナー供給口を閉状態とするシャッタ機構をさらに備えている。
【００１８】
この現像ユニットでは、トナー供給部材がトナー供給位置に位置するときはトナー供給口が開状態となって、トナー供給装置から容器本体にトナーが供給され、トナー供給部材が待避位置に位置するときには、トナー供給口は閉状態となるためトナーは外部に漏れにくくなる。
【００１９】
請求項７に係る現像ユニットは、請求項１から６のいずれかに記載された現像ユニットであって、容器本体は、トナー供給部材が待避位置とトナー供給位置とを移動する際に通過するスリットを有する弾性部材を備えている。
【００２０】
この現像ユニットでは、トナー供給の際には、トナー供給部材が容器本体の弾性部材のスリットを通過して容器本体内部へと進入してトナーを供給する。また、トナー供給が終了すると駆動機構によって、トナー供給部材は待避位置へと待避する。このとき、スリットを有する弾性部材は弾性力によって密着するためトナーが外部に漏れない。
【００２１】
ここで、現像装置のトナー供給部材が進入する部分には、スリットを有する弾性部材が配置されている。このような現像装置では、トナー供給時に電力遮断状態となると、トナー供給部材が現像装置に進入したままの状態が長時間続く可能性がある。トナー供給部材が現像装置に進入したままの状態が長時間続くと、弾性部材はトナー供給部材がスリットに進入したまま硬化するため、トナー供給部材が待避位置に移動してもスリットが密着状態になりにくくなることが考えられる。このように、弾性部材のスリットが密着状態とならなければ、現像装置の回転に伴って内部のトナーが外部に漏れてしまう。しかし、本請求項に係る発明では、トナー供給時に電力遮断状態となる場合であっても、待避機構によって位置保持機構によるトナー供給部材の移動規制が解除され、トナー供給部材は待避位置に移動するため、トナー供給部材が現像装置に進入したままの状態が長時間続くことを防止できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、トナー供給時に動力遮断状態となり、その後現像装置が回転した場合であってもトナー供給部材及び現像装置が破損する危険性を減少させることができる。また、容器本体側のシャッタ機構をスリットが形成された弾性部材で構成した場合でも、弾性部材のスリットにトナー供給部材が進入したまま弾性部材が硬化するのを防止でき、トナー漏れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１に本発明の一実施形態によるフルカラー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。
【００２４】
［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が操作する側であり、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。
【００２５】
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。
【００２６】
［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。
【００２７】
［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。
【００２８】
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、本発明では、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。また、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のケースの外周側に、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。
【００２９】
［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。
【００３０】
［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、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。
【００３１】
［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４から図９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、各トナー供給パイプ２５を上下動させるための駆動機構２７と、トナー供給位置にトナー供給パイプ２５が位置したときにトナー供給パイプの移動を規制する位置保持機構８０と、トナー供給パイプ２５がトナー供給位置に位置している際に電力が遮断された場合にトナー供給パイプ２５を待避位置に位置させるための待避機構９０とを有している。
【００３２】
＜トナー供給パイプ２５・搬送パイプ２６＞
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のトナー供給部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。
【００３３】
図３はトナー供給パイプ２５と搬送パイプ２６との断面図であり、搬送パイプ２６は、図３に示すように、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。
【００３４】
＜駆動機構２７＞
図４（ａ）に駆動機構２７の外観を示す。この駆動機構２７は、図示しないモータと、クラッチ３３ａと、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に噛み合うピニオンギア３３とを有している。この駆動機構２７によって、トナー供給パイプ２５は、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、カラープリンタ１のフレーム７６には、図８に示すようにトナー供給パイプ２５が通過可能な孔８５がそれぞれの色のトナー供給パイプ２５に対応した位置に配置されており、トナー供給パイプ２５はこの孔８５を通過してトナー供給位置に移動する。
【００３５】
ここで、前述のように、レーザユニット４のレーザ光は、回転現像装置３の装置手前側上方を通過する。すなわち、レーザ光路とトナー供給パイプ２５の移動経路とは交差しており、トナー供給パイプ２５が待避位置に位置しているときにはレーザ光路はトナー供給パイプ２５によって遮られることはないが、トナー供給パイプ２５が供給位置に位置しているときには、このトナー供給パイプ２５によってレーザ光路が遮られている。
【００３６】
＜位置保持機構＞
図７はトナー供給パイプ２５を取り出して示したものであり、図８はトナー供給装置の一部を分解した平面図、図９は後述するソレノイド７４に通電された保持状態を示す図であって、図１０は後述するソレノイド７４に通電が停止された待避状態を示す図である。これらの図に示すように、位置保持機構８０は、トナー供給パイプ２５に固定された係止突起７１（第１係止部）と、カラープリンタ１のフレーム７６に支持された係止プレート７３（第２係止部材）と、係止プレート７３を移動させるためのレバー７７及びソレノイド７４とを有している。
【００３７】
係止突起７１は、図７に示すように、トナー供給パイプ２５の搬送パイプ２６側近傍に固定されたＬ字状の部材であり、トナー供給パイプ２５とともに上下移動する。係止プレート７３は、図８〜図１０に斜線を付けて示すように帯状のプレート部材であり、４つのトナー供給パイプ２５が並べられた方向に延び、フレーム７６に対して長手方向に移動自在に支持されている。そしてこの係止プレート７３には、各トナー供給パイプ２５の係止突起７１が通過可能な４つの角孔７２が形成されている。詳細は後述するが、係止突起７１が係止プレート７３の角孔７２を通過した後、係止プレート７３をその長手方向に移動させることにより、係止突起７１が係止プレート７３に係止するように構成されている。
【００３８】
また、図８に示すように、ソレノイド７４は係止プレート７３の一端側においてフレーム７６に固定されている。そして、係止プレート７３の他端側には、係止プレート７３の他端とフレーム７６との間にコイルバネ７５が配置されている。このコイルバネ７５によって、係止プレート７３は常にソレノイド７４側（図８において右側）に付勢されている。
【００３９】
ここで、ソレノイド７４の作動を模式的に示す図１１から明らかなように、レバー７７はソレノイド７４のプランジャ７４ａ先端に装着されている。より具体的には、レバー７７は、略Ｃ字状に形成されており、上部７７ａの一端側を支点としてフレーム７６に回動自在に支持され、上部他端（先端）側にはソレノイド７４のプランジャ７４ａ先端が回動及び摺動自在に係合している。また、図１２にレバー７７を切断して上方から見た図を示しており、この図１２から明らかなように、レバー７７の下部７７ｂは先細形状になるように係止プレート７３側の側部に傾斜面７７ｃを有しており、この傾斜面７７ｃが係止プレート７３の他端側に当接している。なお、係止プレート７３のレバー７７と当接する部分には、上方に折り曲げられた部分７３ａと、この折り曲げられた部分７３ａからさらに係止プレート７３が延びる方向に折り曲げられた部分７３ｂとを有している。これにより、後述するように、レバー７７と係止プレート７３とが互いにスムーズに摺動するのを実現している。
【００４０】
また、レバー７７の中間部７７ｄには、レバー７７を係止プレート７３から離れる方向に付勢するためのコイルバネ８１が設けられている。したがって、ソレノイド７４に通電されていない場合は、レバー７７はコイルバネ８１によって常に図１１（ａ）の姿勢を維持している。
【００４１】
＜待避機構＞
待避機構９０は、係止プレート７３の他端側に配置された前述のコイルバネ７５（図８参照）と、図６に示す捩りバネ７０とを有している。なお、図６はトナー供給パイプ２５を図３とは別の断面から見た図である。
【００４２】
コイルバネ７５は、前述のように、係止プレート７３の他端とフレーム７６との間に配置されて、係止プレート７３を常に一端側（ソレノイド７４側）に付勢している。また、捩りバネ７０は、フレーム７６に図示しない取付部材を介して装着されるとともに、一端がトナー供給パイプ２５に係止され、他端はフレーム７６に係止されている。この捩りバネ７０により、トナー供給パイプ２５は常に上方側（待避位置側）に付勢されている。
【００４３】
＜シャッタ機構＞
なお、トナー供給パイプ２５は、このトナー供給パイプ２５が供給位置に位置するときにのみ開くシャッタ機構を有している。図５はトナー供給パイプ２５の先端の開閉機構を示す図である。具体的には、図５に示すように、トナー供給パイプ２５は内筒部２５１と外筒部２５２とを有する２重構造になっており、これらの各筒部２５１，２５２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。ここで、外筒部２５２の開口２５２ａは内筒部２５１の開口２５１ａよりも開口角度が小さくなっている。また、外筒部２５２は、図７に示すように外周面に突起２５２ｂが形成されており、この突起２５２ｂが外筒部２５２のさらに外周に配置され螺旋状ガイド部２８ａが形成された回転カム２８に係合している。なお、回転カム２８を示す図４（ｂ）では、理解の便宜のために、回転カム２８は分解して示している。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（シャッタ閉状態）、トナーが外部に漏れ出ない。一方、トナー供給パイプ２５が下方に移動する際に、外筒部２５２が突起２５２ｂと回転カム２８の螺旋状ガイド部２８ａとの係合によって回転し、トナー供給パイプ２５の先端部が現像器１６の内部に進入して供給位置に位置した際には、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａとが一致し（シャッタ開状態）、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。
【００４４】
［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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
［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。
【００４９】
［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。
【００５０】
［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。
【００５１】
［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。
【００５２】
［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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
［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。
【００５８】
［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。
【００５９】
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。
【００６０】
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５３及び重送防止機構５４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。
【００６１】
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。
【００６２】
［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。次にトナー供給したい色のトナー供給パイプ２５を下方に移動させて供給位置に位置させる。すなわち、モータを駆動すると、クラッチ３３ａとギア列とを介してピニオンギア３３が回転し、これによってラック３２に動力が伝達されてトナー供給パイプ２５を下方に移動させる。また、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。このトナーを供給したい色のトナー供給パイプ２５の下方への移動に伴って、トナー供給パイプ２５を構成する外筒部２５２が内筒部２５１に対して回転し、トナー供給パイプ２５の先端が現像器１６の内部に進入した時点では、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。
【００６３】
ここで、以上のようなトナー供給パイプ２５の下降に際しては、ソレノイド７４には通電されていない。したがって、ソレノイド７４のプランジャ７４ａには吸引力は作用しておらず、レバー７７はコイルバネ８１によって支点を中心に時計回りに回動し、プランジャ７４ａが最大限突出した状態で停止している（図１１（ａ）に示す状態）。この状態では、係止プレート７３は、コイルバネ７５によってソレノイド７４側に付勢され、図１２（ａ）に示すような状態でレバー７７に当接している。この場合は、トナー供給パイプ２５とともに下降する係止突起７１は、係止プレート７３の角孔７２を通過する。この状態を図１３（ａ）に模式的に示している。
【００６４】
そして、トナー供給パイプ２５がトナー供給位置に位置すると、ソレノイド７４に通電され、これによりプランジャ７４ａが縮退する。すると、それまで図１１（ａ）に示すような姿勢のレバー７７が、支点を中心に反時計回りに回動し、図１１（ｂ）に示すような姿勢となる。また、このレバー７７の回動に伴って、レバー７７と係止プレート７３との位置関係は、図１２（ａ）に示す状態から図１２（ｂ）に示す状態になる。すなわち、レバー７７の回動により、レバー７７の傾斜面７７ｃが係止プレート７３の折り曲げ部７３ｂ，７３ａと当接しながら係止プレート７３をソレノイド７４から離れる側に押すことになる。このため、係止プレート７３はコイルバネ７５の付勢力に抗してコイルバネ７５側に移動する。この状態を、図１３（ｂ）に模式的に示している。ここでは、係止プレート７３が係止突起７１とが係止し、トナー供給パイプ２５は、上方への移動が禁止される。したがって、この状態では、駆動機構２７のモータ及びクラッチ３３ａをオフしても、トナー供給パイプ２５はトナー供給位置に維持される。なお、係止プレート７３のレバー７７との当接部分には、折り曲げ部７３ａ，７３ｂが形成されているので、両者はスムーズに摺動することになる。
【００６５】
なお、トナー供給パイプ２５が供給位置に位置しているときには、レーザユニット４から感光体ドラム２に至るレーザ光路を、トナー供給パイプ２５が遮ることになる。しかし、トナー供給パイプ２５によるトナーの供給動作と画像形成動作とが同時に実行されることはないので、問題はない。
【００６６】
トナーの供給が終了すると、ソレノイド７４への通電が停止される。すると、プランジャ７４ａはフリー状態になり、レバー７７はコイルバネ８１の付勢力によって時計回りに回動して図１１（ａ）に示す状態になる。これにより、レバー７７は係止プレート７３から離れる側に移動するので、係止プレート７３は、先の場合とは逆に、コイルバネ７５によってソレノイド７４側に移動させられ、図１２（ａ）に示すような状態になる。この場合は、図１３（ａ）に示すように、トナー供給パイプ２５の係止突起７１と係止プレート７３の角孔７２とが一致し、トナー供給パイプ２５の上方への移動が許容される状態となる。
【００６７】
この状態で、モータが逆回転して、クラッチ３３ａが動力伝達状態となってピニオンギア３３が逆回転する。これによってラック３２が固定されたトナー供給パイプ２５が上方に移動する。このとき、外筒部２５２が前記とは逆に回転し、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａとの位置がずれ、開口は閉ざされる。すなわちシャッタは閉となる。また、現像器１６側に設けられたトナー供給部１８においても、トナー供給パイプ２５がスリット１８ａから抜け出ると、スリット１８ａは弾性力によって閉じられる。したがって、トナー供給パイプ２５からも、また現像器１６からもトナーが機内に飛散するのを防止できる。
【００６８】
［電力遮断時］
トナー供給パイプ２５がトナー供給位置に位置するときに電力遮断状態となった際には、ソレノイド７４への通電もオフになるために、プランジャ７４ａはフリー状態になる。この場合は、前述のトナー供給が終了した場合と同様に、レバー７７はコイルバネ８１により図１１（ａ）に示す状態となり、係止プレート７３はソレノイド７４側に移動して図１２（ａ）に示す状態となる。また、電力遮断状態では、駆動機構２７によるトナー供給パイプ２５の待避位置への上方移動は不可能であるが、フレーム７６に固定された捩りバネ７０によってトナー供給パイプ２５が待避位置に移動する。このとき、外筒部２５２が前記とは逆に回転し、内筒部２５１の開口２５１ａと外筒部２５２の開口２５２ａとの位置がずれ、開口は閉ざされる。すなわちシャッタは閉状態となる。
【００６９】
［本実施形態の効果］
本実施形態では、トナー供給パイプ２５がトナー供給位置に位置するときに電力遮断状態になっても、その状態のまま回転現像装置３が回転してトナー供給パイプ２５及び現像器１６が破損することを防止できる。また、トナー供給パイプ２５が現像器１６に進入した状態が長時間続くことによりトナー供給部１８に配置された弾性部材のスリット１８ａが硬化し、スリット１８ａが硬化した状態で回転現像装置３が回転することによるトナー漏れを防止することができる。
【００７０】
［他の実施形態］
上記実施形態では、第２係止部材として複数の角孔７２を備えた帯状の係止プレート７３を用いたが、本発明はこれに限らず、円柱状の部材に係止突起７１と互いに係止可能な突起を設け、この円柱状の部材が回転することで係止突起７１と突起とが係止してトナー供給パイプ２５の垂直方向上側への移動を規制しても良い。また、上記実施形態では、電力遮断状態にトナー供給パイプ２５を待避位置に移動させるために捩りバネ７０を用いたが本発明はこれに限らず、コイルスプリング等であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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】トナー供給パイプの駆動器機構の外観図。
【図５】トナー供給パイプ先端の構成図。
【図６】トナー供給パイプとトナー搬送パイプの外観図。
【図７】トナー供給パイプの外観図。
【図８】位置保持機構のカラープリンタのフレーム側構成図。
【図９】電力伝達状態におけるカラープリンタのフレームに固定されたソレノイドの詳細図。
【図１０】電力遮断状態におけるカラープリンタのフレームに固定されたソレノイドの詳細図。
【図１１】ソレノイド７４とレバー７７とコイルバネ８１の関係を示す模式図。
【図１２】レバー７７と係止プレート７３とが互いに接触する際の動作を示す図。
【図１３】係止突起７１と係止プレート７３とが互いに係止する際の動作を示す図。
【符号の説明】
【００７２】
１  カラープリンタ
２  感光体ドラム
３  回転現像装置
４  レーザユニット
５  トナー収容部
６  トナー供給装置
７  中間転写ベルト
８  ２次転写ローラ
９  定着装置
１６  現像器
２５  トナー供給パイプ
２６  トナー搬送パイプ
３０  トナー搬送用スクリュー
３１  スプリングコイル
７１  係止突起
７２  角孔
７３  係止プレート
８０  位置保持機構
９０  待避機構
【図１】
2007065391.tif 000003
【図２】
2007065391.tif 000004
【図３】
2007065391.tif 000005
【図４】
2007065391.tif 000006
【図５】
2007065391.tif 000007
【図６】
2007065391.tif 000008
【図７】
2007065391.tif 000009
【図８】
2007065391.tif 000010
【図９】
2007065391.tif 000011
【図１０】
2007065391.tif 000012
【図１１】
2007065391.tif 000013
【図１２】
2007065391.tif 000014
【図１３】
2007065391.tif 000015