(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容したトナーボトルと、
前記トナーボトルから排出されたトナーを搬送するトナー搬送手段と、
前記トナー搬送手段によって送られたトナーを一時的に貯え、貯えた前記トナーをトナー補給信号に従って現像部に送るホッパーと、
を各色毎に備える電子写真方式の画像形成装置において、
前記トナー搬送手段は上流部と下流部とに分離可能であって、前記上流部から前記下流部へのトナーの送出を遮断するシャッターを備え、
前記トナー搬送手段の下流部は、軸を中心に回転する支持部材に固定され、前記支持部材が開閉されることにより前記上流部と前記下流部とが結合又は分離され、
前記下流部のトナー受け口は、前記支持部材の開閉動作と共に前記シャッターと摺動しながら移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー搬送手段の上流部は、前記トナーボトルの頭部に設けられたトナー排出口から排出されたトナーを、当該トナーボトルの底部の方向に搬送するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記シャッターは各色のトナーの送出を同時に遮断するものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記シャッターの下方に、受け皿を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記受け皿は、各色のシャッターに対し、一つの皿で対応することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記支持部材を回転させることにより前記下流部と前記ホッパーとが結合又は分離されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記支持部材を回転させることにより前記ホッパーと前記現像部とが結合又は分離されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成装置、特に高速で多量のプリントを出力するカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置、特に高速で多量のプリントを出力するカラー画像形成装置が軽印刷の分野で多用されるようになってきた。
【０００３】
画像形成装置が最も多く設置されている場所は、一般のオフィスであるが、これらのオフィスにおいては、画像形成装置は、文字を主体とするプリントを出力するために使用される。また、装置を長時間連続的に稼働させることは少ない。
【０００４】
ところが、軽印刷の分野で使用される画像形成装置は、階調画像の出力が多いことからプリント１枚当たりのトナー消費量が多く、また、生産設備のように、できる限り装置の稼働率を上げるように使用される。
【０００５】
従って、このような分野で使用される画像形成装置が消費する単位時間当たりのトナー量は、オフィスで使用される画像形成装置が消費する単位時間当たりのトナー量とは比較にならないぐらいに多量なものとなる。
【０００６】
また、画像処理装置のより高速化のために、使用するトナーの融点を下げることによって定着部の処理能力を向上させている。
【０００７】
その結果、画像形成装置に供給するトナーを収容する収容器であるトナーボトルのサイズを極めて大きなものとして、且つ、トナーボトルやトナーを搬送するトナー搬送手段に必要な熱対策を講じてトナーの軟凝集を防止することが重要になる。
【０００８】
特に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４色のトナーを使用してフルカラーの画像を出力するカラー画像形成装置においては、それらのトナーを収容しているトナーボトルを装置のどの場所に配置するかが大きな問題となる。
【０００９】
このような問題に対応するものとして、ユニットとしてまとめられた画像形成部の上方直近に各色のトナーボトルを並べて配置する提案（例えば、特許文献１参照。）があるが、トナーボトルのサイズに限度がある。
【００１０】
さらに、この提案の画像形成装置においては、長時間連続的に動作することにより上昇する装置内部の温度によるトナーの特性変化、例えばトナーの軟凝集の発生や流動性の低下も懸念される。
【００１１】
トナーボトルの温度上昇を防止する提案としては、トナーボトルと画像形成装置内の熱源との間に壁を設ける提案（例えば、特許文献２参照。）もあるが、軽印刷分野で使用されるような高速のカラー画像形成装置に関しては、充分な対応とはいえない。
【００１２】
このような問題から、トナーボトルを現像部の直近に配置することは難しく、その結果、トナーボトルから現像部までトナーを搬送する長いトナー搬送路を設けざるを得なくなる。
【００１３】
トナー搬送路が長くなると、搬送路内でトナーが加熱される機会が増加し、軟凝集が起こる可能性が高まる。しかも、軟凝集による画像品質の低下を未然に防止するための保守作業である搬送路内の清掃も困難になる。
【特許文献１】特開平４−１４２５６２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたもので、その目的は、現像部から遠く離れた位置に配置されたトナーボトルから現像部にトナーを搬送することができ、且つ保守点検を容易に行うことができるトナー搬送手段を有する画像形成装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、以下の発明を実現することにより達成される。
１．トナーを収容したトナーボトルと、
前記トナーボトルから排出されたトナーを搬送するトナー搬送手段と、
前記トナー搬送手段によって送られたトナーを一時的に貯え、貯えた前記トナーをトナー補給信号に従って現像部に送るホッパーと、
を各色毎に備える電子写真方式の画像形成装置において、
前記トナー搬送手段は上流部と下流部とに分離可能であって、前記上流部から前記下流部へのトナーの送出を遮断するシャッターを備え、
前記トナー搬送手段の下流部は、軸を中心に回転する支持部材に固定され、前記支持部材が開閉されることにより前記上流部と前記下流部とが結合又は分離され、
前記下流部のトナー受け口は、前記支持部材の開閉動作と共に前記シャッターと摺動しながら移動することを特徴とする画像形成装置。
２．前記トナー搬送手段の上流部は、前記トナーボトルの頭部に設けられたトナー排出口から排出されたトナーを、当該トナーボトルの底部の方向に搬送するものであることを特徴とする１項に記載の画像形成装置。
３．前記シャッターは各色のトナーの送出を同時に遮断するものであることを特徴とする１又は２項に記載の画像形成装置。
４．前記シャッターの下方に、受け皿を有することを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．前記受け皿は、各色のシャッターに対し、一つの皿で対応することを特徴とする４項に記載の画像形成装置。
６．前記支持部材を回転させることにより前記下流部と前記ホッパーとが結合又は分離されることを特徴とする１〜５項のいずれか１項に記載の画像形成装置。
７．前記支持部材を回転させることにより前記ホッパーと前記現像部とが結合又は分離されることを特徴とする１〜５項のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、現像部から遠く離れた位置にトナーボトルを配置する画像形成装置の実現が可能となり、また、トナーを搬送するトナー搬送手段の保守点検を容易に行うことができるようになることから、トナーの軟凝集等による画像欠陥の発生を未然に防止することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態例の説明を図を基にして行う。
【００１８】
図１は、画像形成装置Ｇの概念図である。また、図２は画像形成装置Ｇの制御関係を示すブロック図である。
【００１９】
画像形成装置Ｇは、複数の感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを一つの中間転写体４１に対面させて縦列に配列し、フルカラーの画像を形成するタンデム型カラー画像形成装置と称されるものである。
【００２０】
例示した画像形成装置Ｇは、露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、中間転写部４、定着部５、反転排紙部６、再給紙部７、給紙部８、トナー搬送手段９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、制御部Ｃ等から構成されており、それらの上方には、大容量のトナーボトルＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫがセットされている。
【００２１】
出力する画像に関わる情報は通信手段ＴＲで接続されている情報処理機器ＰＣから送られ、一旦、制御部Ｃに格納された前記情報には、ユーザにより設定されている条件により適宜な画像処理が施されて、出力画像データが生成される。
【００２２】
露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、レーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成され、レーザビームを生成する。
【００２３】
前記露光部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、制御手段Ｃから送られる前記出力画像データを基に出力される出力信号に対応して、画像形成手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの構成要素である感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する露光部である。
【００２４】
前記レーザビームの走査露光により、感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋには潜像が形成される。
【００２５】
感光体３１Ｙの周辺には、主帯電部３２Ｙ、現像部３３Ｙ、第１転写ローラ３４Ｙ、クリーニング部３５Ｙが配置されている。感光体３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋについても同様である。これらの構成は、電子写真方式のカラー画像形成装置に採用されている公知の技術からなる。
【００２６】
感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上の潜像は、対応する現像部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋにより現像されて、各感光体上にはトナー画像が形成される。
【００２７】
感光体３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ上に形成された前記トナー画像は中間転写手段４の第１転写ローラ３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋにより、中間転写体である中間転写ベルト４１上の所定位置に逐次転写される。
【００２８】
トナー画像の転写を終えた各感光体３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表面は、対応するクリーニング部３５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによって残留トナーが除去される。
【００２９】
一方、前記中間転写ベルト４１上に転写された前記トナー画像は、給紙部８から給紙され、給紙ローラ８１によって給紙のタイミングが取られて給送されてきた転写材である用紙Ｐに、第２転写ローラ４２によって転写される。
【００３０】
トナー画像の用紙Ｐへの転写を終えた中間転写ベルト４１はベルトクリーニング部４３により、表面が清掃され、次の画像転写に供される。
【００３１】
一方、トナー画像を担持した用紙Ｐは、定着部５に送られ、加圧加熱されることによって、トナー画像が用紙Ｐへ定着される。
【００３２】
定着部５による定着処理を終えた用紙Ｐは排紙反転部６により搬送され、排紙台６１に排紙される。用紙Ｐを表裏反転して排紙する場合には、排紙ガイド６２にて、一旦、用紙Ｐを下方に導き、排紙反転ローラ６３に用紙Ｐの後端を挟持させた後、これを逆転をさせ、排紙ガイド６２により排紙ローラ６４に導き排紙トレイ６１に排紙する。
【００３３】
なお、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合には、表面の画像定着を終えた用紙Ｐを排紙ガイド６２により下方にある再給紙部７に搬送し、再給紙反転ローラ７１により後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送路７２に送り出し、裏面への画像形成に供する。
【００３４】
図２に示す画像形成装置Ｇ２の制御部Ｃは、ＣＰＵ、メモリＭ、Ｉ／Ｏポート、通信用インターフェイス、各部及び各手段を駆動制御するための回路を有するコンピュータシステムであり、メモリＭに格納しているプログラムを実行することにより各種制御が行われる。
【００３５】
なお、本図では、本発明の説明に直接関係しないブロックについては記載が省略されている。
【００３６】
上述したカラー画像形成装置Ｇは、その上部に、トナーボトルＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫをセットするように構成され、これらのトナーボトルから離れた位置にある現像部３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋにトナーを送るトナー搬送手段９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋを有している。
【００３７】
図３は、トナー搬送手段９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの概念図である。なお、各色のトナー搬送手段は、ほぼ同じ構成であることから、以下の説明は、９Ｋを代表として取り上げて行う。
【００３８】
トナー搬送手段９Ｋは、ボトル保持部９１Ｋに保持されながら回転するトナーボトルＴＫの頭部にある排出口から排出されたトナーを、複数の管とその内部に設けられたスクリュウとによって、現像部３３Ｙに接しているホッパー９８Ｙまで搬送する。
【００３９】
ボトル保持部９１Ｋに保持されたトナーボトルＴＫが回転されることにより、トナーボトルＴＫ内部に収容されているトナーはボトルの排出口から排出され、ボトルの下方にあるトナー搬送手段の上流部９２Ｋによって、矢印ｙ１で示すように、装置の手前に向かって搬送される。
【００４０】
トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋのトナー送出口には、トナーの送出を遮断するシャッター９３Ｋが設けられており、下流部９４Ｋのトナー受け口は、前記シャッター９３Ｋに接するように配置されている。
【００４１】
前記トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋは、トナーボトルＴＹの下方の本体フレームの一部に固定されているが、下流部９Ｋは、本体フレームに回転可能に取り付けられている扉状の支持部材９０に固定されている。
【００４２】
従って、トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋと下流部９４Ｋとは、前記支持部材９０の回転移動により結合又は分離する。
【００４３】
前記下流部９４Ｋは、矢印ｙ２で示すように、前記上流部から送出されたトナーを、終端に接続されているホッパー９５Ｋに送る。
【００４４】
前記ホッパー９５Ｋは、トナー搬送手段９Ｋによって搬送されてきたトナーを一時的に貯え、現像部３３Ｋに設けられたトナー濃度検知センサ３６の検知情報を基に制御部Ｃが出力するトナー補給信号に従って、貯えたトナーを現像部３３Ｋに送り込むものである。
【００４５】
また、ホッパー９５Ｋには、ホッパー内のトナー量を検知するトナー量検知センサ３６Ｋが設けられており、ホッパー内のトナー量が予め設定する下限値以下となった場合又は上限値以上となった場合、下限検知信号又は上限値信号を制御手段Ｃに送る。
【００４６】
制御手段Ｃは、送られた下限検知信号又は上限値信号を基にトナー搬送手段９Ｋの搬送スクリュウの動作を制御する。
【００４７】
前記ホッパー９５Ｋは、現像部３３Ｋのトナー受け口と接する位置に、ホッパー９５Ｋから現像部３３Ｋへのトナーの送出を遮断するシャッター９６Ｋが設けられている。
【００４８】
上述した様な構成により、ホッパー９５Ｋと現像部３３Ｋとは、前記支持部材９０の回転移動により、上述したトナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋと下流部９４Ｋと共に結合又は分離する。
【００４９】
なお、トナーボトルＴＫの頭部と底部の向きが本例とは逆になるように、又は９０度異なるように配置して、上流部９２Ｋの搬送路を短縮することも考えられるが、一般に、トナーボトルＴＫの交換作業に不便を来すことが多い。しかしながら、この配置は画像形成装置の構想設計の段階で決定されるものである。
【００５０】
図４は、ボトル保持部９１Ｋ、トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋ、シャッター９３Ｋを説明する図である。
【００５１】
なお、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色についても同様であることから、以下、Ｋを代表として取り上げ説明する。
【００５２】
トナーボトルＴＫ内のトナーは、ボトルの回転により図中の点線矢印ａで示すようにトナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋにより排出され、上流部９２Ｋによって移送され、シャッター９３Ｋの開口部から下流部９３Ｋに向けて送り出される。
【００５３】
シャッター９３Ｋは、上流部９２Ｋの端部に取り付けられており、開口部を有する固定板９３１と、及び開口部を有し前記固定板９３１と摺動するように取り付けられている摺動板９３２とを主な構成要素としている。
【００５４】
支持部材９０が開状態にあるときは、摺動板９３２は、バネ９３３の付勢によって矢印ｂの方向に移動して、点線位置にて停止することによって固定板９３１の開口部を塞ぎ、上流部から９２Ｋから下流部９４Ｋへのトナーの送出を遮断する。
【００５５】
一方、支持部材９０が閉じられた場合には、支持部材９０に設けられた部材によって、摺動板９３２は、その端部が矢印ｃ方向に押され、摺動板９３２の開口部が固定板９３１の開口部の直下になる位置に移動して停止する。
【００５６】
上述した様なシャッターは、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の上流部にも設けられ、支持部材９０には、各シャッターに対応する部材が取り付けられている。従って、支持部材９０の開閉によって、各色のシャッターは同時に開閉される。
【００５７】
即ち、支持部材９０が開かれシャッターが閉じられたときには、上流部９２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋから下流部９４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋへのトナーの送出は同時に遮断される。
【００５８】
図５は、トナー搬送手段９Ｋの下流部９４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、及びホッパー９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置を説明する図であり、図５（ａ）は正面図であり、（ｂ）は左側面図である。る。
【００５９】
トナーボトルＴＫから排出されたトナーは、トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋ、シャッター９３Ｋを経由して下流部９４Ｋに進行する。
【００６０】
下流部９４Ｋに入ったトナーは斜め下方に送られて、下流部９４Ｋの端部に固定されているホッパー９５Ｋに一時貯蔵される。
【００６１】
ホッパー９５Ｋは、既に説明したように、現像部３３Ｋに設けられたトナー濃度検知センサ３６Ｋから送られた検知信号を基に制御手段Ｃが出力するトナー補給信号に従って、一時貯蔵したトナーを前記現像部３３Ｋに送る。
【００６２】
上述のトナー搬送手段９Ｋの下流部９４Ｋ、及びホッパー９５Ｋは支持部材９０に固定されており、一点鎖線で示す回転軸９０１を中心にする支持部材９０の開閉によって、ホッパー９５Ｋと現像部３３Ｋとが分離又は結合する。
【００６３】
前記ホッパー９５のトナー送出口には、トナー搬送手段９Ｋの上流部９２Ｋのトナー送出口に設けられているシャッター９３Ｋと同じようなシャッター９６Ｋが設けられており、支持部材９０が開けられた時には、シャッター９６Ｋがトナー送出口を塞ぐ。
【００６４】
以上、Ｋ（ブラック）の下流部９４Ｋを代表させて説明したが、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）についても同様である。
【００６５】
但し、本実施の形態では、Ｙの下流部９４Ｙは、他の色の下流部のようにトナーを斜め下方に搬送するものではなく、直下に搬送するように構成されている。
【００６６】
なお、本実施の形態では下流部９２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとホッパー９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとが接合され、ホッパー９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと現像部３３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとが結合または分離するように構成されている。
【００６７】
上記構成は、現像部３３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとホッパー９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとを接合し、下流部９２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとホッパー９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを分離できるような構成に変更することもできる。
【００６８】
但し、このような構成の場合には、シャッター９６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの位置はホッパーのトナー送出口ではなく、下流部９２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー送出口に移動される。
【００６９】
図６は、トナー搬送手段９Ｋの下流部９４Ｋのトナー受け口部を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。なお、上面図（ａ）では、シャッター９３Ｋの記載が省略されている。
【００７０】
トナー搬送手段９Ｋの下流部９４Ｋは、支持部材９０の開閉により矢印ｘで示すように移動する。
【００７１】
また、下流部９４Ｋのトナー受け口には弾性を有する部材、例えば、モルトプレンで作られる摺動部材９４１が設けられており、支持部材９０の開閉動作時の、シャッター９３Ｋと下流部９４Ｋ摺動を和らげ、また、結合時の気密性を高めている。
【００７２】
支持部材９０が閉じ動作と共に、シャッター９３Ｋと摺動しながら移動してきた下流部９４Ｋのトナー受け口は、支持部材９０の閉じ動作によって開状態で停止しているシャッター９３Ｋの下方に移動し、停止して、上流部９２Ｋからのトナーを受け入れる状態になる。
【００７３】
また、下流部９４Ｋの前記摺動部材９４１の下方には、受け皿９４２が設けられている。この受け皿９４１は、支持部材９０の開閉と共に動作するシャッター９３Ｋから下方にこぼれ落ちるトナーを受け止め、装置内へのトナーの飛散を防止するものである。
【００７４】
前記受け皿９４１は、図６（ａ）で示すように、下流部９４Ｙ、９４Ｍ、９４Ｃ、９４Ｋの受け口下方に共通面を持っているが、このような共通面を持つ受け皿９４１は、皿に貯まったトナーを除去する清掃作業を容易する効果をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】画像形成装置の概念図である。
【図２】画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。
【図３】トナー搬送手段の概念図である。
【図４】ボトル保持部、トナー搬送手段の上流部、シャッターを説明する図である。
【図５】トナー搬送手段の下流部、及びホッパーの配置を説明する図であり
【図６】トナー搬送手段の下流部９４Ｋのトナー受け口を説明する図である。
【符号の説明】
【００７６】
３３  Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  現像部
９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  トナー搬送手段
９０  支持部材
９２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  上流部
９３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  シャッター
９４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  下流部
９５Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  ホッパー
９６Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  シャッター
Ｇ  画像形成装置
ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ  トナーボトル
【図１】
0005082757.tif 000002
【図２】
0005082757.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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