(57)【要約】【課題】装置内の部品配置を適正化することにより、装置の小型化、低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供することである。【解決手段】現像装置１３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを含むよう形成された複数のプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと、現像装置１３内のトナー収容部５４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに補給する補給用トナーを収容する複数のトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとを備え、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋがそれぞれ個別に装置本体から脱着自在に構成される画像形成装置において、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置間隔とトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置間隔が同一であり、且つトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置方向の大きさがプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置間隔の２分の１以上、３分の２以下である。【選択図】図１
2009020142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に現像剤を担持して潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像剤担持体または現像剤担持体に担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置を含むよう形成された複数のプロセスカートリッジと、該トナー収容部に補給する補給用トナーを収容する複数の補給用トナー収容器とを備え、該プロセスカートリッジと該補給用トナー収容器がそれぞれ個別に装置本体から脱着自在に構成される画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジの配置間隔と上記補給用トナー収容器の配置間隔が同一であり、且つ該補給用トナー収容器の配置方向の大きさが該プロセスカートリッジの配置間隔の２分の１以上、３分の２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器間には、上記プロセスカートリッジから排出される排出トナーを収容する排トナー収容器が配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器から上記トナー収容部へトナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段が装置本体側に設けられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器を載置して固定するトナー収容器収容手段を備え、
該補給用トナー収容器が内部にトナーを収容する収容器と該収容器の開口部側に備えられた収容器保持部材とにより構成され、該収容器保持部材がトナー排出口と把手とを備え、
該トナー収容器収容手段に該収容器保持部材を固定したときに、該トナー排出口が該トナー収容器収容手段のトナー受け口と対向する位置で連通することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
上記補給用トナー収容器は、上記収容器が上記収容器保持部材に対して回転可能であって、その回転により該収容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、該収容器の回転動作と同期して上記トナー搬送手段を動作させるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３、４又は５の画像形成装置において、
上記トナー搬送手段は、トナーの搬送経路を形成するトナー搬送管と、該トナー搬送管内に収容されその運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与してトナーを搬送するトナー搬送用部材から構成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、
上記現像装置内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段の検出結果に基づいて該現像装置へ補給するトナー補給量を制御する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置においてはカラープリンタやカラー複写機等のようなフルカラーの装置が要望され、その要望に答えるように多くのフルカラーの装置が出回っている。フルカラーの画像形成装置において、採用されているカラー記録方式を大別すると、１ドラム型とタンデム型の各方式に分けられる。１ドラム型は、１つの像担持体の回りに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置で１つの像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を順次転写して用紙に合成カラー画像を記録する方式のものである。他方、タンデム型は、並設される複数の像担持体にそれぞれ単色のトナー画像を形成し、それらの単色トナー像を順次転写して用紙に合成カラー画像を記録する方式のものである。１ドラム型とタンデム型の画像形成装置を比較すると、１ドラム型は像担持体が１つであるから、タンデム型と比べて画像形成部を小型化することができ、低コストであるという利点がある。しかし、１ドラム型は、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するものであるから画像形成の高速化に難がある。これに対し、後者のタンデム型は、小型化、コストの面で上記１ドラム型より劣るものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。そのため、フルカラーの画像形成装置では画像形成速度の点からモノクロ並みのスピードが得られるタンデム型が要望され近年非常に注目されている。
【０００３】
また、タンデム型の画像形成装置においては、採用されている転写方式を大別すると、直接転写方式と間接転写方式に分けられる。直接転写方式の画像形成装置は、並設される複数の感光体上に形成された画像を各転写装置により用紙搬送ベルトによって搬送される用紙に順次転写する。一方、間接転写方式の画像形成装置は、並設される複数の感光体上に形成された画像を各１次転写装置によりいったん中間転写ベルト等の中間転写体に順次転写する。その後、その中間転写体上の画像を２次転写装置により用紙に一括転写する。直接転写方式と間接転写方式の画像形成装置を比較すると、直接転写方式は、用紙搬送ベルトの用紙搬送方向上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、用紙搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、間接転写方式は、２次転写装置を比較的自由な位置に配設することができるので、給紙装置から定着装置までの用紙搬送経路を短くすることが可能で小型化が可能となる利点がある。
【０００４】
さらに、上述したタンデム型の画像形成装置においては、消耗部品の交換の無駄をなくし、交換作業の簡素化を図るために、像担持体、帯電装置、クリーニング装置、現像装置等を一体のプロセスカートリッジとして構成することが提案されている。さらに、このプロセスカートリッジと、現像装置へ補給するトナーを収容するトナー収容器とを画像形成装置本体からそれぞれ個別に脱着可能に構成することが提案されている（例えば、特許文献１）。この特許文献１では、トナー収容器から現像装置へトナーの補給を、トナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段によって行っている。そのため、プロセスカートリッジとトナー収容器とを近接して配置しなくてもよく、装置本体の小型化を図ることができる最適な位置に配置することが可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１３９０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、タンデム型画像形成装置においては、装置の小型化や低コスト化が大きな課題となっている。特許文献１においても、さらなる装置の小型化や低コスト化が望まれているのが実情である。
【０００７】
本発明は以上のような実情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、装置内の部品配置を適正化することにより、装置の小型化、低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の画像形成装置は、表面に現像剤を担持して潜像担持体と対向する現像領域まで搬送する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部とを有し、該現像剤担持体または現像剤担持体に担持された現像剤にトナー収容部のトナーを供給する現像装置を含むよう形成された複数のプロセスカートリッジと、該トナー収容部に補給する補給用トナーを収容する複数の補給用トナー収容器とを備え、該プロセスカートリッジと該補給用トナー収容器がそれぞれ個別に装置本体から脱着自在に構成される画像形成装置において、上記プロセスカートリッジの配置間隔と上記補給用トナー収容器の配置間隔が同一であり、且つ該補給用トナー収容器の配置方向の大きさが該プロセスカートリッジの配置間隔の２分の１以上、３分の２以下であることを特徴とするものである。
請求項２の画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器間には、上記プロセスカートリッジから排出される排出トナーを収容する排トナー収容器が配設されることを特徴とするものである。
請求項３の画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器から上記トナー収容部へトナーの自重を利用して搬送を行うトナー搬送手段が装置本体側に設けられることを特徴とするものである。
請求項４の画像形成装置は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器を載置して固定するトナー収容器収容手段を備え、該補給用トナー収容器が内部にトナーを収容する収容器と該収容器の開口部側に備えられた収容器保持部材とにより構成され、該収容器保持部材がトナー排出口と把手とを備え、該トナー収容器収容手段に該収容器保持部材を固定したときに、該トナー排出口が該トナー収容器収容手段のトナー受け口と対向する位置で連通することを特徴とするものである。
請求項５の画像形成装置は、請求項４の画像形成装置において、上記補給用トナー収容器は、上記収容器が上記収容器保持部材に対して回転可能であって、その回転により該収容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、該収容器の回転動作と同期して上記トナー搬送手段を動作させるように構成したことを特徴とするものである。
請求項６の画像形成装置は、請求項３、４又は５の画像形成装置において、上記トナー搬送手段は、トナーの搬送経路を形成するトナー搬送管と、該トナー搬送管内に収容されその運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与してトナーを搬送するトナー搬送用部材から構成されることを特徴とするものである。
請求項７の画像形成装置は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記現像装置内のトナー濃度を検出する濃度検出手段と、該濃度検出手段の検出結果に基づいて該現像装置へ補給するトナー補給量を制御する制御手段とを設けたことを特徴とするものである。
請求項１乃至７の画像形成装置においては、プロセスカートリッジと補給用トナー収容器の配置間隔が同一となる。そのため、例えば、プロセスカートリッジと補給用トナー収容器とを連結するトナー搬送手段等の複数の部品に同一部品を用いることができ、低コスト化を図ることが可能となる。また、補給用トナー収容器の大きさが上記範囲に適正化されているので、適正な補給量を確保できるとともに、装置の小型化を図ることが可能となる。一般に補給用トナー収容器は大きい方が好ましいが、その大きさが配置間隔の３分の２を越えると、補給用トナー収容器が占める割合が大きくなりすぎ、装置本体が大型化してしまう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置内の部品配置を適正化することにより、装置の小型化、低コスト化を図ることができる画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用したタンデム型間接転写方式のカラー複写機にについて説明する。まず、本複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本複写機の構成を示す概略構成図である。この複写機は、図１に示すように、画像形成を行う装置本体１、装置本体１上に取り付けられるスキャナ部２、装置本体１から排出される用紙を積載する積載部３、装置本体１に供給する用紙を収容する給紙部４から主に構成されている。
【００１１】
上記装置本体１は、中央部にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを備えている。図２は、プロセスカートリッジの構成を示す拡大図である。４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているので、ここでは、Ｙトナー像を生成するためのプロセスカートリッジ１０Ｙについて説明する。図２に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙは、像担持体であるドラム状感光体１１の周りに、感光体１１を一様に帯電する帯電装置１２、感光体１１上の静電潜像を現像する現像装置１３Ｙ、感光体１１上の残留トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置１４Ｙ、転写後の残留電荷を除電する除電装置（図示せず）等を備えている。
【００１２】
上記プロセスカートリッジ１０Ｙ内の現像装置１３Ｙの構成について説明する。現像装置１３Ｙは、内部に磁界発生手段を備え、磁性粒子とトナーを含む二成分系現像剤を表面に担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ５１Ｙと、現像スリーブ５１Ｙ上に担持されて搬送される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材としてのドクター５２Ｙとを備えている。ドクター５２Ｙの現像剤搬送方向上流側には、感光体１１Ｙと対向した現像領域に搬送されずにドクター５２Ｙで規制された現像剤を収容する現像剤収容部５３Ｙが形成されている。また、現像剤収容部５３Ｙに隣接し、トナーを収容するトナー収容部５４Ｙと、トナーを撹拌搬送するためのトナー搬送スクリュ５５Ｙとを備えている。
【００１３】
上記構成の現像装置１３Ｙにおいては、現像スリーブ５１Ｙ上に現像剤層を形成する。また、現像スリーブ５１Ｙの回転により搬送される現像剤層の動きにより現像剤収容部５３Ｙからトナーを現像剤内に取り込む。このトナーの取り込みは、現像剤が所定のトナー濃度範囲内になるように行う。現像剤中に取り込まれたトナーは、キャリアとの摩擦帯電により帯電する。帯電したトナーを含む現像剤は、内部に磁極を有する現像スリーブ５１Ｙの表面に供給され、磁力により担持される。現像スリーブ５１Ｙに担持された現像剤層は、現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い矢印方向に搬送される。途中、ドクター５２Ｙで現像剤層の層厚を規制されたのち、感光体１０Ｙと対向する現像領域まで搬送される。現像領域では、感光体１０Ｙ上に形成された静電潜像に基づく現像が行われる。現像スリーブ５１Ｙ上に残った現像剤層は現像スリーブ５１Ｙの回転に伴い現像剤収容部５３Ｙの現像剤搬送方向上流部分に搬送される。
【００１４】
また、図１に示すように、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの下方には、光学ユニット５を備えている。光学ユニット５は、スキャナ部２で読み取られた画像情報に基づいて発したレーザ光Ｌを、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるそれぞれの感光体１１に照射して露光する。この露光により、感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光学ユニット５は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、モータによって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。また、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの上方には、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにより形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト２０を備えた中間転写ユニット６や、トナー画像を用紙に定着する定着ユニット７を備えている。また、各中間転写ユニット６の上方には、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置１３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに補給するイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、黒（Ｋ）の各色のトナーを収容する補給用トナー収容器であるトナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを装填するトナー収容器収容手段であるボトル収容器８を備えている。
【００１５】
上記中間転写ユニット６の中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０に接触しながら駆動する駆動ローラ、中間転写ベルト２０に所定の張力を付与するテンションローラ、及び従動ローラに掛け回され、所定タイミングで図中反時計回り方向に回転駆動される。また、中間転写ユニット５は、感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に転写する一次転写ローラを備えている。また、中間転写ユニット６は、中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像を用紙に転写する二次転写ローラ、用紙上に転写されなかった中間転写ベルト２０上の転写残トナーをクリーニングするベルトクリーニング装置を備えている。
【００１６】
上記構成のプリンタにおいて、カラー画像を得る際には、まず、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋが帯電装置１３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによって一様に帯電される。その後、光学ユニット５により、画像情報に基づきレーザ光が走査露光されて感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、表面に静電潜像が形成される。感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上の静電潜像は、現像装置１３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像スリーブ５１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに担持された各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ上のトナー像は、各一次転写部において一次転写ローラの作用によって反時計回りに回転駆動される中間転写ベルト２０上に順次重ねて転写される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２０上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト２０の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体１１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、クリーニング装置１４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
【００１７】
一方、上記給紙部４内の用紙は、指定された給紙カセット２１の近傍に配設された給紙ローラ２２によって装置本体１内に搬送され、レジストローラ対２３によって所定のタイミングで中間転写ユニット６内の二次転写部に搬送される。そして、二次転写部において二次転写ローラの作用によって中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像が用紙に転写される。トナー画像が転写された用紙は、定着ユニット７内に搬送される。定着ユニット７内の用紙は、加圧ローラと定着ローラとの間に送入されてトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排出ローラ２４によって積載部３００に排出される。感光体１１と同様に、中間転写ベルト２０上に残った転写残のトナーは、中間転写ベルト２０に接触するベルトクリーニング装置によってクリーニングされる。
【００１８】
ところで、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、図２に示すように、感光体１１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ、帯電ローラ１２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ、現像装置１３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ、感光体クリーニング装置１４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋがそれぞれプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの枠体に一体的に取り付けられて構成されている。よって、プロセスカートリッジ１０内に収容された部品に寿命がきたり、メンテナンスが必要になったりしたときは、そのプロセスカートリッジ１０を交換すればよく、メンテナンス性が向上する。また、プロセスカートリッジ１０の上方に設けられたトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとは独立して装置本体１（ボトル収容器８）に脱着可能である。
【００１９】
そして、本実施形態に係る複写機においては、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの配置間隔とトナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの配置間隔とが同一の大きさＰとなるように配設されている。図３は、トナーボトルの配置を説明する模式図である。図１及び図３に示すように、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの配置間隔の大きさは、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの配置間隔の大きさＰと同一なるように配設されている。これにより、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋとプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ内の現像装置１３Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋとを連結する後述するトナー搬送手段等に同一の部品を用いることができ、低コスト化につながる。プロセスカートリッジの配置間隔とトナーボトルの配置間隔が異なれば、プロセスカートリッジとトナーボトルとを連結する部品が色毎で異なることになる。また、このとき、図３に示すように、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、その径が２分の１Ｐとなるように形成されている。トナーボトル３４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの径が２分の１Ｐより小さくなると、トナーボトル３４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの容積が小さくなり頻繁に交換しなければいけなくなり好ましくない。また、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの間の空間には、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋから排出される排出トナーを収容する排トナー収容器６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを配設してもよい。このとき、排トナー収容器６１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、その径が４分の１Ｐとなり、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの容積の４分の１の容積をもつことになる。これにより、トナーボトル３１Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ間にできた空間の有効に活用することができる。
【００２０】
図４は、別の形態に係るトナーボトルの配置を説明する模式図である。図４に示すように、装置本体の小型化のために、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋとトナーボトル３２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの配置間隔をＰとしたとき、トナーボトル３４Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの径が３分の２Ｐとなるようにしてもよい。トナーボトルは大きい方が望ましいが、トナーボトルの径が３分の２Ｐを越えると、図中上下方向の大きさも大きくなってしまい、装置本体の高さも大きくなってしまい好ましくない。また、上述しように、トナーボトル３２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの間の空間には、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋから排出される排出トナーを収容する排トナー収容器６２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを配設してもよい。このとき、排トナー収容器６２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、その径が２分の１Ｐとなり、トナーボトル３２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの容積の４分の１の容積をもつことになる。これにより、トナーボトル３２Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ間にできた空間を有効に活用することができる。
【００２１】
次に、本実施形態で使用されるトナーボトルの具体的な構成について説明する。図５はトナーボトルの構成を示す斜視図である。図５に示すように、トナーボトル３１Ｙは、内部にトナーを収容する収容器であるボトル本体３３Ｙと、ボトル本体３３Ｙの開口部側に備えられた収容器保持部材である樹脂ケース３４Ｙとから構成されている。ボトル本体３３の樹脂ケース３４Ｙ側には、ボトル本体３３と一体で回転するギヤ３７Ｙが設けられている。また、樹脂ケース３４Ｙには把手３５Ｙが一体で形成されている。トナーボトル３１Ｙをボトル収容器８に取り付ける場合は、まず装置本体１の前板を図１中手前側に開きボトル収容器８を露出させる。そして、トナーボトル３１Ｙをボトル収容器８上に載置した後、上記把手３５Ｙを回転させる。すると把手３５Ｙと一体に構成された樹脂ケース３４Ｙが回転して、シャッタ３６Ｙが樹脂ケース３４Ｙの周方向に移動して開いてトナー排出口（不図示）が開放されると同時に、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器３１とが連結し固定される。一方、トナーボトル３１Ｙをプリンタ１００本体から取り外すには、把手３５Ｙを逆方向に回転させることで、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器８との連結が解除され、同時にシャッタ３６Ｙが閉じてトナー排出口が閉鎖される。そして、そのまま把手３５Ｙを掴んだ状態でトナーボトル３１Ｙを装置本体１から取り出すことができる。このように、トナーボトル３１Ｙを装置本体１の前側（図１中手前側）から挿入して脱着できるので、トナーボトル３１Ｙの交換作業が判り易く、しかも簡単に行うことができる。また、樹脂ケース３４Ｙには把手３５Ｙが形成されているので、樹脂ケース３４Ｙを回転してトナー収容器３１への固定が容易に行える。なお、トナーボトル３１Ｙを装置本体１から取り外した状態では、樹脂ケース３４Ｙの把手３５Ｙを回転させても、シャッタ３６Ｙは開かないようになっている。これにより、トナーボトル３１Ｙの交換作業の際に誤ってシャッタ３６Ｙが開いてしまい、内部のトナーがこぼれるのを防止することができる。
【００２２】
次に、トナー搬送手段について説明する。図６はトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとトナー搬送装置４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの構成を示す斜視図である。このトナー搬送装置４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、中間転写ユニット６の側方であって、装置本体１に設けられている。このため、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋもしくはトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋにトナー搬送手段を設けなくてよいため、従来に比べてプロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋもしくはトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの小型化を図れる。また、従来プロセスカートリッジとトナーボトルとを近接して配置していたので、設計上の制限があったが、本実施形態ではプロセスカートリッジ１０とトナーボトル３１とを離れて配置することができる。よって、設計上の自由度が向上し、プリンタの小型化を図ることができる。また、トナー搬送装置４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは中間転写ユニット６の一端側の側方に配置されているため、トナー搬送装置４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー搬送経路を最短にすることができ、プリンタの小型化やトナー搬送中の詰まり防止を図ることができる。
【００２３】
上記トナー搬送装置４０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの構成は同一なので、Ｙトナー搬送用のトナー搬送装置４０Ｙについて説明する。このトナー搬送装置４０Ｙは、図６に示すように、駆動モータ４１Ｙと、駆動ギヤ４２Ｙと、トナー搬送パイプ４３Ｙとから主に構成されている。トナー搬送パイプ４３Ｙの内部には図示しない樹脂製のトナー搬送用部材である搬送コイルが内設されている。上記駆動ギヤ４２Ｙはトナーボトル３１Ｙのギヤ３７Ｙと噛合っており、駆動モータ４１Ｙを回転させると、トナーボトル３１Ｙのギヤ３７と一体で回転するボトル本体３３Ｙが回転する。そして、図２に示す現像装置１３Ｙの濃度検知センサ５６Ｙがトナー収容部５４Ｙでトナー濃度の不足を検知すると、制御部５７Ｙからの補給信号により、駆動モータ４１Ｙが回転する。図５において、ボトル本体３３Ｙの内壁面には螺旋状の現像剤案内溝３８Ｙが形成されているため、回転により内部のトナーがボトル本体３３Ｙ奥側から先端の樹脂ケース３４Ｙ側に搬送される。そして、ボトル本体３３Ｙ内のトナーは樹脂ケース３４Ｙの排出口（不図示）からトナー搬送装置４０Ｙのトナー受け部（不図示）に落下する。トナー受け部はトナー搬送パイプ４３Ｙにつながっており、駆動モータ４１Ｙを回転させると、ボトル本体３３Ｙが回転すると同時に、トナー搬送パイプ４３Ｙ内の搬送コイル（不図示）が同時に回転する。この搬送コイルの回転により、トナー受け部に落下したトナーは、トナー搬送パイプ４３Ｙ内を搬送されて、現像装置１３Ｙのトナー収容部５４Ｙのトナー補給口（不図示）に補給される。このようにして、現像装置１３Ｙ内のトナー濃度を調整する。なお、上記濃度検知センサ５６Ｙに替えて、感光体１１Ｙ上に基準画像を形成し、この基準画像の画素数を計測するための光センサもしくはＣＣＤカメラ等を設け、この計測結果に基づいてトナー補給を行ってもよい。
【００２４】
このように、トナー搬送パイプ４３Ｙ内に搬送コイル７０Ｙを設置し、トナーに搬送方向へ移動する力を付与することにより、搬送パイプ４３Ｙ内にトナーが堆積することを防ぐことができる。よって、プロセスカートリッジ１０Ｙの現像装置１３Ｙに、搬送パイプ４３Ｙ内に堆積してしまったトナーが、何らかの衝撃などで、一度に流れ込むことによる不具合を防止することができる。さらに、コイル形状は曲げに対する応力が小さいため、搬送パイプ４３Ｙが屈曲していても、搬送コイル７０Ｙは回転することが可能である。よって、搬送パイプ４３Ｙを直線形状にする必要がなくなるためレイアウトの自由度を大きくすることができ、現像装置全体の小型化を図ることができる。また、上記搬送パイプ４３Ｙ内の搬送コイルを金属で構成すると、金属製搬送コイルの外周面とトナー搬送パイプの内周面とが擦れた際に、トナーの凝集核を発生させ、このトナーの凝集核の影響で白抜け等の異常画像が発生する場合があった。本実施形態では、樹脂製の搬送コイルを用いているので、搬送コイルの外周面がトナー搬送パイプの内周面と擦れても摩擦が小さいため、トナーの凝集核の発生がなく、白抜け等の異常画像の発生を防ぐことができる。
【００２５】
以上、本実施形態に係る複写機によれば、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと補給用トナー収容器であるトナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋとの配置間隔が同一となるように配設されている。そのため、例えば両者を連結するトナー搬送手段であるトナー搬送パイプ４３Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ等の部品に同一部品を用いることができ、低コスト化を図ることができる。また、トナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置間隔をＰとしたとき、トナーボトル３１、３２は、その径が２分の１〜３分の２となるように形成されている。そのため、適正なトナー補給量を確保できるとともに、装置の小型化を図ることが可能となる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、トナーボトル３１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、３２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに出来た空間に、プロセスカートリッジ１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋから排出される排出トナーを収容する排トナー収容器６１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを設け、空間の有効利用を図っている。
また、本実施形態に係る複写機によれば、プロセスカートリッジ１０をトナーボトル３１、３２のトナー排出口よりも下方に設けた。よって、トナー搬送手段であるトナー搬送装置４０は、トナーを重力に反する方向に搬送しなくてもよいので、搬送用ポンプなどの部材を必要とせず、装置本体をより小型化することができ、且つより安価で提供することができる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、トナーボトル３１を載置して固定するトナー収容器収容手段としてのボトル収容器８を備え、トナーボトル３１、３２を、内部にトナーを収容する収容器としてのボトル本体３３と、ボトル本体３３の開口部側に備えられた収容器保持部材としての樹脂ケース３４とにより構成し、樹脂ケース３４がトナー排出口と把手３５を備え、樹脂ケース３４をボトル収容器８に固定したときに、トナー排出口がボトル収容器８のトナー受け口と対向する位置で連通するように構成した。よって、トナーボトル３１を装置本体１にセットする際、固定される樹脂ケース３４に取っ手を設けることにより、トナーの交換作業が判り易く簡単に行うことができる。これにより、作像手段の保守や交換性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、上記ボトル本体３３がその回転により容器内のトナーを一定方向に移動させることができる形状であり、ボトル本体３３を回転させてトナーを排出口から排出させる動作と同期して、トナー搬送装置４０を動作させるように構成した。よって、トナーボトル３１の回転と同期してトナーボトル３１から現像装置１３までトナーを搬送するトナー搬送装置４０を動作させることにより、１つの駆動モータ４１にてトナーを搬送することができる。これにより、部品点数が少なく低コスト化が図れる。
また、本実施形態に係る複写機によれば、トナー搬送装置４０は、トナーの搬送系路を形成するトナー搬送管４３と、トナー搬送管４３内に収容されその運動によって搬送方向下流側へ移動する移動力をトナーに付与しトナーを搬送するトナー搬送用部材であるトナー搬送コイルとから構成される。よって、搬送コイルの運動により、トナー搬送管内にトナーが堆積しにくくなり、搬送管内に堆積してしまったトナーが、何らかの衝撃などで、一度に流れ込むことによる不具合を防止することができる。
また、本実施形態に係る複写機に寄れば、現像装置１３内のトナー濃度を検出する濃度検出手段としての濃度センサ５６と、濃度センサ５６の検出結果に基づいて現像装置１３へトナーを補給する制御を行う制御部５７とを設けた。よって、現像装置１３内のトナー濃度を正確にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係る複写機の構成を示す概略構成図。
【図２】プロセスカートリッジの構成を示す拡大図。
【図３】トナーボトルの配置を説明する模式図。
【図４】トナーボトルの配置を説明する模式図。
【図５】トナーボトルの構成を示す斜視図。
【図６】トナーボトルとトナー搬送装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  プロセスカートリッジ
１１  感光体
１３    現像装置
３１、３２    トナーボトル
４０    トナー搬送装置
６１、６２    排トナー収容器
【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】
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【図６】
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