JP2006208990A - Development unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像ユニット、特に、外部からトナーが供給される方式の現像ユニットに関する。 The present invention relates to a developing unit, and more particularly to a developing unit of a type in which toner is supplied from the outside.
画像形成装置の現像ユニットは、メンテナンスの容易化のため、現像ユニット内に一定量のトナーを充填しておき、トナーがなくなると現像ユニットごと交換している。しかし、現像ユニットは経済上の観点から頻繁に交換できず、ある程度画像形成を行うためにはトナーの容積を大きくせざるを得ない。そのため小型化は困難である。 In order to facilitate maintenance, the developing unit of the image forming apparatus is filled with a certain amount of toner in the developing unit, and is replaced when the toner is used up. However, the developing unit cannot be replaced frequently from an economic point of view, and the toner volume must be increased in order to form an image to some extent. Therefore, downsizing is difficult.
そこで、現像ユニットの小型化を図るために、外部からトナーを供給する方式の現像ユニットが提案されている。外部からトナーを供給する方式の現像ユニットには、特開2001−134045号公報に記載されたものが存在する。特開2001−134045号公報に記載されたものは、ロータリー現像方式を採用した画像形成装置であって、トナー供給装置と回転するロータリー現像器のジョイント部は摺動しながらシャッタ機構が開き、特定の停止位置で現像器とつながる構成になっている。この画像形成装置では、外部から現像器へトナーを供給する機構が複雑であるため、ロータリーフレームと現像器が一体に構成されている。
現像器の外部からトナーを供給する方式の従来の現像ユニットでは、ロータリーの回転部分と本体側のトナー補給部のジョイントを行わなければならず、ホースのジョイント部を摺動させながらロータリーに固定された現像器にトナーを供給するための構造が複雑になっていた。さらに、ロータリーの外側にジョイント部の摺動機構を設けなければならないため一定以上小型化することができない。また、現像器の交換に関しても、ロータリーとトナー供給機構のジョイントが複雑に構成されているため一色ずつの交換は困難である。そのうえ、トナーを一色ずつ交換しようとする場合には現像器とロータリーの間でトナーが漏れないようにする必要があるが、トナー漏れを防止するための措置は設けられていないためトナー漏れしないで一色ずつ交換することは困難である。 In a conventional developing unit that supplies toner from the outside of the developing unit, the rotary part of the rotary and the toner supply part on the main body side must be jointed, and the hose joint is fixed to the rotary while sliding. The structure for supplying the toner to the developing device is complicated. Furthermore, since a sliding mechanism for the joint portion must be provided outside the rotary, the size cannot be reduced beyond a certain level. Further, regarding the replacement of the developing device, it is difficult to replace each color one by one because the joints of the rotary and the toner supply mechanism are complicatedly configured. In addition, it is necessary to prevent the toner from leaking between the developing unit and the rotary when changing the toner one by one. However, no measures are taken to prevent the toner from leaking. It is difficult to change one color at a time.
本発明の課題は、外部からトナーを供給することで現像ユニットの小型化を図り、ロータリーとトナー供給機構のジョイントの機構を簡単にすることにある。 An object of the present invention is to reduce the size of the developing unit by supplying toner from the outside, and to simplify the joint mechanism of the rotary and the toner supply mechanism.
本発明の別の課題は、トナー交換の際にトナーが漏れないようにすること、及びトナー交換を容易にできるようにすることを目的とする。 Another object of the present invention is to prevent toner from leaking when toner is replaced, and to facilitate toner replacement.
請求項1に係る現像ユニットは、容器本体と、トナー供給装置と、駆動装置と、シャッタ機構とを備えている。容器本体は内部に現像ローラを有しており、トナー供給装置は容器本体にトナーを供給するためのものであり、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を有する。駆動装置は、トナー供給装置の先端部を、容器本体内に進入させるとともに、容器本体から離隔させるものである。シャッタ機構は、トナー供給装置の先端部が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ものである。 A developing unit according to a first aspect includes a container main body, a toner supply device, a driving device, and a shutter mechanism. The container main body has a developing roller inside, and the toner supply device is for supplying toner to the container main body, and has an inner cylinder having an inner opening at the tip, and an inner cylinder at the outer periphery of the inner cylinder. An outer cylinder is provided that is relatively rotatable and has an outer opening on the side surface of the tip. The drive device allows the tip of the toner supply device to enter the container main body and separate from the container main body. The shutter mechanism is configured to align at least a part of the inner opening of the inner cylinder and the outer opening of the outer cylinder when the tip of the toner supply device enters the container body, and when the tip is positioned outside the container body. This is for positioning the inner opening and the outer opening at different positions.
この現像ユニットでは、トナーを供給する場合は、駆動装置によって、トナー供給装置の先端部は容器本体内に進入させられ、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が一致し内部のトナーが容器本体に供給される。また、トナー供給が終了すると、駆動装置によって、容器本体内に進入していたトナー供給装置の先端部が容器本体から離隔される。このとき、シャッタ機構によって、トナー供給装置の先端部が容器本体の外部に位置したとき内側開口と外側開口とをずれた位置に位置させられるため内部のトナーは外部に出ることはなく、トナー供給装置からトナーが漏れることはない。 In this developing unit, when supplying toner, the tip of the toner supply device is caused to enter the container main body by the driving device, and at least a part of the inner opening of the inner cylinder and the outer opening of the outer cylinder coincide with each other. Internal toner is supplied to the container body. When the toner supply is completed, the tip of the toner supply device that has entered the container main body is separated from the container main body by the driving device. At this time, when the front end portion of the toner supply device is positioned outside the container body by the shutter mechanism, the inner opening and the outer opening are shifted from each other, so that the toner inside does not come out and the toner supply No toner leaks from the device.
ここでは、トナーを外部から供給することで、現像ユニットの小型化が図られ、ロータリー現像器とトナー供給機構とのジョイント機構の構造が簡単になり、トナー交換の際にトナーが漏れて機内が汚れるのを抑えることができる。 Here, by supplying the toner from the outside, the development unit can be reduced in size, and the structure of the joint mechanism between the rotary developing device and the toner supply mechanism is simplified, and the toner leaks when the toner is replaced. It can suppress getting dirty.
請求項2に係る現像ユニットは、請求項1に係る現像ユニットであって、トナー供給装置は、内筒部の内部に回転自在に配置されたトナー搬送用スクリューを有している。 A developing unit according to a second aspect is the developing unit according to the first aspect, wherein the toner supply device has a toner conveying screw rotatably disposed inside the inner cylinder portion.
この現像ユニットでは、トナー搬送用スクリューによってトナーが容器本体内に搬送される。 In this developing unit, the toner is conveyed into the container body by the toner conveying screw.
請求項3に係る現像ユニットは、請求項1または2に係る現像ユニットであって、外筒の外側開口は内筒部の内側開口よりも大きくなっている。 A developing unit according to a third aspect is the developing unit according to the first or second aspect, wherein the outer opening of the outer cylinder is larger than the inner opening of the inner cylinder portion.
ここでは、外筒が内筒に対して相対回転を行った際に、多少の回転角度に誤差が生じた場合であってもトナーを容器本体内に供給することができる。また、例えば、内筒と外筒の間の隙間を詰めると、内筒と外筒との隙間へのトナーの進入を防止でき、トナー交換の際にトナーが飛散して機内が汚れるのを抑えることができる。 Here, when the outer cylinder rotates relative to the inner cylinder, the toner can be supplied into the container body even if an error occurs in some rotation angle. In addition, for example, if the gap between the inner cylinder and the outer cylinder is reduced, toner can be prevented from entering the gap between the inner cylinder and the outer cylinder, and the toner can be prevented from being scattered and contaminating the inside of the machine during toner replacement. be able to.
請求項4に係る現像ユニットは、請求項1から3のいずれかに係る現像ユニットであって、駆動装置によって駆動されるトナー供給装置の駆動に伴って外筒を回転させるシャッタ機構を備える。 A developing unit according to a fourth aspect is the developing unit according to any one of the first to third aspects, and includes a shutter mechanism that rotates the outer cylinder in accordance with the driving of the toner supply device driven by the driving device.
ここでは、例えば、内筒と外筒の間の隙間を詰めると、内筒と外筒との隙間へのトナーの進入を防止でき、トナー交換の際にトナーが飛散して機内が汚れるのを抑えることができる。 Here, for example, if the gap between the inner cylinder and the outer cylinder is narrowed, the toner can be prevented from entering the gap between the inner cylinder and the outer cylinder, and the toner can be scattered when the toner is replaced. Can be suppressed.
請求項5に係る現像ユニットは、請求項4に係る現像ユニットであって、シャッタ機構は、外筒の外周面に設けられたガイド部と、外筒のさらに外周部に配置されガイド部が挿入する螺旋状のガイド溝とを有する。 A developing unit according to a fifth aspect is the developing unit according to the fourth aspect, wherein the shutter mechanism is disposed on the outer peripheral surface of the outer cylinder and on the outer peripheral part of the outer cylinder, and the guide part is inserted. And a spiral guide groove.
ここでは、外筒のさらに外周部に配置されガイド部が挿入する螺旋状のガイド溝に沿って、外筒の外周面に設けられたガイド部が移動し、ガイド部の移動に伴って外筒が回転運動をする。 Here, the guide portion provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder moves along a spiral guide groove that is disposed on the outer peripheral portion of the outer cylinder and is inserted into the guide portion, and the outer cylinder is moved along with the movement of the guide portion. Rotates.
請求項6に係る現像ユニットは、請求項4に係る現像ユニットであって、外筒の外周面に設けられたラックと、外筒のさらに外周部に配置されラックと互いに係合するピニオンを有している。
A developing unit according to
ここでは、ピニオンを回転させることによって、トナー供給装置の先端部を上下に移動させることができる。 Here, the tip of the toner supply device can be moved up and down by rotating the pinion.
請求項7に係る現像ユニットは、請求項1から6のいずれかに係る現像ユニットであって、トナー供給装置の先端部の容器本体内への進入または、容器本体からの離隔の時の速度が秒速2ミリ〜20ミリである。 A developing unit according to a seventh aspect is the developing unit according to any one of the first to sixth aspects, wherein the speed at the time when the tip of the toner supply device enters or separates from the container main body is high. The speed is 2 mm to 20 mm per second.
ここでは、低トルクのブラシモータでもトナー供給装置を動かすことが可能であり、トナー供給装置の先端部の容器本体内への進入の際に進入部分を押し広げていくための力を確保できる。 Here, it is possible to move the toner supply device even with a low torque brush motor, and it is possible to secure a force for expanding the entry portion when the tip portion of the toner supply device enters the container body.
請求項8に係る現像ユニットは、請求項1から7のいずれかに係る現像ユニットであって、トナー供給装置の上方向および下方向の少なくとも一方向への移動の限界位置を検出するリミットスイッチを備えている。 A developing unit according to an eighth aspect is the developing unit according to any one of the first to seventh aspects, wherein a limit switch for detecting a limit position of movement in at least one of the upward and downward directions of the toner supply device is provided. I have.
ここでは、リミットスイッチによってトナー供給装置の上方向および下方向の少なくとも一方向への移動限界位置を検出することができる。また、限界位置より上または下にトナー供給装置の移動を規制できる。 In this case, the limit switch can detect the movement limit position in at least one of the upward and downward directions of the toner supply device. Further, the movement of the toner supply device can be restricted above or below the limit position.
請求項9に係る現像ユニットは、請求項1から8のいずれかに係る現像ユニットであって、容器本体側のトナー供給装置の先端部とのジョイント部分は、トナー供給装置が容器本体内に進入していないときは密着しているスリットを有する弾性部材である。 A developing unit according to a ninth aspect is the developing unit according to any one of the first to eighth aspects, wherein the toner supply device enters the container main body at a joint portion with the tip of the toner supply device on the container main body side. When not, it is an elastic member having a slit in close contact.
この現像ユニットにおいて、トナー供給装置の先端部の容器本体内への進入する際には、弾性部材のスリットは、押し広げられてトナー供給装置の先端部が容器本体内へ進入する。また、トナー供給装置の先端部の容器本体からの離隔の際は、弾性部材のスリットは密着する。 In this developing unit, when the leading end of the toner supply device enters the container main body, the slit of the elastic member is pushed wide so that the leading end of the toner supply device enters the container main body. Further, when the tip of the toner supply device is separated from the container body, the slit of the elastic member is in close contact.
ここでは、スリットは弾性部材であるため、トナー供給装置の構造が簡単になる。また、トナー供給装置の先端部が容器本体内への進入するとき以外は、弾性部材のスリットは密着しているので、内部のトナーが外部に漏れるのを防止する。 Here, since the slit is an elastic member, the structure of the toner supply device is simplified. In addition, the slit of the elastic member is in close contact except when the tip of the toner supply device enters the container body, thereby preventing the internal toner from leaking to the outside.
トナー供給装置と現像器のジョイント機構の構造が簡単になる。また、トナー交換が容易に可能となり、さらに、トナー交換の際のトナー漏れを抑えることができる。 The structure of the joint mechanism of the toner supply device and the developing device is simplified. Further, toner replacement can be easily performed, and toner leakage at the time of toner replacement can be suppressed.
図1に本発明の一実施形態による現像ユニットが採用された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。 FIG. 1 shows a color printer 1 as an image forming apparatus employing a developing unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram for showing the arrangement of each component, and details of each part are omitted.
[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。
[overall structure]
The color printer 1 is connected to a computer (not shown) or the like, and is a device that can print a color image on paper based on image information sent from the computer or the like. In the color printer 1, the right side in FIG. 1 is the side operated by the operator, and in the following, the right side of the apparatus in FIG. 1 is the front side and the left side is the back side.
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、露光装置としてのレーザユニット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。
The color printer 1 includes a
[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。
[Photosensitive drum]
The
[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。
[Rotating development device]
The
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3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おり、したがって本実施形態の現像器自体のトナー収容スペースは小さく、トナー収容部を現像器内部に有する装置に比較して、現像器16自体は小型化されている。さらに、現像器16は、それぞれ着脱可能であり現像器のメンテナンスが容易である。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17の外周側に、図3に示すようなトナー供給部18が設けられている。
Each developing
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、この開口に普段密着したスリット18aが形成された弾性部材を固定してなるものである。
The
[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(第1の側)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が設けられており、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、感光体ドラム2の表面に照射されるようになっている。
[Laser unit]
The laser unit 4 scans and exposes the
[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:第2の側)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。
[Toner container]
The toner
[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2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、トナー供給装置の上方向への移動の限界位置を検出するリミットスイッチ70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とを有している。
[Toner supply device]
The
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。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、トナー搬送用スクリュー30が回転可能に設けられている。
The
リミットスイッチ70は、ラック32が上方向および下方向へ移動する際の限界位置を検出するものであって、トナー供給装置6の上側および下側に配置されている。
The
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。
The
駆動機構27は、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。ピニオンギア33は装置のフレームに回転自在に支持されており、図4(a)に示すように、モータ33a及びウォーム、ウォームホイル及び減速ギア列によって駆動されるようになっている。そして、この駆動機構27によって、4つのトナー供給パイプ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。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。
The
また、トナー供給動作の際のトナー供給パイプ25の先端の移動は、秒速2ミリから20ミリの速度で行われる。したがって、低トルクのブラシモータでもトナー供給パイプ25を動かすことが可能であり、トナー供給パイプ25の先端部の現像器16への進入の際にスリット18aを押し広げていくための力を確保できる。
Further, the movement of the tip of the
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。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、外周面に突起が形成されており、この突起が外筒部のさらに外周に配置され螺旋状ガイド溝28aが形成された回転カム28に係合している。なお、図4(b)では、便宜ため、回転カム28を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、内筒部の開口251aと外筒部の開口252aとは一致せず(図5(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が下方に移動する際に、外筒部252が突起と回転カム28の螺旋状ガイド溝28aとによって回転し、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、内筒部の開口251aと外筒部の開口252aとが一致し(図5(b):シャッタ開)、内部のトナーが開口から現像器16の内部に供給されるようになっている。
The
[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、中間転写ベルト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。
[Intermediate transfer belt]
The intermediate transfer belt 7 is one to which the toner images of the respective colors formed on the
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。
The arrangement of these constituent members will be described in more detail. The driving
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。
A
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。
In the
[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。
[Secondary transfer roller]
The
[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。
[Fixing device]
The fixing
[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。
[Discharge part]
In the printer 1, a
[給紙部及び搬送部]
装置の底部には、用紙が載置される載置板を有し用紙を収納する給紙カセット52が設けられている。そして、この給紙カセット52の用紙送り出し側端部(図1における右側端部)には、給紙カセット52から用紙を送り出すための給紙部(用紙送り出し部)51が設けられている。この給紙部51は、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は用紙の送り出し方向、すなわち、装置の手前側に引き出すことが可能である。
[Paper Feeder and Transporter]
At the bottom of the apparatus, there is provided a
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。
Between the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
また、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手差しトレイ65が配置されている。この手差しトレイ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。このようにして手差しトレイ65を開いた状態では、手差しトレイ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。
A
以上のような用紙を搬送する搬送部は、給紙カセット52、第1搬送路55、第2搬送路56、戻し搬送路59及び手差しトレイ65が一体でユニット化されている。そして、この用紙搬送ユニットは、用紙送り出し方向及び用紙搬送方向に沿って装置手前側に引き出すことが可能である
[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。
In the transport unit for transporting the paper as described above, the
Next, the image forming operation will be briefly described. First, when the color printer is turned on, various parameters are initialized, and initial settings such as setting the temperature of the fixing unit are executed. When image data is input from a computer or the like connected to the printer and an instruction to start printing is given, an image forming operation is executed as follows. During the image forming operation, the
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。
First, the
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。
On the other hand, in the
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、一旦第3搬送路57側に搬送された後、用紙後端が分岐爪58をすぎると、逆方向に搬送されて戻し搬送路59側に案内され、戻し搬送路59を介して再び第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。
In the case of double-sided printing, the paper that has passed through the fixing
[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、トナー供給パイプ25を下方に移動させて、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33aを駆動すると、ギア列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が固定されたトナー供給パイプ25が下方に移動する。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。そして、トナー供給パイプ25の先端はトナー供給口としてのスリット18aを通過して現像器16の内部に進入する。そして、トナー供給パイプ25の先端はトナー供給口としてのスリット18aを通過して現像器16の内部に進入する。このトナー供給パイプ25の下方への移動に際して、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。
[Toner supply operation]
When supplying toner to the developing
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。
When the
トナー供給が終了すると、搬送パイプ26内のコイルスプリング31は回転を停止する。一方、トナー供給パイプ25の内部に配置されているトナー搬送用スクリュー30はトナー供給パイプ25内のトナーがなくなるまで回転し続ける。その後、モータ33aを前記とは逆に回転させると、ピニオンギア33が逆回転し、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。
When the toner supply is completed, the
なお、トナー供給動作の際のトナー供給パイプ25の先端の移動は、秒速2ミリから20ミリの速度で行われる。そのため、低トルクのブラシモータでもトナー供給パイプ25を動かすことができ、トナー供給パイプ25の先端部の現像器16への進入するための力を確保できる。
Note that the movement of the tip of the
[本実施形態の効果]
(a)トナー供給装置16によって、外部からトナーを補給するため現像ユニットの小型化が図れる。
[Effect of this embodiment]
(A) Since the
(b)ロータリーとトナー供給部のジョイント部分の構造が簡単になり、回転現像装置3のスリット18aによってトナー供給の際にトナー漏れを防ぎ、汚れる可能性が低くなる。
(B) The structure of the joint part of the rotary and the toner supply unit is simplified, and the
(c)各現像器が1コずつ着脱可能であるため、現像器のメンテナンスが容易である。
[他の実施形態]
前記実施形態では、リミット装置70をトナー供給装置6の上側および下側に配置したが、上方向または下方向のいずれか一方であってもよく、この場合は、位置制御を行えるモータ、例えば、ステッピングモータを使用し、リミット装置70を配置した方の限界位置からステップ数によって移動距離を計測し他方の限界位置を判断するようにする。
(C) Since each developing device can be attached and detached one by one, maintenance of the developing device is easy.
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the
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
70 リミットスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
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、前記容器本体にトナーを供給するトナー供給装置と、
前記トナー供給装置の先端部を、前記容器本体内に進入させるとともに、前記容器本体から離隔させる駆動装置と、
前記トナー供給装置の先端部が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と、を備えた現像ユニット。 A container body having a developing roller therein;
An inner cylinder having an inner opening at the front end portion and an outer cylinder having an outer opening at the side surface of the front end portion, which is provided on the outer peripheral portion of the inner cylinder so as to be rotatable relative to the inner cylinder, and supplies toner to the container body A toner supply device,
A driving device for causing the tip of the toner supply device to enter the container main body and to be separated from the container main body;
When the tip of the toner supply device enters the container body, the inner opening of the inner cylinder and at least a part of the outer opening of the outer cylinder are matched, and the tip is positioned outside the container body. A developing mechanism comprising: a shutter mechanism for positioning the inner opening and the outer opening at times.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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- 2005-01-31 JP JP2005023821A patent/JP2006208990A/en active Pending
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