画像形成装置
【課題】回転型の現像装置を備える画像形成装置において、回転型現像装置の回転体を駆動する時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現する。
【解決手段】トナー補給容器４０を交換する交換口５を、いずれかの現像器３２が現像位置３８で停止したときに、この現像器３２と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器４０を交換することができる位置に設ける。また、トナー補給容器４０のそれぞれが備える記憶媒体４２から情報を読み取る情報読取装置４６も、現像器のいずれかが現像位置にある時に記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【解決手段】トナー補給容器４０を交換する交換口５を、いずれかの現像器３２が現像位置３８で停止したときに、この現像器３２と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器４０を交換することができる位置に設ける。また、トナー補給容器４０のそれぞれが備える記憶媒体４２から情報を読み取る情報読取装置４６も、現像器のいずれかが現像位置にある時に記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像保持体上の静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する画像形成装置には、複数の異なる色のトナーを収容した現像器が順次に像保持体と対向する位置に移動し、各色のトナー像を一つの像保持体上に形成するものがある。そして、上記現像器は、軸線回りに回転可能となった回転体に支持され、回転体の回転によりそれぞれが像保持体と対向するものが広く知られている。
【０００３】
このような回転型の現像装置を備えた画像形成装置として、例えば特許文献１に記載されているように、トナー補充容器を回転体に搭載したものがある。このトナー補充容器は、画像の形成にともなって消費される現像器内のトナーを補充するものであり、トナー補充容器内に収容するトナーのほぼ全量が現像器に補給されると、画像形成装置から取り出され、新しいトナー補充容器と交換されるようになっている。
【０００４】
また、トナー補給容器には、当該トナー補充容器に関する情報、例えばトナーの色、トナーの種類、トナー容器の使用履歴、製造会社等が記憶された記憶媒体を備えるものがある。この記憶媒体は、画像形成装置に装着された状態で記憶媒体に記憶されている情報の読み取り、又は新たな情報の書き込みが行われるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１２７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、本構成を有さない装置と比較して、回転型現像装置の回転体を駆動する時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、 前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、 前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、 前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、 前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、 前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、 前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像剤保持体を備えた前記現像器と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、 前記トナー補給容器のそれぞれは、該トナー補給容器の固有の情報を記録した記憶媒体を備え、 前記支持構造体又は該支持構造体に支持された部材には、前記記憶媒体と対向し、非接触で該記憶媒体に記憶された情報を読み取る情報読取装置が備えられ、 該情報読取装置は、前記現像器のいずれかが前記像保持体と対向する現像位置にある時に前記記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、 前記支持構造体に設けられた前記交換口には、開閉扉が設けられており、 前記開閉扉に前記情報読取装置が取り付けられ、 該情報読取装置は、交換可能な位置にある前記トナー補給容器が有する記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、 帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、 前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、 前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、 前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、 前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、 前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像器にトナーを補給する前記トナー補給容器と隣接する他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを
特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る画像形成装置では、本構成を備えていない装置と比較して、回転型現像装置の回転体駆動時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現することが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る画像形成装置では、現像器が現像位置にないときにトナー補給容器に設けられた記憶媒体から情報を読み込む装置に比較して、情報を読み取るための動作時における動作音を低減することができる。
【００１３】
請求項３に係る画像形成装置では、トナー補給容器に備えられた記憶媒体に記憶された情報をトナー補給容器の交換後に回転体を駆動することなく読み取ることが可能となる。
【００１４】
請求項４に係る画像形成装置では、本構成を備えていない装置と比較して、回転型現像装置の回転体駆動時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニットと該現像ユニットが有するトナー補給容器の交換口の位置を示す概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニット及び感光体ドラムを示す概略平断面図である。
【図４】図２に示す現像ユニットに装着されるトナー補給容器の概略斜視図である。
【図５】図２に示す現像ユニットに装着されるトナー補給容器の概略斜視図である。
【図６】図１に示す画像形成装置の前面パネルが開放された状態を示す概略斜視図である。
【図７】トナー補給容器とその交換口とを示す概略平断面図である。
【図８】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図９】本願に係る発明の他の実施形態である画像形成装置に備えられた現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１０】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１１】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１２】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置１は、帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体の一例として導電性材料からなる円筒状部材の外周面に光導電性層が形成された感光体ドラム１０を備えており、この感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置１２と、感光体ドラム１０上の潜像にトナーを転移させてトナー像を形成する回転型の現像ユニット３０と、感光体ドラム１０と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体１４と、転写装置の一例として中間転写体上に転写したトナー像を記録シート上へ転写する転写ロール２１と、トナー像が転写された後の感光体ドラム１０に残留するトナーを除去するクリーニング装置１５とを備えている。
本実施例では、転写装置の一例として、中間転写体１４を介して記録シートに転写する態様を採用しているが、感光体ドラム１０から記憶シートに直接転写する態様を採用することもできる。
【００１７】
上記中間転写体１４は、二つの支持ロール１６ａ，１６ｂと二次転写を行うための転写対向ロール２０とによって周回可能に張架されており、上記中間転写体１４の内側の感光体ドラム１０と対向する位置には、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体１４に一次転写する転写帯電器１７が設けられている。転写対向ロール２０と中間転写体１４を介して対向する位置には、中間転写体１４上のトナー像を記録用紙に二次転写する転写ロール２１が配設されており、該転写対向ロール２０と転写ロール２１との圧接部に、用紙トレイ２５から搬送路２６を経て記録用紙が送り込まれるようになっている。
なお、中間転写体１４の周回移動方向における二次転写位置の下流には、中間転写体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２４が設けられている。
【００１８】
記録用紙の搬送方向における二次転写位置の下流側には、記録用紙上の未定着トナー像を加熱して記録用紙に圧着する定着装置２２と、記録用紙を排紙トレイ２８へ円滑に排出する排出ロール２３とが設けられている。上記定着装置２２から排紙トレイ２８までの搬送経路には分岐が設けられ、記録用紙の表裏を反転して転写ロール２１が設けられた位置の上流側へ再送する両面搬送路２７が備えられている。
また、この画像形成装置１の上部には原稿画像を読み取る画像情報読取装置２と、側方には手差しトレイ２９とが設けられている。
【００１９】
上記現像ユニット３０は、図２に示すように、回転可能に駆動される回転ホルダ３１と，シアン，マゼンタ，イエロー及びブラックの各トナーを収容する４台の現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと、これらの現像器３２のそれぞれが消費したトナーを補充するためのトナーが収容された４つのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋと、を有するものであり、回転ホルダ３１が回転駆動されることにより、各現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋを感光体ドラム１０との対向領域、つまり現像位置３８に選択的に配置するものとなっている。
本実施の形態では、回転ホルダ３１及び感光体ドラム１０は図２中に矢印で示す方向にそれぞれ回転するものであり、この回転方向にシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを収容した現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋが順に配列されている。
【００２０】
各現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を収容するハウジング３３と、現像剤保持体の一例として感光体ドラム１０と近接対向するように配置された現像ロール３５と、ハウジング内で二成分現像剤を撹拌するとともに軸線方向に搬送する搬送部材（図示しない）とを備えている。
上記ハウジング３３は、感光体ドラム１０に対向する位置が開口しており、この部分に現像ロール３５が感光体ドラム１０と近接・対向するように配設されている。二成分現像剤はハウジング３３内で搬送部材によって搬送され、現像ロール３５の周面上に供給されるようになっている。
【００２１】
現像ロール３５の支持軸３６の両端部には、図３に示すように、トラッキングロール３７が支持されている。一方、このトラッキングロール３７と対向する位置には、感光体ドラム１０の径とほぼ同じ大きさのロール状に形成された対向部材１０ｂが感光体ドラム１０の支持部材１０ａに支持されており、感光体ドラム１０の回転とともに周回移動するようになっている。
トラッキングロール３７は現像ロール３５よりも外径が大きく形成され、現像ロール３５が感光体ドラム１０と対向する位置、つまり現像位置３８に支持されたときにトラッキングロール３７と対向部材１０ｂとが接触し、トラッキングロール３７は対向部材１０ｂの回転に従動して回転する。これにより、現像位置３８にある現像ロール３５は、感光体ドラム１０と一定の間隙を維持して対向することとなる。この間隔は、感光体ドラム上の静電潜像に安定してトナーを転移させ、良好な現像が可能となるように予め定められており、この値に基づいてトラッキングロール３７の径が定められている。
【００２２】
上記トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋは、回転ホルダ３１の周方向に現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと交互に配列され、現像によってトナーが消費されるのにともない、対応する現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋにトナーを補給するものである。これにより、二成分現像剤中のトナー濃度がほぼ一定となるように制御される。そして、トナー補給容器４０に収容されたトナーのほぼ全量が現像器に補給されると回転ホルダ３１から該回転ホルダ３１の軸線方向に引き抜かれ新しいトナー補給容器と交換されるようになっている。
【００２３】
ブラックのトナーを収容するトナー補給容器４０Ｋは、他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙよりも周方向に大きく形成され、ブラック以外の他のトナーを収容する３個のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙはほぼ同じ大きさに形成されている。
本実施の形態では、現像ユニット３０の回転方向にブラックの現像器３２Ｋ、ブラックのトナー補給容器４０Ｋ、シアンの現像器３２Ｃ、シアンのトナー補給容器４０Ｃ、マゼンタの現像器３２Ｍ、マゼンタのトナー補給容器４０Ｍ、イエローの現像器３２Ｙ、およびイエローのトナー補給容器４０Ｙの順で配列されている。
ブラックのトナー補給容器４０Ｋの大きさが他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙと異なることから、現像器３２及びトナー補給容器４０は回転ホルダ３１の回転中心に関して非対称に配列されることになる。
【００２４】
各トナー補給容器４０は、図４及び図５に示すように、回転ホルダ３１の外周部に沿った部分４０ｃが曲面となり、断面がほぼ扇形に形成されており、内部にはトナーを撹拌する撹拌翼（図示しない）が設けられている。
【００２５】
トナー補給容器４０の回転ホルダ３１へ装着する方向の先端４０ａは、撹拌翼と連動する駆動伝達部となっており、回転ホルダ３１に設けられた駆動部（図示しない）に連結されて回転駆動力が伝達されるものとなっている。したがって、トナー補給容器４０を回転ホルダ３１に装着した状態で撹拌翼が回転駆動される。
【００２６】
各トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋの装着方向の後端には、後方側に突き出した支持部材４３によりＩＣチップ保持部４２が支持され、このＩＣチップ保持部４２に記憶媒体であるＩＣチップ（図示しない）が備えられている。ＩＣチップには、トナーの色、トナーの種類、トナー補給容器の使用履歴、トナーの使用量、製造会社等の当該トナー補給容器固有の情報が記憶されており、これらの情報はＩＣチップと非接触に配置された情報読取装置と交信可能となっている。
ＩＣチップ保持部４２とトナー補給容器４０の後端４０ｂとの間は空間となっており、操作者はこの空間に手を差し入れてＩＣチップ保持部４２を把持し、トナー補給容器４０を引き出すことができるようになっている。つまり、ＩＣチップ保持部４２はトナー補給容器４０を抜き出すときの取っ手としても機能するものである。
【００２７】
上記現像ユニット３０及び感光体ドラム１０は、図３に示すように支持構造体４に支持されており、支持構造体４の前方側つまり操作者が操作を行う側には、図６及び図７に示すようにトナー補給容器４０の交換口５が設けられている。そして、この交換口５には開閉扉６が取り付けられ、開閉扉６を開けるとトナー補給容器４０の一つにアクセスできるようになっており、交換口５からこのトナー補給容器４０の着脱が可能となっている。
なお、支持構造体４の外側には、図６に示すように支持構造体４及び交換口５を覆うように前面パネル３が設けられ、開閉が可能となっている。
【００２８】
上記交換口５は、一つの現像器３２が感光体ドラム１０と対向する位置つまり現像位置３８にあるときに、当該現像器３２に隣接して配置されているトナー補給容器４０であって、他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器を交換できる位置に設けられている。
例えば、図２に示すように、イエロートナーを収容した現像器３２Ｙが現像位置３８にあるときに、この現像器３２Ｙと隣接したトナー補給容器はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍであって、他の現像器、つまりマゼンタの現像器３２Ｍにトナーを補給するマゼンタトナー補給容器４０Ｍを着脱できる位置に交換口５が設けられている。現像位置３８にある現像器にトナーを補給するトナー補給容器つまり図２に示す状態でイエロートナー補給容器４０Ｙを交換すると、トナー補給路の切り離し及び接合が行われ、イエロー用の現像器３２Ｙに振動及び変位が生じる。このような振動又は変位によって現像器３２Ｙが感光体ドラム１０と接触し、感光体層を傷つけるおそれがある。したがって現像位置にある現像器にトナーを補給するトナー補給容器を避け、これ以外のトナー補給容器を交換することによって感光体ドラム１０が損傷するリスクを低減することができる。
【００２９】
一方、イエロートナー補給容器４０Ｙを交換するときには、ブラックトナーを収容した現像器３２Ｋを感光体ドラム１０と対向させた状態で交換することができる。この状態でイエロートナー補給容器４０Ｙは交換口５が設けられた位置に停止し、交換口５から回転ホルダ３１の軸線方向に引き出して交換することができる。また、シアントナー補給容器４０Ｃを交換するときは、マゼンタトナーを収容した現像器３２Ｍが現像位置に停止しているときに交換することができる。
【００３０】
ブラックトナーを収容するトナー補給容器４０Ｋは他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙより断面が大きくなっており、回転ホルダ３１上で周方向に占める領域が大きくなっている。しかし、このブラックトナー補給容器４０Ｋを交換するときにも図８に示すように隣接する現像器つまりシアントナーを収容する現像器３２Ｃが現像位置にあるときに交換することができる。交換口５は、ブラックトナー補給容器４０Ｋの寸法が大きくなっていることに鑑みて、このブラックトナー補給容器４０Ｋを着脱することができる大きさに設定されている。ただし、ブラックトナー補給容器４０Ｋが停止する位置は他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙが交換のために停止する位置と重複しており、交換口５は、ブラックトナー補給容器４０Ｋの断面形状よりやや大きく設定すれば全てのトナー補給容器が交換可能となり、交換口５が大きくなることによる支持構造体４の強度低下が低減されている。
【００３１】
図７は、交換口５と対応する位置に停止したトナー補給容器４０、及び交換口５に設けられた開閉扉６を示す概略平断面図である。
この図に示すように、上記開閉扉６は支持構造体４に支持軸４ａを介して支持されており、この支持軸回りに外側へ回転して交換口５を閉鎖した状態から該交換口を開放するものとなっている。
この開閉扉６の裏面には、トナー補給容器に設けられたＩＣチップの情報を読み取る情報読取装置４６が取り付けられており、この開閉扉６が交換口５を閉鎖した状態で前記情報読取装置４６がトナー補給容器４０のＩＣチップ保持部４２と対向するものとなっている。そして、ＩＣチップ保持部４２とは非接触でＩＣチップに保存された情報を読み取り及び書き込みができるようになっている。
【００３２】
情報読取装置４６は、ＩＣチップ保持部４２のほぼ全領域と対向することが望ましく、
図２及び図８に示すように大きさの異なるブラックトナー補給容器４０Ｋ及びその他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙが交換口５と対応する位置に停止したときのいずれにおいてもＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向して情報の読み取り及び書き込みが可能となっている。
なお、ＩＣチップ（図示せず）、情報読取装置４６は公知のものを用いることができる。
【００３３】
次に、トナー補給容器４０の交換口５の位置と動作音との関係、ＩＣチップからの情報読み取り位置と動作音との関係及び交換口の位置と交換口の大きさとの関係について説明する。
トナー補給容器４０を交換するときには、トナー補給容器４０を交換口５と対向する位置つまり交換位置に到達するまで回転ホルダ３１を回転させる。交換位置に到達するまでの回転途中に現像位置３８を通過する現像器３２があると現像ロール３５の支持軸３６に備えられたトラッキングロール３７が感光体ドラム１０の支持軸１０ａに備えられた対向部材１０ｂに通過時の速度で衝突し衝突音が発生する。
【００３４】
本実施の形態では、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときにトナー補給容器４０が交換可能となっているため、トナー補給容器４０の交換位置で回転ホルダ３１が停止すると現像器３２は感光体ドラム１０と対向する位置で停止する。このとき、トラッキングロール３７は対向部材１０ｂと接触する瞬間に停止し、衝突音の発生が抑止される。そして、現像器３２が感光体ドラム１０と対向する位置で停止してトナー補給容器４０が交換されると、現像器が現像位置にない状態でトナー補給容器を交換する装置に比べて、現像器３２が現像位置を通過する回数が低減される。したがって、トラッキングロール３７と対向部材１０ｂとの衝突による衝撃音が発生する回数が低減されることとなる。
【００３５】
一方、トナー補給容器４０が備えている情報を情報読取装置４６が読み取るときには、現像器３２が感光体ドラム１０と対向する現像位置にない装置では、情報の読み取り位置まで回転ホルダ３１を回転するときの衝突音が、上記トナー補給容器４０の交換位置の場合と同様に、現像器３２が現像位置にあるときに情報を読み取る装置よりも増加する。
また、トナー補給容器４０が有している情報を読み取る位置がトナー補給容器４０の交換位置と異なっている装置では、交換された新しいトナー補給容器４０の情報を読み取るために回転ホルダ３１を駆動して新しいトナー補給容器４０を情報読取装置４６と対向する位置まで移動させなければならない。この回転途中に現像位置を通過する現像器があると、トラッキングロール３７が対向部材１０ｂに衝突し衝突音が増加する。
【００３６】
本実施の形態では、上記のように交換されたトナー補給容器４０のＩＣチップに記憶された情報は交換口５に設けられた開閉扉６に支持された情報読取装置４６によって読み取られる。つまり、情報の読み取り位置では現像器３２の一つが現像位置にあり、さらに読み取り位置と交換位置とが同じ位置となっている。これにより、情報の読み取りのために回転ホルダ３１を駆動したときの衝突音及びトナー補給容器を交換したときの衝撃音を低減することができる。
【００３７】
また、画像形成装置１の起動時等に、すべてのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋの固有の情報を順次読み込むように設定されている場合には、回転ホルダ３１は１つのトナー補給容器４０が読み込み位置に到達するまで回転し、停止して情報を読み込むという動作を、それぞれのトナー補給容器４０について４回繰り返す。このとき、回転ホルダ３１の停止位置で現像器３２が現像位置３８に無いと、回転ホルダ３１が駆動されているときに現像器３２が現像位置３８を少なくとも４回通過し、現像器３２に備えられたトラッキングロール３７は対向部材１０ｂに４回衝突することになる。したがって、トラッキングロール３７と対向部材１０ｂとの衝突音が少なくとも４回発生する。
【００３８】
これに対して本実施の形態では、トナー補給容器４０が有する情報の読み込み位置はトナー補給容器４０の交換位置であり、トナー補給容器４０が交換位置にあるときには、いずれかの現像器３２が現像位置３８にある。したがって、全てのトナー補給容器４０の情報を読み込むために回転ホルダ３１が回転しても、読み込み位置では一旦回転を停止して情報を読み込むため、トラッキングロール３７が対向部材１０ｂと接触する瞬間にトラッキングロール３７の移動が停止され、衝突音はほとんど発生しない。これにより、画像形成装置の起動時の衝撃音を大きく低減することができる。
【００３９】
上記のように、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときにトナー補給容器４０を交換できるように交換位置を設定しようとすると、回転ホルダ３１に装着されるトナー補給容器４０の大きさが異なることによって、トナー補給容器によって停止する位置つまり交換位置がずれることがある。位置がずれるトナー補給容器４０の全てについて交換が可能となるように交換口５を設けると、大きな開口が必要となり、支持構造体４の強度が低下するおそれが生じる。
【００４０】
これに対し、本実施の形態では、トナー補給容器４０を交換位置に停止したときにいずれかの現像器３２が現像位置にあることを前提として交換口５をできるだけ小さく形成するために、現像位置３８にある現像器３２に隣接して配置されたトナー補給容器４０を交換するように交換口５を設けている。つまり、現像位置３８を基準としてこれに最も近い位置に配置されているトナー補給容器４０は、現像位置にある現像器がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容するいずれとなっても位置のずれは小さく、トナー補給容器の大きさに対応する交換口を設けることによって全てのトナー補給容器４０を交換することができる。したがって、交換口５を小さく形成することが可能となる。
ただし、現像位置３８にある現像器３２にトナーを補充するトナー補給容器４０を現像ユニット３０から引き抜いたり差し入れたりすると、この衝撃によって感光体ドラム１０に損傷を与えるおそれがある。このため、現像位置３８にある現像器３２と隣接するトナー補給容器４０であって、当該現像器３２にトナーを補給するものでないトナー補給容器４０と対応する位置に交換口５を設けるのがよい。
【００４１】
したがって、図２に示すように、イエロートナーを収容した現像器３２Ｙが現像位置３８にあるときには、このイエロー現像器３２Ｙと隣接したトナー補給容器はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍであるが、他の現像器、つまりマゼンタの現像器３２Ｍにトナーを補給するマゼンタトナー補給容器４０Ｍの停止している位置に対応して交換口５が設けられている。
【００４２】
次に本願発明の第２の実施形態について説明する。
この実施形態は、トナー補給容器を交換する交換口の位置が第１の実施の形態と異なっているが、その他の構成は同じであるので、同じ構成については説明を省略するとともに同じ符号を付す。
この画像形成装置は、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときに、この現像器３２にトナーを補給するトナー補給容器４０に隣接する他の現像器３２にトナーを補給するトナー補給容器４０を交換できる位置に交換口５０が設けられている。
【００４３】
例えば、図９に示すように、イエローのトナーを収容する現像器３２Ｙが現像位置３８にあるとき、この現像器３２Ｙにイエローのトナーを補給するトナー補給容器４０Ｙに隣接する他の現像器はブラックトナー用の現像器３２Ｋである。この現像器３２Ｋにトナーを補給するブラックトナー補給容器４０Ｋの交換ができる位置に交換口５０が設けられている。つまり、現像位置にあるイエロー用の現像器３２Ｋからイエロートナー補給容器４０Ｙとブラックトナーを収容する現像器３２Ｋとを隔てた位置にあるブラックトナー補給容器４０Ｋを交換するようになっている。そして、ブラックトナー補給容器４０Ｋは他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙより回転ホルダ３１の周方向に占める領域が大きくなっているが、これに対応してこのブラックトナー補給容器４０Ｋを交換することができる大きさに設定されている。
【００４４】
この交換口５０は、図１０に示すようにマゼンタトナーを収容した現像器３２Ｍが現像位置にあるときにはイエロートナー補給容器４０Ｙを交換することができるものとなっており、図１１に示すようにシアントナーを収容した現像器３２Ｃが現像位置にあるときにはマゼンタトナー補給容器４０Ｍを交換することができるものとなっている。また、図１２に示すようにブラックトナーを収容した現像器３２Ｋが現像位置にあるときには、このブラックトナー用の現像器３２Ｋからブラックトナー補給容器４０Ｋとシアントナーを収容した現像器３２Ｃを隔てて配置されているシアントナー補給容器４０Ｃを交換できるものである。ブラックトナーを収容した現像器３２Ｋが現像位置にあるときにはシアントナー補給容器４０Ｃとの間にあるブラックトナー補給容器４０Ｋが大きく、シアントナー補給容器４０Ｃの位置がずれることになるが、このシアントナー補給容器４０Ｃをも交換できるように交換口５０の大きさが設定されている。
【００４５】
この交換口５０には開閉扉（図示しない）が設けられており、開閉扉の裏面に各トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋが有しているＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向する大きさの情報読取装置５２を備えている。トナー補給容器４０は、ブラックトナー補給容器４０Ｋのサイズが大きくなっており、またシアントナー補給容器４０Ｃの交換位置はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍの交換位置とずれているが、上記情報読取装置５２はいずれのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋについても、交換位置に停止したときにＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向できるようになっている。
【００４６】
このような画像形成装置でも、トナー補給容器４０の交換口５０は、現像器３２の一つが感光体ドラム１０と対向する現像位置に停止したときに、トナー補給容器４０を交換するように設けられ、トナー補給容器４０に備えられた記憶媒体から情報を読み取る位置も、現像器３２の一つが感光体ドラム１０と対向する現像位置にあるように設定されている。これにより、トラッキングロール３７と感光体側の対向部材１０ｂとの衝突による衝撃音を低減することができるものとなっている。
【符号の説明】
【００４７】
１：画像形成装置、 ２：画像情報読取装置、 ３：前面パネル、 ４：支持構造体、 ５：交換口、 ６：交換扉、
１０：感光体ドラム、 １０ａ：感光体ドラムの支持軸、 １０ｂ：対向部材、 １１：帯電装置、 １２：露光装置、 １４：中間転写体、 １５：クリーニング装置、 １６ａ，１６ｂ：支持ロール、 １７：転写帯電器、
２０：転写対向ロール、 ２１：転写ロール、 ２２：定着装置、 ２３：排出ロール、 ２４：中間転写体のクリーニング装置、 ２５：用紙トレイ、 ２６：記録用紙の搬送路、 ２７：両面搬送路、 ２８：排紙トレイ、 ２９：手差しトレイ、
３０：現像ユニット、 ３１：回転ホルダ、 ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋ：現像器、 ３３：現像器のハウジング、 ３５：現像ロール、 ３６：現像ロールの支持軸、 ３７：トラッキングロール、 ３８：現像位置、
４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ：トナー補給容器、 ４２：ＩＣチップ保持部、 ４３：支持部材、 ４６：情報読取装置、
５０：交換口、 ５２：情報読取装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
像保持体上の静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する画像形成装置には、複数の異なる色のトナーを収容した現像器が順次に像保持体と対向する位置に移動し、各色のトナー像を一つの像保持体上に形成するものがある。そして、上記現像器は、軸線回りに回転可能となった回転体に支持され、回転体の回転によりそれぞれが像保持体と対向するものが広く知られている。
【０００３】
このような回転型の現像装置を備えた画像形成装置として、例えば特許文献１に記載されているように、トナー補充容器を回転体に搭載したものがある。このトナー補充容器は、画像の形成にともなって消費される現像器内のトナーを補充するものであり、トナー補充容器内に収容するトナーのほぼ全量が現像器に補給されると、画像形成装置から取り出され、新しいトナー補充容器と交換されるようになっている。
【０００４】
また、トナー補給容器には、当該トナー補充容器に関する情報、例えばトナーの色、トナーの種類、トナー容器の使用履歴、製造会社等が記憶された記憶媒体を備えるものがある。この記憶媒体は、画像形成装置に装着された状態で記憶媒体に記憶されている情報の読み取り、又は新たな情報の書き込みが行われるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２１２７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、本構成を有さない装置と比較して、回転型現像装置の回転体を駆動する時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現する画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、 前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、 前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、 前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、 前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、 前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、 前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像剤保持体を備えた前記現像器と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、 前記トナー補給容器のそれぞれは、該トナー補給容器の固有の情報を記録した記憶媒体を備え、 前記支持構造体又は該支持構造体に支持された部材には、前記記憶媒体と対向し、非接触で該記憶媒体に記憶された情報を読み取る情報読取装置が備えられ、 該情報読取装置は、前記現像器のいずれかが前記像保持体と対向する現像位置にある時に前記記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、 前記支持構造体に設けられた前記交換口には、開閉扉が設けられており、 前記開閉扉に前記情報読取装置が取り付けられ、 該情報読取装置は、交換可能な位置にある前記トナー補給容器が有する記憶媒体から情報を読み取るものとする。
【００１０】
請求項４に係る発明は、 帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、 前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、 前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、 前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、 前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、 前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像器にトナーを補給する前記トナー補給容器と隣接する他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを
特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る画像形成装置では、本構成を備えていない装置と比較して、回転型現像装置の回転体駆動時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現することが可能となる。
【００１２】
請求項２に係る画像形成装置では、現像器が現像位置にないときにトナー補給容器に設けられた記憶媒体から情報を読み込む装置に比較して、情報を読み取るための動作時における動作音を低減することができる。
【００１３】
請求項３に係る画像形成装置では、トナー補給容器に備えられた記憶媒体に記憶された情報をトナー補給容器の交換後に回転体を駆動することなく読み取ることが可能となる。
【００１４】
請求項４に係る画像形成装置では、本構成を備えていない装置と比較して、回転型現像装置の回転体駆動時に発生する動作音を低減することと、トナー補給容器を交換するための交換口の小形化とを同時に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニットと該現像ユニットが有するトナー補給容器の交換口の位置を示す概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニット及び感光体ドラムを示す概略平断面図である。
【図４】図２に示す現像ユニットに装着されるトナー補給容器の概略斜視図である。
【図５】図２に示す現像ユニットに装着されるトナー補給容器の概略斜視図である。
【図６】図１に示す画像形成装置の前面パネルが開放された状態を示す概略斜視図である。
【図７】トナー補給容器とその交換口とを示す概略平断面図である。
【図８】図１に示す画像形成装置に備えられた現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図９】本願に係る発明の他の実施形態である画像形成装置に備えられた現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１０】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１１】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【図１２】図９に示す現像ユニットとトナー補給容器の交換口の位置とを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置１は、帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体の一例として導電性材料からなる円筒状部材の外周面に光導電性層が形成された感光体ドラム１０を備えており、この感光体ドラム１０の周囲に、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電装置１１と、帯電された感光体ドラム１０に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置１２と、感光体ドラム１０上の潜像にトナーを転移させてトナー像を形成する回転型の現像ユニット３０と、感光体ドラム１０と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体１４と、転写装置の一例として中間転写体上に転写したトナー像を記録シート上へ転写する転写ロール２１と、トナー像が転写された後の感光体ドラム１０に残留するトナーを除去するクリーニング装置１５とを備えている。
本実施例では、転写装置の一例として、中間転写体１４を介して記録シートに転写する態様を採用しているが、感光体ドラム１０から記憶シートに直接転写する態様を採用することもできる。
【００１７】
上記中間転写体１４は、二つの支持ロール１６ａ，１６ｂと二次転写を行うための転写対向ロール２０とによって周回可能に張架されており、上記中間転写体１４の内側の感光体ドラム１０と対向する位置には、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体１４に一次転写する転写帯電器１７が設けられている。転写対向ロール２０と中間転写体１４を介して対向する位置には、中間転写体１４上のトナー像を記録用紙に二次転写する転写ロール２１が配設されており、該転写対向ロール２０と転写ロール２１との圧接部に、用紙トレイ２５から搬送路２６を経て記録用紙が送り込まれるようになっている。
なお、中間転写体１４の周回移動方向における二次転写位置の下流には、中間転写体上に残留するトナーを除去するクリーニング装置２４が設けられている。
【００１８】
記録用紙の搬送方向における二次転写位置の下流側には、記録用紙上の未定着トナー像を加熱して記録用紙に圧着する定着装置２２と、記録用紙を排紙トレイ２８へ円滑に排出する排出ロール２３とが設けられている。上記定着装置２２から排紙トレイ２８までの搬送経路には分岐が設けられ、記録用紙の表裏を反転して転写ロール２１が設けられた位置の上流側へ再送する両面搬送路２７が備えられている。
また、この画像形成装置１の上部には原稿画像を読み取る画像情報読取装置２と、側方には手差しトレイ２９とが設けられている。
【００１９】
上記現像ユニット３０は、図２に示すように、回転可能に駆動される回転ホルダ３１と，シアン，マゼンタ，イエロー及びブラックの各トナーを収容する４台の現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと、これらの現像器３２のそれぞれが消費したトナーを補充するためのトナーが収容された４つのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋと、を有するものであり、回転ホルダ３１が回転駆動されることにより、各現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋを感光体ドラム１０との対向領域、つまり現像位置３８に選択的に配置するものとなっている。
本実施の形態では、回転ホルダ３１及び感光体ドラム１０は図２中に矢印で示す方向にそれぞれ回転するものであり、この回転方向にシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーを収容した現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋが順に配列されている。
【００２０】
各現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を収容するハウジング３３と、現像剤保持体の一例として感光体ドラム１０と近接対向するように配置された現像ロール３５と、ハウジング内で二成分現像剤を撹拌するとともに軸線方向に搬送する搬送部材（図示しない）とを備えている。
上記ハウジング３３は、感光体ドラム１０に対向する位置が開口しており、この部分に現像ロール３５が感光体ドラム１０と近接・対向するように配設されている。二成分現像剤はハウジング３３内で搬送部材によって搬送され、現像ロール３５の周面上に供給されるようになっている。
【００２１】
現像ロール３５の支持軸３６の両端部には、図３に示すように、トラッキングロール３７が支持されている。一方、このトラッキングロール３７と対向する位置には、感光体ドラム１０の径とほぼ同じ大きさのロール状に形成された対向部材１０ｂが感光体ドラム１０の支持部材１０ａに支持されており、感光体ドラム１０の回転とともに周回移動するようになっている。
トラッキングロール３７は現像ロール３５よりも外径が大きく形成され、現像ロール３５が感光体ドラム１０と対向する位置、つまり現像位置３８に支持されたときにトラッキングロール３７と対向部材１０ｂとが接触し、トラッキングロール３７は対向部材１０ｂの回転に従動して回転する。これにより、現像位置３８にある現像ロール３５は、感光体ドラム１０と一定の間隙を維持して対向することとなる。この間隔は、感光体ドラム上の静電潜像に安定してトナーを転移させ、良好な現像が可能となるように予め定められており、この値に基づいてトラッキングロール３７の径が定められている。
【００２２】
上記トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋは、回転ホルダ３１の周方向に現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋと交互に配列され、現像によってトナーが消費されるのにともない、対応する現像器３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋにトナーを補給するものである。これにより、二成分現像剤中のトナー濃度がほぼ一定となるように制御される。そして、トナー補給容器４０に収容されたトナーのほぼ全量が現像器に補給されると回転ホルダ３１から該回転ホルダ３１の軸線方向に引き抜かれ新しいトナー補給容器と交換されるようになっている。
【００２３】
ブラックのトナーを収容するトナー補給容器４０Ｋは、他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙよりも周方向に大きく形成され、ブラック以外の他のトナーを収容する３個のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙはほぼ同じ大きさに形成されている。
本実施の形態では、現像ユニット３０の回転方向にブラックの現像器３２Ｋ、ブラックのトナー補給容器４０Ｋ、シアンの現像器３２Ｃ、シアンのトナー補給容器４０Ｃ、マゼンタの現像器３２Ｍ、マゼンタのトナー補給容器４０Ｍ、イエローの現像器３２Ｙ、およびイエローのトナー補給容器４０Ｙの順で配列されている。
ブラックのトナー補給容器４０Ｋの大きさが他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙと異なることから、現像器３２及びトナー補給容器４０は回転ホルダ３１の回転中心に関して非対称に配列されることになる。
【００２４】
各トナー補給容器４０は、図４及び図５に示すように、回転ホルダ３１の外周部に沿った部分４０ｃが曲面となり、断面がほぼ扇形に形成されており、内部にはトナーを撹拌する撹拌翼（図示しない）が設けられている。
【００２５】
トナー補給容器４０の回転ホルダ３１へ装着する方向の先端４０ａは、撹拌翼と連動する駆動伝達部となっており、回転ホルダ３１に設けられた駆動部（図示しない）に連結されて回転駆動力が伝達されるものとなっている。したがって、トナー補給容器４０を回転ホルダ３１に装着した状態で撹拌翼が回転駆動される。
【００２６】
各トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋの装着方向の後端には、後方側に突き出した支持部材４３によりＩＣチップ保持部４２が支持され、このＩＣチップ保持部４２に記憶媒体であるＩＣチップ（図示しない）が備えられている。ＩＣチップには、トナーの色、トナーの種類、トナー補給容器の使用履歴、トナーの使用量、製造会社等の当該トナー補給容器固有の情報が記憶されており、これらの情報はＩＣチップと非接触に配置された情報読取装置と交信可能となっている。
ＩＣチップ保持部４２とトナー補給容器４０の後端４０ｂとの間は空間となっており、操作者はこの空間に手を差し入れてＩＣチップ保持部４２を把持し、トナー補給容器４０を引き出すことができるようになっている。つまり、ＩＣチップ保持部４２はトナー補給容器４０を抜き出すときの取っ手としても機能するものである。
【００２７】
上記現像ユニット３０及び感光体ドラム１０は、図３に示すように支持構造体４に支持されており、支持構造体４の前方側つまり操作者が操作を行う側には、図６及び図７に示すようにトナー補給容器４０の交換口５が設けられている。そして、この交換口５には開閉扉６が取り付けられ、開閉扉６を開けるとトナー補給容器４０の一つにアクセスできるようになっており、交換口５からこのトナー補給容器４０の着脱が可能となっている。
なお、支持構造体４の外側には、図６に示すように支持構造体４及び交換口５を覆うように前面パネル３が設けられ、開閉が可能となっている。
【００２８】
上記交換口５は、一つの現像器３２が感光体ドラム１０と対向する位置つまり現像位置３８にあるときに、当該現像器３２に隣接して配置されているトナー補給容器４０であって、他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器を交換できる位置に設けられている。
例えば、図２に示すように、イエロートナーを収容した現像器３２Ｙが現像位置３８にあるときに、この現像器３２Ｙと隣接したトナー補給容器はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍであって、他の現像器、つまりマゼンタの現像器３２Ｍにトナーを補給するマゼンタトナー補給容器４０Ｍを着脱できる位置に交換口５が設けられている。現像位置３８にある現像器にトナーを補給するトナー補給容器つまり図２に示す状態でイエロートナー補給容器４０Ｙを交換すると、トナー補給路の切り離し及び接合が行われ、イエロー用の現像器３２Ｙに振動及び変位が生じる。このような振動又は変位によって現像器３２Ｙが感光体ドラム１０と接触し、感光体層を傷つけるおそれがある。したがって現像位置にある現像器にトナーを補給するトナー補給容器を避け、これ以外のトナー補給容器を交換することによって感光体ドラム１０が損傷するリスクを低減することができる。
【００２９】
一方、イエロートナー補給容器４０Ｙを交換するときには、ブラックトナーを収容した現像器３２Ｋを感光体ドラム１０と対向させた状態で交換することができる。この状態でイエロートナー補給容器４０Ｙは交換口５が設けられた位置に停止し、交換口５から回転ホルダ３１の軸線方向に引き出して交換することができる。また、シアントナー補給容器４０Ｃを交換するときは、マゼンタトナーを収容した現像器３２Ｍが現像位置に停止しているときに交換することができる。
【００３０】
ブラックトナーを収容するトナー補給容器４０Ｋは他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙより断面が大きくなっており、回転ホルダ３１上で周方向に占める領域が大きくなっている。しかし、このブラックトナー補給容器４０Ｋを交換するときにも図８に示すように隣接する現像器つまりシアントナーを収容する現像器３２Ｃが現像位置にあるときに交換することができる。交換口５は、ブラックトナー補給容器４０Ｋの寸法が大きくなっていることに鑑みて、このブラックトナー補給容器４０Ｋを着脱することができる大きさに設定されている。ただし、ブラックトナー補給容器４０Ｋが停止する位置は他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙが交換のために停止する位置と重複しており、交換口５は、ブラックトナー補給容器４０Ｋの断面形状よりやや大きく設定すれば全てのトナー補給容器が交換可能となり、交換口５が大きくなることによる支持構造体４の強度低下が低減されている。
【００３１】
図７は、交換口５と対応する位置に停止したトナー補給容器４０、及び交換口５に設けられた開閉扉６を示す概略平断面図である。
この図に示すように、上記開閉扉６は支持構造体４に支持軸４ａを介して支持されており、この支持軸回りに外側へ回転して交換口５を閉鎖した状態から該交換口を開放するものとなっている。
この開閉扉６の裏面には、トナー補給容器に設けられたＩＣチップの情報を読み取る情報読取装置４６が取り付けられており、この開閉扉６が交換口５を閉鎖した状態で前記情報読取装置４６がトナー補給容器４０のＩＣチップ保持部４２と対向するものとなっている。そして、ＩＣチップ保持部４２とは非接触でＩＣチップに保存された情報を読み取り及び書き込みができるようになっている。
【００３２】
情報読取装置４６は、ＩＣチップ保持部４２のほぼ全領域と対向することが望ましく、
図２及び図８に示すように大きさの異なるブラックトナー補給容器４０Ｋ及びその他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙが交換口５と対応する位置に停止したときのいずれにおいてもＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向して情報の読み取り及び書き込みが可能となっている。
なお、ＩＣチップ（図示せず）、情報読取装置４６は公知のものを用いることができる。
【００３３】
次に、トナー補給容器４０の交換口５の位置と動作音との関係、ＩＣチップからの情報読み取り位置と動作音との関係及び交換口の位置と交換口の大きさとの関係について説明する。
トナー補給容器４０を交換するときには、トナー補給容器４０を交換口５と対向する位置つまり交換位置に到達するまで回転ホルダ３１を回転させる。交換位置に到達するまでの回転途中に現像位置３８を通過する現像器３２があると現像ロール３５の支持軸３６に備えられたトラッキングロール３７が感光体ドラム１０の支持軸１０ａに備えられた対向部材１０ｂに通過時の速度で衝突し衝突音が発生する。
【００３４】
本実施の形態では、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときにトナー補給容器４０が交換可能となっているため、トナー補給容器４０の交換位置で回転ホルダ３１が停止すると現像器３２は感光体ドラム１０と対向する位置で停止する。このとき、トラッキングロール３７は対向部材１０ｂと接触する瞬間に停止し、衝突音の発生が抑止される。そして、現像器３２が感光体ドラム１０と対向する位置で停止してトナー補給容器４０が交換されると、現像器が現像位置にない状態でトナー補給容器を交換する装置に比べて、現像器３２が現像位置を通過する回数が低減される。したがって、トラッキングロール３７と対向部材１０ｂとの衝突による衝撃音が発生する回数が低減されることとなる。
【００３５】
一方、トナー補給容器４０が備えている情報を情報読取装置４６が読み取るときには、現像器３２が感光体ドラム１０と対向する現像位置にない装置では、情報の読み取り位置まで回転ホルダ３１を回転するときの衝突音が、上記トナー補給容器４０の交換位置の場合と同様に、現像器３２が現像位置にあるときに情報を読み取る装置よりも増加する。
また、トナー補給容器４０が有している情報を読み取る位置がトナー補給容器４０の交換位置と異なっている装置では、交換された新しいトナー補給容器４０の情報を読み取るために回転ホルダ３１を駆動して新しいトナー補給容器４０を情報読取装置４６と対向する位置まで移動させなければならない。この回転途中に現像位置を通過する現像器があると、トラッキングロール３７が対向部材１０ｂに衝突し衝突音が増加する。
【００３６】
本実施の形態では、上記のように交換されたトナー補給容器４０のＩＣチップに記憶された情報は交換口５に設けられた開閉扉６に支持された情報読取装置４６によって読み取られる。つまり、情報の読み取り位置では現像器３２の一つが現像位置にあり、さらに読み取り位置と交換位置とが同じ位置となっている。これにより、情報の読み取りのために回転ホルダ３１を駆動したときの衝突音及びトナー補給容器を交換したときの衝撃音を低減することができる。
【００３７】
また、画像形成装置１の起動時等に、すべてのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋの固有の情報を順次読み込むように設定されている場合には、回転ホルダ３１は１つのトナー補給容器４０が読み込み位置に到達するまで回転し、停止して情報を読み込むという動作を、それぞれのトナー補給容器４０について４回繰り返す。このとき、回転ホルダ３１の停止位置で現像器３２が現像位置３８に無いと、回転ホルダ３１が駆動されているときに現像器３２が現像位置３８を少なくとも４回通過し、現像器３２に備えられたトラッキングロール３７は対向部材１０ｂに４回衝突することになる。したがって、トラッキングロール３７と対向部材１０ｂとの衝突音が少なくとも４回発生する。
【００３８】
これに対して本実施の形態では、トナー補給容器４０が有する情報の読み込み位置はトナー補給容器４０の交換位置であり、トナー補給容器４０が交換位置にあるときには、いずれかの現像器３２が現像位置３８にある。したがって、全てのトナー補給容器４０の情報を読み込むために回転ホルダ３１が回転しても、読み込み位置では一旦回転を停止して情報を読み込むため、トラッキングロール３７が対向部材１０ｂと接触する瞬間にトラッキングロール３７の移動が停止され、衝突音はほとんど発生しない。これにより、画像形成装置の起動時の衝撃音を大きく低減することができる。
【００３９】
上記のように、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときにトナー補給容器４０を交換できるように交換位置を設定しようとすると、回転ホルダ３１に装着されるトナー補給容器４０の大きさが異なることによって、トナー補給容器によって停止する位置つまり交換位置がずれることがある。位置がずれるトナー補給容器４０の全てについて交換が可能となるように交換口５を設けると、大きな開口が必要となり、支持構造体４の強度が低下するおそれが生じる。
【００４０】
これに対し、本実施の形態では、トナー補給容器４０を交換位置に停止したときにいずれかの現像器３２が現像位置にあることを前提として交換口５をできるだけ小さく形成するために、現像位置３８にある現像器３２に隣接して配置されたトナー補給容器４０を交換するように交換口５を設けている。つまり、現像位置３８を基準としてこれに最も近い位置に配置されているトナー補給容器４０は、現像位置にある現像器がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容するいずれとなっても位置のずれは小さく、トナー補給容器の大きさに対応する交換口を設けることによって全てのトナー補給容器４０を交換することができる。したがって、交換口５を小さく形成することが可能となる。
ただし、現像位置３８にある現像器３２にトナーを補充するトナー補給容器４０を現像ユニット３０から引き抜いたり差し入れたりすると、この衝撃によって感光体ドラム１０に損傷を与えるおそれがある。このため、現像位置３８にある現像器３２と隣接するトナー補給容器４０であって、当該現像器３２にトナーを補給するものでないトナー補給容器４０と対応する位置に交換口５を設けるのがよい。
【００４１】
したがって、図２に示すように、イエロートナーを収容した現像器３２Ｙが現像位置３８にあるときには、このイエロー現像器３２Ｙと隣接したトナー補給容器はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍであるが、他の現像器、つまりマゼンタの現像器３２Ｍにトナーを補給するマゼンタトナー補給容器４０Ｍの停止している位置に対応して交換口５が設けられている。
【００４２】
次に本願発明の第２の実施形態について説明する。
この実施形態は、トナー補給容器を交換する交換口の位置が第１の実施の形態と異なっているが、その他の構成は同じであるので、同じ構成については説明を省略するとともに同じ符号を付す。
この画像形成装置は、いずれかの現像器３２が現像位置３８にあるときに、この現像器３２にトナーを補給するトナー補給容器４０に隣接する他の現像器３２にトナーを補給するトナー補給容器４０を交換できる位置に交換口５０が設けられている。
【００４３】
例えば、図９に示すように、イエローのトナーを収容する現像器３２Ｙが現像位置３８にあるとき、この現像器３２Ｙにイエローのトナーを補給するトナー補給容器４０Ｙに隣接する他の現像器はブラックトナー用の現像器３２Ｋである。この現像器３２Ｋにトナーを補給するブラックトナー補給容器４０Ｋの交換ができる位置に交換口５０が設けられている。つまり、現像位置にあるイエロー用の現像器３２Ｋからイエロートナー補給容器４０Ｙとブラックトナーを収容する現像器３２Ｋとを隔てた位置にあるブラックトナー補給容器４０Ｋを交換するようになっている。そして、ブラックトナー補給容器４０Ｋは他のトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙより回転ホルダ３１の周方向に占める領域が大きくなっているが、これに対応してこのブラックトナー補給容器４０Ｋを交換することができる大きさに設定されている。
【００４４】
この交換口５０は、図１０に示すようにマゼンタトナーを収容した現像器３２Ｍが現像位置にあるときにはイエロートナー補給容器４０Ｙを交換することができるものとなっており、図１１に示すようにシアントナーを収容した現像器３２Ｃが現像位置にあるときにはマゼンタトナー補給容器４０Ｍを交換することができるものとなっている。また、図１２に示すようにブラックトナーを収容した現像器３２Ｋが現像位置にあるときには、このブラックトナー用の現像器３２Ｋからブラックトナー補給容器４０Ｋとシアントナーを収容した現像器３２Ｃを隔てて配置されているシアントナー補給容器４０Ｃを交換できるものである。ブラックトナーを収容した現像器３２Ｋが現像位置にあるときにはシアントナー補給容器４０Ｃとの間にあるブラックトナー補給容器４０Ｋが大きく、シアントナー補給容器４０Ｃの位置がずれることになるが、このシアントナー補給容器４０Ｃをも交換できるように交換口５０の大きさが設定されている。
【００４５】
この交換口５０には開閉扉（図示しない）が設けられており、開閉扉の裏面に各トナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋが有しているＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向する大きさの情報読取装置５２を備えている。トナー補給容器４０は、ブラックトナー補給容器４０Ｋのサイズが大きくなっており、またシアントナー補給容器４０Ｃの交換位置はイエロートナー補給容器４０Ｙ及びマゼンタトナー補給容器４０Ｍの交換位置とずれているが、上記情報読取装置５２はいずれのトナー補給容器４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋについても、交換位置に停止したときにＩＣチップ保持部４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｋと対向できるようになっている。
【００４６】
このような画像形成装置でも、トナー補給容器４０の交換口５０は、現像器３２の一つが感光体ドラム１０と対向する現像位置に停止したときに、トナー補給容器４０を交換するように設けられ、トナー補給容器４０に備えられた記憶媒体から情報を読み取る位置も、現像器３２の一つが感光体ドラム１０と対向する現像位置にあるように設定されている。これにより、トラッキングロール３７と感光体側の対向部材１０ｂとの衝突による衝撃音を低減することができるものとなっている。
【符号の説明】
【００４７】
１：画像形成装置、 ２：画像情報読取装置、 ３：前面パネル、 ４：支持構造体、 ５：交換口、 ６：交換扉、
１０：感光体ドラム、 １０ａ：感光体ドラムの支持軸、 １０ｂ：対向部材、 １１：帯電装置、 １２：露光装置、 １４：中間転写体、 １５：クリーニング装置、 １６ａ，１６ｂ：支持ロール、 １７：転写帯電器、
２０：転写対向ロール、 ２１：転写ロール、 ２２：定着装置、 ２３：排出ロール、 ２４：中間転写体のクリーニング装置、 ２５：用紙トレイ、 ２６：記録用紙の搬送路、 ２７：両面搬送路、 ２８：排紙トレイ、 ２９：手差しトレイ、
３０：現像ユニット、 ３１：回転ホルダ、 ３２Ｃ，３２Ｍ，３２Ｙ，３２Ｋ：現像器、 ３３：現像器のハウジング、 ３５：現像ロール、 ３６：現像ロールの支持軸、 ３７：トラッキングロール、 ３８：現像位置、
４０Ｃ，４０Ｍ，４０Ｙ，４０Ｋ：トナー補給容器、 ４２：ＩＣチップ保持部、 ４３：支持部材、 ４６：情報読取装置、
５０：交換口、 ５２：情報読取装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、
前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、
前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、
前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、
前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、
前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像剤保持体を備えた前記現像器と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー補給容器のそれぞれは、該トナー補給容器の固有の情報を記録した記憶媒体を備え、
前記支持構造体又は該支持構造体に支持された部材には、前記記憶媒体と対向し、非接触で該記憶媒体に記憶された情報を読み取る情報読取装置が備えられ、
該情報読取装置は、前記現像器のいずれかが前記像保持体と対向する現像位置にある時に前記記憶媒体から情報を読み取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】
前記支持構造体に設けられた前記交換口には、開閉扉が設けられており、
前記開閉扉に前記情報読取装置が取り付けられ、
該情報読取装置は、交換可能な位置にある前記トナー補給容器が有する記憶媒体から情報を読み取るものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、
前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、
前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、
前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、
前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、
前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像器にトナーを補給する前記トナー補給容器と隣接する他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、
前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、
前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、
前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、
前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、
前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像剤保持体を備えた前記現像器と隣接し、該現像器と異なる現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー補給容器のそれぞれは、該トナー補給容器の固有の情報を記録した記憶媒体を備え、
前記支持構造体又は該支持構造体に支持された部材には、前記記憶媒体と対向し、非接触で該記憶媒体に記憶された情報を読み取る情報読取装置が備えられ、
該情報読取装置は、前記現像器のいずれかが前記像保持体と対向する現像位置にある時に前記記憶媒体から情報を読み取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】
前記支持構造体に設けられた前記交換口には、開閉扉が設けられており、
前記開閉扉に前記情報読取装置が取り付けられ、
該情報読取装置は、交換可能な位置にある前記トナー補給容器が有する記憶媒体から情報を読み取るものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
帯電電位の差による静電潜像が形成される像保持体と、
前記像保持体上に形成された静電潜像にトナーを転移して可視像を形成する現像ユニットと、
前記可視像を、記録シート上へ転写する転写装置と、
前記像保持体及び前記現像ユニットを支持する支持構造体と、を有し、
前記現像ユニットは、 前記支持構造体に支持軸の両端が支持され、前記支持軸の軸線回りに回転が可能となった回転体と、 該回転体に周方向に配列して支持され、前記像保持体の静電潜像を現像する現像剤を保持する現像剤保持体を備えた複数の現像器と、 前記現像器のそれぞれについて、トナーを補給するように設けられ、前記回転体に対して着脱が可能となったトナー補給容器と、を備え、前記回転体の周方向に複数の前記現像器と前記トナー補給容器とが交互に配列され、複数の前記トナー補給容器の少なくとも一つは、他のトナー補給容器より前記回転体の回転方向の大きさが大きくなっており、
前記支持構造体は、前記トナー補給容器を前記回転体の軸線方向に差し入れ又は引き出して交換を可能とする交換口を備えており、
前記交換口は、前記現像剤保持体の一つが前記像保持体と対向して現像を行う位置に停止したときに、該現像器にトナーを補給する前記トナー補給容器と隣接する他の現像器にトナーを補給するトナー補給容器の交換が可能な位置に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２０４５６６（Ｐ２０１０−２０４５６６Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２４１７（Ｐ２００９−５２４１７）
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]