JP2006284661A - 現像装置、画像形成装置、現像剤補給容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤補給容器の装着時の操作性を低下させることなく、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合によって生じる画像形成装置内の汚染を防止することにある。
【解決手段】 現像ユニット５は、コンテナ装着部３３ｂと、固定レバー４１と、現像ローラ３１とを備えている。コンテナ装着部３３ｂは、トナーコンテナ７が装着されるとともに、トナーコンテナ７内のトナーを落下させるための補給口３３ｅを有する。固定レバー４１は、トナーコンテナ７がコンテナ装着部３３ｂに装着される装着動作に伴って軸方向に可動であり、トナーコンテナ７に係止可能な係止部６１と、補給口３３ｅに対応する位置に形成された開口部６５ａを有しかつ補給口３３ｅ上をスライド自在なシャッタ部６５とを有する。現像ローラ３１は、トナーコンテナ７から補給口３３ｅを通って補給されたトナーを用いて現像可能である。
【選択図】 図３

Description

本発明は、現像装置、特に、軸方向に延びる現像器補給容器が着脱自在に装着される現像装置に関する。

また、本発明は、そのような現像装置を備えた画像形成装置に関する。

さらに、本発明は、そのような現像装置に装着される現像剤補給容器に関する。

レーザープリンタ、複写機等の画像形成装置として、感光体ドラムに対し現像を行う現像装置に対し、トナーが充填されたトナーコンテナを着脱自在に装着可能なものが知られている。トナーコンテナには、通常、底面部に内部のトナーが供給されるトナー供給口が設けられている。また、トナー供給口に対応する現像装置の部位には、現像装置の内部にトナーを補給するための補給口が設けられるとともに、補給口から補給されたトナーが外部に漏れないよう、補給口を開閉するための板状のシャッタ部材がスライド自在に設けられている。

従来のこの種の現像装置では、シャッタ部材は、一般に、現像装置に装着されたトナーコンテナの長手方向（以下、軸方向ともいう）に直交する方向（以下、前後方向ともいう）に可動に設けられ、自由状態では補給口を閉じるよう付勢手段により付勢力が与えられている。一方、トナーコンテナの軸方向端部には、シャッタ部材を開閉させるために操作されるシャッタ開閉部材が設けられ、トナーコンテナ装着後に、シャッタ開閉部材が操作されることで、シャッタが動いて、補給口が開くようになっている。

また、この種の現像装置では、装着されたトナーコンテナを固定するための固定レバーが設けられている。固定レバーは、軸方向に移動自在に設けられるとともに、例えば、トナーコンテナの前面部分に設けられた係止用突起に係止可能に設けられ、付勢手段によって軸方向の一方側に付勢されている。このような固定レバーは、トナーコンテナの装着動作に伴って、付勢部材の付勢力に抗して軸方向に動いて、トナーコンテナの係止用突起に係止される。これにより、トナーコンテナが現像装置に固定される。

なお、関連する従来の技術として、例えば、特許文献１に示されるものが既に提案されている。
特許第３２８１８０９号公報

上記従来の現像装置において、トナーコンテナは、固定レバーによって固定されるものの、両者の間のガタつきまで十分に抑えることはできず、トナーコンテナが前後方向に傾いた姿勢になる場合がある。すると、シャッタ部がトナーコンテナの底面部分に遮られて前後方向に十分に動けず、補給口の開口具合が不十分になるおそれがある。これにより、トナーが現像装置内に十分に供給されなかったり、また、シャッタ上に落下したトナーにより画像形成装置内が汚染されてしまうおそれがある。

そこで、トナーコンテナと現像装置との間のガタつきを解消すべく、例えば、種々の固定手段を設ける方法が考えられるが、この場合は、トナーコンテナの装着動作が面倒なものとなり、操作性が損なわれてしまう。

一方、トナーコンテナは、内部にトナーを撹拌するための撹拌部材が配置され、側面部分には、この撹拌部材に駆動力を伝えるための駆動ギアが配置されている。また、現像装置には、この駆動ギアに駆動力を伝える駆動ローラが設けられており、トナーコンテナが装着されると、駆動ギアに駆動ローラが係合し、駆動ローラから駆動ギアに駆動力が伝達可能となる。

しかし、現像装置に装着されたトナーコンテナは、シャッタ部を介して付勢部材により荷重を受けて前後方向に押圧される場合がある。この場合、駆動ギアと駆動ローラとの間に係合不良が生じるおそれがある。

本発明の課題は、現像剤補給容器が着脱自在に装着される現像装置を備えた画像形成装置において、現像剤補給容器の装着時の操作性を低下させることなく、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合によって生じる画像形成装置内の汚染を防止することにある。

また、本発明の課題は、現像剤補給容器が着脱自在に装着される現像装置を備えた画像形成装置において、現像補給容器側の駆動ギアと現像装置側の駆動ローラとの係合不良を回避することにある。

請求項１に係る現像装置は、軸方向に延びる現像器補給容器が着脱自在に装着される装置であって、装着部と、固定部材と、現像ローラとを備えている。装着部は、現像剤補給容器が装着されるとともに、現像剤補給容器内の現像剤を落下させるための補給口を有する。固定部材は、現像剤補給容器が装着部に装着される装着動作に伴って軸方向に可動であり、現像剤補給容器に係止可能な係止部と、補給口に対応する位置に形成された開口部を有しかつ補給口上をスライド自在なシャッタ部とを有する。現像ローラは、現像剤補給容器から補給口を通って補給された現像剤を用いて現像可能である。

この現像装置では、現像剤補給容器を装着部に装着すると、これに伴って固定部材が軸方向に動く。これにより、シャッタ部が補給口上をスライドして、開口部が補給口と重なり、現像剤補給容器内の現像剤が開口部及び補給口を通って落下可能となり、現像装置内に現像剤が補給される。

ここでは、シャッタ部は、軸方向に動いて補給口を開閉するよう構成されているので、現像剤供給容器が現像装置に対し前後方向に傾斜した場合でも、その動きが阻害されにくく、補給口を十分に開くことができる。これにより、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合による画像形成装置内の汚染を回避することができる。

なお、本発明において、現像装置は、画像形成装置と一体であっても、画像形成装置本体に対し着脱自在なユニットであっても良い。

また、軸方向としては、例えば、現像剤補給容器内に配置される撹拌部材の回転軸が延びる方向が挙げられる。

請求項２に係る現像装置は、請求項１の装置において、シャッタ部の開口部は、軸方向に複数並べて配置されている。

この装置では、かかる構成により、シャッタ部の軸方向への可動距離が少なくても、補給口を十分に開くことができる。

請求項３に係る現像装置は、請求項１又は２の装置において、係止部とシャッタ部とは一体に形成されている。

この装置では、固定部材において、係止部及びシャッタ部が一体形成されることで、部品点数及び部品代を削減でき、組立や補修費用の削減も図れる。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置と、現像装置により現像剤が供給される感光体ドラムとを備えている。

この画像形成装置では、上記現像装置を備えたことにより、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合による汚染を回避できる。

請求項５に係る現像剤補給容器は、現像剤を落下させるための補給口を有する装着部と、装着部に装着される装着動作に伴って軸方向に可動な固定部材とを含む現像装置に着脱自在に装着される補給容器であって、容器本体と、係止用突部とを備えている。容器本体は、軸方向に延びる。係止用突起は、係止部と、補給口に対応する位置に形成された開口部を有しかつ補給口上をスライド自在なシャッタ部とを有する固定部材に対し、装着動作に伴って係止部に係止される。

この現像剤補給容器は、請求項１と同様の現像装置に装着されると、シャッタ部がスライドして補給口が十分に開くので、内部の現像剤を開口部及び補給口を介して十分に補給することができる。したがって、ここでは、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合による汚染を回避できる。

本発明の現像装置によれば、現像剤補給容器を装着部に装着すると、これに伴って固定部材が軸方向に動くので、シャッタ部が補給口上をスライドして、開口部が補給口と重なり、現像剤補給容器内の現像剤が開口部及び補給口を通って落下可能となり、現像装置内に現像剤が補給される。

また、本発明の画像形成装置によれば、そのような現像装置を備えたことにより、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合による汚染を回避できる。

さらに、本発明の現像剤補給容器によれば、そのような現像装置に装着されると、シャッタ部がスライドして補給口が十分に開くので、内部の現像剤を開口部及び補給口を介して十分に補給することができ、これにより、現像剤の供給不良や、現像剤の供給不具合による汚染が回避される。

＜プリンタの構成＞
図１に、本発明の一実施形態が採用されたプリンタ１を示す。また、図２乃至図８では、プリンタ１の所定の部分を示す。なお、図１において、矢印は用紙の搬送方向を示す。

このプリンタ１は、プリンタ本体３と、現像ユニット５（現像装置）と、トナーコンテナ７とを備えている。

＜プリンタ本体＞
プリンタ本体３は、給紙機構１１と、画像形成部１３と、ユニット装着部１４と、定着部１５と、排出機構１７と、図示しない制御部及び通信部とを有している。

給紙機構１１は、給紙カセット１０に収納された用紙を１枚ずつ給紙し、画像形成部１３に向けて搬送するためのものであり、給紙搬送路９上の適宜箇所に搬送ローラ及び駆動部を有している。

画像形成部１３は、給紙搬送路９を搬送されてきた用紙に対し画像形成を行うためのものであり、感光体ドラム２１と、その周囲に配置された帯電器２３、露光器２５、転写ローラ２７及びクリーニング機構２９とを有している。

感光体ドラム２１は、表面にトナー像が形成される円筒状の回転体であり、印刷動作に伴って、図示しない駆動部により回転駆動される。帯電器２３は、感光体ドラム２１の表面を帯電させるためのものである。露光器２５は、制御部から送られる画像データに基づいて感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成するためのものである。転写ローラ２７は、感光体ドラム２１表面に形成されたトナー像を用紙に転写させるためのものである。クリーニング機構２９は、トナー像転写後の感光体ドラム２１表面に残存するトナーを回収するためのものである。

ユニット装着部１４は、現像ユニット５が着脱自在に装着されるためのものであり、適宜箇所に図示しないガイド部材及び係止手段が配置されている。

定着部１５は、画像形成部１３においてトナー像が転写された用紙に対し、トナー像を溶融定着させるためのものであり、ヒータが内蔵された加熱ローラ及びこれに対向して配置される加圧ローラを有している。

排出機構１７は、定着部１５を通過した用紙をプリンタ１上面の排紙部１６に用紙を排出させるためのものであり、排出搬送路１２上の適宜箇所に搬送ローラ及び駆動部を有している。

制御部は、画像形成部１３及び定着部１５等の入出力部の制御や、通信部で受け取った画像データに対する画像処理等を行うためのものであり、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成される。メモリには、ＣＰＵに実行されるための種々のプログラムデータが格納されているほか、画像データの保存等が行われる。

通信部は、通信ケーブルを通じて外部に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部接続機器（図示せず）との間で通信を行うためのものであり、印刷ジョブの受付、印刷完了の通知等を行う。

＜現像ユニット＞
現像ユニット５は、感光体ドラム２１に対し現像を行うためのものであり、プリンタ本体３に対し着脱自在に装着される。現像ユニット５は、現像ローラ３１と、ケーシング３３と、搬送部材３５，３６と、駆動ローラ３７と、固定レバー４１（固定部材）とを備えている。

現像ローラ３１は、感光体ドラム２１に対しトナーを供給するためのものであり、ケーシング３３の前方側（図２において右方）の端部に回転自在に保持されている。プリンタ本体３に対し装着された装着状態で、感光体ドラム２１に隣接して配置される。現像ローラ３１は、図示しないギアを介して感光体ドラム２１の駆動部に駆動連結されている。

ケーシング３３は、現像ローラ３１及び駆動ローラ３７等を保持するとともに、トナーコンテナ７から補給されるトナーを前方側に送るためのスペース３３ｄを有している。また、ケーシング３３は、後方側（図２において左方）の端部においてトナーコンテナ７が着脱自在に装着されるためのコンテナ装着部３３ｂ（装着部）を有している。さらに、コンテナ装着部３３ｂの下方側かつ前方側には、駆動ローラ３７が回転自在に配置されている。また、コンテナ装着部３３ｂの底面部３３ｆには、トナーコンテナ７内のトナーをスペース３３ｄ内に落下させるための３つの補給口３３ｅが設けられている。補給口３３ｅは、ここでは、軸方向に３つ等間隔に並べて配置され、それぞれ矩形状の平面視形状を有している。

搬送部材３５，３６は、スペース３３ｄ内のトナーを撹拌しながら前方側に送るためのものであり、互いに平行に回転自在に配置されている。

駆動ローラ３７は、トナーコンテナ７のパドル部材５３（後述）を駆動させるためのものであり、駆動ギア５４（後述）に駆動連結される。なお、駆動ローラ３７は、図２において矢印Ｂ方向に回転駆動するとともに、駆動ギア５４は、矢印Ａ方向に回転駆動する。

固定レバー４１は、コンテナ装着部３３ｂに装着されたトナーコンテナ７を固定するための部材であり、トナーコンテナ７がコンテナ装着部３３ｂに装着される動作に伴って軸方向にスライドして、トナーコンテナ７の前方側の端部に係止する。また、固定レバー４１は、コイルバネ４３により軸方向一方側（図３において左下側、図４において右下側）に付勢されている。

固定レバー４１は、具体的には、２つの係止部６１と、つまみ部６３と、シャッタ部６５と有している。

各係止部６１は、トナーコンテナ７の係止用突起５９（後述）に係止するためのものであり、装着動作の際に係止用突起５９の底面５９ａからの押圧力を受ける傾斜面６１ａを有するとともに、傾斜面６１ａに下方に隣接して係止用凹部６１ｂを有している。

つまみ部６３は、固定レバー４１全体の軸方向への移動を補助するために手動で操作するための部分であり、トナーコンテナ７の装着時に、手動で軸方向に移動させることができる。

シャッタ部６５は、コンテナ装着部３３ｂの底面部３３ｆ上を軸方向にスライド可能な板状部分であり、一方の係止部６１の下方に一体に形成されている。シャッタ部６５は、トナーコンテナ７が装着された状態で、補給口３３ｅと重なるよう形成された３つの開口部６５ａを有している。各開口部６５ａは、軸方向に等間隔に並べて配置され、平面視矩形状に形成されている。

＜トナーコンテナ＞
トナーコンテナ７は、内部に充填されたトナーを現像ユニット５に補給するための容器であり、現像ユニット５のコンテナ装着部３３ｂに対し着脱自在に装着される。トナーコンテナ７は、コンテナケース６７（容器本体）と、パドル部材５３（撹拌部材）及び駆動ギア５４と、トナー搬送部材５５及び駆動ギア５６と、２つの係止用突起５９とを有している。

コンテナケース６７は、軸方向に延びて形成されており、内部にトナーが充填される。コンテナケース６７には、底面部に、トナーを外部に供給するためのトナー供給口（図示せず）が設けられている。トナー供給口は、トナーコンテナ７がコンテナ装着部３３ｂに装着された状態では、固定レバー４１のシャッタ部６５上に配置される。

パドル部材５３は、トナーを撹拌するための撹拌部材であり、トナーコンテナ７の長手方向に延びて配置されている。

駆動ギア５４は、パドル部材５３と一体に回転するギアであり、駆動ローラ３７に駆動連結される。

トナー搬送部材５５は、トナーを、トナーコンテナ７の底面に設けられた補給口（図示しない）に集めて、ケーシング３３内に落下させるためのものである。

駆動ギア５６は、トナー搬送部材５５と一体に回転するギアであり、パドル部材５３の駆動ギア５４に係合している。

各係止用突起５９は、トナーコンテナ７の前方側の面の２カ所に形成され、固定レバー４１の傾斜面６１ａに対し上方から当接可能な底面５９ａと、固定レバー４１の係止用凹部６１ｂに係止される突部５９ｂとを有している。

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１の動作について説明する。

このプリンタ１を使用するためには、予め、トナーコンテナ７を現像ユニット５のコンテナ装着部３３ｂに装着する。

この装着動作において、トナーコンテナ７は、まず、図４に示すように、コンテナ装着部３３ｂに対し上方位置から下方に動かされ、トナーコンテナ７の係止用突起５９の底面５９ａが固定レバー４１の傾斜面６１ｂに当接し、そのまま下方に押圧する。このとき、固定レバー４１は、コイルバネ４３の付勢力に抗して軸方向他端側に移動し、トナーコンテナ７の底面５９ａが固定レバー４１から外れると、コイルバネ４３の付勢力により、トナーコンテナ７の突部５９ｂが固定レバー４１の係止用凹部６１ｂに係止される。

これにより、トナーコンテナ７は、図５に示すように、コンテナ装着部３３ｂに装着されるとともに、トナーコンテナ７の駆動ギア５４は、図８に示すように、駆動ローラ３７に連結される。

そして、この装着動作において、固定レバー４１のシャッタ部６５により、図６に示す、補給口３３ｅが閉じた状態から、図７に示す、補給口３３ｅが開いた状態となる。

このような装着動作の後、プリンタ１が使用可能な状態となり、外部接続機器からの印刷ジョブを受け付けると、給紙カセット１０から用紙が１枚ずつ給紙され、用紙が給紙搬送路９を通って画像形成部１３に搬送される。ここで、感光体ドラム２１は、駆動部により回転駆動され、表面が帯電された後、露光されて静電潜像が形成され、次いで、現像ローラ３１からトナーが供給されてトナー像が形成され、さらに、転写ローラ２７によりトナー像が用紙に転写される。

そして、用紙はさらに下流側に搬送され、定着部１５を通過することでトナー像が溶融定着される。この後、用紙は、排出搬送路１２を通って排紙部１６に排出され、印刷動作が終了する。

このような画像形成動作に応じて、現像ユニット５内では、印刷動作に伴って駆動ローラ３７が回転駆動することで、駆動ギア５４を介してパドル部材５３が回転し、トナーが撹拌され、さらに、駆動ギア５６を介してトナー搬送部材５５が回転し、トナーがトナー供給口から、シャッタ部６５の開口部６５ａ及び補給口３３ｅを通って、現像ユニット５のスペース３３ｄ内に補給される。

そして、搬送部材３５，３６によって撹拌されながら、現像ローラ３１に供給され、現像ローラ３１から感光体ドラム２１の表面にトナーが供給される。

以上のプリンタによれば、トナーコンテナの装着動作に伴って、固定レバーが軸方向に動くことで、シャッタ部が補給口上を軸方向にスライドする。したがって、トナーコンテナが前後方向に傾斜した姿勢であっても、トナーコンテナの底面部分に阻害されることなく、補給口を十分に開くことができる。これにより、トナーの供給不良、及びトナーの供給不具合によるプリンタの汚染を抑えることができる。

また、従来の現像ユニットにおけるように、トナーコンテナがシャッタ部材によって前後方向に押圧されることがないため、トナーコンテナが傾斜して駆動ギア５４と駆動ローラ３７との噛み合い不良が生じるのを解消できる。

＜他の実施形態＞
（ａ）補給口の数、平面視形状等は、上記実施形態で説明したものに限定されない。

（ｂ）画像形成装置には、現像ユニットに現像剤補給容器が装着されていない状態のものも含まれる。

（ｃ）画像形成装置は、プリンタのみでなく、複写機、ファクシミリ装置或いはこれらの機能を併有する複合機であっても良い。

本発明の一実施形態が採用された画像形成装置を示す縦断面図。 前記画像形成装置の現像装置を示す縦断面図。 前記現像装置の要部を示す斜視図。 前記現像装置への現像剤補給容器の装着動作を説明するための斜視図。 前記現像装置への現像剤補給容器の装着動作を説明するための斜視図。 前記現像装置の要部を示す縦断面図。 前記現像装置の要部を示す縦断面図。 前記現像装置の所定部分及び現像剤補給容器を示す斜視図。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
５ 現像ユニット（現像装置）
７ トナーコンテナ（現像器補給容器）
３３ｂ コンテナ装着部（装着部）
４１ 固定レバー（固定部材）
３１ 現像ローラ
３３ｅ 補給口
６１ 係止部
６５ シャッタ部
６５ａ 開口部
６７ コンテナケース（容器本体）

Claims (5)

1. 軸方向に延びる現像器補給容器が着脱自在に装着される現像装置であって、
   前記現像剤補給容器が装着されるとともに、前記現像剤補給容器内の現像剤を落下させるための補給口を有する装着部と、
   前記現像剤補給容器が前記装着部に装着される装着動作に伴って軸方向に可動であり、前記現像剤補給容器に係止可能な係止部と、前記補給口に対応する位置に形成された開口部を有しかつ前記補給口上をスライド自在なシャッタ部とを有する固定部材と、
   前記現像剤補給容器から前記補給口を通って補給された現像剤を用いて現像可能な現像ローラと、
   を備えた現像装置。
2. 前記シャッタ部の開口部は、軸方向に複数並べて配置されている、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記係止部と前記シャッタ部とは一体に形成されている、請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置と、
   前記現像装置により現像剤が供給される感光体ドラムと、
   を備えた画像形成装置。
5. 現像剤を落下させるための補給口を有する装着部と、前記装着部に装着される装着動作に伴って軸方向に可動な固定部材とを含む現像装置に着脱自在に装着される現像剤補給容器であって、
   軸方向に延びる容器本体と、
   係止部と、前記補給口に対応する位置に形成された開口部を有しかつ前記補給口上をスライド自在なシャッタ部とを有する前記固定部材に対し、前記装着動作に伴って前記係止部に係止される係止用突起と、
   を備えた現像剤補給容器。
   

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