JP4930565B2 - 現像剤収容器および画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に備えられる現像剤収容器に関する。
電子写真方式のカラープリンタとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーに対応して並列配置される複数の感光体と、各感光体に対応して、トナーを供給する複数の現像カートリッジとを備えるタンデム型カラーレーザプリンタが知られている。
このようなタンデム型カラーレーザプリンタに備えられる現像カートリッジとして、たとえば、各色に対応するトナーを収容するトナーカートリッジを備え、そのトナーカートリッジが、未使用のトナーが収容されるトナー収容部と、廃トナーを収容する廃トナー収容部とを備えている現像ユニットが提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
この現像ユニットに備えられるトナーカートリッジには、トナーを供給するための下部トナー供給口、廃トナーを回収するための回収口が形成されている。そして、回収口に、廃トナーを搬送するための廃トナー収集部のトナー排出部が嵌入され、廃トナー収集部からの廃トナーが回収口から廃トナー収容部へ供給される。
特開2009−128754号公報
本発明の目的は、特許文献1に記載のトナーカートリッジに対して新規な現像剤収容器、および、その現像剤収容器を備える画像形成装置を提供することにある。
上記した課題を解決するため、本発明は、現像剤収容器であって、保持部材を備える画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像剤収容器において、現像剤を外部へ供給するための第1開口部が形成され、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に対して相対移動不能に設けられ、廃現像剤を収容する廃現像剤収容部と、前記廃現像剤収容部の長手方向一方から前記長手方向他方に向かって廃現像剤を搬送する搬送部材と、前記搬送部材を収容し、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して相対移動可能に設けられ、前記長手方向一端部において外部から廃現像剤を回収するための第2開口部と、前記搬送部材に搬送される廃現像剤を前記廃現像剤収容部へ搬送するための第3開口部とを有する搬送部材収容部と、前記搬送部材収容部を、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して、前記長手方向と直交する方向に移動可能に支持する支持部材とを備え、前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部は、前記廃現像剤収容部の前記長手方向両端部よりも前記長手方向外側に配置されており、前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部には、前記保持部材に保持されて前記装置本体に対して位置固定される被保持部が設けられていることを特徴としている。
本発明によれば、現像剤収容部と廃現像剤収容部とが、相対移動不能に設けられており、搬送部材を収容する搬送部材収容部が、現像剤収容部および廃現像剤収容部に対して相対移動可能に設けられている。そして、支持部材は、搬送部材収容部を、現像剤収容部および廃現像剤収容部に対して、長手方向と直交する方向に移動可能に支持している。
そのため、現像剤収容器を画像形成装置に装着したときに、搬送部材収容部を画像形成装置に対して位置固定しながら、現像剤収容部および廃現像剤収容部を、搬送部材収容部に対して長手方向と直交する方向に相対移動させることができる。
その結果、搬送部材収容部を位置固定し、確実な廃現像剤の回収を実現できながら、画像形成動作において発生する振動を、支持部材において、緩衝することができ、搬送部材収容部が破損することや、搬送部材収容部から廃トナーが漏れることを防止することができる。
本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの全体構成を示す左側断面図である。 図1に示すプロセスユニットのA−A断面図である。 図1に示すプロセスユニットに設けられるリフトの内部構造を示す左側断面図であって、ブラックトナーカートリッジが離脱され、リフト側シャッタが閉位置に配置された状態を示す。 図1に示すプロセスユニットに設けられるリフトの内部構造を示す左側面図であって、ブラックトナーカートリッジが離脱され、リフト側シャッタが開位置に配置された状態を示す。 図1に示すプロセスユニットの左側断面図であって、ブラックトナーカートリッジが離脱された状態を示す。 図1に示すブラックトナーカートリッジの左上から見た斜視図である。 図6に示すブラックトナーカートリッジのB−B断面図である。 図6に示すブラックトナーカートリッジのC−C断面図であって、(a)は、カートリッジ側シャッタおよび搬送管側シャッタが開位置にある状態を示し、(b)は、カートリッジ側シャッタおよび搬送管側シャッタが閉位置にある状態を示す。 図6に示すブラックトナーカートリッジのD−D断面図であって、(a)は、カートリッジ側シャッタおよび搬送管側シャッタが開位置にある状態を示し、(b)は、カートリッジ側シャッタおよび搬送管側シャッタが閉位置にある状態を示す。 ブラックトナーカートリッジのプロセスユニットへの装着を説明する説明図である。 ブラックトナーカートリッジのカートリッジ側シャッタおよび搬送管側シャッタの開動作を説明するための説明図である。
1.カラーレーザプリンタの全体構成
図1に示すように、本発明の画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラーレーザプリンタである。カラーレーザプリンタ1は、用紙Pを給紙するための給紙部3、および、給紙された用紙Pに画像を形成するための画像形成部4を備える本体ケーシング2(装置本体)と、原稿の画像情報を読み取る画像読取部5とを備えている。すなわち、カラーレーザプリンタ1は、画像形成部4と画像読取部5とを一体的に備える複合機である。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、給紙部3および画像形成部4を収容する側面視略矩形状のボックス状に形成されており、その一方側壁には、後述するプロセスユニット16を着脱させるためのフロントカバー6が設けられている。
なお、以下の説明において、フロントカバー6が設けられる側(図1における右側)を前側とし、その反対側(図1における左側)を後側とする。また、カラーレーザプリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前側が左側であり、紙面奥側が右側である。
(2)給紙部
給紙部3は、用紙Pを収容する給紙トレイ7を備えている。給紙トレイ7は、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着されている。
給紙トレイ7内の最上位にある用紙Pは、給紙ローラ8の回転によって分離ローラ9と分離パッド10との対向部分へ供給され、それらによって1枚ごとに捌かれる。その後、用紙Pは、補助ローラ11にガイドされながら分離ローラ9から給紙パス12へ給紙される。その後、用紙Pは、給紙パス12にガイドされながら、両レジストローラ13の対向部分へ供給され、両レジストローラ13間を通過した後、用紙ガイド92(後述)を通過し、感光ドラム21(後述)と搬送ベルト34(後述)との間に搬送される。
なお、フロントカバー6の下端部には、フロントカバー6の前端面から両レジストローラ13の対向部分に向かって延びる手差し用パス14が設けられている。これにより、上記した給紙部3からの給紙以外に、ユーザが、手差し用パス14に前方から用紙Pを差し込むことによって、給紙することもできる。手差しされた用紙Pは、手差し用パス14に案内されて、直接、両レジストローラ13の対向部分に導入される。
(3)画像形成部
画像形成部4は、スキャナユニット15、プロセスユニット16、転写ユニット17、および定着ユニット18を備えている。
(3−1)スキャナユニット
スキャナユニット15は、本体ケーシング2内の上部に配置されている。スキャナユニット15は、画像データに基づいて、実線で示すように、4つの感光ドラム21(後述)に向けてレーザービームをそれぞれ出射し、感光ドラム21(後述)を露光する。
(3−2)プロセスユニット
(3−2−1)プロセスユニットの構成
プロセスユニット16は、スキャナユニット15の下方であって、転写ユニット17の上方に配置されており、1つのプロセスフレーム19と、4つの現像ユニット20とを備えている。
プロセスフレーム19は、本体ケーシング2に対して、前後方向に沿ってスライド自在に設けられ、感光ドラム21、スコロトロン型帯電器22、および、ドラムクリーニングローラ23を保持している。
感光ドラム21は、左右方向に沿うように、前後方向に互いに間隔を隔てて、4つ、並列配置されている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック感光ドラム21K、イエロー感光ドラム21Y、マゼンタ感光ドラム21Mおよびシアン感光ドラム21Cが、順次配置されている。
スコロトロン型帯電器22は、感光ドラム21の斜め後側上方に、感光ドラム21と間隔を隔てて対向配置されている。
ドラムクリーニングローラ23は、感光ドラム21の後方において、感光ドラム21に接触するようにそれぞれ配置されている。
各現像ユニット20は、各感光ドラム21に対応するように、それぞれ感光ドラム21の上側において、プロセスフレーム19に対して設けられている。具体的には、前側から後側に向かって、ブラック現像ユニット20K、イエロー現像ユニット20Y、マゼンタ現像ユニット20Mおよびシアン現像ユニット20Cが、順次配置されている。
また、各現像ユニット20は、現像部24とトナーカートリッジ25とを備えている。
現像部24は、現像ローラ26、現像ローラ26にトナーを供給する供給ローラ27、現像ローラ26に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード28を備え、それらの上方の空間には、トナーを左右方向に搬送するオーガ29が設けられている。また、現像部24には、現像部側トナー供給口45が形成されている。
現像ローラ26は、現像部24の下端において、後方斜め下方が露出するように、回転自在に支持されており、感光ドラム21に対して上方から接触するように配置されている。
現像部側トナー供給口45は、現像部24の上端部において、上下方向に貫通形成されている。
トナーカートリッジ25は、左右方向両端部が閉鎖された略円筒形状に形成され、各色に対応する現像剤の一例としてのトナーを収容している。また、トナーカートリッジ25には、カートリッジ側トナー供給口30が形成されている。
カートリッジ側トナー供給口30は、トナーカートリッジ25の下端部において、現像部24の現像部側トナー供給口45と対向するように、上下方向に貫通形成されている。
(3−2−2)プロセスユニットでの現像動作
トナーカートリッジ25内のトナーは、カートリッジ側トナー供給口30および現像部側トナー供給口45を介して現像部24に供給される。その後、オーガ29によって左右方向に搬送されながら、供給ローラ27に供給され、さらに、現像ローラ26に供給され、供給ローラ27と現像ローラ26との間で正極性に摩擦帯電される。
現像ローラ26に供給されたトナーは、現像ローラ26の回転に伴って、層厚規制ブレード28によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ26の表面に担持される。
一方、感光ドラム21の表面は、感光ドラム21の回転に伴って、スコロトロン型帯電器22により一様に正帯電された後、スキャナユニット15からのレーザービーム(図1実線参照)の高速走査により露光される。これにより、用紙Pに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム21の表面に形成される。
感光ドラム21がさらに回転すると、現像ローラ26の表面に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光ドラム21の表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム21の静電潜像は可視像化され、感光ドラム21の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
(3−3)転写ユニット
転写ユニット17は、本体ケーシング2内において、給紙部3の上方であって、プロセスユニット16の下方において、前後方向に沿って配置されている。この転写ユニット17は、駆動ローラ32、従動ローラ33、搬送ベルト34、および4つの転写ローラ35を備えている。
駆動ローラ32および従動ローラ33は、前後方向に間隔を隔てて対向配置されている。
搬送ベルト34は、各感光ドラム21に対して上下方向に対向し、その上側部分が各感光ドラム21と接触するように、駆動ローラ32および従動ローラ33の周りに巻回されている。また、搬送ベルト34は、駆動ローラ32の駆動により、各感光ドラム21と接触する搬送ベルト34の上側部分が前方から後方に向かって移動するように、左側面視反時計周りに周回移動されている。
各転写ローラ35は、各感光ドラム21と、それぞれ搬送ベルト34の上側部分を挟んで対向するように、設けられている。
そして、給紙部3から給紙された用紙Pは、搬送ベルト34によって、前側から後側に向かって、各感光ドラム21と各転写ローラ35とが対向する転写位置を順次通過するように搬送される。その搬送中に、各感光ドラム21に担持されている各色のトナー像が、用紙Pに順次転写され、カラー画像が形成される。
なお、感光ドラム21から用紙Pへのトナー像の転写後に感光ドラム21の外周面上にトナーが残留する場合がある。その場合、この残留した廃トナーは、感光ドラム21の回転により、ドラムクリーニングローラ23と対向したときに、ドラムクリーニングローラ23に印加されるクリーニングバイアスによって、ドラムクリーニングローラ23に転写され、ドラムクリーニングローラ23に一時保持される。
(3−4)定着ユニット
定着ユニット18は、転写ユニット17の後方に配置され、加熱ローラ36、および加熱ローラ36に対向する加圧ローラ37を備えている。転写ユニット17において、用紙Pに転写されたカラー画像は、用紙Pが加熱ローラ36と加圧ローラ37との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙Pに熱定着される。
(4)排紙
トナー像が定着した用紙Pは、Uターンパスからなる排紙パス38を通過して、排紙ローラ39に向けて搬送され、排紙ローラ39によって、スキャナユニット15の上方に形成される排紙トレイ40上に排紙される。
(5)画像読取部
画像読取部5では、原稿が押えカバー42とガラス面43との間に配置された後、CCDセンサ44がスライドすることにより、原稿の画像情報が読み取られる。
そして、読み取られた原稿の画像情報に基づいて、画像形成部4において、上記したように、用紙Pに画像を形成することができる。
2.プロセスユニットの詳細
(1)プロセスフレーム
プロセスフレーム19は、図2および図5に示すように、左右方向に間隔を隔てて対向配置される1対の側板51と、両側板51の前端部間に架設されるフロントビーム52、および、両側板51の後端部間に架設されるリヤビーム53とを備えており、平面視略矩形の枠形状に形成されている。
両側板51(以下、側板51について、左右方向の配置に言及する場合には、左側の側板51を左側側板51Lとし、右側の側板51を右側側板51Rとする。)は、前後方向に沿って延びる側面視略矩形の平板状に形成されている。また、両側板51は、各感光ドラム21の左右方向両端部を回転自在に支持している。
また、右側側板51Rは、その前端部の左側(左右方向外側)において、保持部材の一例としての支持部54を備えている。
支持部54は、側面視略矩形状に形成され、受け部材55と押え部材56とを備えている。
受け部材55は、側面視略矩形状に形成され、その上端部は、上端縁から下方に向かって切り欠かれ、廃トナー搬送管113(後述)の被支持部122(後述)の外周面に沿うように、前方斜め上方に向かって開放される側断面視C字形状に形成されている。受け部材55は、廃トナー搬送管113(後述)の被支持部122(後述)の右端部を受け入れる(図2参照)。
押え部材56は、上下方向に沿って延び、その上端部は、前方に少し膨出する側面視略L字形状に形成されている。また、押え部材56は、下端部において、右側側板51Rに回動可能に支持されており、コイルばね(図示せず)の付勢力により、常には、受け部材55の後端部に後方から当接するように起立している(図5参照)。また、押え部材56は、コイルばね(図示せず)の付勢力に抗して、下端部を支点に後方に向かって傾倒する。
フロントビーム52は、左右方向に延びる正面視略矩形の平板状に形成されており、その前面には、プロセスフレーム19を本体ケーシング2に着脱するときに、ユーザが把持するためのフレーム把持部59が傾倒または起立可能に設けられている。
リヤビーム53は、左右方向に延びる正面視略矩形の平板状に形成されている。
(2)リフト
また、プロセスユニット16は、図3および図4に示すように、廃トナーを上方に向かって搬送するリフト61を備えている。
リフト61は、左側側板51Lの前端部の左側(左右方向外側)において、左側側板51Lに対して固定されている。
また、リフト61は、上方に向かうに従って後方に傾斜するように、上下方向に延びている。また、リフト61は、リフトフレーム62、ベルトコンベヤ63、保持部材の一例としてのリフト側中継部64、および、第2本体側開閉部材の一例としてのリフト側シャッタ65を備えている。
リフトフレーム62は、上下方向に延び、側面視において上下両端部が湾曲された略角筒状に形成されている。
また、リフトフレーム62の後壁には、上端部において、第2本体側開口部の一例としてのリフト側連通口73が前後方向に貫通形成されている。
ベルトコンベヤ63は、リフトフレーム62内に設けられ、ベルト部材70と、ベルト軸71とを備えている。
ベルト部材70は、ゴムなどの弾性材料から無端状に形成され、その外周面から外側に向かって延びる無数の突条72を備えている。
各突条72は、それぞれ、ベルト部材70の周方向と直交する左右上下方向に沿って延びるように形成されており、互いに等間隔を隔てて、ベルト部材70の外周面すべてにわたって設けられている。また、各突条72は、リフトフレーム62の内周面に内側から接触するように、突出している。
ベルト軸71は、リフトフレーム62内の上端部において、左右方向に沿って架設されている。
そして、リフト61の下端部には、廃トナー貯留部95(後述)の左端部が右方から連結されており、リフト61の下端部と廃トナー貯留部95(後述)とを、左右方向に連通させる廃トナー通過口83が形成されている。また、リフト61の下端部には、第1スクリュー96(後述)の左端部が、回転可能に支持されている。
廃トナー通過口83は、左側面視において、第1スクリュー96(後述)の左端部の下方に配置され、リフトフレーム62の下壁に沿うように、形成されている。
そして、ベルト部材70は、ベルト軸71と第1スクリュー96(後述)の左端部との間に巻回されている。
リフト側中継部64は、リフト61の上端部の後方に、リフト61に対して一体的に設けられ、支持部54とほぼ同様の形状に形成され、支持部54と同様の受け部材55と押え部材56とを備えている。
受け部材55は、廃トナー搬送管113(後述)の搬送管側中継部120(後述)の左端部を受け入れる(図2参照)。
また、リフト側中継部64には、その左側壁において、左右方向に貫通し、リフト側シャッタ65の支持ボス79(後述)を受け入れるシャッタ支持穴82が形成されている(図2参照)。
リフト側シャッタ65は、側面視略扇形の部分円筒形状に形成されている。詳しくは、中心角が約120°の側面視略扇形状の支持部78、支持部78の中心角部分から左方に突出する支持ボス79、および、支持部78の円弧部分から右方に向かって延びる被覆部80を一体的に備えている。また、リフト側シャッタ65には、被覆部80の後端部において、搬送管側シャッタ121(後述)の嵌合突起129(後述)を受け入れる嵌合穴81が、左右方向に延びるように形成されている。
そして、リフト側シャッタ65は、支持ボス79がシャッタ支持穴82(図2参照)に回転自在に挿通され、被覆部80の外面がリフト側中継部64の内面に対向するように、リフト側中継部64内に収容されている。
これにより、リフト側シャッタ65は、前端部がリフト側連通口73と前後方向に対向し、リフト側連通口73を閉鎖する閉位置(図3参照)と、前端部がリフト側連通口73の下方に配置され、リフト側連通口73を開放する開位置(図4参照)とに、支持ボス79を支点として揺動する。
(3)ベルトクリーナおよび用紙ガイド
また、プロセスユニット16は、図5に示すように、搬送ベルト34の表面に残存する廃トナーを除去するためのベルトクリーナ91、および、用紙ガイド92を、前側下端部に備えている。
ベルトクリーナ91は、下端部が露出され、上方から搬送ベルト34に接触するベルトクリーニングローラ93、ベルトクリーニングローラ93に前方斜め上方から接触される中継ローラ94、中継ローラ94の下方において左右方向に沿って設けられ、上方に開口を有する略円筒形状の廃トナー貯留部95、廃トナー貯留部95内において、左右方向に沿って回転自在に設けられる第1スクリュー96、および、廃トナー貯留部95の前側上端縁において、中継ローラ94の下端縁に下方から当接されるスクレーパ97を備えている。
用紙ガイド92は、プロセスフレーム19の前端部の下側において、ベルトクリーナ91を上方から被覆するように、下側が開放された側面視略V字形状に湾曲形成されている。用紙ガイド92は、用紙Pを、ベルトクリーナ91の上方を通過し、ベルトクリーニングローラ93の後方の搬送ベルト34に到達するように、案内する(図1参照)。
(4)現像ユニット
(4−1)現像部
現像部24は、図2および図5に示すように、トナー貯留室101、および、トナー供給室102を備えている。
トナー貯留室101は、側断面視において、前後方向に延びる略矩形状をなし、現像部24の上側半分部分を形成している。また、トナー貯留室101は、下端部において、トナー供給室102に連通されている。
トナー貯留室101の上端部は、対応するトナーカートリッジ25の外周面に沿うように、上方に向かって開放された側面視略円弧形状に形成されている。また、トナー貯留室101の上端部には、第1本体側開口部の一例としての現像部側トナー供給口45、および、現像部側トナー回収口103が形成されている。また、トナー貯留室101の上端部には、第1本体側開閉部材の一例としての、現像部側シャッタ104が設けられている。
現像部側トナー供給口45は、トナー貯留室101の上壁を上下方向に貫通するように形成されている。また、現像部側トナー供給口45は、トナー貯留室101の前後方向および左右方向において略中央に配置されている。
現像部側トナー回収口103は、トナー貯留室101の上壁を上下方向に貫通するように形成されている。現像部側トナー回収口103は、トナー貯留室101の前後方向略中央の左右方向両端部に、1つずつ配置されている。
現像部側シャッタ104は、対応するトナーカートリッジ25の外周面に沿うように、上方に向かって開放された側面視略円弧状の平板形状に形成されている。
また、現像部側シャッタ104の前端部には、現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103に対応するように、左右方向に延びる3つの貫通口105が形成されている。また、現像部側シャッタ104には、各貫通口105の後方において、カートリッジ側シャッタ112(後述)の嵌合突起133(後述)を受け入れる嵌合穴(図示せず)が形成されている。
また、現像部側シャッタ104は、トナー貯留室101の上端部において、前後方向にスライド可能に支持されている。現像部側シャッタ104は、現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103を閉鎖する閉位置(図5参照)と、閉位置から後方にスライドされ、現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103を開放する開位置(図11参照)とに移動される。
現像部側シャッタ104が閉位置にあるときには、各貫通口105が現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103よりも前方に配置され、現像部側シャッタ104の前後方向中央部によって現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103が閉鎖されている。
また、現像部側シャッタ104が開位置にあるときには、各貫通口105が現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103に対向配置され、現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103が開放されている。
また、トナー貯留室101内には、オーガ29が配置されている。
オーガ29は、現像部側トナー供給口45および各現像部側トナー回収口103の下方において、左右方向に沿って回転自在に設けられている。また、オーガ29は、右半分が左ねじ状に形成され、左半分が右ねじ状に形成されている。オーガ29の中央部は、現像部側トナー供給口45に対向し、オーガ29の左右方向両端部は、それぞれ、現像部側トナー回収口103に対向している。
なお、オーガ29は、その回転軸の左右方向両端部において、現像部24の左右方向両側壁を貫通してプロセスフレーム19の両側板51に向かって突出するように、現像部24に回転自在に支持されている。
トナー供給室102は、トナー貯留室101から下方に連続して配置され、現像部24の下側半分を形成している。また、トナー供給室102内には、上記したように、オーガ29に対して上下方向にわずかな間隔を隔てて対向する供給ローラ27、供給ローラ27に対して後方斜め下方から接触される現像ローラ26、現像ローラ26に上方から接触される層厚規制ブレード28が設けられている。
なお、現像ローラ26は、その回転軸の左右方向両端部において、現像部24の左右方向両側壁を貫通してプロセスフレーム19の両側板51に向かって突出するように、現像部24に回転自在に支持されている。
そして、オーガ29および現像ローラ26の左右方向両端部(現像部24の左右方向両側壁から突出した部分)は、プロセスフレーム19の両側板51に対して、上下方向に移動可能かつ回転自在に保持されている。
これにより、現像部24は、プロセスフレーム19に上下方向に移動可能に保持されている。
そして、現像部24は、付勢手段(図示せず)により、現像ローラ26が感光ドラム21に圧接されるように、押圧されている。
(4−2)ブラックトナーカートリッジ
トナーカートリッジ25としては、各色のトナーに対応して、現像剤収容器の一例としてのブラックトナーカートリッジ25K、イエロートナーカートリッジ25Y、マゼンタトナーカートリッジ25Mおよびシアントナーカートリッジ25Cが設けられている。
ブラックトナーカートリッジ25Kは、図6に示すように、左右方向に延びる略円筒形状に形成されている。ブラックトナーカートリッジ25Kは、収容部材の一例としてのフレーム111、第1開閉部材の一例としてのカートリッジ側シャッタ112、および、搬送部材収容部の一例としての廃トナー搬送管113とを備えている。
(4−2−1)フレーム
フレーム111は、図7および図9(a)に示すように、左右方向に延び、左右方向両端部が閉鎖された略円筒形状に形成され、その下側部分において、トナーを収容する現像剤収容部の一例としてのトナー収容部114を備え、トナー収容部114の上側および前後両側において、廃トナーを収容する廃現像剤収容部の一例としての廃トナー収容部115を備えている。
すなわち、フレーム111は、トナー収容部114および廃トナー収容部115を、互いに相対移動が不能となるように一体的に備えている。
トナー収容部114は、フレーム111よりも小径な略円柱形状に形成されている。具体的には、トナー収容部114の上端部は、側断面視略一直線状に切り欠かれ、前後左右に延びる平板状に形成されている。また、トナー収容部114の下端部は、フレーム111の下端部と、径方向外壁を共有している。
トナー収容部114の下端部には、第1開口部の一例としてのカートリッジ側トナー供給口30、および、カートリッジ側トナー回収口116が形成されている。また、トナー収容部114は、攪拌部材の一例としてのアジテータ31を備えている。
カートリッジ側トナー供給口30は、トナー収容部114の下壁(フレーム111の下壁)を上下方向に貫通するように形成されている。また、カートリッジ側トナー供給口30は、現像部側トナー供給口45と上下方向に対向するように、トナー収容部114の下端部(フレーム111の下端部)の左右方向略中央に配置されている。
カートリッジ側トナー回収口116は、トナー貯留室101の上壁を上下方向に貫通するように形成されている。カートリッジ側トナー回収口116は、現像部側トナー回収口103と上下方向に対向するように、トナー貯留室101の前後方向略中央の左右方向両端部に、1つずつ配置されている。
アジテータ31は、左右方向に延びるアジテータ軸109と、アジテータ軸109からアジテータ軸109の径方向外方に向かって延びる複数(4枚)の撹拌羽根110とを備えている。アジテータ31は、アジテータ軸109の左右方向両端部がフレーム111の側壁に回転自在に支持されることによって、フレーム111に対して回転自在に設けられている。また、アジテータ31は、回転することにより、トナーを撹拌しながら、左右方向内方へ、すなわち、両カートリッジ側トナー回収口116からカートリッジ側トナー供給口30へ向かって、搬送する。
廃トナー収容部115は、フレーム111の外壁と、トナー収容部114の外壁との間に区画されている。詳しくは、廃トナー収容部115は、フレーム111内において、トナー収容部114を上方から覆うように、下側が開放された側断面視略U字形状に区画されている。
また、廃トナー収容部115は、左右1対の搬送管支持部117、および、前後1対のフレーム側係止部130を備えている。
搬送管支持部117は、廃トナー収容部115内において、上端部の左右方向両端部に1つずつ区画され、円筒形状に形成されている。また、搬送管支持部117には、搬送管ガイド部118が形成されている。また、搬送管支持部117は、支持部材の一例としての支持部側パッキン125を備えている。
搬送管ガイド部118は、搬送管支持部117の内周面から搬送管支持部117の径方向内方に向かって突出するように、搬送管支持部117の内周すべてにわたって形成される左右1対の突条である。1対の搬送管ガイド部118は、互いに、パッキンガイド部127(後述)よりも広い左右方向間隔を隔てて対向配置されている。搬送管ガイド部118は、廃トナー搬送管113の外径よりもやや大きな内径を有している。
支持部側パッキン125は、スポンジなどの弾性材料から、内径が搬送管ガイド部118の内径とほぼ同等の長さで、外径が搬送管支持部117の内径とほぼ同等の長さの側面視円環形状に形成されている。支持部側パッキン125は、1対の搬送管ガイド部118間に配置され、その外周面において、搬送管支持部117の内周面に貼付されている。
両フレーム側係止部130は、フレーム111の上端部の内壁から、下方に向かって突出する突条であり、フレーム111の左右方向中央部において、左右方向に沿って延びるように形成されている。また、両フレーム側係止部130は、互いに前後方向に、間隔を隔てて対向配置されている。
(4−2−2)カートリッジ側シャッタ
カートリッジ側シャッタ112は、フレーム111の外周面を被覆する略円筒形状に形成され、フレーム111を相対回転自在に収容している。すなわち、カートリッジ側シャッタ112は、フレーム111の外周面に沿う内周面を有している。
また、カートリッジ側シャッタ112の左右方向長さは、フレーム111の左右方向長さよりも少し長く、カートリッジ側シャッタ112の左右方向両端部は、フレーム111の左右方向両端部よりも左右方向に突出している。また、カートリッジ側シャッタ112の左右方向両端部は、フレーム111の左右方向両端部の外側において、その左右方向両端縁から径方向内方に向かってわずかに突出しており、フレーム111の左右方向への移動を規制している。
また、カートリッジ側シャッタ112には、シャッタ側トナー供給口131およびシャッタ側トナー回収口132が形成されている。またカートリッジ側シャッタ112は、嵌合突起133、第1ギヤ部134(図8(a)参照)および取っ手135を備えている。
シャッタ側トナー供給口131は、カートリッジ側シャッタ112の周壁を貫通するように形成されている。また、シャッタ側トナー供給口131は、カートリッジ側トナー供給口30に対応するように、カートリッジ側シャッタ112の左右方向略中央に配置されている。
シャッタ側トナー回収口132は、カートリッジ側シャッタ112の周壁を貫通するように形成されている。また、シャッタ側トナー回収口132は、カートリッジ側トナー回収口116に対応するように、カートリッジ側シャッタ112の左右方向両端部に、1つずつ配置されている。
嵌合突起133は、シャッタ側トナー供給口131およびシャッタ側トナー回収口132よりも後方に配置され、カートリッジ側シャッタ112の外周面から径方向外方へ向かって突出形成されている。
第1ギヤ部134は、フレーム111の左端部の外側において、カートリッジ側シャッタ112の左端部の内周面に形成されている(図8(a)参照)。第1ギヤ部134は、カートリッジ側シャッタ112が開位置(後述)にあるときに、カートリッジ側シャッタ112の左端部の上端縁から、左側面視時計回り方向に約45°の範囲で部分的に形成されている(図8(a)参照)。
取っ手135は、カートリッジ側シャッタ112の左右方向略中央において、嵌合突起133の反対側のカートリッジ側シャッタ112の外周面から径方向外方に向かって突出形成されている。
カートリッジ側シャッタ112は、シャッタ側トナー供給口131を開放する開位置(図9(a)参照)と、開位置から左側面視反時計周りに回動され、シャッタ側トナー供給口131を閉鎖する閉位置(図9(b)参照)とに移動される。
カートリッジ側シャッタ112が開位置にあるときには、シャッタ側トナー供給口131がカートリッジ側トナー供給口30に対向され、両シャッタ側トナー回収口132が両カートリッジ側トナー回収口116に対向されている(図9(a)参照)。
カートリッジ側シャッタ112が閉位置にあるときには、シャッタ側トナー供給口131がカートリッジ側トナー供給口30よりも前方に配置され、両シャッタ側トナー回収口132が両カートリッジ側トナー回収口116よりも前方に配置されて、カートリッジ側トナー供給口30および両カートリッジ側トナー回収口116が、カートリッジ側シャッタ112の内壁面と対向されている(図9(b)参照)。
(4−2−3)廃トナー搬送管
廃トナー搬送管113は、廃トナー収容部115の前後方向中央の上端部に設けられ、左右方向に沿って延びる円筒形状に形成されている。廃トナー搬送管113は、左端部において搬送管側中継部120(被保持部)、右端部において被支持部122(被保持部)を備えている。また、廃トナー搬送管113には、搬送管側中継部120と被支持部122との間において、第3開口部の一例としての開口119が形成されている。また、廃トナー搬送管113は、搬送管側中継部120と被支持部122との間において、搬送管側係止部136を備えている。
搬送管側中継部120は、廃トナー搬送管113の左端部において、開口119の左方に設けられている。また、搬送管側中継部120には、第2開口部の一例としての搬送管側連通口124(図8(a)参照)が形成されている。また、搬送管側中継部120は、支持部材の一例としての搬送管側パッキン126とパッキンガイド部127とを備えている。
搬送管側連通口124は、搬送管側中継部120の左端部の前端縁において、廃トナー搬送管113の周壁を貫通するように形成されている(図8(a)参照)。
搬送管側パッキン126は、スポンジなどの弾性材料から、内径が搬送管側中継部120の外径とほぼ同等の長さで、外径が搬送管ガイド部118の内径とほぼ同等の長さの側面視円環形状に形成されている。
パッキンガイド部127は、搬送管側中継部120の右端部において、搬送管側中継部120の外周面から搬送管側中継部120の径方向外側に向かって突出し、搬送管側中継部120の外周すべてにわたって形成される左右1対の突条である。両パッキンガイド部127の外径は、搬送管側パッキン126の外径とほぼ同等である。両パッキンガイド部127は、左右方向に間隔を隔てて設けられている。
そして、搬送管側パッキン126は、両パッキンガイド部127の間に嵌合されるように、搬送管側中継部120に外嵌され、搬送管側中継部120の外周面に貼付されている。
被支持部122は、廃トナー搬送管113の右端部において、開口119の右方に設けられている。また、被支持部122は、搬送管側中継部120と同様に、その左端部において、搬送管側パッキン126とパッキンガイド部127とを備え、搬送管側パッキン126は、両パッキンガイド部127の間に嵌合されるように、被支持部122に外嵌され、被支持部122の外周面に貼付されている。また、被支持部122は、第2スクリュー支持部138を備えている。
第2スクリュー支持部138は、パッキンガイド部127の右方に配置され、第2スクリュー123の右端部を支持している。詳しくは、第2スクリュー支持部138は、被支持部122の内周面から径方向内方に突出する正面視凹状に形成され、第2スクリュー123の右端部に外嵌される軸受部材139を相対回転可能に支持している。なお、軸受部材139は、シール部材としても機能し、第2スクリュー123と軸受部材139との間、および、第2スクリュー支持部138と軸受部材139との間は、シールされている。
開口119は、廃トナー搬送管113の内部を露出するように、廃トナー搬送管113の下端縁から上方に向かって切り欠かれ、廃トナー収容部115の両搬送管支持部117間の間隔よりもやや短い長さに形成されている。
搬送管側係止部136は、廃トナー搬送管113の左右方向略中央において、上端部から上方に向かって突出し、左右方向に延びる突条であり、両フレーム側係止部130の前後方向間隔よりやや薄く形成されている。搬送管側係止部136は、両フレーム側係止部130間に係止されている。
なお、廃トナー搬送管113の左右方向長さは、その左右方向両端(搬送管側中継部120(後述)および被支持部122(後述))が、プロセスフレーム19のリフト側中継部64および支持部54に嵌合されるように、フレーム111の左右方向長さよりも長く形成されている。
また、廃トナー搬送管113は、第2開閉部材の一例としての搬送管側シャッタ121および、搬送部材の一例としての第2スクリュー123を備えている。
搬送管側シャッタ121は、図7および図8(a)に示すように、搬送管側中継部120の外周面に沿う内周面を有し、右側が開放された正面断面視略コ字形状の略円筒形状に形成され、搬送管側中継部120の左端部に相対回転可能に外嵌されている。
また、搬送管側シャッタ121は、嵌合突起129および第2ギヤ部137を備えている。また、搬送管側シャッタ121には、シャッタ側連通口128が形成されている。
嵌合突起129は、左右方向に沿って延びる突条であり、搬送管側シャッタ121の外周面から径方向外側に向かって突出するように形成されている。
第2ギヤ部137は、搬送管側シャッタ121の右端部において、カートリッジ側シャッタ112の第1ギヤ部134に噛合するように、径方向外方に向かって突出形成されている。第2ギヤ部137は、搬送管側シャッタ121が開位置(後述)に配置されているときに、搬送管側シャッタ121の右端部の上端部から、左側面視時計回り方向に約120°の範囲で部分的に形成されている(図8(a)参照)。
シャッタ側連通口128は、搬送管側シャッタ121において、嵌合突起129の略反対側に配置され、前後方向に沿って貫通形成されている。
搬送管側シャッタ121は、搬送管側中継部120に対して相対回転することにより、搬送管側連通口124を開放し、搬送管側中継部120とリフト61との間を連通させる開位置(図8(a)参照)と、搬送管側連通口124を閉鎖し、搬送管側中継部120とリフト61との間を遮蔽する閉位置(図8(b)参照)とに移動される。
搬送管側シャッタ121が開位置にあるときには、搬送管側連通口124とシャッタ側連通口128とが前後方向に対向されている。
搬送管側シャッタ121が閉位置にあるときには、搬送管側連通口124が搬送管側シャッタ121の内壁面に対向されている。
第2スクリュー123は、右ねじ状に形成され、廃トナー搬送管113内において、左右方向に沿って配置されており、その右端部は、軸受部材139に支持され、その左端部は、搬送管側中継部120の左端部に回転自在に支持されている。第2スクリュー123は、回転することにより、左方から右方へ向かって、廃トナーを搬送する。
そして、廃トナー搬送管113は、図6および図7に示すように、搬送管側中継部120の搬送管側パッキン126およびパッキンガイド部127が左側の搬送管支持部117内に嵌合され、被支持部122の搬送管側パッキン126およびパッキンガイド部127が右側の搬送管支持部117内に嵌合されるように、廃トナー収容部115の上端部に支持されている。これにより、廃トナー搬送管113は、左右方向に沿うように、廃トナー収容部115に挿通されている。
また、支持部側パッキン125の内周面と搬送管側パッキン126の外周面とは、互いに密着されている。パッキンガイド部127の外周面と搬送管支持部117の内周面とは、わずかに間隔を隔てて対向している。廃トナー搬送管113の外周面と搬送管ガイド部118の内周面とは、わずかに間隔を隔てて対向している。
すなわち、廃トナー搬送管113は、フレーム111(トナー収容部114および廃トナー収容部115)に対して、相対移動可能に遊嵌され、両支持部側パッキン125および両搬送管側パッキン126は、廃トナー搬送管113を、左右方向両端部(搬送管側中継部120および被支持部122)において、フレーム111(トナー収容部114および廃トナー収容部115)に対して、左右方向と直交する方向に移動可能に支持している。
また、搬送管側係止部136は、両フレーム側係止部130間に係止されている。これにより、廃トナー搬送管113とフレーム111とは、互いに相対回転不能に係止されている。
また、第1ギヤ部134と第2ギヤ部137とが、互いに噛合している。これにより、第1ギヤ部134および第2ギヤ部137は、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とを連動可能に連結する連結部を構成する。
また、廃トナー搬送管113の搬送管側中継部120は、フレーム111の左端縁よりも左方(左右方向外方)に配置され、廃トナー搬送管113の被支持部122は、フレーム111の右端縁よりも右方(左右方向外方)に配置されている。
(4−3)カラーのトナーカートリッジ
カラーのトナーカートリッジ25(イエロートナーカートリッジ25Y、マゼンタトナーカートリッジ25Mおよびシアントナーカートリッジ25C)は、図5に示すように、廃トナー収容部115および廃トナー搬送管113が備えられておらず、ブラックトナーカートリッジ25Kよりも小径である以外は、ブラックトナーカートリッジ25Kと同様に形成されている。
すなわち、カラーのトナーカートリッジ25は、トナー収容部114のみを備える略円筒形状のフレーム111と、フレーム111を収容するカートリッジ側シャッタ112とを備えている。
(4−4)プロセスユニットの駆動伝達機構
(4−4−1)トナーの供給に関する駆動伝達機構
図2に示すように、現像ユニット20の現像部24の右側には、供給ローラ27の右端部に相対回転不能に設けられる供給ローラギヤ142と、オーガ29の右端部に相対回転不能に設けられ、供給ローラギヤ142に上方から噛合するオーガ駆動ギヤ143とが設けられている。
また、フレーム111の右側には、アジテータ31の右端部に相対回転不能に設けられるアジテータギヤ145と、アジテータギヤ145に下方から噛合する中継ギヤ144とが設けられている。中継ギヤ144は、オーガ駆動ギヤ143に上方から噛合している。
また、本体ケーシング2には、供給ローラギヤ142に駆動力を入力する第1駆動源の一例としての第1モータ147が設けられている。
(4−4−2)廃トナーの回収に関する駆動伝達機構
プロセスフレーム19の右側側板51Rには、上下方向に並ぶギヤ列141が設けられている。ギヤ列141は、上下方向に並列配置される3つのギヤからなり、互いに上下方向に駆動伝達可能に噛合されている。ギヤ列141の最上方のギヤは、支持部54の右側に設けられている。
また、トナーカートリッジ25には、第2スクリュー123の右端部において、第2スクリューギヤ146が相対回転不能に設けられている。
また、本体ケーシング2には、ギヤ列141の最下方のギヤに駆動力を入力する第2駆動源の一例としての第2モータ148が設けられている。
3.トナーカートリッジの装着
(1)トナーカートリッジの装着動作
まず、ブラックトナーカートリッジ25Kは、プロセスユニット16から離脱されているときには、図8(b)および図9(b)に示すように、カートリッジ側シャッタ112および搬送管側シャッタ121がともに閉位置に配置されている。
このとき、第2ギヤ部137は、第1ギヤ部134の左側面視時計回り方向最下流側に噛合されている。また、カートリッジ側シャッタ112の取っ手135は、上方に向かって起立しており、カートリッジ側シャッタ112の嵌合突起133、および、搬送管側シャッタ121の嵌合突起129は、いずれも下方に向かって突出している。
また、図5に示すように、現像部24の現像部側シャッタ104は、現像部側トナー回収口103を閉鎖する閉位置に配置されている。
また、図3に示すように、リフト61のリフト側シャッタ65は、リフト側連通口73を閉鎖する閉位置に配置されている。
ブラックトナーカートリッジ25Kを現像ユニット20に装着するには、図10に示すように、カートリッジ側シャッタ112の取っ手135を、カートリッジ側シャッタ112の嵌合突起133、および、搬送管側シャッタ121の嵌合突起129が下方に向かって突出するように、上方から把持する。
そして、ブラックトナーカートリッジ25Kを、本体ケーシング2から引き出されたプロセスユニット16のブラックに対応する現像部24に向かうように、プロセスユニット16に上方から挿入する。
すると、廃トナー搬送管113の搬送管側中継部120および被支持部122、すなわち、廃トナー搬送管113の左右方向両端部は、リフト側中継部64および支持部54において、押え部材56の上端部と、受け部材55の上端部とに上方から当接し、それらの間で、一旦、下方への移動を規制される。
そして、さらにブラックトナーカートリッジ25Kを、プロセスユニット16に対して挿入すると、廃トナー搬送管113の左右方向両端部が、コイルばね(図示せず)の付勢力に抗して、押え部材56の上端部と受け部材55の上端部との間隔を押し広げるように、リフト側中継部64および支持部54の押え部材56を後方に向かって押圧する。
すると、押え部材56の上端部と受け部材55の上端部との間隔が、廃トナー搬送管113の左右方向両端部の直径よりも広がり、廃トナー搬送管113の左右方向両端部が、押え部材56と受け部材55との間に進入する。
すると、コイルばね(図示せず)の付勢力により、押え部材56が起立され、廃トナー搬送管113の左右方向両端部が、押え部材56と受け部材55との間に保持される。これにより、廃トナー搬送管113は、その左右方向両端部において、プロセスユニット16に対して位置固定される。
同時に、カートリッジ側シャッタ112の嵌合突起133が現像部側シャッタ104の嵌合穴(図示せず)に上方から嵌合し、搬送管側シャッタ121の嵌合突起129がリフト側シャッタ65の嵌合穴81に上方から嵌合する。
これにより、カートリッジ側シャッタ112と現像部側シャッタ104とが連動可能に連結されるとともに、搬送管側シャッタ121とリフト側シャッタ65とが連動可能に連結される。
また、廃トナー搬送管113の第2スクリューギヤ146が、プロセスフレーム19のギヤ列141の最上方のギヤに、上方から噛合される。
また、フレーム111の中継ギヤ144が、現像部24のオーガ駆動ギヤ143に、上方から噛合する。
次いで、カートリッジ側シャッタ112の取っ手135を把持して、カートリッジ側シャッタ112を前方に向かって回動させる。
すると、図11に示すように、カートリッジ側シャッタ112が左側面視時計回りに回動して開位置に配置される。同時に、現像部側シャッタ104が後方に向かってスライドして開位置に配置される。
これにより、カートリッジ側トナー供給口30、シャッタ側トナー供給口131、貫通口105および現像部側トナー供給口45が上下方向に対向され、トナー収容部114から現像部24へのトナーの通過が許容される。
同時に、カートリッジ側トナー回収口116、シャッタ側トナー回収口132、貫通口105および現像部側トナー回収口103が上下方向に対向され、現像部24からトナー収容部114へのトナーの通過が許容される。
また、カートリッジ側シャッタ112が左側面視時計回りに回動すると、第1ギヤ部134が左側面視時計回りに回動する。すると、第1ギヤ部134に噛合する第2ギヤ部137に左側面視時計回りの駆動力が伝達され、第2ギヤ部137が左側面視時計回りに回動する。
これにより、カートリッジ側シャッタ112に連動して、搬送管側シャッタ121が左側面視時計回りに回動し、開位置に配置される。すなわち、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とは、ともに、閉位置から開位置へ移動される。同時に、リフト側シャッタ65が後方に向かってスライドして開位置に配置される。
これにより、リフト側連通口73、シャッタ側連通口128および搬送管側連通口124が前後方向に重なり、リフト61から廃トナー搬送管113への廃トナーの通過が許容される。
なお、廃トナー搬送管113は、被支持部122において、支持部54に固定されているため、搬送管側シャッタ121の回動に追従せずに、位置固定されている。また、フレーム111は、フレーム側係止部130において、廃トナー搬送管113の搬送管側係止部136に係止されているため、廃トナー搬送管113と同様に、カートリッジ側シャッタ112の回動に追従せずに、位置固定されている。
また、ブラックトナーカートリッジ25Kを現像ユニット20から離脱させるには、ブラックトナーカートリッジ25Kの現像ユニット20への装着と逆の動作を行う。
具体的には、まず、カートリッジ側シャッタ112の取っ手135を把持して、カートリッジ側シャッタ112を後方に向かって回動させて、カートリッジ側シャッタ112、搬送管側シャッタ121およびリフト側シャッタ65を、開位置から閉位置へ移動させる。
その後、ブラックトナーカートリッジ25Kを、プロセスユニット16のブラックに対応する現像部24から上方に引き抜いて、離脱させる。
(2)プロセスユニットの駆動伝達
(2−1)トナーの供給に関する駆動伝達
本体ケーシング2の第1モータ147から、供給ローラギヤ142に駆動力が入力されると、供給ローラ27が回転される。
同時に、供給ローラギヤ142から、供給ローラギヤ142に噛合するオーガ駆動ギヤ143に駆動力が伝達され、オーガ29が回転される。
また、同時に、オーガ駆動ギヤ143から、オーガ駆動ギヤ143に噛合する中継ギヤ144を介して、中継ギヤ144に噛合するアジテータギヤ145に駆動力が伝達され、アジテータ31が回転される。
(2−2)廃トナーの回収に関する駆動伝達
本体ケーシング2の第2モータ148から、ギヤ列141の最下方のギヤに駆動力が入力されると、ギヤ列141を介して、ギヤ列141の最上方のギヤに噛合される第2スクリューギヤ146に駆動力が伝達され、第2スクリュー123が回転される。
4.プロセスユニットの動作
(1)画像形成動作
カラーレーザプリンタ1の画像形成動作においては、プロセスユニット16は、上記したように画像形成する。
また、画像形成中においては、トナー収容部114内のトナーは、アジテータ31の回転により、カートリッジ側トナー供給口30から、貫通口105および現像部側トナー供給口45を介して、現像部24のトナー貯留室101の左右方向中央部に供給される。
トナー貯留室101に供給されたトナーは、オーガ29の回転により、左右方向中央部から左右方向両端部に向かって搬送されながら、供給ローラ27に供給される。
供給ローラ27に供給されたトナーは、上述したように、現像ローラ26を介して感光ドラム21に供給される。
一方、トナー貯留室101に供給されたトナーのうち、供給ローラ27に供給されなかったトナーは、オーガ29の回転により、左右方向中央部から左右方向両端部に向かって搬送され、両現像部側トナー回収口103から、貫通口105および両カートリッジ側トナー回収口116を介して、トナー収容部114の左右方向両端部に回収される。
トナー収容部114に回収されたトナーは、アジテータ31の回転により、再び、左右方向中央に向かって搬送され、カートリッジ側トナー供給口30から現像部24に供給される。
(2)廃トナー回収動作
廃トナーを回収するには、ドラムクリーニングローラ23に、クリーニングバイアスとは逆方向となるバイアスを印加する。すると、ドラムクリーニングローラ23に一時保持されている廃トナーは、ドラムクリーニングローラ23から感光ドラム21を介して、搬送ベルト34に放出される。
そして、搬送ベルト34に放出された廃トナーは、搬送ベルト34の周回移動により、転写ユニット17の下方を通って、ベルトクリーニングローラ93と対向する。
すると、ベルトクリーニングローラ93に印加されるクリーニングバイアスによって、廃トナーがベルトクリーニングローラ93に捕獲され、ベルトクリーニングローラ93から中継ローラ94に受け渡された後、スクレーパ97に掻き取られて廃トナー貯留部95内に貯留される。
廃トナー貯留部95へ貯留された廃トナーは、第1スクリュー96の回転により、左方に向かって搬送され、廃トナー通過口83を通過して、リフト61の下端部へ供給される。
リフト61の下端部へ供給された廃トナーは、ベルトコンベヤ63によりリフト61の後壁に沿うように上方に搬送され、リフト側連通口73から、シャッタ側連通口128および搬送管側連通口124を介して、廃トナー搬送管113の搬送管側中継部120へ供給される。
搬送管側中継部120へ供給された廃トナーは、第2スクリュー123の回転により、右方に向かって搬送され、開口119を介して、下方に落下するように、廃トナー収容部115へ搬送されて、収容される。このように、廃トナーの回収が完了する。
(3)ブラックトナーカートリッジの動作
上記した画像形成動作中および廃トナー回収動作中には、感光ドラム21が回転される。
そして、感光ドラム21が回転されると、感光ドラム21の回転によって、感光ドラム21に接触されている現像ローラ26が、左右方向と直交する方向に振動される。現像ローラ26が振動することにより、現像部24が振動され、さらに、現像部24を介して、ブラックトナーカートリッジ25Kのフレーム111が、左右方向と直交する方向に振動される。
このとき、ブラックトナーカートリッジ25Kでは、廃トナー収容部115の搬送管支持部117内において、フレーム111の振動により、支持部側パッキン125および収容部側パッキンが、その振動を緩衝するように、圧縮または膨張される。
これにより、ブラックトナーカートリッジ25Kでは、フレーム111の振動が、プロセスユニット16に対して位置固定されている廃トナー搬送管113に伝わることを低減させる。
なお、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126は、圧縮または膨張されたときにも、常に、互いに密着されている。
5.作用効果
(1)上記した特許文献1では、トナーカートリッジは、回収口にトナー排出部が嵌入されることにより、現像ユニットに対して位置固定されている。
そのため、画像形成動作時に、感光体の駆動による振動が発生した場合には、その振動がトナーカートリッジの回収口に嵌入されているトナー排出部に伝達され、その振動により、トナー排出部が破損する場合や、回収口とトナー排出部との隙間から廃トナーが漏れる場合がある。
このカラーレーザプリンタ1においても、現像部24は、プロセスフレーム19に対して移動可能に保持されているので、感光ドラム21の回転によって振動される。そして、現像部24の振動により、ブラックトナーカートリッジ25Kも振動される。
しかし、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図7に示すように、トナー収容部114と廃トナー収容部115とが、フレーム111に一体的に設けられており、第2スクリュー123を収容する廃トナー搬送管113が、フレーム111(トナー収容部114および廃トナー収容部115)に対して相対移動可能に設けられている。そして、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126は、廃トナー搬送管113を、トナー収容部114および廃トナー収容部115に対して、左右方向と直交する方向に移動可能に支持している。
そのため、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に装着したときに、廃トナー搬送管113をカラーレーザプリンタ1に対して位置固定したとしても、フレーム111(トナー収容部114および廃トナー収容部115)を、廃トナー搬送管113に対して左右方向と直交する方向に相対移動させることができる。
これにより、ブラックトナーカートリッジ25Kが現像部24の振動により振動されたとしても、フレーム111が廃トナー搬送管113に対して移動することにより、振動が廃トナー搬送管113に伝達されることを防止することができる。
その結果、廃トナー搬送管113を位置固定し、確実な廃トナーの回収を実現できながら、画像形成動作において発生する振動を、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126において、緩衝することができ、廃トナー搬送管113が破損することや、廃トナー搬送管113(特に、搬送管側中継部120)から廃トナーが漏れることを防止することができる。
(2)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図6および図7に示すように、廃トナー搬送管113は、左右方向に沿うように廃トナー収容部115に挿通されている。
そのため、廃トナー収容部115内に廃トナー搬送管113を配置することができ、ブラックトナーカートリッジ25Kのコンパクト化を図ることができる。
(3)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図7に示すように、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126は、廃トナー搬送管113の左右方向両端において、廃トナー搬送管113を支持している。
そのため、左右いずれか一方の端部のみで保持する場合よりも、廃トナー搬送管113を、その左右方向両端において、廃トナー収容部115に対して、確実に支持することができるので、廃トナー搬送管113がフレーム111に対して傾くことを防止することができる。
(4)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図7に示すように、廃トナー搬送管113の左右方向両端部は、廃トナー収容部115の左右方向両端部よりも左右方向外側に配置されている。
そのため、廃トナー搬送管113を、その左右方向両端部において、支持部54およびリフト側中継部64によって、確実に、位置固定することができる。
その結果、感光ドラム21の回転に起因する振動を、左右方向において均一に吸収することができる。つまり、左右方向において、振動の吸収誤差の発生を防止することができる。
ここで、例えば、廃トナー搬送管113が左右方向片側のみで位置固定されている場合には、振動の吸収が、左右方向において不均一になる場合がある。その場合には、現像ローラ26の感光ドラム21への圧接状態が左右方向にわたって不均一になり、不均一に現像される場合がある。
しかし、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、振動を左右方向において均一に吸収することができるので、左右方向すべてにわたって、現像ローラ26の感光ドラム21への均一な圧接を維持することができ、均一な現像を達成することができる。
(5)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図8(a)および図8(b)に示すように、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とは、連結部(第1ギヤ部134および第2ギヤ部137)によって連動可能に連結されており、ともに開位置または閉位置へ移動される。
そのため、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とを、1つの動作で、ともに開位置または閉位置へ移動させることができる。
その結果、簡易な動作で、確実に、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とを、ともに開位置または閉位置へ移動させることができる。
(6)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図6および図7に示すように、トナー収容部114と廃トナー収容部115とを一体的に備えるフレーム111は、円筒形状に形成されており、カートリッジ側トナー供給口30は、フレーム111の周壁を貫通するように形成され、カートリッジ側シャッタ112は、フレーム111の外周面に沿う内周面を有し、フレーム111を相対回転可能に収容する円筒形状に形成されている。
そのため、カートリッジ側シャッタ112をフレーム111に対して相対回転させることにより、カートリッジ側シャッタ112を開位置または閉位置に移動させることができ、カートリッジ側シャッタ112が閉位置に配置されたときには、カートリッジ側シャッタ112の内周面により、確実に、カートリッジ側トナー供給口30を閉鎖することができる。
また、廃トナー搬送管113は、円筒形状に形成され、搬送管側連通口124は、廃トナー搬送管113の周壁を貫通するように形成され、搬送管側シャッタ121は、廃トナー搬送管113の外周面に沿う内周面を有し、廃トナー搬送管113の左端部に相対回転可能に嵌合される円筒形状に形成されている。
そのため、搬送管側シャッタ121を廃トナー搬送管113に対して相対回転させることにより、搬送管側シャッタ121を開位置または閉位置に移動させることができ、搬送管側シャッタ121が閉位置に配置されたときには、搬送管側シャッタ121の内周面により、確実に搬送管側連通口124を閉鎖することができる。
(7)また、このブラックトナーカートリッジ25Kによれば、図8(a)および図8(b)に示すように、連結部は、カートリッジ側シャッタ112に設けられる第1ギヤ部134と、搬送管側シャッタ121に設けられ、第1ギヤ部134に嵌合可能な第2ギヤ部137とを備えている。
そのため、第1ギヤ部134と第2ギヤ部137とを嵌合させることにより、確実に、カートリッジ側シャッタ112と搬送管側シャッタ121とを連動させることができる。
(8)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図1に示すように、ブラックトナーカートリッジ25Kは、トナー収容部114と廃トナー収容部115とが、フレーム111に一体的に設けられており、第2スクリュー123を収容する廃トナー搬送管113が、フレーム111(トナー収容部114および廃トナー収容部115)に対して相対移動可能に設けられている。そして、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126は、廃トナー搬送管113を、トナー収容部114および廃トナー収容部115に対して、左右方向と直交する方向に移動可能に支持している。
そのため、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に装着したときに、廃トナー搬送管113をカラーレーザプリンタ1に対して位置固定したとしても、トナー収容部114および廃トナー収容部115を、廃トナー搬送管113に対して左右方向と直交する方向に相対移動させることができる。
その結果、廃トナー搬送管113を位置固定し、確実な廃トナーの回収を実現できながら、画像形成動作において発生する振動を、支持部側パッキン125および搬送管側パッキン126において、緩衝することができる。
(9)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図5に示すように、カートリッジ側トナー供給口30からトナーが供給される現像部側トナー供給口45を開放する開位置と、現像部側トナー供給口45を閉鎖する閉位置とに移動可能な現像部側シャッタ104を備えている。
そのため、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に対して着脱するときに、現像部側シャッタ104を閉位置に配置させ、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に装着した後で、現像部側シャッタ104を開位置に配置させれば、ブラックトナーカートリッジ25Kからトナーが漏れることを防止しながら、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に対して着脱することができる。
(10)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図3および図4に示すように、搬送管側連通口124へ廃トナーを搬送するためのリフト側連通口73を開放する開位置と、リフト側連通口73を閉鎖する閉位置とに移動可能なリフト側シャッタ65を備えている。
そのため、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に対して着脱するときに、リフト側シャッタ65を閉位置に配置させ、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に装着した後で、リフト側シャッタ65を開位置に配置させれば、リフト側連通口73から廃トナーが漏れることを防止しながら、ブラックトナーカートリッジ25Kをカラーレーザプリンタ1に対して着脱することができる。
(11)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、ブラックトナーカートリッジ25Kのトナーを撹拌するアジテータ31に駆動力を入力する第1モータ147と、第2スクリュー123に駆動力を入力する第2モータ148とを備えている。
そのため、廃トナー搬送管113に対して、ブラックトナーカートリッジ25Kが相対移動したとしても、アジテータ31および第2スクリュー123を、それぞれ、確実に駆動させることができる。
(12)また、このカラーレーザプリンタ1によれば、図2に示すように、廃トナー搬送管113の左右方向両端部は、廃トナー収容部115の左右方向両端部よりも左右方向外側に配置されており、支持部54およびリフト側中継部64に保持されている。
そのため、廃トナー搬送管113を、その左右方向両端部において、支持部54およびリフト側中継部64によって確実に保持し、位置固定することができる。
6.変形例
上記した実施形態では、各トナーカートリッジ25のうちブラックトナーカートリッジ25Kのみが、廃トナー搬送管113および廃トナー収容部115を備え、プロセスユニット16が、ベルトクリーナ91、および、ベルトクリーナ91と廃トナー搬送管113とを連結するリフト61を備えている。
そして、廃トナーの回収動作において、ドラムクリーニングローラ23に一次保持された廃トナーは、ベルトクリーナ91、リフト61および廃トナー搬送管113を順次通過して、ブラックトナーカートリッジ25Kの廃トナー収容部115に回収されている。
しかし、各トナーカートリッジ25が廃トナー搬送管113および廃トナー収容部115を備え、プロセスユニット16が、ベルトクリーナ91を備えず、各ドラムクリーニングローラと、対応するトナーカートリッジ25の廃トナー搬送管113とを連結するリフト61を備えていてもよい。
この変形例によれば、廃トナーは、各ドラムクリーニングローラから、リフト61および廃トナー搬送管113を介して、対応するトナーカートリッジ25の廃トナー収容部115へ回収される。
この変形例においても、上記した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
1 カラーレーザプリンタ
25 トナーカートリッジ
30 カートリッジ側トナー供給口
31 アジテータ
45 現像部側トナー供給口
54 支持部
64 リフト側中継部
65 リフト側シャッタ
73 リフト側連通口
104 現像部側シャッタ
111 フレーム
112 カートリッジ側シャッタ
113 廃トナー搬送管
114 トナー収容部
115 廃トナー収容部
119 開口
121 搬送管側シャッタ
123 第2スクリュー
124 搬送管側連通口
125 支持部側パッキン
126 搬送管側パッキン

Claims (12)

  1. 保持部材を備える画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な現像剤収容器において、 現像剤を外部へ供給するための第1開口部が形成され、現像剤を収容する現像剤収容部と、
    前記現像剤収容部に対して相対移動不能に設けられ、廃現像剤を収容する廃現像剤収容部と、
    前記廃現像剤収容部の長手方向一方から前記長手方向他方に向かって廃現像剤を搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材を収容し、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して相対移動可能に設けられ、前記長手方向一端部において外部から廃現像剤を回収するための第2開口部と、前記搬送部材に搬送される廃現像剤を前記廃現像剤収容部へ搬送するための第3開口部とを有する搬送部材収容部と、
    前記搬送部材収容部を、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して、前記長手方向と直交する方向に移動可能に支持する支持部材とを備え
    前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部は、前記廃現像剤収容部の前記長手方向両端部よりも前記長手方向外側に配置されており、
    前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部には、前記保持部材に保持されて前記装置本体に対して位置固定される被保持部が設けられている
    ことを特徴とする、現像剤収容器。
  2. 前記搬送部材収容部は、前記長手方向に沿うように前記廃現像剤収容部に挿通されていることを特徴とする、請求項1に記載の現像剤収容器。
  3. 前記支持部材は、前記搬送部材収容部の前記長手方向両端において、前記搬送部材収容部を支持することを特徴とする、請求項1または2に記載の現像剤収容器。
  4. 前記第1開口部を開放する開位置と、前記第1開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第1開閉部材と、
    前記第2開口部を開放する開位置と、前記第2開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第2開閉部材と、
    前記第1開閉部材と前記第2開閉部材とを連動可能に連結する連結部とを備え、
    前記第1開閉部材と前記第2開閉部材とは、ともに開位置または閉位置へ移動されることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の現像剤収容器。
  5. 前記現像剤収容部と前記廃現像剤収容部とを一体的に備え、前記長手方向両端が閉鎖された円筒形状に形成された収容部材を備え、
    前記第1開口部は、前記収容部材の周壁を貫通するように形成され、
    前記第1開閉部材は、前記収容部材の外周面に沿う内周面を有し、前記収容部材を相対回転可能に収容する円筒形状に形成され、
    前記搬送部材収容部は、円筒形状に形成され、
    前記第2開口部は、前記搬送部材収容部の周壁を貫通するように形成され、
    前記第2開閉部材は、前記搬送部材収容部の外周面に沿う内周面を有し、前記搬送部材収容部の前記長手方向一端部に相対回転可能に嵌合される円筒形状に形成されていることを特徴とする、請求項4に記載の現像剤収容器。
  6. 前記連結部は、
    前記第1開閉部材に設けられる第1ギヤ部と、
    前記第2開閉部材に設けられ、前記第1ギヤ部に嵌合可能な第2ギヤ部とを備えていることを特徴とする、請求項4または5に記載の現像剤収容器。
  7. 請求項1ないし6のいずれか一項に記載の現像剤収容器を備えることを特徴とする、画像形成装置。
  8. 前記第1開口部に対向し、前記第1開口部から現像剤が供給される第1本体側開口部が形成され、
    前記第1本体側開口部を開放する開位置と、前記第1本体側開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第1本体側開閉部材を備えることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2開口部に対向し、前記第2開口部へ廃現像剤を搬送するための第2本体側開口部が形成され、
    前記第2本体側開口部を開放する開位置と、前記第2本体側開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第2本体側開閉部材を備えることを特徴とする、請求項7または8に記載の画像形成装置。
  10. 前記現像剤収容部は、現像剤を撹拌するための攪拌部材を備え、
    前記攪拌部材に駆動力を入力する第1駆動源と、
    前記搬送部材に駆動力を入力する第2駆動源と
    を備えることを特徴とする、請求項7ないし9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  11. 前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部は、前記廃現像剤収容部の前記長手方向両端部よりも前記長手方向外側に配置され、
    前記搬送部材収容部の前記長手方向両端部を保持する保持部材を備えることを特徴とする、請求項7ないし10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  12. 現像剤を外部へ供給するための第1開口部が形成され、現像剤を収容する現像剤収容部と、
    前記現像剤収容部に対して相対移動不能に設けられ、廃現像剤を収容する廃現像剤収容部と、
    前記廃現像剤収容部の長手方向一方から前記長手方向他方に向かって廃現像剤を搬送する搬送部材と、
    前記搬送部材を収容し、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して相対移動可能に設けられ、前記長手方向一端部において外部から廃現像剤を回収するための第2開口部と、前記搬送部材に搬送される廃現像剤を前記廃現像剤収容部へ搬送するための第3開口部とを有する搬送部材収容部と、
    前記搬送部材収容部を、前記現像剤収容部および前記廃現像剤収容部に対して、前記長手方向と直交する方向に移動可能に支持する支持部材と、
    前記第1開口部を開放する開位置と、前記第1開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第1開閉部材と、
    前記第2開口部を開放する開位置と、前記第2開口部を閉鎖する閉位置とに移動可能な第2開閉部材と、
    前記第1開閉部材と前記第2開閉部材とを連動可能に連結する連結部とを備え、
    前記第1開閉部材と前記第2開閉部材とは、ともに開位置または閉位置へ移動されることを特徴とする、現像剤収容器。
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