JP2009053551A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナーの漏れおよび飛散を確実に防止することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 連通ユニット４は、トナーカートリッジに接続され、トナーカートリッジからのトナーの供給口を備える第１搬送部４０と、現像装置に接続され、現像装置へのトナーの補給口を備える第２搬送部４１とを有する。ロック機構によりロックされた状態では、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが接続するとともに、第１搬送部４０の供給口と第２搬送部４１の補給口とが開放されてトナー補給が可能となり、ロックが解除された状態では、第１搬送部４０の供給口と第２搬送部４１の補給口とが円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂによって閉鎖され、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが分離可能に構成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、高画質画像を簡易な操作でかつ短時間の間に形成でき、保守管理も容易であることから、たとえば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などとして広く普及している。電子写真方式の画像形成装置（以下単に「画像形成装置」という）は、たとえば、感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを含む。感光体はその表面に感光膜が形成されたローラ状部材である。帯電手段は電圧の印加を受けて感光体表面を所定電位に帯電させる。露光手段は、帯電状態にある感光体表面に、画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成する。現像手段は、感光体表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像に現像する。転写手段は感光体表面のトナー像を記録媒体に転写する。定着手段は、たとえば、内部に加熱手段を含む定着ローラと定着ローラに圧接する加圧ローラとを含む。未定着トナー像を担持する記録媒体を定着ローラと加圧ローラとの圧接部に通過させ、トナー像を記録媒体に熱定着させる。これによって、記録媒体上に画像が印刷される。

現像手段は、静電潜像が形成されて回転する感光体に対して対向配置された現像ローラと、現像剤を収容する現像槽とを備え、現像ローラによって現像槽内の現像剤を感光体側へ搬送することにより、感光体上の静電潜像を現像する。ここで、現像剤がトナーとキャリアとを含む２成分現像剤である場合は、キャリアが現像槽内に残され、トナーのみが現像に用いられて消費される。消費された分のトナーは、別途トナー補給手段によって現像槽内に補給される。

現像手段にキャリアとトナーを含む２成分現像剤を使用する場合、撹拌部材によってキャリアとトナーとを混合撹拌することが必要である。撹拌部材は、まず、現像手段が現像動作を行う前に現像槽内の現像剤を一定時間撹拌し所定値以上に帯電させる、いわゆる予備撹拌を行う。そして、現像手段が現像動作を開始すると、槽内の現像剤を撹拌しながら、またはトナーカートリッジから補給されるトナーと槽内の現像剤とを混合撹拌しながら感光体へ現像剤を供給する。感光体へ供給された現像剤は、静電潜像の現像に供される。

トナーカートリッジから現像槽へのトナー補給は、カートリッジ側の供給口と現像槽側の補給口とを連通させ、予め定めるタイミングに応じてカートリッジから現像槽へ適切な量のトナーを補給する。

カートリッジ側の供給口および現像槽側の補給口には、それぞれシャッターが設けられており、それぞれのシャッターは、トナー補給時、またはトナーカートリッジと現像槽の配置が固定され、外部にトナーが漏れ出さない状態となったときに開放される。また、少なくともトナーカートリッジと現像槽とが離反するときには、シャッターは閉鎖され、供給口および補給口からトナーが漏れないようになっている。

特許文献１記載の画像形成装置では、トナーホッパと現像槽との間に設けられるトナー搬送パイプによってトナーの補給を行い、現像装置を着脱する際のレバー部材の動作に伴ってトナー搬送パイプの供給口が開閉する。

特開２００７−７８８４８号公報

従来の構造の場合、現像装置を着脱に連動してシャッターの開閉動作が行われるため、現像装置を着脱する操作による振動等によって、トナーが漏れたり飛散してしまう問題がある。

また、カラー画像形成装置においては、通常４色分のトナーの現像装置が使用されることから、現像装置の上部にトナー収容器が配置される場合には、現像装置の装着をカラー画像形成装置の上部から行うことが難しく、装置本体のフロント側からの装着に限定されるといった問題がある。

本発明の目的は、トナーの漏れおよび飛散を確実に防止することができる画像形成装置を提供することである。

本発明は、トナーを貯蔵するトナーカートリッジと、
トナーによって、感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
トナーカートリッジから現像装置へのトナーの補給を行うトナー搬送ユニットとを備え、
現像されたトナー像を記録媒体に転写、定着して画像を形成する画像形成装置であって、
トナー搬送ユニットは、トナーカートリッジに接続され、トナーカートリッジからのトナーの供給口を備える第１搬送部と、現像装置に接続され、現像装置へのトナーの補給口を備える第２搬送部とを有し、
トナーカートリッジと第１搬送部とを含む装置上部と、現像装置と第２搬送部とを含む装置下部とに分離可能に構成され、
装置上部と装置下部とを閉じた状態にロックするロック機構を備え、
ロック機構によりロックされた状態では、第１搬送部と第２搬送部とが接続するとともに、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって開放されてトナー補給が可能となり、
ロックが解除された状態では、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって閉鎖され、第１搬送部と第２搬送部とが分離可能に構成されることを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、装置上部と装置下部とが分離し、装置上部が上方に開いた状態で現像装置が露出するように構成されることを特徴とする。

また本発明は、前記ロック機構は、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口のシャッター部材に連結し、ロック機構の動作に連動してシャッター部材が開閉動作することを特徴とする。

また本発明は、複数のトナーカートリッジと複数の現像装置を備えるタンデム型で、カラー画像が形成可能であることを特徴とする。

また本発明は、前記ロック機構は、棒状部材によって第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口のシャッター部材に連結することを特徴とする。

また本発明は、前記シャッター部材は、導電性材料を含む樹脂材料で構成されることを特徴とする。

また本発明は、前記シャッター部材表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下であることを特徴とする。

また本発明は、前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材表面に、弾性を有するシール部材が設けられていることを特徴とする。

また本発明は、前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材の接合部が、ロータリーシャッター部材の外周方向に広がる略台形形状を有していることを特徴とする。

本発明によれば、トナーを貯蔵するトナーカートリッジと、トナーによって、感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置とトナーカートリッジから現像装置へのトナーの補給を行うトナー搬送ユニットとを備え、現像されたトナー像を記録媒体に転写、定着して画像を形成する画像形成装置である。

トナー搬送ユニットは、トナーカートリッジに接続され、トナーカートリッジからのトナーの供給口を備える第１搬送部と、現像装置に接続され、現像装置へのトナーの補給口を備える第２搬送部とを有する。

ロック機構によりロックされた状態では、第１搬送部と第２搬送部とが接続するとともに、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって開放されてトナー補給が可能となり、ロックが解除された状態では、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって閉鎖され、第１搬送部と第２搬送部とが分離可能に構成される。

現像装置の着脱などのメンテナンス時に装置上部と装置下部とを分離しても、ロック機構の解除状態に連動して第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とが、予めシャッター部材で閉鎖されるので、トナーの漏れおよび飛散を確実に防止することができる。

また本発明によれば、装置上部と装置下部とが分離し、装置上部が上方に開いた状態で現像装置が露出するように構成されるこれにより、現像装置の交換作業を上部方向から行うことができるので、視認性がよく、清掃などのメンテナンス性に優れる。

また本発明によれば、前記ロック機構は、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口のシャッター部材に連結し、ロック機構の動作に連動してシャッター部材が開閉動作する。

ロック機構の操作に係る駆動力を、直接シャッター部材の開閉動作の駆動力とすることができるので、トナー搬送ユニットの剛性を高める必要がない。

また本発明によれば、複数のトナーカートリッジと複数の現像装置を備えるタンデム型であり、カラー画像が形成可能である。

また本発明によれば、タンデム型であれば、現像装置は直線状に配置されているので、棒状部材のような簡単な機構でシャッター部材を連動させることができる。

また本発明によれば、前記シャッター部材は、導電性材料を含む樹脂材料で構成される。

これにより、シャッター部材へのトナーの静電的な付着力が抑えられ、トナーの搬送を容易にする。

また本発明によれば、前記シャッター部材表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下である。

これにより、シャッター部材表面部分への微小粒径トナーの付着を抑え、トナーの搬送を容易にする。

また本発明によれば、前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材表面に、弾性を有するシール部材が設けられている。

これにより、消耗品の交換や清掃など装置内部を開放する際にも、トナーの漏れおよび飛散が防止でき、メンテナンス性が高まる。

また本発明によれば、前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材の接合部が、ロータリーシャッター部材の外周方向に広がる略台形形状を有している。

これにより、装置上部を閉める際に、ガタツキによって生じる接合部のズレを吸収でき、確実に接合することができる。

図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略的に示す断面図である。本実施形態では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｋ）の４色トナーを組み合わせたフルカラー画像を形成することができる。また、各色の感光体ユニットは、ＣＭＹＫの順に配置され、現像された各色のトナー像を中間転写ベルトに順次転写していくタンデム型の中間転写方式を採用している。

画像形成装置１は、補給用のトナーを貯蔵するトナーカートリッジ２と、感光体表面の静電潜像を現像する現像ユニット３と、トナーカートリッジ２から現像ユニット３へトナーを補給するための連通ユニット４と、感光体を有する感光ユニット５と、各色トナーのトナー像を一時的に積層して転写するための中間転写ベルト６と、記録用紙を収納する給紙カセット７と、給紙カセットから給紙される記録用紙に、中間転写ベルト上の積層トナー像を転写する転写ユニット８と、転写されたトナー像を記録用紙に定着させる定着ユニット９とを備える。

連通ユニット４についての詳細な構造は後述するが、トナーカートリッジ２に接続され、シャッターを備える第１搬送部４０と、ロータリーシャッターを備え、現像ユニット３に接続される第２搬送部４１からなり、第１搬送部４０と第２搬送部４１とは、ロータリーシャッター部分で着脱可能に構成されている。

画像形成装置１は、装置の上部１ａと下部１ｂとに分離し、上部１ａと下部１ｂとは、ヒンジ機構によって開閉可能に構成される、いわゆるクラムシェル型の構造となっている。

図２の開放状態の図に示すように、装置上部１ａには、トナーカートリッジ２、連通ユニット４の第１搬送部４０および定着ユニット８が配置され、装置下部１ｂには、残りの第２搬送部４１、現像ユニット３、感光ユニット５、中間転写ベルト６、給紙カセット７および転写ユニット８が配置される。

ヒンジ機構によって装置上部１ａを角変位させて、装置内部を開放させる際、その開放動作に連動して第１搬送部４０のシャッターと、第２搬送部４１のロータリーシャッターとが閉鎖される。これにより、修理、交換、清掃などのメンテナンス時に装置内部を開放させる場合であっても、トナーカートリッジ２および現像ユニット３からのトナー落下や飛散を防止することができる。

図３は、連通ユニット４の構成を示す断面図である。
前述のように、連通ユニット４は、第１搬送部４０と第２搬送部４１とで構成される。第１搬送部４０は、第１搬送路５０を形成する第１本体部４０ａと、第２搬送部４１との接続側に設けられる円弧状シャッター部材４０ｂ（第１シャッター部材）とを備える。第２搬送部４１は、円筒状シリンダ部４１ａと、円筒状シリンダ部４１ａに内接し、円筒状シリンダ部４１ａの中心軸周りに回転するロータリーシャッター部材４１ｂとを備える。円筒状シリンダ部４１ａは、外周面に第１搬送部４０の搬送路と連通するための第１開口が設けられ、その径方向反対側に現像ユニット３の補給口と連通するための短い第２搬送路５１が設けられる。ロータリーシャッター部材４１ｂは、円筒状シリンダ部４１ａに内接し、径方向に貫通する貫通孔１０が設けられている。この貫通孔１０は、ロータリーシャッター部材４１ｂが円筒状シリンダ部４１ａ内で回転することにより、一方の開口が円筒状シリンダ部４１ａの第１開口と一致し、他方の開口が円筒状シリンダ部４１ａの第２搬送路と一致し、補給のために第１搬送部４０を通るトナーがさらにこの貫通孔１０を通って、現像ユニット３に到達する。

ロータリーシャッター部材４１ｂは、貫通孔１０の貫通方向とは直交する方向両側の外周部に平板状シャッター部４２と円弧状シャッター部４３とが形成される。平板状シャッター部４２と円弧状シャッター部４３とは、ロータリーシャッター部材４１ｂに一体的に設けられ、ロータリーシャッター部材４１ｂの回転に伴って、平板状シャッター部４２は、第１開口を閉鎖するように、円弧状シャッター部４３は、第２搬送路５１を閉鎖するように構成される。

第１搬送部４０と第２搬送部４１との接続は、それぞれのシャッター部材を用いて行われる。図４〜７は、第１搬送部４０と第２搬送部４１の接続状態を説明するための図である。

図４に示すように、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが離反している状態では、第１搬送部４０の第１搬送路５０は、円弧状シャッター部材４０ｂによって閉鎖され、第２搬送部４１の第２搬送路５１および貫通孔１０は、平板状シャッター部４２と円弧状シャッター部４３とによって閉鎖されている。

第１搬送部４０を第２搬送部４１に接続するには、図５に示すように、第１搬送部４０の円弧状シャッター部材４０ｂを、第２搬送部４１の平板状シャッター部４２に重ね合わせる。円弧状シャッター部材４０ｂは曲面部分が第１搬送路５０側に、平面部分が第２搬送部４１側に向いているので、この平面部分が平板状シャッター部４２に重ね合わされ、平板状シャッター部４２の突起部４３によって外周方向に広がる略台形形状となり、円弧状シャッター部材４０ｂはおおよその接続位置に案内される。

次に、図６に示すようにロータリーシャッター部材４１ｂを、円筒状シリンダ部４１ａに内接させた状態で軸線周りに回転させる。円弧状シャッター部材４０ｂの曲面部分の曲率半径と、ロータリーシャッター部材４１ｂの半径とが同じであれば、円弧状シャッター部材４０ｂの曲面部分が、ロータリーシャッター部材４１ｂの外周面を構成し、ロータリーシャッター部材４１ｂの回転に伴って、円筒状シリンダ部４１ａの内周と、平板状シャッター部４２で囲まれた領域に円弧状シャッター部材４０ｂが嵌り込む。

さらに、図７に示すように、ロータリーシャッター部材４１ｂが９０度回転すると、ロータリーシャッター部材４１ｂの貫通孔１０は、第１搬送路５０と第２搬送路５１とを連通させる。

このとき、円弧状シャッター部材４０ｂは、円筒状シリンダ部４１ａの内側に嵌り込んだ状態となっているので、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが接続された状態で保持される。第１搬送部４０と第２搬送部４１とを離反させる場合は、ロータリーシャッター部材４１ｂを反対方向に９０度回転させ、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが、第１搬送路５０と第２搬送路５１とを閉鎖した状態、すなわち図４に示すような状態になってから第１搬送部４０を取り外す。

以上のように、トナーカートリッジ２と現像ユニットとを連通させるときは、円弧状シャッター部材４０ｂ、およびロータリーシャッター部材４１ｂの平板状シャッター部４２と円弧状シャッター部４３とが、円筒状シリンダ部４１ａ内に収容されるために、トナー補給時の各シャッター部材とトナーとの接触を減らすことができ、トナーの搬送を容易にするとともに、トナー漏れおよびトナー飛散などを防止することができる。

ロータリーシャッター部材４１ｂの回転駆動は、第１搬送部４０の円弧状シャッター部材４０ｂを重ね合わせた状態で、円弧状シャッター部材４０ｂを回転させ、円弧状シャッター部材４０ｂの回転にロータリーシャッター部材４１ｂを従動させる。

図８は、連通ユニット４の斜視図を示しており、図９は、連通ユニット４の部品分解図を示す。

図９に示すように、円弧状シャッター部材４０ｂの回転軸方向外側にギア５２が設けられ、第１本体部４０ａには、このギア５２に噛み合わせるようにギア付レバー５３が角変位可能に設けられる。ギア付レバー５３は、一方端部には、ギアが設けられ、他方端部には長穴が設けられ、中央部には回転軸を挿通する穴が設けられている。

第１本体部４０ａに設けられた回転軸を挿通した状態で一方端部のギアを円弧状シャッター部材４０ｂに設けられたギア５２に噛み合わせる。他方端部の長穴には、後述するロック機構に連接するロッドに設けられた突起部が嵌合する。ロッドの直線的な動きは、ギア付レバー５３によって回転運動に変換され、円弧状シャッター部材４０ｂのギア５２が回転駆動される。

ロータリーシャッター部材４１ｂは、円弧状シャッター部材４０ｂのこのような回転動作に従動して回転する。

なお、ギア５２をロータリーシャッター部材４１ｂに設け、ギア付レバー５３で直接回転駆動させ、円弧状シャッター部材４０ｂを従動させる構成も可能である。

前述のように、画像形成装置１の内部を開放する際に、第１搬送部４０は、装置上部１ａともに第２搬送部４１から離反することになり、閉じる際には、装置上部１ａに伴って第１搬送部４０が第２搬送部４１に接続されることになるが、ギア５２をロータリーシャッター部材４１ｂに設ける構成では、ギア５２は装置下部１ｂに残り、第１搬送部４０に設けられるギア付レバー５３は装置上部１ａとともに移動するため、第１搬送部４０が第２搬送部４１に接続される際に、ギア付レバー５３がギア５２に正確に噛み合わず噛み合わせにずれが生じる可能性がある。ギア付レバー５３とギア５２との噛み合わせがずれると、ロータリーシャッター部材４１ｂの回転が不十分となり、トナー補給のための搬送路が十分に確保できなかったり、次に装置内部を開放するときに搬送路の閉鎖が不十分となり、補給量の不足や、トナーの漏れ、飛散などが生じてしまう。

したがって、本実施形態のように、回転駆動させるためのギア５２は、第１搬送部４０側に設けられている構成が好ましい。

ロータリーシャッター部材４１ｂを回転させて第１および第２搬送路を連通させる際に、ロータリーシャッター部材４１ｂおよび円弧状シャッター部材４０ｂの外周面と、円筒状シリンダ部４１ａの内周面との隙間にトナーが入り込んでしまうと、ロータリーシャッター部材４１ｂを回転させて第１および第２搬送路を閉鎖させる際に、隙間に入り込んでいたトナーが飛散してしまう。ロータリーシャッター部材４１ｂおよび円弧状シャッター部材４０ｂの外周面と、円筒状シリンダ部４１ａの内周面との隙間にトナーが入り込まないように、ロータリーシャッター部材４１ｂおよび円弧状シャッター部材４０ｂの外周面に弾性を有するシール部材５４を貼り付けておくことが好ましい。シール部材５４は、公知の弾性材料を用いることができるが、たとえばモルトプレーン、ウレタン系ゴム、フッ素系樹脂などを用いることが好ましい。

なお、円筒状シリンダ部４１ａの外観形状は、必ずしも円筒状でなくともよく、ロータリーシャッター部材４１ｂが内部で回転可能なように、内部空間が設けられていればよい。

円筒状シリンダ部４１ａは、樹脂による成型品であるので、外観形状を円筒状とすることで、内部空間と外観形状とが同じ形状となり、全体の肉厚を同じにすることができる。樹脂成型品では、肉厚が異なる部分があると、特に厚い部分で窪みなどが生じてしまう。たとえば、円筒状シリンダ部４１ａの外観形状を直方体とした場合、角部分の肉厚が厚くなるため、内周面側に窪みが生じることになる。この場合、ロータリーシャッター部材４１ｂを回転させたときに、窪みにトナーが入り込みやすくなってしまうので、外観形状としては円筒状であることが好ましい。

円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂも樹脂成型によるものであり、カーボンブラックなどの導電性材料を含むことが好ましい。各シャッター部材がトナーと接触したときに、静電的付着力が発生すると、シャッター部分でトナーの凝集が生じ、トナー搬送の妨げとなるので、導電性材料を含むことで、静電的付着力の発生を抑え、トナーの搬送を容易にしている。

導電性材料の含有量としては、たとえば、成型樹脂１００重量部に対して、導電性材料を３〜３０重量部であることが好ましい。

導電性材料の含有量が３重量部よりも少ないと、静電的付着力の発生を十分に抑えることができず、３０重量部よりも多いと、成型性が悪くなる。

また、円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂの表面は、十点平均表面粗さＲｚが２μｍ以下であることが好ましい。

電子写真方式で用いられるトナーの平均粒径は微小化しており、使用するトナー粒度分布から直径が２μｍ程度のトナーも存在することがわかっている。各シャッター部材の表面粗さが２μｍを超える場合、表面の凹凸に微小粒径のトナーが入り込み、物理的な付着が発生し、シャッター表面部分でのトナーの凝集などが発生してしまう。各シャッター部材の表面粗さを２μｍ以下にすることで、シャッター表面部分へのトナーの付着を抑え、トナーの搬送を容易にしている。

各シャッター部材の十点平均表面粗さＲｚを２μｍ以下にするには、たとえば、各シャッター部材の表面を粒度が１μｍ以下の研磨剤で研磨することによって得られる。

円弧状シャッター部材４０ｂの四隅部には、かぎ爪状の係合部５５が設けられており、これが第１本体部４０ａの下部に係止することで、第１本体部４０ａからの脱落を防止する。また、円弧状シャッター部材４０ｂが回転して円筒状シリンダ部４１ａの内部に収容されたときにも、一部の係合部５５が、第１本体部４０ａ下部に係止することで、第１搬送部４０と第２搬送部４１との接続状態も保持される。

図１０は、画像形成装置１の外観を示す斜視図である。
本実施形態は、装置の上面部分に排紙トレー５５が設けられており、図１の断面図にも示したように、コンパクト設計の画像形成装置である。

前述のように、画像形成装置１は、装置の内部を開放するために、装置上部１ａと装置下部１ｂとに分離可能に構成される。ただし、内部の開放はメンテナンス時などに限られ、画像形成中に開放されないようにロック機構が設けられる。

ロック機構は、電気的構造によるもの、機械的構造によるものがあるが、本実施形態では、連通ユニット４の各シャッターの開閉動作とロック機構の動作とを連動させるために機械的構造によるロック機構を採用している。

本実施形態では、機械的構造のロック機構として、レバー操作による機構を用いた。画像形成装置１の内部を開放する場合は、ユーザが、装置上部１ａの側面に設けられたロック解除レバー６０を装置外方に向けて引き出すことで装置上部１ａと装置下部１ｂとのロック状態を解除し、ロック解除レバー６０の反対側に設けられたヒンジを軸にして装置上部１ａを持ち上げることで、装置内部を開放することができる。

図１１は、内部を開放した状態の画像形成装置１の外観を示す斜視図である。
装置下部１ｂの現像ユニット５には、連通ユニット４の第２搬送部４１が接続された状態で、さらに円筒状シリンダ部４１ａの開口は、ロータリーシャッター部材４１ｂによって閉鎖されている。

図示はしていないが、装置上部１ａのトナーカートリッジ２には連通ユニット４の第１搬送部４０が接続された状態で、さらに第１本体部４０ａの開口は、円弧状シャッター部材４０ｂに閉鎖されている。

円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂの詳細な開閉動作は既に説明しているので、以下では画像形成装置１のロック機構と各シャッター部材の連動について説明する。

図１１に示したように、装置内部を開放するときに、第１搬送部４０、第２搬送部４１ともにシャッターが閉鎖し、さらに第１搬送部４０と第２搬送部４１とが分離するには、ロック機構による装置上部１ａと装置下部１ｂとのロック状態を解除した時点でシャッターが閉鎖し、第１搬送部４０と第２搬送部４１とが分離可能な状態となっている必要がある。

図１２は、装置上部１ａと装置下部１ｂとがロックされた状態の画像形成装置１を示す断面図であり、図１３は、装置上部１ａと装置下部１ｂとのロックが解除された状態の画像形成装置１を示す断面図である。

ロック解除レバー６０は、装置外側から把持できる取っ手引き出し型の解除レバーであり、画像形成装置１設置状態では水平方向に移動する。

ロック解除レバー６０は、装置内部において、図９に示したロッド６１の一方端部と接続されており、ロッド６１の水平方向への摺動と、ロック解除レバー６０の水平方向移動とが連動している。さらに、ロッド６１はタンデム型に並設された各現像ユニット３の配列方向に平行に延びて、その他方端部がロック解除レバー６０とは反対側の装置内壁に掛架されている。

各現像ユニット３とトナーカートリッジ２とを繋ぐ連通ユニット４は、ロッド６１に平行な方向に並んで配置され、ギア付レバー５３とロッド６１とが接続部材６２を介して接続されている。接続部材６２は略三角形状の板状部材で、下辺部分でロッド６１に固定されており、頂点部分で板面に垂直方向に突出した突起部がギア付レバー５３の他方端部の長穴に嵌合する。ロッド６１の水平方向の直線的な動きは、ギア付レバー５３によって回転運動に変換され、円弧状シャッター部材４０ｂのギア５２が回転駆動される。

これにより、ロック解除レバー６０の移動によりロッド６１が水平方向に摺動し、それに伴ってギア付レバー５３が回転して円弧状シャッター部材４０ｂが回転する。

連通ユニット４のシャッターが確実に閉鎖するには、円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂが９０°回転する必要があり、そのためには、ロッド６１の摺動ストロークを、ロータリーシャッター部材４１ｂの外周の１／４とする。

したがって、ロック解除レバー６０を、ロッド６１の必要ストローク分だけ引き出すことにより、連通ユニット４の各シャッターは閉鎖される。

装置上部１ａと装置下部１ｂとのロック機構は、ロック解除レバー６０に対して回動可能に設けられたフック６３が、装置下部１ｂの内壁に設けられ、装置内方へ突出する爪６４に係合することでロック状態となり、フック６３が、爪６４から離反することで解除状態となる。

フック６３は、屈曲部分とは反対側の端部でロック解除レバー６０に対して回動可能に接続され、中央部分でロック解除レバー６０の移動方向と直交する回転軸によって支持される。ロック解除レバー６０が水平方向に移動すると、回転軸によってフック６３の屈曲部分は、水平方向であって、ロック解除レバー６０とは反対の向きに移動する。

具体的には、ロック解除レバー６０を装置外方側に引き出すと、フック６３は装置内方側に移動し、装置下部１ｂの爪６４との係合が外れ、装置上部１ａと装置下部１ｂとのロックが解除される。また、装置上部１ａが装置下部１ｂに合わさった状態で、ロック解除レバー６０を装置内方側に押し込むと、フック６３は装置外方側に移動し、フック６３の屈曲部分が装置下部１ｂの爪６４に係合し、装置上部１ａと装置下部１ｂとがロックされる。

このように、装置上部１ａと装置下部１ｂとのロック機構（ロック解除レバー６０）を動作させると、これに連動してロッド６１が所定ストローク水平移動し、円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂを回転駆動させる。

図１４は、ロック解除後に、装置上部１ａを開いた状態の画像形成装置１を示す断面図である。

ロックが解除された状態、すなわちフック６３が装置下部１ｂの爪６４から外れた状態で装置上部１ａを上方に持ち上げると、ロック解除レバー６０の反対側に設けられたヒンジを軸にして装置上部１ａが開き、装置内部を開放状態とすることができる。

このとき、装置上部１ａ側に配置された連通ユニット４の第１搬送部４０の下部に位置する開口は、回転移動した円弧状シャッター部材４０ｂによって閉鎖されており、装置上部１ａを持ち上げて移動させてもトナーカートリッジ２からのトナーの落下や飛散などは発生しない。

装置下部１ｂのロータリーシャッター部材４１ｂも、円弧状シャッター部材４０ｂに従動して回転し、円筒状シリンダ部４１ａの上部に位置する開口および下部に位置する現像ユニット３への搬送路はいずれも閉鎖される。

画像形成装置１が閉じて、ロックされている状態では、円弧状シャッター部材４０ｂおよびロータリーシャッター部材４１ｂは、円筒状シリンダ部４１ａに収容されているので、搬送中のトナーと接触せず、したがって装置が解放状態となったときに、平板状シャッター部４２の外周面にトナーが付着することがないので、トナーの漏れや飛散が発生することはない。

なお、連通ユニット４について、上記の実施形態では、トナーカートリッジ２から現像ユニット３へのトナーの補給を目的として、これらの内部空間を連通するように配置しているが、配置可能な位置はこれに限らず、異なる容器同士を連通する位置であればどこに配置してもよい。たとえば、現像ユニット３と廃トナーボックスとの間などに連通ユニット４を配置させることも可能である。

また、トナーの搬送方向についても、本実施形態では、第１搬送部４０から第２搬送部４１に向かう方向としたが、第２搬送部４１から第１搬送部４０に向かう方向であってもよい。

本発明の実施の一形態である画像形成装置１の構成を簡略的に示す断面図である。 開放状態の画像形成装置１の構成を簡略的に示す断面図である。 連通ユニット４の構成を示す断面図である。 第１搬送部４０と第２搬送部４１の接続状態を説明するための図である。 第１搬送部４０と第２搬送部４１の接続状態を説明するための図である。 第１搬送部４０と第２搬送部４１の接続状態を説明するための図である。 第１搬送部４０と第２搬送部４１の接続状態を説明するための図である。 連通ユニット４の斜視図である。 連通ユニット４の部品分解図である。 画像形成装置１の外観を示す斜視図である。 内部を開放した状態の画像形成装置１の外観を示す斜視図である。 装置上部１ａと装置下部１ｂとがロックされた状態の画像形成装置１を示す断面図である。 装置上部１ａと装置下部１ｂとのロックが解除された状態の画像形成装置１を示す断面図である。 ロック解除後に、装置上部１ａを開いた状態の画像形成装置１を示す断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ トナーカートリッジ
３ 現像ユニット
４ 連通ユニット
５ 感光ユニット
６ 中間転写ベルト
７ 給紙カセット
８ 転写ユニット
９ 定着ユニット
４０ 第１搬送部
４０ａ 第１本体部
４０ｂ 円弧状シャッター部材
４１ 第２搬送部
４１ａ 円筒状シリンダ部
４１ｂ ロータリーシャッター部材

Claims (9)

1. トナーを貯蔵するトナーカートリッジと、
   トナーによって、感光体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置と、
   トナーカートリッジから現像装置へのトナーの補給を行うトナー搬送ユニットとを備え、
   現像されたトナー像を記録媒体に転写、定着して画像を形成する画像形成装置であって、
   トナー搬送ユニットは、トナーカートリッジに接続され、トナーカートリッジからのトナーの供給口を備える第１搬送部と、現像装置に接続され、現像装置へのトナーの補給口を備える第２搬送部とを有し、
   トナーカートリッジと第１搬送部とを含む装置上部と、現像装置と第２搬送部とを含む装置下部とに分離可能に構成され、
   装置上部と装置下部とを閉じた状態にロックするロック機構を備え、
   ロック機構によりロックされた状態では、第１搬送部と第２搬送部とが接続するとともに、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって開放されてトナー補給が可能となり、
   ロックが解除された状態では、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口とがシャッター部材によって閉鎖され、第１搬送部と第２搬送部とが分離可能に構成されることを特徴とする画像形成装置。
2. 装置上部と装置下部とが分離し、装置上部が上方に開いた状態で現像装置が露出するように構成されることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ロック機構は、第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口のシャッター部材に連結し、ロック機構の動作に連動してシャッター部材が開閉動作することを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 複数のトナーカートリッジと複数の現像装置を備えるタンデム型で、カラー画像が形成可能であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記ロック機構は、棒状部材によって第１搬送部の供給口と第２搬送部の補給口のシャッター部材に連結することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記シャッター部材は、導電性材料を含む樹脂材料で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
7. 前記シャッター部材表面の十点平均粗さＲｚが２μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置。
8. 前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材表面に、弾性を有するシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の画像形成装置。
9. 前記第１シャッター部材およびロータリーシャッター部材の接合部が、ロータリーシャッター部材の外周方向に広がる略台形形状を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の画像形成装置。

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