JP2011123328A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】搬送部材を回転駆動させて現像剤を循環させながら、搬送部材の下方に設けられた開口から現像剤を排出した場合であっても、現像剤が開口から拡散して排出されてしまう不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の搬送部材のうち1つの搬送部材23nによる搬送経路の下方に形成されるとともに装置23内に収容された現像剤を装置23外に排出するための開口23hと、開口23hを開閉するシャッタ23gと、開口23hの周囲とシャッタ23gとの間に配設されたシール部材23wと、を備える。そして、シール部材23wは、開口23hにおいて搬送部材23nの回転方向下流側に対向する位置を塞ぐように形成される。
【選択図】図17

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置とそこに設置される現像装置及びプロセスカートリッジとに関し、特に、現像装置内に収容された現像剤を排出・回収するための開口が設けられた現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤(添加剤等を添加する場合も含むものとする。)を収容した現像装置であって、現像剤を搬送して循環経路を形成する複数の搬送部材が設置されたものが知られている(例えば、特許文献1〜4参照。)。
2成分現像剤を用いた現像装置は、現像装置内におけるトナー消費に応じて、現像装置の一部に設けられたトナー補給口から現像装置内に適宜にトナーが補給される。補給されたトナーは、現像装置内の現像剤とともに、搬送スクリュ等の搬送部材(撹拌搬送部材)によって撹拌・混合される。撹拌・混合された現像剤は、その一部が現像ローラ(現像剤担持体)に供給される。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの下方に設置されたドクターブレード(現像剤規制部材)によって適量に規制された後に、その2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム(像担持体)との対向位置で感光体ドラム上の潜像に付着する。
一方、特許文献4等には、現像装置内で長時間使用されて劣化した2成分現像剤を装置外に排出して、回収容器(現像剤容器)内に回収する技術が開示されている。詳しくは、現像装置のケーシングの底面であって、搬送部材の下方には、装置内の現像剤を装置外に排出するための開口(現像剤排出口)が設けられている。この開口にはシャッタが開閉自在に設置されていて、シャッタが移動して開口を開放することで、現像装置から外部への現像剤の排出が可能になる。また、この開口には、回収容器(現像剤容器)が設置されている。そして、シャッタが移動して、現像装置の開口に回収容器の回収口が合致した状態で、現像装置内の現像剤が回収容器に向けて排出・回収される。
上述した従来の現像装置は、劣化した現像剤の回収効率を向上させるために、現像装置の搬送部材(搬送スクリュ)を回転駆動させて現像剤を循環させながら、搬送部材の下方に設けられた開口(現像剤排出口)から現像剤を排出した場合に、現像剤のすべてが開口の真下方向に排出されずに、現像剤の一部が搬送部材の回転力によって開口から拡散して排出されてしまう不具合があった。そして、このような不具合が生じてしまうと、開口からの現像剤の回収がうまくできなくなっていた。
特に、上述した特許文献4の現像装置のように、開口(現像剤排出口)の位置に現像剤容器(回収容器)を設置して、開口から現像剤容器に向けて現像剤を排出・回収するような場合には、シャッタのスムーズな開閉動作を確保するために現像装置の開口と現像剤容器の回収口との間に形成された僅かな隙間から現像剤が飛散してしまう不具合や、その隙間に現像剤が目詰まりしてシャッタの開閉動作がスムーズにいかなくなる不具合等が生じてしまっていた。
また、このような問題は、現像剤が劣化したときに装置内に収容された現像剤を一括して回収する現像装置に限定されたものではなく、装置に新品の現像剤を適宜に供給しながらそれに合わせて余剰の現像剤を装置から排出して回収容器に回収するトリクル現像方式の現像装置においても共通するものである。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、搬送部材を回転駆動させて現像剤を循環させながら、搬送部材の下方に設けられた開口から現像剤を排出した場合であっても、現像剤が開口から拡散して排出されてしまう不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
本願発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねた結果、次の事項を知るに至った。
現像装置の搬送部材(搬送スクリュ)を回転駆動させて現像剤を循環させながら、搬送部材の下方に設けられた開口(現像剤排出口)から現像剤を排出した場合に、開口の真下方向に排出されずに拡散して排出される現像剤の排出方向は、開口において搬送部材の回転方向下流側に対向する位置である。すなわち、開口において搬送部材の回転方向上流側に対向する位置から中央部に至る範囲では、現像剤が拡散して排出されずに真下方向に排出される。
この発明は以上述べた事項に基づくものであり、すなわち、この発明の請求項1記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を搬送する複数の搬送部材と、前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材による搬送経路の下方に形成されるとともに、装置内に収容された現像剤を装置外に排出するための開口と、前記開口を開閉するシャッタと、前記開口の周囲と前記シャッタとの間に配設されたシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記開口において前記1つの搬送部材の回転方向下流側に対向する位置を塞ぐように形成されたものである。
また、この発明の請求項2記載の発明にかかる現像装置は、キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、装置内に収容された現像剤を搬送する複数の搬送部材と、前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材による搬送経路の下方に形成されるとともに、装置内に収容された現像剤を装置外に排出するための開口と、前記開口を開閉するシャッタと、前記開口の周囲と前記シャッタとの間に配設されたシール部材と、を備え、前記シール部材は、前記開口の中央部に相当する位置に切込みが形成された可撓性シート部材が貼着されたものである。
また、請求項3記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記開口と前記シャッタとの間に、前記シャッタが前記開口を開放する方向に移動する動作に連動して支軸を中心にして自重により回動して前記開口を開放する板状部材をさらに備えたものである。
また、請求項4記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記複数の搬送部材は、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成するように形成され、前記開口は、前記1つの搬送部材による前記搬送経路の長手方向端部に形成されたものである。
また、請求項5記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記1つの搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給するものである。
また、請求項6記載の発明にかかる現像装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、装置が画像形成装置本体に設置された状態で前記開口から排出された現像剤を回収口から回収するための現像剤容器が、前記シャッタの開放動作に連動して前記開口に前記回収口を合わせるように着脱自在に設置されるものである。
また、この発明の請求項7記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたものである。
また、この発明の請求項8記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたものである。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
本発明は、開口の周囲とシャッタとの間に設置されるシール部材の構成を最適化しているために、搬送部材を回転駆動させて現像剤を循環させながら、搬送部材の下方に設けられた開口から現像剤を排出した場合であっても、現像剤が開口から拡散して排出されてしまう不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 現像装置を示す斜視図である。 剤カートリッジから現像装置への現像剤の補給経路を示す概略図である。 現像剤容器が現像装置にセットされる状態を示す概略図である。 現像剤容器を示す上面図及び側面図である。 現像剤容器を示す斜視図である。 現像剤容器を示す分解図である。 容器側シャッタを4方向から示す図である。 容器側シャッタを示す斜視図である。 現像剤容器が現像剤収容部に設置された状態を示す斜視図である。 現像剤容器が現像剤収容部に装着される手順を示す上面図である。 現像剤収容部の本体側シャッタの近傍を示す構成図である。 現像剤容器が現像剤収容部から離脱される手順を示す上面図である。 現像剤収容部の第1の本体側開口と第2の本体側開口との近傍を示す構成図である。 現像剤回収用として現像剤容器が現像剤収容部にセットされた状態を示す断面図である。 現像剤を供給・排出する開口の近傍を示す断面図である。 現像剤を排出する開口の周囲に貼着されたシール部材を示す図である。 現像装置から現像剤容器に向けて現像剤が排出・回収される状態を示す図である。 従来の現像装置から現像剤容器に向けて現像剤が排出・回収される状態を示す図である。 別形態の現像装置から現像剤容器に向けて現像剤が排出・回収される状態を示す図である。 図21の現像装置に設置されたシール部材を示す図である。 別形態の現像装置に現像剤容器がセットされる状態を示す概略図である。
実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
まず、図1〜図5にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図であり、図3は現像装置を示す斜視図である。また、図4は剤カートリッジから現像装置への現像剤の補給経路を示す概略図である。さらに、図5は、開梱時や現像剤交換時等に現像剤容器が現像装置にセットされる状態を示す概略図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるカートリッジ収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つの剤カートリッジ32Y、32M、32C、32Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
カートリッジ収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト18に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部(感光体ドラム21Y、21M、21C、21Kや現像装置23Y、23M、23C、23K等が設置されている。)が並設されている。
図2を参照して、各色の作像部は、感光体ドラム21と、感光体ドラム21の周囲に配設された帯電部24、現像装置23、クリーニング部22、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム21上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム21上に各色の画像が形成されることになる。
なお、各色の作像部は、使用されるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一構造であるために、図1以外の図では現像装置や感光体ドラムは符号のアルファベット(Y、C、M、BK)を除して図示している。
図1を参照して、各感光体ドラム21Y、21M、21C、21Kは、それぞれ、不図示の駆動モータによって図1中の反時計方向に回転駆動される。
そして、図2に示すように、感光体ドラム21は、帯電部24の位置で、その表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。その後、感光体ドラム21の表面は、露光装置から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム21の表面は、現像装置23との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、トナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム21の表面は、中間転写ベルト18及び第1転写バイアスローラ17との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム21上のトナー像が中間転写ベルト18上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム21上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム21の表面は、クリーニング部22との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム21上に残存した未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム21の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム21上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム21上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
一方、図1を参照して、現像工程を経て各感光体ドラム21Y、21M、21C、21K上に形成された各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト18は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラが、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト18を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト18上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト18には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト18は、中間転写クリーニング部の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト18上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト18上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送される記録媒体Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28に向けて給送される。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト18上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。その後、記録媒体Pは、出力画像として装置外へと排出される。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、現像装置23の構成・動作について詳述する。
図2を参照して、現像装置23は、第1現像ローラ23a1、第2現像ローラ23a2、搬送スクリュ23b1〜23b3(オーガスクリュ)、ドクターブレード23c、キャリア捕集ローラ23k、スクレーパ23m、第4搬送スクリュ23n、等で構成されている。また、現像装置23内には、現像剤を搬送して循環経路を形成する3つの現像剤搬送部B1〜B3が形成されている。
第1現像ローラ23a1と第2現像ローラ23a2とは、それぞれ、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂等の非磁性体を円筒形に形成してなるスリーブが不図示の回転駆動機構によって時計方向に回転されるように構成されている。現像ローラ23a1、23a2のスリーブ内には、スリーブの周面に現像剤の穂立ちを生じるように磁界を形成するマグネットが固設されている。マグネットから発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤中のキャリアがスリーブ上にチェーン状に穂立ちする。このチェーン状に穂立ちしたキャリアに帯電したトナーが付着されて、磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、スリーブの回転によってスリーブと同方向(時計方向)に移送される。そして、第1現像ローラ23a1と感光体ドラム21とが対向する第1現像領域と、第2現像ローラ23a2と感光体ドラム21とが対向する第2現像領域と、において、2成分現像剤中のトナーが感光体ドラム21上の潜像に付着してトナー像を形成する。
ドクターブレード23cは、現像領域の上流側に設置されていて、第1現像ローラ23a1上に担持された現像剤を適量に規制する。本実施の形態におけるドクターブレード23cは、SUS316やXM7等の非磁性金属材料(弱磁性金属材料も含むものとする。)で形成された板厚が2mm程度の板材である。
また、第2現像ローラ23a2の下方(回転方向下流側)であって、感光体ドラム21に対向する位置に、キャリア捕集ローラ23kが設置されている。さらに、キャリア捕集ローラ23kに当接する位置に、スクレーパ23mが設置されている。
キャリア捕集ローラ23kは、ステンレス等からなる円筒体内に所定の磁界を形成するマグネットが固設されたものであって、現像装置23内から移動(飛翔)して感光体ドラム21に付着したキャリアを捕集するためのものである。キャリア捕集ローラ23kは、図2の反時計方向に回転駆動される。
本実施の形態における現像装置23には、4つの搬送部材としての搬送スクリュ23b1〜23b3、23nが設置されている。
そのうちの3つの搬送スクリュ23b1〜23b3は、軸部上に螺旋状にスクリュ部が形成されたものであって、現像装置23内に収容された現像剤を長手方向(図2の紙面垂直方向である。)に循環しながら撹拌・混合する。
第1搬送スクリュ23b1は、第1現像剤搬送部B1であって第1現像ローラ23a1に対向する位置に配設されていて、現像剤を水平方向に搬送するとともに、第1現像ローラ23a1上に現像剤を供給する。
第2搬送スクリュ23b2は、第2現像剤搬送部B2に設置されている。第2搬送スクリュ23b2は、第1搬送スクリュ23b1の下方であって第2現像ローラ23a2に対向する位置に配設されている。そして、第2現像ローラ23a2から離脱した現像剤(現像工程後に剤離れ極によって第2現像ローラ23a2上から強制的に離脱された現像剤ある。)を水平方向に搬送する。
第1搬送スクリュ23b1及び第2搬送スクリュ23b2は、現像ローラ23a1、23a2や感光体ドラム21と同様に、回転軸がほぼ水平になるように配設されている。
第3搬送スクリュ23b3は、第3現像剤搬送部B3に設置されている。第3搬送スクリュ23b3は、第2搬送スクリュ23b2による搬送経路の下流側と、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路の上流側と、を直線的に結ぶように、水平方向に対して斜めに配設されている。そして、第3搬送スクリュ23b3は、第2搬送スクリュ23b2によって搬送された現像剤を第1搬送スクリュ23b1による搬送経路の上流側に搬送するとともに、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路の下流側から落下経路を介して循環される現像剤を第1搬送スクリュ23b1による搬送経路の上流側に搬送する。
なお、第1搬送スクリュ23b1による搬送経路(第1現像剤搬送部B1)と、第2搬送スクリュ23b2による搬送経路(第2現像剤搬送部B2)と、第3搬送スクリュ23b3による搬送経路(第3現像剤搬送部B3)と、は壁部によって隔絶されている。
図示は省略するが、第2現像剤搬送部B2の下流側と、第3現像剤搬送部B3の上流側と、は第1中継部を介して連通している。また、第3現像剤搬送部B3の下流側と、第1現像剤搬送部B1の上流側と、は第2中継部を介して連通している。また、第1現像剤搬送部B1の下流側と、第3現像剤搬送部B3の上流側と、は落下経路を介して連通している。
このような構成により、3つの現像剤搬送部B1〜B3(搬送スクリュ23b1〜23b3)によって、現像装置23において現像剤を長手方向に循環させる循環経路が形成されることになる。
なお、第3現像剤搬送部B3には磁気センサ(不図示である。)が設置されている。そして、磁気センサによって検知されるトナー濃度の情報に基いて、剤カートリッジ32から現像装置23内に向けて所定のトナー濃度の現像剤が供給される。
ここで、本実施の形態における現像装置23は、第1現像剤搬送部B1の壁部に、現像装置23内に収容された現像剤の一部を外部(剤貯溜容器)に排出するための排出口(不図示である。)が設けられている。詳しくは、排出口は、剤カートリッジ32から現像装置23内に現像剤が供給されて装置23内の現像剤量が増加してその位置に搬送される現像剤の剤面(上面)が所定高さを超えたときに、その余剰分の現像剤を剤貯留容器(不図示である。)に向けて排出するためのものである。そして、排出口から排出された余剰の現像剤は、1つの搬送部材としての第4搬送スクリュ23nによって搬送された後に、さらに剤貯留容器に向けて排出される。このように、トナーの母体樹脂や外添剤によって汚染されて劣化したキャリアが自動的に現像部の外部に排出されるので、経時においても画像品質の劣化を軽減することができる。
なお、この剤貯留容器(現像剤回収容器)は、後述する現像剤容器1(図5(B)を参照できる。)と同様に、現像装置23における第2の開口23hに設置される。この剤貯留容器と、後述する現像剤容器1と、は現像装置23内に収容された現像剤を開口23hから排出・回収する点で共通する。しかし、前者のものは画像形成装置に常設されていて通常の画像形成動作中に余剰の現像剤の回収をおこなうためのものであって、後者のものはサービスマンによるメンテナンス時にのみ画像形成装置にセットされて現像装置23(搬送スクリュ23b1〜23b3、23n)を駆動しながら収容されたすべての現像剤の回収をおこなうためのものである点が異なり、その形状(特に、大きさである。)は若干異なるものの、基本的な構成の差異はほとんどない。そのため、剤貯留容器についての説明は、後で現像剤容器1についての説明を充分におこなうことにより割愛することとする。
ここで、装置本体100のカートリッジ収容部31に設置された各剤カートリッジ32Y、32M、32C、32K内の現像剤は、各色の現像装置23Y、23M、23C、23K内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられた補給経路を経て、図3に示す補給口23pから現像装置23内に適宜に補給される。
詳しくは、図4を参照して、剤カートリッジ32内の現像剤は、チューブ71を介して補給装置59に搬送されて、その後に補給口23pを介して現像装置23に供給される。4色の補給経路は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
さらに詳しくは、剤カートリッジ32が装置本体100のカートリッジ収容部31にセットされると、剤カートリッジ32のキャップ部34にカートリッジ収容部31のノズル70が接続される。このとき、剤カートリッジ32の口栓部材34dは、ノズル70と爪76(板バネ77によって付勢されている。)とに挟まれた状態で、キャップ部34の現像剤排出口を開放する。これにより、剤カートリッジ32のカートリッジ本体33内に収容された現像剤が、現像剤排出口を介して、ノズル70内に搬送されることになる。
一方、ノズル70の他端は、チューブ71の一端に接続されている。チューブ71は、耐トナー性に優れたフレキシブルな材料からなり、その他端が補給装置のスクリューポンプ60(モーノポンプ)に接続されている。
チューブ71は、その内径が4〜10mmになるように形成されている。チューブ71の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、EPDM、シリコン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ71を用いることで、補給経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。
スクリューポンプ60は、吸引型一軸偏心スクリューポンプであって、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66、等で構成される。ロータ61、ステータ62、ユニバーサルジョイント64等は、不図示のケース内に収納されている。ステータ62は、ゴム等の弾性材料からなる雌ねじ状部材であって、その内部にはダブルピッチの螺旋溝が形成されている。ロータ61は、金属等の剛性材料からなる軸が螺旋状にねじれて形成された雄ねじ状部材であって、ステータ62内に回動自在に嵌挿されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。
このように構成されたスクリューポンプ60は、モータ66によってステータ62内のロータ61を所定方向に回転駆動させることで、吸引口36に吸引力を発生させる(チューブ71内の空気を送出してチューブ71内に負圧を発生させる。)。これによって、剤カートリッジ32内の現像剤が空気とともにチューブ71を介して吸引口63に吸引される。吸引口63まで吸引された現像剤は、ステータ62とロータ61との隙間に送入されて、ロータ61の回転に沿って他端側に送出される。送出された現像剤は、スクリューポンプ60の送出口67から排出されて、補給口23pを介して現像装置23に補給される(図4中の破線矢印方向の移動である。)。
なお、カートリッジ収容部31に着脱自在に設置された、4つの略円筒状の剤カートリッジ32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容する現像剤がほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換される。剤カートリッジ32Y、32M、32C、32Kの交換作業は、カートリッジ収容部31のカバー(不図示である。)を開閉しておこなわれる。
ここで、本実施の形態における画像形成装置は、ユーザー先に納品・設置される場合(又は、現像装置23内の現像剤を新品のものに入れ替える場合)に、サービスマンによって空の現像装置23に現像剤(初期剤)が供給される。詳しくは、装置本体100の本体カバーを開閉して現像装置23の現像剤収容部23dを露呈して、現像剤が収容された現像剤容器1を現像剤収容部23dに装着する(図5(A)の状態である。)。このとき、現像剤容器1は現像剤収容部23dの上方からセットされ、現像剤容器1の装着動作に連動して現像剤収容部23dに設置された本体側シャッタ23eが開放されて、現像剤容器1から現像剤収容部23dを介して空の現像装置23に現像剤が供給される。そして、現像剤を供給した後の現像剤容器1は、現像剤収容部23dから離脱されて、装置本体100の外部に取り外される。
また、本実施の形態における画像形成装置は、現像装置23内の現像剤を新品のものに入れ替える場合(上述した現像剤の補給・排出をおこなっても現像剤が劣化してしまう場合等である。)に、サービスマンによって空の現像剤容器1に現像剤(劣化剤)が回収される。詳しくは、装置本体100の本体カバーを開閉して現像装置23の現像剤収容部23dを露呈して、空の現像剤容器1を現像剤収容部23dに装着する(図5(B)の状態である。)。このとき、現像剤容器1は現像剤収容部23dの下方からセットされ、現像剤容器1の装着動作に連動して、現像剤収容部23dに設置されたシャッタとしての本体側シャッタ23gが開放されて、現像装置23から現像剤収容部23dを介して空の現像剤容器1に現像剤が回収される。そして、現像剤が回収された後の現像剤容器1は、現像剤収容部23dから離脱されて、装置本体100の外部に取り外される。
このように、本実施の形態における現像剤容器1は、空の現像装置23に現像剤を供給する容器として機能するとともに、劣化した現像剤を現像装置23から回収する容器としても機能することになる。
ただし、現像剤容器1を用いて現像装置23内に収容された現像剤を回収するときは、上述した剤貯留容器(通常の画像形成動作時に余剰の現像剤を回収するための容器である。)を用いる場合とは異なり、現像装置23内が空になるように収容されたすべての現像剤を回収する必要がある。そのため、現像剤容器1を用いて現像装置23内に収容された現像剤を回収するときは、第1現像剤搬送部B1にある現像剤を第4搬送スクリュ23nによる搬送経路(搬送部)に流動させるための排出口(双方の搬送経路を隔絶する壁部に形成されている。)の高さが低くなるように可変される。図示は省略するが、排出口の高さの可変は、例えば、壁部の一部となり排出口を有する板材を現像装置23の外部から手動で取り外すことによりおこなうことができる。
なお、現像剤収容部23dを介しての現像装置23内への現像剤の供給と、現像剤収容部23dを介しての現像装置23内からの現像剤の回収と、は第4搬送スクリュ23nを正逆方向に回転駆動させることによっておこなう。
また、この現像剤容器1による現像剤の回収動作に関わる、現像装置23の特徴的な構成については、後でさらに詳しく説明する。
以下、図6〜図16にて、本実施の形態における現像剤容器1及び現像剤収容部23dの構成・動作について詳述する。
図6〜図8に示すように、現像剤容器1は、容器本体2、取っ手3、容器側シャッタ4、弾性材5、シール材6、パッキン7、等で構成されている。
容器本体2は、PS樹脂(ポリスチレン樹脂)等からなるボトルであって、充填用穴部にキャップ2cが設置されている。また、容器本体2の天井面にはデカルシール2bが貼着され、容器本体2の側面には補助シール2a(現像剤容器1を回収するときに、容器側シャッタ4から取っ手3にかけて補助的に貼られるシールである。)が台紙とともに貼着されている。
取っ手2は、PE樹脂、ABS樹脂等からなり、容器本体2とともに傾斜搬送部Kを形成し、その先端には現像剤を排出するための容器側開口3a(現像剤を回収するための回収口としても機能する。)が設けられている。
図6を参照して、現像剤容器1の傾斜搬送部Kは、容器本体2と、容器本体2に対して前方(図6の左方向である。)に配設された容器側開口3aと、の間に形成されていて、容器本体2と容器側開口3aとの間で現像剤を斜め方向に搬送するためのものである。傾斜搬送部Kを設けることで、容器本体2に収容された現像剤が容器側開口3aに向けてスムーズに流動することになる(又は、容器側開口3aから容器本体2に向けてスムーズに現像剤が回収されることになる。)。
また、取っ手3は、傾斜搬送部Kと容器側開口3aとの接続位置から後方(図6の右方向である。)に水平方向に延設されて、傾斜搬送部Kと容器本体2との接続位置まで鉛直方向に延設されている。このように、傾斜搬送部Kを設けることによって形成されるスペースを最大限に利用して取っ手3を設けることで、現像剤容器1を大型化することなく、操作性の高い(把持しやすい)現像剤容器1を提供することができる。
さらに、取っ手3には、容器側開口3aの近傍に、係合部3b、2つの突起部3c、2つの係合ピン3d、2つの解除レバー3e、等が形成されているが、これらについては後で詳しく説明する。
容器側シャッタ4は、PE樹脂、ABS樹脂等からなり、現像剤容器1の容器内部に対して現像剤を排出又は送入するための容器側開口3aを開閉する。すなわち、現像剤容器1が現像剤供給用として用いられるとき、容器側シャッタ4は、容器内部から現像剤を排出するための容器側開口3aを開閉することになる。これに対して、現像剤容器1が現像剤回収用として用いられるとき、容器側シャッタ4は、容器内部に現像剤を回収するための容器側開口3aを開閉することになる。容器側シャッタ4は、その溝部4c(図9及び図10を参照できる。)が取っ手3の容器側開口3a近傍に形成された凸部に係合する。これにより、容器側シャッタ4は、現像剤容器1に対して前後方向(図6の左右方向である。)に相対的に移動することになる。なお、図9は容器側シャッタ4を4方向から示す図(前方図、上面図、側面図、下面図)であり、図10(A)及び図10(B)は容器側シャッタ4を異なる視点から示す斜視図である。
なお、容器側シャッタ4には、ロック機構として機能する爪部材4aや、非互換用部材としての非互換用突起部4b、等も設けられているが、これらについては後で詳しく説明する。
また、図8に示すように、容器本体2と取っ手3との接合部からの現像剤の漏出を防止するために、双方の部材2、3の間にパッキン7が挿設されている。
また、容器側シャッタ4と取っ手3の容器側開口3aとの間のシール性を高めるために、双方の間に発泡ポリウレタン等からなる弾性材5が設置されている。弾性材5は、一方の面が両面テープにて容器側シャッタ4に貼着されていて、他方の面にはマイラー等の摺動性の高い材料が貼着されている。
さらに、容器側開口3aの周囲を接着面とするシール材6が、容器側開口3aの位置から取っ手3に沿って後方に延設されている。このシール材6は、現像剤が収容された新品の現像剤容器1において、容器側シャッタ4によって閉鎖された容器側開口3aをさらに封止するためのものであって、開梱時に作業者によって取り外されるものである。
一方、現像剤収容部23dは、図3を参照して、現像装置23の上部であって手前側(図1の紙面垂直方向手前側に相当し、装置本体100に正対する作業者の操作側に相当する。)に配設されている。現像剤収容部23dの上方には第1の開口23f(第1の本体側開口であって、現像剤容器1からの現像剤供給用の開口である。)が形成されていて、そこには開閉自在に構成された本体側シャッタ23e(第1シャッタ)が設置されている。さらに、現像剤収容部23dの下方には第2の開口23h(現像剤容器1への現像剤回収用の開口であって、第1の開口23fに対向する位置に配設されている。)が形成されていて、そこには開閉自在に構成されたシャッタとしての第2のシャッタ23gが設置されている(図15等も参照できる。)。そして、現像剤収容部23dの内部は、第4搬送スクリュ23nによる搬送部を介して現像装置23内に連通している。
なお、現像装置23の現像剤収容部23dには、可動ピン23d1や、勘合部としての非互換用穴部23d4や、互換用穴部23d5、等が設けられている。さらに、第1のシャッタ23eには、被係合部23e1、穴部23e2、等が設けられている。これらについては後で詳しく説明する。
このように構成された現像剤容器1及び現像剤収容部23dにおいて、現像剤容器1の容器側開口3aを閉鎖した位置に容器側シャッタ4を駐止するロック機構3c、4aが、現像剤収容部23dへの現像剤容器1の装着動作に連動して解除されて、容器側シャッタ4が容器側開口3aを開放する。また、現像剤収容部23dからの現像剤容器1の離脱動作に連動して、容器側シャッタ4が容器側開口3aを閉鎖するとともに、ロック機構3c、4aによる容器側シャッタ4の駐止がおこなわれる。
詳しくは、現像剤容器1のロック機構は、図6、図7等を参照して、容器側開口3aの近傍に設置された突起部3c(取っ手3に一体的に形成されている。)や、突起部3cに係合して容器側シャッタ4の開放方向の移動を規制する爪部材4a(容器側シャッタ4に設置されている。)、等で構成される。爪部材4a及び突起部3cは、容器側開口3aに対して前方(図6の左側であって、本体側シャッタ3e、3gを押動して開放する方向である。)であって容器側開口3aを挟む両側の位置にそれぞれ配設されている。また、図6を参照して、一対の爪部材4aは、それらの先端部が根元部に比べて互いに近づくように、角度θだけ傾斜して形成されている。そして、爪部材4aの主部4a1(図9を参照できる。)が突起部3cに係合することで、容器側シャッタ4が開放方向(図6の左方向である。)に移動しないように制限される。
そして、図11、図12等を参照して、現像剤供給時に現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方からセットする動作(現像剤回収時には下方からセットされる。)に連動して現像剤収容部23dの壁部23d3との当接により爪部材4aが弾性変形(角度θが小さくなる変形である。)して爪部材4aと突起部3cとの係合が解除された後に、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を前方に押し出す動作に連動して容器側シャッタ4が固定された状態で容器側開口3aが開放されるとともに本体側シャッタ23eが押動されて容器側開口3aと本体側開口23fとが連通する。
さらに詳しく、現像剤供給時における現像剤容器1の装着動作について説明する。
まず、図12(A)に示すように、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方から載置する。このときの動作に連動して、現像剤収容部23dの壁部23d3に爪部材4aが当接しながら押し広げられて、ロック機構3c、4aの解除がおこなわれる(図12(A)の状態である。)。これと同時に、現像剤容器1の係合部3b(貫通穴である。)が本体側シャッタ23eの被係合部23e1(突起軸である。)に係合することで、本体側シャッタ23eに対する現像剤容器1の位置が定まり、その後の本体側シャッタ23e及び容器側シャッタ4の開放動作が安定的におこなわれることになる。
なお、本実施の形態において、爪部材4aには、現像剤収容部23dの壁部23d3に対向する側にテーパ部4g(図10を参照できる。)が形成されている。さらに、現像剤収容部23dの壁部23d3にも、爪部材4aに対向する側にテーパ部(図11等を参照できる。)が形成されている。これにより、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方からセットするときに爪部材4aを弾性変形させる動作がスムーズかつ確実におこなわれることになる。
また、図6を参照して、係合部3aは、突起部3cに対して距離δ1だけ前方であって、現像剤収容部23dに対する上方からのセット方向に対して爪部材4aよりも距離δ2だけ下方に設けられている。これにより、本体側シャッタ23eに対する現像剤容器1の位置決め動作がスムーズかつ確実におこなわれることになる。
その後、図12(B)に示すように、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1が前方(作業者から離れる方向であって、図1の紙面垂直方向奥側である。)に押し出されると、容器側シャッタ4が現像剤収容部23dの壁部に当接した状態で容器側シャッタ4の移動が規制されて容器側開口3aが開放されていく。これと同時に、現像剤容器1の取っ手3の先端に本体側シャッタ23eが押動されて、本体側シャッタ23eが図12(B)の左方向に移動して本体側開口23fが開放されていく。
そして、図12(C)に示すように、最終的に、現像剤容器1の取っ手3の先端が現像剤収容部23dの壁部に突き当たる位置で、容器側開口3a及び本体側開口23fが完全に開放されるとともに連通する。すなわち、現像剤容器1は、容器側開口3aが開放された位置で現像剤収容部23dに当接して押し出す動作が制限されて、現像剤容器1の装着動作が完了する(図11の状態である。)。そして、連通した容器側開口3a及び本体側開口23fを介して、現像剤容器1から現像剤収容部23d(現像装置23)に現像剤が供給される。
ここで、図13を参照して、本実施の形態における現像剤収容部23dには、本体側開口23fを閉鎖した位置に本体側シャッタ23eを駐止する本体側ロック機構23d1、23d2、23e2が設けられている(第2の本体側開口23hの側も同様に構成されている。)。そして、現像剤収容部23dへの現像剤容器1の装着動作に連動して本体側ロック機構23d1、23d2、23e2が解除されて本体側シャッタ23eが本体側開口23fを開放して、現像剤収容部23dからの現像剤容器1の離脱動作に連動して本体側シャッタ23eが本体側開口23fを閉鎖するとともに本体側ロック機構23d1、23d2、23e2による本体側シャッタ23eの駐止がおこなわれる。
なお、図13(A)は現像剤収容部23dを示す上面図であり、図13(B)は現像剤収容部23dを示す側方断面図であり、図13(C)は現像剤収容部23d上に現像剤容器1が載置された状態(図12(A)の状態である。)を示す側方断面図である。
詳しくは、図13(A)及び図13(B)を参照して、本体側ロック機構は、本体側シャッタ23eに形成された穴部23e2、穴部23e2に係合して本体側シャッタ23eの移動を規制する可動ピン23d1、可動ピン23d1を上方に付勢する圧縮スプリング23d2、等で構成されている。可動ピン23d1は、現像剤収容部23dに対して上下方向(図13(B)の上下方向である。)に移動可能に設置されている。一方、図8、図13(C)等を参照して、現像剤容器1の取っ手3には、本体側シャッタ23eの穴部23e2に係合する係合ピン3dが設けられている。
そして、図13(C)を参照して、現像剤供給時に、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方からセットする動作に連動して、係合ピン3dが穴部23e2に係合するとともに可動ピン23d1が圧縮スプリング23d2の付勢力に抗するように押動されて、穴部23e2と可動ピン23d1との係合が解除される。その後、上述したように、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を前方に押し出す動作に連動して、容器側開口3a及び本体側開口23fが開放される。
これに対して、現像剤容器1を離脱するときには、上述したように、まず、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を後方に引き出す動作に連動して容器側開口3a及び本体側開口23fが閉鎖される。その後、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方に離脱する動作に連動して、係合ピン3dによる可動ピン23d1の押動が解除されて、圧縮スプリング23d2に付勢されて可動ピン23d1が上方に移動して、穴部23e2と可動ピン23d1とが係合する(本体側ロック機構によるロックがおこなわれる。)。
このように本体側ロック機構を設けることで、現像剤容器1が現像剤収容部23dにセットされていないときには本体側シャッタ23eによって本体側開口23fが確実に閉鎖されて、現像剤容器1が現像剤収容部23dにセットされたときには本体側シャッタ23eによって本体側開口23fが確実に開放されるために、本体側シャッタ23eが現像剤供給時以外に開放されて現像装置23内に異物が混入する不具合や、本体側シャッタ23eが現像剤供給時に開放されずに現像装置23内に現像剤が供給されない不具合が抑止される。
なお、本実施の形態では、係合ピン3dが穴部23e2に係合することにより、係合部3bと被係合部23e1との係合とともに、本体側シャッタ23eに対する現像剤容器1の位置決めが確実におこなわれることになる。
これに対して、現像剤供給時における現像剤容器1の離脱動作は、上述した装着時の動作とほぼ逆の手順でおこなわれる。
すなわち、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を後方(図12の右側である。)に引き出す動作に連動して固定された容器側シャッタ4によって容器側開口3aが閉鎖されるとともに本体側シャッタ23eが閉鎖された後に、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を上方に離脱する動作(現像剤回収時には下方に離脱される。)に連動して現像剤収容部23dの壁部23d3との当接による爪部材4aの弾性変形が解除されて爪部材4aと突起部3cとが係合する(ロック機構によるロックがおこなわれる。)。
ここで、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を後方に引き出す動作に連動して容器側開口3aが閉鎖されるときに、現像剤容器1の係合部3bに係合する被係合部23e1が引動されて本体側シャッタ23eが本体側開口23fを閉鎖することになる。
なお、図14を参照して、本実施の形態における現像剤容器1には、容器側開口3aを開放した位置(図11及び図12(C)の位置である。)に容器側シャッタ4を駐止する第2ロック機構3e1、4eと、第2ロック機構3e1、4eによる容器側シャッタ4の駐止を解除する解除レバー3eと、が設けられている。詳しくは、図14(A)に示すように、解除レバー3eは、取っ手3の両側であって取っ手3を把持しながら操作可能な位置に、図14の上下方向に弾性変形可能に設置されている。解除レバー3eの中央部には係止部3e1が形成されていて、現像剤容器1の装着が完了すると同時に(本体側開口23f及び容器側開口3aが開放されると同時に)、係止部3e1が本体側シャッタ4の被係止部4eに係止されて、その位置で容器側シャッタ4が駐止される(図14(B)の状態である。)。
そして、現像剤収容部23dに対して現像剤容器1を後方に引き出す動作(離脱時の動作である。)に先立って、解除レバー23eが操作される。詳しくは、図14(B)の状態にある解除レバー23eに力を与えて図14(C)の状態に弾性変形させる。これにより、係止部3e1と被係止部4eとの係止が解除されて、現像剤容器1(取っ手3)が図14の右方向に移動可能になる。その後、上述した手順で現像剤容器1の離脱動作がおこなわれる。
なお、現像剤回収時の現像剤容器1の着脱動作も、現像剤収容部23dに対するセット方向とセット位置とが異なる以外は、現像剤供給時の現像剤容器1の着脱動作とほぼ同じであるために、その説明を省略する。
図15(A)は現像剤収容部23dを示す上面図であり、図15(B)は現像剤収容部23dを示す側方断面図であり、図15(C)は現像剤収容部23dを示す下面図である。
図15(A)〜(C)を参照して、上述したように、現像装置23の現像剤収容部23dには、現像剤容器1が容器側開口3aを下向きにした状態で設置されて現像剤容器1に収容された現像剤が供給されるための第1の本体側開口23fと、現像剤容器1が容器側開口3aを上向きにした状態で設置されて現像剤収容部23d(現像装置23)に収容された現像剤が現像剤容器1に回収されるための第2の本体側開口23hと、が設けられている。そして、第1の本体側開口23fと第2の本体側開口23hとには、それぞれシャッタ23e、23gが設置されている。
ここで、第1の本体側開口23fと第2の本体側開口23hとは、上下方向に対向する位置に配設されているために、現像剤供給作業や現像剤回収作業をおこなう作業者は、現像剤容器1のセット方向のみを気をつけて、それぞれの作業をほぼ同様の手順でおこなえばよいことになる。したがって、現像剤供給作業と現像剤回収作業との作業性が向上する。
また、図15(B)を参照して、現像剤供給時及び現像剤回収時の現像剤の飛散を防止するために、第1の本体側開口23fが第2の本体側開口23hに比べて大きく形成されている。すなわち、現像剤供給時において現像剤容器1の容器側開口3aは第1の本体側開口23fの上方にセットされるために、第1の本体側開口23fが容器側開口3aを覆うように大きく形成されることで、第1の本体側開口23fの外側に現像剤が飛散しにくくなる。同様に、現像剤回収時において現像剤容器1の容器側開口3aは第2の本体側開口23hの下方にセットされるために、第2の本体側開口23hが容器側開口3aに覆われるように小さく形成されることで、容器側開口3aの外側に現像剤が飛散しにくくなる。
なお、本実施の形態では、図16に示すように、現像剤収容部23dの第2の開口23hの位置に、現像剤容器1の前後方向(図16の左右方向である。)の着脱動作に連動して回動する補助シャッタ23rを設置している。詳しくは、この補助シャッタ23rは、第2の開口23h(開口)とシャッタ23gとの間に設置された板状部材であって、シャッタ23gが開口23hを開放する方向に移動する動作に連動して支軸を中心にして自重により回動して開口23hを開放する。このように補助シャッタ23rを設けることで、現像剤回収時に現像剤容器1を第2の開口23hの位置にセットするときに、第2の開口23hが急に開放されて現像剤収容部23dから現像剤容器1に一気に現像剤が流動して現像剤が飛散する不具合が抑止される。
また、図9等を参照して、本実施の形態における現像剤容器1の容器側シャッタ4には、内部に収容された現像剤の色を区別するための非互換用部材としての非互換用突起部4bが形成されている。具体的に、非互換用突起部4b(非互換用部材)は、現像剤の色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)によって4つの突起の配列が異なるように形成されている。
一方、図15(A)に示すように、現像装置23の現像剤収容部23dは、現像剤容器1に収容された現像剤を供給するために現像剤容器1がセットされるときに、対応する非互換用突起部4bのみが勘合する勘合部としての非互換用穴部23d4が第1の本体側開口23fの近傍に設けられている。すなわち、図15(A)では、非互換用穴部23d4が下方から連続的に並ぶ3つの穴で形成されているため、これに対応した非互換用突起部4b(対応する位置から連続的に並ぶ3つの突起で形成されたものである。)を有する現像剤容器1のみがセット可能になる。このような構成により、現像剤の色が異なる現像剤容器1が、誤って現像剤収容部23dに装着される不具合を抑止することができる。例えば、イエロー用の現像剤容器1は、ブラック用、マゼンタ用、シアン用の現像剤収容部23dにセットされることなく、イエロー用の現像剤収容部23dにのみセットされることになる。
他方、図15(C)に示すように、現像装置23の現像剤収容部23dは、現像剤収容部23dに収容された現像剤を現像剤容器1に回収するときには、非互換用突起部4bの形状(突起の配列)に関わらず第2の本体側開口23hに現像剤容器1がセットされるように構成されている。具体的に、第2の本体側開口23hの近傍には、全色の非互換用突起部4bが勘合可能な互換用穴部23d5が形成されている。これは、劣化した現像剤を回収する際に用いる現像剤容器1は、空のものであれば以前に収容されていた現像剤の色は関係ないために、非互換用突起部4bの形状に関わらずすべての現像剤容器1を現像剤回収用として使用できるようにしたものである。したがって、現像剤回収時の利便性が向上することになる。
以下、図17〜図19にて、本実施の形態における現像装置23において、特徴的な構成について説明する。
図17は、現像剤を供給・排出する開口23f、23hの近傍を示す断面図であって、開口23f、23hがシャッタ23f、23gで閉鎖された状態を示す図である。図18は、現像剤を排出する開口23h(第2の開口)の周囲に貼着されたシール部材23wを示す下面図である。図19は、現像装置23から現像剤容器1に向けて現像剤が排出・回収される状態(第2のシャッタ23gが紙面垂直方向に移動して第2の開口23hが開放された状態である。)を示す図である。
図17を参照して、先に図5(B)、図16等でも説明したように、本実施の形態における現像装置23には、第4搬送スクリュ23n(4つの搬送スクリュ13b1〜13b3、13nのうちの1つである。)による搬送経路における長手方向下流側端部の下方に、装置23内に収容された現像剤を装置23外に排出するための開口23h(第2の開口)が形成されている。そして、現像装置23が画像形成装置本体100に設置された状態で開口23hから排出された現像剤を回収口3a(容器側開口)から回収するための現像剤容器1が、シャッタ23gの開放動作に連動して開口23hに回収口3aを合わせるように着脱自在に設置される。
また、この開口23hの周囲と、開口23hを開閉するシャッタ23gと、の間に、シール部材23wが設置されている。このシール部材23wは、開口23hを閉鎖した状態のシャッタ23gと現像ケースとの間から現像剤が漏出しないように現像ケース(現像剤収容部23d)側に貼着されたものであって、発泡ポリウレタン等の弾性材料で形成されている。なお、シャッタ23gの開閉動作にともなうシール部材23wとの摺動抵抗を低減するために、シール部材23wの表面にマイラーシート等の低摩擦シート部材を貼着することもできる。
ここで、本実施の形態におけるシール部材23wは、図17〜図19に示すように、開口23h(排出口)において第4搬送スクリュ23nの回転方向下流側に対向する位置を塞ぐように形成されている。詳しくは、シール部材23wは、開口23hの一端側(図17の右側であって、図18の範囲Xに相当する部分である。)を覆うように形成されている。
このような構成により、第4搬送スクリュ23nを図19の反時計方向に回転駆動しながら現像剤回収動作をおこなっても、第4搬送スクリュ23nの回転力によって図19の矢印方向(右斜め下方向である。)に飛翔する現像剤が、シール部材23wでの突出した部分(範囲Xの部分である。)に衝突するため、現像装置23(現像剤収容部23d)と現像剤容器1との隙間Zから外部に飛散する不具合や、その隙間Zに現像剤が目詰まりしてシャッタ23gの開閉動作がスムーズにいかなくなる不具合が軽減される。
すなわち、図20に示す現像装置230のように、シール部材230wが開口23hの全域を露呈するように形成されている場合には、第4搬送スクリュ23nの回転力によって図20の矢印方向(右斜め下方向である。)に飛翔する現像剤が、現像装置230と現像剤容器1との隙間Zから外部に飛散する不具合や、その隙間Zに現像剤が目詰まりしてシャッタ23gの開閉動作がスムーズにいかなくなる不具合が生じてしまう。
これに対して、本実施の形態では、第4搬送スクリュ23nの回転力によって現像剤が拡散する領域をシール部材23wで覆っているために、上述した不具合の発生を抑止することができる。すなわち、現像装置23に収容された現像剤は、そのすべてが開口23hから真下方向(白矢印方向である。)に排出されて、現像剤容器1に回収されることになる。
なお、本実施の形態において、第4搬送スクリュ23nが図19の時計方向に回転するように構成される場合には、当然に、シール部材23wは開口23hの他端側(図19の左側である。)を塞ぐように形成されることになる。
ここで、本実施の形態では、開口23h(排出口)において第4搬送スクリュ23nの回転方向下流側に対向する位置を塞ぐように、シール部材23wを形成した。これに対して、図21及び図22に示すように、開口23hの中央部に相当する位置に切込み23wb1が形成された可撓性シート部材23wbが貼着されたシール部材23wを、開口23hの周囲とシャッタ23gとの間に設置することもできる。
詳しくは、発泡ポリウレタン等の弾性材料で形成されたシール部材本体23waの表面(シャッタ23gに対向する側の表面である。)に、厚さが0.1mm以下のマイラーシート等からなる低摩擦性を有する可撓性シート部材23wbを貼着する。そして、この可撓性シート部材23wbは、開口23hの中央部に相当する位置に切込み23wb1(図22に示すようにH字状の切込みである。)が形成されている。この切込み23wb1は、弁のように機能することになる。すなわち、シャッタ23gが開口23hを閉鎖しているときには、H字状の切込み23wb1が閉じた状態(図22の状態である。)になり、シール部材23w全体としてシャッタ23gと現像ケースとの隙間をシールする。これに対して、シャッタ23gが開口23hを開放しているときには、排出される現像剤の重さによってH字状の切込み23wb1が開いた状態(図21の状態である。)になり、開口23hの中央部からの現像剤の排出が可能になる。
このような構成により、第4搬送スクリュ23nを図21の反時計方向に回転駆動しながら現像剤回収動作をおこなっても、第4搬送スクリュ23nの回転力によって図21の矢印方向(右斜め下方向である。)に飛翔する現像剤が、シール部材23wの可撓性シート部材23wbに衝突するため、現像装置23(現像剤収容部23d)と現像剤容器1との隙間Zから外部に飛散する不具合や、その隙間Zに現像剤が目詰まりしてシャッタ23gの開閉動作がスムーズにいかなくなる不具合が軽減される。すなわち、図21に示すように、現像装置23に収容された現像剤は、図21に示すように切込み23wb1によって中央部が開口した状態の可撓性シート部材23wbを介して開口23hから真下方向(白矢印方向である。)に排出されて、現像剤容器1に回収されることになる。
また、本実施の形態では、画像形成動作時に2成分現像剤の供給・排出をおこなうトリクル現像方式の現像装置23に対して、本発明を適用した。これに対して、画像形成動作時には現像剤(キャリア)の供給をおこなわずに、トナーのみの供給をおこなう現像装置(例えば、図2の第4搬送スクリュ23nやその搬送経路が設置されておらず、図4の剤カートリッジ32にトナーのみが収容されている現像装置である。)に対しても、当然に本発明を適用することができる。
具体的に、図23を参照して、複数の搬送スクリュによって、現像装置23内に収容された現像剤が長手方向に搬送されて循環経路を形成している。そして、第1搬送スクリュ23b1(複数の搬送スクリュのうちの1つであって、現像剤を長手方向に搬送しながら現像ローラ23aに現像剤を供給する搬送スクリュである。)による搬送経路の長手方向下流側端部の下方に、現像剤回収用の開口23hが形成されている。そして、現像装置23内に収容された現像剤が劣化したときに(寿命に達したときに)、サービスマンによって、図23に示すように、開口23hの位置に現像剤容器1(現像剤回収容器)がセットされる。このように構成された現像装置においても、開口23hの位置に設置されるシール部材23wを本実施の形態のものと同様に構成することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。特に、第1搬送スクリュ23b1の長手方向端部に回収用の開口23hを設けることで、現像剤の回収を効率的におこなうことができる。
以上説明したように、本実施の形態1においては、開口23hの周囲とシャッタ23gとの間に設置されるシール部材23wの構成を最適化しているために、第4搬送スクリュ23n(搬送部材)を回転駆動させて現像剤を循環させながら、第4搬送スクリュ23nの下方に設けられた開口23hから現像剤を排出した場合であっても、現像剤が開口23hから拡散して排出されてしまう不具合を生じにくくすることができる。
なお、本実施の形態1において、現像装置23を画像形成装置本体に対して単体で着脱されるユニットとしたが、現像装置をプロセスカートリッジの一部として構成することもできる(プロセスカートリッジ化することもできる。)。
そして、そのような場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
1 現像剤容器、
2 容器本体、
3a 容器側開口(回収口)、
4 容器側シャッタ、
23、23Y、23M、23C、23K 現像装置、
23b1〜23b3 搬送スクリュ(搬送部材)、
23d 現像剤収容部、
23e、23g シャッタ(本体側シャッタ)、
23f 第1の開口(供給口)、
23h 第2の開口(開口、排出口)、
23n 第4搬送スクリュ(1つの搬送部材)、
23r 補助シャッタ(板状部材)、
23w シール部材、
23wb 可撓性シート部材、
23wb1 切込み、
100 画像形成装置本体(装置本体)。
特開平11−174810号公報 特開2008−26408号公報 特許第3950735号公報 特開2001−109247号公報

Claims (8)

  1. キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
    前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
    装置内に収容された現像剤を搬送する複数の搬送部材と、
    前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材による搬送経路の下方に形成されるとともに、装置内に収容された現像剤を装置外に排出するための開口と、
    前記開口を開閉するシャッタと、
    前記開口の周囲と前記シャッタとの間に配設されたシール部材と、
    を備え、
    前記シール部材は、前記開口において前記1つの搬送部材の回転方向下流側に対向する位置を塞ぐように形成されたことを特徴とする現像装置。
  2. キャリアとトナーとを有する現像剤を収容するとともに、像担持体上に形成される潜像を現像する現像装置であって、
    前記像担持体に対向するとともに、現像剤を担持する現像剤担持体と、
    装置内に収容された現像剤を搬送する複数の搬送部材と、
    前記複数の搬送部材のうち1つの搬送部材による搬送経路の下方に形成されるとともに、装置内に収容された現像剤を装置外に排出するための開口と、
    前記開口を開閉するシャッタと、
    前記開口の周囲と前記シャッタとの間に配設されたシール部材と、
    を備え、
    前記シール部材は、前記開口の中央部に相当する位置に切込みが形成された可撓性シート部材が貼着されたことを特徴とする現像装置。
  3. 前記開口と前記シャッタとの間に、前記シャッタが前記開口を開放する方向に移動する動作に連動して支軸を中心にして自重により回動して前記開口を開放する板状部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の現像装置。
  4. 前記複数の搬送部材は、装置内に収容された現像剤を長手方向に搬送して循環経路を形成するように形成され、
    前記開口は、前記1つの搬送部材による前記搬送経路の長手方向端部に形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の現像装置。
  5. 前記1つの搬送部材は、前記現像剤担持体に対向するとともに、現像剤を長手方向に搬送しながら前記現像剤担持体に現像剤を供給することを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
  6. 装置が画像形成装置本体に設置された状態で前記開口から排出された現像剤を回収口から回収するための現像剤容器が、前記シャッタの開放動作に連動して前記開口に前記回収口を合わせるように着脱自在に設置されることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の現像装置。
  7. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とが一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  8. 請求項1〜請求項6のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
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