JP2012108457A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メカ的なシャッタ手段を用いていることに生ずるトナー漏れを大幅に軽減することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー供給口２２には、プロセスカートリッジ２０が装置本体１に装着されると開き、取り出されると閉まるシャッタ手段２３と、プロセスカートリッジ２０のスライド装着方向下流側の縁で、上端側が該シャッタ手段２３よりも上部に取り付けられ、下部側が自由端となってプロセスカートリッジ２０装着時に剤トナー受け入れ口３０に入り込む可撓性部材２８とが設けられている。
【選択図】図６

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。

上記形式の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する現像装置と、該現像装置に補給するトナー等の現像剤を貯蔵する収納容器とを備え、該収納容器から該現像装置が消費した量のトナー等の現像剤を、当該現像装置に補給する形式のものが広く採用されている。また、現像装置が単独、もしくは他の画像形成構成部と一体となってユニット化され、該ユニットがメンテナンスや交換等のため、装置本体に着脱可能に装着される画像形成装置も公知である。

ところで、複写機等の画像形成装置において現像装置に補給するトナー、もしくはキャリアが混合されたトナーを貯蔵する容器が現像装置から離れた装置本体側に配置され、現像ユニットが装置本体に装着された際、貯蔵する容器からの剤供給口と現像装置の剤受け入れ口とか互いに接合する装置も特許文献１等に記載されており既に公知である。

かかる構成の画像形成装置において、装置本体側の剤供給口は開放されたままの状態であると、その口からトナーが飛散してしまい画像形成装置やその周辺を汚してしまうといった不具合が生じるため、剤供給口を開閉するシャッタを設けている。このシャッタは現像ユニットが装置本体に取り付けられると、その動作に連動して剤供給口を開放し、現像ユニットを装置本体から取り外すと、その動作に連動して剤供給口を閉じる手法が採用されている。現像ユニットの着脱に連動させるシャッタ手段の典型例としては、剤供給口を塞ぐ位置と開放する位置との間をスライド移動可能なシャッタ板を設け、該シャッタ板には剤供給口を塞ぐ方向の移動力をバネ等によって常時付勢し、現像ユニットを装置本体に装着するときには該ユニットがバネ作用に抗してシャッタ板を開放する位置に移動し、現像ユニットを装置本体から取り外すときにはシャッタ板がバネによってユニットの移動に追従して塞ぐ位置に戻るように構成されている。

このように構成されたシャッタ手段の場合、現像ユニットを装置本体に装着するときにはシャッタ板がユニットに押されて開くので、トナー漏れが殆んど生じない。しかし、現像ユニットを装置本体から取り出すときはユニットを引く動作に連動してシャッタ板も閉じようとするが、このときユニットとシャッタ板の間に瞬間的であっても僅かな隙間が形成されてしまい、そこにトナー等が漏れて外部へ飛散してしまうことがあった。

本発明は、上記した従来の問題を解消し、現像剤補給手段にユニットの装着に連動するシャッタ手段を用いていてもトナー漏れを大幅に軽減することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明は、画像形成装置本体にスライド装着される少なくとも現像装置を内蔵した画像形成構成ユニットと、画像形成装置本体に設けられ、現像剤を前記現像装置に補給する現像剤補給手段とを有し、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると、前記現像剤補給手段に設けられた剤供給口の下部に前記画像形成構成ユニットに設けられた剤受け入れ口が接合する画像形成装置において、前記剤供給口には、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると開き、取り出されると閉まるシャッタ手段と、前記画像形成構成ユニットのスライド装着方向下流側の縁で、上端側が該シャッタ手段よりも上部に取り付けられ、下部側が自由端となって前記画像形成構成ユニット装着時に前記剤受け入れ口内に入り込む可撓性部材とが設けられていることを特徴とする画像形成装置を提案する。

また、上記課題を解決するため、本発明は、画像形成装置本体にスライド装着される少なくとも現像装置を内蔵した画像形成構成ユニットと、画像形成装置本体に設けられ、現像剤を前記現像装置に補給する現像剤補給手段とを有し、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると、前記現像剤補給手段に設けられた剤供給口の下部に前記画像形成構成ユニットに設けられた剤受け入れ口が接合する画像形成装置において、前記剤供給口には、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると開き、取り出されると閉まるシャッタ手段と、前記画像形成構成ユニットのスライド装着方向下流側の縁で、上端側が該シャッタ手段よりも上部に取り付けられ、下部側が自由端となって前記画像形成構成ユニット装着時に前記剤受け入れ口内に入り込む可撓性部材とが設けられ、該可撓性部材の自由端には重りが取り付けられていることを特徴とする画像形成装置を提案する。

なお、本発明は、前記可撓性部材は厚さが０．０１ｍｍから０．０５ｍｍまでのシート状に形成されたＰＥＴ部材であると有利である。
さらに、本発明は、前記可撓性部材の前記剤受け入れ口内に入り込む長さが前記剤供給口の画像形成構成ユニットのスライド装着方向と平行な方向の幅より短いと有利である。

さらにまた、本発明は、前記可撓性部材は前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体から外されているとき、前記シャッタ手段によって略Ｌ字状に折り曲げられ、前記画像形成構成ユニットが装着されると上下方向に延びる略直線状になり、前記重りは略Ｌ字状に折り曲げられた前記可撓性部材の上面に設けられていると有利である。

さらにまた、本発明は、前記重りが金属部材であり、前記画像形成構成ユニットには装着時にて前記可撓性部材を挟んで重りと対向する位置にマグネット部材が取り付けられていると有利である。

本発明によれば、画像形成構成ユニットを引き出し時に発生する現像剤落ちをシャッタ手段によって曲げられた可撓性部材で受けるので、現像剤による装置本体等の汚染を確実に防ぐことができる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。 現像装置を含むプロセスカートリッジと現像装置に補給するトナーを蓄えるサブホッパを示す斜視図である。 プロセスカートリッジ装着途中の状態のサブホッパを示す側面説明図である。 プロセスカートリッジの装着完了時のサブホッパを示す側面説明図である。 本発明のトナー受け入れ口の形状を示す斜視図である。 プロセスカートリッジ装着前の状態のサブホッパを示す断面説明図である。 プロセスカートリッジ装着途中の状態のサブホッパを示す断面説明図である。 プロセスカートリッジ装着完了時のサブホッパを示す断面説明図である。 本発明の別の実施形態を示すプロセスカートリッジ装着完了時のサブホッパを示す断面説明図である。 図９の実施形態において可撓性部材を正面から見た説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて詳細に説明する。
図１はフルカラー画像を形成する画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に配置されたドラム状の感光体より成る第１ないし第４の像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋと、同じく画像形成装置本体１内に配置された無端状の中間転写ベルト３を有している。中間転写ベルト３は支持ローラ４，５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される。各像担持体２Ｙないし２Ｋには、それぞれ互いに異なる色のトナー像が形成される。上記中間転写ベルト３は、各像担持体２Ｙないし２Ｋの上方に位置し、該中間転写ベルト３の下側の走行辺が各像担持体２Ｙないし２Ｋの周面に当接している。

第１ないし第４の各像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１の像担持体２Ｙにトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。

像担持体２Ｙは図における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電ローラ７Ｙによって像担持体２Ｙが所定の極性に帯電される。帯電後の像担持体２Ｙには、図１に示した光書き込み装置８から出射する光変調された書き込み光（この例ではレーザビーム）が照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置９Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。現像装置９Ｙは、現像剤として一成分又は二成分のいずれの現像剤を用いることもできるが、ここではトナーとキャリアを有する二成分系現像剤が用いられている。

中間転写ベルト３を挟んで、像担持体２Ｙと反対側に一次転写ローラ１０Ｙが配置され、この一次転写ローラ１０Ｙに転写電圧が印加されることにより、像担持体２Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転する中間転写ベルト３上に一次転写される。トナー像転写後の像担持体２Ｙ上に付着する転写残トナーはクリーニング装置１１Ｙによって除去され、そして図示していない除電手段によって除電され、次の作像に備える。

上述したところと全く同様にして、図１に示した第２ないし第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。トナー像転写後の各像担持体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上の転写残トナーがクリーニング装置により除去されることも第１の像担持体２Ｙの場合と変わりはない。

一方、図１に示すように、画像形成装置本体１内の下部には、例えば転写紙より成る用紙を収容した給紙カセット１２を有する給紙装置１３が配置され、カセットに収容された用紙の最上紙が矢印方向に送り出される。送り出された用紙は、レジストローラ対１４によって、所定のタイミングで支持ローラ６に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された二次転写ローラ１５との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１５には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が用紙に二次転写される。

合成トナー像を二次転写された用紙は搬送ベルト１６に搬送されて定着装置１７を通り、このとき用紙上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１７を通過した用紙は、排紙部１８または両面搬送部１９に排出される。このようにして、フルカラー画像が形成された用紙を得ることができる。また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置によって除去される。

図２は、上記した像担持体２、帯電ローラ７、現像装置９及びクリーニング装置１１を収めたプロセスカートリッジ２０と、図示していないトナー収納容器から現像剤であるトナーを移送し、そのトナーを現像装置９に補給するトナー補給手段の一部としてのサブホッパ２１とを示す斜視図である。

プロセスカートリッジ２０は、図１に示す画像形成装置の場合同じ構成のものが４個用いられ、各カートリッジ２０は装置本体１に対しスライドして着脱される。一方、装置本体１に配置されたサブホッパ２１は複数本の搬送スクリューを備えており、各色のトナー収納容器から移送されたトナーを一時的に蓄えるとともに、トナー補給指令が発せられると、要求された量のトナーを撹拌しながら後述するトナー供給口２２から現像装置９に補給する。なお、図２に示すプロセスカートリッジ２０は装置本体１へ矢印Ｂにスライドして装着するように構成されている。

図３は、プロセスカートリッジ２０が装着途中時の装置本体１のサブホッパ２１を示し、図４はプロセスカートリッジ２０が装着された状態の装置本体１のサブホッパ２１を示している。

図３及び図４において、トナー供給口２２とトナー受け入れ口３０の接合面はプロセスカートリッジ２０がＢ方向からスライドして装着されたときに互いが密着するような傾斜面に形成されている。なお、この傾斜面の傾斜角度は任意であるが、本実施形態では５°〜１０°程度の傾斜である。トナー供給口２２とトナー受け入れ口３０は、図５に示すように（トナー受け入れ口３０のみ示す）矩形に形成され、トナー受け入れ口３０の上面にはその全周に亘って発泡性シール材としての口の字状のスポンジ等からなるシール部材３１が接着剤により貼着されている。

図６は、本発明の画像形成装置におけるトナー供給口２２の内部構造を示す断面説明図である。
図６において、トナー供給口２２にはプロセスカートリッジ２０の着脱と連動して開閉するシャッタ手段２３が設けられている。シャッタ手段２３は、シャッタ２４と、該シャッタ２４と一体化等によって一緒に動く枠体２５を介してスライド移動可能にガイドするガイド部材２６と、枠体２５を介してシャッタ２４に対して常に閉じる方向の移動力を付勢する弾性部材としての押圧バネ２７とを備えている。なお、プロセスカートリッジ２０のトナー受け入れ口３０にはそのスライド装着方向Ｂの先端側にシャッタ手段２３の枠体２５を押す突起部３２が形成されている。

このように構成された画像形成装置において、プロセスカートリッジ２０が装着されるとき、シャッタ手段２３は突起部３２に枠体２５に押され押圧バネ２７の作用に抗して移動に伴ってトナー供給口２２が開放される。したがって、この装着時にトナー供給口２２の開放で、振動等により内部に付着していたトナーが落下しても、そのトナーはトナー受け入れ口３０内に落下するので、装置本体内に飛散するおそれはない。しかし、プロセスカートリッジ２０を引き出すとき、それに連動してシャッタ２４も閉じようと可動するが、瞬間的にプロセスカートリッジ２０とプロセスカートリッジ２０の間に隙間が生じ、そこからトナー落ちが発生することが確認された。

そこで、本発明では次のように措置を講じている。
図６において、トナー供給口２２のプロセスカートリッジ２０の装着方向Ｂにおける下流側にはその縁のシャッタ手段２３よりも上部にて可撓性部材２８の上端側が取り付けられている。可撓性部材２８の下流側は自由端であって可撓性部材２８はほぼ鉛直方向に垂下してトナー受け入れ口３０内に入り込んでいる。可撓性部材２８は、図７に示すように、プロセスカートリッジ２０を引き出すとき、トナー受け入れ口３０の縁に当ってトナー供給口２２を塞ぐ方向に跳ね上げられる。そして、プロセスカートリッジ２０のトナー受け入れ口３０がトナー供給口２２から離れると、図８に示すように、可撓性部材２８はシャッタ２４に押されてトナー供給口２２をほぼ塞ぐように跳ね上げられて側面から見て略Ｌ字状に曲がる。この状態ではプロセスカートリッジ２０とプロセスカートリッジ２０の間に隙間が生じても、トナー供給口２２から落下したトナーが可撓性部材２８上に落ちるので、装置内がトナーで汚染されることを防ぐことができる。

かくして、プロセスカートリッジ２０を引き出すとき、瞬間的にプロセスカートリッジ２０とプロセスカートリッジ２０の間に隙間が生じても、その隙間を跳ね上げられた可撓性部材２８が塞ぐので、装置本体１内へのトナー落ちを防止し、トナー汚染を確実に防ぐことができる。なお、可撓性部材２８としては略Ｌ字状に曲げられたとき、トナー供給口２２をほぼ塞ぐ大きさを有するとともに、プロセスカートリッジ２０を引き出すとトナー供給口２２をほぼ塞ぐように曲がり、プロセスカートリッジ２０を装着すれば、元の真っ直ぐな状態にほぼ戻るような柔軟性と復元力を備えているプラスチック等からなるシート状部材を用いている。ちなみに、本実施形態では厚さが０．０１ｍｍから０．０５ｍｍまでのＰＥＴ部材を用いている。かかる厚さのＰＥＴ部材を可撓性部材２８として用いると、薄すぎて曲がりに対する塑性が弱かったり、厚すぎて曲がりきらないことがなく、好都合であった。

また、可撓性部材２８の形状はトナー供給口２２の形状に合わせて矩形に形成され、その横幅、すなわちプロセスカートリッジ２０のスライド方向と直交する長さはトナー供給口２２と同寸か、側縁が引っ掛かることがないように僅かに短い幅に設定することで、トナー供給口２２全域からのトナー落ちを防ぐことができる。さらに、垂下してトナー受け入れ口３０内に入り込んでいる長さは、シャッタ２４によって曲げられたときに、トナー供給口２２の取り付け面と反対側の壁に当らないように、トナー供給口２２の開口幅より短く設定している。但し、あまりに短いとトナー落ちを受けきれずに効果が薄れるので、曲げられた可撓性部材２８の先端がトナー供給口２２の取り付け面と反対側の壁近くに達する程度の長さにすることが好ましい。

ところで、可撓性部材２８は上記したように、厚さが０．０１ｍｍから０．０５ｍｍまでのＰＥＴ部材を用いているが、このような厚みの少ない可撓性部材２８シャッタとの連動に関して閉めるときには支障なく追従可能となるが、開きときにはトナーの重さ、またはシートのタワミの復元性に依存することとなる。しかし、上記で記載した様に厚みが少ない為にたわみの復元性に期待することは難しくトナーの重みに依存してしまい、開く開かないのばらつきが発生してしまった。

そこで、図９に示す実施形態では可撓性部材２８の自由端、すなわち図９における可撓性部材２８の下端に重り３３が取り付けられている。したがって、可撓性部材２８は重り３３によって開き作用が促され、トナー供給口２２が確実に開くことによってトナーを安定して補給することができる。

さらに、可撓性部材２８は必ず下を向くと限らないので、図９の実施形態では可撓性部材２８が安定して開く、すなわち可撓性部材２８が下を向くように、重り３３として金属製のものを用い、かつトナー受け入れ口３０の壁面に金属製の重り３３を吸着するマグネット３４が接着等によって取り付けられている。このようなマグネット３４を設けることにより、可撓性部材２８が曲がったり、半開きの状態にならずに安定して開くことができる。

さらにまた、重り３３はシャッタ２４を閉じたとき、可撓性部材２８の上面に設けるとともに、その重り３３として図１０に示すようにある厚みを持った棒状のものを用いると、重り３３の厚みで可撓性部材２８の面に沿って流れ落ちていくトナーを食い止められるという効果も期待することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず各種改変できるものである。例えば、現像剤補給手段はトナーを補給するもので説明したが、トナーに限らず、キャリア補給、さらにはトナーにキャリアを混合したミックス剤を補給するものであってもよく、画像形成構成ユニットは現像装置を含むカートリッジならば適宜構成のユニットに適用でき、現像装置単独のユニットにも適用することができる。

９ 現像装置
２０ プロセスカートリッジ
２１ サブホッパ
２２ トナー供給口
２３ シャッタ手段
２４ シャッタ
２８ 可撓性部材
３０ トナー受け入れ口
３３ 重り
３４ マグネット

特開２００９−０８６２２０号公報

Claims (6)

1. 画像形成装置本体にスライド装着される少なくとも現像装置を内蔵した画像形成構成ユニットと、画像形成装置本体に設けられ、現像剤を前記現像装置に補給する現像剤補給手段とを有し、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると、前記現像剤補給手段に設けられた剤供給口の下部に前記画像形成構成ユニットに設けられた剤受け入れ口が接合する画像形成装置において、
   前記剤供給口には、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると開き、取り出されると閉まるシャッタ手段と、
   前記画像形成構成ユニットのスライド装着方向下流側の縁で、上端側が該シャッタ手段よりも上部に取り付けられ、下部側が自由端となって前記画像形成構成ユニット装着時に前記剤受け入れ口内に入り込む可撓性部材とが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 画像形成装置本体にスライド装着される少なくとも現像装置を内蔵した画像形成構成ユニットと、画像形成装置本体に設けられ、現像剤を前記現像装置に補給する現像剤補給手段とを有し、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると、前記現像剤補給手段に設けられた剤供給口の下部に前記画像形成構成ユニットに設けられた剤受け入れ口が接合する画像形成装置において、
   前記剤供給口には、前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体に装着されると開き、取り出されると閉まるシャッタ手段と、
   前記画像形成構成ユニットのスライド装着方向下流側の縁で、上端側が該シャッタ手段よりも上部に取り付けられ、下部側が自由端となって前記画像形成構成ユニット装着時に前記剤受け入れ口内に入り込む可撓性部材とが設けられ、
   該可撓性部材の自由端には重りが取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記可撓性部材は厚さが０．０１ｍｍから０．０５ｍｍまでのシート状に形成されたＰＥＴ部材であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載の画像形成装置において、前記可撓性部材の前記剤受け入れ口内に入り込む長さが前記剤供給口の画像形成構成ユニットのスライド装着方向と平行な方向の幅より短いことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記可撓性部材は前記画像形成構成ユニットが画像形成装置本体から外されているとき、前記シャッタ手段によって略Ｌ字状に折り曲げられ、前記画像形成構成ユニットが装着されると上下方向に延びる略直線状になり、前記重りは略Ｌ字状に折り曲げられた前記可撓性部材の上面に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２または５に記載の画像形成装置において、前記重りが金属部材であり、前記画像形成構成ユニットには装着時にて前記可撓性部材を挟んで重りと対向する位置にマグネット部材が取り付けられていることを特徴とする画像形成装置。

Images