JP2014228826A - 現像剤容器、現像装置、現像剤補給カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー漏れを抑制するシャッタ構成を有するトナー容器（現像剤容器）を提供することを目的とする。【解決手段】トナーが収容されており、トナーが通過可能なトナー容器供給口７ａを有する収容部と、トナー容器供給口７ａを開閉するためのトナー容器シャッタ７ｂと、トナー容器シャッタ７ｂを移動させるためのトナー容器シャッタボス７ｅと、トナー容器シャッタボス７ｅを案内するトナーシャッタ案内リブ７ｆと、を有し、押圧されることに折りトナー容器シャッタボス７ｅは、トナーシャッタ案内リブ７ｆと当接し案内されながら押圧方向とは異なる方向に移動し、その後、押圧方向に移動することにより、トナー容器シャッタ７ｂが移動し、トナー容器供給口７ａが開くことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、現像剤容器、現像装置、現像剤補給カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。

従来、プリンタ等の画像形成装置には、感光ドラム（像担持体）上のトナー画像（現像剤像）を用紙に転写する構成が用いられてきた。さらに、保守性やユーザビリティ向上のため、感光ドラムと、感光ドラムに作用するプロセス手段とを一体化し、装置本体に着脱可能にしたカートリッジが用いられてきた。
カートリッジには、互いに着脱可能な、感光ドラムを含むドラム容器と、ドラム容器にトナー（現像剤）を供給するトナー容器と、の二体で構成されたものもある。また、トナー像の転写後に感光ドラム上に残存した現像剤を回収するために、カートリッジとは別体にトナー回収容器を設けたものもある。これらの現像剤を受け渡す各容器には、トナー搬送経路口にシャッタ部材が設けられている。そして、各容器が装置本体に装着された時はシャッタ部材が開いてトナー搬送経路を形成し、取り出した時には閉じてトナー搬送経路を遮断することでトナーの漏れ等を防止している。特に近年、保守性やユーザビリティ向上が従来にも増してより求められるようになり、シャッタ部材による漏れ防止の必要性が高まっている。そこで、例えば、特許文献１には、シャッタ部材の形状を工夫し、密封性を高めた構成が提案されている。
また、例えば、トナー容器に設けられたシャッタ部材の閉動作時に、密封性を高めるための弾性部を両端部から中央部にかけて徐々に圧縮することで、シャッタ部材の円滑な動作と、弾性部の変形を防止し、密封性の低下を抑える構成が知られている。このような構成を採用することにより、密封性の高いシャッタ部材を有するトナー容器を提供することが可能となっている。

特開２０１１−２４２５２８号公報

さらに、図５（ａ）〜図５（ｄ）を用いて、従来用いられてきたシャッタ構成の一例について説明する。図５（ａ）は、従来例のトナー容器１００のシャッタが閉じた状態を示す部分概略断面図である。図５（ｂ）は、従来例のトナー容器１００のシャッタが閉じた状態を示す部分概略下面図である。図５（ｃ）は、従来例のトナー容器のシャッタが開いた状態を示す部分概略断面図である。図５（ｄ）は、従来例のトナー容器のシャッタが開いた状態を示す部分概略下面図である。
図５（ａ）、図５（ｂ）において、トナー容器１００の下部には、トナー供給口１００ａが設けられており、トナー供給口１００ａの下面には、トナー供給口シャッタ（シャッタ部材）１００ｂが配置されている。トナー供給口シャッタ１００ｂは、図５（ａ）中矢印Ｇ方向に移動自在に保持されている。そして、装置本体に装着される前においては、トナー供給口シャッタバネ１００ｃによって、トナー供給口１００ａを塞ぐ位置（図５（ａ）、図５（ｂ）に示す位置）に付勢され保持される。このように、トナー供給口シャッタ１００ｂは、装置本体側に対して非装着状態において、トナー供給口１００ａからトナーが漏れるのを防止している。
一方、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すように、トナー容器１００が装置本体側に装着さ
れた状態においては、装置本体、またはドラム容器等に設けられた当接部が、トナー供給口シャッタ１００ｂを図中矢印Ｈ方向に押圧し、開動作させる。そして、トナー供給口１００ａからのトナー搬送経路が形成される。
ここで、装置本体からトナー容器１００を取り出して持ち運びする際に、例えば、ユーザがシャッタにアクセスした場合や誤って容器を落下させてしまった場合等、シャッタに力が加わってしまう場合がある。そして、この力が加わる方向がシャッタの開動作方向（図５（ｃ）、図５（ｄ）中のＨ方向）と一致している場合には、シャッタが開いてトナーが漏れてしまう懸念があった。

上記課題に鑑みて、本発明の目的は、現像剤の漏れを抑制するシャッタ構成を有する現像剤容器を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明に係る現像剤容器は、
現像剤が収容されており、現像剤が通過可能な開口を有する収容部と、
前記開口を開閉するためのシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を移動させるための突起部と、
前記突起部を案内する案内部と、
を有し、
押圧されることにより前記突起部は、前記案内部と当接し前記案内部に案内されながら押圧方向とは異なる方向に移動し、その後、前記押圧方向に移動することにより、前記シャッタ部材が移動し前記開口が開くことを特徴とする。

また、本発明に係る現像装置は、
上記現像剤容器を有し、
前記突起部に当接し押圧する当接部を有する現像剤補給カートリッジから現像剤が補給されることを特徴とする。

また、本発明に係る現像剤補給カートリッジは、
上記現像剤容器を有し、
前記突起部に当接し押圧する当接部を有する現像装置に対して、収容される現像剤を補給することを特徴とする。

また、本発明に係るプロセスカートリッジは、
潜像を担持する像担持体と、
上記現像剤容器、上記現像装置、又は上記現像剤補給カートリッジを有することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、
潜像を担持する像担持体を有し、
上記現像剤容器、上記現像装置、上記現像剤補給カートリッジ、又は上記プロセスカートリッジを着脱可能に備えることを特徴とする。

本発明によれば、現像剤の漏れを抑制するシャッタ構成を有する現像剤容器を提供することができる。

本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図 本実施例に係るトナー容器の非装着状態を示す概略図 本実施例に係るトナー容器の装着状態を示す概略図 各シャッタの開動作について説明するための概略図 従来例のトナー容器のシャッタの開閉状態について説明する図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

まず、図１を参照して、本実施例に係る画像形成装置の概略について説明する。図１は、本実施例に係る画像形成装置を示す概略断面図である。図１に示すように、本実施例に係る画像形成装置は、給紙カセット２、給紙ローラ３、搬送ローラ対４、５、レーザスキャナ１０、転写ローラ１１、定着器１２、搬送ローラ対１３、１４、排出部１５、プロセスカートリッジＰを備えている。プロセスカートリッジＰは、像担持体としてのドラム９と、ドラム９に作用する画像形成プロセスを行うための各種プロセス手段を有している。

プロセスカートリッジＰは、画像形成装置本体（以下、単に装置本体ともいう）１に着脱可能に構成されており、トナー容器（現像剤容器）７を含むトナー補給カートリッジＴと、ドラム９を有するドラム容器８を含む現像装置Ｄとからなる。トナー容器７を構成する枠体によって構成される収容部７ａには、現像剤としてのトナーが収容されている。

現像装置Ｄにはトナーが収容されており、収容されるトナーを用いて現像プロセスが行われる。そして、現像装置Ｄに収容されるトナーが少なくなると現像剤補給カートリッジとしてのトナー補給カートリッジＴからトナーが補給される。また、これらトナー補給カートリッジＴと現像装置Ｄは互いに着脱可能に構成されている。このような構成によって、プロセスカートリッジＰ内に収容されるトナー残量が少なくなった場合、トナー補給カートリッジＴのみを交換することにより、トナーを補充することが可能である。

さらに、図１を用いて、本実施例に係る画像形成装置において、給紙されてから画像が形成され、排出されるまでの概略を説明する。まず、装置本体１に着脱可能な給紙カセット２に積載された記録材としてのシートＳは、給紙ローラ３によって１枚ずつ分離搬送され、搬送ローラ対４、５によって転写部ｔへ搬送される。ここで、転写部ｔは、ドラム９の表面のうち転写ローラ１１と対向する部分である。

一方、ドラム容器８に設けられるドラム９上には、レーザスキャナ１０から照射されるレーザにより潜像が形成される。次いで、トナー容器７から供給され、ドラム容器８に収容されるトナーによって潜像が現像されることにより、ドラム９上に現像剤像としてのトナー像が形成される。シートＳは、転写部ｔにおいて転写ローラ１１によってトナー像が転写され、定着器１２へ搬送される。定着器１２に搬送されたシートＳは、加熱及び加圧されトナー像が定着され、搬送ローラ対１３、１４によって排出部１５へ排出される。

次に、図２を用いて、トナー容器７とドラム容器８のシャッタ構成を説明する。図２は、本実施例に係るトナー容器の非装着状態を示す概略図である。図２（ａ）は、トナー容器の非装着状態を示す部分概略断面図であり、図２（ｂ）は、トナー容器の非装着状態を示す部分概略下面図である。図中の矢印Ａは、ドラム容器８に対してトナー容器７を着脱する方向である。また、トナー容器７がドラム容器８に対して所定の位置まで装着された状態を装着状態といい、装着されていない状態を非装着状態ということとする。

図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、トナー容器７の下部には、トナーが通過可能な開口としてのトナー容器供給口７ａが設けられている。そして、トナー容器供給口７ａの下面には、トナー容器供給口７ａを開閉可能なシャッタ部材としてのトナー容器シャッタ７ｂが配置されている。トナー容器シャッタ７ｂは、図中矢印Ａ方向に移動自在に保持されており、ドラム容器８に装着される前においては、トナー容器シャッタバネ７ｃによって、図２（ａ）に示すように、トナー容器供給口７ａを塞ぐ位置に付勢され保持されている。このように、非装着状態において、トナー容器シャッタ７ｂは、トナー容器供給口７ａからトナーが漏れるのを防止している。

一方、ドラム容器８の上部には、ドラム容器受給口８ａが設けられており、ドラム容器受給口８ａの上面には、ドラム容器シャッタ８ｂが配置されている。ドラム容器シャッタ８ｂは、図中矢印Ｂ方向に回動自在に保持されており、トナー容器７が装着される前においては、図示しない付勢手段によって、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように、ドラム容器受給口８ａを塞ぐ位置に付勢され保持されている。このように、非装着状態において、ドラム容器シャッタ８ｂは、ドラム容器８内のトナーがドラム容器受給口８ａから漏れるのを防止している。

次に、図３を用いて、トナー容器７からドラム容器８へのトナー搬送経路を説明する。図３は、本実施例に係るトナー容器の装着状態を示す概略図である。図３（ａ）は、本実施例に係るトナー容器の装着状態を示す部分概略断面図であって、図３（ｂ）は、装着状態を示す部分概略下面図である。

図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、トナー容器７がドラム容器８に装着された状態においては、後述する動作により、トナー容器７に設けられたシャッタ当接部７ｄがドラム容器シャッタ８ｂを開動作させる。一方、ドラム容器８に設けられたシャッタ当接リブ（当接部）８ｄがトナー容器シャッタ７ｂを開動作させる。これらの動作によって、トナー容器供給口７ａからドラム容器受給口８ａへのトナー搬送経路が形成され、トナー容器７からドラム容器８へトナーが供給されることとなる。

次に、図４を用いて、各シャッタが開動作される過程を説明する。図４は、各シャッタの開動作について説明するための概略図である。図４（ａ１）〜図４（ａ５）は、トナー容器がドラム容器に装着される過程を示す部分概略断面図である。図４（ｂ１）〜図４（ｂ５）は、トナー容器がドラム容器に装着される過程を示す部分概略下面図である。

まず、ドラム容器シャッタ８ｂの開動作について説明する。
図４（ａ１）、図４（ｂ１）は、トナー容器７がドラム容器８に装着される前であって、トナー容器７とドラム容器８とが互いに離間した状態を示している。図４（ａ２）、図４（ｂ２）は、図４（ａ１）、図４（ｂ１）の状態から、トナー容器７をドラム容器８に対して、近づく方向に移動させ、シャッタ当接部７ｄがドラム容器シャッタ８ｂに当接した状態を示している。

図４（ａ２）、図４（ｂ２）の状態からさらに、トナー容器７を、シャッタ当接部７ｄがドラム容器シャッタ８ｂを押圧するように移動させると、ドラム容器シャッタ８ｂを付勢する付勢力に抗して、ドラム容器シャッタ８ｂが図中矢印Ｃ方向へ回動する。そして、このドラム容器シャッタ８ｂの回動に伴って、図４（ａ３）、図４（ａ４）、図４（ｂ３）、図４（ｂ４）に示すように、ドラム容器受給口８ａが開き始める。そして、最終的に、トナー容器７のドラム容器８に対する装着が完了すると、図４（ａ５）、図４（ｂ５）に示すように、ドラム容器シャッタ８ｂの開動作が完了してドラム容器受給口８ａが開いた状態となる。

次に、トナー容器シャッタ７ｂの開動作について説明する。
このトナー容器シャッタ７ｂのシャッタ機構が本実施例の特徴的な構成である。図４に示すように、トナー容器シャッタ７ｂには、突起部としてのトナー容器シャッタボス７ｅと、スリット７ｇと、が設けられている。トナー容器シャッタボス７ｅは、スリット７ｇ内（スリット内）に沿って移動可能（移動自在）に保持されると共に、図示しない付勢手段によって、トナー容器７が非装着状態では図４（ｂ１）中の位置に保持されるように付勢されている。本実施例において、スリット７ｇは、トナー容器７の着脱方向と直交する方向（図４（ｂ１）中の矢印Ｄ方向）に縦長に延びるように構成されている。

また、トナー容器７には、トナー容器シャッタボス（突起部）７ｅと当接し、トナー容器シャッタボス７ｅを案内するためのトナー容器シャッタ案内リブ（案内部）７ｆが設けられている。一方、ドラム容器８には、トナー容器７の装着過程においてトナー容器シャッタボス７ｅと当接するシャッタ当接リブ８ｄが設けられている。トナー容器シャッタ案内リブ７ｆは、トナー容器７の装着方向（図中矢印ａ方向）と逆方向における、トナー容器シャッタボス７ｅの移動を規制している。

トナー容器７の装着過程において、トナー容器シャッタボス７ｅがシャッタ当接リブ８ｄによって装着方向（図中矢印ａ方向）と反対方向（押圧方向）に押圧される。この時、トナー容器シャッタボス７ｅは、押圧方向に押圧力を受ける。そして、図４（ｂ３）に示すように、トナー容器シャッタボス７ｅは、シャッタ当接リブ８ｄとトナー容器シャッタ案内リブ７ｆに挟持されることで、図４（ｂ３）、図４（ｂ４）中矢印Ｅ方向の力を受ける。これは、シャッタ当接リブ８ｄのトナー容器シャッタボス７ｅとの当接部分が、装着方向（矢印ａ方向）に対して傾斜した形状となっているためである。シャッタ当接リブ８ｄが、このような形状をしていることにより、挟持した状態でトナーシャッタボス７ｅに対して、装着方向と直交する方向（矢印Ｅ方向）に押圧力の分力を発生させることができる。このような分力が働くため、トナー容器シャッタボス７ｅは、スリット７ｇに沿って、押圧方向とは異なる方向（矢印Ｅ方向）にトナー容器シャッタ７ｂ内で移動することとなる。

この過程では、トナー容器シャッタボス７ｅがトナー容器シャッタ７ｂ内で移動するのみであるため、トナー容器シャッタ７ｂ自体は開動作されず、トナー容器供給口７ａが開くことはない。

さらに、トナー容器７を装着させる過程が進むと、トナー容器シャッタボス７ｅは、スリット７ｇ内を矢印Ｅ方向に移動し、トナー容器シャッタ案内リブ７ｆによる装着方向（矢印ａ方向）の反対方向に対する移動の規制が解除される位置にくる。トナー容器シャッタ案内リブ７ｆによる装着方向の反対方向に対する移動の規制が解除されると、トナー容器シャッタボス７ｅは、シャッタ当接リブ８ｄによる押圧力より、トナー容器７の装着方向と反対方向にのみ力を受けることとなる。すなわち、押圧方向（図中矢印Ｆ方向）に押圧力を受けて、トナー容器シャッタボス７ｅは、押圧方向に移動することとなる。

シャッタ当接リブ８ｄによる装着方向と反対方向（図５（ｂ４）中矢印Ｆ方向）にかかる押圧力により、トナー容器シャッタボス７ｅを介して、トナー容器シャッタ７ｂが、トナー容器シャッタバネ７ｃの付勢力に抗して移動し矢印Ｆ方向に開動作する。そして、トナー容器７がドラム容器８に装着されて装着状態となると、開動作が完了し、トナー容器供給口７ａが開くこととなる。

以上のように、トナー容器７がドラム容器８に装着される過程において、各シャッタが開動作され、トナー容器供給口７ａからドラム容器受給口８ａへのトナー搬送経路が形成され、トナー容器７からドラム容器８へのトナー供給が可能な状態になる。

このように、トナー容器７が単体で装置本体１から取り出された状態においては、トナー容器シャッタ７ｂが開く方向に力が働いたとしても、トナー容器シャッタボス７ｅがトナー容器シャッタ案内リブ７ｆに当接することにより、開動作が規制される。すなわち、本実施例においては、トナー容器シャッタ７ｂを開動作させるためには、トナー容器シャッタ７ｂを開く方向（図中矢印Ｆ方向）、及びＦ方向とは異なる図中矢印Ｅ方向の二方向への操作が必要となる。このため、例えばトナー容器７を搬送中に誤って落下させてしまい、トナー容器シャッタ７ｂに力が加わった場合においても、トナー容器シャッタ７ｂが開動作する可能性は低く、トナーの漏れを抑制することが可能となる。一方で、上述したように、本実施例において、トナー容器７をドラム容器８に装着する際には単に一方向に装着する動作だけでトナー容器シャッタ７ｂは正しく動作完了する事が可能である。

なお、本実施例では、シャッタの開動作に２方向の操作を必要とするが、開動作方向と２以上（複数）の異なる方向の操作を含むものとしても、本実施例の効果を得ることは言うまでもない。すなわち、トナー容器シャッタボス７ｅが、２以上の異なる方向に移動した後、押圧方向に移動する構成であってもよい。また、トナー容器シャッタボス７ｅの異なる方向への移動が回転移動であって、その後押圧方向に直線的に移動するような構成としても同様の効果を得ることができる。

また、本実施例においては、押圧方向（矢印Ｆ方向）と、異なる方向（矢印Ｅ方向）とは直交するように構成したが、これに限られず、押圧方向と異なる方向との成す角度が７０°以上であって１１０°以下であれば本実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例においては、トナー補給カートリッジＴに含まれる現像剤容器としてのトナー容器７側に本発明の特徴的構成を採用したが、現像装置Ｄに含まれるドラム容器８側に適用してもよい。すなわち、現像剤容器としてのドラム容器８側に、本実施例におけるトナー容器シャッタ（スリット、トナー容器シャッタボス、トナーシャッタ案内リブ）に対応した構成を適用しても良い。また、本実施例においては、ドラム容器８からトナー容器７にトナーを搬送するための開口のシャッタ機構について説明した。しかし、これに限られず、例えば、トナー容器７から廃トナー容器等、他の容器へトナー搬送するための開口のシャッタ機構に本発明の特徴的な構成を適用しても良い。

７…トナー容器（現像剤容器）、７ａ…トナー容器供給口（開口）、７ｂ…トナー容器シャッタ（シャッタ部材）、７ｅ…トナー容器シャッタボス（突起部）、７ｆ…トナーシャッタ案内リブ（案内部）

Claims (12)

1. 現像剤が収容されており、現像剤が通過可能な開口を有する収容部と、
   前記開口を開閉するためのシャッタ部材と、
   前記シャッタ部材を移動させるための突起部と、
   前記突起部を案内する案内部と、
   を有し、
   押圧されることにより前記突起部は、前記案内部と当接し前記案内部に案内されながら押圧方向とは異なる方向に移動し、その後、前記押圧方向に移動することにより、前記シャッタ部材が移動し前記開口が開くことを特徴とする現像剤容器。
2. 前記シャッタ部材は、前記異なる方向に延びるスリットを有しており、
   前記突起部は、前記スリットに沿って、前記スリット内を移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器。
3. 前記シャッタ部材は、前記スリット内を移動可能な前記突起部を有することを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器。
4. 前記押圧方向と前記異なる方向との成す角度は、７０°以上であって１１０°以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
5. 前記押圧方向と前記異なる方向とは直交することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像剤容器。
6. 前記異なる方向への移動は、回転移動であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のいずれか１項に記載の現像剤容器。
7. 前記突起部は、２以上の前記異なる方向に移動し、その後、前記押圧方向に移動することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像剤容器。
8. 前記案内部は、前記突起部に当接することにより、前記突起部の前記押圧方向への移動を規制し、前記突起部が前記異なる方向に移動することで、前記押圧方向への移動の規制を解除するように構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤容器。
9. 画像形成装置の本体に着脱可能であって、
   請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像剤容器を有し、
   前記突起部に当接し押圧する当接部を有する現像剤補給カートリッジから現像剤が補給されることを特徴とする現像装置。
10. 画像形成装置の本体に着脱可能であって、
    請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像剤容器を有し、
    前記突起部に当接し押圧する当接部を有する現像装置に対して、収容される現像剤を補給することを特徴とする現像剤補給カートリッジ。
11. 画像形成プロセスを行うプロセス手段を有し、画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
    潜像を担持する像担持体と、
    請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像剤容器、請求項９に記載の現像装置、又は請求項１０に記載の現像剤補給カートリッジと、を有することを特徴とするプロセスカー
    トリッジ。
12. 現像剤を用いて記録材に画像形成をする画像形成装置であって、
    潜像を担持する像担持体を有し、
    請求項１乃至８のいずれか１項に記載の現像剤容器、請求項９に記載の現像装置、請求項１０に記載の現像剤補給カートリッジ、又は請求項１１に記載のプロセスカートリッジを着脱可能に備えることを特徴とする画像形成装置。

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