JP2017040731A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents
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現像剤が収容される収容室と、前記収容室の一部と連続する現像用開口と、前記収容室に収容される現像剤の一部を溢れ出させて排出させる排出口を有する筐体と、
前記筐体の現像用開口の内側に回転自在に配置される現像ロールと、
前記筐体の収容室に回転自在に配置されて現像剤を攪拌及び搬送する攪拌搬送部材と、
前記筐体の排出口を塞いだ状態にして取り付けられるフィルム材と、
前記フィルム材の一端部が取り付けられ、最初の使用場所で初めて始動するときに回転駆動して当該フィルム材を巻き取って前記排出口を開いた状態にする巻取り部材と、
を備えるものである。
この発明(A3)の現像装置は、上記発明A1又はA2の現像装置において、前記巻取り部材が、前記攪拌搬送部材の回転軸と接続して又は前記回転軸を延長して構成されているものである。
この発明(A4)の現像装置は、上記発明A1からA3のいずれかの現像装置において、前記巻取り部材が、前記フィルム材の一端部を挿し込んで取り付ける取付け部を有しているものである。
この発明(A5)の現像装置は、上記発明A1からA4のいずれかの現像装置において、前記筐体の排出口を開ける位置と閉じる位置の間を移動する開閉部材を備え、前記フィルム材が前記排出口と前記開閉部材の間に挿し込まれて当該排出口を塞いだ状態で存在するよう取り付けられているものである。
この発明(A6)の現像装置は、上記発明A5の現像装置において、前記フィルム材が、前記巻取り部材により巻き取られる前に前記開閉部材が前記筐体の排出口を開ける位置に移動したときにも、前記排出口を塞いだ状態で保持されるよう取り付けられているものである。
上記発明A3の現像装置では、巻取り部材を攪拌搬送部材を利用して構成しない場合に比べて、より簡易な構成で上記発明A1による効果を得ることができる。
上記発明A4の現像装置では、巻取り部材が取り付け部を有しない場合に比べて、フィルム部材の一端部の取り付けが容易にできる。
上記発明A5の現像装置では、排出口を開閉する開閉部材が排出口を閉じる位置に移動しているときであっても、フィルム材を容易に取り付けて排出口を閉じた状態にすることができる。
上記発明A6の現像装置では、フィルム材が巻取り部材に巻き取られる前に開閉部材が排出口を開ける位置に移動するときがあっても、その排出口からの現像剤の漏出が防止される。
図1から図5は、実施の形態1に係る現像装置を用いた画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の外装カバーを開けたときの外観の一部を示し、図2は図1の画像形成装置から現像剤回収容器を取り外した後の外観の一部を示し、図3はその画像形成装置の内部の構成を概念的に示し、図4はその画像形成装置の要部(1つの作像装置とその周辺機器)を概念的に示している。上記各図を含むすべての図面中に符号X,Y,Zを付して示す矢印は、その各図面において想定した3次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸(の方向)である。
実施の形態1に係る画像形成装置1は、現像剤で構成される画像を記録媒体の一例である記録用紙9に形成するものであり、例えば、情報端末機等の外部機器から入力される画像情報を受けて画像の形成を行うプリンタとして構成されている。ちなみに、この画像形成装置1は、例えば原稿読取装置を併設した場合には、複写機、さらにはファクシミリ機能を備えた複写機として構成することもできる。
この中間転写装置30は、各作像装置20(Y,M,C,K)における感光ドラム21と一次転写装置25(一次転写ロール)の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト31と、中間転写ベルト31をその内周面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール32a〜32dと、支持ロール32bに支持されている部分の中間転写ベルト31の外周面に所定の圧力で接触して回転する二次転写装置としての二次転写ロール35と、中間転写ベルト31の二次転写ロール35を通過した外周面部分に残留して付着するトナー、紙粉等の不要物を除去するベルト清掃装置36等で構成されている。
また、ベルト清掃装置36は、その装置の筐体36aの内部に、中間転写ベルト31に接触して残留トナー等の不要物をかき取る弾性板等の清掃部材36b及び回転ブラシ36cと、その除去したトナー等の除去物を回転して現像剤回収容器(100)にむけて送り出すスクリューオーガ等の送出部材36d等を設けて構成されている。このベルト清掃装置36には、送出部材36dで送り出されるトナー等の除去物を現像剤回収容器(100)まで搬送して排出させる管状の排出部361が、筐体10の第2装着部10bにおいて外側に突出する状態で設けられている(図2)。
この給紙装置40は、筐体10に対して引出し自在に取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙9を積載板42の上に積み重ねた状態で収容する用紙収容体41と、用紙収容体41から記録用紙9を1枚ずつ送り出す送出装置43を備えている。給紙装置40では、画像形成時になると、所要の記録用紙9を用紙収容体41から送出装置43により1枚ずつ送り出す。給紙装置40から送り出された記録用紙9は、一点鎖線で示す搬送経路に沿って進み、その搬送経路上に配置された搬送時期調整ロール対44により二次転写タイミングに合わせて中間転写装置30の二次転写位置(二次転写ロール35が中間転写ベルト31に接触している部位)に最終的に送り込まれる。
この定着装置45は、その装置の筐体46の内部に、所要の方向に回転駆動するとともに加熱手段により加熱されて表面温度が所要の温度に保持されるロール形態、ベルト形態等の加熱用回転体47と、この加熱用回転体47の回転軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で接触して従動して回転するロール形態、ベルト形態等の加圧用回転体48等を設置して構成されている。この定着装置45では、加熱用回転体47と加圧用回転体48が接触する領域が、トナー像を保持する記録用紙9が導入されて定着処理(加圧及び加熱)される定着処理部として形成される。
実際、画像形成装置1による基本的な画像形成動作は、次のようにして行われる。ここでは、4色(Y,M,C,K)のトナー像を組み合わせて構成される多色画像、いわゆるフルカラー画像を形成する場合を例にして説明する。
すなわち、各作像装置20(Y,M,C,K)では、その各感光ドラム21が矢印Aの方向に回転し、各帯電装置22がその帯電ロールに供給される帯電バイアスに基づいて発生する放電により各感光ドラム21の像保持面を所要の極性(実施の形態1では例えばマイナス極性)及び電位にそれぞれ帯電させる。この帯電後、露光装置23が、その各感光ドラム21の帯電された像保持面に対して4つの色成分(Y,M,C,K)に分解されて送信される画像信号に基づく露光(光の照射)をそれぞれ行う。これにより、各感光ドラム21の像形成面に、所定の電位差で構成される各色成分の静電潜像を個別に形成する。
続いて、各作像装置20(Y,M,C,K)では、各現像装置5(Y,M,C,K)が、感光ドラム21の像保持面に形成された各色成分の静電潜像を、二成分現像剤8における各色(Y,M,C,K)のトナーを供給して現像する。これにより、各感光ドラム21における各色成分の静電潜像が、その色成分に対応する4色(Y,M,C,K)のトナー像としてそれぞれ顕像化される。
すなわち、各感光ドラム21上に形成された各色のトナー像は、その各感光ドラム21と回転する中間転写ベルト31を挟んで一次転写装置25とが接触する各一次転写位置まで搬送された後、その各一次転写位置において、一次転写装置25の転写ロールに供給される一次転写バイアスに基づいて(中間転写ベルト31を挟んで)感光ドラム21との間に形成される一次転写電界により、その中間転写ベルト31に対してそれぞれ静電的に一次転写される。
続いて、中間転写ベルト31に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト31の回転により二次転写位置まで搬送された後、その二次転写位置において、二次転写ロール35(又は支持ロール32b)に供給される二次転写バイアスに基づいて形成される二次転写電界により、給紙装置40から送り出されて用紙搬送路を経由して所要のタイミングで搬送される記録用紙9に対して一括して静電的に二次転写される。
すなわち、中間転写装置30において二次転写が終了した記録用紙9は、その中間転写ベルト31から剥離された後に定着装置45に搬送される。定着装置45では、トナー像が転写された記録用紙9がベルト形態の加熱用回転体47と加圧用回転体48の間の定着処理部に導入されて加熱及び加圧される。これにより、トナー像を構成するトナーが溶融されて記録用紙9に定着される。この定着が終了した後の記録用紙9は、その片面への画像形成を行うだけの場合には、用紙搬送路を経由して排出口11まで送られた後に収容部12に排出されて収容される。
次に、現像装置5(Y,M,C,K)について詳しく説明する。
スリーブは、その一端部の軸部に取り付けられる着脱式の連結具(スプロケットなど)61eを介して画像形成装置1の本体側における図示しない回転駆動装置から回転動力が伝達され、これにより矢印Cで示す方向に回転駆動する。また、スリーブには、感光ドラム21との間で現像電界を形成するための現像バイアスが、図示しない給電装置から供給される。現像バイアスとしては、例えば交流成分を重畳した直流電圧が供給される。
これにより、スクリューオーガ62、63は、現像ロール61から分配される回転動力が第2スクリューオーガ63を介して第1スクリューオーガ62まで伝達され、その結果として例えば同じ方向(図4において時計回りの方向)に回転するようになっている。
また、補給部53は、その上面部に、補給用現像剤を受け入れるための受け口53aが設けられ、しかもその受け口53aを開閉するよう移動する開閉シャッタ53bが設けられている。受け口53aには、図4に示されるように、補給現像剤容器14(Y,M,C,K)に収容されている補給用の二成分現像剤を送出する補給装置15と接続するための現像剤補給管16が接続されるようになっている。
さらに、補給部53は、その延長した第1循環搬送領域51b内に第1スクリューオーガ62の回転軸を延長して配置し、その回転軸に補給された現像剤を第1循環搬送領域51b側に送り込むよう搬送する搬送羽根部を形成している。
また、排出部54は、その下面(底面)部に、溢れ出る二成分現像剤8を落下させて排出させる排出口55が設けられ、しかもその排出口55を開閉するよう移動する開閉シャッタ56が設けられている。
さらに、排出部54は、図10に示されるように、第1循環搬送路51bの底部よりも所要の寸法だけ上方側にずれて高くなった底面部を有する排出路54aが形成されており、また、その排出路54a内に第1スクリューオーガ62の軸部62aを延長して存在させている。第1スクリューオーガ62は、排出路54aに存在する軸部62aに、第1循環搬送路51bから一段高い排出路54aに乗り上げて流れ込む二成分現像剤8を排出口55に向けて搬送する排出羽根部62cが設けられている。また、第1スクリューオーガ62は、収容室51において仕切り部51aを存在させず第1循環搬送路51bの端部と第2循環搬送路51cの端部とをつなぐよう開口させた一方の接続通路51dに存在する軸部62aに、二成分現像剤8を第1循環搬送路51bから第2循環搬送路51c側にむけて送るよう搬送する送り出し搬送羽根部62dが設けられている。
排出部54の排出口55は、排出路54aのうち第1スクリューオーガ62の排出羽根部62cが設けられている部分が少なくとも存在する部分の重力方向下方になる部位(底面部)に、例えば長方形の開口として形成されている。また、排出口55には、後述する現像剤回収容器(100)における回収受け部(140)の回収口(142)と向き合って接続するようになっている。
一方、開閉シャッタ56の取付け支柱部56eは、排出部54と巻取り部材75との間(実際には排出部54とシャッタ取付部50kとの間)に形成される細長い取付け空間S1に嵌め入れられる形状で形成されている。また、取付け支柱部56eは、その上端部に、開閉シャッタ56が排出口55を閉じる位置に存在するよう弾性的に押すコイルばね58を内在させる収容空間56gを有する円筒頂部56fが設けられている。
なお、円筒頂部56fは、例えば、取り付け作業を行う観点から、取付け支柱部56eの上端部に対して着脱自在に結合できる構造になっている。また、現像剤漏れ防止部材55cは、例えば弾性変形し得る材料(具体的には、ウレタンフォーム、フェルトなど)が適用される。
また、開閉シャッタ56は、円筒頂部56fの収容空間56gに一端部が収容されたコイルばね58が、その他端部をハウジング50の一側壁面部50mに接触させた状態で伸びようとすることにより、そのシャッタ全体が矢印D1で示す方向に(現像装置5の手前側端部に)弾性的に押し付けられて停止している。これにより、開閉シャッタ56は、外力が加わらないときには、図8、図10、図12等に示されるように、排出口55を閉じる位置に存在するようになっている。図7、図10等における符号50nは、コイルばね58をそのコイル部分の内側空間に存在して補助的に保持する円柱状の突起である。
この両端規制突起85A,85Bは、開閉シャッタ56が矢印D2で示す方向に移動して排出口55を開ける位置に変位する際にフィルム材70が開閉シャッタ56の移動に追従して変位する(ずれる)ことを防止する機能と、フィルム材70が巻取り部材75Aに巻き取られる際に巻き取られる方向(H)への移動を安定化させる機能を発揮する。
これにより、フィルム材70は、図9、図13、図14(b)、16等に示されるように、特に巻取り部材75Aにより巻き取られる前に開閉シャッタ56が排出部54の排出口55を開ける位置に移動したときでも、その排出口55を塞いだ状態に保持されるようになっている。
この装着により、現像装置5は、その装着方向の下流側端部になる奥側において、筐体10に対し位置決めされるとともに、現像ロール61の連結具61eが筐体10側に設置された図示しない回転駆動装置の駆動伝達軸の連結具と連結される。これにより、現像装置5は、回転動力の入力が可能な状態になる。
また、現像装置5は、その奥側において、補給部53が補給現像剤容器14(Y,M,C,K)の補給装置15と接続する現像剤補給管16と接続される。これにより、現像装置5は、現像剤の補給が可能な状態になる。
さらに、現像装置5は、その装着方向の上流側端部になる手前側において、取付け部材501を介して筐体10に対し位置決めされるとともに、排出部45が駆動伝達部57と共に第2装着部10bから突出した状態になる(図2)。
これにより、各作像装置20(Y,M,C,K)においては、その各現像装置5(Y,M,C,K)も始動して現像ロール61及びスクリューオーガ62,63が回動駆動し始めるとともに、巻取り部材75Aも第2スクリューオーガ63の回転始動により回転駆動し始める。
この結果、各現像装置5(Y,M,C,K)においては、巻取り部材75Aによるフィルム材70の巻き取りが開始されることになる。
また、画像形成装置1においては、4つの作像装置2(Y,M,C,K)における各ドラム清掃装置26と中間転写装置30のベルト清掃装置36によりそれぞれ掻き取って除去したトナー等の除去物と、トリクル方式を採用する各現像装置5(Y,M,C,K)の排出部54から排出される二成分現像剤とを、最終的に1つの着脱形式の現像剤回収容器100に集めて回収するよう構成されている。
この画像形成装置1は、例えば工場から出荷する段階では、作像装置20(Y,M,C,K)等が筐体10の第2装着部10bに装着されているとともに、現像剤回収容器100が筐体10の第1装着部10aに装着された状態におかれている。
具体的には、画像形成装置1は、図2に示されるように、筐体10の第2装着部10bに作像装置20(Y,M,C,K)等が装着されており、また、図1に示されるように、その作像装置20(Y,M,C,K)等が装着されている第1装着部10aに現像剤回収容器100が装着され、最後に外装カバー13が閉じられた状態にされる。
このときのフィルム材70は、その他端部70bが排出部54の排出口55を含む部分と開閉シャッタ56の間に挟んだ状態にされた後、その他端部50b以外の部分が排出部54の外表面と開閉シャッタ56の円筒頂部56fの外表面とをこの順に経由した後、最後に一端部70a寄りの部分が巻取り部材75Aのフィルム差込み孔76に挿し込んで保持されることで取り付けられている。
ちなみに、排出部54が現像剤回収容器100の回収受け部140に嵌め入れられる際、開閉シャッタ56が矢印D2で示す方向に移動することにより開閉シャッタ56の円筒頂部56fも同じ方向に一体的に移動するが、フィルム材70の長手方向の端部70c,70dが両端規制突起85A,85Bにより移動が規制される(実際には端部70cが両端規制突起85Aにより移動が規制される)ので、フィルム材70が円筒頂部56fの移動に追従して矢印D2で示す方向に変位することがない(図14)。これにより、フィルム材70は、開閉シャッタ56が矢印D2で示す方向に移動しても、排出部54の排出口55を確実に閉じた状態に保たれる(図19から図22)。
また、このように現像剤回収容器100を装着した状態のままで画像形成装置1を出荷(運搬)することが可能であるため、例えば、現像剤回収容器100を画像形成装置1とは別に梱包して又は別便で搬送する必要がなくなり、その分、輸送費を低減することが可能になる。
次に、この画像形成装置1は、最初の使用場所に設置されると、その主電源の最初の投入(主電源スイッチのON操作)が行われる。
このフィルム材70の巻き取り動作は、現像剤回収容器100が装着された状態のままで自動的に実行される。このため、画像形成装置1では、その最初の使用場所に設置した後に、例えば、現像剤回収容器100を第1装着部10aから一旦取り外してからフィルム材70を巻き取るための操作を手動で行うことや、排出部54の排出口55を開けるための他の操作を別途行うことが不要となる。また、手動による作業を行う必要がないことから、ユーザ等の作業者が手を汚すこともなくなる。
これにより、例えば、画像形成装置1を使用する段階において現像装置5における排出口55が誤って閉じられている場合には、排出部54を通して排出される二成分現像剤8の一部が排出口55から排出される排出部54の排出路54a内で詰まって凝集してしまうことがある。この場合、その詰まった現像剤が第1スクリューオーガ62の回転動作時の負荷になって悪影響を及ぼすことや、最悪の場合には第1スクリューオーガ62を完全に阻害して現像装置5が故障し、現像装置5を交換せざるを得ないトラブルに発展するおそれがある。しかし、この現像装置5を備えた画像形成装置1においては、このような悪影響やトラブルを誘発するおそれがなくなる。
しかし、各現像装置5(Y,M,C,K)については、巻取り部材75Aにフィルム材70が巻き付けられた状態のままで存在しても、現像装置5等の動作には何ら支障がない。また、巻取り部材75Aは、その上方が開閉シャッタ56の円筒頂部56fの上方に及ぶまでの範囲において、例えば取り付け部材501の一部により覆い隠された状態になっている。
現像装置5における巻取り部材75については、実施の形態1における巻取り部材75Aの構成に限定されず、他の構成のものを適用することも可能である。その他の構成の巻き取り部材75としては、例えば以下に示すものが適用できる。
中央規制突起86は、フィルム材70の長手方向の途上位置でほぼ中央部なる位置に設ける長孔状の規制孔70fが嵌め入れられるものであり、その規制孔70fの長手方向の両端部と接触することにより特に開閉シャッタ56が矢印D1,D2で示す方向に移動する際におけるフィルム材全体の不要な変位を規制するものである。
ちなみに、現像装置5においては、例えば開閉シャッタ56が矢印D1,D2で示す方向に移動する際にフィルム材70が開閉シャッタ56の移動時に追従して変位するおそれがない場合、両端規制突起85A,85Bや中央規制突起86を設けることを省略しても差し支えない。
また、実施の形態1では、巻取り部材75として第2スクリューオーガ63の回転軸と接続する別部材からなる構成例を示したが、巻取り部材75としては、例えば、第2スクリューオーガ63の回転軸を延長して巻取り部材75を一体的に成形した構成などを採用することも可能である。
さらに、巻取り部材75としては、フィルム材70の一端部70aを取り付ける構成について他の構成を適用することが可能である。その他の構成としては、例えば、両面粘着テープ等を用いて取り付ける構成などである。
5 …現像装置
8 …二成分現像剤(現像剤の一例)
50…ハウジング(筐体の一例)
51…収容室
52…現像用開口部
55…排出口
56…開閉シャッタ(開閉部材の一例)
61…現像ロール
62,63…スクリューオーガ(攪拌搬送部材の一例)
70…フィルム材
70a…先端部(一端部の一例)
73…隙間(取付け部の一例)
75…巻き取り部材
76…フィルム差込み孔(取付け部の一例)
100…現像剤回収容器(回収容器の一例)
D1…開閉シャッタが排出口を閉じる位置に移動する方向
D2…開閉シャッタが排出口を開ける位置に移動する方向
Claims (8)
- 現像剤が収容される収容室と、前記収容室の一部と連続する現像用開口と、前記収容室に収容される現像剤の一部を溢れ出させて排出させる排出口を有する筐体と、
前記筐体の現像用開口の内側に回転自在に配置される現像ロールと、
前記筐体の収容室に回転自在に配置されて現像剤を攪拌及び搬送する攪拌搬送部材と、
前記筐体の排出口を塞いだ状態にして取り付けられるフィルム材と、
前記フィルム材の一端部が取り付けられ、最初の使用場所で初めて始動するときに回転駆動して当該フィルム材を巻き取って前記排出口を開いた状態にする巻取り部材と、
を備える現像装置。 - 前記巻取り部材は、現像装置に入力される回転動力を利用して回転駆動するよう構成されている請求項1に記載の現像装置。
- 前記巻取り部材は、前記攪拌搬送部材の回転軸と接続して又は前記回転軸を延長して構成されている請求項1又は2に記載の現像装置。
- 前記巻取り部材は、前記フィルム材の一端部を挿し込んで取り付ける取付け部を有している請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置。
- 前記筐体の排出口を開ける位置と閉じる位置との間を移動する開閉部材を備え、
前記フィルム材は、前記排出口と前記開閉部材の間に挿し込まれて当該排出口を塞いだ状態で存在するよう取り付けられている請求項1乃至4のいずれかに記載の現像装置。 - 前記フィルム材は、前記巻取り部材により巻き取られる前に前記開閉部材が前記筐体の排出口を開ける位置に移動したときに、前記排出口を塞いだ状態で保持されるよう取り付けられている請求項5に記載の現像装置。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の現像装置と、
前記現像装置の前記排出口と向き合う受け口を有し、当該排出口から排出される現像剤を前記受け口から受け入れて収容する着脱式の回収容器と、
を備えている画像形成装置。 - 前記回収容器が装着された状態の画像形成装置を最初の使用場所に設置して主電源の最初の投入をして始動させたときに、前記現像装置における前記巻取り部材が回転駆動するよう構成されている請求項7に記載の画像形成装置。
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