JP2020160127A - 現像剤補給機構および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の大型化およびコストアップを図ることなく、トナー架橋の発生の抑制を可能とする機構を備えた、現像剤補給機構および画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置に設けられる現像剤補給機構であって、現像剤補給容器２００と、現像剤補給装置と、収納カバー１１０と、駆動入力部１２０とを備え、現像剤補給容器２００は、駆動入力部１２０が受けた駆動力により回転しながらその内部において現像剤をほぐして、吐出開口領域２１０へ現像剤を送り出し、収納カバー１１０は、本体容器５１０へ導く第１エアーダクト１１４を含み、蛇腹部３１０の伸縮駆動により発生するエアーが、第１エアーダクト１１４を経由して本体容器５１０に吹き付けられる。【選択図】図５

Description

この発明は、現像剤補給機構および画像形成装置に関する。

画像形成装置において、現像剤補給容器（トナーカートリッジ）から空気圧を利用して現像剤補給装置に現像剤を供給する際、伸縮部から発生した空気圧で現像剤を排出することで、現像剤補給装置に設けられた圧抜きフィルターの目詰まりを抑制する技術が、たとえば、特開２０１７−４０７２５号公報（特許文献１）に開示されている。

特開２０１７−４０７２５号公報

画像形成装置が長時間使用されない場合、その他の画像形成装置が所定時間放置された場合に、現像剤補給容器から現像剤が供給される現像剤補給装置の内部でトナー架橋（現像剤の塊）が発生する場合がある。トナー架橋が発生した場合に、画像形成装置を駆動させると、現像剤の流動性が悪化し、画像形成部への現像剤補給の不良が発生する恐れがある。専用のエア供給手段を設けて、トナー架橋を砕く破砕機構を設けることも考えられるが、破砕機構を設けるためにコストアップする。また、破砕機構を配置するスペースが必要となり、現像剤補給装置が大型化してしまう。

上記特許文献１には、現像剤補給容器から空気圧を利用して現像剤補給装置の内部に現像剤を供給する際、現像剤補給容器に設けられた伸縮部から発生した空気圧を利用して、フィルターの目詰まりを抑制する技術が開示されている。しかし、現像剤補給装置の内部に発生したトナー架橋を破砕することはできない。

この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、装置の大型化およびコストアップを図ることなく、トナー架橋の発生の抑制を可能とする機構を備えた、現像剤補給機構および画像形成装置を提供することを目的とする。

この画像形成装置においては、画像形成装置に設けられる現像剤補給機構であって、内部に現像剤を収容し、その端部に上記現像剤を吐出する吐出開口領域を含む現像剤補給容器と、上記現像剤補給容器が着脱可能に設けられる現像剤補給装置と、上記吐出開口領域から吐出された上記現像剤を上記現像剤補給装置に排出する現像剤排出口を有する収納カバーと、上記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、を備える。

上記現像剤補給装置は、上記現像剤排出口に対向する位置に上記現像剤をその内部に受け入れる受入れ開口を有する本体容器を含み、上記現像剤補給容器は、上記駆動入力部が受けた駆動力により回転可能に構成され、上記現像剤補給容器は、上記吐出開口領域の方向へ上記現像剤が搬送されるように内壁に螺旋状突起を含み、上記現像剤補給容器は、上記吐出開口領域に上記現像剤補給容器の回転により伸縮駆動される蛇腹部を含み、上記現像剤補給容器は、上記駆動入力部が受けた駆動力により回転しながらその内部において上記現像剤をほぐして、上記吐出開口領域へ上記現像剤を送り出し、上記収納カバーは、上記本体容器へ導く第１エアーダクトを含み、上記蛇腹部の伸縮駆動により発生するエアーが、上記第１エアーダクトを経由して上記本体容器に吹き付けられる。

他の形態においては、上記本体容器の内部には所定位置へエアーを導く第２エアーダクトが設けられ、上記現像剤補給容器を上記現像剤補給装置に装着することで、上記第１エアーダクトと上記第２エアーダクトとが連通する。

他の形態においては、上記本体容器の内部には、上記現像剤を搬送するための搬送スクリューが設けられ、上記第２エアーダクトは、上記搬送スクリューの近傍にエアーを吹き付けるように配置されている。

他の形態においては、上記搬送スクリューの駆動に連動させて、上記現像剤補給容器を駆動回転させる。

他の形態においては、上記収納カバーは、上記現像剤排出口および上記第１エアーダクトを開閉する第１開閉シャッターを含み、上記本体容器は、上記受入れ開口を開閉する第２開閉シャッターを含み、上記第１開閉シャッターおよび上記第２開閉シャッターの開閉動作は同時に行なわれる。

この画像形成装置においては、画像形成ユニットと、上記画像形成ユニットへ現像剤を供給する現像剤補給機構とを備え、上記現像剤補給機構は、上記のいずれかに記載の現像剤補給機構である。

この画像形成装置によれば、装置の大型化およびコストアップを図ることなく、トナー架橋の発生の抑制を可能とする機構を備えた、現像剤補給機構および画像形成装置の提供を可能とする。

実施の形態の現像剤補給容器を備える画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態の現像剤補給機構の一部の拡大図を示す斜視図である。 実施の形態の収納カバーに設けられた第１開閉シャッターが閉鎖した状態を示す部分斜視図である。 実施の形態の収納カバーに設けられた第１開閉シャッターが開放した状態を示す部分斜視図である。 実施の形態の現像剤補給機構の内部機構を示す縦断面図である。 図５中のＶＩで囲まれた領域の部分拡大図である。 実施の形態の現像剤補給機構の内部構成を示す平面図である。 実施の形態の収納カバーと現像剤補給装置と離間した状態の斜視図である。 図８の状態において、収納カバーを取り外した第１開閉シャッターのみを示す斜視図である。 図９に示す状態の平面図である。 実施の形態の第１開閉シャッターを現像剤補給装置に近接させた状態の斜視図である。 図１１に示す状態の平面図である。 実施の形態の第１開閉シャッターを現像剤補給装置に挿入させた状態の斜視図である。 図１３に示す状態の平面図である。 実施の形態の第１開閉シャッターを現像剤補給装置に完全に装着させた状態の斜視図である。 図１５に示す状態の平面図である。 実施の形態の現像剤補給容器および搬送スクリューの駆動制御のタイミングチャートである。

以下、図を参照しながら、本実施の形態の画像形成装置について説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。図面においては、実際の寸法の比率に従って図示しておらず、構造の理解を容易にするために、構造が明確となるように比率を変更して図示している箇所がある。

図１は、本実施の形態の現像剤補給機構を備える画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。この画像形成装置１は、コピー機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能およびスキャナ機能などの複数の機能を備えたＭＦＰ（ＭＦＰ：Multifunctional Peripherals）である。

図１に示されるように、画像形成装置１は、画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、中間転写ベルト２０と、２次転写ローラー２１と、定着装置２２と、排紙トレイ２３と、給紙トレイ２４（２４Ｐ，２４Ｑ）と、現像剤供給装置６０と、を有している。

画像形成ユニット１０は、感光体１１（像担持体）、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラー１５およびクリーニングブレード１７を有する。画像形成ユニット１０Ｙ、画像形成ユニット１０Ｍ、画像形成ユニット１０Ｃおよび画像形成ユニット１０Ｋは、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の色を有するトナー像を中間転写ベルト２０の表面に形成する。

各色のトナー像は、中間転写ベルト２０の表面上で重ね合わされる。その後、中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０と２次転写ローラー２１との間の２次転写部にカラートナー像を搬送する。

給紙トレイ２４は、記録媒体としての用紙２５を格納する格納部として設けられている。給紙トレイ２４には、複数枚の用紙２５が格納されている。典型的には、給紙トレイ２４Ｐおよび給紙トレイ２４Ｑには、互いにサイズの異なる用紙２５が格納されている。給紙トレイ２４Ｐおよび給紙トレイ２４Ｑは、上下に並んで設けられている。

本実施の形態では、給紙トレイ２４が上下２段に渡って設けられる構成について説明したが、これに限られず、１段の給紙トレイ２４が設けられてもよいし、３段以上の給紙トレイ２４が設けられてもよい。

給紙トレイ２４に収容された用紙２５は、各種の回転ローラにより、中間転写ベルト２０と２次転写ローラー２１との間の２次転写部に搬送される。中間転写ベルト２０に担持されているカラートナー像は、２次転写部において用紙２５の表面に転写される。カラートナー像は、定着装置２２によって用紙２５の表面に定着される。以上の工程によって画像が形成された用紙２５は、排紙トレイ２３に排出される。

現像剤供給装置６０は、画像形成ユニット１０の現像装置１４に現像剤（トナー）を供給する装置である。現像剤供給装置６０は、鉛直方向において、中間転写ベルト２０および排紙トレイ２３の間に設けられている。ただし、画像形成装置１における現像剤供給装置６０の配置は、特に限定されない。

現像剤供給装置６０は、現像剤補給機構５０（５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ）と、容器受け部５２（５２Ｙ，５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｋ）と、回転力伝達部（図示略）および駆動部（図示略）と、を有している。

（現像剤補給機構５０）
図２から図７を参照して、現像剤補給機構５０の構成について説明する。図２は、現像剤補給機構５０の一部の拡大図を示す斜視図、図３は、収納カバー１１０に設けられた第１開閉シャッター１１１が閉鎖した状態を示す部分斜視図、図４は、収納カバー１１０に設けられた第１開閉シャッター１１１が開放した状態を示す部分斜視図、図５は、現像剤補給機構５０の内部機構を示す縦断面図、図６は、図５中のＶＩで囲まれた領域の部分拡大図、図７は、現像剤補給機構５０の内部構成を示す平面図である。

図２を参照して、現像剤補給機構５０は、現像剤補給装置５００と、収納カバー１１０と、現像剤補給容器２００と、現像剤補給容器２００とを含む。収納カバー１１０と、現像剤補給容器２００と、現像剤補給容器２００とは、一体に構成されており、現像剤補給装置５００に対して着脱可能に設けられている。

図３および図４を参照して、収納カバー１１０の現像剤補給装置５００側には、収納カバー１１０に設けられた第１エアー吐出口１１１ｈ１および現像剤排出口１１１ｈ２の開閉を行なう、第１開閉シャッター１１１が設けられている。

図３は、第１開閉シャッター１１１が閉鎖され、第１エアー吐出口１１１ｈ１および現像剤排出口１１１ｈ２が閉ざされた状態を示し、図４は、第１開閉シャッター１１１が開放され、第１エアー吐出口１１１ｈ１および現像剤排出口１１１ｈ２が開放された状態を示している。

図４を参照して、現像剤補給機構５０の詳細構造について説明する。現像剤補給容器２００は、内部に現像剤を収容し、その端部に現像剤を吐出する吐出開口領域２１０が設けられている。現像剤補給容器２００は、駆動入力部１２０が受けた駆動力により回転可能に構成されている。現像剤補給容器２００は、吐出開口領域２１０の方向へ現像剤が搬送されるように内壁に螺旋状突起２０４が設けられている。

現像剤補給容器２００は、螺旋状突起２０４の作用により、駆動入力部１２０が受けた駆動力により回転しながらその内部において現像剤をほぐして、吐出開口領域２１０へ向けて現像剤を送り出す。

現像剤補給容器２００の吐出開口領域２１０は、現像剤補給装置５００に現像剤を排出する現像剤排出口１１１ｈ２を有する収納カバー１１０に覆われている。収納カバー１１０内には、吐出開口領域２１０から吐出された現像剤を現像剤排出口１１１ｈ２に導く現像剤通路１１２が設けられている。

現像剤補給容器２００は、駆動入力部１２０が受けた駆動力により回転可能に構成されてる。現像剤補給容器２００は、吐出開口領域２１０に、現像剤補給容器２００の回転により軸方向に伸縮駆動される蛇腹部３１０を含む。

蛇腹部３１０のエアー吐出口３１１は、収納カバー１１０に設けられた第１エアーダクト１１４に連通している。この第１エアーダクト１１４は、上記第１エアー吐出口１１１ｈ１を含む。その結果、蛇腹部３１０から吐出されるエアーは、第１エアーダクト１１４を通じて第１エアー吐出口１１１ｈ１から吐出される。

現像剤補給装置５００は、現像剤排出口１１１ｈ２に対向する位置に現像剤をその内部に受け入れる受入れ開口５１０ｈを有する本体容器５１０を含む。この本体容器５１０にも、第１エアー吐出口１１１ｈ１が対向する位置に、第２エアーダクト５２０が設けられている。第２エアーダクト５２０は、第２エアー吐出口５２０ｈ１を含む。

図５に示すように、現像剤補給容器２００を現像剤補給装置５００に装着することで、第１エアーダクト１１４と第２エアーダクト５２０とが連通する状態となり、蛇腹部３１０から吐出されるエアーは、第１エアーダクト１１４から第２エアーダクト５２０を通じて、現像剤補給装置５００の本体容器５１０内に吐出される。

図６を参照して、第１エアー吐出口１１１ｈ１と第２エアー吐出口５２０ｈ１との重なり状態について説明する。現像剤補給容器２００を現像剤補給装置５００に装着する場合に、位置ずれが発生する虞がある。そのため、図６に示すように、第２エアー吐出口５２０ｈ１の開口径を、第１エアー吐出口１１１ｈ１の開口径よりも大きく設けておくことで、第１エアー吐出口１１１ｈ１と第２エアー吐出口５２０ｈ１との間に位置ずれが生じた場合であっても、第１エアー吐出口１１１ｈ１と第２エアー吐出口５２０ｈ１との連通状態を確保することができる。

図７を参照して、本実施の形態では、本体容器５１０の内部には、現像剤を搬送するための搬送スクリュー４００が設けられているが、第２エアーダクト５２０を、搬送スクリュー４００の近傍に設け、搬送スクリュー４００に（図７中のＰ１で示す位置）エアーを吹き付けるように配置している。

本体容器５１０の内部において、搬送スクリュー４００の端部の領域には、現像剤が溜まりやすく、この領域において、いわゆるトナー架橋が生じやすい。そこで、この領域にエアーを吹き付けるようにすることで、効率よくトナー架橋の発生を抑制することができる。

次に、図８から図１６を参照して、収納カバー１１０と現像剤補給装置５００との連結機構について説明する。図８から図１６においては、連結機構を分かりやすく示すために、一部の図においては、現像剤補給容器２００の図示を省略している。図８は、収納カバー１１０と現像剤補給装置５００と離間した状態の斜視図、図９は、図８の状態において、収納カバー１１０を取り外した第１開閉シャッター１１１のみを示す斜視図、図１０は、図９に示す状態の平面図である。図１１は、第１開閉シャッター１１１を現像剤補給装置５００に近接させた状態の斜視図、図１２は、図１１に示す状態の平面図である。図１３は、第１開閉シャッター１１１を現像剤補給装置５００に挿入させた状態の斜視図、図１４は、図１３に示す状態の平面図である。図１５は、第１開閉シャッター１１１を現像剤補給装置５００に完全に装着させた状態の斜視図、図１６は、図１５に示す状態の平面図である。

図８から図１０に示すように、収納カバー１１０を現像剤補給装置５００から少し離れた位置に待機させる。この状態では、第１エアー吐出口１１１ｈ１および現像剤排出口１１１ｈ２は、第１開閉シャッター１１１が閉鎖されている。本体容器５１０の受入れ開口５１０ｈも第２開閉シャッター５３０により閉鎖されている。

次に、図１１および図１２を参照して、第１開閉シャッター１１１のスライドをガイドする第１ガイド１４０の先端を、第２開閉シャッター５３０のスライドをガイドする第２ガイド５５の先端に当接させて、収納カバー１１０と現像剤補給装置５００との位置合わせを行なう。

次に、図１３および図１４を参照して、収納カバー１１０を現像剤補給装置５００に対してスライド移動させる。これにより、第２開閉シャッター５３０に、第１エアー吐出口１１１ｈ１が設けられたプレート１１１ｐが当接し、収納カバー１１０の移動にともなって、第２開閉シャッター５３０が開方向に移動する。

次に、図１５および図１６を参照して、収納カバー１１０を現像剤補給装置５００に対してさらに奥までスライド移動させる。このように、第１開閉シャッター１１１および第２開閉シャッター５３０の開閉動作を同時に行なう。これにより、第２開閉シャッター５３０は完全に開放された状態となるとともに、第１エアー吐出口１１１ｈ１が受入れ開口５１０ｈに重なり、現像剤補給装置５００への造影剤の送り込みが可能となる。

さらに、第１エアー吐出口１１１ｈ１と第２エアー吐出口５２０ｈ１とが、図６に示した状態となり、蛇腹部３１０から吐出されるエアーは、第１エアーダクト１１４から第２エアーダクト５２０を通じて、現像剤補給装置５００の本体容器５１０内に吐出されることが可能となる。

次に、図１７を参照して、現像剤補給容器２００の駆動と搬送スクリュー４００の駆動との制御について説明する。図１７は、現像剤補給容器２００および搬送スクリュー４００の駆動制御のタイミングチャートである。

図１７のタイミングチャートに示すように、現像剤補給容器２００の駆動のＯＮ／ＯＦＦと、搬送スクリュー４００の駆動のＯＮ／ＯＦＦとを連動させることで、効率よくトナー架橋の発生を抑制することができる。

以上、本実施の形態における現像剤補給機構および画像形成装置によれば、現像剤補給容器２００に設けた蛇腹部３１０から吐出されるエアーを、現像剤補給装置５００の本体容器５１０内に吐出さるようにしている。これにより、装置の大型化およびコストアップを図ることなく、トナー架橋の発生の抑制を可能とする機構を備えた、現像剤補給機構５０およびこの現像剤補給機構５０を備えた画像形成装置１の提供が可能となる。

以上、実施の形態に基づき説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 画像形成装置、１０，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｍ，１０Ｙ 画像形成ユニット、１１ 感光体、１２ 帯電装置、１３ 露光装置、１４ 現像装置、１５ １次転写ローラー、１７ クリーニングブレード、２０ 中間転写ベルト、２１ ２次転写ローラー、２２ 定着装置、２３ 排紙トレイ、２４，２４Ｐ，２４Ｑ 給紙トレイ、２５ 用紙、５０ 現像剤補給機構、５２ 容器受け部、５５ 第２ガイド、６０ 現像剤供給装置、１１０ 収納カバー、１１１ 第１開閉シャッター、１１１ｈ１ 第１エアー吐出口、１１１ｈ２ 現像剤排出口、１１１ｐ プレート、１１２ 現像剤通路、１１４ 第１エアーダクト、１２０ 駆動入力部、１４０ 第１ガイド、２００ 現像剤補給容器、２０４ 螺旋状突起、２１０ 吐出開口領域、３１０ 蛇腹部、３１１ エアー吐出口、４００ 搬送スクリュー、５００ 現像剤補給装置、５１０ 本体容器、５１０ｈ 受入れ開口、５２０ 第２エアーダクト、５２０ｈ１ 第２エアー吐出口、５３０ 第２開閉シャッター。

Claims (6)

1. 画像形成装置に設けられる現像剤補給機構であって、
   内部に現像剤を収容し、その端部に前記現像剤を吐出する吐出開口領域を含む現像剤補給容器と、
   前記現像剤補給容器が着脱可能に設けられる現像剤補給装置と、
   前記吐出開口領域から吐出された前記現像剤を前記現像剤補給装置に排出する現像剤排出口を有する収納カバーと、
   前記現像剤補給装置から駆動力が入力される駆動入力部と、を備え、
   前記現像剤補給装置は、前記現像剤排出口に対向する位置に前記現像剤をその内部に受け入れる受入れ開口を有する本体容器を含み、
   前記現像剤補給容器は、前記駆動入力部が受けた駆動力により回転可能に構成され、
   前記現像剤補給容器は、前記吐出開口領域の方向へ前記現像剤が搬送されるように内壁に螺旋状突起を含み、
   前記現像剤補給容器は、前記吐出開口領域に前記現像剤補給容器の回転により伸縮駆動される蛇腹部を含み、
   前記現像剤補給容器は、前記駆動入力部が受けた駆動力により回転しながらその内部において前記現像剤をほぐして、前記吐出開口領域へ前記現像剤を送り出し、
   前記収納カバーは、前記本体容器へ導く第１エアーダクトを含み、
   前記蛇腹部の伸縮駆動により発生するエアーが、前記第１エアーダクトを経由して前記本体容器に吹き付けられる、現像剤補給機構。
2. 前記本体容器の内部には所定位置へエアーを導く第２エアーダクトが設けられ、
   前記現像剤補給容器を前記現像剤補給装置に装着することで、前記第１エアーダクトと前記第２エアーダクトとが連通する、請求項１に記載の現像剤補給機構。
3. 前記本体容器の内部には、前記現像剤を搬送するための搬送スクリューが設けられ、
   前記第２エアーダクトは、前記搬送スクリューの近傍にエアーを吹き付けるように配置されている、請求項２に記載の現像剤補給機構。
4. 前記搬送スクリューの駆動に連動させて、前記現像剤補給容器を駆動回転させる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像剤補給機構。
5. 前記収納カバーは、前記現像剤排出口および前記第１エアーダクトを開閉する第１開閉シャッターを含み、
   前記本体容器は、前記受入れ開口を開閉する第２開閉シャッターを含み、
   前記第１開閉シャッターおよび前記第２開閉シャッターの開閉動作は同時に行なわれる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像剤補給機構。
6. 画像形成ユニットと、
   前記画像形成ユニットへ現像剤を供給する現像剤補給機構とを備え、
   前記現像剤補給機構は、上記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の現像剤補給機構である、画像形成装置。