JP2023093978A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

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淳 小林
Atsushi Kobayashi
敦士 太田
Atsushi Ota
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【課題】現像剤の漏れを抑制すること目的とする。【解決手段】現像装置は、現像装置本体と現像剤カートリッジとを備える。現像剤カートリッジは、供給口を閉鎖する閉位置と、供給口を開放する開位置との間で移動可能な開閉部材と、開閉部材を閉位置と開位置との間で移動させる操作部と、開閉部材と一体的に移動する第1の係合部とを有する。現像装置本体は、第1の係合部に対応して設けられた第2の係合部を有し、第2の係合部が着脱方向において第1の係合部に対向する第1の位置と、第1の位置から退避した第2の位置との間で移動可能な固定部材と、固定部材が第2の位置にある場合に、第1の位置への移動を規制する第1の規制部とを有する。開閉部材が閉位置にあり、且つ固定部材が第1の位置にある場合に、操作部材が操作されて開閉部材が開位置に移動すると、固定部材は第1の位置から第2の位置に移動する。【選択図】図15

Description

本開示は、画像を形成するための現像装置および画像形成装置に関する。
画像形成装置の現像装置は、現像装置本体と、現像剤を収容した着脱可能な現像剤カートリッジとを備える。現像剤カートリッジは、現像装置本体に現像剤を供給するための開閉可能な供給口を有する(例えば、特許文献1参照)。
特開2021-96422号公報(例えば、要約参照)
画像形成装置の出荷時には、現像剤カートリッジを現像装置本体に取り付け、供給口を開放させた状態で輸送される。しかしながら、供給口を開放した状態では、現像剤が外部に漏れる可能性がある。
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、現像剤の漏れを抑制すること目的とする。
本開示の現像装置は、現像剤を受け入れる補給口を有する現像装置本体と、現像装置本体に対して所定の着脱方向に着脱可能に構成され、補給口に対応する供給口を有し、供給口から現像装置本体に現像剤を供給する現像剤カートリッジとを備える。現像剤カートリッジは、供給口を閉鎖する閉位置と、供給口を開放する開位置との間で移動可能な開閉部材と、開閉部材を閉位置と開位置との間で移動させる操作部材と、開閉部材と一体的に移動する第1の係合部とを有する。現像装置本体は、第1の係合部に対応して設けられた第2の係合部を有し、第2の係合部が着脱方向において第1の係合部に対向する第1の位置と、第1の位置から退避した第2の位置との間で移動可能な固定部材と、固定部材が第2の位置にある場合に、第1の位置への移動を規制する第1の規制部とを有する。開閉部材が閉位置にあり、且つ固定部材が第1の位置にある場合に、操作部材が操作されて開閉部材が開位置に移動すると、固定部材は第1の位置から第2の位置に移動する。
本開示では、開閉部材を閉位置に位置させて供給口を閉鎖し、固定部材を第1の位置に位置させて輸送を行うことができるため、現像剤の漏れを抑制することができる。また、使用開始時には、ユーザが操作部材を操作して開閉部材を開位置に移動すると、固定部材が第2の位置に移動し、第2の係合部が着脱方向において第1の係合部に対向しない状態となるため、現像装置を使用すると共に、必要に応じて現像剤カートリッジを取り外すことが可能になる。
実施の形態の画像形成装置の構成を示す図である。 実施の形態の現像装置本体の構成を示す斜視図である。 実施の形態の現像装置本体の構成を示す斜視図である。 実施の形態のトナーカートリッジの構成を示す斜視図である。 実施の形態のトナーカートリッジの構成を示す斜視図である。 実施の形態のトナーカートリッジのサイドカバーを取り外した状態を示す斜視図である。 実施の形態のトナーカートリッジの内部構造を、シャッタが閉位置(A)にあるときと開位置(B)にあるときとで示す模式図である。 実施の形態のトナーカートリッジのL側の嵌合部と現像装置本体の支持ポストとを示す図である。 実施の形態のトナーカートリッジのR側の嵌合部を示す斜視図である。 実施の形態の現像装置本体の支持ポストとリテーナとを示す斜視図である。 実施の形態の現像装置本体のサイドカバーを示す斜視図である。 図10のリテーナの取り付け状態を示す斜視図である。 実施の形態のリテーナを示す斜視図である。 現像装置の出荷前(A)~(C)および使用時(D),(E)におけるトナーカートリッジの嵌合部と現像装置本体の支持ポストとの関係を示す図である。 実施の形態のリテーナの作用を説明するための側面図(A)および断面図(B)である。 実施の形態のリテーナの作用を説明するための側面図(A)および断面図(B)である。
<画像形成装置の構成>
まず、実施の形態の画像形成装置1の全体構成について説明する。図1は、画像形成装置1を示す図である。画像形成装置1は、電子写真プロセスを利用して画像を形成するプリンタである。
画像形成装置1は、印刷用紙等の媒体Pを供給する媒体供給部6と、画像を形成する現像装置7と、媒体Pに画像を定着する定着装置8と、媒体Pを排出する媒体排出部9と、これらを収容する装置筐体1Aとを備える。
媒体供給部6は、媒体カセット60と、ピックアップローラ61と、フィードローラ62と、リタードローラ63と、レジストローラ65と、搬送ローラ66とを有する。
媒体カセット60は、印刷用紙等の媒体Pを収容する。ピックアップローラ61は、媒体カセット60から媒体Pを一枚ずつ引き出す。フィードローラ62およびリタードローラ63は、引き出された媒体Pを一枚ずつ分離して搬送路64に送り出す。レジストローラ65は、搬送路64に送り出された媒体Pのスキューを矯正してさらに搬送する。搬送ローラ66は、媒体Pを現像装置7まで搬送する。
現像装置7は、現像装置本体10と、現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ20とを有する。現像装置本体10は、像担持体としての感光体ドラム71と、帯電部材としての帯電ローラ72と、現像剤担持体としての現像ローラ74と、供給部材としての供給ローラ75とを有する。トナーカートリッジ20は、現像装置本体10に着脱可能に装着されている。
感光体ドラム71は、導電性支持体の表面に感光層を有する円筒状の部材である。感光層は、電荷発生層と電荷輸送層との積層体である。感光体ドラム71は、図中時計回りに回転する。
感光体ドラム71に対向するように、露光装置としての露光ヘッド73が配置されている。露光ヘッド73は、発光素子としてのLED(発光ダイオード)を配列したLEDアレイとレンズアレイとを有し、感光体ドラム71の表面に光を照射して静電潜像を形成する。露光ヘッド73は、装置筐体1Aの上部を覆うトップカバー1Bに懸架されて支持されている。
帯電ローラ72は、感光体ドラム71の表面に接触するように配置され、感光体ドラム71に追従して回転する。帯電ローラ72は帯電電圧を印加され、感光体ドラム71の表面を一様に帯電させる。
現像ローラ74は、感光体ドラム71の表面に接触するように配置され、感光体ドラム71とは逆方向(接触部での表面の移動方向が順方向となる方向)に回転する。現像ローラ74は現像電圧を印加され、感光体ドラム71の表面の静電潜像をトナーにより現像する。
供給ローラ75は、現像ローラ74の表面に接触するように配置され、現像ローラ74と同方向(接触部での表面の移動方向が逆方向となる方向)に回転する。供給ローラ75は供給電圧を印加され、現像ローラ74にトナーを供給する。
トナーカートリッジ20は、現像剤としてのトナーを収容し、現像装置本体10にトナーを補給する。トナーカートリッジ20は、トナーを収容するトナー収容室25と、その底部に形成されたトナー供給口28と、これを開閉するシャッタ30とを有するが、これらについては後述する。トナーは、例えばブラックトナーであるが、これに限定されるものではない。
感光体ドラム71の表面に接触するように、転写部としての転写ローラ76が配置されている。転写ローラ76は転写電圧を印加され、感光体ドラム71の表面のトナー像を、感光体ドラム71と転写ローラ76との間を通過する媒体Pに転写する。
画像形成装置1は、現像装置7により単色画像を形成するように構成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の複数の画像形成ユニットを媒体Pの搬送方向に配列し、カラー画像を形成するように構成してもよい。
定着装置8は、媒体Pの搬送方向において現像装置7の下流側に配置されている。トナー像が転写された媒体Pは、感光体ドラム71の回転によって定着装置8に搬送される。
定着装置8は、定着ローラ81と、加圧ローラ82とを有する。定着ローラ81はハロゲンランプ等のヒータ83を内蔵し、加圧ローラ82は定着ローラ81に圧接される。定着ローラ81および加圧ローラ82は、媒体Pを加熱および加圧し、トナー像を媒体Pに定着させる。定着装置8の構成については、後述する。
媒体排出部9は、定着装置8を通過した媒体Pを搬送路93に沿って搬送し、排出口から排出する排出ローラ91および排出ローラ92を有する。トップカバー1Bには、排出された媒体Pを載置するスタッカ部94が形成されている。
図1において、感光体ドラム71の軸方向を、X方向とする。X方向は、画像形成装置1内の各ローラの軸方向であり、搬送される媒体Pの幅方向でもある。媒体Pが現像装置7を通過するときの媒体Pの移動方向を、Y方向とする。X方向とY方向に直交する方向を、Z方向とする。ここでは、Z方向は上下方向である。
Y方向については、媒体Pが現像装置7を通過するときの搬送方向を+Y方向とし、その反対方向を-Y方向とする。X方向については、+Y方向を向いて右手方向を+X方向(R側)とし、左手方向を-X方向(L側)とする。Z方向については、図1の上方向を+Z方向とし、下方向を-Z方向とする。なお、これらの方向は、画像形成装置1の向きを限定するものではない。
<現像装置の構成>
次に、現像装置7の構成について説明する。現像装置7は、上記の通り、現像装置本体10と、トナーカートリッジ20とで構成される。
図2および図3は、現像装置本体10を異なる方向から見た斜視図である。現像装置本体10は、X方向に対向するサイドプレート11L,11Rと、これらを連結する底部12とを有する。サイドプレート11Lは-X側に位置し、サイドプレート11Rは+X側に位置する。
サイドプレート11L,11Rの間には、トナーカートリッジ20の底部を受ける受け部16が形成されている。受け部16には、トナーカートリッジ20のトナー供給口28から補給されたトナーを受け入れる、X方向に長い補給口17が形成されている。
なお、受け部16の下方(-Z方向)には、上述した感光体ドラム71、帯電ローラ72、現像ローラ74および供給ローラ75(図1)が配置されているが、図2,3では隠れている。
サイドプレート11L,11Rには、トナーカートリッジ20の着脱を案内するガイド部13L,13Rが形成されている。ガイド部13L,13Rは、一方向に延在するレール状の部材である。ガイド部13L,13Rの延在方向は、トナーカートリッジ20の着脱方向Dを規定する。
サイドプレート11L,11Rには、また、トナーカートリッジ20に係合する支持ポスト15L,15Rが形成されている。支持ポスト15L,15Rはサイドプレート11L,11RからX方向内側、すなわちトナーカートリッジ20側に突出する。
支持ポスト15L,15Rはいずれも、X方向を軸方向とする軸部材である。支持ポスト15L,15Rは、以下で説明するトナーカートリッジ20の嵌合部40L,40Rに嵌合する。
図4および図5は、トナーカートリッジ20を異なる方向から見た斜視図である。トナーカートリッジ20は、トナー収容室25(図1)を覆う筐体21と、筐体21の-X側を覆うサイドカバー22Lと、筐体21の+X側を覆うサイドカバー22Rとを有する。
サイドカバー22Lには、現像装置本体10のガイド部13Lに係合するスライド部23L(図5)が形成されている。サイドカバー22Rには、現像装置本体10のガイド部13Rに係合するスライド部23R(図4)が形成されている。スライド部23L,23Rがガイド部13L,13Rに案内されることにより、トナーカートリッジ20は現像装置本体10に装着される。
サイドカバー22Lには、開口部29Lが形成されている。この開口部29Lから、シャッタ30と連結可能に構成された嵌合部40L(図5)が突出している。嵌合部40Lは、開口部29Lの内周によって回転可能に支持されている。嵌合部40Lは、現像装置本体10の支持ポスト15Lに嵌合する。
サイドカバー22Rには、開口部29Rが形成されている。この開口部29から、シャッタ30と連結された嵌合部40R(図4)が突出している。嵌合部40Lは、現像装置本体10の支持ポスト15Rに嵌合する。
図6は、図5に示したトナーカートリッジ20を、サイドカバー22Lを取り外して示す斜視図である。トナーカートリッジ20は、開閉部材としてのシャッタ30を有する。シャッタ30は、全体が略円筒状であり、X方向の回転中心Axを中心として回転可能である。シャッタ30の-Y側に隣接して、シャッタ30を回転させるための操作部材35が設けられている。
図7(A),(B)は、トナーカートリッジ20の内部構成を示す模式図である。トナーカートリッジ20の筐体21の内部には、トナーを収容するトナー収容室25が設けられている。トナー収容室25の底部には、現像装置本体10の補給口17(図2,3)に対応するトナー供給口28が形成されている。図7(A),(B)では省略するが、トナー収容室25内に、トナーを撹拌する撹拌バー26a,26b(図1)を設けてもよい。
シャッタ30は、回転中心Axに直交する面内で円弧状に延在するシャッタ部31と、開口部32とを有する。図7(A)に示すようにシャッタ部31がトナー供給口28に対向しているときには、シャッタ30がトナー供給口28を閉鎖する。図7(B)に示すように開口部32がトナー供給口28に対向しているときには、シャッタ30がトナー供給口28を開放する。すなわち、シャッタ30を回転させることにより、トナー供給口28を開閉することができる。
図6に示すように、シャッタ30の-X方向の端部は、筐体21外に突出している。シャッタ30の突出部分の外周には、回転中心Axを中心とする円弧状のセクタギアであるギア部30bが形成されている。
操作部材35はシャッタ30の-Y方向に隣接して配置されており、X方向の回転軸35cを中心として回転する。操作部材35は、シャッタ30に対向する側に、シャッタ30のギア部30bと噛み合うセクタギアであるギア部35bを有する。また、操作部材35は、ギア部35bと反対側に、ユーザによって操作される操作レバー35aを有する。操作レバー35aはトナーカートリッジ20から-Y方向に突出している。
ユーザが操作レバー35aを矢印Q1で示す方向(Q1方向と称する)に操作すると、ギア部35bとギア部30bとの噛み合いにより、シャッタ30が矢印R1で示す方向(R1方向と称する)に回転し、トナー供給口28を開放する(図7(B))。
ユーザが操作レバー35aをQ1方向と反対の方向(Q2方向と称する)に操作すると、ギア部35bとギア部30bとの噛み合いにより、シャッタ30がR1方向と反対の方向(R2方向と称する)に回転し、トナー供給口28を閉鎖する(図7(A))。
嵌合部40Lは、シャッタ30に対して-X側に隣接して配置されている。嵌合部40Lは、略環状の外周リブ45と、外周リブ45から径方向内側に延在する溝46とを有する。
嵌合部40Lの中心は、シャッタ30の回転中心Axと同軸上にある。シャッタ30には、回転中心Ax上に、ロックピン24が設けられている。ロックピン24は、シャッタ30と嵌合部40Lとを互いに連結し、また連結を解除するものである。ロックピン24はX方向に移動可能であり、図示しない付勢部材によって-X方向に付勢されている。
ロックピン24が付勢部材の付勢力に抗して+X方向に押し込まれると、シャッタ30と嵌合部40Lとの連結が解除される。ロックピン24が+X方向に押し込まれた状態では、シャッタ30およびロックピン24を停止させたまま、嵌合部40Lを後述するロック位置(図8)まで回転させることができる。
このように嵌合部40Lをロック位置まで回転させた状態では、ロックピン24と嵌合部40Lとの係合は解除された状態にあり、現像装置本体10に対してトナーカートリッジ20が固定された状態が維持される。
ユーザが操作レバー35aを操作してシャッタ30を閉位置から開位置に回転させると、シャッタ30に設けられたロックピン24も回転する。シャッタ30が開位置に到達すると、ロックピン24と嵌合部40Lとが係合する。ロックピン24は付勢部材の付勢力によって-X方向に移動し、ロックピン24を介してシャッタ30と嵌合部40Lとが連結される。
なお、ロックピン24によりシャッタ30と嵌合部40Lとの連結状態を切り替えるのは、画像形成装置1の出荷前に嵌合部40Lとシャッタ30とを別々に回転させる必要があるためである。ロックピン24の押し込みは、出荷前に作業者によって行われる。
嵌合部40Lの溝46は、現像装置本体10の支持ポスト15Lに嵌合する。図6に示すように、嵌合部40Lの溝46の延在方向が着脱方向Dと略平行であるときには、嵌合部40Lに対して支持ポスト15Lが挿抜可能となる。このときの嵌合部40Lの回転位置を、ロック解除位置と称する。
図8は、嵌合部40Lと支持ポスト15Lとを示す図である。図8に示すように、嵌合部40Lが図6に示した位置からR1方向に所定角度だけ回転すると、嵌合部40Lの溝46が着脱方向Dと略直交する。これにより、嵌合部40Lから支持ポスト15Lが離脱不能となる。このときの嵌合部40Lの回転位置を、ロック位置と称する。
なお、嵌合部40Lの溝46は、相対する一対の溝壁部46a,46bと、これらの間に形成された溝底部46cとを有する。上述した溝46の延在方向は、溝壁部46a,46bの延在方向である。また、外周リブ45には、嵌合部40Lをシャッタ30とは別に回転させる際に指を掛ける突起部47が形成されている。
なお、支持ポスト15Lは、着脱方向Dに長い断面形状を有する。溝46の溝底部46c側では、溝壁部46a,46bの間隔が支持ポスト15Lの長さよりも僅かに広くなっている。溝壁部46a,46bの間隔が広がった部分で支持ポスト15Lが保持される。
嵌合部40Lとシャッタ30とが連結されている状態では、シャッタ30が閉位置にあるときには嵌合部40Lはロック解除位置にあり、シャッタ30が開位置にあるときには嵌合部40Lはロック位置にある。
図9は、トナーカートリッジ20の嵌合部40Rを示す図である。嵌合部40Rは、半円周状に延在する外周リブ43と、外周リブ43から径方向内側に延在する溝41とを有する。溝41は、相対する一対の溝壁部41a,41bと、これらの間に形成された溝底部41cとを有する。
嵌合部40Rの溝41の延在方向(すなわち溝壁部41a,41bの延在方向)が着脱方向Dと略平行であるときには、嵌合部40Rに対して支持ポスト15Rが挿抜可能となる。このときの嵌合部40Rの回転位置を、ロック解除位置と称する。
嵌合部40Rが図9に示した位置からR1方向に所定角度だけ回転すると、嵌合部40Rの溝41の延在方向が着脱方向Dと略直交する。これにより、嵌合部40Rから支持ポスト15Rが離脱不能となる。このときの嵌合部40Rの回転位置を、ロック位置と称する。
嵌合部40Rはシャッタ30と連結されており、一体的に回転する。シャッタ30が閉位置にあるときには嵌合部40Rはロック解除位置にあり、シャッタ30が開位置にあるときには嵌合部40Rはロック位置にある。
嵌合部40Rの外周リブ43には、径方向内側に延在する第1の係合部としての係合突起42が形成されている。係合突起42は、外周リブ43から溝底部41cに向かって延在している。この係合突起42は、後述するようにリテーナ50の係合部52と係合する部分である。
図10は、現像装置本体10のサイドプレート11Rを示す斜視図である。サイドプレート11Rには、上記の支持ポスト15Rが設けられている。支持ポスト15Rは略円柱状である。支持ポスト15Rには、固定部材としてのリテーナ50が回転可能に取り付けられている。
リテーナ50は、板状片としてのストッパ51と、第2の係合部としての係合部52と、取り付け部としての凸部53と、被押圧部としての突出部54とを有する。
図11は、サイドプレート11Rからリテーナ50を取り外して示す斜視図である。支持ポスト15Rの外周面には、位置規制部としての円弧状の溝15aが形成されている。支持ポスト15Rの溝15aには、リテーナ50の凸部53が係合する。溝15aの周方向の長さは、凸部53の同方向の幅よりも長い。
図12は、リテーナ50と支持ポスト15Rとを示す断面図である。図12に示すように、リテーナ50の凸部53が支持ポスト15Rの溝15aに係合することで、リテーナ50は支持ポスト15Rの軸方向すなわちX方向に位置決めされる。リテーナ50は、支持ポスト15Rの外周に沿って所定の回転範囲で回転可能となる。
図13は、リテーナ50を拡大して示す斜視図である。リテーナ50は、回転中心Axを中心とする略C状の部材であり、サイドプレート11R(図11)と反対側の面である表面50aと、サイドプレート11Rに対向する裏面50bとを有する。表面50aおよび裏面50bは、YZ面に平行である。
リテーナ50は、また、内周面50cと外周面50dとを有する。リテーナ50の周方向の1か所には、内周面50cから外周面50dに達する開口部55が形成されている。リテーナ50の内周面50cは、支持ポスト15Rの外周に対向する。リテーナ50の内周面50cには、径方向内側に突出する凸部53が形成されている。
ストッパ51は、回転中心Axを挟んで開口部55と反対側に形成され、リテーナ50の外周面50dにおける接線方向に延在する。ストッパ51は板状であり、サイドプレート11Rと反対側の面である表面511と、サイドプレート11Rに対向する裏面512とを有する。ストッパ51の厚さ方向は、X方向である。ストッパ51は、リテーナ50の+X方向の端部に位置する。
ストッパ51は、その長手方向の一端に第1の規制面としての端面51aを有し、長手方向の他端に端面51bを有する。図13には、支持ポスト15Rを中心としたR1方向およびR2方向を示しているが、端面51aはR2方向の端部であり、端面51bはR1方向の端部である。
ストッパ51は、その表面511から-X方向に突出するリブ51dを有する。リブ51dは、X方向において、リテーナ50の表面50aと略同一の位置まで達している。ストッパ51の表面511のうち、リブ51dと端面51bとの間の面は、対向面51cとなっている。
ストッパ51の裏面512における端面51a側(すなわちR2方向の端部側)には、第2の規制面としての傾斜面51eが形成されている。傾斜面51eは、端面51aに近付くほど+X方向(サイドプレート11R側)に変位するように傾斜している。回転中心Axを中心とする周方向(すなわちリテーナ50の回転方向)に対し、傾斜面51eのなす角度Aは、鋭角である。
係合部52は、ストッパ51に対してR1方向に形成されている。係合部52は、リテーナ50の表面50aよりも-X方向に突出している。係合部52は、リテーナ50の外周面50dから径方向内側に延在している。係合部52の径方向内側の端部には、R2方向に突出する突出形状部52aが形成されている。
突出部54は、リテーナ50の外周面50dよりも径方向外側に突出しており、ストッパ51に対してR2方向に形成されている。
図11に示すように、サイドプレート11Rには、リテーナ50が後述する第1の位置にあるときにストッパ51の端面51aに当接する第1の規制部としての規制リブ101が形成されている。規制リブ101は、ストッパ51の端面51aに当接することで、リテーナ50のR2方向への回転を規制する。
サイドプレート11Rには、また、リテーナ50が第1の位置にあるときにストッパ51の裏面512に当接する当接リブ102が形成されている。当接リブ102は、ストッパ51の裏面512に当接することで、リテーナ50の+X方向への移動を規制する。
サイドプレート11Rには、また、リテーナ50が第1の位置にあるときにストッパ51の端面51b、対向面51cおよびリブ51dに当接する受け部103が形成されている。受け部103は、ストッパ51の端面51bおよびリブ51dにZ方向に当接し、対向面51cにX方向に当接することで、リテーナ50のR1方向への回転および-X方向への移動を規制する。
サイドプレート11Rには、また、リテーナ50が第1の位置からR2方向に回転した第2の位置にあるときにストッパ51の傾斜面51eに当接する第2の規制部としての規制リブ106が形成されている。規制リブ106は、ストッパ51の傾斜面51eに当接することで、リテーナ50のR1方向への回転を規制する。
このようにリテーナ50は第1の位置と第2の位置との間で回転可能であり、第1の位置から第2の位置への回転(R1方向の回転)は規制リブ101によって規制され、第2の位置から第1の位置への回転(R2方向の回転)は規制リブ106によって規制される。
<画像形成装置の印刷動作>
次に、画像形成装置1の印刷動作について、図1を参照して説明する。画像形成装置1の制御部は、上位装置から印刷コマンドと印刷データを受信すると、印刷動作(画像形成動作)を開始する。
印刷動作が開始されると、媒体供給部6のピックアップローラ61およびフィードローラ62が回転し、媒体カセット60上の媒体Pを一枚ずつ搬送路64に送り出す。さらにレジストローラ65および搬送ローラ66が、媒体Pを現像装置7まで搬送する。
現像装置7では、帯電ローラ72、現像ローラ74および供給ローラ75に、帯電電圧、現像電圧および供給電圧がそれぞれ印加される。また、感光体ドラム71が回転し、これに伴って帯電ローラ72、現像ローラ74および供給ローラ75も回転する。帯電ローラ72は、感光体ドラム71の表面を一様に帯電させる。露光ヘッド73は、一様に帯電された感光体ドラム71の表面を露光し、静電潜像を形成する。
感光体ドラム71の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ74に付着したトナーによって現像され、感光体ドラム71の表面にトナー像が形成される。感光体ドラム71上のトナー像は、転写ローラ76に転写電圧が印加されると、感光体ドラム71と転写ローラ76との間を通過する媒体Pに転写される。トナー像が転写された媒体Pは、定着装置8に搬送される。
定着装置8では、定着ローラ81および加圧ローラ82が回転し、定着ローラ81が所定の定着温度まで加熱されている。媒体Pは、定着ローラ81と加圧ローラ82とのニップ部で加熱および加圧され、トナー像が媒体Pに定着される。
トナー像が定着した媒体Pは、媒体排出部9の排出ローラ91,92により排出され、スタッカ部94上に積載される。これにより、媒体Pへの画像形成が完了する。
<作用>
次に、本実施の形態の作用について説明する。画像形成装置1の製造段階では、トナーカートリッジ20を現像装置本体10に装着して出荷する。このとき、トナーカートリッジ20を現像装置本体10にロックするだけでなく、トナー漏れを防止するために、トナー供給口28をシャッタ30で閉鎖する。
作業者は、まず、トナーカートリッジ20の操作レバー35aが、Q2方向に回転した下方位置(図6)にあることを確認する。操作レバー35aが下方位置にあるときには、シャッタ30がトナー供給口28を閉鎖する閉位置にある。この状態で、作業者はトナーカートリッジ20にトナーを充填する。
図14(A)~(C)は、出荷前にトナーカートリッジ20を現像装置本体10に装着する過程における、嵌合部40Rとリテーナ50との関係を示す図である。図14(A)に示す状態では、リテーナ50は第1の位置にある。
リテーナ50が第1の位置にあるときには、ストッパ51が支持ポスト15Rに対して着脱方向Dに並んだ位置にあり、係合部52は支持ポスト15Rの下方(着脱方向Dに直交する方向)に位置している。
シャッタ30が閉位置にあるときには、嵌合部40L,40Rの溝46,41の延在方向は着脱方向Dと平行である。この状態で、作業者は、トナーカートリッジ20を現像装置本体10に装着する。
トナーカートリッジ20のスライド部23L,23R(図4,5)が現像装置本体10のガイド部13L,13R(図2,3)に係合することにより、トナーカートリッジ20が現像装置本体10に装着される。
これにより、図14(B)に示すように、トナーカートリッジ20の嵌合部40Rの溝41に現像装置本体10の支持ポスト15Rが嵌合する。また、トナーカートリッジ20の嵌合部40L(図8)に現像装置本体10の支持ポスト15Lが嵌合する。
その後、作業者は、図5に示したロックピン24を+X方向に押し込む。これにより、シャッタ30と嵌合部40Lとの連結が解除され、シャッタ30を停止させたまま嵌合部40Lが回転可能になる。そして、図8に示したように嵌合部40LをR1方向に回転させ、嵌合部40Lから支持ポスト15Lを離脱不能とし、トナーカートリッジ20を現像装置本体10にロックする。
この時点では、もう一方の嵌合部40Rは、まだ溝41の延在方向が着脱方向Dと平行な回転位置にある。
図15(A)は、図14(B)を拡大して示す図である。図15(B)は、図15(A)に示した線分15B-15Bにおける断面図である。
図15(B)に示すように、リテーナ50が第1の位置にある状態で、ストッパ51の端面51aがサイドプレート11Rの規制リブ101に当接し、ストッパ51の裏面512がサイドプレート11Rの当接リブ102に当接する。また、ストッパ51の端面51b、対向面51cおよびリブ51dが、サイドプレート11Rの受け部103に当接する。これにより、リテーナ50は第1の位置で保持される。
なお、図15(B)では、ストッパ51の端面51aと規制リブ101との間に間隔C1があいているが、必ずしもこのような間隔C1を設けなくてもよい。
作業者は、サイドプレート11Rの貫通穴105からロッド状の治具を挿入し、ストッパ51をトナーカートリッジ20側に変形させる。ストッパ51は板状であるため、厚さ方向に容易に変形させることができる。ストッパ51が変形することで、規制リブ101による位置規制が解除され、ストッパ51がR2方向に回転可能となる。
この状態で、作業者はドライバ等の工具を用いて突出部54を押圧し、ストッパ51をR2方向に回転させる。これにより、図14(C)に示すようにリテーナ50がR2方向に回転し、第2の位置に到達する。
リテーナ50が第2の位置にあるときには、リテーナ50の係合部52が、嵌合部40Rの係合突起42にR2方向に当接する。また、リテーナ50の係合部52は、着脱方向Dにおいて溝底部41cと係合突起42との間に挟まれた状態となる。トナーカートリッジ20を着脱方向Dに移動させようとすると、係合部52が溝底部41cまたは係合突起42と当接し、これによりトナーカートリッジ20の着脱方向Dの移動が規制される。
図16(A)は、図14(C)を拡大して示す図である。図16(B)は、図16(A)に示した線分16B-16Bにおける断面図である。図16(B)に示すように、リテーナ50が第2の位置にあるときには、ストッパ51の傾斜面51eに、サイドプレート11Rの規制リブ106が当接する。これにより、リテーナ50のR1方向の回転が規制される。
また、リテーナ50の凸部53は、支持ポスト15Rの溝15aのR2方向の端部に当接しており、リテーナ50のR2方向の回転も規制される。
このようにシャッタ30がトナー供給口28を閉鎖し、(嵌合部40Lと支持ポスト15Lとの嵌合により)トナーカートリッジ20が現像装置本体10にロックされ、且つリテーナ50が第2の位置に位置した状態で、画像形成装置1が出荷される。トナー供給口28が閉鎖された状態で画像形成装置1が輸送されるため、トナー漏れが防止される。
図14(D),(E)は、画像形成装置1の使用開始時における、嵌合部40Rとリテーナ50との関係を示す図である。
図14(D)に示すように、ユーザが画像形成装置1の使用を開始する際には、図6に示した操作レバー35aをQ1方向に操作する。これにより、シャッタ30がR1方向に回転して開位置に到達し、トナー供給口28を開放する。トナーカートリッジ20内のトナーは、トナー供給口28および補給口17を介して現像装置本体10に供給される。
また、シャッタ30が開位置に達すると、上述したようにロックピン24(図5)が付勢部材によって-X方向に移動し、ロックピン24を介して嵌合部40Lとシャッタ30とが連結される。この後は、嵌合部40Lはシャッタ30と共に回転する。
一方、嵌合部40Rはシャッタ30と常に一体的に回転するため、図14(D)に示すようにR1方向に回転する。これに伴い、嵌合部40Rの係合突起42がリテーナ50の係合部52をR1方向に付勢する。ストッパ51の傾斜面51eは、回転方向(R1方向)に対する角度A(図13)が鋭角であるため、規制リブ106を乗り越えることができ、これによりリテーナ50がR1方向に回転して第1の位置に戻る。
リテーナ50が第1の位置に戻ると、図15(B)に示したように規制リブ101がストッパ51の端面51aに対向するため、リテーナ50のR2方向への回転が規制される。この状態で、画像形成装置1による印刷動作が行われる。
ユーザが画像形成装置1の使用を続けて、トナーカートリッジ20の交換が必要になった場合には、操作レバー35aをQ2方向に操作する。これにより、シャッタ30がR2方向に回転して閉位置に達し、トナー供給口28を閉鎖する。
これにより、嵌合部40L,40Rは、シャッタ30と共にR2方向に回転する。嵌合部40L,40Rは、溝46,41の延在方向が着脱方向Dと平行になる回転位置まで回転する。
一方、嵌合部40RがR2方向に回転する際には、嵌合部40Rの係合突起42がリテーナ50の係合部52から離れる。また、リテーナ50のR2方向の回転は、規制リブ101によって規制されている。そのためリテーナ50は回転せず、第1の位置に残る。リテーナ50が第1の位置にあるときには、係合部52は嵌合部40Rの着脱時の移動範囲外にある。
これにより、嵌合部40L,40Rから支持ポスト15L,15Rが着脱方向Dに離脱可能な状態となる。
この状態で、図14(E)に示すように、リテーナ50の係合部52は、嵌合部40Rの移動範囲の外に位置している。そのため、ユーザはトナーカートリッジ20を現像装置本体10から取り外すことができる。
上記の説明では、リテーナ50を第1の位置と第2の位置とで回転可能に構成したが、リテーナ50は、第1の位置と第2の位置との間で往復移動するようにしてもよい。
また、リテーナ50は+X側のサイドプレート11Rに設けているが、-X側のサイドプレート11Lに設けてもよく、また、サイドプレート11L,11Rの両方に設けてもよい。
<実施の形態の効果>
以上説明したように、本実施の形態の現像装置7は、現像装置本体10とトナーカートリッジ20とを備える。トナーカートリッジ20は、トナー供給口28を閉鎖する閉位置と、トナー供給口28を開放する開位置との間で移動可能なシャッタ30と、シャッタ30を閉位置と開位置との間で移動させる操作部材35と、シャッタ30と一体的に移動する係合突起42とを有する。現像装置本体10は、係合突起42に対応して設けられた係合部52を有するリテーナ50を有する。リテーナ50は、係合部52が着脱方向Dにおいて係合突起42に対向する第1の位置(図14(C))と、第1の位置から退避した第2の位置(図14(D))との間で移動可能である。リテーナ50が第2の位置にある場合に、第1の位置への移動が規制リブ101によって規制される。シャッタ30が閉位置にあり、且つリテーナ50が第1の位置にある場合に(図14(C))、シャッタ30が操作されて開位置に移動すると、リテーナ50は第1の位置から第2の位置に移動する(図14(D))。
そのため、シャッタ30を閉位置に位置させ、リテーナ50を第1の位置に位置させた状態で出荷することより、輸送時におけるトナーカートリッジ20からのトナー漏れを抑制することができる。また、使用開始時には、ユーザが操作部材35によりシャッタ30を閉位置から開位置に移動させることにより、印刷動作が可能になる。また、シャッタ30の開位置への移動に伴い、リテーナ50が第1の位置から第2の位置に移動し、係合部52が着脱方向Dにおいて係合突起42に対向しない状態となるため、トナーカートリッジ20の取り外しも可能になる。
また、シャッタ30が開位置にあり、且つリテーナ50が第2の位置にある場合(図14(D))に、操作部材35が操作されてシャッタ30が閉位置に移動すると、規制リブ101がリテーナ50を第2の位置に位置規制する。そのため、係合部52が係合突起42と対向しない状態が維持され、従ってトナーカートリッジ20の取り外しが可能となる。
また、リテーナ50は現像装置本体10のサイドプレート11Rに取り付けられており、サイドプレート11Rには、リテーナ50の第1の位置から第2の位置への移動を規制する規制リブ106が設けられている。そのため、画像形成装置1の使用時(シャッタ30が開位置にあるとき)には、リテーナ50が第1の位置で維持され、トナーカートリッジ20が現像装置本体10に対してロックされる。
また、リテーナ50は、第1の位置から第2の位置への移動は規制リブ101によって規制され、第2の位置から第1の位置への移動は許容される。そのため、画像形成装置1の使用開始時には、シャッタ30を開位置に移動させることでリテーナ50を第1の位置に移動させることができ、その後は、リテーナ50を第1の位置で確実に維持することができる。
また、規制リブ101および規制リブ106は、サイドプレート11Rからトナーカートリッジ20に向けて突出するリブであり、リテーナ50はその移動方向に対して直交する端面51aと、リテーナ50の第1の位置から第2の位置への移動方向に対して鋭角に傾斜する傾斜面51eとを有する。規制リブ101に端面51aが当接することにより、リテーナ50の第1の位置への移動が規制される。規制リブ106に傾斜面51eが当接することにより、リテーナ50の第2の位置への移動が規制される。
そのため、リテーナ50の第2の位置から第1の位置への移動はシャッタ30の開位置への移動によって可能になるが、リテーナ50の第1の位置から第2の位置への移動は治具等を用いなければ可能にならない。従って、画像形成装置1の使用中(すなわちシャッタ30が開位置にあるとき)は、リテーナ50を第1の位置で保持することができる。
また、現像装置本体10は、サイドプレート11Rからトナーカートリッジ20に向けて突出する支持ポスト15Rを有し、リテーナ50は支持ポスト15Rに取り付けられ、支持ポスト15Rを中心として回転することにより第1の位置と第2の位置との間で移動する。そのため、簡単な構成で、現像装置本体10に対するトナーカートリッジ20のロックおよびロック解除を実現することができる。
また、シャッタ30が支持ポスト15Rに嵌合する嵌合部40Rを有し、嵌合部40Rが係合突起42を有する。シャッタ30が閉位置から開位置に回転すると、リテーナ50の係合部52が嵌合部40Rの係合突起42に付勢されて第2の位置に移動する。そのため、簡単な構成で、シャッタ30の開位置への回転と、リテーナ50の係合部52の第2の位置への移動とを連動させることができる。
また、係合部52が弾性変形可能なストッパ51に形成され、現像装置本体10はストッパ51を変形させるための治具を挿通する貫通穴105を有する。そのため、貫通穴105から治具を挿入してストッパ51を弾性変形させることで、端面51aと規制リブ101との係合を解除することができる。
以上、望ましい実施の形態について具体的に説明したが、本開示は上記の実施の形態に限定されるものではなく、各種の改良または変形を行なうことができる。
各実施の形態の画像形成装置は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、MFP(MultiFunction Peripherals)等に利用することができる。
1 画像形成装置、 6 媒体供給部、 7 現像装置、 8 定着装置、 9 媒体排出部、 10 現像装置本体、 11L,11R サイドプレート、 13L,13R ガイド溝(案内部)、 15L,15R 支持ポスト、 17 補給口、 20 トナーカートリッジ(現像剤カートリッジ)、 22L,22R サイドカバー、 23L,23R レール部(被案内部)、 24 ロックピン、 25 トナー収容室、 28 トナー供給口(供給口)、 30 シャッタ(開閉部材)、 31 シャッタ部、 32 開口部、 35 操作部材、 40L,40R 嵌合部、 41,46 溝、 42 突起(第1の係合部)、 47 突出部、 50 リテーナ(固定部材)、 51 ストッパ、 51a 端面(第1の規制面)、 51b 端面、 51c 対向面、 51d リブ、 51e 傾斜面(第2の規制面)、 52 係合部(第2の係合部)、 53 突出部、 54 凸部、 71 感光体ドラム(像担持体)、 72 帯電ローラ(帯電部材)、 73 露光ヘッド(露光装置)、 74 現像ローラ(現像剤担持体)、 75 供給ローラ(供給部材)、 76 転写ローラ(転写部材)、 101 規制リブ(第1の規制部)、 102 当接リブ、 103 受け部、 105 貫通穴、 106 規制リブ(第2の規制部)。

Claims (9)

  1. 現像剤を受け入れる補給口を有する現像装置本体と、
    前記現像装置本体に対して所定の着脱方向に着脱可能に構成され、前記補給口に対応する供給口を有し、前記供給口から前記現像装置本体に現像剤を供給する現像剤カートリッジと
    を備え、
    前記現像剤カートリッジは、
    前記供給口を閉鎖する閉位置と、前記供給口を開放する開位置との間で移動可能な開閉部材と、
    前記開閉部材を前記閉位置と前記開位置との間で移動させる操作部材と、
    前記開閉部材と一体的に移動する第1の係合部と
    を有し、
    前記現像装置本体は、
    前記第1の係合部に対応して設けられた第2の係合部を有し、前記第2の係合部が前記着脱方向において前記第1の係合部に対向する第1の位置と、前記第1の位置から退避した第2の位置との間で移動可能な固定部材と、
    前記固定部材が前記第2の位置にある場合に、前記固定部材の前記第1の位置への移動を規制する第1の規制部と
    を有し、
    前記開閉部材が前記閉位置にあり、且つ前記固定部材が前記第1の位置にある場合に、前記操作部材が操作されて前記開閉部材が前記開位置に移動すると、前記固定部材は前記第1の位置から前記第2の位置に移動する
    ことを特徴とする現像装置。
  2. 前記開閉部材が前記開位置にあり、且つ前記固定部材が前記第2の位置にある場合に、前記操作部材が操作されて前記開閉部材が前記閉位置に移動すると、前記第1の規制部は前記固定部材を前記第2の位置に位置規制する
    ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記現像装置本体は、当該現像装置本体に装着された前記現像剤カートリッジの一端に対向するサイドプレートを有し、
    前記固定部材は前記サイドプレートに取り付けられ、
    前記サイドプレートには、前記固定部材が前記第1の位置にある場合に、前記固定部材の前記第1の位置から前記第2の位置への移動を規制する第2の規制部が設けられている
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 前記固定部材は、前記第1の位置から前記第2の位置への移動は前記第1の規制部によって規制され、前記第2の位置から前記第1の位置への移動は許容される
    ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
  5. 前記第1の規制部および前記第2の規制部はいずれも、前記サイドプレートから前記現像剤カートリッジに向けて突出するリブであり、
    前記固定部材は、
    当該固定部材の移動方向に対して直交する第1の規制面と、
    前記固定部材の前記第1の位置から前記第2の位置への移動方向に対して鋭角に傾斜する第2の規制面と
    を有し、
    前記第1の規制部に前記第1の規制面が当接することにより、前記固定部材の前記第1の位置への移動が規制され、
    前記第2の規制部に前記第2の規制面が当接することにより、前記固定部材の前記第2の位置への移動が規制される
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の現像装置。
  6. 前記固定部材は、前記第2の係合部を有する弾性変形可能な板状片を有し、
    前記現像装置本体は、前記板状片を変形させるための治具を挿通する貫通穴を有し、
    前記板状片の弾性変形により、前記第1の規制面と前記第1の規制部との係合が解除される
    ことを特徴とする請求項5に記載の現像装置。
  7. 前記現像装置本体は、
    当該現像装置本体に装着された前記現像剤カートリッジの一端に対向するサイドプレートと、
    前記サイドプレートから前記現像剤カートリッジに向けて突出する支持ポストと
    を有し、
    前記固定部材は前記支持ポストに取り付けられ、前記支持ポストを中心として回転することにより前記第1の位置と前記第2の位置との間で移動する
    ことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の現像装置。
  8. 前記開閉部材は、前記現像剤カートリッジが前記現像装置本体に装着されると前記支持ポストに嵌合する嵌合部を有し、
    前記第1の係合部は、前記嵌合部に設けられている
    ことを特徴とする請求項7に記載の現像装置。
  9. 請求項1から8までのいずれか1項に記載の現像装置と、
    前記現像装置に媒体を供給する媒体供給部と、
    前記現像装置で形成され、前記媒体に転写された現像剤像を、前記媒体に定着する定着装置と
    を備えた画像形成装置。
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