JP4341957B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、画像形成装置本体に着脱自在に設置される現像装置を備えた画像形成装置に関し、特に、工場出荷時に現像剤を収容した状態で現像装置が画像形成装置本体に同梱される画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、工場出荷時の梱包形態を簡略化するとともにユーザー先での開梱作業を簡略化することを目的として、予め現像剤が収容された現像装置（又はプロセスカートリッジ）を画像形成装置本体に設置した状態で工場出荷する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

すなわち、サービスマン又はユーザー自身が、ユーザー先（画像形成装置の設置場所である。）で開梱作業をおこなう場合に、現像装置（又はプロセスカートリッジ）内に現像剤を収容する作業は、開梱作業者の負担となる。この問題を解決するために、現像装置（又はプロセスカートリッジ）内に予め現像剤を収容した状態で工場出荷している。なお、工場出荷時に現像装置（又はプロセスカートリッジ）内に予め現像剤を収容することを、本明細書において適宜に「プリセット」と呼ぶ。

また、現像装置（又はプロセスカートリッジ）を、画像形成装置本体の梱包とは別に梱包した場合には、梱包形態が複雑になって、開梱作業者の開梱作業の効率が悪くなるとともに、梱包コストや輸送コストも高くなる。これらの問題を解決するために、現像装置（又はプロセスカートリッジ）を、画像形成装置本体に設置した状態で、画像形成装置本体とともに梱包して工場出荷している。

一方、特許文献１等には、現像装置内に現像剤をプリセットする場合に、感光体ドラムに対向して現像ローラの一部が露呈する開口から、現像装置内の現像剤が漏出しないように、現像ローラの表面をシャッタ等で覆う技術が開示されている。

特開平１０−１２３８３７号公報（第２頁、第６図）

上述した従来の画像形成装置は、工場出荷されてユーザー先に輸送されるまでに振動等を受けて、プリセットされた現像装置内の現像剤が画像形成装置本体内に飛散する場合があった。

このように、現像装置内の現像剤が装置外に飛散すると、画像形成装置本体内が汚染されて種々の構成部材の機能が低下したり、現像工程をおこなうために必要な現像剤量が確保できずに出力画像の画質が劣化する等の不具合が生じる。したがって、信頼性の高い画像形成装置を提供する上で、上述の問題は無視することができないものである。

上述の問題は、特許文献１のように、現像装置の現像ローラ表面をシャッタ等で封止したものであっても発生する場合がある。すなわち、現像装置のトナー補給部に接続された、画像形成装置本体のトナー搬送部を通じて、現像装置内の現像剤が装置本体内に飛散する場合がある。

詳しくは、以下の通りである。
現像装置を高寿命化すること等を目的として、画像形成装置の多くは、現像装置内にトナーを供給するためのトナー搬送部を備えている。このような画像形成装置では、装置本体のトナー搬送部から、現像装置のトナー補給部にトナーが搬送される。現像装置のトナー補給部は、現像剤を収容する現像剤収容部と開口部を介して連通している。そして、トナー補給部に搬送されたトナーは、現像剤収容部内に補給される。

ここで、現像装置のトナー補給部と、装置本体のトナー搬送部とは、接離自在に構成されている。また、トナー補給部及びトナー搬送部は、それぞれ、装置本体から現像装置を着脱する動作に連動して開閉するシャッタが設置されている。そして、現像装置が装置本体に装着された場合には、トナー補給部及びトナー搬送部が接続されるとともに双方のシャッタが開放されて、トナー搬送部からトナー補給部へのトナー補給が可能になる。これに対して、現像装置が装置本体から離脱された場合には、トナー補給部及びトナー搬送部が離脱されるとともに双方のシャッタが閉鎖されて、トナー搬送部からのトナー飛散と、トナー補給部からの現像剤飛散とが抑止される。

このような構成の画像形成装置において、現像装置を画像形成装置本体に設置した状態で梱包して工場出荷した場合、現像装置のトナー補給部と装置本体のトナー搬送部とが接続されて、双方のシャッタが開放された状態になる。したがって、そのような状態で、工場出荷時における現像剤のプリセットをおこなった場合、輸送時の振動等によって、現像装置内の現像剤収容部に収容された現像剤が、開口部からトナー補給部を介して、トナー搬送部に逆流して飛散することになる。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、工場出荷時に現像剤をプリセットした現像装置を画像形成装置本体に同梱する場合であっても、現像装置外に現像剤が飛散することのない信頼性の高い現像装置、プロセスカートリッジ、装置ユニット、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱自在に設置される現像装置と、トナーが収容されたトナーボトルから前記現像装置に向けてトナーを搬送するためのトナー搬送部と、を備え、前記現像装置は、像担持体に対向するとともに、画像形成時に現像剤を担持して所定方向に回転する現像剤担持体と、工場出荷時に予め現像剤が収容された現像剤収容部と、前記現像剤担持体の回転軸方向を長手方向としたときの当該現像装置における前記長手方向の端部側において前記トナー搬送部が前記長手方向に挿脱可能に接続されるとともに、前記現像剤収容部に開口部を介して連通するトナー補給部と、前記画像形成装置本体での使用が開始されるまで前記開口部を封止する封止部材と、を備え、前記現像装置の前記トナー補給部は、前記長手方向に移動して前記開口部を開閉するシャッタと、前記開口部を閉鎖する方向に前記シャッタを付勢するスプリングと、を内設して、前記トナー補給部の前記シャッタは、前記トナー搬送部が前記トナー補給部に挿入される動作に連動して当該トナー搬送部に押動されて前記開口部を開放して、前記トナー搬送部が前記トナー補給部から抜脱される動作に連動して前記スプリングに付勢されて前記開口部を閉鎖して、前記現像装置の前記封止部材は、前記トナー補給部の端部であって前記トナー搬送部が挿脱される側に対して反対側から脱抜可能に構成されたものである。

また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１記載の発明において、前記現像装置は、前記現像剤担持体の一部が露呈するとともに、前記像担持体に対向する開口と、前記画像形成装置本体での使用が開始されるまで、前記開口から前記現像剤収容部内の現像剤が漏出しないように封止する第２の封止部材と、を備えたものである。

また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項２記載の発明において、前記第２の封止部材は、前記封止部材とともに１つの部品として構成されたものである。

また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の発明において、前記現像装置における前記トナー補給部に前記トナー搬送部が挿入されて前記シャッタが前記開口部を開放した状態であって前記封止部材が前記開口部を封止した状態で工場出荷されるものである。

また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記現像装置と前記像担持体とが１つのプロセスカートリッジとして構成されて、前記画像形成装置本体に着脱自在に設置されるものである。

また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項５記載の発明において、前記像担持体上を帯電する帯電部と、前記像担持体上を清掃するクリーニング部と、のうち少なくとも１つが、さらに１つのプロセスカートリッジとして構成されたものである。

また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、上記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記像担持体と、前記像担持体上を帯電する帯電部と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写材に転写する転写部と、前記像担持体上を清掃するクリーニング部と、のうち少なくとも１つが、前記現像装置と１つの装置ユニットとして構成されて、前記画像形成装置本体に着脱自在に設置されるものである。

本発明は、工場出荷時に現像剤をプリセットした現像装置を画像形成装置本体に同梱する場合であっても、現像剤収容部とトナー補給部とに連通する開口部に封止部材を設置しているので、現像装置外に現像剤が飛散することのない信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
図１に示すように、中間転写ユニット１５の中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。

図２を参照して、イエローに対応した作像部６Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム２１の周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示である。）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）がおこなわれて、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー画像が形成されることになる。

なお、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。したがって、以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみの説明をおこなうことにする。

作像部６Ｙを構成する、感光体ドラム１Ｙ、帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙは、それぞれ、画像形成装置本体１００に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
なお、本実施の形態では、作像部６Ｙを構成する、感光体ドラム１Ｙ、帯電部４Ｙ、現像部５Ｙ、クリーニング部２Ｙを、それぞれ、単独のユニットとしたが、これらを一体化して、装置本体１００に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることもできる。

図２を参照して、感光体ドラム１Ｙは、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４Ｙの位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（帯電工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（露光工程である。）。

その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、現像装置５Ｙとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される（現像工程である。）。
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、中間転写ベルト８及び第１転写バイアスローラ９Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程である。）。このとき、感光体ドラム１Ｙ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１Ｙ上に残存した未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１Ｙ上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部７から、画像情報に基いたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。

ここで、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ 、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ との間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ 、１Ｍ 、１Ｃ 、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。

その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト８上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。
その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外に排出された被転写Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１Ｙと、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙと、現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送スクリュ５５Ｙと、現像剤収容部５４Ｙに開口部を介して連通するトナー補給部５８Ｙと、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙと、等で構成される。現像ローラ５１Ｙは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
なお、現像装置５Ｙにおける、トナー補給部５８Ｙの構成については、後で詳しく説明する。

このように構成された現像装置５Ｙは、次のように動作する。
現像ローラ５１Ｙのスリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、スリーブの回転にともない現像ローラ５１Ｙ上を移動する。

ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤は、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナー搬送部４０Ｙのトナー搬送パイプ４３Ｙからトナー補給部５８Ｙを介して現像剤収容部５４Ｙ内に、トナーが補給される。

その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤とともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙを循環する（図２の紙面垂直方向の移動である。）。そして、現像剤中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５１Ｙ上に担持される。

現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤は、この位置で現像剤量が規制された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１Ｙ上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない現像剤収容部５３Ｙの上方に達して、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。

次に、図３〜図６にて、現像装置にトナーを供給するトナー搬送部の構成・動作について説明する。
先に図１で説明した画像形成装置本体１００の上方には、トナー搬送部のボトル収容器３１が配設されている。ボトル収容器３１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが、交換自在に収容されている。そして、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内に収容された各色のトナーは、それぞれ、後述するトナー搬送部によって、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの現像装置に適宜補給される。

図３は、トナーボトル３２Ｙを示す斜視図である。また、図４は、ボトル収容器３１にトナーボトル３２Ｋを載置する状態を示す斜視図である。
図３に示すように、トナーボトル３２Ｙは、ボトル本体３３Ｙと、その先端部に設けられた樹脂ケース３４Ｙとで、構成される。樹脂ケース３４Ｙには、その周面上に、把手３５Ｙやシャッタ３６Ｙが設けられている。また、ボトル本体３３Ｙには、樹脂ケース３４Ｙ側に、ボトル本体３３Ｙと一体で回転するギヤ３７Ｙが設けられている。

トナーボトル３２Ｙを装置本体１００に装着する場合は、まず、図１に示すスタック部３０を上方に開放して、ボトル収容器３１を露出させる。そして、図４を参照して、トナーボトル３２Ｙをボトル収容器３１上に載置した後に、把手３５Ｙを回転させる。これにより、把手３５Ｙと一体に構成された樹脂ケース３４Ｙが回転して、シャッタ３６Ｙが樹脂ケース３４Ｙの周方向に移動してトナー排出口（不図示である。）が開放される。これと同時に、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器３１とが連結し、ボトル収容部３１上におけるトナーボトル３２Ｙの位置が定まる。

これに対して、トナーボトル３２Ｙを装置本体１００から取り外す場合は、まず、トナーボトル３２Ｙの把手３５Ｙを逆方向に回転させる。これにより、樹脂ケース３４Ｙとボトル収容器３１との連結が解除されて、同時にシャッタ３６Ｙが移動してトナー排出口が閉鎖される。そして、そのまま把手３５Ｙを掴んだ状態で、トナーボトル３２Ｙを装置本体１００から取り出す。

次に、トナー搬送部の主部について説明する。
図５は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋがトナー搬送部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに連結された状態を前方から示す斜視図である。図６は、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋがトナー搬送部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに連結された状態を側方から示す斜視図である。

トナー搬送部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、装置本体１００内の中間転写ユニット１５の側方に固設されている。これにともない、トナー搬送部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋに接続される、トナーボトル３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋのトナー排出口側と、現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙと、についても、中間転写ユニット１５の側方に配設される。

４つのトナー搬送部４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋは、搬送されるトナー色が異なる以外はほぼ同一構造なので、イエロートナーを搬送するトナー搬送部４０Ｙについて説明する。
図５に示すように、トナー搬送部４０Ｙは、主として、駆動モータ４１Ｙと、駆動ギヤ４２Ｙと、トナー搬送パイプ４３Ｙと、で構成されている。トナー搬送パイプ４３Ｙは、その内部に搬送コイル（不図示である。）が内設されている。駆動ギヤ４２Ｙはトナーボトル３２Ｙのギヤ３７Ｙと噛合しており、駆動モータ４１Ｙを回転させることにより、トナーボトル３２Ｙのボトル本体３３Ｙが回転する。

ここで、トナーボトル３２Ｙの回転によるトナー排出は、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じておこなわれる。すなわち、図２に示す現像装置５Ｙの濃度検知センサ５６Ｙがトナー収容部５４Ｙにおけるトナー濃度の不足を検知すると、制御部５７Ｙからの信号により、駆動モータ４１Ｙが回転する。
また、図５を参照して、トナーボトル３２Ｙのボトル本体３３Ｙにおける内周面には、螺旋状の溝３８Ｙが形成されている。これにより、ボトル本体３３Ｙの回転にともない、ボトル本体３３Ｙの奥側から先端の樹脂ケース３４Ｙ側に、トナーが搬送される。そして、トナーボトル３２Ｙのトナー排出口から、ボトル外にトナーが排出される。なお、図４を参照して、ボトル収容器３１には、ボトル本体３３Ｙに当接するコロ６０が設置されていて、上述のトナーボトル３２Ｙの回転がスムーズにおこなわれる。

その後、トナーボトル３２Ｙから排出されたトナーは、トナー搬送部４０Ｙのトナー受け部（不図示である。）に落下する。トナー受け部は、トナー搬送パイプ４３Ｙに連通している。そして、駆動モータ４１Ｙを回転させることにより、ボトル本体３３Ｙが回転すると同時に、トナー搬送パイプ４３Ｙ内の搬送コイルが回転する。こうして、トナー受け部に落下したトナーは、トナー搬送パイプ４３Ｙ内を搬送されて、現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙに補給される。

次に、図７及び図８にて、現像装置とトナー搬送部との接続について説明する。
図７は、現像装置５Ｙをトナー搬送部４０Ｙのトナー搬送パイプ４３Ｙに接続する直前の状態を示す斜視図である。図８は、現像装置５Ｙがトナー搬送部４０Ｙのトナー搬送パイプ４３Ｙに接続された状態を示す断面図（図７のＺ−Ｚ断面である。）である。

図７を参照して、現像装置５Ｙの装置本体１００への着脱動作に連動して、現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙと装置本体１００のトナー搬送パイプ４３Ｙとの接離がおこなわれる。すなわち、現像装置５Ｙを図７の矢印方向に移動させて装置本体１００に装着すると、トナー補給部５８Ｙにトナー搬送パイプ４３Ｙが係合する。これに対し、現像装置５Ｙを図７の矢印方向とは逆方向に移動させて装置本体１００から離脱すると、トナー補給部５８Ｙとトナー搬送パイプ４３Ｙとの係合が解除される。

図７及び図８を参照して、現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙには、現像剤収容部５４Ｙと通ずる開口部７８Ｙを開閉するシャッタ７１Ｙや、シャッタ７１Ｙを付勢するスプリング７２Ｙ等が設けられている。さらに、トナー補給部５８Ｙと現像剤収容部５４Ｙとの接合部には、双方の気密性を高めるために、シール材７３Ｙが現像剤収容部５４Ｙ側に貼着されている。

一方、装置本体１００に固設されたトナー搬送部４０Ｙの、トナー搬送パイプ４３Ｙの先端には、トナー搬送パイプ４３Ｙの開口部７８Ｙを開閉するパイプシャッタ４４Ｙと、パイプシャッタ４４Ｙを付勢するスプリング４５Ｙと、が設置されている。

このような構成により、現像装置５Ｙのトナー補給部５８Ｙにトナー搬送パイプ４３Ｙが嵌合された状態で、トナー搬送部４０Ｙからトナー収容部５４Ｙへのトナー補給が可能になる。
詳しくは、図８を参照して、トナー補給部５８Ｙにトナー搬送パイプ４３Ｙが挿入されると、トナー搬送パイプ４３Ｙの先端がシャッタ７１Ｙに当接して、シャッタ７１Ｙが図８中の左方向に移動する。これにより、トナー補給部５８Ｙと現像剤収容部５４Ｙとが、開口部７８Ｙを介して連通する。

これと同時に、トナー搬送パイプ４３Ｙのパイプシャッタ４４Ｙがトナー補給部５８Ｙの内壁に設けられた突起に係合して、パイプシャッタ４４Ｙがその突起の位置で係止され、トナー搬送パイプ４３Ｙの開口部７８Ｙが開放される。これにより、トナー搬送パイプ４３Ｙとトナー補給部５８Ｙとが、開口部７８Ｙを介して連通する。こうして、トナー搬送部４０Ｙからトナー収容部５４Ｙへのトナー補給が可能になる。

これに対して、トナー補給部５８Ｙからトナー搬送パイプ４３Ｙが抜脱されると、トナー搬送パイプ４３Ｙの先端によるシャッタ７１Ｙの押圧が解除されて、スプリング７２Ｙの付勢力によってシャッタ７１Ｙが図８中の右方向に移動する。これにより、トナー補給部５８Ｙと現像剤収容部５４Ｙとの開口部７８Ｙが、シャッタ７１Ｙによって閉鎖される。こうして、現像収容部５４Ｙ内の現像剤が、開口部７８Ｙから現像装置５Ｙ外に漏出する不具合が抑止される。

これと同時に、トナー搬送パイプ４３Ｙのパイプシャッタ４４Ｙとトナー補給部５８Ｙの突起との係合が解除されて、スプリング４５Ｙの付勢力によってパイプシャッタ４４Ｙがトナー搬送パイプ４３Ｙの先端方向に移動する。これにより、トナー搬送パイプ４３Ｙの開口部７８Ｙが、パイプシャッタ４４Ｙによって閉鎖される。こうして、トナー搬送部４０Ｙ内のトナーが、トナー搬送パイプ４３Ｙの開口部７８Ｙから漏出する不具合が抑止される。

次に、図９及び図１０にて、本実施の形態の特徴である、封止部材７４Ｙについて説明する。
図９は、現像装置５Ｙの工場出荷時の状態を示す斜視図である。図１０は、現像装置５Ｙが装置本体１００に同梱されてトナー補給部５８Ｙとトナー搬送部とが接続された状態を示す断面図であって、先に説明した図８に相当する図である。

図９及び図１０を参照して、工場出荷時の現像装置５Ｙには、上述した現像剤が現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に予め収容されている（プリセットされている）。これにより、ユーザー先における開梱作業者の作業効率が向上する。

さらに、工場出荷時に、現像装置５Ｙは、画像形成装置本体１００に装着された状態で梱包される。これにより、工場出荷時の梱包形態が簡略化されるとともに、ユーザー先における開梱作業者の作業効率が向上する。
なお、現像装置５Ｙが装置本体１００に装着された状態で梱包されることで、上述のトナー補給部５８Ｙとトナー搬送パイプ４３Ｙとは接続された状態になる。すなわち、シャッタ７１Ｙ及びパイプシャッタ４４Ｙが開かれて、開口部７８Ｙが開放された状態になる。

ここで、図９及び図１０を参照するとともに図２の破線位置を参照して、工場出荷時の現像装置５Ｙには、上述した開口部７８Ｙを封止する封止部材としてのシート材７４Ｙが設置されている。

詳しくは、図１０を参照して、シート材７４Ｙは、トナー補給部５８Ｙと、現像剤収容部５４Ｙのシール材７３Ｙと、の間に挟装されている。さらに、図９を参照して、シート材７４Ｙの先端は、現像装置５Ｙ外に突出して、開梱作業者による脱抜作業が可能な位置まで延設されている。シート材７４Ｙの材料としては、ウレタン材料やマイラー材料等を用いることができる。シート材７４Ｙは、開口部７８Ｙに対応する位置の周囲に剥離性の高い接着材が塗布されている。これにより、シート材７４Ｙが現像装置５Ｙに貼着されたときのシール性と、シート材７４Ｙを現像装置５Ｙから抜脱するときの操作性と、が確保されることになる。

このように、シート材７４Ｙは、現像剤が現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙにプリセットされた現像装置５Ｙが装置本体１００に設置されてシャッタ７１Ｙ及びパイプシャッタ４４Ｙが開放されていても、開口部７８Ｙを確実に封止する。
これによって、画像形成装置が工場から出荷されて販売店やユーザー先等まで輸送される間に振動を受けた場合であっても、開口部７８Ｙからトナー搬送パイプ４３Ｙを逆流してトナー搬送部４０Ｙのトナー受け部から現像剤が飛散する不具合が抑止される。

なお、トナー補給部５８Ｙの開口部７８Ｙを封止するシート材７４Ｙは、出荷元からユーザー先に着荷されて、現像装置５Ｙの装置本体１００での使用が開始されるまで、現像装置５Ｙに設置されている。そして、装置本体１００にて現像装置５Ｙの使用を開始するときに、シート材７４Ｙは開梱作業者によって図９の矢印方向に抜脱される。こうして、現像装置５Ｙとトナー搬送部４０Ｙとが連通して、先に説明した現像装置５Ｙによる現像工程が可能になる。

ここで、図９を参照して、工場出荷時の現像装置５Ｙには、現像ローラ５１Ｙの一部が露呈するとともに感光体ドラム１Ｙに対向する開口から現像剤が漏出するのを抑止する第２の封止部材としてのシート材８０Ｙが、上述のシート材７４Ｙとは別に設けられている。

詳しくは、図２を参照して、第２のシート材８０Ｙは、現像剤収容部５３Ｙにおいて、現像剤が収容された空間を、現像ローラ５１Ｙやドクターブレード５２Ｙが設置された空間から隔絶するように配設される。さらに、図９を参照して、シート材８０Ｙの先端は、現像装置５Ｙ外に突出して、開梱作業者による脱抜作業が可能な位置まで延設されている。シート材８０Ｙの材料としては、ウレタン材料やマイラー材料等を用いることができる。シート材８０Ｙは、現像装置５Ｙのケースに対応する位置に剥離性の高い接着材が塗布されている。これにより、シート材８０Ｙが現像装置５Ｙに貼着されたときのシール性と、シート材８０Ｙを現像装置５Ｙから抜脱するときの操作性と、が確保されることになる。

このように、第２のシート材８０Ｙは、現像剤が現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙにプリセットされた現像装置５Ｙにおいて、現像ローラ５１Ｙ位置の開口を確実に封止する。
これによって、画像形成装置が工場から出荷されて販売店やユーザー先等まで輸送される間に振動を受けた場合であっても、現像ローラ５１Ｙ位置の開口から現像剤が飛散したり、飛散した現像剤によって感光体ドラム１Ｙを傷つけたりする不具合が抑止される。

なお、第２のシート材８０Ｙも、上述のシート材７４Ｙと同様に、出荷元からユーザー先に着荷されて、現像装置５Ｙの装置本体１００での使用が開始されるまで、現像装置５Ｙに設置されている。そして、装置本体１００にて現像装置５Ｙの使用を開始するときに、シート材８０Ｙは開梱作業者によって図９の矢印方向に抜脱される。こうして、現像剤収容部５３Ｙにおける現像ローラ５１Ｙへの現像剤供給が可能になって、先に説明した現像装置５Ｙによる現像工程が可能になる。

なお、前記実施の形態では、工場出荷時に現像装置５Ｙに設置される２つのシート材７４Ｙ、８０Ｙを別部材としたが、これらのシート材７４Ｙ、８０Ｙを一体化して１つのシート材とすることもできる。この場合、開梱時における開梱作業の工数は軽減されて、開梱作業者の作業効率が向上することになる。

以上説明したように、本実施の形態のように構成された画像形成装置においては、現像剤をプリセットした現像装置５Ｙを画像形成装置本体１００に装着した状態で工場出荷する場合であっても、現像剤収容部５４Ｙとトナー補給部５８Ｙとに連通する開口部７８Ｙにシート材７４Ｙを設置している。これにより、現像装置５Ｙ外に現像剤が飛散することのない信頼性の高い現像装置及び画像形成装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、現像装置５Ｙを、感光体ドラム１Ｙ等の作像部材とは別体の構成とした。これに対して、現像装置５Ｙを、感光体ドラム１等の作像部材と一体化したプロセスカートリッジ２０とすることもできる。さらには、現像装置５Ｙを、感光体ドラム１Ｙと、帯電部４Ｙと、転写部１５と、クリーニング部２Ｙと、のうち少なくとも１つと一体化して、装置ユニットを構成して、装置本体１に着脱可能に設置することもできる。
このような場合であって、現像剤をプリセットしたプロセスカートリッジ又は装置ユニットを画像形成装置本体１００に装着した状態で工場出荷するときであっても、現像装置５Ｙの開口部７８Ｙにシート材７４Ｙを設置することで、プロセスカートリッジ又は装置ユニットの外部に現像剤が飛散する不具合を抑止することができる。

なお、本発明が上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、実施の形態の中で示唆した以外にも、実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 図１の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 図１の画像形成装置に設置されるトナーボトルを示す斜視図である。 図３のトナーボトルがボトル収納器上に搭載された状態を示す斜視図である。 図３のトナーボトルがトナー搬送部に設置された状態を示す斜視図である。 図３のトナーボトルがトナー搬送部に設置された状態を示す別の斜視図である。 図１の画像形成装置において、現像装置をトナー搬送部に接続する状態を示す斜視図である。 図７の現像装置がトナー搬送部に接続された状態を示す断面図である。 図１の画像形成装置に設置される現像装置の工場出荷時の状態を示す斜視図である。 図９の現像装置が画像形成装置本体に同梱された状態を示す断面図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム（像担持体）、
２Ｙ クリーニング部、 ４Ｙ 帯電部、 ５Ｙ 現像装置、
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ 作像部、 ７ 露光部、 ８ 中間転写ベルト、
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ １次転写バイアスローラ、
１５ 中間転写ユニット、 １９ ２次転写ローラ、 ２０ 定着部、
２６ 給紙部、 ３１ ボトル収容器、
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ トナーボトル、
４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ トナー搬送部、 ４３Ｙ トナー搬送パイプ、
４４Ｙ パイプシャッタ、 ４５Ｙ スプリング、
５１Ｙ 現像ローラ（現像剤担持体）、
５３Ｙ、５４Ｙ 現像剤収容部、 ５５Ｙ 搬送スクリュ、
５８Ｙ トナー補給部、 ７１Ｙ シャッタ、 ７２Ｙ スプリング、
７３Ｙ シール材、 ７４Ｙ シート材（封止部材）、 ７８Ｙ 開口部、
８０Ｙ シート材（第２の封止部材）、
１００ 画像形成装置本体（装置本体）。

Claims (7)

1. 画像形成装置本体に着脱自在に設置される現像装置と、
   トナーが収容されたトナーボトルから前記現像装置に向けてトナーを搬送するためのトナー搬送部と、
   を備え、
   前記現像装置は、
   像担持体に対向するとともに、画像形成時に現像剤を担持して所定方向に回転する現像剤担持体と、
   工場出荷時に予め現像剤が収容された現像剤収容部と、
   前記現像剤担持体の回転軸方向を長手方向としたときの当該現像装置における前記長手方向の端部側において前記トナー搬送部が前記長手方向に挿脱可能に接続されるとともに、前記現像剤収容部に開口部を介して連通するトナー補給部と、
   前記画像形成装置本体での使用が開始されるまで前記開口部を封止する封止部材と、
   を備え、
   前記現像装置の前記トナー補給部は、前記長手方向に移動して前記開口部を開閉するシャッタと、前記開口部を閉鎖する方向に前記シャッタを付勢するスプリングと、を内設して、
   前記トナー補給部の前記シャッタは、前記トナー搬送部が前記トナー補給部に挿入される動作に連動して当該トナー搬送部に押動されて前記開口部を開放して、前記トナー搬送部が前記トナー補給部から抜脱される動作に連動して前記スプリングに付勢されて前記開口部を閉鎖して、
   前記現像装置の前記封止部材は、前記トナー補給部の端部であって前記トナー搬送部が挿脱される側に対して反対側から脱抜可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像装置は、
   前記現像剤担持体の一部が露呈するとともに、前記像担持体に対向する開口と、
   前記画像形成装置本体での使用が開始されるまで、前記開口から前記現像剤収容部内の現像剤が漏出しないように封止する第２の封止部材と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２の封止部材は、前記封止部材とともに１つの部品として構成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像装置における前記トナー補給部に前記トナー搬送部が挿入されて前記シャッタが前記開口部を開放した状態であって前記封止部材が前記開口部を封止した状態で工場出荷されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記現像装置と前記像担持体とが１つのプロセスカートリッジとして構成されて、前記画像形成装置本体に着脱自在に設置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記像担持体上を帯電する帯電部と、前記像担持体上を清掃するクリーニング部と、のうち少なくとも１つが、さらに１つのプロセスカートリッジとして構成されたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体と、前記像担持体上を帯電する帯電部と、前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写材に転写する転写部と、前記像担持体上を清掃するクリーニング部と、のうち少なくとも１つが、前記現像装置と１つの装置ユニットとして構成されて、前記画像形成装置本体に着脱自在に設置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

Images