JP4802845B2

JP4802845B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4802845B2
Application number: JP2006120813A
Authority: JP
Inventors: 秀明河合
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2026-04-25
Also published as: CN101063861A; EP1850192A2; EP1850192A3; US7657211B2; US20070248384A1; JP2007293035A; CN101063861B; EP1850192B1

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、装置本体に着脱自在に装着可能なトナー排出器を具備する画像形成装置に関する。

スキャナー、ファクシミリ、コピー機及びこれらの複合機等の画像形成装置においては、帯電させた感光体ドラムの表面に画像情報に応じて露光により潜像を形成し、形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を記録用紙に転写することにより画像形成を行う。

静電潜像を現像してトナー像を形成する際、現像器内で帯電させたトナーは、現像器の現像ローラから感光体ドラム表面へ移動する。従って、現像器内のトナーはトナー像の形成を行うごとに減少するため、トナーを定期的に現像器内へ供給する必要がある。そこで、現像器の上部には現像器内へトナーを定期的に供給するために、トナー排出器の一つであるトナー供給器ユニットが設けられている。

トナー供給器ユニットは、現像器の上部で着脱自在に装着可能であり、トナー供給器ユニットに設けられたトナー排出口と現像器に設けられたトナー受け口が重なり合うように、トナー供給器ユニットが現像器に装着される。さらに、トナー排出口及びトナー受け口にはそれぞれ開閉可能にスライドするシャッター機構が設けられている。トナー供給器ユニットが現像器へ装着される際、トナー供給ユニットの現像器への装着動作に従って、トナー受け口が開放した状態でトナー排出口が開放されるようにシャッターをスライドさせ、両方のシャッターがトナー排出口とトナー受け口をともに開放する位置に移動した場合に、トナーが現像器に排出される。これによりトナー排出口から排出されたトナーが現像器に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染することを防止している。

感光体ドラム表面に移動したトナーは、トナー像を形成する。形成されたトナー像は一部記録用紙に転写されずに感光体ドラム表面で廃トナーとして残留する。従って、感光体ドラム表面に残留した廃トナーを除去するために、トナー排出器の一つであるクリーニングデバイスを設けている。また、装置本体にはクリーニングデバイスから排出される廃トナーを受け入れる廃トナー受け部が設けられている。

クリーニングデバイスは、装置本体に対して着脱自在に装着可能であり、クリーニングデバイスに設けられたトナー排出口と装置本体の廃トナー受け部に設けられたトナー受け口が重なり合うように、クリーニングデバイスが装置本体に装着される。さらに、トナー排出口及びトナー受け口にはそれぞれ開閉可能にスライドするシャッター機構が設けられている。クリーニングデバイスが装置本体へ装着される際、クリーニングデバイスの装置本体への装着動作に従って、トナー受け口が開放した状態でトナー排出口が開放されるようにシャッターをスライドさせ、両方のシャッターがトナー排出口とトナー受け口をともに開放する位置に移動した場合に、廃トナーが装置本体の廃トナー受け部に排出される。これによりトナー排出口から排出された廃トナーが装置本体の廃トナー受け部に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染することを防止している。なお、特許文献１には、トナーカートリッジの排出口を閉鎖する方向に付勢されたスライド板と、現像装置の受入口を閉鎖する方向に付勢されたスライド板とを備えた画像形成装置が開示されている。
特開２０００−０２９３０９号公報

特許文献１の画像形成装置は、トナーカートリッジの排出口に付勢されたスライド板がトナーカトリッジの装置本体への装着方向と同一方向へ開閉する。しかし、画像形成装置の構造によっては、トナー排出口に設けられたシャッターの開閉方向がトナー排出器の現像器又は装置本体への装着方向と異なるようにしなければならない場合がある。図８に従来の画像形成装置に係るトナー供給ユニットが現像器に装着される場合に上方から見た際の概略図を示す。図８において、トナー排出口４１及びシャッター４２を具備するトナー供給ユニット４０は、トナー受け口５１を具備する現像器５０に対して平行にスライドさせながら装着される。シャッター４２はトナー供給ユニット４０の装着方向に対して右側に向けて開く。このようなシャッター機構を有する画像形成装置においては、トナー排出口４１に設けられたシャッター４２の開方向とトナー供給ユニット４０の装着方向が異なり、かつ現像排出口４１の形状が四角形であったことから、図８（ｂ）に示す如く、シャッター４２が開くことにより生じるトナー排出口４１の開口部分の一部分において、現像器５０のトナー受け口５１と重ならない部分４１Ａが生じ、トナー排出口４１から排出されたトナーが現像器５０のトナー受け口５１に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染するという問題点がある。

本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、トナー排出器の下部のトナー排出口に設けられたシャッターがトナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へトナー排出器のスライド移動に従って開く場合に、シャッターが開くに従って開口するトナー排出口の開口部分とトナー受け口の開口部分とが常に重なる位置となることで、トナー排出口から排出されたトナーが画像形成装置本体に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染することを防止可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

当該目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、装置本体に対してスライド移動させることにより脱着可能であり、トナー排出口が装置本体のトナー受け口と重なる位置で装置本体に装着し、下部にシャッターを有するトナー排出器を具備する画像形成装置において、前記シャッターが前記トナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へ前記トナー排出器のスライド移動に従って開く場合に、前記シャッターが開くに従って開口する前記トナー排出口の形状が前記シャッターの開く方向と同じ方向に直角に接続する二辺の端部が位置した三角形であることで、該トナー排出口の開口部分が前記トナー受け口の開口部分と常に重なることを特徴としている。

請求項２に記載の画像形成装置は、装置本体に対してスライド移動させることにより脱着可能であり、トナー排出口が装置本体のトナー受け口と重なる位置で装置本体に装着し、下部にシャッターを有するトナー排出器を具備する画像形成装置において、前記シャッターが前記トナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へ前記トナー排出部のスライド移動に従って開く場合に、前記シャッターが開くに従って開口する前記トナー排出口の形状が前記シャッターの開く方向と同じ方向に円弧が位置した該円弧を有する形状であることで、該トナー排出口の開口部分が前記トナー受け口の開口部分と常に重なることを特徴としている。

請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１又は２記載の画像形成装置の前記トナー受け口にシャッターを有し、装置本体に対して前記トナー排出器をスライド移動させるに従って前記トナー受け口のシャッターが開くことを特徴としている。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、トナー排出口のシャッターがトナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へトナー排出器のスライド移動に従って開く場合に、シャッターが開くに従って開口するトナー排出口の開口部分がトナー受け口の開口部分と常に重なることから、トナー排出口のシャッターがトナー排出器のスライド移動方向と異なる方向に開閉する場合であっても、トナー排出口がトナー受け口の開口部分から外れた位置で開口することがなく、トナー排出口から排出されたトナーが画像形成装置本体に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染することを防止可能な画像形成装置を提供することができる。又、本画像形成装置によれば、トナー排出口の形状がシャッターの開く方向と同じ方向に直角に接続する二辺の端部が位置した三角形であることで、トナー排出口のシャッターがトナー排出器のスライド移動方向と異なる方向に開閉する場合であっても、従来の四角形のトナー排出口ではトナー受け口の開口部分から外れていた開口部分が閉じているため、トナー排出口から排出されたトナーが画像形成装置本体に受け入れられずに、飛散して画像形成装置内を汚染することを防止可能な画像形成装置を提供することができる。また、従来の四角形のトナー排出口と比べ排出口の開口部分が小さいことから、トナー排出器本体の強度が増した画像形成装置を提供することができる。

請求項２に記載の画像形成装置によれば、請求項１記載の画像形成装置と比べてトナー排出口の形状がシャッターの開く方向と同じ方向に円弧が位置した該円弧を有する形状とされている点で相違するが、本構成であっても上記請求項１記載の画像形成装置と同様の効果を有する画像形成装置を提供することができる。

請求項３に記載の画像形成装置によれば、請求項１又は２記載の画像形成装置のトナー受け口にシャッターを有し、装置本体に対してトナー排出器をスライド移動させるに従ってトナー受け口のシャッターが開くことから、トナー排出器が装着された場合にのみトナー受け口が開口することとなり、外部からの画像形成装置本体への汚染物の混入が防止可能な画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００について図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置１００についての内部構成の概略縦断面図であり、図２は本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器３００近傍について拡大した概略縦断面図である。

画像形成装置１００は、帯電装置１によって均一に帯電した感光体ドラム２の表面に、ＬＥＤヘッド３から画像情報に基づいた光像を露光して静電潜像を形成し、現像ローラ４で静電潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像を形成する。トナー像は現像器３００の現像ローラ４から感光体ドラム２表面に移動したトナーにより形成する。一方、画像形成が開始されると、給紙トレイ５に載置された記録用紙がピックアップローラ７により取り出されて搬送路８へ送り出される。送り出された記録用紙は搬送路８に適宜配置された搬送ローラ９により搬送路８に沿って感光体ドラム２へと搬送される。感光体ドラム２へ搬送された記録用紙は転写ローラ１０によって感光体ドラム２に押圧されるが、転写ローラ１０に感光体ドラム２上のトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像が記録用紙へ転写される。トナー像が転写された記録用紙は、搬送路８に沿って下流へと搬送され、ヒータを内蔵する定着ローラ１１によって圧力と熱が印加されることにより、記録用紙上のトナーが記録用紙に定着する。トナーが定着した記録用紙は、排紙ローラ１２によって排紙トレー１３へ排出される。

画像形成装置１００は、装置本体２００、現像器３００、トナー排出器からなる。トナー排出器は、トナー供給ユニット１４及びクリーニングデバイス１５である。トナー供給ユニット１４は、図２に示す如く、現像器３００の上部に設置されている。トナー供給ユニット１４は、装置本体２００に固定的に装着されている現像器３００に対してスライド移動させることで着脱可能に装着され、トナー供給ユニット１４から現像器３００へ随時トナーが排出される。排出されたトナーは現像器３００内のスクリューやパドル（図示せず）によって、現像ローラ４へ移送される。クリーニングデバイス１５は、図２に示す如く、感光体ドラム２の上部に設置され、転写後に感光体ドラム２表面に残留する廃トナーを除去するクリーニングブレード１６を有する。クリーニングデバイス１５は、装置本体２００に対してスライド移動させることで着脱可能に装着され、クリーニングブレード１６が感光体ドラム２表面から除去した廃トナーを装置本体２００の廃トナー受け部１９へ排出する。

トナー供給ユニット１４は、図３に示す如く、トナー供給ユニット１４のトナー排出口２１と現像器３００のトナー受け口２２とが重なるように、現像器３００と接続する。トナー排出口２１はトナー供給ユニット１４の下側面に設けられ、トナー排出口２１の開閉を行うシャッター２３を有している。現像器３００はトナー受け口２２及びトナー受け口２２を開閉するシャッター（図示せず）を有し、トナー供給ユニット１４から排出されるトナーをトナー受け口２２から受け入れる。

クリーニングデバイス１５は、図４に示す如く、内部にスクリュー２０を有し、クリーニングデバイス１５のトナー排出口２４と廃トナー受け部１９のトナー受け口２５とが重なるように、装置本体２００と接続する。スクリュー２０は、クリーニングブレード１６が感光体ドラム２表面から除去した廃トナーを廃トナー受け部１９へ搬送する。トナー排出口２４はクリーニングデバイス１５の下側面に設けられ、トナー排出口２４の開閉を行うシャッター２６を有している。廃トナー受け部１９はトナー受け口２５及びトナー受け口２５を開閉するシャッター（図示せず）を有し、クリーニングデバイス１５から排出される廃トナーをトナー受け口２５から受け入れる。

本発明の画像形成装置１００に係るトナー排出器のシャッター機構について以下に説明する。
図５は、本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー排出器の一つであるトナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着される際のトナー供給ユニット１４及び現像器３００近傍の概略縦断面図を示し、図６は、本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着される際のトナー供給ユニット１４及び現像器３００近傍を上方から見た際の概略図を示す。

トナー供給ユニット１４は、下側面にトナー排出口２１及びシャッター２３を有する。トナー排出口２１は、図６に示す如く、三角形の形状をしている。シャッター２３は、図６に示す如く、四角形の形状を有するが、特に限定されるものではなく、トナー排出口２１を全て覆うことが可能な形状であればよい。またシャッター２３には下方に向かって突出する突出片２７が一体となって形成する。突出片２７は、図５に示す如く、後述する突出片２９と接触可能な高さでかつ現像器３００の壁面部と接触しない高さで突出する。また突出片２７は、図６に示す如く、突出片２９と接触する突出片２７の面がトナー供給ユニット１４の現像器３００への装着方向（矢印Ｇ）に対して所定の角度を有するように形成する。突出片２７の当該角度によりシャッター２３の開くタイミングが決まってくる。なお、シャッター２３にはコイルバネが接続されており、コイルバネの伸びる力によりシャッター２３は閉じる（図示せず）。

現像器３００は、トナー受け口２２、シャッター２８、上方に向かって突出する突出片２７を有する。トナー受け口２２は、図６に示す如く、四角形の形状を有する。シャッター２８は、図６に示す如く、四角形の形状を有するが、特に限定されるものではなく、トナー受け口２２を全て覆うことが可能な形状であればよい。またシャッター２８には上方に向かって突出する突出片３０が一体となって形成する。突出片３０は、図５に示す如く、トナー供給ユニット１４の装着方向前側の壁面と接触可能な高さで突出する。突出片３０の幅は特に限定されないが、トナー供給ユニット１４の装着方向前側の壁面と十分に接触可能な幅を有する。突出片２９は、図５に示す如く、突出片２７と接触可能な高さでかつシャッター２３と接触しない高さで突出する。突出片２９の形状は、特に限定されないが、図６に示す如く、円柱が好ましい。コイルバネ３１は、シャッター２８に接続され、コイルバネ３１の伸びる力によってシャッター２８を閉じる。

トナー供給ユニット１４を現像器３００へ装着する場合、トナー供給ユニット１４を図５及び図６に示す矢印Ｇの方向へスライド移動させる。トナー供給ユニット１４をスライド移動させると、現像器３００の壁面部がシャッター２８の突出片３０と接触する（図５（ｂ））。突出片３０がトナー供給ユニット１４に押されることによりシャッター２８が一体となって移動する。さらにトナー供給ユニット１４をスライド移動させると、シャッター２３の突出片２７が現像器３００の突出片２９と接触する（図５（ｃ））。突出片２７の突出片２９との接触面がトナー供給ユニット１４の現像器３００への装着方向に対して所定の角度を有して突出片２７と接触した状態でトナー供給ユニット１４を装着することから、シャッター２３は、図６（ｄ）に示す如く、トナー供給ユニット１４の装着方向を軸とする軸平面に対して右方向に開く。なお、シャッター２３はトナー供給ユニット１４上のレール（図示せず）に沿って開き、コイルバネ３１の伸びる力によって閉じる。トナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着される場合、シャッター２３が開くことに従って開口するトナー排出口２１の開口部２１Ａ（図６（ｄ）斜線部）は、常にトナー受け口２２の開口部と重なる状態となる。従って、トナー排出口２１から排出されたトナーが現像器３００に受け入れられずに、飛散して画像形成装置１００内を汚染することが防止できる。トナー供給ユニット１４は、トナー排出口２１のすべてがトナー受け口２２と重なる位置までスライド移動する（図４（ｅ））。

シャッター２８は、トナー供給ユニット１４のスライド移動に従って、突出片３０がトナー供給ユニット１４の装着方向に押されることで開き、トナー排出口２１の開口部分の全てがトナー受け口２２と重なる位置までトナー供給ユニット１４がスライド移動すると全開の状態になる（図５（ｅ））。つまり、トナー供給ユニット１４が装着された場合にのみトナー受け口２２が開口することとなる。

トナー供給ユニット１４を現像剤３００から脱離させる場合は、トナー供給ユニット１４を図５及び６に示す矢印Ｇと反対方向にスライド移動させる。トナー供給ユニット１４を矢印Ｇと反対方向にスライド移動させることにより、縮んでいたコイルバネが伸びることでシャッター２３、２６が閉じる。

図７は、本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４のトナー排出口２１の形状の概略図である。なお、図７に示す矢印Ｈはトナー排出口２１の開閉を行うシャッター２３の開方向を示している。トナー排出口２１の形状は、三角形又は円弧を有する形状である。例えば、図７に示す（ａ）乃至（ｄ）の形状が挙げられる。

トナー排出口２１ａ及び２１ｂは、三角形の形状を有している。また、トナー排出口２１ａは、直角に接続する二辺の端部がシャッター２３の開く方向と同じ左方向に位置するように開口し、トナー排出口２１ｂは、直角に接続する二辺の端部がシャッター２３の開く方向と同じ右方向に位置するように開口している。トナー排出口２１がトナー排出口２１ａ及び２１ｂのように開口していることで、トナー供給ユニット１４の装着方向と異なる方向へシャッター２３がトナー供給ユニット１４のスライド移動に従って開く場合であっても、シャッター２３が開くことで開口するトナー排出口２１の開口部２１Ａとトナー受け口２２とが常に重なる状態となる。従って、トナー排出口２１から排出されたトナーが現像器３００に受け入れられずに、飛散して画像形成装置１００内を汚染することが防止できる。また、従来、トナー排出口の開口部を四角形にしていたが、開口部を三角形にすることで従来の四角形のトナー排出口と比べ排出口の開口部分が小さいことから、トナー供給ユニット１４本体の強度が増した画像形成装置を提供することができる。

トナー排出口２１ｃ及び２１ｄは、円弧を有する形状を有している。また、トナー排出口２１ｃは、円弧がシャッター２３の開く方向と同じ左方向に位置するように開口し、トナー排出口２１ｄは、円弧がシャッター２３の開く方向と同じ右方向に位置するように開口している。トナー排出口２１がトナー排出口２１ｃ及び２１ｄのように開口していることで、トナー供給ユニット１４の装着方向と異なる方向へシャッター２３がトナー供給ユニット１４のスライド移動に従って開く場合であっても、シャッター２３が開くことで開口するトナー排出口２１の開口部２１Ａとトナー受け口２２とが常に重なる状態となる。従って、トナー排出口２１から排出されたトナーが現像器３００に受け入れられずに、飛散して画像形成装置１００内を汚染することが防止できる。また、従来、トナー排出口の開口部を四角形にしていたが、開口部を円弧を含む形状にすることで従来の四角形のトナー排出口と比べ排出口の開口部分が小さいことから、トナー供給ユニット１４本体の強度が増した画像形成装置を提供することができる。

上述した実施形態でのシャッター機構は、トナー供給ユニット１４と現像器３００に関するものについて説明したが、クリーニングデバイス１５と装置本体２００との間でのシャッター機構においても同様である。すなわち、クリーニングデバイス１５のトナー排出口２４は、トナー供給ユニット１４のトナー排出口２１と同様の形状を有し、クリーニングデバイス１５のシャッター２６は、トナー供給ユニット１４のシャッター２３と同様の形状を有し、同様の動作を行う。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００についての内部構成の概略縦断面図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器３００近傍について拡大した概略縦断面図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着された際のトナー供給ユニット１４及び現像器３００近傍の概略縦断面図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るクリーニングデバイス１５が装置本体２００へ装着された際のクリーニングデバイス１５及び装置本体２００近傍の概略縦断面図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着される際のトナー供給ユニット１４及び現像器３００近傍の概略縦断面図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４が現像器３００へ装着される際のトナー供給ユニット１４及び現像器３００近傍を上方から見た際の概略図である。本発明の実施形態の画像形成装置１００に係るトナー供給ユニット１４のトナー排出口２１の形状の概略図である。従来の画像形成装置に係るトナー供給ユニットが現像器に装着される場合に上方から見た際の概略図である。

符号の説明

１４トナー供給ユニット（トナー排出器）
１９クリーニングデバイス（トナー排出器）
２１、２４トナー排出口
２２、２５トナー受け口
２３、２６シャッター
１００画像形成装置
２００装置本体

Claims

装置本体に対してスライド移動させることにより脱着可能であり、トナー排出口が装置本体のトナー受け口と重なる位置で装置本体に装着し、下部にシャッターを有するトナー排出器を具備する画像形成装置において、
前記シャッターが前記トナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へ前記トナー排出器のスライド移動に従って開く場合に、前記シャッターが開くに従って開口する前記トナー排出口の形状が前記シャッターの開く方向と同じ方向に直角に接続する二辺の端部が位置した三角形であることで、該トナー排出口の開口部分が前記トナー受け口の開口部分と常に重なることを特徴とする画像形成装置。
装置本体に対してスライド移動させることにより脱着可能であり、トナー排出口が装置本体のトナー受け口と重なる位置で装置本体に装着し、下部にシャッターを有するトナー排出器を具備する画像形成装置において、
前記シャッターが前記トナー排出器のスライド移動方向と異なる方向へ前記トナー排出部のスライド移動に従って開く場合に、前記シャッターが開くに従って開口する前記トナー排出口の形状が前記シャッターの開く方向と同じ方向に円弧が位置した該円弧を有する形状であることで、該トナー排出口の開口部分が前記トナー受け口の開口部分と常に重なることを特徴とする画像形成装置。
前記トナー受け口にシャッターを有し、
装置本体に対して前記トナー排出器をスライド移動させるに従って前記トナー受け口のシャッターが開くことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。