JP5103975B2 - トナー補給装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー補給装置、特に、トナーカートリッジに収容されているトナーを現像ユニットに向けて補給するためのトナー補給装置に関する。

複写機やプリンタなどの電子写真法による画像形成装置にあっては、現像ユニットに消費量に見合ったトナーを補給するために、補給用トナーを収容したトナーカートリッジを備えている。トナーカートリッジは画像形成装置本体に着脱自在であって、取り外されているときにはカートリッジのトナー補給口を閉止し、装着されると該補給口を開放するシャッタを有している。このシャッタ開閉時にトナーが補給口から漏れ、ユーザーの手などを汚す不具合を有している。

そのため、従来では、シャッタをスライド式に構成し、できる限り、画像形成装置の本体側フレームなどと密着させて開閉動作を行うように構成していた。しかしながら、トナーカートリッジを取り出す際のシャッタ閉止時に、少量のトナーが本体側に漏れ残ることは避けられない。近年では、画像形成装置自体が長寿命化し、トナーカートリッジの交換回数が増えたので、一つのカートリッジ当たりで本体側に残る漏れトナーが少量であっても総体的には多くの量のトナーが本体側に残ってしまう。

また、近年では、低融点トナーの導入に伴って装置内の温度を従来よりも低下させる必要性が生じ、装置内のエアーフローの流速は速くなっている。それゆえ、本体側に残留した漏れトナーの飛散が顕著になり、装置内の汚染、画像への付着、トナーカートリッジの汚れなどを生じさせている。

特許文献１では、トナー補給口の側部に漏れトナーの回収スペースを設けることを提案しているが、高速化しているエアーフローによる漏れトナーの飛散防止にまでは対策が講じられていない。
特開平１０−１４２９１５号公報

そこで、本発明の目的は、装置本体側に残った漏れトナーの装置本体内への飛散を効果的に防止できるトナー補給装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置本体に着脱自在なトナーカートリッジであり、トナー補給口と該トナー補給口を開閉するためのシャッタとが設けられたトナーカートリッジに収容されているトナーを現像ユニットに向けて補給するためのトナー補給装置において、
画像形成装置本体に設けられ、前記トナー補給口から補給されるトナーを補給搬送路へとガイドする補給ガイド部材を備え、
前記補給ガイド部材は、
前記トナー補給口から補給されるトナーを受け入れるガイド穴と、
前記ガイド穴に対してトナーカートリッジの取外し方向側に位置し、トナー補給口から漏れたトナーを回収するためのトナー回収スペースと、
前記トナー回収スペースと前記ガイド穴とを仕切る壁状部材と、
前記トナーカートリッジの装着方向において前記トナー回収スペースに向かうに従って低くなるように傾斜し、トナー補給口から漏れたトナーをトナー回収スペースにガイドするガイド部と、
トナー回収スペースの周囲に発生するエアーフローを遮断するための壁部と、
を有すること、
を特徴とする。

本発明に係るトナー補給装置においては、トナーカートリッジのトナー補給口に対向する補給ガイド部材に、トナー回収スペースと、該スペースとガイド穴とを仕切る壁状部材と、漏れトナーを該回収スペースへガイドするガイド部とを設けるとともに、トナー回収スペースの周囲に発生するエアーフローを遮断する壁部を設けたため、トナー補給口から漏れたトナーはガイド部にガイドされて回収スペースに回収され、回収されたトナーは壁部によってエアーフローから保護され、トナーの装置本体内への飛散を防止することができる。

本発明に係るトナー補給装置において、前記ガイド部は、シャッタと係合し、トナーカートリッジが画像形成装置本体に装着される際にはシャッタがトナー補給口を開放するように動作させ、取り外される際にはシャッタがトナー補給口を閉止するように動作させるように構成してもよい。ガイド部がシャッタの開閉機構を兼ねることでトナー補給装置の小型化を実現できる。

また、前記ガイド部の下方にトナーの漏れを防止するシール部材を設けてもよい。ガイド部が上下動する場合であっても回収されたトナーの飛散をシール部材によって効果的に防止できる。

以下、本発明に係るトナー補給装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

（複写機の全体構成）
図１に本発明に係るトナー補給装置を備えた複写機の概略構成を示す。この複写機は、電子写真方式によってタンデム式でカラー画像を形成するもので、概略、複写機本体１と、画像読取りユニット２とで構成されている。

画像読取りユニット２は、周知のもので、図示しない原稿台ガラス上に載置された原稿の画像、あるいは、図示しない原稿搬送機構で搬送される原稿の画像を光学的に読み取り、ＲＧＢの三原色に分解して電気信号に変換する。この電気信号は制御部３に転送されて各種のデータ処理を受けるとともに、ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の各再現色に変換される。また、制御部３にはパソコンなどから画像データが転送される。

複写機本体１は、感光体ドラム３１、レーザ走査光学ユニット３２、現像ユニット３３、図示しない帯電器、残留トナーや残留電荷のクリーニング器などを含むイメージングユニット３０（３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ）が中間転写ベルト１０の直下に並置されている。各イメージングユニット３０においては、レーザ走査光学ユニット３２が制御部３から画像データの転送を受け、感光体ドラム３１上に潜像を形成し、現像ユニット３３によって各色のトナー画像を形成する。このような画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。

中間転写ベルト１０は、各種ローラに無端状に張り渡され、矢印Ａ方向に回転駆動される。また、複写機本体１の下段には、複数枚の用紙を積層して収容する給紙カセット２０が設置されている。用紙はこの給紙カセット２０から給紙ローラ２１と捌きローラ２２によって１枚ずつ上方に給紙され、タイミングローラ２３にて２次転写部１８に搬送される。

各感光体ドラム３１上に形成されたトナー画像は中間転写ベルト１０上に順次１次転写されて合成され、この合成画像は２次転写部１８にて転写ローラ１９から付与される電界にて用紙上に２次転写される。その後、用紙は定着ユニット２５に搬送されてトナーの加熱・定着を施され、排出ローラ２６から複写機本体１の上面である排紙部４に排出される。

以上の構成からなる複写機本体１において、補給用トナーを収容したトナーカートリッジ５０は各イメージングユニット３０に対応して複写機本体１の上段部に着脱自在に並置されている。各トナーカートリッジ５０に充填されている補給用トナーは、トナー補給信号に基づいて、各補給口５０ａから下方に排出され、各現像ユニット３３に搬送される。

（トナーカートリッジ）
次に、トナーカートリッジについて説明する。このトナーカートリッジ５０は、複写機本体１の正面から背面側に延在する長尺の筒状体をなすカートリッジ本体５１（図２参照）を備えている。カートリッジ本体５１は、収容されているトナーをトナー補給信号に基づいて撹拌しつつ矢印Ｂ方向（図４参照）に搬送し、補給口５０ａから下方に排出する。

トナーカートリッジ５０には、図２、図４などに示すように、補給口５０ａを開閉するためのシャッタ５３が、トナーカートリッジ５０の複写機本体１への着脱方向（矢印Ｃ，Ｃ’方向）へ移動自在に取り付けられている。また、複写機本体１には補給口５０ａから補給されるトナーを補給搬送路（図１に点線で示す水平搬送路）へとガイドするとともに、シャッタ５３を開閉動作させ、かつ、漏れトナーを回収するための補給ガイド部材６０が設置されている。

補給ガイド部材６０は、図２及び図３に示すように、樹脂にて一体的に成形されたもので、複写機本体１内のフレーム上に固定されており、トナーガイド穴６１と側壁部６２，６３と上下方向に可撓性を有するガイド部６４とで構成され、側壁部６２，６３がガイド部６４を囲む領域が漏れトナーの回収スペース６５とされている。ガイド部６４は以下に説明するようにシャッタ５３の開閉機構を兼用している。

また、ガイド部６４の下方には、トナーの漏れを防止するために、樹脂フィルム６６ａと弾性材（スポンジ）６６ｂからなるシール部材６６が設けられている。さらに、ガイド穴６１の下部にはトナーの飛散を防止する弾性材（スポンジ）６７が配置されている（図４など参照）。

シャッタ５３は、図４に示すように、トナーカートリッジ５０が複写機本体から取り外されているときに補給口５０ａを閉止し、図６に示すように、トナーカートリッジ５０が複写機本体に装着されると補給口５０ａを開放する。トナーカートリッジ５０が矢印Ｃ方向に複写機本体に挿入されると、ガイド部６４の先端爪部６４ａがシャッタ５３の先端に当接し、ガイド部６４は下方に撓んでシャッタ５３の下方に潜り込み、先端爪部６４ａがシャッタ５３の後部に係合する（図５参照）。同時に、操作部６８がシャッタ５３の先端に当接する。さらに、トナーカートリッジ５０を矢印Ｃ方向に押し込むと、シャッタ５３は操作部６８に押されて矢印Ｃ’方向にスライドし、補給口５０ａを開放する（図６参照）。この状態でトナーの補給が可能となる。

一方、トナーが消費されてトナーカートリッジ５０を交換する際、トナーカートリッジ５０を矢印Ｃ’方向に抜き出すと、シャッタ５３はガイド部６４の爪部６４ａによって規制されるので矢印Ｃ方向にスライドし、補給口５０ａを閉止する。さらに、トナーカートリッジ５０を抜き出すと、ガイド部６４は下方に撓んで爪部６４ａのシャッタ５３に対する係合が解除される。図４はトナーカートリッジ５０を複写機本体から引き抜いた状態でもある。

このとき、補給口５０ａからはシャッタ５３の閉止動作（矢印Ｃ方向へのスライド）に伴って若干のトナーが漏れ、この漏れトナーはガイド部６４上に堆積する。図４にこの堆積トナーを符号Ｔで示す。堆積した漏れトナーＴは、トナーカートリッジ５０の交換時の衝撃などでガイド部６４にガイドされて回収スペース６５に落ち込むことになる。ここで、回収スペース６５は、ガイド部６４の底部と、側壁部６２，６３とシール部材６６（樹脂フィルム６６ａと弾性材６６ｂ）にて囲われた領域とで構成されている。

また、複写機本体内には機内冷却のためにエアーフローが形成され、このエアーフローはトナーカートリッジ５０の周辺では、図２、図３に矢印Ｅで示す方向に流れている。補給ガイド部材６０にあっては、エアーフローＥに対向する位置に側壁部６２が形成されているため、側壁部６２がエアーフローＥを遮ることになり、回収された漏れトナーが複写機本体の内部に飛散することが防止される。なお、エアーフローが矢印Ｅとは逆方向に流れる場合は、側壁部６３がエアーフローを遮ることになる。

なお、本実施例において、補給ガイド部材６０は、ガイド部６４の下方に樹脂フィルム６６ａを設けて回収スペース６５をシールするように構成している。しかし、補給ガイド部材６０を複写機本体のフレーム（図示せず）上に密着させて設置するのであれば、樹脂フィルム６６ａは必ずしも必要ではない。

（他の実施例）
なお、本発明に係るトナー補給装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、トナーカートリッジ５０の構造の細部、特に、トナーを搬送／撹拌する部材の構成、形状などは任意である。また、補給ガイド部材６０の構造の細部なども任意である。

本発明に係るトナー補給装置を搭載した複写機を示す概略構成図である。 トナーカートリッジ及び補給ガイド部材を示す斜視図である。 補給ガイド部材を正面側から示す斜視図である。 トナーカートリッジが補給ガイド部材から離れている状態を示す断面図である。 トナーカートリッジを補給ガイド部材に中程まで係合させた状態を示す断面図である。 トナーカートリッジを補給ガイド部材に完全に係合させた状態を示す断面図である。

符号の説明

１…複写機本体
３３…現像ユニット
５０…トナーカートリッジ
５０ａ…トナー補給口
５３…シャッタ
６０…補給ガイド部材
６１…ガイド穴
６２，６３…側壁部
６４…ガイド部
６５…トナー回収スペース
６６…シール部材

Claims (3)

1. 画像形成装置本体に着脱自在なトナーカートリッジであり、トナー補給口と該トナー補給口を開閉するためのシャッタとが設けられたトナーカートリッジに収容されているトナーを現像ユニットに向けて補給するためのトナー補給装置において、
   画像形成装置本体に設けられ、前記トナー補給口から補給されるトナーを補給搬送路へとガイドする補給ガイド部材を備え、
   前記補給ガイド部材は、
   前記トナー補給口から補給されるトナーを受け入れるガイド穴と、
   前記ガイド穴に対してトナーカートリッジの取外し方向側に位置し、トナー補給口から漏れたトナーを回収するためのトナー回収スペースと、
   前記トナー回収スペースと前記ガイド穴とを仕切る壁状部材と、
   前記トナーカートリッジの装着方向において前記トナー回収スペースに向かうに従って低くなるように傾斜し、トナー補給口から漏れたトナーをトナー回収スペースにガイドするガイド部と、
   トナー回収スペースの周囲に発生するエアーフローを遮断するための壁部と、
   を有すること、
   を特徴とするトナー補給装置。
2. 前記ガイド部は、前記シャッタと係合し、前記トナーカートリッジが画像形成装置本体に装着される際にはシャッタがトナー補給口を開放するように動作させ、取り外される際にはシャッタがトナー補給口を閉止するように動作させることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記ガイド部の下方にトナーの漏れを防止するシール部材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置。

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