JP5585775B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナーカートリッジと現像ユニットとが、装置本体に対して装脱着可能に構成された画像形成装置に関する。本発明に係る画像形成装置は、コピー機、ファクシミリ機、或いはコピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機等に適用できる。 The present invention relates to an image forming apparatus in which a toner cartridge and a developing unit are configured to be detachable from an apparatus main body. The image forming apparatus according to the present invention can be applied to a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine having a copying function and a facsimile function.
この種の画像形成装置では、装置本体に装脱着可能に構成されたトナーカートリッジを交換することで、トナーカートリッジから現像ユニットへのトナー補給が行われている。かかる形態の画像形成装置では、トナーカートリッジのトナー出口と、現像ユニットのトナー受入口とが上下に正対したときに、トナー補給がなされるようになっている。また、トナー補給時のトナーの飛散を防止するため、トナー出口およびトナー受入口を開閉するためのシャッタ機構を設けることも公知である。 In this type of image forming apparatus, toner is replenished from the toner cartridge to the developing unit by exchanging a toner cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body. In such an image forming apparatus, the toner is replenished when the toner outlet of the toner cartridge and the toner receiving inlet of the developing unit face each other vertically. It is also known to provide a shutter mechanism for opening and closing the toner outlet and the toner receiving port in order to prevent the toner from scattering when the toner is replenished.
例えば、特許文献1には、トナー出口を開閉操作する出口シャッタと、トナー受入口を開閉操作する受入口シャッタとが互いに係合することで、トナーカートリッジの装脱着に連動して、両シャッタが開閉する構成が開示されている。但し、この特許文献1の画像形成装置では、現像ユニットと一体的に、又は現像ユニットが予め装置本体に装着されていることを前提に、トナーカートリッジを装置本体に取り付けることができる。つまり、現像ユニットの装着前に、トナーカートリッジのみを装置本体に装着することは不可能である。また、現像ユニットを装置本体から取り外す際には、予めトナーカートリッジを装置本体から取り外しておく必要がある。 For example, Patent Document 1 discloses that an outlet shutter that opens and closes a toner outlet and an inlet shutter that opens and closes a toner inlet are engaged with each other, so that both shutters are interlocked with loading and unloading of a toner cartridge. A configuration for opening and closing is disclosed. However, in the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1, the toner cartridge can be attached to the apparatus main body either on an integral basis with the developing unit or on the assumption that the developing unit is previously attached to the apparatus main body. That is, it is impossible to attach only the toner cartridge to the apparatus main body before attaching the developing unit. Further, when removing the developing unit from the apparatus main body, it is necessary to remove the toner cartridge from the apparatus main body in advance.
特許文献2には、トナーカートリッジの装置本体からの装脱着に連動して、現像ユニットの受入口シャッタが開閉される構成が開示されている。但し、この特許文献2においても、現像ユニットの装着前に、トナーカートリッジのみを装置本体に装着することは不可能である。また、現像ユニットを装置本体から取り外す際には、予めトナーカートリッジを装置本体から取り外しておく必要がある。
上述のように、これら特許文献に記載の画像形成装置では、トナーカートリッジと現像ユニットの装脱着の手順を使用者に強制する。つまり、トナーカートリッジにトナーが残存しており、交換の必要がないにもかかわらず、現像ユニットが寿命に至ると、先にトナーカートリッジを装置本体から取り外してから現像ユニットを交換する必要がある。しかし、トナーカートリッジ内のトナーが尽きるタイミングと、現像ユニットの寿命が尽きるタイミングとが一致することは極めて稀である。このため、トナー切れのときはトナーカートリッジのみを交換できる構成を採った方が経済的であり、実用性に優れる。つまり、トナーカートリッジと現像ユニットとが、独立別個に装脱着できるようにした方が、実用性に優れる。 As described above, in the image forming apparatuses described in these patent documents, the user is forced to install and remove the toner cartridge and the developing unit. That is, when the developing unit reaches the end of its life even though the toner remains in the toner cartridge and does not need to be replaced, it is necessary to first remove the toner cartridge from the apparatus main body and then replace the developing unit. However, it is extremely rare that the timing when the toner in the toner cartridge runs out coincides with the timing when the life of the developing unit runs out. For this reason, it is more economical and more practical to adopt a configuration in which only the toner cartridge can be replaced when the toner runs out. That is, it is more practical if the toner cartridge and the developing unit can be attached and detached independently.
また、トナーカートリッジと現像ユニットとを独立別個に装脱着できるようにした場合には、トナーカートリッジからのトナー漏れという新たな問題が生じる。具体的には、現像ユニットが装置本体に装着されていない状態で、トナーカートリッジを装置本体に装着した場合には、出口シャッタを閉じておかなければトナー出口からトナーが脱落して、装置本体内を汚染するおそれがある。加えて、トナーカートリッジと現像ユニットとを独立別個に装脱着できるようにした場合には、トナーカートリッジの装着後に、現像ユニットが装着されたとき、受入口シャッタに連動して出口シャッタが開いて、トナー補給がなされるように構成しておく必要がある。 Further, when the toner cartridge and the developing unit can be mounted and detached independently, a new problem of toner leakage from the toner cartridge occurs. Specifically, when the toner cartridge is installed in the apparatus main body when the developing unit is not installed in the apparatus main body, the toner is dropped from the toner outlet unless the outlet shutter is closed, May contaminate. In addition, when the toner cartridge and the developing unit can be attached and detached independently, when the developing unit is attached after the toner cartridge is attached, the outlet shutter opens in conjunction with the receiving shutter, It is necessary to configure so that toner is replenished.
本発明の目的は、トナーカートリッジと現像ユニットとが独立別個に装置本体に装脱着可能に構成された画像形成装置において、トナー漏れ無く、トナーカートリッジから現像ユニットへのトナー補給を確実に実行できる画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is an image forming apparatus in which a toner cartridge and a developing unit can be separately attached to and detached from the apparatus main body, and an image that can reliably perform toner replenishment from the toner cartridge to the developing unit without toner leakage. It is to provide a forming apparatus.
本発明は、トナーが収納されたカートリッジユニット20を装着するためのカートリッジユニット装着部21が装置本体4に設けられ、カートリッジユニット装着部21の下方に現像ユニット18を装着するための現像ユニット装着部22が設けられている画像形成装置を対象とする。この画像形成装置においては、両ユニット18・20が互いに独立して、装着部21・22に装脱着可能に構成されている。両ユニット18・20を装着部21・22に装着した状態において、カートリッジユニット20のトナー出口30と現像ユニット18のトナー受入口60とが上下に正対して、該カートリッジユニット20から該現像ユニット18へのトナーの補給が可能となるように構成されている。
In the present invention, a cartridge
画像形成装置は、トナー出口30を閉じる閉位置と、トナー出口30を開ける開位置との間で変位可能に構成された出口シャッタ31と、トナー受入口60を閉じる閉位置と、トナー受入口60を開ける開位置との間で変位可能に構成された受入口シャッタ61を備える。カートリッジユニット20および現像ユニット18のいずれか一方のみが、装着部21・22に装着されたときには、出口シャッタ31および受入口シャッタ61は閉位置に位置している。カートリッジユニット20および現像ユニット18の双方が装着部21・22に装着されたときに、出口シャッタ31および受入口シャッタ61が開位置に位置する。そして、カートリッジユニット20から現像ユニット18に向けたトナー補給が可能となるように構成されていることを特徴とする。
The image forming apparatus includes an
画像形成装置は、カートリッジユニット20に設けられて、出口シャッタ31を閉位置に向かって付勢する第1の付勢手段35と、現像ユニット18に設けられて、受入口シャッタ61を閉位置に向かって付勢する第2の付勢手段65とを備える。また、装置本体4に設けられて、第1および第2の付勢手段35・65の付勢力に抗して、出口シャッタ31および受入口シャッタ61を開位置に向かって移動させるシャッタ開閉アーム80を備える。カートリッジユニット20および現像ユニット18のいずれか一方のみが、装着部21・22に装着されたときには、シャッタ開閉アーム80は、付勢手段35・65の付勢力に押し負けて、両シャッタ31・61を開位置に移動させることができない。そして、カートリッジユニット20および現像ユニット18の双方が前記装着部21・22に装着されたときに、シャッタ開閉アーム80は、両付勢手段35・65の付勢力に押し勝って、両シャッタ31・61を開位置に移動させるように構成されている。
The image forming apparatus is provided in the
シャッタ開閉アーム80は、装置本体4に設けられた水平軸81まわりに回転自在に装着された揺動片82を備える。また、シャッタ開閉アーム80は、揺動片82の上端部からカートリッジユニット装着部21に向かって伸びて、前記出口シャッタ31を閉位置から開位置に向かって移動操作する第1の操作片83を備える。またシャッタ開閉アーム80は、揺動片82の下端部から現像ユニット装着部22に向かって伸びて、受入口シャッタ61を閉位置から開位置に向かって移動操作する第2の操作片84を備える。シャッタ開閉アーム80は、第1および第2の操作片83・84が水平方向に指向する作用姿勢と、第1および第2の操作片83・84が斜め上方、或いは斜め下方に指向する非作用姿勢との間で、水平軸81まわりに変位可能に構成されている。両ユニット18・20のいずれか一方のみが、前記装着部21・22に装着されたときには、一方の操作片83・84のみがシャッタ31・61で押されてシャッタ開閉アーム80は非作用姿勢となる。この状態では、第1又は第2の付勢手段35・65の付勢力に押し負けて、出口シャッタ31又は受入口シャッタ61を開位置に移動させることができない。そして、両ユニット18・20の双方が装着部21・22に装着されたときに、両操作片83・84がシャッタ31・61で押されてシャッタ開閉アーム80は作用姿勢となり、第1および第2の付勢手段35・65の付勢力に押し勝って、出口シャッタ31および受入口シャッタ61を開位置に移動させるように構成されている。
The shutter opening /
カートリッジユニット20の筐体25には、上下方向に長く形成されて、第1の操作片83を受け入れる第1の操作スリット40が設けられている。第1の操作スリット40からカートリッジユニット20内に差し込まれた第1の操作片83により、出口シャッタ31を閉位置から開位置に移動させるように構成されている。
The
現像ユニット18の筐体50には、上下方向に長く形成されて、第2の操作片84を受け入れる第2の操作スリット41が設けられている。第2の操作スリット41から現像ユニット18内に差し込まれた第2の操作片84により、受入口シャッタ61を閉位置から開位置に移動させるように構成されている。
The
第1の付勢手段35の付勢力が、第2の付勢手段65の付勢力よりも大きく設定されている。
The urging force of the
トナー受入口60の装着方向における長さ寸法が、トナー出口30の装着方向における長さ寸法よりも大きく設定されている。そして両ユニット18・20の装着部21・22への装着に伴って、出口シャッタ31の開位置へのスライド移動が開始されるとき、および両ユニット18・20の装着部21・22からの取り外しに伴って、出口シャッタ31の閉位置へのスライド移動が完了されたとき、トナー出口30がトナー受入口60の上方に位置するように構成されている。
The length dimension in the mounting direction of the
トナー出口30が、下方に行くに従って開口寸法が大きくなる、下広がり状に形成されている。
The
出口シャッタおよび受入口シャッタのそれぞれにはシャッタ通孔が設けられている。出口シャッタに設けられたシャッタ通孔、トナー出口、トナー受入口、受入口シャッタに設けられたシャッタ通孔の順に、開口寸法が大きくなるように構成されている。 Each of the outlet shutter and the receiving shutter is provided with a shutter through hole. The size of the opening is increased in the order of the shutter through hole provided in the exit shutter, the toner outlet, the toner receiving port, and the shutter through hole provided in the receiving shutter.
本発明においては、両ユニット20・18を装置本体4に対して互いに独立して装脱着可能に構成したので、カートリッジユニット20のみの交換、或いは現像ユニット18のみの交換が可能となり、実用性に優れた画像形成装置を提供できる。また、カートリッジユニット20と現像ユニット18のいずれか一方のみが装置本体4に装着された状態では、装着されたトナーカートリッジ20或いは現像ユニット18のシャッタ31・61は閉じている。従って、例えば、現像ユニット18が未装着の状態において、カートリッジユニット20が装着された場合でも、カートリッジユニット20のトナー出口30からトナーが脱落することは無く、トナー漏れを抑えて、装置本体4内のトナー汚染を防ぐことができる。
In the present invention, both the
本発明に係る画像形成装置は、各シャッタ31・61を閉位置に向かって付勢する第1・第2の付勢手段35・65と、これら付勢手段35・65の付勢力に抗して、両シャッタ31・61を開位置に向かって移動させるシャッタ開閉アーム80とを備える。また、両ユニット18・20のいずれか一方のみが装着されたときには、シャッタ開閉アーム80は、付勢手段35・65の付勢力に押し負けて、両シャッタ31・61を開位置に移動させることができない。加えて、両ユニット18・20の双方が装着されたときには、両付勢手段35・65の付勢力に押し勝って、両シャッタ31・61を開位置に移動させるように構成する。これによれば、いずれか一方のユニット18・20が装着された際のカートリッジユニット20からのトナー漏れを、簡単な構成で以って確実に防ぐことができる。センサおよび駆動機構を使ってシャッタの開閉動作を制御する形態に比べて、画像形成装置の製造コストの上昇を抑えることができる点でも優れている。シャッタ開閉アーム80の形態としては、水平軸81まわりに回転自在に装着された揺動片82と、該揺動片82の上下部に設けられた第1および第2の操作片83・84とを備える形態とすることが好ましい。
The image forming apparatus according to the present invention resists the urging forces of the first and second urging means 35 and 65 for urging the
カートリッジユニット20の筐体25に上下方向に長く形成された第1の操作スリット40を介して、シャッタ開閉アーム80が出口シャッタ31を開位置に移動させる構成を採ることができる。これによれば、カートリッジユニット20の運搬時或いは装脱着時に、誤って出口シャッタ31が開操作されることを防ぐことができる。従って、悪戯やトナー漏れの発生などを確実に防ぐことができる。当該作用効果は、特に操作スリットの幅を、手指の幅よりも小さくすることで有効に発揮される。現像ユニット18の筐体50に上下方向に長く形成された第2の操作スリット41を設けたのも同様の理由に拠る。
A configuration in which the shutter opening /
第1の付勢手段35の付勢力が、第2の付勢手段65の付勢力よりも大きく設定されている形態を採ることが好ましい。これによれば、両ユニット18・20の装着時においては、両ユニット18・20の装着順序に関わらず、常に受入口シャッタ61が開操作されたのちに、出口シャッタ31を開操作させることができる。また、両ユニット18・20の脱着時においては、両ユニット18・20の取り外し順序に関わらず、常に出口シャッタ31が閉操作されたのちに、受入口シャッタ61を閉操作させることができる。従って、装脱着時において、受入口シャッタ61上に、トナー出口30から吐出されたトナーが残ることは無く、装置本体4内へのトナー漏れを効果的に防ぐことができる。
It is preferable that the urging force of the
両ユニット18・20の装着部21・22への装着に伴って、出口シャッタ31の開位置へのスライド移動が開始されるとき、および両ユニット18・20の装着部21・22からの取り外しに伴って、出口シャッタ31の閉位置へのスライド移動が完了されたとき、トナー出口30がトナー受入口60の上方に位置するように構成する。これによれば、トナー出口30から落下したトナーが、現像ユニット18の筐体50の上面、或いは受入口シャッタ61の上面に付着することは無く、装置本体4内が漏れ出たトナーにより汚染されることを確実に防ぐことができる。
When the slide movement to the open position of the
トナー出口30が、下方に行くに従って開口寸法が大きくなる、下広がり状に形成されていると、トナー出口30の内周面へのトナーの付着を抑えることができる。従って、装置本体4内のトナー汚染を効果的に防止することができる。
When the
シャッタ通孔34、トナー出口30、トナー受入口60、シャッタ通孔64の順に、開口寸法が大きくなるように設定する。これによれば、補給されるトナーがシャッタ31・61、或いはハウジング25・50上に積もることを抑えることができるので、装置本体4内のトナー飛散を防ぐことができる。
In order of the shutter through
図1から図10に、本発明に係る画像形成装置をコピー機能とファクシミリ機能を備えた複合機に適用した実施形態を示す。なお、本実施形態における前後方向、左右方向、上下方向は、図1から図6の矢印と、その近傍に付した前後、左右、上下等の表記に従う。 1 to 10 show an embodiment in which an image forming apparatus according to the present invention is applied to a multifunction machine having a copy function and a facsimile function. In the present embodiment, the front-rear direction, the left-right direction, and the up-down direction follow the arrows in FIGS.
図2に示すように、複合機1は、画像形成部2と定着部3が内蔵された装置本体4と、原稿を読み取る画像読取部5と、堆積状の記録用紙100が収容される給紙カセット6などを備える。画像読取部5の上面には、各種操作ボタン等を有する操作パネル7、原稿台パネル8および自動原稿搬送装置(ADF:Auto Document Feeder)9等が設けられている。
As shown in FIG. 2, the multi-function device 1 includes an apparatus
装置本体4の内部には、給紙カセット6から画像形成部2および定着部3を経て排紙空間11に至る用紙搬送経路12が設けられている。用紙搬送経路12には、多数個の搬送ローラ13が設けられており、これら搬送ローラ13の回転駆動力を受けて、定着部3等を経た記録用紙100は搬送され、排紙空間11に排出される。
Inside the apparatus
画像形成部2は、記録紙100に接触してトナーを転写する感光体ドラム(以下、単にドラムと記す。)15を有する。このドラム15の周囲には、ドラム15の表面を帯電させるコロナ帯電式の帯電器16、ドラム15の表面を露光して静電潜像を形成するLEDヘッド17などが配設されている。また、ドラム15の周囲には、該ドラム15にトナーを供給する現像ユニット18、ドラム15に形成されたトナー画像を記録紙100に転写させるための転写ローラ19などが配設されている。そして、ドラム15と転写ローラ19との間でトナー画像が転写された記録紙100は、トナー画像を固着させるための定着部3を経て、排紙空間11に排出される。現像ユニット18の上部には、該現像ユニット18へのトナー補給を担うトナーカートリッジ(カートリッジユニット)20が配設されている。
The
図4に示すように、装置本体4には、トナーカートリッジ20を装着するためのカートリッジ装着部(以下、適宜に「装着部」と記す。)21が設けられている。カートリッジ装着部21の下方には現像ユニット18を装着するための現像ユニット装着部(以下、適宜に「装着部」と記す。)22が設けられている。各装着部21・22は、前方に開口23・24を有して、前後方向に長く形成された陥没穴状に形成されており、通常状態では図外のカバーにより開口23・24は覆われている。開口23に位置合わせしたうえで、カートリッジ装着部21の後端部に至るまで、前方から後方に向けてトナーカートリッジ20を押し込むことで、装置本体4に対してトナーカートリッジ20を装着することができる。また、トナーカートリッジ20を装着部21から前方から引き抜くことで、装置本体4からトナーカートリッジ20を取り外すことができる。現像ユニット18の装着部22に対する装脱着作業も同様である。
As shown in FIG. 4, the
これらトナーカートリッジ20および現像ユニット18は、装着部に対して、互いに独立して装脱着可能に構成されている。すなわち、トナーカートリッジ20の装着状態とは無関係に、現像ユニット18を装置本体4の装着部22に対して装脱着することができる。また、現像ユニット18の装着状態とは無関係に、トナーカートリッジ20を装置本体4の装着部21に対して装脱着することができる。
The
図4に示すように、トナーカートリッジ20は、前後方向に長い四角容器状のハウジング(筐体)25を基体とする。図1および図4に示すように、ハウジング25内は、トナーが収容されるトナー室26と、該トナー室26の後方寄りに設けられたバネ室27とに隔壁28により区分されている。トナー室26の下壁29には、現像ユニット18に向けてトナーを供給するためのトナー出口30・30が前後二箇所設けられている。トナー室26の下壁29に沿うように、トナー出口30を開閉する出口シャッタ31が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
出口シャッタ31は、トナー室26の下壁29に沿うシャッタ本体32と、シャッタ本体32の後端から上方に伸びるバネ受壁33とを備える。シャッタ本体32には、トナー出口30に対応して、シャッタ通孔34・34が前後二箇所に設けられている。バネ室27内には、コイルバネ(第1の付勢手段)35が配設されており、その前端は隔壁28に固定されている。
The
出口シャッタ31は、シャッタ通孔34がトナー出口30に連通してトナー出口30を開ける開位置と、シャッタ通孔34がトナー出口30に非連通となりトナー出口30を閉める閉位置との間で、前後方向にスライド移動可能に構成されている。図1は、出口シャッタ31が前方の開位置にあるときの状態を示している。図4、図7から図10は、出口シャッタ31が後方の閉位置にあるときの状態を示している。
The
コイルバネ35は、隔壁28を基準として後方への付勢力を発揮する押しバネであり、出口シャッタ31は、装着部21への装着前の状態では、コイルバネ35の付勢力を受けて閉位置にある(図4参照)。出口シャッタ31の後方への移動限界(閉位置における出口シャッタ31の位置)は、ハウジング25の後壁36にバネ受壁33が接触することで規制される(図7から図10参照)。出口シャッタ31の前方への移動限界(開位置における出口シャッタ31の位置)は、バネ受壁33から前方に向かって形成された規制壁37が、隔壁28に接触することで規制される(図1参照)。
The
図3および図5において、符号38は、装着部21の内面に内向きに突設された左右一対のレールを、符号39は、該レール38に対応してトナーカートリッジ20のハウジング25の左右壁に凹み形成されたレール受を示す。トナーカートリッジ20は、レール38に案内支持されて、装着部21内を移動される。
3 and 5,
図4に示すように、現像ユニット18は、前後方向に長いハウジング(筐体)50を基体とする。ハウジング50内は、現像室51と、現像室51の後方寄りに設けられたバネ室52とに隔壁53により区分されている。図3に示すように、現像室51には、現像剤を攪拌および搬送する一対の攪拌搬送スクリュー54・55と、ドラム15にトナーを供給するための現像ローラ56と、該現像ローラ56に現像剤を供給する供給パドル57等が設けられている。
As shown in FIG. 4, the developing
図1、図4等に示すように、現像室51の上壁58には、トナーカートリッジ20から供給されるトナーを受け入れるためのトナー受入口60・60が前後二箇所に設けられており、該現像室51の上壁58に沿うように、トナー受入口60を開閉する受入口シャッタ61が設けられている。受入口シャッタ61は、現像室51の上壁に沿うシャッタ本体62と、シャッタ本体62の後端から下方に伸びるバネ受壁63とを備え、シャッタ本体62にはシャッタ通孔64が設けられている。バネ室52内には、コイルバネ(第2の付勢手段)65が配設されており、その前端は隔壁53に固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
受入口シャッタ61は、シャッタ通孔64がトナー受入口60に連通してトナー受入口60を開ける開位置と、シャッタ通孔64がトナー受入口60に非連通となりトナー受入口60を閉める閉位置との間で、前後方向にスライド移動可能に構成されている。図1、図8および図10は、受入口シャッタ61が前方の開位置にあるときの状態を示している。図4、図7および図9は、受入口シャッタ61が後方の閉位置にあるときの状態を示している。
The receiving
コイルバネ65は、隔壁53を基準として後方への付勢力を発揮する押しバネであり、受入口シャッタ61は、装着部22への装着前の状態では、コイルバネ65の付勢力を受けて閉位置にある(図4参照)。受入口シャッタ61の後方への移動限界(閉位置における受入口シャッタ61の位置)は、ハウジング50の後壁66にバネ受壁63が接触することで規制される(図7、図9参照)。受入口シャッタ61の前方への移動限界(開位置における受入口シャッタ61の位置)、バネ受壁63から前方に向かって形成された規制壁67が、隔壁53に接触することで規制される(図1参照)。コイルバネ35の付勢力は、コイルバネ65の付勢力よりも大きく設定されている。
The
出口シャッタ31のシャッタ通孔34は、上方視で略正方形状に形成されており、その内周面は上下方向に真っ直ぐなストレート状に形成されている(図5参照)。図5に示すように、トナー出口30の上方側の左右方向における開口寸法(d2)は、シャッタ通孔34の左右方向における開口寸法(d1)よりも僅かに大きく設定されている。トナー出口30の下面側の左右方向における開口寸法(d3)は、上面側の左右方向における開口寸法(d2)よりも大きく設定されている。すなわち、トナー出口30は、その開口寸法が下方に行くに従って漸次大きくなる、下広がり状に形成されている。また、トナー出口30の上方側の前後方向における開口寸法は、シャッタ通孔34の前後方向における開口寸法よりもわずかに大きく設定されている(図1等参照)。
The shutter through-
図1、図5等において、符号70は、トナーカートリッジ20のハウジング25の下面に装着されたパッキンを示す。該パッキン70にも、トナー出口30に対応してストレート状の通孔71が設けられている。図5に示すように、パッキン70の通孔71の左右方向における開口寸法は、トナー出口30の下面側の左右方向における開口寸法(d3)よりも僅かに大きく設定されている。
In FIG. 1, FIG. 5, etc.,
トナー受入口60は、前後方向に長い長方形状に形成されており、その左右方向の開口寸法(d4)は、パッキン70の通孔71の左右方向における開口寸法よりも僅かに大きく設定されている(図5参照)。図5に示すように、受入口シャッタ61のシャッタ通孔64は、前後方向に長い長方形状に形成されており、その左右方向の開口寸法(d5)は、トナー受入口60の左右方向における開口寸法(d4)よりも僅かに大きく設定されている。また、シャッタ通孔64の前後方向における開口寸法は、トナー受入口60の前後方向における開口寸法よりもわずかに大きく設定されている(図1等参照)。
The
以上のように、出口シャッタ31のシャッタ通孔34、トナー出口30、パッキン70の通孔71、トナー受入口60、および受入口シャッタ61のシャッタ通孔64の開口寸法は、下方に行くに従って大きくなるように設定されている。これによれば、補給されるトナーがシャッタ31・61、或いはハウジング25・50上に積もることを効果的に抑えて、装置本体4内のトナー飛散を防ぐことができる。また、トナー出口30が、下方に行くに従って開口寸法が大きくなる、下広がり状に形成されていると、トナー出口30の内周面へのトナーの付着を抑えることができる。従って、装置本体4内のトナー汚染を効果的に防止することができる。
As described above, the opening size of the shutter through-
複合機1は、トナーカートリッジ20および現像ユニット18の双方が装着部21・22に装着されたときに、両シャッタ31・61を開位置に位置させて、トナーカートリッジ20から現像ユニット18に向けたトナー補給を実行させるシャッタ開閉機構を備える。このシャッタ開閉機構は、トナーカートリッジ20および現像ユニット18に設けられた前述の2つのコイルバネ35・65と、これらコイルバネ35・65の後方に向かう付勢力に抗して、両シャッタ31・61を前方側の開位置に向かって移動させるシャッタ開閉アーム80とで構成される。
When both the
図1に示すように、シャッタ開閉アーム80は、装置本体4の水平軸81まわりに回転自在に装着された揺動片82と、揺動片82の上下端から装着部21・22に向かって伸びる上下二本の第1および第2操作片83・84とで構成される。第1操作片83は、揺動片82の上端部からカートリッジ装着部21に向かって伸びて、出口シャッタ31を閉位置から開位置に向かって移動操作する。第2操作片84は、揺動片82の下端部から現像ユニット装着部22に向かって伸びて、受入口シャッタ61を閉位置から開位置に向かって移動操作する。これら第1および第2操作片83・84は、両操作片83・84の揺動片82からの伸び方向が一致する平行状に形成されている。
As shown in FIG. 1, the shutter opening /
第2操作片84の前後方向の長さ寸法は、第1操作片83の前後方向の長さ寸法よりも大きく設定されている。これは、受入口シャッタ61の閉位置から開位置への前後方向のスライド移動量を、出口シャッタ31の閉位置から開位置への前後方向のスライド移動量に比べて大きく設定したことに拠る。
The length dimension in the front-rear direction of the
シャッタ開閉アーム80は、図1および図10に示すように、第1および第2操作片83・84が水平方向に指向する作用姿勢と、図7から図9に示すように、第1および第2操作片83・84が斜め上方、或いは斜め下方に指向する非作用姿勢との間で、水平軸81まわりに変位可能に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 10, the shutter opening /
図6に示すように、トナーカートリッジ20のハウジング25の後壁36には、第1操作片83をバネ室27内に受け入れるための操作スリット40が設けられている。この操作スリット40は、上下方向に長く形成されている。同様に、現像ユニット18のハウジング50の後壁66には、第2操作片84をバネ室52内に受け入れるための操作スリット41が、上下方向に長く形成されている。これら操作スリット40・41を介してバネ室27・52内に進入した第1および第2操作片83・84は、コイルバネ35・65の付勢力に抗して、両シャッタ31・61を閉位置から開位置に移動させる。これら操作スリット40・41の左右方向の幅寸法(d6・d7)は、指先よりも小さく設定されている。具体的には、10mm以下に設定されている。
As shown in FIG. 6, an operation slit 40 for receiving the
次に、トナーカートリッジ20および現像ユニット18を装着部21・22へ装着したとき、および取り外したときの、シャッタ開閉機構によるシャッタ31・61の開閉動作について、図1、図7から図10を参照して説明する。
Next, the opening / closing operation of the
まず、図1、図7および図8を使って、トナーカートリッジ20が装着部21に装着された後に、現像ユニット18が装着部22に装着されるときのシャッタ開閉機構の動作を説明する。図7に示すように、トナーカートリッジ20が装着部21に装着された状態では、バネ受壁33の後面で第1操作片83が押されて、第1操作片83の先端は、装着部21よりも後方側に位置している。つまり、シャッタ開閉アーム80は、第1および第2操作片83・84が、斜め上方に指向する非作用姿勢にある。より詳しくは、第1操作片83が出口シャッタ31のバネ受壁33で押されて、シャッタ開閉アーム80は第1および第2操作片83・84が斜め上方に指向する非作用姿勢にある。かかる非作用姿勢においては、シャッタ開閉アーム80は、コイルバネ35の付勢力に押し負けて、出口シャッタ31を開位置に移動させることができず、トナー出口30は出口シャッタ31により閉じられている。従って、トナー出口30から不用意にトナーが漏れ出すことは無い。
First, the operation of the shutter opening / closing mechanism when the developing
この状態から、現像ユニット18が装着部22内に差し込まれると、図7および図8に示すように、コイルバネ65が圧縮されて、受入口シャッタ61が閉位置から開位置に移動する。つまり、受入口シャッタ61は、第2操作片84により、閉位置から開位置に向かって前方向にスライド移動される。受入口シャッタ61が前方への移動限界に移動するまでは、出口シャッタ31のバネ受壁33に押されて、シャッタ開閉アーム80が揺動することは無い。これは、出口シャッタ31のコイルバネ35の付勢力が、受入口シャッタ61のコイルバネ65の付勢力よりも大きく設定されていることに拠る。図8に、受入口シャッタ61が前方への移動限界に至って、開位置に移動した状態を示す。このように受入口シャッタ61が開位置に移動されると、受入口シャッタ61のシャッタ通孔64とトナー受入口60とは連通状態となる。
When the developing
図8に示す状態から、さらに現像ユニット18が差し込まれると、バネ受壁63に押されて、第2操作片84が斜め姿勢から水平姿勢となるように、シャッタ開閉アーム80は水平軸81を中心に回転する。かかる第2操作片84の水平姿勢への姿勢変位に伴って、コイルバネ35の付勢力に抗して、第1操作片83が斜め姿勢から水平姿勢に姿勢変位し、これにて第1操作片83の先端は前方側に移動する。この第1操作片83の前方側への移動により、バネ受壁33が前方に押されて、出口シャッタ31は、閉位置から開位置に向かって前方向にスライド移動される(図1参照)。出口シャッタ31が開位置に至ると、シャッタ通孔34、トナー出口30、通孔71、トナー受入口60、およびシャッタ通孔64を介して、トナー室26と現像室51とは連通状態となり、トナーカートリッジ20から現像ユニット18へのトナー補給が行われる。
When the developing
トナーカートリッジ20および現像ユニット18の両者が装置本体4に装着された状態から、現像ユニット18のみを装着部22から取り外す際には、シャッタ開閉機構は、先の現像ユニット18の装着時と逆の順番で動作する。すなわち、現像ユニット18の装着部22からの前方への引き抜き動作を開始したとき、まず、トナーカートリッジ20側のコイルバネ35の付勢力により、出口シャッタ31が閉じられる(図8参照)。このとき、現像ユニット18側のコイルバネ65は圧縮状態にあり、受入口シャッタ61は開位置にある。さらに現像ユニット18が前方へ引き抜かれると、コイルバネ65の付勢力により、受入口シャッタ61は開位置から閉位置に移動する(図7参照)。シャッタ開閉アーム80は、コイルバネ35の付勢力により、作用姿勢(図1参照)から、非作用姿勢に変位される(図7、8参照)。このように、現像ユニット18を取り外す際にも、最初に、トナーカートリッジ20のトナー出口30が出口シャッタ31で閉じられる。従って、トナーカートリッジ20からトナーが漏れ出すことは無い。
When only the developing
次に、図9および図10を使って、現像ユニット18が装着部22に装着された後に、トナーカートリッジ20が装着部21に装着されるときのシャッタ開閉機構の動作を説明する。図9に示すように、現像ユニット18が装着部22に装着された状態では、バネ受壁63の後面で第2操作片84が押されて、該第2操作片84の先端は、装着部22よりも後方側に位置している。つまり、シャッタ開閉アーム80は、第1および第2操作片83・84が、斜め下方に指向する非作用姿勢にある。かかる非作用姿勢においては、シャッタ開閉アーム80は、コイルバネ65の付勢力に押し負けて、受入口シャッタ61を開位置に移動させることができず、トナー受入口60は受入口シャッタ61により閉じられている。
Next, the operation of the shutter opening / closing mechanism when the
この状態から、トナーカートリッジ20が装着部21内に差し込まれると、図9および図10に示すように、トナーカートリッジ20のバネ受壁33で押されて、第1操作片83が斜め姿勢から水平姿勢となるように、シャッタ開閉アーム80は水平軸81を中心に回転する。かかる第1操作片83の水平姿勢への姿勢変位に伴って、第2操作片84の先端が前方側に移動し、これにて、図10に示すように、受入口シャッタ61は、閉位置から開位置に向かって前方向にスライド移動される。このように、出口シャッタ31のスライド移動に先立って、受入口シャッタ61がスライド移動するのは、トナーカートリッジ20側のコイルバネ35の付勢力が、現像ユニット18側のコイルバネ65の付勢力よりも大きく設定されていることに拠る。図10に、受入口シャッタ61が前方への移動限界に至って、開位置に移動した状態を示す。このように受入口シャッタ61が開位置に移動されると、受入口シャッタ61のシャッタ通孔64とトナー受入口60とは連通状態となる。また、このとき、第2操作片84および第1操作片83は、水平姿勢にある。
From this state, when the
図10に示す状態から、さらにトナーカートリッジ20が差し込まれると、水平姿勢にある第1操作片83により、コイルバネ35の付勢力に抗して、出口シャッタ31は、閉位置から開位置に向かって前方向にスライド移動される(図1参照)。以上より、トナー室26と現像室51とは連通状態となり、トナーカートリッジ20から現像ユニット18へのトナー補給が行われる。
When the
トナーカートリッジ20および現像ユニット18の両者が装置本体4に装着された状態から、トナーカートリッジ20のみを装着部21から取り外す際には、シャッタ開閉機構は、先のトナーカートリッジ20の装着時と逆の順番で動作する。すなわち、トナーカートリッジ20の前方への引き抜き動作を開始したとき、まず、コイルバネ35の付勢力により、出口シャッタ31が閉じられる(図10参照)。このとき、このとき、現像ユニット18側のコイルバネ65は圧縮状態にあり、受入口シャッタ61は開位置にある(図10参照)。さらにトナーカートリッジ20を前方へ引き抜くと、コイルバネ65の付勢力により、受入口シャッタ61は開位置から閉位置に移動する(図9参照)。シャッタ開閉アーム80は、コイルバネ35の付勢力により、作用姿勢(図1参照)から、非作用姿勢に変位する(図9、10参照)
When only the
図8および図10に示すように、受入口シャッタ61が開位置に移動されて、シャッタ通孔64とトナー受入口60とが連通状態となるとき、常に、トナー出口30はトナー受入口60と重なる上方位置にある。つまり、トナー受入口60がトナー出口30の真下に位置している状態で、出口シャッタ31が開位置にスライド操作されるようになっている。より詳しくは、トナー出口30と出口シャッタ31のシャッタ通孔34とが、部分的に重なる連通状態と至ったとき、トナー出口30の下方にトナー受入口60が位置している。これによれば、トナー出口30から落下したトナーが、現像ユニット18のハウジング50の上面、或いは受入口シャッタ61の上面に付着することは無く、装置本体4内が漏れ出たトナーにより汚染されることを確実に防ぐことができる。
As shown in FIGS. 8 and 10, the
また、上述のように、トナーカートリッジ20側のコイルバネ35の付勢力を現像ユニット18側のコイルバネ65の付勢力よりも大きく設定している。そして、トナーカートリッジ20又は現像ユニット18の取り外し時には、出口シャッタ31によりトナー出口30が完全に閉じられたのちに、受入口シャッタ61によりトナー受入口60が閉じられるようにしている。従って、トナーカートリッジ20および現像ユニット18の取り外し時に、トナー出口30からトナーが漏れ出すことはない。上述のように、出口シャッタ31によるトナー出口30の閉動作が完了したとき、トナー受入口60は、トナー出口30の真下にある。従って、トナー出口30から吐出されたトナーは、トナー受入口60およびシャッタ通孔64を介して、常に現像室51内に送り込まれ、トナー出口30から落下したトナーにより、装置本体4内が汚染されることは無い。
Further, as described above, the biasing force of the
現像ユニット18の構成は、上記本実施形態に示したものに限られず、例えば、現像ユニットは、プロセスユニットと称される、感光体ドラムおよび帯電器等が一体化されたユニットであってもよい。シャッタ開閉機構の構成は、上記実施形態に示したものに限られない。シャッタ開閉アーム80の形状についても、上記実施形態に示したものに限られない。
The configuration of the developing
1 画像形成装置(複合機)
4 装置本体
18 現像ユニット
20 カートリッジユニット(トナーカートリッジ)
21 カートリッジユニット装着部
22 現像ユニット装着部
25 筐体(トナーカートリッジのハウジング)
30 トナー出口
31 出口シャッタ
34 シャッタ通孔
35 第1の付勢手段(コイルバネ)
40 第1の操作スリット
41 第2の操作スリット
50 筐体(現像ユニットのハウジング)
60 トナー受入口
61 受入口シャッタ
62 シャッタ本体
64 シャッタ通孔
65 第2の付勢手段(コイルバネ)
80 シャッタ開閉アーム
81 水平軸
82 揺動片
83 第1操作片
84 第2操作片
1 Image forming device (multifunction machine)
4
21 Cartridge
30
40 First operation slit 41 Second operation slit 50 Housing (housing of development unit)
60
80 Shutter opening /
Claims (8)
前記両ユニットが互いに独立して、前記装着部に装脱着可能に構成されており、
前記両ユニットを前記装着部に装着した状態において、前記カートリッジユニットのトナー出口と前記現像ユニットのトナー受入口とが上下に正対して、該カートリッジユニットから該現像ユニットへのトナーの補給が可能となるように構成されている画像形成装置であって、
前記トナー出口を閉じる閉位置と、該トナー出口を開ける開位置との間で変位可能に構成された出口シャッタと、
前記トナー受入口を閉じる閉位置と、該トナー受入口を開ける開位置との間で変位可能に構成された受入口シャッタと、
を備え、
前記カートリッジユニットおよび前記現像ユニットのいずれか一方のみが、前記装着部に装着されたときには、前記出口シャッタおよび前記受入口シャッタは閉位置に位置しており、
前記カートリッジユニットおよび前記現像ユニットの双方が前記装着部に装着されたときに、前記出口シャッタおよび前記受入口シャッタが開位置に位置して、前記カートリッジユニットから前記現像ユニットに向けたトナー補給が可能となるように構成されており、
前記カートリッジユニットに設けられて、前記出口シャッタを閉位置に向かって付勢する第1の付勢手段と、
前記現像ユニットに設けられて、前記受入口シャッタを閉位置に向かって付勢する第2の付勢手段と、
前記装置本体に設けられて、前記第1および第2の付勢手段の付勢力に抗して、前記出口シャッタおよび前記受入口シャッタを開位置に向かって移動させるシャッタ開閉アームと、
を備え、
前記カートリッジユニットおよび前記現像ユニットのいずれか一方のみが、前記装着部に装着されたときには、前記シャッタ開閉アームは、前記付勢手段の付勢力に押し負けて、前記両シャッタを開位置に移動させることができず、
前記カートリッジユニットおよび前記現像ユニットの双方が前記装着部に装着されたときに、前記シャッタ開閉アームは、前記両付勢手段の付勢力に押し勝って、前記両シャッタを開位置に移動させるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。 A cartridge unit mounting portion for mounting a cartridge unit containing toner is provided in the apparatus main body, and a developing unit mounting portion for mounting a developing unit is provided below the cartridge unit mounting portion.
The two units are configured to be detachable from the mounting portion independently of each other,
In a state where both the units are mounted on the mounting portion, the toner outlet of the cartridge unit and the toner receiving port of the developing unit face each other vertically so that toner can be supplied from the cartridge unit to the developing unit. An image forming apparatus configured to be,
An exit shutter configured to be displaceable between a closed position for closing the toner outlet and an open position for opening the toner outlet;
An inlet shutter configured to be displaceable between a closed position for closing the toner inlet and an open position for opening the toner inlet;
With
When only one of the cartridge unit and the developing unit is mounted on the mounting portion, the outlet shutter and the receiving shutter are located at a closed position,
When both the cartridge unit and the developing unit are mounted on the mounting portion, the outlet shutter and the receiving shutter are positioned at the open position, and toner can be supplied from the cartridge unit toward the developing unit. and it is configured such that,
A first biasing means provided in the cartridge unit for biasing the outlet shutter toward the closed position;
A second biasing means provided in the developing unit and biasing the receiving shutter toward the closed position;
A shutter opening / closing arm provided in the apparatus main body for moving the outlet shutter and the receiving shutter toward the open position against the biasing force of the first and second biasing means;
With
When only one of the cartridge unit and the developing unit is mounted on the mounting portion, the shutter opening / closing arm defeats the biasing force of the biasing means and moves the shutters to the open position. Can't
When both the cartridge unit and the developing unit are mounted on the mounting portion, the shutter opening / closing arm pushes over the urging force of the both urging means and moves the both shutters to the open position. An image forming apparatus configured to be configured .
前記装置本体に設けられた水平軸まわりに回転自在に装着された揺動片と、
前記揺動片の上端部から前記カートリッジユニット装着部に向かって伸びて、前記出口シャッタを閉位置から開位置に向かって移動操作する第1の操作片と、
前記揺動片の下端部から前記現像ユニット装着部に向かって伸びて、前記受入口シャッタを閉位置から開位置に向かって移動操作する第2の操作片と、
を備え、
前記シャッタ開閉アームは、前記第1および第2の操作片が水平方向に指向する作用姿勢と、前記第1および第2の操作片が斜め上方、或いは斜め下方に指向する非作用姿勢との間で、前記水平軸まわりに変位可能に構成されており、
前記両ユニットのいずれか一方のみが、前記装着部に装着されたときには、一方の操作片のみがシャッタで押されて前記シャッタ開閉アームは前記非作用姿勢となり、前記第1又は第2の付勢手段の付勢力に押し負けて、前記出口シャッタ又は前記受入口シャッタを開位置に移動させることができず、
前記両ユニットの双方が前記装着部に装着されたときに、両操作片がシャッタで押されて前記シャッタ開閉アームは前記作用姿勢となり、前記第1および第2の付勢手段の付勢力に押し勝って、前記出口シャッタおよび前記受入口シャッタを開位置に移動させるように構成されている、請求項1記載の画像形成装置。 The shutter opening / closing arm is
An oscillating piece rotatably mounted around a horizontal axis provided in the apparatus body;
A first operation piece extending from an upper end portion of the swing piece toward the cartridge unit mounting portion and moving the exit shutter from a closed position toward an open position;
A second operation piece extending from a lower end portion of the swing piece toward the developing unit mounting portion to move the receiving shutter from a closed position toward an open position;
With
The shutter opening / closing arm is between a working posture in which the first and second operating pieces are oriented in the horizontal direction and a non-working posture in which the first and second operating pieces are oriented obliquely upward or obliquely downward. And is configured to be displaceable about the horizontal axis,
When only one of the two units is mounted on the mounting portion, only one operation piece is pushed by the shutter, and the shutter opening / closing arm is in the non-operating posture, and the first or second urging force is applied. The outlet shutter or the inlet shutter cannot be moved to the open position by defeating the biasing force of the means,
When both the units are mounted on the mounting portion, both operation pieces are pressed by the shutter, and the shutter opening / closing arm is in the operating posture, and is pressed by the biasing force of the first and second biasing means. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is configured to win and move the outlet shutter and the receiving shutter to an open position.
前記第1の操作スリットから前記カートリッジユニット内に差し込まれた前記第1の操作片により、前記出口シャッタを閉位置から開位置に移動させるように構成されている、請求項2記載の画像形成装置。 The casing of the cartridge unit is provided with a first operation slit that is long in the vertical direction and receives the first operation piece.
3. The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the exit shutter is moved from a closed position to an open position by the first operation piece inserted into the cartridge unit from the first operation slit. .
前記第2の操作スリットから前記現像ユニット内に差し込まれた前記第2の操作片により、前記受入口シャッタを閉位置から開位置に移動させるように構成されている、請求項2又は3記載の画像形成装置。 The housing of the developing unit is provided with a second operation slit that is long in the vertical direction and receives the second operation piece,
4. The structure according to claim 2 , wherein the receiving shutter is moved from a closed position to an open position by the second operation piece inserted into the developing unit from the second operation slit . 5. Image forming apparatus.
前記両ユニットの前記装着部への装着に伴って、前記出口シャッタの開位置へのスライド移動が開始されるとき、および前記両ユニットの前記装着部からの取り外しに伴って、前記出口シャッタの閉位置へのスライド移動が完了されたとき、前記トナー出口が前記トナー受入口の上方に位置するように構成されている、請求項5記載の画像形成装置。 The length dimension in the mounting direction of the toner receiving port is set larger than the length dimension in the mounting direction of the toner outlet,
When the slide movement to the open position of the outlet shutter is started with the mounting of the two units to the mounting portion, and when the outlet shutter is closed with the removal of the both units from the mounting portion. The image forming apparatus according to claim 5 , wherein the toner outlet is positioned above the toner receiving port when the sliding movement to the position is completed .
前記出口シャッタに設けられたシャッタ通孔、前記トナー出口、前記トナー受入口、前記受入口シャッタに設けられたシャッタ通孔の順に、開口寸法が大きくなるように構成されている、請求項1乃至7のいずれかに記載の画像形成装置。 Each of the outlet shutter and the receiving shutter is provided with a shutter through hole,
The opening size is configured to increase in the order of a shutter through hole provided in the exit shutter, the toner outlet, the toner receiving port, and a shutter through hole provided in the receiving shutter. The image forming apparatus according to claim 7 .
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