JP5656903B2 - 現像装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、着脱式の現像装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関し、特に、現像装置と現像装置に現像剤を供給する現像剤供給機構との連結構造に関するものである。

従来、画像形成装置に搭載される現像装置は、メンテナンスの容易化のため現像装置内に一定量の現像剤（トナー）を充填しておき、現像剤がなくなると現像装置ごと交換していた。しかし、現像装置は経済上の観点から頻繁に交換できず、ある程度多数枚の画像形成を行うためには現像剤の容量を大きくせざるを得ないため、上記の方式では小型化は困難である。そこで、現像装置の小型化を図るために、現像装置とは別個に設けられたトナー収容容器や中間ホッパー等の現像剤供給機構から現像剤を供給する方式の現像装置が提案されている。

また、画像形成装置内部のレイアウト上の制約により、現像剤供給機構と現像装置とを隣接して配置できない場合、特許文献１、２に示すように、現像剤供給機構と現像装置とを連通するトナー送り管や搬送パイプ等の可撓性の現像剤供給路を設ける構成が用いられる。

特開２００３−２７０９５０号公報 特開２００５−３１６２８７号公報

ところで、上述したような画像形成装置においては、現像装置の交換作業やメンテナンス作業を簡素化するために、現像剤供給機構を画像形成装置本体側に残した状態で、現像装置のみを取り外し可能とすることが好ましい。

しかしながら、特許文献１、２のような構成では、可撓性の現像剤供給路が現像剤供給機構及び現像装置にフレキシブルに接続されるため、現像剤供給路と現像剤供給機構または現像装置との連結強度が弱くなるという問題点があった。また、特許文献１の構成ではトナー送り管の先端に設けられたプラグを現像ユニットの揺動軸に連結するため、現像ユニットの着脱時にその都度プラグを連結または連結解除する必要が生じ、現像ユニットの着脱動作が煩雑となる。

さらに、画像形成装置本体に対し現像装置を着脱する場合、現像ローラー（現像剤担持体）と感光体ドラム（像担持体）との干渉を回避するために、現像ローラーが感光体ドラムから所定距離だけ離間する位置まで現像装置を移動させた状態で現像装置を着脱する必要がある。ただし、動作位置においては、現像ローラーと感光体ドラムの位置関係が変動すると画像不良が発生してしまう。また、現像装置を移動させる場合、現像装置の現像剤供給口に連結される現像剤供給機構の連結部が画像形成装置本体側に固定されていると、現像装置の移動時に連結部と現像装置の現像剤供給口との位置関係がずれてしまい、現像装置と現像剤供給機構との連結不良が発生したり、現像ローラーと感光体ドラムの位置関係が回転ムラによって変動したりするおそれがあった。

また、連結不良が発生しなくとも、現像装置を着脱する際に現像剤供給機構の開口部が開いたままであると、開口部に付着した現像剤が画像形成装置本体内に落下して装置内部が汚染されるおそれもあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、現像剤供給機構を装置本体側に残した状態で現像装置のみを簡単に取り外し可能であり、現像装置の着脱時における現像剤供給機構と現像装置との連結不良、及び現像剤の漏出や、現像ローラーと感光体ドラムの位置関係が変動することによる画像不良も発生しない画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像装置と、該現像装置を、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間する着脱位置と、前記像担持体に現像剤を供給可能な現像位置と、に選択配置可能な支持フレームと、前記現像装置に現像剤を供給する現像剤供給機構と、を備えた画像形成装置において、前記現像剤供給機構の前記現像装置との連結部には、前記現像剤供給機構に形成された補給口を開閉するシャッター部材が装着されており、前記シャッター部材は、前記現像装置の前記着位置から前記現像位置への移動に連動して前記補給口を開放し、前記現像装置の前記現像位置から前記着脱位置への移動に連動して前記補給口を閉鎖するとともに、前記現像装置の移動方向と前記シャッター部材の開閉方向が異なることを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記シャッター部材は、前記現像剤供給機構の連結部が回転可能に挿入されるとともに外周面の前記補給口に重なる位置に開口部が形成された円筒状の部材であり、前記現像装置には、前記シャッター部材が挿入される断面略楕円形のガイド部が形成されており、前記現像装置が前記着脱位置と前記現像位置とを往復移動することにより、前記シャッター部材が回転しながら前記ガイド部内を相対的に水平移動して前記補給口を開閉することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記シャッター部材には、挿入方向先端部の外側に中心軸から半径方向に延びるリブ状の突起が突設されており、前記ガイド部には、前記シャッター部材の挿入方向奥側の内壁面に前記突起が係合する略Ｌ字状のガイド溝が形成されており、前記突起が前記ガイド溝に係合した状態で前記シャッター部材が前記ガイド部内を相対的に水平移動することで前記シャッター部材が回転することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記シャッター部材には、挿入方向後端部の外周縁の一部にフランジ部が突設されており、前記ガイド部には、前記シャッター部材の挿入方向手前側の開口縁の下部に前記フランジ部が係合する段差部が形成されており、前記シャッター部材が前記ガイド部内を相対的に水平移動する際に前記フランジが前記段差部に乗り上げることで前記シャッター部材が回転することを特徴としている。

また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記現像剤供給機構は、前記現像装置の着脱方向に重なり合わない位置に配置されることを特徴としている。

本発明の第１の構成によれば、画像形成装置本体内に固定された現像剤供給機構に現像装置が移動可能に連結されるため、連結部の構成が簡素化されるとともに剛性を高めることができる。また、現像装置を現像位置から着脱位置へ移動させたとき、シャッター部材が現像剤供給機構の補給口を自動的に閉鎖するため、現像装置の着脱時における補給口からの現像剤の漏出を確実に防止することができる。また、現像装置を着脱位置から現像位置へ移動させたとき、シャッター部材が現像剤供給路の補給口を自動的に開放するため、現像装置への現像剤補給時にシャッター部材を開放し忘れるおそれもなくなる。さらに、シャッター部材の動作方向と現像装置の移動方向が異なるため、現像剤担持体と像担持体の位置関係に影響を与えることなくシャッター部材を動作させることができる。

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、外周面に開口部が形成された円筒状のシャッター部材が回転しながら断面略楕円形のガイド部内を相対的に水平移動して補給口を開閉することにより、現像装置を現像位置または着脱位置に移動させたとき、シャッター部材とガイド部との連結状態が常に維持される。従って、現像装置の移動による現像剤供給機構と現像装置との連結不良の発生を効果的に防止することができる。

また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の画像形成装置において、シャッター部材には、挿入方向先端部の外側に中心軸から半径方向に延びるリブ状の突起を設け、ガイド部には、シャッター部材の挿入方向奥側の内壁面に突起が係合する略Ｌ字状のガイド溝を形成し、突起がガイド溝に係合した状態でシャッター部材がガイド部内を相対的に水平移動することでシャッター部材が回転するようにしたので、ガイド部内におけるシャッター部材の相対的な水平移動に連動して、簡単な構成でシャッター部材を回転させることができる。

また、本発明の第４の構成によれば、上記第３の構成の画像形成装置において、シャッター部材には、挿入方向後端部の外周縁の一部にフランジ部を設け、ガイド部には、シャッター部材の挿入方向手前側の開口縁の下部にフランジ部が係合する段差部を形成し、シャッター部材がガイド部内を相対的に水平移動する際にフランジ部が段差部に乗り上げることでシャッター部材が回転するようにしたので、シャッター部材の軸方向両端部において回転を誘導することができ、シャッター部材をより円滑に回転させることができる。

また、本発明の第５の構成によれば、上記第１乃至第４のいずれかの構成の画像形成装置において、現像剤供給機構を、現像装置の着脱方向に重なり合わない位置に配置することにより、現像剤供給機構を取り外すことなく現像装置を着脱することができ、画像形成装置のメンテナンス性が向上する。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略断面図 本発明の画像形成装置１００に搭載される現像装置４の側面断面図 図１の画像形成装置１００における現像装置４、トナーコンテナ５、中間ホッパー６の位置関係を示す外観斜視図 画像形成装置１００における現像装置４、トナーコンテナ５、中間ホッパー６の位置関係を図１の裏面側から見た状態を示す外観斜視図 図４の状態からトナーコンテナ５を取り外した状態を示す外観斜視図 支持フレーム４１と、画像形成装置１００本体側に配置されるフレーム固定部材５０とが連結した状態を示す斜視図 支持フレーム４１及び現像解除レバー４４を下方から見た斜視図 図７における一方の爪部４６周辺の部分拡大図 フレーム固定部材５０を上方から見た斜視図 トナーコンテナ５の分解斜視図 現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図 現像装置４に設けられるガイド部２６の斜視図 トナー搬送路７０に装着されるシャッター部材８０の斜視図 現像装置４を着脱位置へ移動させたときの現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図 現像装置４を着脱位置へ移動させたときのガイド部２６とシャッター部材８０との位置関係を示す斜視図 現像装置４を現像位置へ移動させたときの現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図 現像装置４を現像位置へ移動させたときのガイド部２６とシャッター部材８０との位置関係を示す斜視図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略断面図である。画像形成装置（例えばモノクロ複合機）１００本体内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。

画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電部２、露光ユニット３、現像装置４、転写ローラー７、クリーニング装置８、及び除電装置（図示せず）が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。

感光体ドラム１は、例えばアルミドラムに感光層が積層されたものであり、帯電部２により、表面を帯電させるようになっている。そして、後述する露光ユニット３からのレーザービームを受けた表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。なお、上記の感光層は、特に限定されるものではないが、例えば耐久性に優れるアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や、帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）等が好ましい。

帯電部２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。例えば帯電部２として、細いワイヤー等を電極として高電圧を印加することにより放電するコロナ放電装置が用いられる。なお、コロナ放電装置に代えて、帯電ローラーに代表される帯電部材を感光体表面に接触させた状態で電圧を印加する接触式の帯電装置を用いても良い。露光ユニット３は、画像読取部１８において読み取られた原稿画像データに基づいて光ビーム（例えばレーザービーム）を感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。

現像装置４は、感光体ドラム１の静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成させるものである。この現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ５から中間ホッパー６を介して行われる。なお、ここでは磁性を有するトナー成分のみから構成される一成分現像剤（以下、単にトナーともいう）が現像装置４に収容されている。また、現像装置４、トナーコンテナ５、中間ホッパー６の詳細については後述する。

転写ローラー７は、感光体ドラム１表面に形成されたトナー像を乱さずに用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙に転写する。クリーニング装置８は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングローラーやクリーニングブレード等を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面に残った残留トナーを除去する。

画像読取部１８は、複写時に原稿を照明するスキャナーランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤセンサー等（いずれも図示せず）から構成されており、原稿画像を読み取って画像データに変換する。

コピー動作を行う場合、画像読取部１８において原稿の画像データを読み取り画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電部２により図中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１が一様に帯電され、画像読取部１８で読み取られた原稿画像データに基づいて露光ユニット３が感光体ドラム１上にレーザービーム（光線）を発することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４が静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する。

上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙が用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して所定のタイミングで搬送され、画像形成部Ｐにおいて転写ローラー７により感光体ドラム１表面のトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム１から分離され、定着部９に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙にトナー像が定着される。

定着部９を通過した用紙は、用紙搬送路１１の分岐部に配置された搬送ガイド部材１６によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、反転搬送路１７に送られて両面コピーされた後に）、排出ローラー対１４を介して用紙排出部１５に排出される。

図２は、現像装置４の側面断面図である。図２に示すように、現像容器２０内には、現像容器２０と一体形成された仕切壁（図示せず）によって第１貯留室２１と第２貯留室２２とが形成されている。そして、この第１貯留室２１には第１攪拌スクリュー２３が、第２貯留室２２には第２攪拌スクリュー２４が配設されている。現像容器２０の上部にはトナー供給口２０ａが設けられており、現像容器２０内のトナー量を検知するトナーセンサー（図示せず）の検知結果に応じてトナーコンテナ５（図１参照）に貯留されたトナーが中間ホッパー６（図１参照）を介して供給される。また、後述するトナー搬送路７０（図４参照）が連結されるガイド部２６がトナー供給口２０ａを囲むように設けられている。

第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４は、それぞれ支軸を中心とし、その周囲に螺旋羽を設けた構成になっており、互いに平行な状態で現像容器２０に回転可能に軸支されている。なお、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４の軸方向である現像容器２０の長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端部においては仕切壁が存在せず、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４間でのトナーの受け渡しが可能となっている。これにより、第１攪拌スクリュー２３は、第１貯留室２１内のトナーを攪拌しながら第２貯留室２２に搬送し、第２攪拌スクリュー２４は、第２貯留室２２に搬送されてきたトナーを攪拌しながら搬送して現像ローラー２５に供給する。

現像ローラー２５は、第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４と平行な状態で現像容器２０に回転可能に軸支されている。現像ローラー２５の内部には複数の磁極を有する永久磁石から成るマグネット体２７が固定されている。このマグネット体２７の磁力により現像ローラー２５の表面にトナーを付着（担持）させてトナー薄層を形成する。現像ローラー２５は外周面の一部が現像容器２０から露出しており、露出部分が感光体ドラム１（図１参照）に対向するように配置されている。

そして、トナー薄層の形成された現像ローラー２５が感光体ドラム１の回転に応じて回転することで、感光体ドラム１の感光層にトナーを供給する。第１攪拌スクリュー２３、第２攪拌スクリュー２４、及び現像ローラー２５は、モーター（図示せず）及びギア列により所定の速度で回転駆動される。また、現像ローラー２５の両端部には現像容器２０と現像ローラー２５との隙間からの現像剤の漏出を防止するための磁気シール部材２８が配設されている。

規制ブレード２９は、その長手方向が現像ローラー２５の最大現像幅よりも大きく形成されており、現像ローラー２５と所定の間隔を隔てて配置されることにより、感光体ドラム１に供給するトナー量を規制する層厚規制部３０を形成する。層厚規制部３０の隙間は０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ程度に設定される。規制ブレード２９の材質としては、磁性体或いは非磁性体のＳＵＳ（ステンレス）等が用いられる。ここでは、磁性体の規制ブレード２９に永久磁石３１を装着して磁性を付与している。

マグネット体２７は、Ｎ極及びＳ極から成る複数の磁極（図示せず）を有している。規制ブレード２９にはマグネット体２７の磁極が並行するため、規制ブレード２９の先端には極が集中され、層厚規制部３０に引き合う方向の磁界が発生する。

この磁界により、規制ブレード２９と現像ローラー２５との間にトナーが連なったトナー鎖（磁気ブラシ）が形成される。そして、層厚規制部３０を通過することにより層規制され、現像ローラー２５上にトナー薄層が形成される。規制ブレード２９に永久磁石３１を配置することにより、層厚規制部３０の間隔だけでなく層厚規制部３０に発生する磁界によって規制力を高め、現像ローラー２５上に数十μｍのトナー薄層を形成する。一方、トナー薄層の形成に用いられなかったトナーは規制ブレード２９の上流側（図２の下側）の側面に沿って滞留する。その後、現像ローラー２５が図２の時計回り方向に回転してトナー鎖が感光体ドラム１に対向する位置に移動すると、トナー鎖は感光体ドラム１表面と一定距離を保った状態でトナー像を形成する。

図３及び図４は、図１の画像形成装置１００における現像装置４、トナーコンテナ５、中間ホッパー６の位置関係を示す外観斜視図、図５は、図４の状態からトナーコンテナ５を取り外した状態を示す外観斜視図である。なお、図３は、現像装置４、トナーコンテナ５、中間ホッパー６を画像形成装置１００の背面側（図１の裏面側）から見た状態を示している。

現像装置４は、画像形成装置１００本体（図１参照）に対し水平方向（矢印ＡＡ′方向）に移動可能な支持フレーム４１上に載置されている。支持フレーム４１が矢印Ａ方向に移動することで、現像装置４は、現像ローラー２５が感光体ドラム１に対して予め定められたギャップで対向し、感光体ドラム１にトナーを供給可能な位置（以下、現像位置という）に配置される。一方、支持フレーム４１が矢印Ａ′方向に移動することで、現像装置４は、現像ローラー２５が感光体ドラム１から離間し、画像形成装置１００本体から着脱可能な位置（以下、着脱位置という）に配置される。

着脱位置に配置された現像装置４は、支持フレーム４１の底面部に沿って図４の紙面と垂直方向に挿入または引き出されることにより、支持フレーム４１に対して装着及び離脱（着脱）される。また、現像装置４を現像位置に配置すると、現像装置４から感光体ドラム１にトナーの供給が可能となる。支持フレーム４１の移動機構については後述する。

中間ホッパー６は、画像形成装置１００本体に固定されトナーコンテナ５が装着されるホッパー上部６ａと、ホッパー上部６ａに連結されるホッパー下部６ｂとで構成されている。ホッパー上部６ａ内には、トナーコンテナ５が回転可能に支持される回転軸６１と、トナーコンテナ５と共に回転軸６１周りに回転するパドル６３とが配置されている。ホッパー下部６ｂには、現像装置４のトナー供給口２０ａにトナーを搬送するトナー搬送路７０が下方に突出するように連結されており、ホッパー下部６ｂの内部とトナー搬送路７０の内部とが連通している。トナー搬送路７０は剛性を有する材料で形成されており、トナー搬送路７０の内部には中間ホッパー６内のトナーを現像装置４に移送するためのスパイラル（図示せず）が配置されている。

トナーコンテナ５は、円筒状のコンテナ本体５５の外周面の一端部に４箇所の係合凸部５５ｂが突設されており、画像形成装置１００本体側には係合凸部５５ｂに係合するリング状のカップリング３３と、カップリング３３を回転駆動するモーター３５とが配置されている。

トナー搬送路７０の現像装置４側の端部７０ａ（図１１参照）は、現像装置４のガイド部２６内にスライド可能に挿入されている。この構成により、ガイド部２６はトナー搬送路７０に対し現像装置４を水平移動可能に連結するリンク部材として機能し、中間ホッパー６及びトナー搬送路７０を固定した状態で支持フレーム４１が矢印ＡＡ′方向に往復移動（平行移動）できるようになっている。

次に、支持フレーム４１の移動機構について説明する。図６は、支持フレーム４１と、画像形成装置１００本体側に配置されるフレーム固定部材５０とが連結した状態を示す斜視図であり、図７は、支持フレーム４１及び現像解除レバー４４を下方から見た斜視図、図８は、図７における一方の爪部４６周辺（図７の破線円Ｓ内）の部分拡大図、図９は、フレーム固定部材５０を上方から見た斜視図である。なお、図６では現像解除レバー４４の記載を省略している。

現像解除レバー４４は、支持フレーム４１の下方に回転可能に支持されたシャフト４５の一端に固定されている。シャフト４５の両端部近傍には２つの爪部４６が設けられており、現像解除レバー４４を操作することによってシャフト４５及び爪部４６が回転するようになっている。支持フレーム４１の裏面側には、一対のレール部４１ａと、コイルバネ４７の一端を受ける一対のバネ受け部４８と、各爪部４６に対向して配置された一対の突起部４９が形成されている。

フレーム固定部材５０は画像形成装置１００本体側に固定されており、支持フレーム４１のレール部４１ａが係合するレール係合溝５１と、コイルバネ４７が収容されるバネスペース５３とが形成されている。即ち、コイルバネ４７の両端はバネ受け部４８とバネスペース５３の左端の内壁面とに接触しており、通常は、支持フレーム４１のバネ受け部４８にはフレーム固定部材５０へ近づく方向（矢印Ａ方向）の付勢力が作用している。

図８の状態から現像解除レバー４４を矢印Ｃ方向に回動させると、シャフト４５及び爪部４６も同方向に回転し、爪部４６の先端が突起部４９の側面を押圧する。これにより、支持フレーム４１は矢印Ａ′方向に移動し、現像装置４（図４参照）は着脱位置に配置される。また、支持フレーム４１と共にバネ受け部４８も矢印Ａ′方向に移動するため、コイルバネ４７はバネスペース５３の左端の内壁面に押し付けられて圧縮される。

次に、現像解除レバー４４を矢印Ｃ′方向に回動させて図８の状態に戻すと、シャフト４５及び爪部４６も同方向に回転し、爪部４６の先端が突起部４９の側面から離間する。これにより、圧縮されていたコイルバネ４７が伸長してバネ受け部４８を押圧するため、支持フレーム４１は矢印Ａ方向に移動し、現像装置４（図４参照）は現像位置に配置される。

図１０は、トナーコンテナ５の分解斜視図である。トナーコンテナ５は、円筒状のコンテナ本体５５と、コンテナ本体５５の両端部に装着されるキャップ５６ａ、５６ｂとを有する。コンテナ本体５５の内壁面には螺旋状のリブ５５ａが形成されており、画像形成装置１００の前側に位置するコンテナ本体５５の端部（図１０の左端）の外周面にはトナーコンテナ５を回転駆動するためのカップリング３３（図３参照）が係合する係合凸部５５ｂが突設されている。

中間ホッパー６側のキャップ５６ａには２つの扇形のトナー排出口５７が形成されている。また、キャップ５６ａの外側にはトナー排出口５７と略同一形状の開口５８ａが形成されたコンテナシャッター５８が配置されている。カップリング３３側のキャップ５６ｂはコンテナ本体５５に対し着脱可能となっており、キャップ５６ｂを取り外してコンテナ本体５５内にトナーを充填する。

中間ホッパー６の回転軸６１（図５参照）に支持されたトナーコンテナ５を正回転（図１０の時計回り方向に回転）させると、リブ５５ａの位相の進行によってコンテナ本体５５内に収容されたトナーも徐々に軸方向（矢印Ｆ方向）に沿ってキャップ５６ｂ側からキャップ５６ａ側（中間ホッパー６側）へ移動する。また、コンテナシャッター５８の開口５８ａは、コンテナ本体５５が正回転するときキャップ５６ａのトナー排出口５７と重なり合う位置に配置される。

従って、コンテナ本体５５を正回転させることで、コンテナ本体５５内のトナーはトナー排出口５７及び開口５８ａを介して中間ホッパー６に供給される。一方、コンテナ本体５５を逆回転させると、コンテナシャッター５８の開口５８ａはキャップ５６ａのトナー排出口５７と重ならない位置に移動し、トナー排出口５７が閉鎖される。

図１１は、現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図である。図１１に示すように、トナー搬送路７０の現像装置４側の端部７０ａにはシャッター部材８０が回転可能に外挿されている。また、端部７０ａの下部には補給口７１（図１５参照）が開口している。そして、シャッター部材８０が装着された端部７０ａがガイド部２６に挿入されることで現像装置４とトナー搬送路７０とが連結される。シャッター部材８０は、現像装置４のＡＡ′方向への水平移動に伴い、回転しながらガイド部２６内を相対的に水平移動することにより補給口７１を開閉する。

図１２は、現像装置４に設けられるガイド部２６の斜視図であり、図１３は、トナー搬送路７０に装着されるシャッター部材８０の斜視図である。図１２に示すように、ガイド部２６は断面が略楕円形の筒状に形成されており、シャッター部材８０が挿入される一端（図１２の紙面手前側）が開口している。ガイド部２６の下面にはトナー供給口２０ａが形成されており、ガイド部２６の奥側の内壁面には縦溝部６０ａと横溝部６０ｂとから成るＬ字状に屈曲したガイド溝６０が形成されている。また、開口縁２６ａの下部の略半分（図１２では左半分）を奥側へ切り欠くようにして段差部６２が形成されている。

図１３に示すように、シャッター部材８０は円筒状に形成されており、トナー搬送路７０の端部が挿入される一端（図１３の左端）が開口している。シャッター部材８０の外周面には矩形状の開口部８１が形成されており、シャッター部材８０の先端部には円筒の中心軸から半径方向に延びる突起８３が突設されている。また、シャッター部材８０の開口縁には、突起８３の延び方向と同方向に突出するフランジ部８５が形成されている。

さらに、シャター部材８０には、トナー搬送路７０の端部７０ａに係合する爪部８７が形成されている。爪部８７は、シャッター部材８０を端部７０ａに対し回転可能に係合するとともに、端部７０ａからのシャッター部材８０の抜けを防止する。現像装置４を挿入する前は、シャッター部材８０は図１３のようにバネ部材（図示せず）によって突起８３が垂直となる姿勢に保持されている。

次に、シャッター部材８０による補給口７１の開閉機構を詳細に説明する。図１４は、現像装置４を着脱位置へ移動させたときの現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図であり、図１５は、現像装置４を着脱位置へ移動させたときのガイド部２６とシャッター部材８０との位置関係を示す斜視図である。支持フレーム４１（図４参照）を矢印Ａ′方向に移動させて現像装置４を画像形成装置１００に装着すると、図１４及び図１５に示すように、トナー搬送路７０の端部７０ａはガイド部２６の開口側から見て左寄りに挿入される。

このとき、シャッター部材８０の突起８３は、ガイド溝６０の縦溝部６０ａ（図１２参照）に嵌合しており、開口部８１は端部７０ａの補給口７１から約９０°離間した位置にある。即ち、補給口７１はシャッター部材８０で閉鎖された状態となっている。

図１６は、現像装置４を現像位置へ移動させたときの現像装置４とトナー搬送路７０との連結部分を上方から見た斜視図であり、図１７は、現像装置４を現像位置へ移動させたときのガイド部２６とシャッター部材８０との位置関係を示す斜視図である。図１４の状態から、支持フレーム４１（図４参照）を矢印Ａ方向に移動させて現像装置４を現像位置に配置すると、現像装置４のガイド部２６も矢印Ａ方向に移動する。現像装置４の移動に伴い、図１６及び図１７に示すように、トナー搬送路７０の端部７０ａはガイド部２６の開口側から見て右側に相対的に移動する。

端部７０ａに装着されたシャッター部材８０は、挿入方向奥側においてはガイド溝６０の縦溝部６０ａに嵌合していた突起８３が横溝部６０ｂに移動し、突起８３が水平となるように姿勢を変える。一方、挿入方向手前側においてはフランジ部８５が段差部６２に乗り上げる。その結果、シャッター部材８０は図１７の時計回り方向に回転し、開口部８１は補給口７１と重なり合う位置に配置されて補給口７１を開放する。また、端部７０ａがガイド部２６内を左側から右側に向かって相対的に移動することで、補給口７１がトナー供給口２０ａと対向する位置に配置される。これにより、トナー搬送路７０と現像装置４とが連通され、トナー搬送路７０から現像装置４へのトナー補給が可能となる。

一方、現像装置４を画像形成装置１００から取り外す際は、再び現像装置４を図１４に示す着脱位置へ移動させることにより、トナー搬送路７０の端部７０ａはガイド部２６の開口側から見て左側に相対的に移動し、シャッター部材８０が逆方向（図１７の反時計回り方向）に回転することで補給口７１がシャッター部材８０で閉鎖される。

なお、シャッター部材８０の爪部８７の周囲には爪部を弾性変形させるためのスリット９０が存在するが、シャッター部材８０が補給口７１を閉鎖する位置（図１５参照）と補給口７１を開放する位置（図１７参照）との間で回転しても、爪部８７及びスリット９０は常にシャッター部材８０の上方に位置する。従って、トナー搬送路７０内のトナーがスリット９０から漏出するおそれはない。

上記の構成によれば、トナーコンテナ５及び中間ホッパー６を画像形成装置１００本体内へ残した状態で、現像装置４を現像位置と着脱位置とに選択配置することができる。また、トナーコンテナ５及び中間ホッパー６が現像装置４の着脱方向（図４の紙面手前側）に重なり合う位置に配置されていないため、トナーコンテナ５及び中間ホッパー６を取り外すことなく現像装置４を着脱することができる。従って、画像形成装置１００に対して現像装置４、トナーコンテナ５をそれぞれ別個に着脱することができ、画像形成装置１００のメンテナンス性が向上する。

また、現像装置４を現像位置または着脱位置に移動させたとき、トナー搬送路７０の端部７０ａはガイド部２６内を相対的に水平移動することで端部７０ａ（シャッター部材８０）とガイド部２６との連結状態が維持される。従って、現像装置４の移動によるトナー搬送路７０と現像装置４との連結不良の発生を効果的に防止することができる。また、剛性を有するトナー搬送路７０を用いて中間ホッパー６と現像装置４とを連結するため、トナー搬送路７０と中間ホッパー６または現像装置４との連結強度を高めることができる。

また、現像装置４の着脱位置への移動に連動してシャッター部材８０がトナー搬送路７０の補給口７１を閉鎖するため、現像装置４の着脱時における補給口７１からのトナーの漏出を確実に防止することができる。また、現像装置４の現像位置への移動に連動してシャッター部材８０がトナー搬送路７０の補給口７１を開放するため、トナー補給時にシャッター部材８０を開放し忘れるおそれもなくなる。

さらに、シャッター部材８０の動作方向（回転方向）と現像装置４の移動方向（矢印ＡＡ′方向）が異なるため、シャッター部材８０の開閉動作による荷重が、現像ローラー２５と感光体ドラム１の位置関係を一定に保つための押圧に影響を与えない。従って、現像ローラー２５と感光体ドラム１の位置関係に影響を与えることなく、シャッター部材８０を動作させることができ、画像不良の発生を抑制することができる。

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では図２に示したような磁性一成分現像剤を用いる現像装置４を用いる構成について説明したが、これに限定されるものではなく、トナーとキャリアとから成る二成分現像剤を用いる現像装置であっても良い。例えば、磁気ローラーと現像ローラーを用い、磁気ローラー上にキャリアを残したまま現像ローラー上にトナーのみを移動させてトナー薄層を形成する現像装置に適用することもできる。また、トナーコンテナ５についても、図１０に示したようにコンテナ本体５５を回転させて内部のトナーを移動させる方式に限らず、コンテナ本体内にトナー搬送用のパドルやスパイラルを配置する方式を採用することもできる。

本発明は、着脱可能な現像装置を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、現像剤供給機構と現像装置との連結強度を高めるとともに、現像装置の現像位置または着脱位置への移動による現像剤供給機構と現像装置との連結不良の発生や現像装置の着脱時における現像剤供給機構の連結部からの現像剤漏れを効果的に防止することができ、メンテナンス性にも優れた画像形成装置を提供することができる。

１ 感光体ドラム（像担持体）
４ 現像装置
５ トナーコンテナ
６ 中間ホッパー（現像剤供給機構）
６ａ ホッパー上部
６ｂ ホッパー下部
２０ 現像容器
２０ａ トナー供給口
２５ 現像ローラー（現像剤担持体）
２６ ガイド部
４１ 支持フレーム
４４ 現像解除レバー
５０ フレーム固定部材
６０ ガイド溝
６２ 段差部
７０ トナー搬送路（現像剤供給機構）
７０ａ 端部（連結部）
７１ 補給口
８０ シャッター部材
８１ 開口部
８３ 突起
８５ フランジ部
１００ 画像形成装置

Claims (4)

1. 静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像装置と、
   該現像装置を、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間する着脱位置と、前記像担持体に現像剤を供給可能な現像位置と、に選択配置可能な支持フレームと、
   前記現像装置に現像剤を供給する現像剤供給機構と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記現像剤供給機構の前記現像装置との連結部には、前記現像剤供給機構に形成された補給口を開閉するシャッター部材が装着されており、前記シャッター部材は、前記現像装置の前記着脱位置から前記現像位置への移動に連動して前記補給口を開放し、前記現像装置の前記現像位置から前記着脱位置への移動に連動して前記補給口を閉鎖するとともに、前記現像装置の移動方向と前記シャッター部材の開閉方向が異なり、
   前記シャッター部材は、前記現像剤供給機構の連結部が回転可能に挿入されるとともに外周面の前記補給口に重なる位置に開口部が形成された円筒状の部材であり、
   前記現像装置には、前記シャッター部材が挿入される断面略楕円形のガイド部が形成されており、
   前記現像装置が前記着脱位置と前記現像位置とを往復移動することにより、前記シャッター部材が回転しながら前記ガイド部内を相対的に水平移動して前記補給口を開閉することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シャッター部材には、挿入方向先端部の外側に中心軸から半径方向に延びるリブ状の突起が突設されており、前記ガイド部には、前記シャッター部材の挿入方向奥側の内壁面に前記突起が係合する略Ｌ字状のガイド溝が形成されており、
   前記突起が前記ガイド溝に係合した状態で前記シャッター部材が前記ガイド部内を相対的に水平移動することで前記シャッター部材が回転することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記シャッター部材には、挿入方向後端部の外周縁の一部にフランジ部が突設されており、前記ガイド部には、前記シャッター部材の挿入方向手前側の開口縁の下部に前記フランジ部が係合する段差部が形成されており、
   前記シャッター部材が前記ガイド部内を相対的に水平移動する際に前記フランジが前記段差部に乗り上げることで前記シャッター部材が回転することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤供給機構は、前記現像装置の着脱方向に重なり合わない位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。

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