JP5817170B2 - 画像形成構造体、画像形成装置および現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成構造体、画像形成装置および現像装置に関する。

例えば、特許文献１には、回転するパドルローラが内蔵されたトナーカートリッジを有する現像器が示されている。この現像器には、トナーカートリッジの開口部を塞ぐ蓋と、この蓋とパドルローラとを連結した連結アームとがさらに備えられている。これらの蓋および連結アームは、パドルローラとともにトナーカートリッジ内に配備されている。

特許文献２には、トナー容器と、現像器と、トナー容器のトナー供給口を密封したシールと備えたプロセスカートリッジが示されている。このプロセスカートリッジには、トナー容器の使用開始にあたり回転してシールを巻き取る巻取り軸と、この巻取り軸を駆動する機構とがさらに備えられている。

特開平５−１２７５２４号公報 特開平１−１９３８７２号公報

本発明は、部品数が少ない画像形成構造体、そのような画像形成構造体が装着される画像形成装置、および現像装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る画像形成構造体は、
潜像を保持し粉体による現像を受けて現像像を保持する像保持体と、
上記像保持体上の潜像を粉体で現像してこの像保持体上に像を形成する現像器と、
上記現像器への補給用の粉体が収容された収容容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
上記容器装着部に装着された収容容器から上記現像器に至る、この現像器の粉体の受入部分を含む補給経路上に配置された、この補給経路を塞ぐ閉塞部材と、
上記閉塞部材と係合する位置に配置された、回転して粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材とを有し、
上記搬送部材が、螺旋形状の羽根を有し、回転により上記閉塞部材を羽根で押して、上記閉塞部材を、上記補給経路を開放した開放位置まで移動させるものであって、上記羽根が、開放位置まで移動した閉塞部材との係合を解除する切欠きを有することを特徴とする。

請求項２に係る画像形成構造体は、
潜像を保持し粉体による現像を受けて現像像を保持する像保持体と、
上記像保持体上の潜像を粉体で現像してこの像保持体上に像を形成する現像器と、
上記現像器への補給用の粉体が収容された収容容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
上記容器装着部に装着された収容容器から上記現像器に至る、この現像器の粉体の受入部分を含む補給経路上に配置された、この補給経路を塞ぐ閉塞部材と、
上記閉塞部材と係合する位置に配置された、回転して粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材と、
上記補給経路の少なくとも一部を画定し、上前記閉塞部材を内側に収容する筐体とを有し、
上記搬送部材が、回転により、上記閉塞部材を上記補給経路を開放した開放位置に移動させるものであり、
上記閉塞部材が、上記開放位置への移動に伴って上記筐体外側に突出する突出片を有することを特徴とする。

請求項３に係る画像形成構造体は、上記閉塞部材を上記補給経路を閉塞する閉塞位置に留める留め部を有し、
上記搬送部材は、上記閉塞位置にある上記閉塞部材を、上記留め部による反力に抗して上記開放位置に移動させるものであることを特徴とする。

請求項４に係る画像形成装置は、
請求項１から３いずれか１項記載の画像形成構造体と、
上記画像形成構造体が着脱自在に装着される画像形成構造体装着部と、
上記像保持体上の像を被転写体に転写する転写器と、
上記被転写体上に転写された像をこの転写体上に定着する定着器とを有することを特徴とする。

請求項５に係る現像装置は、
粉体を収容し、外部から補給された粉体を受け入れる開口を有する筐体と、
上記筐体に取り付けられ、上記開口を塞ぐ閉塞部材と、
上記閉塞部材と係合する位置に配置され、回転して、上記筐体内の粉体を回転軸方向に搬送する粉体搬送部材と、
像保持体上の潜像を粉体で現像する現像部材とを有し、
上記搬送部材が、螺旋形状の羽根を有し、回転により上記閉塞部材を羽根で押して、上記閉塞部材を、上記補給経路を開放した開放位置まで移動させるものであって、上記羽根が、開放位置まで移動した閉塞部材との係合を解除する切欠きを有することを特徴とする。

請求項６に係る現像装置は、
粉体を収容し、外部から補給された粉体を受け入れる開口を有する筐体と、
上記筐体に取り付けられ、上記開口を塞ぐ閉塞部材と、
上記閉塞部材と係合する位置に配置され、回転して、上記筐体内の粉体を回転軸方向に搬送する粉体搬送部材と、
像保持体上の潜像を粉体で現像する現像部材とを有し、
上記搬送部材が、回転により、上記閉塞部材を、上記開口を開放した開放位置に移動させるものであり、
上記閉塞部材が、上記開放位置への移動に伴って上記筐体外側に突出する突出片を有することを特徴とする。

請求項１に係る画像形成構造体および請求項５に係る現像装置は、例えば、閉鎖部材の駆動機構を別に設けた場合と比較して部品数が少なく、また、閉鎖部材を予め定め設定した位置に停止させることができる。

請求項２に係る画像形成構造体および請求項６に係る現像装置は、例えば、閉鎖部材の駆動機構を別に設けた場合と比較して部品数が少なく、また、閉塞部材の状態が外側から視認できる。

請求項３に係る画像形成構造体は、留め部を有していない場合と比較して、トナー補給経路の不用意な開放が抑制される。

請求項４に係る画像形成装置は、例えば、閉鎖部材の駆動機構を別に設けた場合と比較して部品数が少ない。

本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。 トナー容器を示す斜視図である。 図２に示す現像器を上方から見た図である。 図４に示す第２撹拌搬送部材を現像器から取り出して示す斜視図である。 図４に示す現像器に蓋体が装着された状態を示す平面図である。 図６に示す蓋体に取り付けられた部品の分解斜視図である。 図７に示す閉塞部材の裏面を示す斜視図である。 図６に示す蓋体のトナー供給口付近の部分を示す斜視図である。 現像器のトナー供給口付近の内部構造を示す断面図である。 図９に示す蓋体のトナー供給口付近の部分を第２撹拌搬送部材の側から見た図である。 閉塞部材がトナー供給口を開放した状態を示す断面図である。 閉塞部材がトナー供給口を開放した状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係るプロセスカートリッジ構成を示す断面図である。 図１４に示すプロセスカートリッジにおいて閉塞部材が移動した状態を示す断面図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

図１に示す画像形成装置１は、用紙上に電子写真方式により画像をプリントするプリンタである。画像形成装置１は、トナー像形成部１０、露光器２０、用紙搬送装置３０、転写器４０、定着器５０、および用紙収容部６０を備えている。トナー像形成部１０は、感光体１１、帯電器１２、および現像器１３を備えている。

感光体１１は、円筒状の表面を有しており、円筒の軸周りである矢印ａ方向に回転する。感光体１１は、表面に形成される静電潜像およびトナー像を保持する。帯電器１２は、感光体１１の表面を帯電させる。帯電器１２は、ここに示す例では、感光体１１に接触して回転する帯電ロールであるが、他の例としては、例えばコロトロンによる非接触式の帯電手段も採用され得る。

露光器２０は、感光体１１を露光して感光体１１上に静電潜像を形成する。露光器２０は、帯電器１２によって帯電された感光体１１の表面を、外部から供給される画像信号に基づいた光ビームＢｍで走査し、感光体１１の表面上に潜像を形成する。露光器２０は光ビームＢｍで感光体１１の表面を、感光体１１の回転軸が延びる軸方向Ｘに走査する。

現像器１３は、感光体１１上の潜像をトナーで現像して感光体１１上にトナー像を形成する。現像器１３は、トナーおよび磁性キャリアを含む現像剤を感光体１１上に搬送する現像ロール１３１とを有する。現像器１３の内部構造については、後述する。

転写器４０は、感光体１１との間に用紙を挟んで回転するロールであり、感光体１１上のトナー像を用紙上に転写する。定着器５０は、感光体１１から転写を受けたトナー像を用紙上に定着する。定着器５０は、加熱ロール５１および加圧ロール５２を備えており、定着前のトナー像が形成された用紙を挟んで通過させることによりトナーを加熱および加圧する。

用紙収容部６０は、画像が形成される用紙を収容している。用紙収容部６０は、３種類の用紙を収容する３つの用紙収容器６１，６２，６３を備えている。３つの用紙収容器６１〜６３のうち、上に配置された用紙収容器６１は、画像形成装置１の前面に設けられた手差し扉８１が前方向Ｆに開かれることで外部に露出し、用紙が補給される。

用紙搬送装置３０は、用紙を、転写位置を経由する搬送経路Ｒを搬送する。転写位置は、用紙が感光体１１からトナー像の転写を受ける位置であり、感光体１１と転写器４０とに挟まれた位置である。用紙搬送装置３０は、取出しロール３１、捌きロール３２、レジストレーションロール３３、排出ロール３４、および反転搬送ロール３５を備えている。取出しロール３１は、用紙収容器６１〜６３から用紙を取り出す。捌きロール３２は、取出しロール３１で取り出された用紙を１枚ずつに捌く。レジストレーションロール３３は、感光体１１にトナー像が形成されるタイミングに合わせて用紙を転写器４０に送り込む。排出ロール３４は、定着器５０によってトナー像が定着された用紙を画像形成装置１の外部に排出する。排出ロール３４によって排出された用紙は、画像形成装置１の上部に設けられた排出台８３の上に排出される。排出された用紙のうち、排出台８３からはみ出た一部が扉８２の上に載る。扉８２は、画像形成装置１の前面と上面を覆う部材である。扉８２が画像形成装置１の前面に設けられた軸８２ａを中心として前方向Ｆに回転することで、画像形成装置１の内部の機構が露出する。排出ロール３４は、両面プリントが実行される場合には、用紙を途中まで搬送した状態で逆転し、用紙を反転搬送経路Ｒ’に沿って搬送する。反転搬送ロール３５は、用紙を反転搬送経路Ｒ’に沿って搬送し、レジストレーションロール３３に送り込む。これによって用紙の、画像がすでに形成された面の反対面に新たな画像が形成される。

本実施形態の画像形成装置１は、画像形成装置１の前面側に用紙収容器６２，６３が引き出されて用紙が補給される。この画像形成装置１では、画像形成装置１より前方向Ｆの位置から用紙収容器６１〜６３に補給された用紙Ｐは、画像形成装置１の後部、具体的には、感光体１１より後ろ方向Ｂに設けられた搬送経路Ｒを下から上に向かって搬送される。画像が形成された用紙Ｐは、画像形成装置１の上部にある排出台８３の上に前方向Ｆに向かって排出される。この画像形成装置１では、作業者による新たな用紙の補給と、画像が形成された用紙の取り出しが装置より前方向Ｆの位置から行われる。したがって、画像形成装置１の軸方向Ｘの両脇に空間的な余裕がない場所にも設置され得る。また、画像形成装置１の上方には、用紙取出しおよび部品交換のための隙間をあけて、画像読取装置が配置され得る。

また、画像形成装置１には、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、トナー供給器７４、および制御部１Ｃも備えられている。

清掃器７１は、感光体１１上に接触し、用紙へのトナー像の転写後に感光体１１上に残存するトナーを除去することにより感光体１１を清掃する。清掃器７１は、感光体１１に沿って延びた板状のブレードである。回収トナー収容箱７２は、清掃器７１により感光体１１から除去されたトナーを収容する。容器装着部７３は、トナー容器（トナーカートリッジ）ＴＣが着脱自在に装着される。トナー容器ＴＣには、現像器１３への補給用のトナーが収容されている。トナーが消耗した場合には、作業者によってトナー容器ＴＣが取り外され、新たなトナー容器ＴＣと交換される。

トナー供給器７４は、トナー容器ＴＣに収容されたトナーを現像器１３に供給する。トナー供給器７４は、トナー容器ＴＣの下部から現像器１３の上部まで延びた管の中に、螺旋形状の羽根を有する羽根部材７４１が配置された構造を有している。トナー供給器７４は、羽根部材７４１が回転することでトナーをトナー容器ＴＣから現像器１３に向けて搬送する。制御部１Ｃは、画像形成装置１の各部を制御する。

上述したトナー像形成部１０、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、およびトナー供給器７４は、プロセスカートリッジＣＲに備えられている。プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の本体１Ａに設けられた装着部９０に対し着脱自在に装着されている。また、プロセスカートリッジＣＲに対し、トナー容器ＴＣが着脱自在に装着されている。プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１に装着された、図１に示す状態で市場に出荷されるほか、プロセスカートリッジＣＲ単体で、交換用部品としてトナー容器ＴＣが装着された状態で市場に出荷される。画像形成装置１では、前面および上面を覆う扉８２が前方向Ｆに開かれることで、プロセスカートリッジＣＲが画像形成装置１の外部に露出する。より詳細には、扉８２が開かれることで、プロセスカートリッジＣＲのうち、容器装着部７３とトナー容器ＴＣと把手７６とが露出する。操作者が把手７６を掴んで引くと、プロセスカートリッジＣＲは、画像形成装置１の本体１Ａから、前方向Ｆ斜め上に、すなわち取外し方向Ｋに引き出される。ここで、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａに装着される方向を装着方向Ｊと称し、装着方向Ｊの反対方向を取外し方向Ｋと称する。また、装着方向Ｊおよび取外し方向Ｋを含む双方向を着脱方向ＪＫと称する。

ここで、プロセスカートリッジＣＲが本発明の画像形成構造体の一実施形態に相当し、現像器１３が本発明の現像装置の一実施形態に相当する。また、感光体１１が本発明にいう像保持体の一例に相当し、現像ロール１３１が本発明にいう現像部材の一例に相当する。また、トナーが本発明にいう粉体の一例に相当する。

［画像形成装置の基本動作］
図１に示す画像形成装置１の基本動作を説明すると、トナー像形成部１０では、感光体１１が矢印ａ方向に回転駆動され、感光体１１の表面に帯電器１２によって電荷が付与される。露光器２０は、外部から供給される画像信号に基づく露光光を感光体１１の表面に照射することで、感光体１１の表面に静電潜像を形成する。感光体１１は、静電潜像を保持しながら回転する。

現像器１３は、感光体１１上の静電潜像をトナーで現像することで、トナー像を形成する。現像器１３には、トナー供給器７４によって、トナー容器ＴＣからトナーが供給される。感光体１１は、現像器１３によって形成されたトナー像を保持しながら回転する。

用紙収容器６１，６２，６３に収容された用紙Ｐは、取出しロール３１によって取り出され、捌きロール３２、およびレジストレーションロール３３によって搬送経路Ｒを転写器４０に向かって搬送される。用紙Ｐは、レジストレーションロール３３によって、感光体１１上にトナー像が形成されていくタイミングに合わせて、転写器４０に送り込まれる。転写器４０は、感光体１１と用紙との間に転写用のバイアス電圧を与えることによって、感光体１１のトナー像を用紙に転写する。転写器４０によって、トナー像が転写された用紙は定着器５０に搬送され、転写されたトナー像が用紙上に定着される。このようにして、用紙上に画像が形成される。画像が形成された用紙は排出ロール３４によって排出台８３の上に排出される。

転写器４０による転写後、感光体１１に残存したトナーは、清掃器７１によって除去される。清掃器７１により感光体１１から除去されたトナーは、回収トナー収容箱７２に収容される。

［プロセスカートリッジの構成］
図２は、プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。

プロセスカートリッジＣＲは、トナー像形成部１０、清掃器７１、回収トナー収容箱７２、容器装着部７３、トナー供給器７４、および把手７６が一体化された交換ユニットである。このうちトナー像形成部１０は、感光体１１、帯電器１２、および現像器１３を有する。画像形成装置１（図１参照）において、プロセスカートリッジＣＲが交換されると、感光体１１、帯電器１２、現像器１３、清掃器７１、および回収トナー収容箱７２のすべてが新品と交換されることになる。トナー容器ＴＣは、プロセスカートリッジＣＲの容器装着部７３に着脱自在に装着されるので、プロセスカートリッジＣＲが本体１Ａ（図１参照）に装着されたままの状態で、容器装着部７３から取り外して新しいものに交換される。

図３は、トナー容器を示す斜視図である。

図３に示すトナー容器ＴＣは、側面の一部にこのトナー容器ＴＣの向きを示す突部ＴＣ２が設けられた有底円筒形状を有しており、内部にはトナーが収容されている。トナー容器ＴＣの周面にはトナーの通路を塞ぐ扉ＴＣ３が設けられている。

再び図２を参照してプロセスカートリッジＣＲの説明を続ける。

プロセスカートリッジＣＲの容器装着部７３には、周面の一部が欠如した有底円筒状の拘束部材７３２が回転自在に保持されている。トナー容器ＴＣが拘束部材７３２の内側に収容された状態で、拘束部材７３２が操作によって矢印ｄに示す方向に図２に示す状態まで回転すると、トナー容器ＴＣが容器装着部７３に拘束される。このとき、扉ＴＣ３が拘束部材７３２と係合して通路を開く位置に移動する。したがって、トナー容器ＴＣ内のトナーがトナー供給器７４内に落下して、トナー供給器７４で搬送され得る状態となる。

画像形成装置１は、画像形成装置１の本体１Ａ（図１参照）に対し、プロセスカートリッジＣＲが装着され、さらにプロセスカートリッジＣＲにトナー容器ＴＣが装着された、図２に示す状態で、市場に出荷される。すなわち、トナー容器ＴＣの扉ＴＣ３（図３参照）が通路を開く位置にあり、トナー容器ＴＣ内のトナーがトナー供給器７４内に落下する状態で出荷される。このことは、交換用のプロセスカートリッジＣＲが単体で出荷される場合も同様である。

出荷されたプロセスカートリッジＣＲが、始動前に、搬送に伴う振動や設置作業に伴う振動を受けると、トナー容器ＴＣから落下したトナーは、羽根部材７４１が回転していなくともトナー供給器７４内を移動する。トナーが停止状態の現像器１３内に流入すると、トナーが現像器１３内で凝集し、形成される画像に欠陥が生じる場合がある。本実施形態のプロセスカートリッジＣＲでは、現像器１３に、始動前のトナーの流入を回避する機構が設けられている。

［現像器］
図４は、図２に示す現像器を上方から見た図である。図４には、現像器１３の上部から蓋体が除かれた状態が示されている。

図２および図４に示す現像器１３は、現像剤を収容する現像剤収容器１３０と、現像ロール１３１と、現像剤収容器１３０の内部で現像剤を撹拌しながら搬送する第１撹拌搬送部材１３２および第２撹拌搬送部材１３３と、現像剤制限部材１３４とを備えている。

現像剤収容器１３０は、トナーと磁性キャリアとが混合されてなる現像剤を収容している。現像剤収容器１３０は、内部が、現像ロール１３１に並行して延びた壁１３０１によって第１収容室１３０ａと第２収容室１３０ｂとに分けられている。第１収容室１３０ａは現像ロール１３１に隣り合っており、第２収容室１３０ｂは第１収容室１３０ａを挟んで現像ロール１３１の反対側に配置されている。第１収容室１３０ａには第１撹拌搬送部材１３２が配備され、第２収容室１３０ｂには第２撹拌搬送部材１３３が配備されている。第２収容室１３０ｂの端には上向きに開口したトナー供給口１３０ｃが配置されている。

２つの撹拌搬送部材１３２，１３３は、現像ロール１３１に並行して延びる回転軸１３２１，１３３１と回転軸１３２１，１３３１の周囲に設けられた螺旋羽根１３２２，１３３２とをそれぞれ備えている。第２撹拌搬送部材１３３の螺旋羽根１３３２と、第１撹拌搬送部材１３２とは旋回の向きが互いに逆になっている。第１撹拌搬送部材１３２および第２撹拌搬送部材１３３は、それぞれの回転軸１３２１，１３３１の両端部分が図示しない軸受によって現像剤収容器１３０に回転自在に支持されている。回転軸１３２１，１３３１の端は図示しないギアに接続され、現像ロール１３１および２つの撹拌搬送部材１３２，１３３は、図示しないモータの駆動を受けて回転する。

図５は、図４に示す第２撹拌搬送部材を現像器から取り出して示す斜視図である。

第２撹拌搬送部材１３３は、回転軸１３３１の周囲に螺旋羽根１３３２が設けられており、螺旋羽根１３３２には切欠き１３３３が形成されている。切欠き１３３３の機能については後述する。なお、図５に示す切欠き１３３３は、第２撹拌搬送部材１３３にのみ設けられており、第１撹拌搬送部材１３２（図４参照）には設けられていない。

再び図４を参照すると、第１撹拌搬送部材１３２は、回転軸１３２１の軸回りに回転することによって、第１収容室１３０ａの現像剤を矢印ｄに示す第１搬送方向に搬送する。第２撹拌搬送部材１３３は、回転軸１３３１の軸回りに第１撹拌搬送部材１３２と同じ方向に回転することによって、第２収容室１３０ｂの現像剤を第１搬送方向とは逆の矢印ｅに示す第２搬送方向に搬送する。

第１収容室１３０ａと第２収容室１３０ｂとを仕切る壁１３０１には、循環口１３０１ａ，１３０１ｂが設けられており、現像剤収容器１３０に収容されている現像剤は循環口１３０１ａ，１３０１ｂを経由して壁１３０１の周囲を循環する。

現像ロール１３１は、第１収容室１３０ａの現像剤を周面に保持して回転する。現像ロール１３１の周面の現像剤は、現像剤制限部材１３４で高さ（厚み）が制限され、感光体１１の周面に搬送される。現像剤中のトナーが感光体１１上の静電潜像に付着してトナー像が形成される。感光体１１に搬送された現像剤のうち付着したトナー以外のものは、現像ロール１３１周面に保持され、第１収容室１３０ａに戻ってくる。現像により消費された分の新たなトナーは、トナー供給口１３０ｃを経てトナー供給器７４から供給される。

［閉塞部材］
図６は、図４に示す現像器に蓋体が装着された状態を示す平面図である。

図６に示す蓋体１３６の縁からは現像ロール１３１の一部が露出している。また、蓋体１３６には、トナー供給口１３０ｃが形成されており、さらに、閉塞部材１３７が取り付けられている。閉塞部材１３７は、図２に示すトナー容器ＴＣから現像器１３に至るトナー補給路Ｓ上のトナー供給口１３０ｃに配置されており、図６に示す状態では、閉塞部材１３７は、トナー供給口１３０ｃを塞ぐ閉鎖位置にある。

図７は、図６に示す蓋体に取り付けられた部品の分解斜視図である。

蓋体１３６のトナー供給口１３０ｃ近傍には、閉塞部材１３７の他に、抑え部材１３８１、第１漏止め部材１３８２、および第２漏止め部材１３８３が取り付けられている。

蓋体１３６、閉塞部材１３７および抑え部材１３８１は、樹脂材料からなる成型品である。また、２つの漏止め部材１３８２，１３８３は、スポンジ製の部材である。

抑え部材１３８１および閉塞部材１３７は、現像器１３の内側すなわち蓋体１３６の第２撹拌搬送部材１３３（図４参照）に対向する側に配置されている。抑え部材１３８１は、蓋体１３６との間に閉塞部材１３７を挟む位置に取り付けられる。抑え部材１３８１には、突起１３８１ａおよび突出片１３８１ｂが設けられている。突起１３８１ａおよび突出片１３８１ｂについては後述する。

蓋体１３６と抑え部材１３８１との間に挟まれた閉塞部材１３７は、トナー供給口１３０ｃを塞ぐ位置と開放する位置との間で移動自在に保持されている。図７に示すように、閉塞部材１３７は、トナー供給口１３０ｃを塞ぐ板部１３７１と、板部１３７１の縁の一部から直線棒状に突出した指示棒１３７２とを備えている。

図８は、図７に示す閉塞部材の裏面を示す斜視図である。

図７および図８に示す閉塞部材１３７は、トナー供給口１３０ｃを塞ぐ板部１３７１と、板部１３７１の縁の一部から直線棒状に突出した指示棒１３７２とを備えている。また、板部１３７１には、第２撹拌搬送部材１３３（図４参照）に向かって突出した係合突起１３７３と、係合突起１３７３を挟んだ両側の縁近傍に、係合突起１３７３と同じ向きに突出したロック片１３７４が設けられている。閉塞部材１３７の板部１３７１、指示棒１３７２、係合突起１３７３、およびロック片１３７４は一体に形成されている。

図９は、図６に示す蓋体のトナー供給口付近の部分を示す斜視図である。図９には、図７に示す各部品が蓋体１３６に取り付けられた状態が示されている。また、図１０は、現像器のトナー供給口付近の内部構造を示す断面図である。図１０には、各部品が蓋体１３６に取り付けられた図９の蓋体１３６がさらに現像剤収容器１３０に取り付けられた状態における内部構造が示されている。なお、図１０では、撹拌搬送部材１３３の形状を分かり易くするため断面ではなく側面が示されている。

図１０には、蓋体１３６との間に閉塞部材１３７を挟んだ抑え部材１３８１が示されている。抑え部材１３８１には、蓋体１３６のトナー供給口１３０ｃの近傍に設けられた脇孔１３６ａから現像器１３の外に突出した突出片１３８１ｂが形成されている。突出片１３８１ｂは、第２の漏止め部材１３８３に挟み込まれる。抑え部材１３８１の突出片１３８１ｂと反対側の端には、蓋体１３６に掛け止まる掛止め爪１３８１ｃが設けられている。抑え部材１３８１は、突出片１３８１ｂが脇孔１３６ａを貫通した状態で脇孔１３６ａに向かって押し込まれて掛止め爪１３８１ｃが蓋体１３６に掛け止まるいわゆるスナップフィット固定によって蓋体１３６に保持されている。

閉塞部材１３７の指示棒１３７２もまた、蓋体１３６の脇孔１３６ａから現像器１３の外にわずかに突出する。指示棒１３７２の先端は、一対の保護壁１３６１の間に達している。一対の保護壁１３６１は、指示棒１３７２が間を通る程度の間隔をあけて略平行に延びた突条である。指示棒１３７２および保護壁１３６１は、ともに第２搬送方向ｅに延びている。

指示棒１３７２は、脇孔１３６ａ近傍で、第１漏止め部材１３８２および第２漏止め部材１３８３によって上下から挟み込まれている。指示棒１３７２が貫通した蓋体１３６の脇孔１３６ａの隙間は、第１漏止め部材１３８２および第２漏止め部材１３８３によって塞がれており、現像器１３内部のトナーが脇孔１３６ａから漏れることが防がれている。

また、図１０に示すように、閉塞部材１３７の係合突起１３７３は、板部１３７１から、第２撹拌搬送部材１３３に向かって（図１０で下向きに）突出し、螺旋羽根１３３２の旋回範囲まで延びている。すなわち、係合突起１３７３は、第２撹拌搬送部材１３３が回転した場合に螺旋羽根１３３２に当たる位置まで延びている。

［留め部］
図１１は、図９に示す蓋体のトナー供給口付近の部分を下すなわち第２撹拌搬送部材の側から見た図である。

閉塞部材１３７の板部１３７１から突出した係合突起１３７３を挟んだ両側には、一対のロック片１３７４が配置されている。抑え部材１３８１の、閉塞部材１３７の移動に伴い係合突起１３７３が通過する経路上には、一対の突起１３８１ａが設けられている。

閉塞部材１３７は、係合突起１３７３が突起１３８１ａに当たることで閉塞位置に留められる。したがって、トナー補給経路の不用意な開放が抑制される。ただし、閉塞部材１３７に対し、係合突起１３７３と突起１３８１ａとの間の反力に抗して移動する力が加えられると、係合突起１３７３が突起１３８１ａを乗り越え、閉塞部材１３７が閉塞位置から移動するようになる。

ここで、指示棒１３７２が、本発明にいう突出片の一例に相当する。係合突起１３７３および突起１３８１ａが、本発明にいう留め部の一例に相当する。また、第２撹拌搬送部材１３３が本発明にいうトナー搬送部材の一例に相当する。また、現像剤収容器１３０および蓋体１３６の組合せが、本発明にいう筐体の一例に相当する。

［閉塞部材の移動］
上述した現像器１３を備えたプロセスカートリッジＣＲ（図２参照）は、図９および図１０に示すように、現像器１３の閉塞部材１３７がトナー供給口１３０ｃを塞いだ閉塞位置にある状態で、画像形成装置１（図１参照）に装着されて出荷される。出荷状態では、トナーが収容されたトナー容器ＴＣは、プロセスカートリッジＣＲに、扉ＴＣ３（図３参照）が開いた状態で装着されている。

また、交換用部品としてのプロセスカートリッジＣＲ（図１参照）は単体で出荷される。この場合も、交換用のプロセスカートリッジＣＲには、トナーが収容されたトナー容器ＴＣが、扉ＴＣ３（図３参照）が開いた状態で装着されて出荷される。出荷状態では、画像形成装置１（図１参照）に装着された場合と同様、現像器１３の閉塞部材１３７がトナー供給口１３０ｃを塞いだ閉塞位置にある。

トナー容器ＴＣ内のトナーは、出荷後、より詳細には工場でトナー容器ＴＣが取り付けられた後、使用開始前にトナー供給器７４内に落下し、トナー供給器７４内を少しずつ移動してくる。本実施形態のプロセスカートリッジＣＲでは、現像器１３の閉塞部材１３７がトナー供給口１３０ｃを塞いだ閉塞位置にあるため、トナー供給器７４内を移動してきたトナーが閉塞部材１３７に妨げられ、現像器１３内に入らない。したがって、使用開始前の現像器１３では撹拌搬送部材１３２，１３３が動作しないが、現像器１３内におけるトナーの凝集は生じない。

ここで、交換用のプロセスカートリッジＣＲ、またはプロセスカートリッジＣＲが装着された画像形成装置１が出荷された後に、使用場所での設置を経て、電源が投入された後（または少なくとも画像データが外部より供給されてきた後には）、画像形成装置１内の各部が制御部１Ｃの制御によって始動する。トナー供給器７４では羽根部材７４１が回転を開始する。また、現像器１３（図４参照）では、撹拌搬送部材１３２，１３３が回転を開始する。

第２撹拌搬送部材１３３は、この初回の始動時の回転により、閉塞部材１３７（図１０参照）を移動させる。より詳細には、図１０に示すように、第２撹拌搬送部材１３３が矢印ｆで示す方向に回転することで、螺旋羽根１３３２が、閉塞部材１３７の係合突起１３７３に当たり、第２撹拌搬送部材１３３の回転に伴い、閉塞部材１３７に、回転軸が延びる矢印ｇで示す方向の力を加える。閉塞部材１３７は、螺旋羽根１３３２に押され、矢印ｇで示す方向に移動する。第２撹拌搬送部材１３３が回転する方向ｆは、現像動作時に、第２撹拌搬送部材１３３が現像剤を搬送するために回転する方向と同じであり、閉塞部材１３７が移動する方向（ｇ）は、第２撹拌搬送部材１３３が現像剤を搬送する第２搬送方向ｅ（図４参照）である。

図１１を参照して説明したように、抑え部材１３８１には、突起１３８１ａが設けられており、閉塞部材１３７のロック片１３７４は、移動する際、突起１３８１ａに当たる。第２撹拌搬送部材１３３は、ロック片１３７４と突起１３８１ａが押し合う反力に抗して、閉塞部材１３７を移動させる。このとき、ロック片１３７４または突起１３８１ａが弾性変形し、ロック片１３７４が突起１３８１ａを乗り越える。

図１２は、閉塞部材がトナー供給口を開放した状態を示す断面図である。また、図１３は、閉塞部材がトナー供給口を開放した状態を示す斜視図である。

第２撹拌搬送部材１３３が閉塞部材１３７をさらに移動させると、閉塞部材１３７の板部１３７１が、図１２に示すトナー供給口１３０ｃを開放した開放位置に移動する。閉塞部材１３７がトナー供給口１３０ｃを開放することで、トナー補給路Ｓ（図２参照）が開放され、トナーが現像器１３内に入り現像に使用される。また、閉塞部材１３７が開放位置に移動するのに伴い、閉塞部材１３７の指示棒１３７２が、蓋体１３６の外側に突出してくる。つまり、外から見た指示棒１３７２の長さが伸びる。指示棒１３７２は、一対の保護壁１３６１と同じ長さに伸びる。これによって、トナー供給口１３０ｃが開放されたことが、現像器１３の外部から視認によって把握される。なお、指示棒１３７２は、閉塞部材１３７に一体形成された棒であるので、開放位置への移動の状態を表示する他に、閉塞部材１３７を閉塞位置に戻すために利用することができる。例えば出荷時調整等の事情で、使用開始前に予期せずあるいは余儀なく第２撹拌搬送部材１３３が回転して閉塞部材１３７が移動してしまった場合には、工場の作業者が第２撹拌搬送部材１３３を逆回転させながら指示棒１３７２を現像器１３の外から押し戻すことで、閉塞部材１３７が閉塞位置に戻る。また、指示棒１３７２の一対の保護壁１３６１間に配置されているので、プロセスカートリッジＣＲが例えば点検等で取り外された場合に、指示棒１３７２が他の部材に接触して、閉塞部材１３７が不用意に閉塞位置に戻る事態が防止される。

図１２に示すように、第２撹拌搬送部材１３３の螺旋羽根１３３２に設けられた切欠き１３３３は、閉塞部材１３７が図１２に示す開放位置に移動したときに、係合突起１３７３と螺旋羽根１３３２との係合が解除される位置に配置されている。このため、閉塞部材１３７は、開放位置に移動したところで螺旋羽根１３３２による駆動が終了し、開放位置に止まる。

このようにして、第２撹拌搬送部材１３３の初回の始動時の回転によって閉塞部材１３７がトナー供給口１３０ｃを開放するので、使用開始に先立って作業者がトナー容器ＴＣから現像器１３に至る経路を開放する作業を行うことなく、画像形成が開始される。

トナー容器ＴＣは、収容するトナーが空になる都度交換されるため、例えば感光体１１等の寿命に応じて交換されるプロセスカートリッジＣＲに比べ、相対的に高頻度で交換・回収される。高頻度で交換・回収されるトナー容器ＴＣの複雑化および高コスト化を抑える場合には、トナーの経路を使用開始前に塞ぐ部材、および当該部材を作業者の操作なしに開放させる機構を、トナー容器ＴＣではなくプロセスカートリッジＣＲに設けることが考えられる。しかし、この場合には、開放させるための機構をトナー容器ＴＣ外部に新たに設けることが求められる。

本実施形態では、現像器１３でトナーを搬送および攪拌する第２撹拌搬送部材１３３が、閉塞部材１３７を開放させるための駆動源としての機能を兼ね備えている。したがって、閉塞部材１３７を、係合突起１３７３が突出した形状をするのみで、閉塞部材１３７の駆動機構が形成される。したがって、例えば開放のため機構を別途設けた場合に比べて、部品数が少なく駆動のための機構も小さい。また、閉塞部材１３７や係合突起１３７３は、トナー容器の中ではなく現像器１３の内部に設けられており、しかも、現像器１３内を搬送されるトナーの流れに干渉しない第２収容室１３０ｂ（図４参照）の上部に設けられている。したがって、例えば、トナー容器の内部にトナーの移動を塞ぐ部材やその移動機構が設けられた場合に比べ、トナー容器の容量が大きい。

また、本実施形態では、螺旋羽根１３３２に切欠き１３３３が設けられているため、閉塞部材１３７は２撹拌搬送部材１３３の端まで移動せず、切欠き１３３３の位置で止まる。閉塞部材１３７が停止する位置は、設計製造時に切欠き１３３の位置が調整されることによって、予め定められた開放位置で停止する。また、開放位置に移動した後、閉塞部材１３７は駆動されないため、開放後の第２撹拌搬送部材１３３の駆動負荷が低減する。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の第２実施形態の説明にあたっては、これまで説明してきた実施形態における各要素と同一の要素には同一の符号を付けて示し、前述の実施形態との相違点について説明する。

図１４は、本発明の第２実施形態に係るプロセスカートリッジ構成を示す断面図である。

本実施形態のプロセスカートリッジＣＲ２は、閉塞部材７０７が現像器２１３に設けられておらず、トナー供給器７４に設けられている。また、トナー供給器７４の羽根部材７４１には、切欠き７４１１が形成されている。

閉塞部材７０７は、トナー供給器７４の上部、すなわち、トナー容器ＴＣからトナーがトナー供給器７４内に供給される供給口７４ａに配置されている。閉塞部材７０７は、図７および図８を参照して説明した第１実施形態に係る閉塞部材１３７と同じ形状を有している。閉塞部材７０７に設けられた係合突起７０７３は、羽根部材７４１に係合する位置まで突出している。

ここで、トナー供給器７４の羽根部材７４１が、本発明にいうトナー搬送部材の一例に相当する。

閉塞部材７０７は、プロセスカートリッジＣＲ２が出荷される状態では、トナー供給器７４の、トナー容器ＴＣからトナーが通る供給口７４ａを塞ぐ閉鎖位置に配置されている。したがって、プロセスカートリッジＣＲ２が出荷後始動前に加わる振動等で、トナー容器ＴＣ内のトナーが現像器２１３内に入り込んで凝集することがない。また、本実施形態では、トナーがトナー供給器７４内に入り込むこともない。

図１５は、図１４に示すプロセスカートリッジにおいて閉塞部材が移動した状態を示す断面図である。

プロセスカートリッジＣＲ２が始動を開始すると、トナー供給器７４の羽根部材７４１が回転を開始する。すると、羽根部材７４１は、閉塞部材７０７の係合突起７０７３と係合し、閉塞部材７０７を、供給口７４ａが開放された開放位置に移動させる。羽根部材７４１の切欠き７４１１は、閉塞部材７０７が開放位置に移動したときの、係合突起７０７３の位置に設けられている。このため、羽根部材７４１と係合突起７０７３との係合が切欠き７４１１によって解除され、閉塞部材が開放位置に留まる。

プロセスカートリッジＣＲによれば、使用開始に先立って作業者がトナー容器ＴＣから現像器１３に至る経路を開放する作業を行うことなく、画像形成が開始される。

本実施形態のプロセスカートリッジＣＲでは、羽根部材７４１が回転してトナーを搬送する機能と、閉塞部材７０７を移動させる駆動源としての機能を兼ね備えている。したがって、例えば駆動のため特別な部材や装置を別途設けた場合に比べて、部品数が少なく駆動のための機構も小さい。また、例えば、トナー容器の内部にトナーを塞ぐ蓋やその移動機構が設けられた場合に比べ、トナー容器の容量が大きい。また、閉塞部材７０７は、切欠き７４１１によって予め定められた開放位置で停止し、第２撹拌搬送部材１３３の負荷が低減される。

なお、上述した実施形態では、本発明にいうトナー搬送部材の例として、切欠きが設けられた第２撹拌搬送部材１３３や羽根部材７４１が示されている。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、トナー搬送部材は切欠きがなく、閉塞部材は回転するトナー搬送部材の回転軸方向に対し斜めに移動し、開放位置で、トナー搬送部材から離れる構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいう像保持体の例として、円筒状の表面を有する感光体１１が示されている。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、像保持体は例えば、ベルト状であってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明にいう画像形成部の例として、感光体１１上のトナー像が用紙に直接転写される構成が示されている。しかし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、像保持体上のトナー像が中間転写体への転写を経て用紙に間接転写される構成であってもよい。

なお、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてモノクロプリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はこれに限られず、例えば、カラー画像を形成するカラープリンタであってもよい。

また、上述した実施形態では、画像形成装置の例としてプリンタが示されている。しかし、本発明にいう画像形成装置はプリンタに限られず、例えば、複写機やファクシミリであってもよい。

また、上述した実施形態では、粉体の例として２成分現像方式のトナーが示されている。しかし、本発明にいう粉体は上述の実施形態に限られず、例えば、１成分現像方式のトナーであってもよい。

１ 画像形成装置
ＣＲ，ＣＲ２ プロセスカートリッジ
１１ 感光体
１３，２１３ 現像器
１３０ｃ トナー供給口
１３０ 現像剤収容器
１３１ 現像ロール
１３２ 第１撹拌搬送部材
１３３ 第２撹拌搬送部材
１３６ 蓋体
１３７，７０７ 閉塞部材
１３７１ 板部
１３７２ 指示棒
１３７３ 係合突起
１３７４ ロック片
２０ 露光器
４０ 転写器
５０ 定着器
７４ トナー供給器
７４１ 羽根部材
７４ａ 供給口
１３２１，１３３１ 回転軸
１３２２，１３３２ 螺旋羽根
１３３３ 切欠き
ＴＣ トナー容器

Claims (6)

1. 潜像を保持し粉体による現像を受けて現像像を保持する像保持体と、
   前記像保持体上の潜像を粉体で現像して該像保持体上に像を形成する現像器と、
   前記現像器への補給用の粉体が収容された収容容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
   前記容器装着部に装着された収容容器から前記現像器に至る、該現像器の粉体の受入部分を含む補給経路上に配置された、該補給経路を塞ぐ閉塞部材と、
   前記閉塞部材と係合する位置に配置された、回転して粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材とを有し、
   前記搬送部材が、螺旋形状の羽根を有し、回転により前記閉塞部材を該羽根で押して、該閉塞部材を、前記補給経路を開放した開放位置まで移動させるものであって、該羽根が、該開放位置まで移動した該閉塞部材との係合を解除する切欠きを有することを特徴とする画像形成構造体。
2. 潜像を保持し粉体による現像を受けて現像像を保持する像保持体と、
   前記像保持体上の潜像を粉体で現像して該像保持体上に像を形成する現像器と、
   前記現像器への補給用の粉体が収容された収容容器が着脱自在に装着される容器装着部と、
   前記容器装着部に装着された収容容器から前記現像器に至る、該現像器の粉体の受入部分を含む補給経路上に配置された、該補給経路を塞ぐ閉塞部材と、
   前記閉塞部材と係合する位置に配置された、回転して粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材と、
   前記補給経路の少なくとも一部を画定し、前記閉塞部材を内側に収容する筐体とを有し、
   前記搬送部材が、回転により、前記閉塞部材を前記補給経路を開放した開放位置に移動させるものであり、
   前記閉塞部材が、前記開放位置への移動に伴って前記筐体外側に突出する突出片を有することを特徴とする画像形成構造体。
3. 前記閉塞部材を前記補給経路を閉塞する閉塞位置に留める留め部を有し、
   前記搬送部材は、前記閉塞位置にある前記閉塞部材を、前記留め部による反力に抗して 前記開放位置に移動させるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成構造体。
4. 請求項１から３いずれか１項記載の画像形成構造体と、
   前記画像形成構造体が着脱自在に装着される画像形成構造体装着部と、
   前記像保持体上の像を被転写体に転写する転写器と、
   前記被転写体上に転写された像を該転写体上に定着する定着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
5. 粉体を収容し、外部から補給された粉体を受け入れる開口を有する筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、前記開口を塞ぐ閉塞部材と、
   前記閉塞部材と係合する位置に配置され、回転して、前記筐体内の粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材と、
   像保持体上の潜像を粉体で現像する現像部材とを有し、
   前記搬送部材が、螺旋形状の羽根を有し、回転により前記閉塞部材を該羽根で押して該閉塞部材を前記補給経路を開放した開放位置まで移動させるものであって、該羽根が、該開放位置まで移動した該閉塞部材との係合を解除する切欠きを有することを特徴とする現像装置。
6. 粉体を収容し、外部から補給された粉体を受け入れる開口を有する筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、前記開口を塞ぐ閉塞部材と、
   前記閉塞部材と係合する位置に配置され、回転して、前記筐体内の粉体を回転軸方向に搬送する搬送部材と、
   像保持体上の潜像を粉体で現像する現像部材とを有し、
   前記搬送部材が、回転により、前記閉塞部材を、前記開口を開放した開放位置に移動させるものであり、
   前記閉塞部材が、前記開放位置への移動に伴って前記筐体外側に突出する突出片を有することを特徴とする現像装置。

Images