JP6536506B2 - 現像装置、およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像装置、およびこれを備えた画像形成装置に関するものである。
従来、シートにトナー画像を形成する画像形成装置として、感光体ドラムと、現像装置と、現像剤収容容器と、を備えるものが知られている。現像装置は、現像剤収容容器から現像剤を補給されるとともに、感光体ドラムに現像剤を供給する。特許文献1には、現像装置の現像剤搬送路中に現像剤の滞留部が形成され、当該滞留部の現像剤量に応じて、現像剤収容容器から現像装置に現像剤が流入する技術が開示されている(体積補給方式、摺り切り方式)。
特開2004−151340号公報
特許文献1に記載された現像装置では、現像剤収容容器が上方から装着される。このため、現像剤収容容器の現像剤排出口および現像装置の現像剤補給口は、いずれも水平方向に沿って開口された開口部からなり、互いに近接かつ対向して配置される。現像剤排出口から排出された現像剤は、そのまま現像剤補給口に流入する。
一方、画像形成装置を使用するユーザーの操作性を向上するために、さまざまな装着方向に沿って現像剤収容容器が現像装置に装着される場合がある。特に、現像剤収容容器の装着経路に応じて、現像剤補給口が現像装置の天板の傾斜部に開口された場合、現像剤補給口の一端と他端とでは、現像装置内の現像剤搬送路までの高さが異なる。この結果、現像剤補給口の直下で現像剤の凝集部が形成され、現像装置内への現像剤補給が円滑に行われないという課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像剤補給口が傾斜部に開口されている場合であっても、滞留部の増減に応じて円滑に現像剤の補給が実現可能な現像装置および、これを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明の一の局面に係る天板を含むハウジングと、第1軸部を備え、前記ハウジングに前記第1軸部を回転軸として回転可能に支持され、表面に静電潜像が形成される像担持体に現像剤を供給する現像ローラーと、前記現像剤が前記第1軸部の軸方向に沿った第1搬送方向に搬送される第1搬送路と、前記現像ローラーと前記第1搬送路との間に配置され、前記現像剤が前記第1搬送方向とは反対の第2搬送方向に搬送される第2搬送路と、を含み、上方を前記天板によって覆われ、前記現像剤が循環搬送される現像剤搬送路と、前記ハウジングに配置され、両端部において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通させるように、前記軸方向に沿って前記第1搬送路と前記第2搬送路とを仕切る仕切り板と、前記第1搬送路の上方において前記天板に開口され、所定の現像剤収容容器から排出された補給現像剤が流入する現像剤補給口と、前記第1搬送路に配置され、前記第1軸部と平行な第2軸部を備え、前記第2軸部を回転軸として回転され、前記現像剤補給口の下方を通過するように前記現像剤を前記第1搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、前記現像剤補給口よりも前記第1搬送方向下流側において、前記現像剤搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制し、前記第1搬送路のうち前記現像剤補給口が対向する領域に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、を有し、前記現像剤搬送路の現像剤量が増大すると前記滞留部の前記現像剤が前記現像剤補給口を下方から封止し、前記現像剤搬送路の現像剤量が減少すると、前記滞留部と前記現像剤補給口との間に隙間が生じることで、前記現像剤補給口から前記第1搬送路に前記補給現像剤が流入し、前記ハウジングは、前記仕切り板に対向して前記第1搬送方向に延びるように立設され、前記仕切り板とは反対側で前記第1搬送路を画定する側壁を備え、前記現像剤搬送部材の外周部が、前記第2軸部と前記仕切り板との間の第1領域を上方から下方に移動し、前記第2軸部と前記側壁との間の第2領域を下方から上方に移動するように、前記現像剤搬送部材が回転し、前記現像剤補給口は、前記側壁側において前記第1搬送方向に延びる第1端縁よりも前記第2軸部側において前記第1搬送方向に延びる第2端縁の方が高い位置に配置されるように、前記第2領域の上方に傾斜して開口され、前記第2軸部と直交し、かつ、前記現像剤補給口を通る断面で見た場合、前記ハウジングは、前記第1搬送路の前記第2領域の上方に形成され、前記現像剤補給口と前記第1搬送路とを鉛直方向において連通する第1空間と、前記第1搬送路の前記第1領域の上方で、前記第1搬送路に連通するように前記仕切り板よりも高い位置まで形成され、かつ、水平方向において前記第1空間に連通する第2空間と、を備え、前記天板は、前記第2空間の上面部を画定する天井部を備えることを特徴とする。
本構成によれば、搬送能力抑制部によって形成される滞留部の現像剤の増減に伴って、現像剤収容容器から補給される現像剤の補給量が調整される。ハウジングに開口される現像剤補給口は、第1端縁よりも第2端縁の方が高くなるように傾斜している。このため、低印字密度の画像などが連続して印刷された場合などには、現像剤の補給が行われることが少ないため、現像剤補給口の下方の第1空間において現像剤の凝集が発生しやすい。このような場合でも、第1空間に連通する第2空間が備えられることで、第1空間の現像剤の圧力が第2空間側に開放されやすい。このため、現像剤の凝集が発生することが抑止され、現像剤補給口から現像剤搬送路の第1搬送路に補給現像剤をスムーズに流入させることができる。
上記の構成において、前記断面で見た場合、前記第2空間は、前記第2端縁と前記仕切り板の上端部とを結ぶ直線よりも上方まで広がるように形成されていることが望ましい。
本構成によれば、現像剤補給口のうち最も高い位置から流入した現像剤に対しても、第2空間側に流れる流路が確保される。このため、第1搬送路に補給現像剤を更にスムーズに流入させることができる。
上記の構成において、前記第1搬送方向において、前記第1空間および前記第2空間は、前記現像剤補給口よりも大きく形成されていることが望ましい。
本構成によれば、第1空間が現像剤補給口よりも大きく形成されているため、現像剤補給口の周辺を覆うように現像剤の滞留部を形成することができる。このため、補給現像剤の補給および前記補給の停止を安定して実現することができる。また、第2空間が現像剤補給口よりも大きく形成されているため、第1空間において現像剤の圧力が増大した場合でも、当該現像剤の圧力を安定して開放することができる。
上記の構成において、前記現像剤搬送部材は、前記第2軸部回りに配置された螺旋羽根を備え、前記搬送能力抑制部は、前記螺旋羽根が部分的に欠落された形状からなることが望ましい。
本構成によれば、現像剤搬送部材の螺旋羽根が部分的に欠落されていることによって、現像剤の滞留部を安定して形成することができる。
上記の構成において、前記現像剤搬送部材は、前記第2軸部回りに配置された螺旋羽根を備え、前記搬送能力抑制部は、前記第2軸部の軸方向において隣接する前記螺旋羽根同士の間に配置された板状部材であることが望ましい。
本構成によれば、現像剤搬送部材に配置された板状部材によって、現像剤の滞留部を安定して形成することができる。
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体に前記現像剤を供給する、上記に記載の現像装置と、前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、を有する。
本構成によれば、第1空間において現像剤の凝集が発生することが抑止され、現像剤補給口から現像剤搬送路の第1搬送路に補給現像剤をスムーズに流入させることができる。この結果、現像剤の補給不足によって、画像濃度が低下することが抑止される。
上記の構成において、前記現像装置の前記ハウジングは、前記天板によって下方を画定され、前記現像剤収容容器が装着される装着部を備え、前記現像剤収容容器は、前記補給現像剤が排出される現像剤排出口を備え、前記現像剤収容容器が、前記第1搬送方向と直交する装着方向に沿って前記装着部に装着された後、前記装着部において前記第1搬送方向と平行に延びる軸心回りに回転されることで、前記現像剤排出口が前記現像剤補給口の上方に配置されるとともに前記現像剤補給口に連通し、前記天板は、前記現像剤収容容器の前記軸心回りの回転における回転軌跡に沿うように湾曲した湾曲部を備え、当該湾曲部に前記現像剤補給口が開口されることで、前記現像剤補給口の前記第1端縁よりも前記第2端縁の方が高い位置に配置されることが望ましい。
本構成によれば、現像剤収容容器が回転されながら装着部に装着されるために、現像剤補給口が傾斜して配置される場合であっても、第1空間において現像剤の凝集が発生することが抑止される。
上記の構成において、前記現像剤収容容器は、前記現像剤排出口を封止および開放可能なシャッターを備え、前記現像装置の前記ハウジングの前記天板は、上方に向かって突設されるとともに内部に前記第2空間を含む突出部を備え、前記突出部の上端部に配置され、前記現像剤収容容器が前記装着方向に沿って前記装着部に装着された際に前記シャッターと係合し、前記現像剤収容容器が前記軸心回りに回転される際に前記シャッターを固定することで、前記シャッターから離間した前記現像剤排出口が前記現像剤補給口に連通することを許容するシャッター規制部を更に有することが望ましい。
本構成によれば、ハウジングの突出部が、第2空間を形成する機能と、現像剤収容容器のシャッターの移動を規制する機能とを兼ね備えることができる。
本発明によれば、現像剤補給口が傾斜部に開口されている場合であっても、滞留部の増減に応じて円滑に現像剤の補給が実現可能な現像装置および、これを備えた画像形成装置が提供される。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の内部構造を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤が補給される様子を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシャッターの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシャッターの斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシャッターの一部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るシャッターの一部の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る本体側シャッターの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る本体側シャッターの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像剤収容容器からシャッターが取り外された状態の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着される様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着される様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着された様子を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着される様子を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着される様子を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置に現像剤収容容器が装着された様子を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置および現像剤収容容器の断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置のハウジングの天板の斜視図である。 図14Aの天板の一部を拡大した拡大斜視図である。 本発明の変形実施形態に係る現像装置および現像剤収容容器の断面図である。 本発明の変形実施形態に係る現像装置および現像剤収容容器の断面図である。 従来の現像装置および現像剤収容容器の断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置と比較される他の現像装置および現像剤収容容器の断面図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一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プリンター100(画像形成装置)の内部構造を示す断面図である。図1に示される画像形成装置としてのプリンター100は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。尚、以下の説明で用いられる「上」や「下」、「前」や「後」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、画像形成装置の原理を何ら限定するものではない。
プリンター100は、シートSに画像を形成するための様々な装置を収容する筐体101を備える。筐体101は、筐体101の上面を規定する上壁102と、筐体101の底面を規定する底壁103と、上壁102と底壁103との間に立設された本体後壁105と、本体後壁105の前方に位置する本体前壁104と、を含む。筐体101は、各種の装置が配置される本体内部空間107を備える。筐体101の本体内部空間107には、シートSが所定の搬送方向に搬送されるシート搬送路PPが延設されている。
上壁102の中央部には、排紙部102Aが配置される。排紙部102Aは、上壁102の前方部分から後方部分にかけて、下方に傾斜した傾斜面からなる。排紙部102Aには、後記の画像形成部120において、画像が形成されたシートSが排出される。また、本体前壁104には、手差しトレイ104Aが配置される。手差トレイ104Aは、下端を支点として、上下に回動可能である(図1の矢印DT)。手差しトレイ104Aに加え、上壁102の前側部分102Bが開放されると、後記のトナーコンテナ30の着脱が可能となる。
図1を参照して、プリンター100は、カセット110と、ピックアップローラー112と、第1給紙ローラー113と、第2給紙ローラー114と、搬送ローラー115と、レジストローラー対116と、画像形成部120と、定着装置130とを備える。
カセット110は、内部にシートSを収容する。カセット110は、リフト板111を備える。リフト板111は、シートSの先頭縁を押し上げるように傾斜する。カセット110は、筐体101に対して、前方に引き出し可能とされる。
ピックアップローラー112は、リフト板111によって押し上げられたシートSの先頭縁上に配置される。ピックアップローラー112が回転すると、シートSはカセット110から引き出される。第1給紙ローラー113は、ピックアップローラー112の下流に配設され、シートSを更に下流に送り出す。第2給紙ローラー114は、手差しトレイ104Aの支点の内側(後側)に配設され、手差トレイ104A上のシートSを筐体101内に引き込む。
搬送ローラー115は、第1給紙ローラー113、第2給紙ローラー114のシート搬送方向(以下、単に搬送方向ともいう)の下流に配設され、シートSを更に下流へ搬送する。レジストローラー対116は、シートSの斜め搬送を矯正する機能を有する。これにより、シートS上に形成される画像の位置が調整される。レジストローラー対116は、画像形成部120による画像形成のタイミングに合わせて、シートSを画像形成部120に供給する。
画像形成部120は、感光体ドラム121(像担持体)と、帯電器122と、露光装置123と、現像装置20と、トナーコンテナ30(現像剤収容容器)と、転写ローラー126(転写部)と、クリーニング装置127とを備える。
感光体ドラム121は、円筒形状を有する。感光体ドラム121は、静電潜像が形成される表面を有するとともに、前記表面に該静電潜像に応じたトナー画像(現像剤像)を担持する。帯電器122は、所定の電圧が印加され、感光体ドラム121の周面を略一様に帯電させる。
露光装置123は、帯電器122によって帯電された感光体ドラム121の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、プリンター100に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置(図示せず)から出力された画像データに従って、照射される。この結果、感光体ドラム121の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。なお、図1に示すように、露光装置123は、支持フレーム100Hに支持されている。支持フレーム100Hは、筐体101の内部に配置されたフレームである。支持フレーム100Hは、フレーム前壁100H1を備える。フレーム前壁100H1は、支持フレーム100Hの前端部から上方に立設された壁部である。
現像装置20は、静電潜像が形成された感光体ドラム121の周面にトナーを供給する。トナーコンテナ30は、現像装置20へトナーを補給する。トナーコンテナ30は、現像装置20に対して着脱自在に配設されている。現像装置20がトナーを感光体ドラム121に供給すると、感光体ドラム121の周面に形成された静電潜像が現像(可視化)される。この結果、感光体ドラム121の周面に、トナー画像(現像剤像)が形成される。
転写ローラー126は、感光体ドラム121との間で転写ニップ部を形成し、トナー画像をシートSに転写させる。クリーニング装置127は、シートSへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム121の周面に残るトナーを除去する。
定着装置130は、画像形成部120よりも搬送方向下流側に配置され、シートS上のトナー画像を定着させる。定着装置130は、シートS上のトナーを溶融させる加熱ローラー131と、シートSを加熱ローラー131に密着させる圧力ローラー132と、を備える。
プリンター100は、定着装置130の下流に配設された搬送ローラー対133と、搬送ローラー対133の下流に配設された排出ローラー対134と、を更に備える。シートSは、搬送ローラー対133によって上方に搬送され、最終的に、排出ローラー対134によって、筐体101から排出される。筐体101から排出されたシートSは、排紙部102A上に積み重ねられる。
<現像装置について>
図2は、現像装置20の内部構造を示す平面図である。現像装置20は、一方向(現像ローラー21Aの軸方向、左右方向)に長尺の箱形形状を有する現像ハウジング200(ハウジング)を備える。該現像ハウジング200は、現像剤搬送路260を有する。本実施形態では、一成分現像方式が適用され、この現像剤搬送路260には、トナーが現像剤として充填されている。一方、二成分現像方式の場合、トナーと磁性体からなるキャリアとが混合されたものが、現像剤として充填される。トナーは、現像剤搬送路260内において攪拌搬送され、静電潜像を現像するために、逐次現像ローラー21Aから感光体ドラム121に供給される。現像ハウジング200は、後記のハウジング天板200U(図6A)を備える。
また、現像装置20は、現像ローラー21Aと、第1攪拌スクリュー21Bと、第2攪拌スクリュー21Cと、仕切り板265と、を備える。
現像ローラー21Aは、現像ハウジング200の長尺方向に延設される円筒形状を有し、外周に回転駆動されるスリーブ部分を有する。現像ローラー21Aは、ローラー軸21A1(第1軸部)を備える。現像ローラー21Aは、現像ハウジング200にローラー軸21A1を回転軸として回転可能に支持されている。現像ローラー21Aは、感光体ドラム121にトナー(現像剤)を供給する。
現像ハウジング200の現像剤搬送路260は、上方をハウジング天板200U(図6A)によって覆われている。現像剤搬送路260は、第1搬送路261および第2搬送路262を備える。第1搬送路261では、現像剤がローラー軸21A1の軸方向に沿った第1搬送方向(図2の矢印D1)に搬送される。第2搬送路262は、現像ローラー21Aと第1搬送路261との間に配置される。第2搬送路262では、現像剤が第1搬送方向とは反対の第2搬送方向(図2の矢印D2)に搬送される。
仕切り板265は、現像ハウジング200に左右方向に延びるように配置されている。仕切り板265は、両端部において第1搬送路261と第2搬送路262とを連通させるように、現像ローラー21Aの軸方向に沿って第1搬送路261と第2搬送路262とを仕切っている。このため、仕切り板265は、現像ハウジング200の左右方向の幅よりも短く設定されている。これにより、現像剤搬送路260には、第1搬送路261、第1連通路263、第2搬送路262及び第2連通路264に至る循環経路が形成される。トナーは、該循環経路内を図2において時計回りに搬送される。
トナー補給口25(現像剤補給口)は、現像ハウジング200のハウジング天板200U(図6A)に開口された開口部であり、第1搬送路261の右端付近の上方に配置されている。トナー補給口25は、上記の循環経路に対向して配置され、トナーコンテナ30から補給される補給トナー(補給現像剤)を現像剤搬送路260に受け入れる(流入させる)機能を備える。
第1攪拌スクリュー21Bは、第1搬送路261に配設されている。第1攪拌スクリュー21Bは、第1スクリュー軸21B1(第2軸部)と、この第1スクリュー軸21B1の周上にスパイラル状に突設された第1螺旋羽根21B2(螺旋羽根)とを含む。第1スクリュー軸21B1は、現像ローラー21Aのローラー軸21A1と平行に延びている。第1攪拌スクリュー21Bは、第1スクリュー軸21B1を回転軸として回転され(矢印R2)、図2の矢印D1方向にトナーを搬送する。第1攪拌スクリュー21Bは、トナー補給口25が第1搬送路261に対向する位置を通過するように現像剤を搬送する。これにより、第1攪拌スクリュー21Bは、トナー補給口25から流入する新しいトナーと、第2搬送路262側から第1搬送路261に搬入されたトナーとを混合しながら搬送する機能を有する。第1攪拌スクリュー21Bのトナー搬送方向(D1方向)下流側には、第1パドル21B3が配設されている。第1パドル21B3は、第1スクリュー軸21B1上に配設された板状部材である。第1パドル21B3は、第1スクリュー軸21B1と共に回転され、図2の矢印D4方向に向かって、第1搬送路261から第2搬送路262に、トナーを受け渡す。
第2攪拌スクリュー21Cは、第2搬送路262に配設されている。第2攪拌スクリュー21Cは、第2スクリュー軸21C1と、この第2スクリュー軸21C1の周上にスパイラル状に突設された第2螺旋羽根21C2とを含む。第2攪拌スクリュー21Cは、第2スクリュー軸21C1を回転軸として回転され(矢印R1)、図2の矢印D2方向にトナーを搬送しながら、現像ローラー21Aにトナーを供給する。第2攪拌スクリュー21Cのトナー搬送方向(D2方向)下流側には、第2パドル21C3が配設されている。第2パドル21C3は、第2スクリュー軸21C1と共に回転され、図2の矢印D3方向に向かって、第2搬送路262から第1搬送路261に、トナーを受け渡す。
トナーコンテナ30(図1、図3)は、現像ハウジング200のトナー補給口25の上方に配置されている。トナーコンテナ30は、トナー排出口30P(図2、図3)を備える。トナー排出口30Pは、現像装置20のトナー補給口25に対応して、トナーコンテナ30の底部に配設されている。トナー排出口30Pから落下したトナーは、トナー補給口25から現像装置20に補給される。
<トナー補給について>
次に、トナー補給口25から新たに補給されるトナーの流れについて詳しく説明する。図3は、現像装置20に配設されたトナー補給口25およびトナーコンテナ30に配設されたトナー排出口30P付近の断面図である。
トナーコンテナ30のトナー排出口30Pから供給された補給トナーT2は、第1搬送路261に落下して既存のトナーT1と混合され、第1攪拌スクリュー21Bにより矢印D1方向に搬送される。この際、トナーT1、T2は攪拌され、帯電される。
第1攪拌スクリュー21Bは、トナー補給口25よりトナー搬送方向下流側に、部分的に現像剤の搬送性能が抑制される抑制パドル28(搬送能力抑制部)を備える。本実施形態では、抑制パドル28は、第1攪拌スクリュー21Bの隣接する第1螺旋羽根21B2間に配置された板状部材である。抑制パドル28が第1スクリュー軸21B1回りに回転することで、抑制パドル28よりも上流側から搬送されるトナーは滞留し始める。そして、これらのトナーの滞留は、抑制パドル28の直ぐ上流側であって、トナー補給口25が第1搬送路261に対向する位置まで累積していく。この結果、トナー補給口25の入口付近には、現像剤の滞留部29が形成される。
トナー補給口25から補給トナーT2が補給され、現像剤搬送路260内のトナー量(現像剤量)が増えると、この滞留部29で滞留するトナーがトナー補給口25を塞ぎ(封止し)、それ以上のトナーの補給を抑制する。その後、現像剤搬送路260内のトナーが現像ローラー21Aから消費され滞留部29で滞留するトナー(現像剤量)が減少すると、トナー補給口25を塞いでいたトナーが減り滞留部29とトナー補給口25との間に隙間が生じる。この結果、再び補給トナーT2がトナー補給口25から現像剤搬送路260に流入する。このように、本実施形態では、滞留部29に滞留するトナーの減少に伴って、補給トナー量の受入量が調整される体積補給型のトナー補給形式が採用される。
<現像剤収容容器および現像装置について>
次に、図4A乃至図10を参照して、本実施形態に係るトナーコンテナ30および現像装置20について、更に詳述する。図4A、図4B、図5Aおよび図5Bは、本実施形態に係るトナーコンテナ30の斜視図である。なお、図4Aおよび図5Aは、トナー排出口30Pが後記のコンテナシャッター32によって閉止された状態を示しており、図4Bおよび図5Bは、トナー排出口30Pが開放された状態を示している。また、図6Aおよび図6Bは、本実施形態に係る現像装置20の斜視図である。なお、図6Aは、トナー補給口25が本体シャッター22によって閉止された状態を示しており、図4Bは、トナー補給口25が開放された状態を示している。また、図7Aおよび図7Bは、トナーコンテナ30に装着されるコンテナシャッター32の斜視図である。なお、図7Aは、トナーコンテナ30の外側からコンテナシャッター32を見た図に相当し、図7Bは、トナーコンテナ30の内側からコンテナシャッター32を見た図に相当する。更に、図8Aおよび図8Bは、本実施形態に係るコンテナシャッター32の一部(シャッターストッパー32B)の斜視図である。また、図9Aおよび図9Bは、本実施形態に係る本体シャッター22の斜視図である。なお、図9Aは、現像装置20の内側から本体シャッター22を見た図に相当し、図9Bは、現像装置20の外側から本体シャッター22を見た図に相当する。更に、図10は、トナーコンテナ30からコンテナシャッター32が取り外された状態の斜視図である。
トナーコンテナ30は、内部にトナー(補給現像剤)を収容している。トナーコンテナ30は、一の方向に延びる長手形状を備えている。なお、トナーコンテナ30が筐体101内の現像装置20に装着される際には、トナーコンテナ30の長手方向が左右方向に沿うように配置される。ただし、当該方向は、本発明を限定するものではない。トナーコンテナ30は、コンテナ本体31と、コンテナシャッター32(シャッター)と、コンテナスクリュー33(図4B)と、コンテナパドル30K(図12A参照)と、コンテナシール34(図4B)と、を備える。
コンテナ本体31は、トナーコンテナ30の本体部分である。コンテナ本体31は、本体部31Aと、蓋部31Bとを備える。本体部31Aは、コンテナ本体31の下方部分に配置される。コンテナ本体31は、筒形状の周面の一部が切り欠かれた形状からなり、トナーコンテナ30の長手方向に沿って開口部を備えている。蓋部31Bは、本体部31Aの開口部に装着され、本体部31Aとの間でトナーが収容される収容空間を形成する。なお、図12Aに示すように、トナーコンテナ30の長手方向と交差する断面視において、本体部31Aは略U字形状を備え、蓋部31Bは略台形形状を備えている。また、図4A乃至図5Bに示すように、トナーコンテナ30は、本体部31Aおよび蓋部31Bの結合部分に、コンテナフランジ31Fを備える。コンテナフランジ31Fは、本体部31Aおよび蓋部31Bのそれぞれに備えられ、蓋部31Bが本体部31Aに固定されるために用いられる。トナーコンテナ30の本体部31Aに後記のコンテナスクリュー33などが装填された後、蓋部31Bは、本体部31Aに溶着される。
トナーコンテナ30は、更に、前述のトナー排出口30P(現像剤排出口)と、左ガイド301(図4A)と、パドル軸受部302(図4A)と、一対のコンテナシャッター押圧部305(図4B)と、一対の弾性片押圧部306(図4B)と、一対のガイドリブ307(図4A)と、排出突起部308(図10参照)と、コンテナシャッターロックリブ309(図10参照)と、右ガイド311(図5A)と、を備える。
トナー排出口30Pは、本体部31Aの下面の右端側に開口された開口部である。詳しくは、トナー排出口30Pは、本体部31Aの下面部から更に円弧形状をもって突設された排出突起部308(図10、図12C)の周面において、略矩形形状に開口されている。トナーコンテナ30の内部に収容されたトナーは、トナー排出口30Pから排出され、現像装置20に供給される。
左ガイド301は、本体部31Aの左側面において、所定の方向に延びるように長手形状をもって形成された突起である。左ガイド301は、後記の現像装置20の左ガイド溝201Lに係合し、ガイドされる。この結果、トナーコンテナ30の現像装置20に対する装着方向(第1方向、図11Aの矢印DA方向)が規制される。なお、左ガイド301の内部は空洞とされている。パドル軸受部302は、左ガイド301の内部に配置された軸受部である。パドル軸受部302は、コンテナパドル30Kのパドル軸30K1(図12A)を軸支する。
コンテナシャッター押圧部305(図4B、図5B、図10)は、トナーコンテナ30の長手方向(左右方向)において、トナー排出口30Pが形成された排出突起部308を挟むように突設された一対のリブである。一対のコンテナシャッター押圧部305は、それぞれ前記回転方向に沿って延びるとともに、先端部(コンテナシャッター押圧片305S)がトナーコンテナ30の長手方向に沿うように(左右方向にそれぞれ広がるように)屈曲された形状を備えている。
弾性片押圧部306(図4B、図5B、図10)は、コンテナシャッター押圧部305のコンテナシャッター押圧片305Sに隣接して、本体部31Aから突設された一対の突片である。
ガイドリブ307(図4A、図5A、図10)は、本体部31Aから突設され、コンテナシャッター押圧部305に連結された円弧状の一対のリブ部材である。ガイドリブ307は、コンテナシャッター32を所定の軸心回りにスライド移動可能に支持する。
コンテナシャッターロックリブ309(図8)は、排出突起部308の左右の側縁から前述のトナーコンテナ30の回転方向に沿って延びる一対のリブである。より詳しくは、一対のコンテナシャッターロックリブ309は、トナーコンテナ30が現像装置20から取り外される際の回転方向(第2回転方向、図4Bの矢印DN)に向かって、排出突起部308の側縁から延びている。コンテナシャッターロックリブ309の先端には、爪状の段差部が形成されている(コンテナシャッター係合部309S)(図10)。当該コンテナシャッター係合部309Sには、後記のシャッターストッパー32Bのストッパーロック片32B4が係合可能とされる。
右ガイド311(図5A)は、本体部31Aの右側面に形成された突起である。右ガイド311は、トナーコンテナ30の現像装置20に対する装着方向(第1方向、図11Aの矢印DA方向)に沿って延びるように突設されている。右ガイド311は、後記の現像装置20の右ガイド溝201Rに係合可能とされる。なお、右ガイド311の内部にも、左ガイド301側のパドル軸受部302と同様の軸受部が配置されており、伝達ギア310を貫通したコンテナパドル30Kの軸部を軸支している。
コンテナシャッター32(図4A)は、トナー排出口30Pに対してスライド移動可能にコンテナ本体31に支持され、トナー排出口30Pを封止および開放する。この際、コンテナシャッター32は、コンテナ本体31のガイドリブ307(図5A)に沿って、スライド移動する。コンテナシャッター32は、シャッター本体32Aと、シャッターストッパー32Bとを備える。シャッターストッパー32Bは、シャッター本体32A上に装着される。
図7A、図7Bを参照して、シャッター本体32Aは、コンテナ本体31の周面に沿うような曲面を備えた、略矩形形状の部材である。シャッター本体32Aは、シャッタープレート部32A1と、解除片支持部32A2と、ストッパー軸支部32A3と、弾性片支持部32A4と、シャッター孔部32A6と、シャッター当接部32A7と、シャッター係合片32A8と、コンテナシャッターシート320と、被ガイド面321と、被ガイド片322と、を備える。
シャッタープレート部32A1は、シャッター本体32Aの本体部分であり、略矩形形状の板状部材である。解除片支持部32A2は、図7Aに示すように、シャッタープレート部32A1の長手方向(図4Aの左右方向)の中央部から突設された一対の突片である。一対の解除片支持部32A2の間に、後記のシャッターストッパー32Bのストッパー解除片32B2が配置される。ストッパー軸支部32A3は、一対の解除片支持部32A2の長手方向外側に配置される一対の軸受部である。ストッパー軸支部32A3は、後記のストッパー支点部32B3を回動可能に軸支する。弾性片支持部32A4は、一対のストッパー軸支部32A3の長手方向外側に配置される一対の溝部である。それぞれの弾性片支持部32A4は、シャッタープレート部32A1と面一の底面と、一対の側壁によって形成されている。そして、弾性片支持部32A4の内部に、後記の弾性片32B5が収容される。
図7Bを参照して、シャッター孔部32A6は、シャッタープレート部32A1を貫通するように開口された一対の細長の孔部である。なお、シャッター孔部32A6は、シャッタープレート部32A1のうち第2回転方向(図7Bの矢印DN方向)の先端部に開口されている。シャッター当接部32A7は、一対のシャッター孔部32A6の間に形成された細長の突片であり、長手方向の両端部は、第1回転方向(図7Bの矢印DM方向)下流側に屈曲されている。シャッター当接部32A7は、コンテナシャッター32の第2回転方向への移動を規制する機能を備えている。シャッター係合片32A8は、長手方向において、シャッタープレート部32A1と一対の弾性片支持部32A4との間から突設された一対の突片である。シャッター係合片32A8は、略三角形状からなる。シャッター係合片32A8は、現像装置20の後記のコンテナシャッター固定部207に係合可能とされる。
コンテナシャッターシート320は、コンテナシャッター32のシャッター本体32Aのうち、トナー排出口30Pを封止する面に貼り付けられたシート部材である。本実施形態では、コンテナシャッターシート320は樹脂製のフィルム部材からなる。
図7Bを参照して、被ガイド面321は、シャッタープレート部32A1と弾性片支持部32A4との間において、弾性片支持部32A4およびシャッタープレート部32A1よりも段差をもって配置された面である。また、被ガイド片322は、被ガイド面321の第1回転方向の上流側および下流側において、弾性片支持部32A4の底面から突設された一対の突起である。被ガイド面321と被ガイド片322との間には、第1回転方向に沿って延びる空間部が形成されている。トナーコンテナ30のガイドリブ307の一端が、図7Bのガイド挿入口32Tから当該空間部に挿入されることで、コンテナシャッター32がコンテナ本体31に装着される。この結果、コンテナシャッター32がコンテナ本体31においてスライド移動可能とされる。
シャッターストッパー32Bは、シャッター本体32Aのうち、トナー排出口30Pを封止する面とは反対側の面に装着される。シャッターストッパー32Bは、コンテナシャッター32のスライド移動を規制する機能を備えている。図8A、図8Bを参照して、シャッターストッパー32Bは、ストッパープレート32B1と、ストッパー解除片32B2と、一対のストッパー支点部32B3と、一対のストッパーロック片32B4と、一対の弾性片32B5と、を備える。ストッパープレート32B1は、シャッターストッパー32Bの本体部分であり、略矩形形状を備えた板状部材である。ストッパー解除片32B2は、ストッパープレート32B1の長手方向(図4Aの左右方向)の中央部から突設された突片である。なお、図7Aに示すように、ストッパー解除片32B2は、ストッパープレート32B1から第1回転方向下流側に突出している。そして、前述のように、ストッパー解除片32B2は、シャッター本体32Aの一対の解除片支持部32A2の間に配置される。ストッパー支点部32B3は、ストッパープレート32B1の長手方向の端部付近から突設された一対の突片であって、その先端部には僅かに突出した軸部を備えている。ストッパー支点部32B3の当該軸部は、前述のシャッター本体32Aのストッパー軸支部32A3に挿入される。この結果、一対のストッパー支点部32B3を結ぶ軸線回りに、シャッターストッパー32Bがシャッター本体32Aに対して回動可能とされる。
ストッパーロック片32B4は、ストッパープレート32B1の長手方向の両端部から突設された一対の突片である。図8Aおよび図8Bに示すように、ストッパーロック片32B4は、略三角形形状を備える。ストッパーロック片32B4は、第1回転方向において、ストッパー支点部32B3に連結されている(図8B)。弾性片32B5は、シャッターストッパー32Bの両端部に備えられた一対の細長状の突片である。弾性片32B5の先端側は、第1回転方向に延びた自由端とされている。
一対のストッパー支点部32B3が一対のストッパー軸支部32A3に挿入され、シャッター本体32Aとシャッターストッパー32Bとが一体とされると、一対のストッパーロック片32B4がシャッター孔部32A6に挿入される(図7B)。更に、一対の弾性片32B5は、弾性片支持部32A4の内部に収容される。この際、図7Bに示すように、弾性片32B5の先端部は、コンテナシャッター32の裏側に露出している。
コンテナスクリュー33(図4B)は、コンテナ本体31の内部において左右方向に延びるように配置されたスクリュー部材である。コンテナスクリュー33は、コンテナ本体31内のトナーを左側から右側に搬送し、更に、トナー排出口30Pからトナーを排出する。
コンテナパドル30K(図12A参照)は、コンテナ本体31の内部において回転可能に配置されたパドル部材である。コンテナパドル30Kは、コンテナ本体31内のトナーを攪拌する機能を備えている。コンテナパドル30Kは、パドル軸30K1と、パドル部30K2とを備える。パドル軸30K1は、コンテナパドル30Kの回転における軸部となる。パドル軸30K1は、コンテナ本体31内において左右方向に延びるように配置され、前述のパドル軸受部302(図4B)に軸支されている。パドル部30K2は、パドル軸30K1から延設された板状部材であり、コンテナ本体31の内部で、パドル軸30K1を軸心として回転される。
コンテナシール34(図4B、図5B)は、トナー排出口30Pの周囲を囲むように排出突起部308に配置された弾性シールである。本実施形態では、コンテナシール34はウレタンスポンジ(弾性部材)からなる。コンテナシール34は、コンテナシャッター32のコンテナシャッターシート320(図7B)によって圧縮されることで、コンテナシャッター32の閉止状態において、トナー排出口30Pからトナーが漏れることを防止する。
更に、現像ハウジング200は、ハウジング右壁200Rと、ハウジング左壁200Lと、ハウジング天板200Uと、左ガイド溝201Lと、右ガイド溝201Rと、本体シャッターガイド部203と、と、本体シール205と、ストッパー押圧部206と、コンテナシャッター固定部207(シャッター規制部)と、シャッタースプリング208と、現像ギア群20Gと、を備える。
ハウジング右壁200Rは、現像ハウジング200の右端部に立設される側壁である。同様に、ハウジング左壁200Lは、現像ハウジング200の左端部に立設される側壁である。ハウジング右壁200Rとハウジング左壁200Lとの間に、コンテナ装着部20Hが形成されている。ハウジング天板200Uは、現像ハウジング200の天板であって、ハウジング右壁200Rとハウジング左壁200Lとの間に延設されている。ハウジング天板200Uの前端部は、トナーコンテナ30の外周面に沿った円弧面からなる。
左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rは、それぞれ、ハウジング左壁200Lおよびハウジング右壁200Rに形成された溝部である。左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rは、トナーコンテナ30のコンテナ装着部20Hへの装着をガイドする。このため、左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rの入口側は、トナーコンテナ30の装着方向(第1方向、図12Aの矢印DA方向)に沿って延びるように形成されている。一方、左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rの奥側は、後記のとおり、左ガイド301および右ガイド311の回転を許容するように、扇形形状を備えている。
本体シャッターガイド部203は、ハウジング天板200Uの一部が僅かな高さをもって隆起することで形成されている。本体シャッターガイド部203は、左右方向に所定の幅をもって前後方向に延びている。本体シャッターガイド部203は、左ガイドレール203Lおよび右ガイドレール203Rを備えている。左ガイドレール203Lおよび右ガイドレール203Rは、本体シャッターガイド部203の左右の側縁に形成されたレールである。左ガイドレール203Lおよび右ガイドレール203Rは、後記の本体シャッター22のスライド移動をガイドする機能を備えている。
前述のトナー補給口25は、本体シャッターガイド部203に略矩形形状をもって開口された開口部である。トナー補給口25は、現像ハウジング200の内部に連通している。また、トナー補給口25は、コンテナ装着部20Hに装着されたトナーコンテナ30に対向して配置されている。
本体シール205(図6B)は、トナー補給口25の周囲を囲むように本体シャッターガイド部203に配置された弾性シールである。本実施形態では、本体シール205はウレタンスポンジ(弾性部材)からなる。本体シール205は、後記の本体シャッター22(図6A)によって圧縮されることで、本体シャッター22の閉止状態において、トナー補給口25からトナー(現像剤)が漏れることを防止する。
ストッパー押圧部206は、トナー補給口25の後方に隣接して、現像ハウジング200のハウジング天板200Uから突設された突起部である。ストッパー押圧部206は、トナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着された際に、トナーコンテナ30のコンテナシャッター32のストッパー解除片32B2を押圧する機能を備えている。換言すれば、ストッパー押圧部206は、コンテナシャッター32に対するトナー排出口30Pのスライド移動を許容する。
コンテナシャッター固定部207は、左右方向において、ストッパー押圧部206を挟むようにハウジング天板200Uから突設された突起部である。左右方向と交差する断面視において、コンテナシャッター固定部207は略台形形状を備えている。また、コンテナシャッター固定部207のうち、前側の側面には、楔形状の切欠き部が形成されている。トナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着された際に、当該切欠き部には、トナーコンテナ30のコンテナシャッター32のシャッター係合片32A8(図7A)が係合する。この結果、コンテナシャッター固定部207は、コンテナシャッター32を固定し、コンテナシャッター32の移動を規制する。
シャッタースプリング208は、一対のコンテナシャッター固定部207の左右方向の外側に配置された一対のばね部材である。シャッタースプリング208は、前後方向に延びるように配置されている。シャッタースプリング208の一端は、ハウジング天板200Uに備えられた本体ばね係止部200T(図6A)に係止されている。また、シャッタースプリング208の他端は、後記の本体シャッター22のシャッターばね係止部222(図6A)に係止されている。
現像ギア群20Gは、ハウジング右壁200Rの内側において、現像ハウジング200に回転可能に支持された複数のギアである。現像ギア群20Gは、現像ローラー21A(図2)、第1攪拌スクリュー21B、第2攪拌スクリュー21C、トナーコンテナ30のコンテナスクリュー33(図4B)およびコンテナパドル30K(図12A)に回転駆動力を伝達する。
更に、現像装置20は、本体シャッター22を備える。本体シャッター22は、トナー補給口25に対してスライド移動可能に現像ハウジング200に支持されている。本体シャッター22は、トナー補給口25を封止または開放する。図9Aおよび図9Bを参照して、本体シャッター22は、本体シャッタープレート220と、サイドピース221と、シャッターばね係止部222と、本体シャッター押圧部223と、シャッターリブ224と、本体シート22Fと、を備える。
本体シャッタープレート220は、本体シャッター22の本体部分であって、所定の湾曲面を備えた矩形形状の板状部材である。なお、図9Aの本体封止面220Sがトナー補給口25を封止する面である。サイドピース221は、本体シャッタープレート220の両側縁に連設された略三角形状の一対の板状部材である。シャッターばね係止部222は、一対のサイドピース221の先端部にそれぞれ開口された孔部である。前述のように、シャッターばね係止部222には、シャッタースプリング208の他端部が係止される。本体シャッター押圧部223は、一対のサイドピース221にそれぞれ形成された押圧面である。本体シャッター押圧部223は、トナーコンテナ30のコンテナシャッター押圧片305Sに係合可能とされる。そして、本体シャッター押圧部223は、コンテナシャッター押圧片305Sを押圧する機能、および、コンテナシャッター押圧片305Sに押圧される機能を備えている。シャッターリブ224は、サイドピース221において本体シャッター押圧部223とは反対側に立設されるリブである。シャッターリブ224によってサイドピース221の剛性が維持されている。
前述のシャッタースプリング208は、本体シャッター22がトナー補給口25(図6B)を封止する方向に、本体シャッター22を付勢している。したがって、図6Aに示すように、トナーコンテナ30が現像装置20から取り外された状態において、本体シャッター22はシャッタースプリング208の付勢力をうけてトナー補給口25を封止する。この際、本体シャッター22の本体シャッター押圧部223が、現像ハウジング200の本体シャッター規制部203S(図6B)に当接することで、本体シャッター22の位置が規制される。なお、本体シャッター22のうち、図9Aの本体シャッターガイド部22Gが、円弧形状からなる左ガイドレール203Lおよび右ガイドレール203R(図6A)にガイドされている。このため、シャッタースプリング208は、本体シャッター22を第2回転方向(図9Aの矢印DN方向)に付勢している。なお、シャッタースプリング208は、左右方向に延びるトナーコンテナ30のパドル軸30K1(図12A)上に形成された軸心回りにスライド移動される。
また、トナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着されると、本体シャッター22の本体シャッター押圧部223(図9B)がトナーコンテナ30のコンテナシャッター押圧部305のコンテナシャッター押圧片305S(図10)を押圧可能である。このため、シャッタースプリング208は、本体シャッター22を介して、コンテナ装着部20Hに装着されたトナーコンテナ30を前記軸心回りに第2回転方向に向かって付勢することとなる。
<現像装置に対する現像剤収容容器の装着>
次に、図11A乃至図12Cを参照して、現像装置20に対するトナーコンテナ30の装着について説明する。図11A乃至図11Cは、本実施形態に係る現像装置20にトナーコンテナ30が装着される様子を示す斜視図である。なお、図11Aおよび図11Bは、トナーコンテナ30が装着される途中の様子を示し、図11Cは、最終的にトナーコンテナ30が現像装置20に装着された状態を示している。更に、図12A乃至図12Cは、現像装置20にトナーコンテナ30が装着される様子を示す断面図である。なお、図12Aおよび図12Bは、トナーコンテナ30が装着される途中の様子を示し、図12Cは、最終的にトナーコンテナ30が現像装置20に装着された状態を示している。
トナーコンテナ30が現像装置20に装着されるまでの間は、コンテナシャッター32が誤ってトナー排出口30Pを塞ぐ位置から移動されると、トナー排出口30Pからトナーが漏れ出してしまう。本実施形態では、トナーコンテナ30単体の状態では、コンテナシャッター32がトナー排出口30Pからスライド移動することが防止されている。すなわち、図4Aおよび図5Aに示すように、コンテナシャッター32がトナー排出口30Pを塞いでいる状態では、シャッター孔部32A6を貫通したストッパーロック片32B4(図7B)が、コンテナ本体31側のコンテナシャッターロックリブ309のコンテナシャッター係合部309Sに係合している。そして、弾性片支持部32A4からコンテナシャッター32の裏側に露出した弾性片32B5(図7B)の先端部は、弾性片押圧部306(図10)によってトナーコンテナ30の径方向外側に向かって付勢されている。弾性片32B5の先端部がこのように付勢されていることで、シャッターストッパー32B(図8A)では、一対のストッパー支点部32B3を支点として、ストッパーロック片32B4側がコンテナシャッター係合部309S(図10)に強く係合する方向にモーメントが付与されている。したがって、トナーコンテナ30が単体で保管、輸送される際には、コンテナシャッター32がガイドリブ307に沿ってスライド移動することが防止される。この結果、トナー排出口30Pが安定してコンテナシャッター32(図7B)によって封止される。
図11Aおよび図12Aを参照して、プリンター100のユーザーによってトナーコンテナ30が現像装置20に装着される。このとき、ユーザーは、図12Aのトナーコンテナ30の上側に位置するコンテナフランジ31Fに人差し指から中指までを引っ掛け、トナーコンテナ30の下側に位置するコンテナフランジ31Fに親指を引っ掛けることで、トナーコンテナ30を容易に把持することができる。ユーザーによってトナーコンテナ30の左ガイド301および右ガイド311が左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rに挿入されることで、トナーコンテナ30は、左ガイド溝201Lおよび右ガイド溝201Rによって装着方向(図11Aおよび図12Aの矢印DA方向)に沿ってガイドされながらコンテナ装着部20Hの第1の位置に装着される(図11B、図12B)。なお、図11Bおよび図12Bに示されるトナーコンテナ30の姿勢が、第1の姿勢と定義される。
この際、図11Bに示すように、現像ハウジング200のストッパー押圧部206が一対の解除片支持部32A2の間に配置されたストッパー解除片32B2(図7A、図8A)を押圧する。この結果、シャッターストッパー32Bが一対のストッパー支点部32B3を支点として回動し、一対のストッパーロック片32B4が、それぞれコンテナシャッター係合部309S(図10)から脱離される。この結果、シャッターストッパー32Bによるコンテナシャッター32のロックが解除され、コンテナシャッター32のスライド移動が可能となる。
一方、第1の姿勢をもってトナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着された際、コンテナシャッター32の一対のシャッター係合片32A8(図7A、図11B)が、コンテナシャッター固定部207の楔形の切欠き部に係合する。この結果、コンテナシャッター32がコンテナシャッター固定部207に固定される。この後、ユーザーによって、トナーコンテナ30のコンテナ本体31が、第1の位置から、装着方向と交差する左右方向に沿った軸心回りに第1回転方向(図11Bおよび図12Bの矢印DM方向)に回転される。この際、トナー排出口30Pがコンテナシャッター32から離間し、スライド移動されながら、コンテナ本体31が第2の位置に至る。そして、当該第2の位置において、開放されたトナー排出口30Pが現像装置20のトナー補給口25に連通する(図11C、図12C)。なお、図11Cおよび図12Cに示されるトナーコンテナ30の姿勢が、第2の姿勢と定義される。このように、ユーザーは、連続的な2つの動作によって、現像装置20に対するトナーコンテナ30の装着およびトナー排出口30Pの開放を行うことが可能となる。
また、トナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着されていない状態では、本体シャッター22がトナー補給口25を封止している。図11Bおよび図12Bに示すように、第1の姿勢をもってトナーコンテナ30がコンテナ装着部20Hに装着されると、トナーコンテナ30のコンテナシャッター押圧片305S(図10)が、本体シャッター22の本体シャッター押圧部223に対向して配置される。そして、トナーコンテナ30が前述のように第1回転方向に回転され、第1の姿勢から第2の姿勢に姿勢変更されると、シャッタースプリング208(図6A)の付勢力に抗して、コンテナシャッター押圧片305Sが本体シャッター押圧部223を第1回転方向に押圧する。この結果、本体シャッター22がトナーコンテナ30のコンテナ本体31とともに第1回転方向にスライド移動し、図6Bに示すように、トナー補給口25が開放される。したがって、トナー排出口30Pとトナー補給口25とが上下方向において連通することが可能となる(図12C)。
トナーコンテナ30がプリンター100(現像装置20)から取り外される際には、上記と逆の手順によって、トナーコンテナ30が回動された後、脱離される。
図13は、本実施形態に係る現像装置20およびトナーコンテナ30の断面図である。図14Aは、本実施形態に係る現像装置20の現像ハウジング200のハウジング天板200Uの斜視図である。図14Bは、図14Aのハウジング天板200Uの一部を拡大した拡大斜視図である。図14Aおよび図14Bは、ハウジング天板200Uを、下側(現像剤搬送路260側)から見た斜視図である。
図13を参照して、前述のようにトナーコンテナ30が現像装置20に装着されると、トナー補給口25の上方にトナー排出口30Pが配置される。トナー排出口30Pからトナー補給口25に流入したトナーは、現像装置20の第1搬送路261に流入する。
現像ハウジング200は、側壁200Hを備える(図13)。側壁200Hは、仕切り板265に対向して第1方向(右方向、図2の矢印D1)に延びるように立設され、仕切り板265とは反対側で第1搬送路261の側部を画定する。また、ハウジング天板200Uは、突出部200Jを備える。突出部200Jは、トナー補給口25の周辺において、ハウジング天板200Uの一部が上方に突出するように形成された突起部である(図6B参照)。なお、突出部200Jの内部には、後記の第2空間P2(図13)が形成されている。このような突出部200Jの形状は、図14A、図14Bに示すようなハウジング天板200Uが、樹脂成型によって成形される際に、一体的に備えられる。すなわち、図14Bに示すように、ハウジング天板200Uの下面部の一部が部分的に窪んだ凹部Qが形成されることで、ハウジング天板200Uの反対側(上面側)には、突出部200Jが形成される。当該凹部Qのうち、トナー補給口25に隣接するように天井部200Kが備えられる。天井部200Kは、後記の第2空間P2の上面部を画定する。また、突出部200Jには、図6Bのストッパー押圧部206およびコンテナシャッター固定部207が一体的に形成されている。
更に、図14Aを参照して、ハウジング天板200Uは、ローラーカバー21ASと、第1覆い部261Sと、第2覆い部262Sと、仕切り板係合片265Sと、を備える。ローラーカバー21ASは、ハウジング天板200Uの端部に形成された湾曲面であり、図13に示すように、現像ローラー21Aの周面の一部を覆う機能を備えている。同様に、第1覆い部261Sおよび第2覆い部262Sは、それぞれ、第1搬送路261および第2搬送路262の上方を覆う機能を備える。また、第1覆い部261Sと第2覆い部262Sとの間から僅かに突設された仕切り板係合片265S(図14A)は、図13に示すように、仕切り板265の上端部に当接する。
図13を参照して、第1搬送路261のうち、第1スクリュー軸21B1の軸心よりも仕切り板265側(第1スクリュー軸21B1と仕切り板265との間)の領域が第1領域L1と定義される。一方、第1搬送路261のうち、第1スクリュー軸21B1の軸心よりも側壁200H側(第1スクリュー軸21B1と側壁200Hとの間)の領域が第2領域L2と定義される。そして、本実施形態では、第1攪拌スクリュー21B(図2)の外周部が、第1領域(L1)を上方から下方に移動し、第2領域(L2)を下方から上方に移動するように、第1攪拌スクリュー21Bが回転する(図13の矢印参照)。
また、トナー補給口25は、側壁200H側において左右方向(第1方向)に延びる第1端縁251よりも、第1スクリュー軸21B1側において左右方向に延びる第2端縁252の方が高い位置に配置されるように、第2領域L2の上方に傾斜して開口されている。これは、前述のように、トナーコンテナ30の装着段階で、トナーコンテナ30が第1回転方向に回転されることを許容するためである。すなわち、図14Bに示すように、トナーコンテナ30のコンテナ装着部20H(図6B)を画定するハウジング天板200Uは、トナーコンテナ30の回転における回転軌跡に沿うように湾曲した湾曲部25Hを備えている。そして、当該湾曲部25Hにトナー補給口25が開口されている。この結果、上記のように、第1端縁251および第2端縁252は高さが異なる位置に配置される。
図17Aは、従来の現像装置20Z1およびトナーコンテナ30Z1の断面図である。本実施形態に係るトナーコンテナ30とは異なり、トナーコンテナ30Z1は、現像装置20Z1に対して、図17Aの矢印に示すように上方から下方に向かって装着される。すなわち、装着過程においてトナーコンテナ30Z1は回転されることがないため、トナーコンテナ30Z1のトナー排出口30PZおよび現像装置20Z1のトナー補給口25Zは、それぞれ略水平方向に延びるように開口されている。また、トナー補給口25Zの直上にトナー排出口30PZが位置するため、両者の間では、トナーが凝集しにくい。更に、第1攪拌スクリュー21BZが備えられる第1搬送路261Zは、水平方向に延びるハウジング天板200UZによって覆われている。現像装置20Z1でも、前述のような体積補給型(摺りきり型)(図3)のトナー補給形式が採用され、トナー補給口25Z周辺のトナーの滞留部に応じて、補給トナーの流入が調整される。
図17Bは、本実施形態に係る現像装置20と比較される他の現像装置20Z2およびトナーコンテナ30Z2の断面図である。現像装置20Z2およびトナーコンテナ30Z2では、本実施形態に係る現像装置20およびトナーコンテナ30と同様に、トナーコンテナ30Zの装着過程においてトナーコンテナ30が回転される。このため、図17Bに示すように、トナー排出口30PZおよびトナー補給口25Zは、傾斜するように開口されている。この場合、トナー補給口25Zと第1搬送路261Zとの間には、トナーの攪拌力が備えられていない空間Yが形成される。また、空間Yの後方では、第1搬送路261Zが、水平方向に延びるハウジング天板200UZによって覆われている。このように、従来の体積補給型の現像装置20Z1の構造に対して、トナー補給口25Zを傾斜して配置した場合、空間Yにおいてトナーがかまくら状に凝集しやすいという問題があった。特に、低印字密度の画像などが連続して印刷された場合などには、トナーの補給が行われないため、トナー補給口25Zの下方の空間Yにおいてトナーの凝集が発生しやすい。また、トナー補給口25Zの下方において、第1攪拌スクリュー21BZが上方に向かって回転しているため、トナーがトナー補給口25Z側に押し上げられ、一層凝集が発生しやすい。この結果、トナーの凝集が、補給経路を塞いでしまい、補給トナーがスムーズに流入しないという問題があった。この場合、プリンター100において印字される画像濃度が低下することがあった。
上記のような課題を解決するために、本実施形態では、図13に示すような構造を備えている。すなわち、第1攪拌スクリュー21Bの第1スクリュー軸21B1と直交し、かつ、トナー補給口25を通る断面で見た場合、現像ハウジング200は、第1空間P1と、第2空間P2とを備える。第1空間P1は、第1搬送路261の第2領域L2の上方に形成され、トナー補給口25と第1搬送路261とを鉛直方向において連通する空間である。一方、第2空間P2は、第1搬送路261の第1領域L1の上方で、第1搬送路261に連通するように仕切り板265よりも高い位置まで形成された空間である。第2空間P2は、水平方向において第1空間P1に連通している。また、前述のように、第2空間P2の上端部は、天井部200Kによって画定されている。
このような構成によれば、第1空間P1に連通する第2空間P2が備えられえることで、第1空間P1のトナーの圧力が第2空間P2側に開放されやすい(図13の白抜き矢印参照)。このため、第1空間P1においてトナーの凝集が発生することが抑止され、トナー補給口25から第1搬送路261に補給トナーをスムーズに流入させることができる。
また、本実施形態では、図14Bに示すように、左右方向において、第1空間P1および第2空間P2は、トナー補給口25よりも大きく形成されている。すなわち、第1空間P1および第2空間P2の左右方向の両端部は、トナー補給口25の両端部よりも外側まで延びている。第1空間P1がトナー補給口25よりも左右方向に大きく形成されていることによって、トナー補給口25の周辺を覆うようにトナーの滞留部29(図3)を形成することができる。このため、補給トナーの補給および前記補給の停止を安定して実現することができる。また、第2空間P2がトナー補給口25よりも左右方向に大きく形成されているため、トナー補給口25から流入したトナーが、トナー補給口25の第1搬送方向上下流側に進入することができる。このため、第1空間P1においてトナーの圧力が増大した場合でも、当該トナーの圧力を一層開放することができる。
以上、本発明の実施形態に係る現像装置20およびこれを備えたプリンター100について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
(1)上記の実施形態では、プリンター100としてモノクロプリンターをもって説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プリンター100は、タンデム式のカラープリンターなどであってもよい。また、本発明に係る画像形成装置は、FAX、複合機などのその他の構造からなるものでも良い。
(2)また、上記の実施形態では、第1攪拌スクリュー21Bの搬送能力抑制部28が、隣接する第1螺旋羽根21B2間に配置された板状部材からなる態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。搬送能力抑制部は、第1螺旋羽根21B2が部分的に欠落された形状からなるものでもよい。この場合でも、トナーの滞留部29を安定して形成することができる。
(3)また、上記の実施形態では、第2空間P2の上面部が、天井部200K(図13、図14B)によって画定される態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図15は、本発明の変形実施形態に係る現像装置20Mおよびトナーコンテナ30の断面図である。本変形実施形態では、前述の実施形態に係る天井部200Kが備えられていない。すなわち、第2空間P2は、突出部200Jの上端部まで上方に広がっている。このような構成であっても、第1空間P1においてトナーの凝集が発生することが抑止され、トナー補給口25から第1搬送路261に補給トナーをスムーズに流入させることができる。
また、図16は、本発明の変形実施形態に係る現像装置20Nおよびトナーコンテナ30の断面図である。本変形実施形態では、前述の実施形態に係る天井部200Kの代わりに、斜面200Xが備えられている。斜面200Xは、トナー補給口25側から仕切り板265側に向かって先下がりに傾斜している。なお、斜面200Xは、トナー補給口25の第2端縁252と仕切り板265の上端部とを結ぶ直線上、または、当該直線よりも上方に配置されることが望ましい。すなわち、第2空間P2は、上記直線よりも上方まで広がるように形成されていることが望ましい。この場合、トナー補給口25のうち最も高い位置から流入したトナーに対しても、第2空間P2側に流れる流路が確保される。このため、第1搬送路261に補給トナーを更にスムーズに流入させることができる。
100 プリンター(画像形成装置)
101 筐体
121 感光体ドラム(像担持体)
20 現像装置
200 現像ハウジング(ハウジング)
200H 側壁
200J 突出部
200K 天井部
200U ハウジング天板
207 コンテナシャッター固定部(シャッター規制部)
20H コンテナ装着部(装着部)
21A 現像ローラー
21A1 ローラー軸(第1軸部)
21B 第1攪拌スクリュー(現像剤搬送部材)
21B1 第1スクリュー軸(第2軸部)
21B2 第1螺旋羽根(螺旋羽根)
21C 第2攪拌スクリュー
25 トナー補給口(現像剤補給口)
251 第1端縁
252 第2端縁
260 現像剤搬送路
261 第1搬送路
262 第2搬送路
265 仕切り板
28 搬送能力抑制部
30 トナーコンテナ(現像剤収容容器)
30P トナー排出口(現像剤排出口)
31 コンテナ本体
32 コンテナシャッター(シャッター)
33 コンテナスクリュー
L1 第1領域
L2 第2領域
P1 第1空間
P2 第2空間
Q 凹部

Claims (8)

  1. 天板を含むハウジングと、
    第1軸部を備え、前記ハウジングに前記第1軸部を回転軸として回転可能に支持され、表面に静電潜像が形成される像担持体に現像剤を供給する現像ローラーと、
    前記現像剤が前記第1軸部の軸方向に沿った第1搬送方向に搬送される第1搬送路と、前記現像ローラーと前記第1搬送路との間に配置され、前記現像剤が前記第1搬送方向とは反対の第2搬送方向に搬送される第2搬送路と、を含み、上方を前記天板によって覆われ、前記現像剤が循環搬送される現像剤搬送路と、
    前記ハウジングに配置され、両端部において前記第1搬送路と前記第2搬送路とを連通させるように、前記軸方向に沿って前記第1搬送路と前記第2搬送路とを仕切る仕切り板と、
    前記第1搬送路の上方において前記天板に開口され、所定の現像剤収容容器から排出された補給現像剤が流入する現像剤補給口と、
    前記第1搬送路に配置され、前記第1軸部と平行な第2軸部を備え、前記第2軸部を回転軸として回転され、前記現像剤補給口の下方を通過するように前記現像剤を前記第1搬送方向に搬送する現像剤搬送部材と、
    前記現像剤補給口よりも前記第1搬送方向下流側において、前記現像剤搬送部材の前記現像剤の搬送能力を部分的に抑制し、前記第1搬送路のうち前記現像剤補給口が対向する領域に前記現像剤の滞留部を形成する搬送能力抑制部と、
    を有し、
    前記現像剤搬送路の現像剤量が増大すると前記滞留部の前記現像剤が前記現像剤補給口を下方から封止し、前記現像剤搬送路の現像剤量が減少すると、前記滞留部と前記現像剤補給口との間に隙間が生じることで、前記現像剤補給口から前記第1搬送路に前記補給現像剤が流入し、
    前記ハウジングは、前記仕切り板に対向して前記第1搬送方向に延びるように立設され、前記仕切り板とは反対側で前記第1搬送路を画定する側壁を備え、
    前記現像剤搬送部材の外周部が、前記第2軸部と前記仕切り板との間の第1領域を上方から下方に移動し、前記第2軸部と前記側壁との間の第2領域を下方から上方に移動するように、前記現像剤搬送部材が回転し、
    前記現像剤補給口は、前記側壁側において前記第1搬送方向に延びる第1端縁よりも前記第2軸部側において前記第1搬送方向に延びる第2端縁の方が高い位置に配置されるように、前記第2領域の上方に傾斜して開口され、
    前記第2軸部と直交し、かつ、前記現像剤補給口を通る断面で見た場合、前記ハウジングは、前記第1搬送路の前記第2領域の上方に形成され、前記現像剤補給口と前記第1搬送路とを鉛直方向において連通する第1空間と、前記第1搬送路の前記第1領域の上方で、前記第1搬送路に連通するように前記仕切り板よりも高い位置まで形成され、かつ、水平方向において前記第1空間に連通する第2空間と、を備え
    前記天板は、前記第2空間の上面部を画定する天井部を備えることを特徴とする現像装置。
  2. 前記断面で見た場合、前記第2空間は、前記第2端縁と前記仕切り板の上端部とを結ぶ直線よりも上方まで広がるように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記第1搬送方向において、前記第1空間および前記第2空間は、前記現像剤補給口よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
  4. 前記現像剤搬送部材は、前記第2軸部回りに配置された螺旋羽根を備え、
    前記搬送能力抑制部は、前記螺旋羽根が部分的に欠落された形状からなることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の現像装置。
  5. 前記現像剤搬送部材は、前記第2軸部回りに配置された螺旋羽根を備え、
    前記搬送能力抑制部は、前記第2軸部の軸方向において隣接する前記螺旋羽根同士の間に配置された板状部材であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の現像装置。
  6. 表面に静電潜像が形成されるとともに、現像剤像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に前記現像剤を供給する、請求項1乃至5の何れか1項に記載の現像装置と、
    前記現像装置に供給される前記補給現像剤を内部に収容する前記現像剤収容容器と、
    前記像担持体からシートに前記現像剤像を転写する転写部と、
    を有することを特徴とする画像形成装置。
  7. 前記現像装置の前記ハウジングは、前記天板によって画定され、前記現像剤収容容器が装着される装着部を備え、
    前記現像剤収容容器は、前記補給現像剤が排出される現像剤排出口を備え、
    前記現像剤収容容器が、前記第1搬送方向と直交する装着方向に沿って前記装着部に装着された後、前記装着部において前記第1搬送方向と平行に延びる軸心回りに回転されることで、前記現像剤排出口が前記現像剤補給口の上方に配置されるとともに前記現像剤補給口に連通し、
    前記天板は、前記現像剤収容容器の前記軸心回りの回転における回転軌跡に沿うように湾曲した湾曲部を備え、当該湾曲部に前記現像剤補給口が開口されることで、前記現像剤補給口の前記第1端縁よりも前記第2端縁の方が高い位置に配置されることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
  8. 前記現像剤収容容器は、前記現像剤排出口を封止および開放可能なシャッターを備え、
    前記現像装置の前記ハウジングの前記天板は、上方に向かって突設されるとともに内部に前記第2空間を含む突出部を備え、
    前記突出部の上端部に配置され、前記現像剤収容容器が前記装着方向に沿って前記装着部に装着された際に前記シャッターと係合し、前記現像剤収容容器が前記軸心回りに回転される際に前記シャッターを固定することで、前記シャッターから離間した前記現像剤排出口が前記現像剤補給口に連通することを許容するシャッター規制部を更に有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
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