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技術 粉体収容器、現像器、および画像形成装置

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 船田敦
出願日 2016年9月14日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2016-179473
公開日 2018年3月22日 (3年5ヶ月経過) 公開番号 2018-045075
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における乾式現像
主要キーワード 内壁開口 係合解除部材 動作スペース 回転シャッタ 受入開口 粉体付着 介在部材 潜像形成器
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月22日)のものです。
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図面 (14)

課題

開閉部材の外面に対する粉体付着を防ぐ粉体収容器現像器、および画像形成装置を提供する。

解決手段

粉体を内部に収容した収容室と、上記収容室の壁を貫通し上記粉体を排出する排出道と、上記壁の内面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた内壁と、上記壁の外面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた外壁と、上記内壁と上記外壁との間に位置し、それら内壁および外壁に沿って動くことで上記排出道を開閉する開閉部材と、を備える。

概要

背景

従来、現像器によって潜像現像して画像を形成する画像形成装置が知られており、そのような現像器として粉体の現像剤を内部に収容した現像器が知られている。このような現像器は、現像器に供給されるトナーなどを収容するトナーカートリッジや、画像形成装置内で回収された不要なトナーなどを収容する収容ボックスなどと共に、粉体収容器一種である。

例えば特許文献1には、簡易な構成で組立性や操作性の向上を図り、かつシール性に優れた現像剤補給容器および画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、トナー容器を画像形成装置の所定の位置まで挿入した後、取っ手にて容器本体を反時計方向回動すると、シャッター支持部材は、画像形成装置に配設された係合解除部材によって、ロック部との係合解除され、さらに回動すると、ロック部と係合して固定され、補給口とシャッターの開口とが一致し、容器内部のトナーを現像器側へ排出する。

また、例えば特許文献2には、補給手段と収納手段の保守回数を少なくし、第2のユニットの構造を簡略化し、しかも、補給用トナー貯蔵部の交換時におけるトナーのれを防止できる技術が提案されている。この技術では、現像ユニット現像剤搬送方向の一端側にトナー補給口及び搬送スパイラルトナー排出口を配置し、補給用トナー貯蔵部のトナー放出口開閉する回動自在な第1のシャッタ手段と、この第1のシャッタ手段の外側にスライド自在に設けられ、第1のシャッタ手段とともに補給用トナー貯蔵部のトナー放出口を開閉する第2のシャッタ手段とを備えている。

また、例えば特許文献3には、現像槽着脱を繰り返し行った後においてもトナー漏れが発生するのを防止することができる現像装置等が提案されている。この現像装置等では、トナー補給装置に形成された供給開口と、現像槽に形成された受入開口との間に、現像槽の着脱動作連動して供給開口を開閉する回転シャッタが回転自在に支持されている。回転シャッタは、供給開口をローラ外周面にて覆うことで供給開口を閉鎖し、開放部を介して供給開口と受入開口とを連通させることで供給開口を開放する。

概要

開閉部材の外面に対する粉体付着を防ぐ粉体収容器、現像器、および画像形成装置を提供する。粉体を内部に収容した収容室と、上記収容室の壁を貫通し上記粉体を排出する排出道と、上記壁の内面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた内壁と、上記壁の外面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた外壁と、上記内壁と上記外壁との間に位置し、それら内壁および外壁に沿って動くことで上記排出道を開閉する開閉部材と、を備える。

目的

本発明は、開閉部材の外面に対する粉体付着を防ぐことを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

粉体を内部に収容した収容室と、前記収容室の壁を貫通し前記粉体を排出する排出道と、前記壁の内面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた内壁と、前記壁の外面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた外壁と、前記内壁と前記外壁との間に位置し、該内壁および該外壁に沿って動くことで前記排出道を開閉する開閉部材と、を備えたことを特徴とする粉体収容器

請求項2

前記開閉部材が、前記排出道を開く場合に前記内壁の開口と前記外壁の開口との間に位置する開口を有するものであり、前記内壁の開口が前記開閉部材の開口よりも小さく、前記外壁の開口が前記開閉部材の開口よりも大きくて、前記排出道が開いている状態では、該排出道を通過する方向に見て各開口の縁が互いに交わらないことを特徴とする請求項1に記載の粉体収容器。

請求項3

前記開閉部材と前記内壁との間への前記粉体の進入を阻止する阻止部材を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の粉体収容器。

請求項4

潜像現像する粉状の現像剤を内部に収容した収容室と、前記収容室の壁を貫通し前記現像剤を排出する排出道と、前記壁の内面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた内壁と、前記壁の外面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた外壁と、前記内壁と前記外壁との間に位置し、該内壁および該外壁に沿って動くことで前記排出道を開閉する開閉部材と、を備えたことを特徴とする現像器

請求項5

表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成器と、前記潜像を粉状の現像剤で現像する現像器と、前記現像器によって現像された像を前記像保持体上から記録材上に転写する転写器と、を備え、前記現像器が、前記現像剤を内部に収容した収容室と、前記収容室の壁を貫通し前記現像剤を排出する排出道と、前記壁の内面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた内壁と、前記壁の外面を成すとともに前記排出道の開口が穿たれた外壁と、前記内壁と前記外壁との間に位置し、該内壁および該外壁に沿って動くことで前記排出道を開閉する開閉部材と、を備えたことを特徴とする画像形成装置

技術分野

0001

本発明は、粉体収容器現像器、および画像形成装置に関する。

背景技術

0002

従来、現像器によって潜像現像して画像を形成する画像形成装置が知られており、そのような現像器として粉体の現像剤を内部に収容した現像器が知られている。このような現像器は、現像器に供給されるトナーなどを収容するトナーカートリッジや、画像形成装置内で回収された不要なトナーなどを収容する収容ボックスなどと共に、粉体収容器の一種である。

0003

例えば特許文献1には、簡易な構成で組立性や操作性の向上を図り、かつシール性に優れた現像剤補給容器および画像形成装置が提案されている。この画像形成装置では、トナー容器を画像形成装置の所定の位置まで挿入した後、取っ手にて容器本体を反時計方向回動すると、シャッター支持部材は、画像形成装置に配設された係合解除部材によって、ロック部との係合解除され、さらに回動すると、ロック部と係合して固定され、補給口とシャッターの開口とが一致し、容器内部のトナーを現像器側へ排出する。

0004

また、例えば特許文献2には、補給手段と収納手段の保守回数を少なくし、第2のユニットの構造を簡略化し、しかも、補給用トナー貯蔵部の交換時におけるトナーのれを防止できる技術が提案されている。この技術では、現像ユニット現像剤搬送方向の一端側にトナー補給口及び搬送スパイラルトナー排出口を配置し、補給用トナー貯蔵部のトナー放出口開閉する回動自在な第1のシャッタ手段と、この第1のシャッタ手段の外側にスライド自在に設けられ、第1のシャッタ手段とともに補給用トナー貯蔵部のトナー放出口を開閉する第2のシャッタ手段とを備えている。

0005

また、例えば特許文献3には、現像槽着脱を繰り返し行った後においてもトナー漏れが発生するのを防止することができる現像装置等が提案されている。この現像装置等では、トナー補給装置に形成された供給開口と、現像槽に形成された受入開口との間に、現像槽の着脱動作連動して供給開口を開閉する回転シャッタが回転自在に支持されている。回転シャッタは、供給開口をローラ外周面にて覆うことで供給開口を閉鎖し、開放部を介して供給開口と受入開口とを連通させることで供給開口を開放する。

先行技術

0006

特開平11−212349号公報
特開2002−091150号公報
特開2008−224777号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、従来の技術では、開閉部材の開閉に伴って開閉部材の外面に粉体が付着し、その付着した粉体が開閉部材の閉鎖時に剥がれ落ちる虞がある。

0008

本発明は、開閉部材の外面に対する粉体付着を防ぐことを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

請求項1に係る粉体収容器は、
粉体を内部に収容した収容室と、
上記収容室の壁を貫通し上記粉体を排出する排出道と、
上記壁の内面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた内壁と、
上記壁の外面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた外壁と、
上記内壁と上記外壁との間に位置し、それら内壁および外壁に沿って動くことで上記排出道を開閉する開閉部材と、
を備えたことを特徴とする。

0010

請求項2に係る粉体収容器は、請求項1の粉体収容器において、
上記開閉部材が、上記排出道を開く場合に上記内壁の開口と上記外壁の開口との間に位置する開口を有するものであり、
上記内壁の開口が上記開閉部材の開口よりも小さく、上記外壁の開口が上記開閉部材の開口よりも大きくて、上記排出道が開いている状態では各開口の縁が互いに交わらないことを特徴とする。

0011

請求項3に係る粉体収容器は、請求項1または2の粉体収容器において、
上記開閉部材と上記内壁との間への上記粉体の進入を阻止する阻止部材を備えたことを特徴とする。

0012

請求項4に係る現像器は、
潜像を現像する粉状の現像剤を内部に収容した収容室と、
上記収容室の壁を貫通し上記現像剤を排出する排出道と、
上記壁の内面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた内壁と、
上記壁の外面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた外壁と、
上記内壁と上記外壁との間に位置し、それら内壁および外壁に沿って動くことで上記排出道を開閉する開閉部材と、
を備えたことを特徴とする。

0013

請求項5に係る画像形成装置は、
表面に像が形成されて該像を保持する像保持体と、
上記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成器と、
上記潜像を粉状の現像剤で現像する現像器と、
上記現像器によって現像された像を上記像保持体上から記録材上に転写する転写器と、
を備え、
上記現像器が、
上記現像剤を内部に収容した収容室と、
上記収容室の壁を貫通し上記現像剤を排出する排出道と、
上記壁の内面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた内壁と、
上記壁の外面を成すとともに、上記排出道の開口が穿たれた外壁と、
上記内壁と上記外壁との間に位置し、それら内壁および外壁に沿って動くことで上記排出道を開閉する開閉部材と、
を備えたことを特徴とする。

発明の効果

0014

請求項1に係る粉体収容器によれば、開閉部材の外面に対する粉体付着を防ぐことができる。

0015

請求項2に係る粉体収容器によれば、開閉部材および外壁の開口の縁に対する粉体付着を防ぐことができる。

0016

請求項3に係る粉体収容器によれば、開閉部材と上記内壁との間が粉体で汚れることを防ぐことができる。

0017

請求項4に係る現像器および請求項5に係る画像形成装置によれば、開閉部材の外面に対する現像剤の付着を防ぐことができる。

図面の簡単な説明

0018

本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。
現像器の平面図である。
図2に示す矢印A−Aに沿う断面図である。
現像器の斜視図である。
現像器の、図4(B)に示す円R2の部分の拡大図である。
現像器の、図4(A)に示す円R1の部分の拡大斜視図である。
図2に示す矢印B−Bに沿う断面図である。
現像剤の零れ落ちが防がれる仕組みを示した概念図である。
阻止部材の他の例であるシール部材を示した概念図である。
現像器の、図2に示す矢印C−Cに沿う断面図である。
図10に示す円R3の部分の拡大図である。
図1に示す画像形成装置の筐体に設けられている扉を開けたときに現れる回収ボックスを示した図である。
回収ボックスの内部構造を示した図である。

実施例

0019

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

0020

図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。

0021

図1に示す画像形成装置1は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、およびブラック(K)の各色に対応する像形成部10Y,10M,10C,10Kが並列的に配置されたタンデム型カラープリンタであり、それら4色のトナー像からなるフルカラー画像のプリントに対応するほか、例えばブラック(K)のみが用いられる単色画像のプリントにも対応する。

0022

画像形成装置1は、像形成部10Y,10M,10C,10Kのそれぞれに露光光照射する露光器20と、各色の像形成部10Y,10M,10C,10Kからトナー像が転写される中間転写ベルト30と、中間転写ベルト30からトナー像を用紙に転写する2次転写器50と、トナー像を用紙に定着する定着装置60と、中間転写ベルト30からトナーを回収するベルトクリーナ70と、用紙を搬送する用紙搬送部80と、画像形成装置1内の各部の動作を制御する制御部90と、用紙Pを収容する用紙トレイCとを備えている。また、画像形成装置1には、YMCK各色のトナーを収容するトナーカートリッジ18Y,18M,18C,18Kと、トナーカートリッジ18Y,18M,18C,18K内のトナーを像形成部10Y,10M,10C,10Kにそれぞれ供給するトナー供給装置19Y,19M,19C,19Kも備えられている。

0023

4つの像形成部10Y,10M,10C,10Kは、ほぼ同様の構成を有しているため、ここでは、これらを代表して、イエローに対応する像形成部10Yを取り上げて説明する。像形成部10Yは、感光体11Y、帯電器12Y、現像器14Y、1次転写器15Y、および感光体クリーナ16Yを備えている。感光体11Yは円筒状の表面を有しており、表面に形成される像を保持して、円筒の軸周りに矢印a方向に回転する。この感光体11Yは、本発明にいう像保持体の一例に相当する。他の感光体11M,11C,11Kも同様である。

0024

帯電器12Yは、感光体11Yに接触しながら回転する帯電ロールを有し、感光体11Yの表面を帯電させる。

0025

現像器14Y内には、トナーおよび磁性キャリアを含んだ現像剤が収容されている。現像器14Yは、現像ロール146Yを備えており、現像ロール146Yは、現像剤を感光体11Yに搬送する。現像剤のトナーが感光体11Yに付着することで、感光体11Y上にトナー像が形成される。現像器14Yには、トナー供給装置19Yによってトナーカートリッジ18Yから新しいトナーが補充される。この現像器14Yが、本発明の粉体収容器の一実施形態に相当すると共に、本発明の現像器の一実施形態にも相当する。

0026

トナー供給装置19Y内には、制御部90の制御によって駆動する、図示しないトナー搬送機構が設けられている。

0027

1次転写器15Yは、感光体11Y上のトナー像を中間転写ベルト30に転写する。感光体クリーナ16Yは転写後の感光体11Yの表面を清掃する。

0028

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発光し、発光した光で感光体11Y,11M,11C,11Kを露光する。

0029

中間転写ベルト30は、ベルト支持ロール31,32,33,34によって支持された無端の帯状部材であり、像形成部10Y,10M,10C,10K、および、2次転写器50を経由する周回経路上を矢印b方向に周回移動する。中間転写ベルト30は、像形成部10Y,10M,10C,10Kで形成された各色のトナー像を転写されて保持する。

0030

2次転写器50は、ベルト支持ロール31〜34の1つであるバックアップロール34との間に中間転写ベルト30および用紙を挟んで回転するロールである。2次転写器50とバックアップロール34との間には、トナーを転写する電界を生じさせる電圧が供給され、中間転写ベルト30上のトナー像が用紙上に転写される。

0031

ベルトクリーナ70は、中間転写ベルト30にブレードを接触させて、中間転写ベルト30上のトナーを除去する。

0032

定着装置60は、加熱ロール61および加圧ロール62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像を用紙上に定着させる。

0033

用紙搬送部80は、用紙Pを用紙トレイCから取り出し、2次転写器50および定着装置60を経由する用紙搬送路rに沿って搬送する。用紙搬送部80は、用紙トレイCに収容された用紙Pを取り出すピックアップロール81、取り出された用紙Pを捌く捌きロール82、捌かれた用紙Pを上方へと搬送する搬送ロール83、用紙Pを2次転写器50に搬送するレジストレーションロール84、用紙Pを画像形成装置1の外部に排出する排出ロール86、および、両面プリントの際に用紙Pを搬送する反転搬送ロール88,89を備えている。

0034

図1に示す画像形成装置1の基本動作を説明する。

0035

イエローの像形成部10Yでは、感光体11Yが矢印a方向に回転駆動され、感光体11Yの表面に帯電器12Yによって電荷が付与される。このことは、イエロー以外の色に対応する像形成部10M,10C,10Kでも同様である。露光器20は、感光体11Y,11M,11C,11Kに、画像信号中の各色に対応するデータに応じた露光光をそれぞれ照射する。ここでは、代表としてイエロー(Y)について説明する。露光器20は、外部から供給される画像信号のうちのイエローに対応する画像信号に基づく露光光を感光体11Yの表面に照射することで、感光体11Yの表面に静電潜像を形成する。現像器14Yは、静電潜像をイエローのトナーを含んだ現像剤で現像することでトナー像を形成する。現像器14Yには、トナーカートリッジ18Yからトナー供給装置19Yによってトナーが供給される。感光体11Yは、表面に形成されたイエローのトナー像を保持して回転する。感光体11Yの表面に形成されたトナー像は、感光体11Yと中間転写ベルト30との間に転写用電位を与える1次転写器15Yによって中間転写ベルト30に転写される。転写後、感光体11Yに残留したトナーは、感光体クリーナ16Yによって回収されて感光体11Y上から除去される。

0036

イエロー以外の色に対応する像形成部10M,10C,10Kは、イエローに対応する像形成部10Yと同様にしてそれぞれの色に対応するトナー像を形成し、各1次転写器15M,15C,15Kは、中間転写ベルト30に、イエローのトナー像に重ねて、それぞれの色のトナー像を転写していく。中間転写ベルト30上のトナー像は中間転写ベルト30の周回移動に伴い2次転写器50へと向かって移動する。

0037

一方、用紙トレイC内の用紙Pは、ピックアップロール81によって取り出され、捌きロール82、搬送ロール83、およびレジストレーションロール84によって、用紙搬送路rを、2次転写器50に向かう矢印c方向に搬送される。用紙Pは、中間転写ベルト30上のトナー像が2次転写器50へと向かうタイミングに合わせて、レジストレーションロール84によって2次転写器50に送り込まれる。

0038

2次転写器50は、中間転写ベルト30と用紙Pとの間に転写用のバイアス電位を与えることによって、中間転写ベルト30のトナー像を用紙Pに転写する。2次転写器50による転写後に中間転写ベルト30に残留しているトナーは、ベルトクリーナ70によって除去される。

0039

2次転写器50によってトナー像が転写された用紙Pは、定着装置60に搬送され、用紙P上に転写されたトナー像が定着される。このようにして、用紙P上に画像が形成される。画像が形成された用紙Pは、排出ロール86によって画像形成装置1の外部に排出され、画像形成装置1の上部に積載される。

0040

おもて面に画像が形成された用紙のうら面にも画像が形成される両面プリントの場合には、排出ロール86が用紙排出口から用紙Pを途中まで排出した後、逆向きに搬送する。逆向きに搬送された用紙Pは反転搬送ロール88,89によって反転搬送路r’を経由してレジストレーションロール84の上流へと搬送される。搬送された用紙Pは、レジストレーションロール84に達するまでに表裏反転された状態となり、再びレジストレーションロール84から2次転写器50へと送り込まれ、裏面にも画像が形成される。

0041

以下、現像器14の詳細について説明する。

0042

図1に示す画像形成装置1には、4台の現像器14Y,14M,14C,14Kが備えられているが、それらはいずれもほぼ同一の構成を有する。そこで、以下の説明においては、トナーの色を表わすY,M,C,Kの符号を取り除いて単に現像器14と称する。現像器14の各構成要素についても同様である。また、図1を参照して説明するときの、現像器14以外の構成要素についても同様である。

0043

図2は、現像器14の平面図である。

0044

図2には、現像器14の上面が示されており、この現像器14の筐体140には、上向きに開口したトナー供給口147が形成されている。また、この現像器14の筐体140には、現像剤排出口も形成されているが、この現像剤排出口は下方に開いた開口であり、この図2には示されていない。トナー供給口147および現像剤排出口については後述する。

0045

図3は、図2に示す矢印A−Aに沿う断面図である。

0046

現像器14は、筐体140内に、第1室141と第2室142とに分かれて各々に現像剤が収容される収容室が設けられている。この収容室は第1室141と第2室142との間が仕切壁143で仕切られている。そして、第1室141にはサプライオーガ144が備えられ、第2室142にはアドミックスオーガ145が備えられている。サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145は、いずれも棒状に延び、それぞれが水平に、かつ互いに平行に配置されている。サプライオーガ144は、断面が円形回転軸144aと、その回転軸144aの周り螺旋を描いて旋回しながら回転軸144aに沿って延びた螺旋羽根144bとを有する。また、アドミックスオーガ145も、サプライオーガ144と同様、断面が円形の回転軸145aと、その回転軸145aの周りを螺旋を描いて旋回しながら回転軸145aに沿って延びた螺旋羽根145bとを有する。サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145には、そのいずれにも、この図3に示す螺旋羽根144b,145bとは別の螺旋羽根も設けられているが、ここでの説明は省略する。

0047

サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145は、図3に示す、互いに同一の回転方向である矢印e,f方向にそれぞれ回転する。サプライオーガ144の螺旋羽根144bと、アドミックスオーガ145の螺旋羽根145bは、互いに逆向きに旋回する螺旋羽根であり、サプライオーガ144およびアドミックスオーガ145が図3に矢印e,fで示された互いに同じ回転方向に回転すると、第1室141および第2室142内の現像剤は、撹拌されながら互いに逆向きに搬送される。すなわちサプライオーガ144が配置されている第1室141内の現像剤は、サプライオーガ144の矢印e方向の回転により、図2に示す矢印gの向きに搬送され、アドミックスオーガ145が配置されている第2室142内の現像剤は、アドミックスオーガ145の矢印f方向の回転により、図2に示す矢印hの向きに搬送される。

0048

一方、第1室141と第2室142とを仕切る仕切壁143にはその両端部に、第1室141と第2室142とを繋ぐ2つの窓(不図示)が形成されている。このため、矢印gの向きに搬送されてきた第1室141内の現像剤は一方の窓を通って第2室142に流入し、矢印hの向きに搬送されてきた第2室142内の現像剤はもう一方の窓を通って第1室142に流入する。このようにして、現像器14内の現像剤は、第1室141と第2室142内を循環移動する。

0049

この現像器14は、サプライオーガ144が配置されている第1室141に隣接した位置に現像ロール146を備えている。この現像ロール146は一部が筐体140から露出している。そして、現像器14は、現像ロール146の露出した部分が感光体11に近接するように画像形成装置1(図1参照)内に配備されている。

0050

この現像ロール146は、第1室141内の現像剤を磁力によりその表面に付着させて矢印dの向きに回転し、感光体11と対面した位置に現像剤を搬送する。すると、感光体11の表面に形成された静電潜像が現像剤中のトナーで現像され、感光体11の表面にトナー像が形成される。一方、トナーによる現像の後の、現像ロール146の表面に付着している現像剤は、現像ロール146の回転に伴って筐体140内に戻り、現像ロール146から離れ、第1室141内の他の現像剤と一緒になり、現像器14内を循環移動しながら撹拌される。

0051

上記のような、トナーによる現像が繰り返されると、現像器14の内部の現像剤中のトナーが減少する。そこで、この現像器14には、トナーの供給を受けるトナー供給口147(図2参照)が設けられていて、図1に示すトナーカートリッジ18内のトナーがトナー供給装置19によって現像器14内に供給される。このトナー供給口147はアドミックスオーガ145が配置されている第2室142の、第1室141から現像剤が流入する窓よりもさらに上流側(矢印hで示す向きとは逆向き側)に設けられている。アドミックスオーガ145は、そのトナー供給口147が設けられている位置まで延びていて、トナー供給口147から供給されたトナーは第2室142内を下流側(矢印hで示す向き)に搬送されて、仕切壁143の窓を通って流入してきた現像剤と合流し、第2室142内をさらに下流側(矢印hで示す向き)に搬送される。

0052

図4は、現像器の斜視図である。ここで、図4(A)は、現像器14を、その上面が現れる向きから眺めたときの形状を示した斜視図である。また、図4(B)は、現像器14を、その下面が現れる向きから眺めたときの形状を示した斜視図である。

0053

また、図5は、現像器の、図4(B)に示す円R2の部分の拡大図である。

0054

図4(B)および図5には、現像剤排出口148が示されている。この現像剤排出口148は、現像器14の筐体140の下面に設けられた、下向きに開いた開口である。この現像剤排出口148は、サプライオーガ144が配置された第1室141の、現像剤搬送方向の最上流部(図2に矢印gで示す方向とは逆向き側の端)に設けられている。すなわち、アドミックスオーガ145が配置されている第2室142内を図2に矢印hで示す方向に搬送されてきた現像剤は、仕切壁143に設けられている窓を通って第1室141に流入するが、現像剤排出口148は、現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)についてその窓よりもさらに上流の位置に設けられている。

0055

この第1室141に配置されているサプライオーガ144には、その第1室141に流入してきた現像剤を現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)に搬送させる螺旋羽根144bのほか、その螺旋羽根144bとは螺旋の旋回の向きが逆向きに旋回する螺旋羽根144c(図12参照)が、第1室141に現像剤が流入してくる窓の付近から上流側(図2に矢印gで示す方向とは逆向き側)に設けられている。

0056

このため、この第1室141に流入してきた現像剤の一部は、その逆向きの螺旋羽根144cにより、矢印gで示す向きとは逆向きに押されて上流側に移動し、現像剤排出口148から現像器14の外部に排出される。この第1室141が本発明にいう収容室の一例に相当し、現像剤排出口148が本発明にいう排出道の一例に相当する。

0057

現像器14内の現像剤はこの現像剤排出口148から少しずつ排出され、これにより、現像器14内の現像剤の、撹拌や搬送による劣化過度な進行が抑えられている。この現像剤排出口148からは、トナーだけでなくキャリアも一緒に排出される。このため、トナー供給口147から供給されるトナー、すなわちトナーカートリッジ18(図1参照)内のトナーには、キャリアの減少分を補うための少量のキャリアも含まれている。

0058

この現像器14は、図1に示す画像形成装置1の本体に対し着脱自在に装着されるものである。このため、この現像器14には、この現像器14が取り外される際に現像剤排出口148から現像剤が零れ落ちないようにその現像剤排出口148を開閉自在に塞ぐシャッタ部材200(図7図11参照)が備えられている。現像器14が画像形成装置1から取り外される際は、シャッタ部材200を閉じて現像剤排出口148を塞ぐ操作(後述する)が行なわれ、さらに、図4に示す、横向きの姿勢にある操作レバー149が90°回されて縦向きの姿勢にされる。縦向きの姿勢となるように操作レバー149が操作されると現像器14は感光体11(図1図3参照)から少し離間した状態となる。このようにして、シャッタ部材200で現像剤排出口148が塞がれ、さらに縦向きの姿勢となるように操作レバー149が操作されることで現像器14が感光体11から離れた上で、現像器14が図4に示す矢印hの向きに引き抜かれる。こうすることで、現像器14が画像形成装置1から取り外される。

0059

現像器14が画像形成装置1に装着される際は、取り外される際とは逆の操作が行われる。すなわち、操作レバー149が縦向きの姿勢にされたまま、現像器14が画像形成装置1の本体に、図4に示す矢印gの向きに挿し込まれる。その後、操作レバー149が図4に示す横向きの姿勢となるように操作される。そしてさらに、現像剤排出口148を塞いでいるシャッタ部材200を開く操作が行なわれる。シャッタ部材200の開閉動作については後述する。

0060

図6は、現像器の、図4(A)に示す円R1の部分の拡大斜視図である。ここで、図6(A)は、円R1の部分をそのまま拡大して示した図であり、図6(B)は、図4(A)および図6(A)に示されているギアカバー240が取り外され、そのギアカバー240により覆われていたギア241を示した図である。

0061

この図6には、現像剤排出口148(図4参照)を塞ぐシャッタ部材200の、現像器14の外面に現れた部分が示されている。

0062

このシャッタ部材200は、第1室141(図3参照)の、現像剤搬送方向(図2に矢印gで示す方向)に関する最上流側の端部に配置されている略円筒形状の部材である。この第1室141の、シャッタ部材200が配置されている部分は、略円筒形状の内壁と外壁とを有した2重壁構造となっており、シャッタ部材200は、それら内壁と外壁との間に挟まれて配置されている。また、シャッタ部材200は、それら内壁と外壁に接触して摺れ動きサプライオーガ144の回転軸の周りに回転することで、現像剤排出口148を開閉する。

0063

このシャッタ部材200は、図6に示す開閉レバー201を備えていて、この開閉レバー201には、ばね部材209が連結されている。この図6に示す開閉レバー201は、回収ボックス301(図12図13参照)の部材(不図示)により下向きに押された状態にある。このとき、ばね部材209は伸びた状態にあり、シャッタ部材200は、現像剤排出口148を開放した姿勢にある。上述した、シャッタ部材200を閉じる操作は、回収ボックス301の部材による開閉レバー201の押し下げを緩め、開閉レバー201をその部材から解放する操作である。

0064

開閉レバー201が解放されるとばね部材209が縮み、それに伴ってシャッタ部材200が回転して現像剤排出口148を塞ぐ。すなわち、現像器14が画像形成装置1から取り外されているときは、このシャッタ部材200の開閉レバー201には回収ボックス301の部材からの力は作用せず、シャッタ部材200は、ばね部材209の付勢力によって現像剤排出口148を塞いだ姿勢を維持している。そして、この現像器14が画像形成装置1に装着されて現像剤排出口148を開放する操作が行われると、回収ボックス301の部材がばね部材209の付勢力に抗して開閉レバー201を回し、その開閉レバー201を押し下げた状態を維持する。これにより、シャッタ部材200は、現像剤排出口を開放した姿勢を維持する。

0065

また、図6(B)に示すギア241は、不図示の駆動源からの回転駆動力を受けて回転し、サプライオーガ144およびアドミクスオーガ145を回転させる役割を担っている。

0066

図7は、図2に示す矢印B−Bに沿う断面図である。

0067

この図7には、現像剤排出口148とシャッタ部材200が示されている。現像剤排出口148は、現像器14の筐体140の、その第1室141の最上流側の部分に設けられている。また、シャッタ部材200は、第1室141の最上流側の部分に配置されている部材である。この第1室141の、現像剤排出口148が設けられ、かつ、シャッタ部材200が配置された最上流側の部分141a(図12を合わせて参照)は、図7に示すように、断面円形の内壁141bと外壁141cとを有する。これら内壁141bと外壁141cが、本発明にいう内壁と外壁の各一例に相当する。

0068

そして、それら内壁141bと外壁141cとの間に挟まれて配置されているシャッタ部材200も、断面円形の外壁面および内壁面を有する。このシャッタ部材200は、現像剤排出口148を開閉する開閉動作にあたり、内壁141bおよび外壁141cと摺れ動きながら、サプライオーガ144の回転軸144aと同軸に回転する。このシャッタ部材200が、本発明にいう開閉部材の一例に相当する。

0069

この図7に示すシャッタ部材200は、現像剤排出口148を開放した「開姿勢」にある。現像剤排出口148は、内壁141bに設けられた内壁開口148aから外壁141cに設けられた外壁開口148bに至る。そして、シャッタ部材200は、シャッタ開口207を有し、このシャッタ部材200がこの図7に示す開姿勢にあるときに、シャッタ開口207は、内壁開口148aおよび外壁開口148bと連なった位置にある。ここで、このシャッタ開口207は、外壁開口148bの幅よりも狭く、かつ、この図7に示す開姿勢にあるときは、現像剤排出口148の通過方向に見てシャッタ開口207と外壁開口148bとが互いに縁が交わらない配置となる。また、シャッタ開口207は、内壁開口148aの幅よりも広く、かつ、この図7に示す開姿勢にあるときは、現像剤排出口148の通過方向に見てシャッタ開口207と内壁開口148aとが互いに縁が交わらない配置となる。言い換えると、現像剤排出口148の通過方向に見て、シャッタ開口207は外壁開口148b内に収まっていて、内壁開口148aはシャッタ開口207内に収まっている。

0070

このため、現像剤排出口148を通過する現像剤は、シャッタ開口207や外壁開口148bの縁をほとんど汚すことなく、現像剤排出口148の下方へと落下する。下方に落下した現像剤は、図13に示す排トナー搬送筒306内を、その図13に矢印iで示す向きに搬送され、排トナータンク303に収容される。

0071

また、シャッタ部材200が内壁141bと外壁141cとの間に挟まれた構造により、シャッタ部材200が現像剤排出口148を閉鎖した「閉姿勢」での現像剤の零れ落ちが防がれている。

0072

図8は、現像剤の零れ落ちが防がれる仕組みを示した概念図である。

0073

シャッタ部材200が「閉姿勢」にある場合、第1室141内から内壁141bの内壁開口148aを経てシャッタ部材200の内面に現像剤300が落ちる場合がある。このようにシャッタ部材200の内面に落ちた現像剤300は、シャッタ部材200が「閉姿勢」と「開姿勢」との間で繰り返し姿勢変更することによって、シャッタ部材200と内壁141bとの間に汚れ310となって付着する。しかし、この汚れ310がシャッタ部材200のシャッタ開口207を超えて外壁141cに至ることは希であり、シャッタ部材200の外面は清浄に保たれることになる。その結果、現像器14の着脱などに際して現像剤が外壁開口148bから外部へと零れ落ちることが防止されている。

0074

更に本実施形態では、シャッタ部材200が磁性体で形成され、磁石となっている。このため、磁石の磁力によって現像剤300に立ちが生じるので、シャッタ部材200と内壁141bとの間への現像剤300の進入が阻止される。従って、汚れ310が少なく、現像剤の零れ落ちもより完全に防がれている。本実施形態では、シャッタ部材200が、本発明にいう阻止部材の一例として機能している。本発明にいう阻止部材の他の例として、シャッタ部材200と内壁141bとの間を物理的に塞ぐシール部材を設けることが考えられる。

0075

図9は、阻止部材の他の例であるシール部材を示した概念図である。

0076

この図9に示す例では、内壁開口148aの縁に固定された内壁シール部材320と、外壁開口148bの縁に固定された外壁シール部材330が備えられている。内壁シール部材320は、シャッタ部材200の内面と内壁141bとの隙間を塞いで現像剤の侵入を防ぐ役割を果たし、シャッタ部材200が「閉姿勢」のときにシャッタ部材200の内面に落ちた現像剤を主な阻止対象としている。この内壁シール部材320が、本発明にいう阻止部材の一例に相当する。一方、外壁シール部材330は、シャッタ部材200の外面と外壁141cとの隙間を塞いで現像剤の侵入を防ぐ役割を果たし、シャッタ部材200が「開姿勢」のときにシャッタ開口207の縁に希に付着する現像剤を主な阻止対象としている。

0077

このような内壁シール部材320や外壁シール部材330を備えることによっても、現像剤の零れ落ちはより完全に防がれる。

0078

図10は、現像器の、図2に示す矢印C−Cに沿う断面図である。

0079

この図10には、サプライオーガ144が全長に亘って示されている。このサプライオーガ144が配置されている第1室141には、第2室(図3参照)から、サプライオーガ144の螺旋羽根144cが設けられている付近に形成されている仕切壁143の窓(不図示)を通って現像剤が流入する。螺旋羽根144cは、第1室141に流入した現像剤を下流側(矢印gで示す向き)に搬送する螺旋羽根144bとは逆向きに旋回した螺旋羽根であり、第2室142から流入してきた現像剤の一部は、この螺旋羽根144cによって更なる上流側に押され、一部の現像剤が第1室141の最上流側の部分141aを通って現像剤排出口148から排出される。

0080

図11は、図10に示す円R3の部分の拡大図である。

0081

この図11には、シャッタ部材200との軸方向断面が示されている。シャッタ部材200は内壁141bと外壁141cとに挟まれて配置されている。また、このシャッタ部材200の外壁面には一周に亘って窪んだ溝206が形成されていて、その溝にはOリング様のシール部材208がはめ込まれている。このシール部材は、外壁141cの内面にも接している。このシール部材208は、現像剤中のトナーが外壁141cの内面とシャッタ部材200との間の隙間を通ってギヤ241側に漏れ出ることの無いよう、万全を期すため部材である。

0082

ここで、はすば歯車であるギヤ241が回転駆動力を受けるとサプライオーガ144の回転軸方向の力が発生する。ここでは、そのギヤ241の回転により矢印hで示す向きとは逆向きの力が発生するようにはすば歯車の歯の旋回の向きが定められている。このギア241が回転すると、それにより発生した回転軸方向の力によって介在部材242が押され、さらにその介在部材242を介してシャッタ部材200が押される。これにより、シャッタ部材200が内壁141bと外壁141cに対して矢印hに位置決めされる。

0083

図12は、図1に示す画像形成装置の筐体に設けられている扉(不図示)を開けたときにあらわれる回収ボックスを示した図である。

0084

この回収ボックス301は、図1に示す4つの像形成部10Y,10M,10C,10Kや中間転写ベルト30やベルトクリーナ70の手前側を塞ぐように画像形成装置1に収められている。このため、回収ボックス301は、画像形成装置1からの現像器14の取り出しに先だって画像形成装置1から取り出され、画像形成装置1に現像器14が装着された後に画像形成装置1に装着される。

0085

回収ボックス301には、操作ハンドル302および排トナータンク303が備えられている。操作ハンドル302は、この画像形成装置1から現像器14が取り外される際、およびこの画像形成装置1に現像器14が装着された際に操作される操作子である。現像器14が画像形成装置1に装着されていて画像形成装置1が稼働しているときは、この操作ハンドル302は、矢印kの向きに回転操作された状態にある。この図12には、その矢印kの向きに回転操作された状態の操作ハンドル302が示されている。この画像形成装置1から現像器14が取り出される際には、この操作ハンドル302は、矢印jの向きに回転操作される。するとシャッタ部材200が回転し、シャッタ部材200の姿勢は現像剤排出口148を閉じた「閉姿勢」に移行する。また、これとは逆に、現像器14が画像形成装置1に装着された際には、この操作ハンドル302は、矢印kの向きに回転操作される。すると、シャッタ部材200が回転し、シャッタ部材200の姿勢は現像剤排出口148を開放した「開姿勢」となる。

0086

この回収ボックス301は、画像形成装置1の本体フレーム(不図示)に、スナップフィットにより着脱自在に装着される。

0087

図13は、回収ボックスの内部構造を示した図である。

0088

ここには、ラック304と、そのラック304に噛み合う、上下2段に4個ずつ配置された合計8個のピニオンギア305が示されている。操作ハンドル302が矢印jの向きに回転操作されるとラック304が矢印mの向きに移動し、そのラック304に噛み合うピニオンギヤ305がそれぞれ矢印pの向きに回転する。上段の4個のピニオンギア305は、感光体クリーナ16(図1参照)のシャッタ部材(不図示)を開閉させるギヤである。本実施形態の画像形成装置1は、現像器14だけでなく、感光体11や感光体クリーナ16等がユニット化されていて、そのユニットも着脱自在となっている。そのため、感光体クリーナ16で回収された排トナーを排出する開口を開閉自在に塞ぐシャッタ部材が備えられている。

0089

下段側の4個のピニオンギヤ305は、現像器14の現像剤排出口148を開閉するシャッタ部材200を開閉させるギヤである。操作ハンドル302が矢印kの向きに回転した姿勢にあるときは、シャッタ部材200の図6に示す開閉レバー201が、その図6に示した姿勢に押された状態にある。この状態にあるときは、ばね部材209が伸びた状態にあり、シャッタ部材200は現像剤排出口148を開放した開姿勢にある。図12図13に示す操作ハンドル302が矢印jの向きに回転操作されると、ピニオンギヤ305が矢印pの向きに回転し、下段のピニオンギヤ305に連結されている、シャッタ部材200の開閉レバー201を押し下げている不図示の部材が、開閉レバー201の押えを緩める方向に移動し、ばね部材209の付勢力により、シャッタ部材200が現像剤排出口148を塞いだ閉姿勢にまで回転する。

0090

現像器14の取り出しにあたっては、さらに、操作レバー149が縦向きの姿勢となるように操作されてから、現像器14が引き抜かれる。これとは逆に、現像器14が装着されたときは、操作レバー149が横向きの姿勢となるように操作される。さらに、回収ボックス301(図12参照)が取り付けられて操作レバー303が矢印kの向きに回転操作される。すると、図13に示すラック304およびピニオンギヤ305が、図13に示す矢印m,pとはそれぞれ逆向きに移動ないし回転する。そして、その操作によって、シャッタ部材200の、図6に示す開閉レバー201が、図6に示した姿勢にまで押し下げられる。それに伴ってシャッタ部材200が回転し、シャッタ開口207が現像剤排出口148と連なった状態、すなわち、シャッタ部材200が、現像剤排出口148を開放した開姿勢となる。

0091

現像剤排出口148から現像器14の外部に排出された現像剤は、内部が空洞の筒形状となっている排トナー搬送筒306内に落下する。この排トナー搬送筒306内には、感光体クリーナ16(図1参照)で回収された排トナーも流入し、さらに、ベルトクリーナ70(図1参照)によって中間転写ベルト30から回収された排トナーも流入する。そして、この排トナー搬送筒306内に流入した排トナーや現像剤は、この排トナー搬送筒306内に配置されている搬送部材(不図示)により矢印iの向きに搬送されて排トナータンク303に回収される。排トナータンク303が満杯になると、ユーザにより、空の排トナータンク303と交換される。

0092

なお、上記説明では、本発明にいう開閉部材として、回転による姿勢変更で現像剤排出口148を開閉するシャッタ部材200が例示されているが、本発明にいう開閉部材は、部材全体の移動によって排出道を開閉するものであってもよい。上記例示の円筒状のシャッタ部材200であれば、開閉動作は、例示された周方向への回転でもよいし、円筒の延伸方向への移動でもよいし、それらが組み合わされた動きであってもよい。なお、開閉部材の姿勢変更の方が位置変更よりも動作スペースが少なくて済むので好ましい。このような開閉部材の動きとは、言い換えるならば、排出道を閉塞した閉位置(閉姿勢)と、排出道を開放した開位置(開姿勢)とのそれぞれに至るように位置(姿勢)を変更する動きである。

0093

また、上記説明では、本発明にいう内壁および外壁として、断面円形の内壁および外壁が例示されているが、本発明にいう内壁および外壁は、平板状のものであってもよい。なお、本発明にいう内壁および外壁としては、下向きに凸で、その凸の箇所に排出道の開口が穿たれているものであると、粉体が自重で排出道に集まるので好ましい。

0094

また、上記説明では、本発明の粉体収容器の一実施形態として、現像器に応用された例が示されているが、本発明の粉体収容器は、回収した排トナーを内部に一時的に収容して回収ボックスへと排出するベルトクリーナや感光体クリーナであってもよいし、あるいはトナーカートリッジであってもよい。

0095

また、上記説明では、本発明の画像形成装置の一実施形態として、いわゆるタンデム型のカラープリンタが例示されているが、本発明の画像形成装置は、例えばリボルバ型のカラープリンタであってもよいし、モノクロプリンタであってもよいし、複写機ファクシミリ複合機であってもよい。

0096

1……画像形成装置、 10……像形成部、 11……感光体、 14……現像装置、
140……筐体、 141……第1室、 141a……第1室の最上流側の部分、
141b……内壁、 141c……外壁、 142……第2室、 143……仕切壁、
144……サプライオーガ、 144a……回転軸、 144b,144c……螺旋羽根、 145……アドミクスオーガ、 145a……回転軸、 145b……螺旋羽根、
146……現像ロール、 147……トナー供給口、 148……現像剤排出口、
148a……内壁開口、 148b……外壁開口、 200……シャッタ部材、
207……シャッタ開口、 306……排トナー搬送筒、 320……内壁シール部材、 330……外壁シール部材、

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