トナー供給装置
【課題】 二成分現像剤を用いる現像装置の使用開始前に封入された補給用トナーの開封を簡易な方法で行う。
【解決手段】 現像剤収容室３３とトナー収容室３４との間に、円筒状の曲面で囲まれたトナー搬送室４１を設ける。このトナー搬送室は円筒状空間となっており、トナー収容室との間の隔壁４３にトナー取り入れ口４３ａが設けられる。円筒状空間内には、円筒状の曲面に沿って嵌め入れられ、トナー取り入れ口を塞ぐ円筒状の遮蔽部材４６と、この遮蔽部材と中心軸線を一致させてトナー搬送部材４４が設けられている。遮蔽部材は、トナー取り入れ口を塞ぐ位置にあるときにはトナー搬送部材と接触し、トナー搬送部材から移動方向への駆動力が伝達され、トナー取り入れ口を開放する位置まで移動したときには、トナー搬送部材との接触が解除される。
【解決手段】 現像剤収容室３３とトナー収容室３４との間に、円筒状の曲面で囲まれたトナー搬送室４１を設ける。このトナー搬送室は円筒状空間となっており、トナー収容室との間の隔壁４３にトナー取り入れ口４３ａが設けられる。円筒状空間内には、円筒状の曲面に沿って嵌め入れられ、トナー取り入れ口を塞ぐ円筒状の遮蔽部材４６と、この遮蔽部材と中心軸線を一致させてトナー搬送部材４４が設けられている。遮蔽部材は、トナー取り入れ口を塞ぐ位置にあるときにはトナー搬送部材と接触し、トナー搬送部材から移動方向への駆動力が伝達され、トナー取り入れ口を開放する位置まで移動したときには、トナー搬送部材との接触が解除される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉状のトナーの付着により可視像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置として、トナーと磁性キャリアとを含むいわゆる二成分現像剤を使用するものが広く普及している（例えば特許文献１）。この画像形成装置では、二成分現像剤を収容した現像装置を像保持体と対向配置し、像保持体の表面にトナーを転移させて静電潜像を可視化する。また、このような画像形成装置では、現像装置を画像形成装置の本体に対して着脱可能とし、所定量の画像形成が行われると現像装置を含むユニット又はカートリッジを画像形成装置の本体から取り出して交換することが行われている。
【０００３】
このような画像形成装置に装着される現像装置では、使用を開始する前の初期段階で、二成分現像剤が収容されている（以後、「初期現像剤」という）。この初期現像剤は、所定のトナー濃度つまりトナーと磁性キャリアとを所定の混合比とし、現像装置内の所定の領域に封入されている。そして、画像形成の動作を始める前に、つまり現像装置を画像形成装置に装着する前又は装着直後に開封され、像保持体と対向する現像部材に初期現像剤が供給されて現像動作が可能となる。
【０００４】
一方、このような現像装置では、静電潜像の現像を行うことによって二成分現像剤中のトナーが消費され、これを補給するためのトナーが収容されている。このトナーは、現像装置を画像形成装置に装着する前の初期段階では所定の領域に収容され、漏出がないように封鎖されている。そして、現像に使用される前に収容領域の封鎖が解除され、二成分現像剤へ供給することができる状態とされる。
【０００５】
また、例えば特許文献２に記載されているように、現像剤を収容した現像剤容器の開口部をシール部材で閉塞する方法がある。つまり、現像装置が未使用のときは、現像剤が収容された封入領域をシール部材で閉塞しておき、使用を開始するときにこのシール部材を除去して封入領域を開放し、現像剤を現像装置内に充填するものである。
また、特許文献３には、シール部材を巻き取る駆動源を備えた現像剤収納容器が記載されている。上記駆動源として、バネ等の弾性部材が用いられており、弾性部材が復元力を蓄えた状態で保持される。そして、この現像剤収納容器を画像形成装置本体に装着するときに上記復元力の保持が解除されて、シール部材を開封するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０１５２８号公報
【特許文献２】特開平１１−６５２５０号公報
【特許文献３】特開２００１−３４０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は、供給口を遮蔽する円筒状の遮蔽部材が、円筒状空間の曲面に沿って配置されないものに比べて、供給口を開放する遮蔽部材を安定して移動可能に設置することができるトナー供給装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、 トナーを収容するトナー収容室を有し、 該トナー収容室に、内周面が円筒状の曲面となった円筒状空間が形成されており、 該円筒状空間を囲む曲面に、該円筒状空間から送り出されるトナーが通過する供給口が設けられ、 該円筒状空間内には、 前記円筒状の曲面の内側に沿って配置され、前記供給口を遮蔽する位置と該供給口を開放する位置との間で移動が可能となった遮蔽部材と、 前記円筒状空間内で駆動され、トナーを搬送する駆動部材とを備えており、 該駆動部材は、前記遮蔽部材と接触して前記供給口を遮蔽する位置から該供給口を開放する位置へ移動させるものである現像装置を提供する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のトナー供給装置において、 前記駆動部材は、前記円筒状空間の中心軸線に沿って配置され、この中心軸線回りに回転してトナーを該中心軸線の方向に搬送するものであり、 前記遮蔽部材は、前記供給口を遮蔽する位置から前記供給口を開放する位置に至るまでは前記駆動部材から駆動力が伝達され、前記供給口を開放する位置では、前記駆動部材からの駆動力の伝達が解除される駆動力伝達部を備えるものとする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のトナー供給装置において、 前記駆動力伝達部は、 前記遮蔽部材が前記供給口を遮蔽する位置にあるときには、円筒状となった遮蔽部材の内周面より内側に突出した状態で拘束されるともに外側に付勢されており、突出した部分が前記駆動部材と接触すると駆動力が伝達され、 前記遮蔽部材が前記供給口を開放する位置にあるときには、前記拘束が解放され、前記駆動部材との接触が解除されるものとする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載のトナー供給装置において、 前記駆動力伝達部は、円筒状となった前記遮蔽部材から該遮蔽部材の円筒状周面に沿って張り出した弾性変形が可能な片持ち状部材を有し、 該片持ち状部材には、該遮蔽部材の外周面より突出し、前記円筒状空間を形成する曲面に当接して拘束されて該片持ち状部材を前記円筒状空間の内側に押し出す突起が設けられ、 前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該遮蔽部材が前記供給口を開放する位置で、該片持ち状部材に設けられた前記突起が収容される凹部が形成されているものとする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって周方向に移動するものであり、所定の中心角を回転移動したときに前記供給口と対応する位置に開口を有するものとする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記円筒状空間の中心軸線方向において、一部の範囲に設けられているものとする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は円筒状の部材であり、 前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該円筒状空間の中心軸線方向における前記遮蔽部材の長さに相当する範囲に、該遮蔽部材の厚さに相当する深さの凹部が円筒曲面の全周にわたって形成され、前記遮蔽部材は、該凹部内に嵌め入れられているものとする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであるものとする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項２から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであり、 前記駆動部材は、回転中心軸の周囲に螺旋状の翼体を有し、 前記駆動力伝達部は、前記翼体と接触して前記回転中心軸の軸線方向の駆動力が伝達されるものとする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明のトナー供給装置では、供給口を遮蔽する遮蔽部材が、円筒状空間の曲面に沿って配置されないものに比べて、供給口を開放する遮蔽部材を安定して移動可能に設置することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明のトナー供給装置では、供給口が開放される位置まで遮蔽部材が移動した後は、供給口を開放した状態を維持することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、遮蔽部材が供給口を遮蔽する位置から移動を始める際の、駆動部材と駆動力伝達部との接触を、遮蔽部材の内周面で確実に行うことができる。
【００２０】
請求項４に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、遮蔽部材が供給口を遮蔽する位置から移動を始めるための、駆動部材と駆動力伝達部との接触を、遮蔽部材の内周面で確実に行うことができ、供給口が開放された後は、供給口を開放した状態が維持される。
【００２１】
請求項５に係る発明のトナー供給装置では、供給口と遮蔽部材の開口の位置が重なり、トナーの供給が可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、円筒状空間を形成する曲面と遮蔽部材との接触抵抗の少ない、円滑な移動が可能となる。
【００２３】
請求項７に係る発明のトナー供給装置では、円筒状の前記遮蔽部材の内周面と円筒状空間の遮蔽部材が設けられた範囲外の内周面との間で段差が生じる場合に比べて、トナーが滞ることの少ない、円滑な搬送が可能となる。
【００２４】
請求項８に係る発明のトナー供給装置では、円筒状の遮蔽部材が軸線方向に所定の距離を移動することによって供給口の遮蔽が解除され、供給口からトナーの供給が可能となる。
【００２５】
請求項９に係る発明のトナー供給装置では、駆動部材の螺旋状の翼体を利用して供給口を開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願に係る発明の一実施形態であるトナー供給装置を適用することができる画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた開閉部が開放された状態を示す概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる画像形成ユニットの概略断面図である。
【図４】図３に示す画像形成ユニットが備える現像装置であって本願発明の一実施形態であるトナー供給装置を備える現像装置の平断面図である。
【図５】図３に示す画像形成ユニットが備える現像装置の拡大断面図である。
【図６】図５に示す現像装置が備えるトナー供給装置のトナー取り入れ口が開放された状態を示す拡大断面図である。
【図７】図５に示す現像装置が備えるトナー供給装置のトナー搬送部材及び遮蔽部材を示す概略斜視図である。
【図８】本願発明の他の実施形態であるトナー供給装置を備える現像装置の平断面図である。
【図９】図４に示すトナー供給装置又は図８に示すトナー供給装置で用いることができるトナー搬送部材の他の例を示す概略斜視図である。
【図１０】図４に示すトナー供給装置又は図８に示すトナー供給装置で用いることができるトナー搬送部材及び遮蔽部材の他の例を示す概略斜視図である。
【図１１】本願発明の他の実施形態である現像装置のハウジングの内部の構造及びこの現像装置で使用されるトナー搬送部材・遮蔽部材を示す概略斜視図である。
【図１２】図１１に示す現像装置の遮蔽部材を組み込んだ状態を示す概略斜視図である。
【図１３】参考例として示す現像装置の断面図である。
【図１４】図１３に示す現像装置の平断面図である。
【図１５】図１３に示す現像装置の連通口及びトナー供給口が開放された状態を示す断面図である。
【図１６】図１３に示す現像装置の遮蔽部材を駆動する構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるトナー供給装置が適用される画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらの画像形成ユニット１０と対向してシート搬送ベルト１１が支持されている。このシート搬送ベルト１１は、記録シートを周面上に付着して周回移動するものであり、このシート搬送ベルト１１を介してそれぞれの画像形成ユニット１０と対向する位置に転写ロール１２が配置されている。シートトレイ１３及びシートトレイ１３から送り出された記録シートＰを搬送する搬送路１９は、記録シートをシート搬送ベルト１１上に付着するように供給するものとなっている。そして、シート搬送ベルト上に付着した記録シートが画像形成ユニット１０と転写ロール１２とが対向する転写部を通過し、各色のトナー像が記録シート上に転写される。
【００２８】
シート搬送ベルト１１の周回移動方向における下流側には定着装置１５が配置されており、トナー像が転写されてシート搬送ベルト１１から剥離された記録シートを加熱及び加圧して、記録シート上にトナー像を定着するものとなっている。定着装置１５の下流側には、排紙ロール対１６及び排紙トレイ１７が設けられ、トナー像が定着された記録シートを収容するものとなっている。
【００２９】
なお、図２に示すように、本実施の形態では、画像形成装置１の側部が開閉部２となっており、この開閉部２に上記シート搬送ベルト１１、上記転写ロール１２及び両面搬送路１４が支持されている。この開閉部２は画像形成装置１の下部に設けられた支持軸１ａを中心にして回動可能となっており、画像形成装ユニット１０に対してシート搬送ベルト１１を後退させ、記録シートの搬送経路を開放するものである。開閉部２が開放された状態では、画像形成ユニット１０と対向する領域で紙詰まりとなった記録シートを除去することができるとともに、この状態で画像形成ユニット１０を画像形成装置本体に装着すること及び取り外すことが可能となっている。
【００３０】
上記画像形成ユニット１０のそれぞれは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像のいずれかを形成することができるものであり、図１に示すように画像形成装置１内で上下方向に配列して装着され、それぞれが着脱可能となっている。これらの画像形成ユニット１０の両側端部には、図３に示すように把持部１８が備えられ、操作者はこの把持部１８を握って画像形成ユニット１０を脱着することができるものである。
【００３１】
画像形成ユニット１０は、図３に示すように、感光体ドラム２１を備えた感光体ユニット２０と、この感光体ユニット２０の下方に隙間２７を開けて連結された現像装置３０とが一体となって構成されている。
そして、画像形成装置本体の画像形成ユニット１０の背後となる位置には、図１に示すように、画像信号に基づいてレーザービーム２５ａを感光体ドラム２１に向けて照射する露光装置２５が設けられている。この露光装置２５から射出されるレーザービーム２５ａはポリゴンミラー２６で反射され、上記感光体ユニット２０と上記現像装置３０の間に設けられた隙間２７を通過して、感光体ドラム２１に照射されるものとなっている。
【００３２】
上記感光体ユニット２０には、周面上でトナー像が形成される感光体ドラム２１と、この感光体ドラム２１の周囲に、該感光体ドラム２１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置２２と、形成されたトナー像を転写した後に感光体ドラム２１上に残留するトナーを回収するクリーニング装置２３と、現像装置３０に補給されるトナーの予備的な収容室であるサブトナー収容室２４とが備えられている。
【００３３】
上記感光体ドラム２１は、金属からなる円筒状部材の周面に有機感光体層を形成したものであり、金属部分は電気的に接地されている。この感光体ドラム２１は、上記帯電装置２２によって周面がほぼ一様に帯電された後、上記露光装置２５から像光が照射されることにより帯電電位の差による潜像が周面上に形成されるものである。
上記帯電装置２２は、ステンレス製の円筒状芯金に中抵抗のゴムを被覆したロール状の部材を備えており、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して感光体ドラム２１の表面を所望の電圧に帯電するものである。
【００３４】
上記現像装置３０は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものである。そして、感光体ドラム２１と近接する位置に現像ロール３１を備え、この現像ロール３１は周面上に二成分現像剤の薄層を形成して回転するものとなっている。これにより感光体ドラム２１との対向位置でトナーが感光体ドラム２１上の静電潜像に転移し、トナー像を形成するものである。画像形成にともない消費されたトナーは、消費量に応じて補充されるものとなっている。
この現像装置３０の詳細な構成は後述する。
【００３５】
上記画像形成ユニット１０との対向位置に記録シートを搬送するシート搬送ベルト１１は、張架ロール１１ａ，１１ｂにより張架されており、張架ロール１１ａが回転駆動されることにより周回移動するものである。また、シート搬送ベルト１１を介して張架ロール１１ａに対向する位置には吸着ロール１１ｃが配置されており、この吸着ロール１１ｃに電圧が印加されることによりシート搬送ベルト１１に記録シートが静電的に吸着されるようになっている。
【００３６】
上記転写ロール１２は、各画像形成ユニット１０に備えられた感光体ドラム２１と対向する位置のシート搬送ベルト１１の裏側に配置されており、感光体ドラム２１との間に転写バイアス電圧が印加されている。これにより、転写ロール１２と感光体ドラム２１とが対向する位置を通過する記録シートに感光体ドラム２１上のトナー像を静電的に転写するものとなっている。
【００３７】
上記定着装置１５は、加熱源を内蔵した加熱ロール１５ａと、この加熱ロール１５ａに圧接される加圧ロール１５ｂとを備えており、これらが平行に配置されて互いに圧接されるニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１５ａと加圧ロール１５ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、溶融したトナーが記録シート上に圧着されるものとなっている。
【００３８】
このような画像形成装置１は、以下のように動作する。
画像形成動作を開始する信号が入力されると、感光体ドラム２１がそれぞれ帯電装置２２によりほぼ一様に帯電され、露光装置２５から画像信号に応じてオンオフされるレーザービーム２５ａが照射される。これにより光照射された部分の電荷が減衰し、感光体ドラム２１上に静電電位の差による潜像が形成される。
【００３９】
一方、現像ロール３１の周面上には二成分現像剤の薄層が形成され、感光体ドラム２１と近接対向する位置に搬送されるとともに、現像ロール３１と感光体ドラム２１との間には電源装置（図示せず）から現像バイアス電圧が印加される。これにより現像ロール３１と感光体ドラム２１との間には電界が生じ、現像ロール３１上に保持された二成分現像剤から電荷を有するトナーが画像部に転移され、トナー像が形成される。そして、このトナー像がシート搬送ベルト１１に付着して搬送される記録シートに転写される。
また、転写後に感光体ドラム２１上に残留するトナーはクリーニング装置２３により除去される。
【００４０】
トナー像が転写された記録シートは、シート搬送ベルト１１から剥離され、定着装置１５へ送られる。定着装置の加熱ロール１５ａは、トナー像を溶融するのに充分な温度に加熱されており、この加熱ロール１５ａと加圧ロール１５ｂとの間に記録シートが挟み込まれ、トナー像は溶融されて記録シート上に圧着される。定着装置１５を通過した記録シートは、下流側の排紙ロール対１６の間を通過して排紙トレイ１７に排出される。
【００４１】
次に、上記画像形成装置で用いられる現像装置３０の詳細な構成について説明する。
この現像装置３０には、二成分現像剤を周面上に保持する現像ロール３１と、現像ロールに供給される二成分現像剤が収容され、撹拌及び循環するように搬送が行われる第１の現像剤収容室３２及び第２の現像剤収容室３３と、第２の現像剤収容室に補充されるトナーを収容するメイントナー収容室３４とが備えられ、第１の現像剤収容室３２及び第２の現像剤収容室３３にはそれぞれ、第１の撹拌搬送部材３５及び第２の撹拌搬送部材３６が設けられている。そして、この現像装置のハウジング３０ａは現像ロール３１が感光体ドラム２１と対向する位置に開口を有しており、現像ロール３１の一部がこのハウジング３０ａから露出して感光体ドラム２１と近接・対向するように配設されている。
【００４２】
上記現像ロール３１は、無端状の周面に少なくとも磁性キャリアとトナーとが混合された二成分現像剤を保持し、周面が周回移動して該周面から像保持体つまり感光体ドラム２１にトナーを転移させる現像部材として機能するものである。そして、周方向に複数の磁極を有して固定支持された磁石ロール３１ａと、その周囲で回転可能に支持された非磁性の中空円筒状のスリーブ３１ｂとからなり、スリーブ３１ｂの外周面に二成分現像剤を磁気的に吸着し、スリーブ３１ｂの回転によって搬送することができるようになっている。スリーブ３１ｂ上に吸着された二成分現像剤は、磁性キャリアが穂状に連なった状態で保持され、トナーがこの磁性キャリアに電気的に付着した状態となっている。そして、上記スリーブ３１ｂの周回方向における二成分現像剤が供給される領域の下流側には、スリーブ３１ｂ上に吸着した二成分現像剤の量を規制する層規制部材３７が設けられている。これにより、スリーブ３１ｂ上にほぼ均一な現像剤層が形成され、感光体ドラム２１と対向する現像領域に送り込まれる。
感光体ドラム２１との対向位置を通過した位置では、磁石ロール３１ａに設けられた磁極による反発磁界で二成分現像剤をスリーブ３１ｂ上から剥離し、現像剤収容室３２に戻される。
【００４３】
第１の現像剤収容室３２は、現像ロール３１の背後すなわち像担持体と対向する位置に対して後方側に隣接して設けられ、第２の現像剤収容室３３はその後方に設けられており、これらの間が仕切り板３８によって仕切られている。そして、第１の撹拌搬送部材３５と第２の撹拌搬送部材３６とが第１の現像剤収容室３２内及び第２の現像剤収容室３３内で現像ロール３１と軸線が平行になるように配置されている。これらの撹拌搬送部材は、図４に示すように軸の周囲に螺旋状の羽根が所定のピッチで設けられており、これらの撹拌搬送部材３５、３６が回転することによって二成分現像剤を撹拌しながらこれらの軸線方向に搬送するものである。これらの搬送方向は、上記第１の撹拌搬送部材３５と第２の撹拌搬送部材３６とで互いに逆方向に搬送するものとなっている。
【００４４】
上記仕切り板３８には、図４に示すように、これらの撹拌搬送部材３５、３６の軸線方向の両端部付近と対応する位置に連通口３８ａ、３８ｂが設けられており、第１の現像剤収容室３２と第２の現像剤収容室３３とが連通している。これにより、二つの撹拌搬送部材３５、３６の駆動によって搬送される二成分現像剤は第１の現像剤収容室３２と第２の現像剤収容室３３とを循環して移動するものとなっている。そして、第１の現像剤収容室３２からは現像ロール３１に二成分現像剤が供給され、磁気的に吸着される。
【００４５】
第２の現像剤収容室３３の上部には初期現像剤収容室３９が設けられており、あらかじめトナーと磁性キャリアとの混合比が調整された初期現像剤を収容して、第２の撹拌搬送部材３６が設けられた領域とシール４０によって隔離されている。このシール４０は現像装置の使用開始前に除去することができるものであり、シール４０を除去して初期現像剤収容室３９を開放することにより、初期現像剤が現像剤収容室３２，３３に供給されるものとなっている。
【００４６】
上記メイントナー収容室３４は第２の現像剤収容室３３の後方側に設けられており、これらの間にはトナー搬送室４１が設けられている。メイントナー収容室３４に収容されるトナーは、トナー搬送室４１をへて現像剤収容室３３に供給されるものとなっており、本発明のトナー供給装置はこのようにトナーを現像剤収容室３３へ供給する構成を含むものである。
上記トナー搬送室４１は、第２の現像剤収容室３３との間が第１の隔壁４２で遮蔽され、メイントナー収容室３４との間が第２の隔壁４３で遮蔽されている。そして、断面が円形となり、現像ロール３１と平行な軸線を有する円筒状の空間となっており、その内部にはトナー搬送部材４４が軸線回りに回転が可能に支持されている。このトナー搬送部材４４によってトナー搬送室４１内のトナーが軸線方向に搬送されるものとなっており、図４に示すように、その上流側における第２の隔壁４３には、メイントナー収容室３４と連通するトナー取り入れ口４３ａ（トナー収容室側供給口）が設けられている。また、トナー搬送室４１内のトナー搬送方向における下流側には、第１の隔壁４２に第２の現像剤収容室３３と連通するトナー供給口４２ａ（現像剤収容室側供給口）が設けられている。このトナー供給口４２ａが設けられた位置は、第２の現像剤収容室３３内における二成分現像剤の搬送方向の上流側となっている。したがって、メイントナー収容室３４からトナー搬送室４１を経て第２の現像剤収容室３３に供給されたトナーは、この第２の現像剤収容室３３内を搬送され、第１の現像剤収容室３２へと循環移動するものとなっている。
【００４７】
トナー搬送室４１に設けられたトナー搬送部材４４は、回転量を制御することにより、トナー供給口４２ａから第２の現像剤収容室３３内に供給するトナーの量を調整することができるものとなっている。したがって、画像の形成によってトナーが消費されるのにともない、これに対応する量のトナーが第２の現像剤収容室３３に補充され、二成分現像剤に含まれるトナー量は、常に適切な濃度の現像が可能となるように維持される。
【００４８】
なお、メイントナー収容室３４に収容されているトナーが第２の現像剤収容室３３に供給されて残量が少なくなると、サブトナー収容室２４のトナーがメイントナー収容室３４に補給されるようになっている。これらトナー供給室２４、３４には現像ロール３１の軸線と平行に配置され、回転駆動されるトナー撹拌部材４５が備えられており、トナーの塊化を防止しながら搬送できるようになっている。
【００４９】
上記トナー搬送室４１内には、トナー取り入れ口４３ａと対応する位置に、円筒状の遮蔽部材４６が配置されている。図５及び図６は、遮蔽部材が配置されたトナー搬送室付近を示す拡大断面図である。また、図７はトナー搬送室４１に配置されるトナー搬送部材４４と遮蔽部材４６との概略斜視図である。
上記遮蔽部材４６は、図４に示すように、円筒状の空間となったトナー搬送室４１の内径が拡大された部分に嵌め入れられて、外周面がトナー搬送路４１の拡径された部分の内周面とわずかの隙間をおいて対向し、周方向に回転が可能となっている。そして、この現像装置の使用が開始される前の初期状態では、図５に示すように、トナー取り入れ口４３ａを閉鎖することができるものとなっている。また、この遮蔽部材４６には開口４６ａが設けられており、図６に示すように、遮蔽部材４６が周方向に回転移動することによって開口４６ａがトナー取り入れ口４３ａと対向する位置に移動し、メイントナー収容室３４からトナー取り入れ口４３ａ及び開口４６ａを介してトナー搬送室４１内にトナーを取り入れることが可能となっている。
【００５０】
次に、上記遮蔽部材を周方向に回転駆動する機構について説明する。
遮蔽部材４６には、図７に示すようにスリットを設けることによって円筒状となった部材の一部が周面に沿って片持ち梁状に張り出した駆動力伝達部４６ｂが設けられている。そして、片持ち梁状に張り出した先端部には、円筒状の遮蔽部材の外周面より外側に突き出した突起４６ｃが設けられている。この遮蔽部材４６は、合成樹脂等の弾性変形が生じる材料で形成されており、片持ち梁状に張り出した駆動力伝達部４６ｂは、周面と直角の方向に変形が可能となっている。
【００５１】
現像装置３０の使用が開始される前の初期状態では、図５に示すように上記遮蔽部材４６は開口４６ａがトナー取り入れ口４３ａから周方向に移動した位置となるように配置され、トナー取り入れ口４３ａが閉鎖された状態とされる。このとき駆動力伝達部４６ｂは、先端部の突起４６ｃがトナー搬送室４１の内周面に当接され、内側に弾性変形して遮蔽部材４６の内周面より内側に突き出している。
【００５２】
遮蔽部材４６の内側を貫通するように配置されるトナー搬送部材４４は、上記遮蔽部材４６を駆動する駆動部材として機能するものとなっており、図７に示すように上記駆動力伝達部４６ｂが設けられた位置と対応する位置に係止部４４ａが設けられている。この係止部４４ａは、螺旋状となった翼体４４ｂの間でトナー搬送部材の軸４４ｃから円筒状の空間であるトナー搬送室４１の半径方向に突き出している。そして、先端が遮蔽部材４６の内周面よりわずかに内側となるように形成されている。したがって、現像装置３０の使用が開始され、トナーの補給が必要となって最初にトナー搬送部材４４が回転駆動されたときに、係止部４４ａは遮蔽部材４６の内側に突き出している駆動力伝達部４６ｂに突きあたり、接触した状態で回転駆動力を遮蔽部材４６に伝達する。これにより遮蔽部材４６はトナー搬送室４１内で回転駆動され、開口４６ａはトナー取り入れ口４３ａが設けられた位置まで移動する。一方、円筒状空間を形成するハウジング３０ａには、この位置まで遮蔽部材４６が回転したときに駆動力伝達部の突起４６ｃと対応する位置に凹部３０ｂが形成されている。したがって、トナー取り入れ口４３ａと対応する位置まで開口４６ａが移動したときに、弾性復元力によって駆動力伝達部の突起４６ｃがハウジングの凹部３０ｂに嵌り込むように変形し、遮蔽部材４６の内周面より内側に突き出していた駆動力伝達部４６ｂと係止部４４ａとは非接触となって係合が解除される。これにより、その後にトナー搬送部材４４が駆動されても遮蔽部材４６は回転移動せず、トナー取り入れ口４３ａを開放した状態が維持されるものとなっている。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、トナー搬送室４１内の遮蔽部材４６がトナー取り入れ口４３ａを遮蔽及び開放するように設けられているが、本発明の実施の形態は図８に示すように、上記遮蔽部材４６に代えて、トナー搬送室４１と第２の現像剤収容室３３との間に設けられたトナー供給口４２ａを遮蔽及び開放する遮蔽部材４７を設けたものである。このような構成ではトナー搬送室４１はメイントナー収容室３４と連通しており、メイントナー収容室の一部となっている。このような構成でも、同様にトナー搬送部材４７を最初に駆動したときにトナー供給口４２ａを開放し、トナーを第２の現像剤収容室３３に供給することができる。
【００５４】
また、駆動部材であるトナー搬送部材４４は、図７に示すように螺旋状の翼体間に係止部４４ａが設けられたものの他、図９に示すトナー搬送部材４８のように螺旋状の翼体４８ａの一部が軸線と平行な面４８ｂを有するように形成されたものを採用することができる。この面４８ｂが遮蔽部材４６の内周面から突き出している駆動力伝達部４６ｂと接触し、遮蔽部材４６に回転駆動力を伝達することができる。
さらに、遮蔽部材がトナー搬送路の軸線方向における端部付近に設けられる場合には、図１０に示すトナー搬送部材４９のように、螺旋状の翼体４９ａが設けられた範囲の端部に係止部４９ｂを設け、この係止部４９ｂが遮蔽部材５０の駆動力伝達部５０ａと当接して回転駆動力を遮蔽部材５０に伝達するものでも良い。
【００５５】
一方、上記実施の形態では、遮蔽部材がトナー搬送室内で周方向に回転駆動されるものであったが、遮蔽部材をトナー搬送室内でその軸線方向に移動させるものであってもよい。
【００５６】
図１１及び図１２は、トナー搬送装置の他の例であって遮蔽部材５１をトナー搬送室５２内でその軸線方向に移動させるトナー供給装置を示す部分斜視図である。
このトナー供給装置のトナー搬送室５２も円筒状の空間となっており、このトナー搬送室５２内に設けられた拡径部５２ａは、円筒状の遮蔽部材５１の軸線方向の長さより長く形成されている。そして、円筒状の遮蔽部材５１はこの拡径部内で軸線方向の移動が可能に収容されている。
トナー搬送室５２の壁面には、図１１に示すように軸線方向の溝５２ｂが形成されており、円筒状の遮蔽部材５１の外周面に設けられた突起５１ａが上記溝５２ｂ内に突き入れられている。これによって遮蔽部材５１は周方向の回転移動が拘束されるとともに、軸線方向の移動に対しては突起５１ａが溝５２ｂ内を移動し、軸線方向の移動を拘束しないものとなっている。
【００５７】
この遮蔽部材５１にも、図５から図７までに示す遮蔽部材４６と同様に、周面に沿って片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂが形成されている。そして、このトナー供給装置を備えた現像装置の使用が開始される前の初期段階では上記駆動力伝達部５１ｂの外側の突起５１ｃがトナー搬送室５２の内周面に当接され、片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂが遮蔽部材５１の内周面より内側に突き出している。トナー搬送室５２内に支持されているトナー搬送部材５３は回転駆動されることによって螺旋状となった翼体５３ａの先端縁付近が上記駆動力伝達部５１ｂに当接され、摺動しながら遮蔽部材５１に軸線方向の駆動力を付与する。これによって遮蔽部材５１がトナー搬送室５２の軸線方向に移動し、トナー取り入れ口又はトナー供給口を開放する。このとき、駆動力伝達部５１ｂがトナー搬送室５２の内壁面に凹部５２ｃが設けられている位置まで移動し、駆動力伝達部５１ｂの外側に設けられている突起５１ｃが上記凹部５２ｃに入り込む。これによって、遮蔽部材５１の内周面より内側に突き出していた駆動力伝達部５１ｂが弾性復元力によって外側に移動し、トナー搬送部材５３との係合が解除される。したがって、その後にトナー搬送部材５３が駆動されても遮蔽部材５１は移動することはなく、トナー取り入れ口又はトナー供給口を開放した状態が維持される。
なお、上記のようなトナー供給装置では、片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂを螺旋状となった翼体５３ａと円滑に係合されるように周方向に対して斜めとなる方向へ張り出したものとするのが望ましい。
【００５８】
なお、以上に説明した現像装置３０では、初期現像剤を第２の現像剤収容室３３の上部に設けた初期現像剤収容室３９に収容しておくもので、シール４０の除去によって初期現像剤を開放するものとなっているが、初期現像剤を収容する構造及び初期現像剤をその収容室から開放する構造は、上記以外の様々な構成を採用することができる。例えば、初期現像剤を回転可能な容器に収容しておき、この現像装置を画像形成装置の本体に装着する動作にともなって容器が回転し、初期現像剤を解放するもの、初期現像剤収容室を封鎖するシャッターがガイドに沿って摺動し、初期現像剤を現像剤収容室に開放するもの等を採用することができる。
【００５９】
次に、本願に係る発明と同様に遮蔽部材を備えた現像装置を参考例として、図１３から図１６までに基づいて説明する。
この現像装置６０には、図３に示す現像装置３０と同じ現像ロール６１及び層厚規制部材８１が設けられており、現像ロール６１と隣接する位置に第１の現像剤収容室６２が設けられ、その後方に第２の現像剤収容室６３が設けられている。そして、第１の現像剤収容室には第１の撹拌搬送部材６４が設けられ、第２の現像剤収容室６３には第２の撹拌搬送部材６５が、それぞれ回転可能に設けられている。この現像装置では、第２の現像剤収容室６３は第２の撹拌搬送部材６５の周囲を覆うように設けられた覆い部材６６によって第１の現像剤収容室６２と隔離され、円筒状の空間となっている。この覆い部材６６には、図１４に示すように、第２の撹拌搬送部材６５の軸線方向における両端部と対応する位置にそれぞれ第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で現像剤を移動させることができる連通口６６ａ，６６ｂが設けられている。
【００６０】
第２の現像剤収容室６３内は、第１の連通口６６ａが設けられた位置付近及び第２の連通口６６ｂが設けられた位置付近で内径が拡大されている。そして、この部分に円筒状の第１の遮蔽部材６７及び第２の遮蔽部材６８がそれぞれ嵌め入れられ、周方向に回転が可能となっている。これらの遮蔽部材６７，６８の外径は、第１の現像剤収容室の拡大された内周面の径よりやや小さく設定され、遮蔽部材６７，６８の外周面は第２の現像剤収容室６３の内周面との間に隙間をおいて対向しており、これらの間には二成分現像剤の侵入を防ぐシール部材６９が介挿されている。
【００６１】
上記遮蔽部材６７，６８は、この現像装置６０の使用が開始される前の初期状態では、図１３に示すように連通口６６ａ，６６ｂを閉鎖することができるものであり、トナーと磁性キャリアとが所定の比率で混合された初期現像剤を収容しておくことができるものである。また、この遮蔽部材６７，６８には開口６７ａ，６８ａが設けられており、図１５に示すように、遮蔽部材６７，６８が周方向に回転移動することによって開口６７ａ，６８ａが連通口６６ａ，６６ｂと対向する位置に移動し、第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で二成分現像剤が移動できるように連通口６６ａ，６６ｂを開放
するものとなっている。
【００６２】
第２の現像剤収容室３２の軸線方向における第１の遮蔽部材６７が設けられた範囲には、トナー搬送室７０と第２の現像剤収容室６３とを仕切る隔壁７２に、トナー搬送室７０からトナーを補給するためのトナー供給口７２ａが設けられている。このトナー供給口７２ａは、現像装置の使用が開始される前の初期状態では、図１３に示すように第１の遮蔽部材６７によって閉鎖されている。そして、この第１の遮蔽部材６７が周方向に回転移動したときにトナー供給口７２ａと対向する位置にも、このトナー供給口７２ａを開放するための開口６７ｂが設けられており、第１の遮蔽部材６７の回転移動によってトナー供給口７２ａが開放されるものとなっている。
【００６３】
上記第１の遮蔽部材６７及び第２の遮蔽部材６８の回転駆動は、図３及び図４に示す現像装置でトナー搬送室４１内に設けられた遮蔽部材４６を回転駆動するのと同じ構成によって回転駆動することができる。つまり、図１６に示すように遮蔽部材６７，６８には、スリットを設けることによって周面に沿って周方向に伸びた片持ち状の駆動力伝達部６７ｃ，６８ｃ（駆動力伝達部６８ｃは図示しない）が形成されている。この駆動力伝達部６７ｃ，６８ｃは、軸線方向において、連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａが設けられた位置を避けて形成おり、駆動力伝達部６７ｃの先端付近の外側に設けられた突起６７ｄが第２の現像剤収容室６３の内周面に当接し、この駆動力伝達部６７ｃの内側が第２の撹拌搬送部材６５に設けられた係止部（図示しない）と当接するものとなっている。そして、この現像装置６０の使用の開始にともなって第２の撹拌搬送部材６５が回転駆動されると遮蔽部材６７，６８が連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａを開放する位置まで回転移動する。このとき駆動力伝達部に設けられた突起６７ｄが現像装置のハウジング６０ａに設けられた凹部６０ｂに嵌り込み、駆動力伝達部６７ｃと第２の撹拌搬送部材６５との係合が解除されて、その後は遮蔽部材６７，６８は回転せず、連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａが開放された状態が維持される。
【００６４】
現像装置６０の使用が開始されるのにともなって上記のように連通口６６ａ，６６ｂが開放されると、第２の現像剤収容室６３内に収容されていた初期現像剤が開放され、第１の撹拌搬送部材６４と第２の撹拌搬送部材６５とがそれぞれこれらの軸線方向に二成分現像剤を搬送する。そして、これらの搬送方向が互いに逆となっていることにより第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で二成分現像剤は連通口６６ａ、６６ｂを経て循環するように搬送される。また、トナー供給口７２ａが開放されることにより、トナー搬送室７０からはトナーを第２の現像剤収容室６３に補給することが可能となる。トナー搬送室７０とトナー収容室７１とを仕切る隔壁７３にはトナー取り入れ口７３ａが設けられており、トナーはトナー収容室７１からトナー搬送室７０に導入され、上記トナー供給口７２ａが開放されてトナー搬送部材７４が駆動されるにより、現像剤収容室内の二成分現像剤に新たなトナーが補給される。
【００６５】
なお、図１３から図１６までに示す現像装置は、第２の現像剤収容室６３内に設けられた第１の遮蔽部材６７によって連通口６６ａを閉鎖しておくだけでなく、トナー供給口７２ａをも閉鎖するものであったが、トナー供給口は第１の遮蔽部材６７又は第２の遮蔽部材６８で閉鎖されない位置に設けることもできる。このようにトナー供給口を設ける場合には、図３及び図４に示す現像装置のようにトナー搬送室に別途の遮蔽部材を設け、トナー供給口又はメイントナー収容室からトナー搬送室にトナーが取り入れられるトナー取り入れ口を遮蔽する構成を採用することもできる。
【００６６】
上記のような現像装置６０では、二成分現像剤を搬送し撹拌するために設けられた第１の現像剤収容室６２及び第２の現像剤収容室６３のうち、第２の現像剤収容室６３を遮蔽部材６７，６８で閉塞して初期現像剤を封入しているので、初期現像剤を封入するための領域を別途設ける必要がない。したがって、現像装置を小型化することができる。
【符号の説明】
【００６７】
1：画像形成装置、 ２：開閉部、 1０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：画像形成ユニット、 １１：シート搬送ベルト、 １１ａ，１１ｂ：張架ロール、 １１ｃ：吸着ロール、 １２：転写ロール、 １３：シートトレイ、 １４：両面搬送路、 １５：定着装置、 １５ａ：加熱ロール、 １５ｂ：加圧ロール、 １６：排紙ロール対、 １７：排紙トレイ、 １８：把持部、 １９：記録シートの搬送路、 ２０：感光体ユニット、 ２１：感光体ドラム、 ２２：帯電装置、 ２３：クリーニング装置、 ２４：サブトナー収容室、 ２５：露光装置、 ２６：ポリゴンミラー、 ２７：感光体ユニットと現像装置との間に設けられた隙間、 ３０：現像装置、 ３０ａ：現像装置のハウジング、 ３０ｂ：ハウジングに設けられた凹部、 ３１：現像ロール、 ３１ａ：磁石ロール、 ３１ｂ：スリーブ、 ３２：第１の現像剤収容室、 ３３：第２の現像剤収容室、 ３４：メイントナー収容室、 ３５：第１の撹拌搬送部材、 ３６：第２の撹拌搬送部材、 ３７：層規制部材、 ３８：仕切り板、 ３９：初期現像剤収容室、 ４０：シール、 ４１：トナー搬送室、 ４２：第１の隔壁、 ４２ａ：トナー供給口（現像剤収容室側供給口）、 ４３：第２の隔壁、 ４３ａ：トナー取り入れ口（トナー収容室側供給口）、 ４４：トナー搬送部材、 ４５：トナー撹拌部材、 ４６：遮蔽部材、 ４６ａ：開口、 ４６ｂ：駆動力伝達部、 ４６ｃ：突起、 ４７：遮蔽部材、 ４８，４９：トナー搬送部材、 ５０：遮蔽部材、 ５１：遮蔽部材、 ５１ａ：突出部、 ５１ｂ：駆動力伝達部、 ５１ｃ：突起、 ５２：トナー搬送室、 ５２ａ：拡径部、 ５２ｂ：溝、 ５２ｃ：凹部、 ５３：トナー搬送部材、 ６０：現像装置、 ６０ａ：現像装置のハウジング、 ６０ｂ：ハウジングに設けられた凹部、 ６１：現像ロール、 ６２：第１の現像剤収容室、 ６３：第２の現像剤収容室、 ６４：第１の撹拌搬送部材、 ６５：第２の撹拌搬送部材、 ６６：覆い部材、 ６６ａ，６６ｂ：連通口、 ６７，６８：遮蔽部材、 ６９：シール部材、 ７０：トナー搬送室、 ７１：メイントナー収容室、 ７２：隔壁、 ７２ａ：トナー供給口、 ７３：隔壁、 ７３ａ：トナー取り入れ口、 ７４：トナー搬送部材、 ８１：層規制部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉状のトナーの付着により可視像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの機能を兼ね備えた複合機等の画像形成装置として、トナーと磁性キャリアとを含むいわゆる二成分現像剤を使用するものが広く普及している（例えば特許文献１）。この画像形成装置では、二成分現像剤を収容した現像装置を像保持体と対向配置し、像保持体の表面にトナーを転移させて静電潜像を可視化する。また、このような画像形成装置では、現像装置を画像形成装置の本体に対して着脱可能とし、所定量の画像形成が行われると現像装置を含むユニット又はカートリッジを画像形成装置の本体から取り出して交換することが行われている。
【０００３】
このような画像形成装置に装着される現像装置では、使用を開始する前の初期段階で、二成分現像剤が収容されている（以後、「初期現像剤」という）。この初期現像剤は、所定のトナー濃度つまりトナーと磁性キャリアとを所定の混合比とし、現像装置内の所定の領域に封入されている。そして、画像形成の動作を始める前に、つまり現像装置を画像形成装置に装着する前又は装着直後に開封され、像保持体と対向する現像部材に初期現像剤が供給されて現像動作が可能となる。
【０００４】
一方、このような現像装置では、静電潜像の現像を行うことによって二成分現像剤中のトナーが消費され、これを補給するためのトナーが収容されている。このトナーは、現像装置を画像形成装置に装着する前の初期段階では所定の領域に収容され、漏出がないように封鎖されている。そして、現像に使用される前に収容領域の封鎖が解除され、二成分現像剤へ供給することができる状態とされる。
【０００５】
また、例えば特許文献２に記載されているように、現像剤を収容した現像剤容器の開口部をシール部材で閉塞する方法がある。つまり、現像装置が未使用のときは、現像剤が収容された封入領域をシール部材で閉塞しておき、使用を開始するときにこのシール部材を除去して封入領域を開放し、現像剤を現像装置内に充填するものである。
また、特許文献３には、シール部材を巻き取る駆動源を備えた現像剤収納容器が記載されている。上記駆動源として、バネ等の弾性部材が用いられており、弾性部材が復元力を蓄えた状態で保持される。そして、この現像剤収納容器を画像形成装置本体に装着するときに上記復元力の保持が解除されて、シール部材を開封するものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０１５２８号公報
【特許文献２】特開平１１−６５２５０号公報
【特許文献３】特開２００１−３４０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明は、供給口を遮蔽する円筒状の遮蔽部材が、円筒状空間の曲面に沿って配置されないものに比べて、供給口を開放する遮蔽部材を安定して移動可能に設置することができるトナー供給装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、 トナーを収容するトナー収容室を有し、 該トナー収容室に、内周面が円筒状の曲面となった円筒状空間が形成されており、 該円筒状空間を囲む曲面に、該円筒状空間から送り出されるトナーが通過する供給口が設けられ、 該円筒状空間内には、 前記円筒状の曲面の内側に沿って配置され、前記供給口を遮蔽する位置と該供給口を開放する位置との間で移動が可能となった遮蔽部材と、 前記円筒状空間内で駆動され、トナーを搬送する駆動部材とを備えており、 該駆動部材は、前記遮蔽部材と接触して前記供給口を遮蔽する位置から該供給口を開放する位置へ移動させるものである現像装置を提供する。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のトナー供給装置において、 前記駆動部材は、前記円筒状空間の中心軸線に沿って配置され、この中心軸線回りに回転してトナーを該中心軸線の方向に搬送するものであり、 前記遮蔽部材は、前記供給口を遮蔽する位置から前記供給口を開放する位置に至るまでは前記駆動部材から駆動力が伝達され、前記供給口を開放する位置では、前記駆動部材からの駆動力の伝達が解除される駆動力伝達部を備えるものとする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載のトナー供給装置において、 前記駆動力伝達部は、 前記遮蔽部材が前記供給口を遮蔽する位置にあるときには、円筒状となった遮蔽部材の内周面より内側に突出した状態で拘束されるともに外側に付勢されており、突出した部分が前記駆動部材と接触すると駆動力が伝達され、 前記遮蔽部材が前記供給口を開放する位置にあるときには、前記拘束が解放され、前記駆動部材との接触が解除されるものとする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載のトナー供給装置において、 前記駆動力伝達部は、円筒状となった前記遮蔽部材から該遮蔽部材の円筒状周面に沿って張り出した弾性変形が可能な片持ち状部材を有し、 該片持ち状部材には、該遮蔽部材の外周面より突出し、前記円筒状空間を形成する曲面に当接して拘束されて該片持ち状部材を前記円筒状空間の内側に押し出す突起が設けられ、 前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該遮蔽部材が前記供給口を開放する位置で、該片持ち状部材に設けられた前記突起が収容される凹部が形成されているものとする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって周方向に移動するものであり、所定の中心角を回転移動したときに前記供給口と対応する位置に開口を有するものとする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記円筒状空間の中心軸線方向において、一部の範囲に設けられているものとする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は円筒状の部材であり、 前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該円筒状空間の中心軸線方向における前記遮蔽部材の長さに相当する範囲に、該遮蔽部材の厚さに相当する深さの凹部が円筒曲面の全周にわたって形成され、前記遮蔽部材は、該凹部内に嵌め入れられているものとする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであるものとする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項２から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置において、 前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであり、 前記駆動部材は、回転中心軸の周囲に螺旋状の翼体を有し、 前記駆動力伝達部は、前記翼体と接触して前記回転中心軸の軸線方向の駆動力が伝達されるものとする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明のトナー供給装置では、供給口を遮蔽する遮蔽部材が、円筒状空間の曲面に沿って配置されないものに比べて、供給口を開放する遮蔽部材を安定して移動可能に設置することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明のトナー供給装置では、供給口が開放される位置まで遮蔽部材が移動した後は、供給口を開放した状態を維持することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、遮蔽部材が供給口を遮蔽する位置から移動を始める際の、駆動部材と駆動力伝達部との接触を、遮蔽部材の内周面で確実に行うことができる。
【００２０】
請求項４に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、遮蔽部材が供給口を遮蔽する位置から移動を始めるための、駆動部材と駆動力伝達部との接触を、遮蔽部材の内周面で確実に行うことができ、供給口が開放された後は、供給口を開放した状態が維持される。
【００２１】
請求項５に係る発明のトナー供給装置では、供給口と遮蔽部材の開口の位置が重なり、トナーの供給が可能となる。
【００２２】
請求項６に係る発明のトナー供給装置では、本構成を有しない場合に比べて、円筒状空間を形成する曲面と遮蔽部材との接触抵抗の少ない、円滑な移動が可能となる。
【００２３】
請求項７に係る発明のトナー供給装置では、円筒状の前記遮蔽部材の内周面と円筒状空間の遮蔽部材が設けられた範囲外の内周面との間で段差が生じる場合に比べて、トナーが滞ることの少ない、円滑な搬送が可能となる。
【００２４】
請求項８に係る発明のトナー供給装置では、円筒状の遮蔽部材が軸線方向に所定の距離を移動することによって供給口の遮蔽が解除され、供給口からトナーの供給が可能となる。
【００２５】
請求項９に係る発明のトナー供給装置では、駆動部材の螺旋状の翼体を利用して供給口を開放することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願に係る発明の一実施形態であるトナー供給装置を適用することができる画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置に備えられた開閉部が開放された状態を示す概略構成図である。
【図３】図１に示す画像形成装置で用いられる画像形成ユニットの概略断面図である。
【図４】図３に示す画像形成ユニットが備える現像装置であって本願発明の一実施形態であるトナー供給装置を備える現像装置の平断面図である。
【図５】図３に示す画像形成ユニットが備える現像装置の拡大断面図である。
【図６】図５に示す現像装置が備えるトナー供給装置のトナー取り入れ口が開放された状態を示す拡大断面図である。
【図７】図５に示す現像装置が備えるトナー供給装置のトナー搬送部材及び遮蔽部材を示す概略斜視図である。
【図８】本願発明の他の実施形態であるトナー供給装置を備える現像装置の平断面図である。
【図９】図４に示すトナー供給装置又は図８に示すトナー供給装置で用いることができるトナー搬送部材の他の例を示す概略斜視図である。
【図１０】図４に示すトナー供給装置又は図８に示すトナー供給装置で用いることができるトナー搬送部材及び遮蔽部材の他の例を示す概略斜視図である。
【図１１】本願発明の他の実施形態である現像装置のハウジングの内部の構造及びこの現像装置で使用されるトナー搬送部材・遮蔽部材を示す概略斜視図である。
【図１２】図１１に示す現像装置の遮蔽部材を組み込んだ状態を示す概略斜視図である。
【図１３】参考例として示す現像装置の断面図である。
【図１４】図１３に示す現像装置の平断面図である。
【図１５】図１３に示す現像装置の連通口及びトナー供給口が開放された状態を示す断面図である。
【図１６】図１３に示す現像装置の遮蔽部材を駆動する構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるトナー供給装置が適用される画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する４つの画像形成ユニット１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えており、これらの画像形成ユニット１０と対向してシート搬送ベルト１１が支持されている。このシート搬送ベルト１１は、記録シートを周面上に付着して周回移動するものであり、このシート搬送ベルト１１を介してそれぞれの画像形成ユニット１０と対向する位置に転写ロール１２が配置されている。シートトレイ１３及びシートトレイ１３から送り出された記録シートＰを搬送する搬送路１９は、記録シートをシート搬送ベルト１１上に付着するように供給するものとなっている。そして、シート搬送ベルト上に付着した記録シートが画像形成ユニット１０と転写ロール１２とが対向する転写部を通過し、各色のトナー像が記録シート上に転写される。
【００２８】
シート搬送ベルト１１の周回移動方向における下流側には定着装置１５が配置されており、トナー像が転写されてシート搬送ベルト１１から剥離された記録シートを加熱及び加圧して、記録シート上にトナー像を定着するものとなっている。定着装置１５の下流側には、排紙ロール対１６及び排紙トレイ１７が設けられ、トナー像が定着された記録シートを収容するものとなっている。
【００２９】
なお、図２に示すように、本実施の形態では、画像形成装置１の側部が開閉部２となっており、この開閉部２に上記シート搬送ベルト１１、上記転写ロール１２及び両面搬送路１４が支持されている。この開閉部２は画像形成装置１の下部に設けられた支持軸１ａを中心にして回動可能となっており、画像形成装ユニット１０に対してシート搬送ベルト１１を後退させ、記録シートの搬送経路を開放するものである。開閉部２が開放された状態では、画像形成ユニット１０と対向する領域で紙詰まりとなった記録シートを除去することができるとともに、この状態で画像形成ユニット１０を画像形成装置本体に装着すること及び取り外すことが可能となっている。
【００３０】
上記画像形成ユニット１０のそれぞれは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像のいずれかを形成することができるものであり、図１に示すように画像形成装置１内で上下方向に配列して装着され、それぞれが着脱可能となっている。これらの画像形成ユニット１０の両側端部には、図３に示すように把持部１８が備えられ、操作者はこの把持部１８を握って画像形成ユニット１０を脱着することができるものである。
【００３１】
画像形成ユニット１０は、図３に示すように、感光体ドラム２１を備えた感光体ユニット２０と、この感光体ユニット２０の下方に隙間２７を開けて連結された現像装置３０とが一体となって構成されている。
そして、画像形成装置本体の画像形成ユニット１０の背後となる位置には、図１に示すように、画像信号に基づいてレーザービーム２５ａを感光体ドラム２１に向けて照射する露光装置２５が設けられている。この露光装置２５から射出されるレーザービーム２５ａはポリゴンミラー２６で反射され、上記感光体ユニット２０と上記現像装置３０の間に設けられた隙間２７を通過して、感光体ドラム２１に照射されるものとなっている。
【００３２】
上記感光体ユニット２０には、周面上でトナー像が形成される感光体ドラム２１と、この感光体ドラム２１の周囲に、該感光体ドラム２１の表面をほぼ一様に帯電する帯電装置２２と、形成されたトナー像を転写した後に感光体ドラム２１上に残留するトナーを回収するクリーニング装置２３と、現像装置３０に補給されるトナーの予備的な収容室であるサブトナー収容室２４とが備えられている。
【００３３】
上記感光体ドラム２１は、金属からなる円筒状部材の周面に有機感光体層を形成したものであり、金属部分は電気的に接地されている。この感光体ドラム２１は、上記帯電装置２２によって周面がほぼ一様に帯電された後、上記露光装置２５から像光が照射されることにより帯電電位の差による潜像が周面上に形成されるものである。
上記帯電装置２２は、ステンレス製の円筒状芯金に中抵抗のゴムを被覆したロール状の部材を備えており、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加して感光体ドラム２１の表面を所望の電圧に帯電するものである。
【００３４】
上記現像装置３０は、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を使用するものである。そして、感光体ドラム２１と近接する位置に現像ロール３１を備え、この現像ロール３１は周面上に二成分現像剤の薄層を形成して回転するものとなっている。これにより感光体ドラム２１との対向位置でトナーが感光体ドラム２１上の静電潜像に転移し、トナー像を形成するものである。画像形成にともない消費されたトナーは、消費量に応じて補充されるものとなっている。
この現像装置３０の詳細な構成は後述する。
【００３５】
上記画像形成ユニット１０との対向位置に記録シートを搬送するシート搬送ベルト１１は、張架ロール１１ａ，１１ｂにより張架されており、張架ロール１１ａが回転駆動されることにより周回移動するものである。また、シート搬送ベルト１１を介して張架ロール１１ａに対向する位置には吸着ロール１１ｃが配置されており、この吸着ロール１１ｃに電圧が印加されることによりシート搬送ベルト１１に記録シートが静電的に吸着されるようになっている。
【００３６】
上記転写ロール１２は、各画像形成ユニット１０に備えられた感光体ドラム２１と対向する位置のシート搬送ベルト１１の裏側に配置されており、感光体ドラム２１との間に転写バイアス電圧が印加されている。これにより、転写ロール１２と感光体ドラム２１とが対向する位置を通過する記録シートに感光体ドラム２１上のトナー像を静電的に転写するものとなっている。
【００３７】
上記定着装置１５は、加熱源を内蔵した加熱ロール１５ａと、この加熱ロール１５ａに圧接される加圧ロール１５ｂとを備えており、これらが平行に配置されて互いに圧接されるニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１５ａと加圧ロール１５ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、溶融したトナーが記録シート上に圧着されるものとなっている。
【００３８】
このような画像形成装置１は、以下のように動作する。
画像形成動作を開始する信号が入力されると、感光体ドラム２１がそれぞれ帯電装置２２によりほぼ一様に帯電され、露光装置２５から画像信号に応じてオンオフされるレーザービーム２５ａが照射される。これにより光照射された部分の電荷が減衰し、感光体ドラム２１上に静電電位の差による潜像が形成される。
【００３９】
一方、現像ロール３１の周面上には二成分現像剤の薄層が形成され、感光体ドラム２１と近接対向する位置に搬送されるとともに、現像ロール３１と感光体ドラム２１との間には電源装置（図示せず）から現像バイアス電圧が印加される。これにより現像ロール３１と感光体ドラム２１との間には電界が生じ、現像ロール３１上に保持された二成分現像剤から電荷を有するトナーが画像部に転移され、トナー像が形成される。そして、このトナー像がシート搬送ベルト１１に付着して搬送される記録シートに転写される。
また、転写後に感光体ドラム２１上に残留するトナーはクリーニング装置２３により除去される。
【００４０】
トナー像が転写された記録シートは、シート搬送ベルト１１から剥離され、定着装置１５へ送られる。定着装置の加熱ロール１５ａは、トナー像を溶融するのに充分な温度に加熱されており、この加熱ロール１５ａと加圧ロール１５ｂとの間に記録シートが挟み込まれ、トナー像は溶融されて記録シート上に圧着される。定着装置１５を通過した記録シートは、下流側の排紙ロール対１６の間を通過して排紙トレイ１７に排出される。
【００４１】
次に、上記画像形成装置で用いられる現像装置３０の詳細な構成について説明する。
この現像装置３０には、二成分現像剤を周面上に保持する現像ロール３１と、現像ロールに供給される二成分現像剤が収容され、撹拌及び循環するように搬送が行われる第１の現像剤収容室３２及び第２の現像剤収容室３３と、第２の現像剤収容室に補充されるトナーを収容するメイントナー収容室３４とが備えられ、第１の現像剤収容室３２及び第２の現像剤収容室３３にはそれぞれ、第１の撹拌搬送部材３５及び第２の撹拌搬送部材３６が設けられている。そして、この現像装置のハウジング３０ａは現像ロール３１が感光体ドラム２１と対向する位置に開口を有しており、現像ロール３１の一部がこのハウジング３０ａから露出して感光体ドラム２１と近接・対向するように配設されている。
【００４２】
上記現像ロール３１は、無端状の周面に少なくとも磁性キャリアとトナーとが混合された二成分現像剤を保持し、周面が周回移動して該周面から像保持体つまり感光体ドラム２１にトナーを転移させる現像部材として機能するものである。そして、周方向に複数の磁極を有して固定支持された磁石ロール３１ａと、その周囲で回転可能に支持された非磁性の中空円筒状のスリーブ３１ｂとからなり、スリーブ３１ｂの外周面に二成分現像剤を磁気的に吸着し、スリーブ３１ｂの回転によって搬送することができるようになっている。スリーブ３１ｂ上に吸着された二成分現像剤は、磁性キャリアが穂状に連なった状態で保持され、トナーがこの磁性キャリアに電気的に付着した状態となっている。そして、上記スリーブ３１ｂの周回方向における二成分現像剤が供給される領域の下流側には、スリーブ３１ｂ上に吸着した二成分現像剤の量を規制する層規制部材３７が設けられている。これにより、スリーブ３１ｂ上にほぼ均一な現像剤層が形成され、感光体ドラム２１と対向する現像領域に送り込まれる。
感光体ドラム２１との対向位置を通過した位置では、磁石ロール３１ａに設けられた磁極による反発磁界で二成分現像剤をスリーブ３１ｂ上から剥離し、現像剤収容室３２に戻される。
【００４３】
第１の現像剤収容室３２は、現像ロール３１の背後すなわち像担持体と対向する位置に対して後方側に隣接して設けられ、第２の現像剤収容室３３はその後方に設けられており、これらの間が仕切り板３８によって仕切られている。そして、第１の撹拌搬送部材３５と第２の撹拌搬送部材３６とが第１の現像剤収容室３２内及び第２の現像剤収容室３３内で現像ロール３１と軸線が平行になるように配置されている。これらの撹拌搬送部材は、図４に示すように軸の周囲に螺旋状の羽根が所定のピッチで設けられており、これらの撹拌搬送部材３５、３６が回転することによって二成分現像剤を撹拌しながらこれらの軸線方向に搬送するものである。これらの搬送方向は、上記第１の撹拌搬送部材３５と第２の撹拌搬送部材３６とで互いに逆方向に搬送するものとなっている。
【００４４】
上記仕切り板３８には、図４に示すように、これらの撹拌搬送部材３５、３６の軸線方向の両端部付近と対応する位置に連通口３８ａ、３８ｂが設けられており、第１の現像剤収容室３２と第２の現像剤収容室３３とが連通している。これにより、二つの撹拌搬送部材３５、３６の駆動によって搬送される二成分現像剤は第１の現像剤収容室３２と第２の現像剤収容室３３とを循環して移動するものとなっている。そして、第１の現像剤収容室３２からは現像ロール３１に二成分現像剤が供給され、磁気的に吸着される。
【００４５】
第２の現像剤収容室３３の上部には初期現像剤収容室３９が設けられており、あらかじめトナーと磁性キャリアとの混合比が調整された初期現像剤を収容して、第２の撹拌搬送部材３６が設けられた領域とシール４０によって隔離されている。このシール４０は現像装置の使用開始前に除去することができるものであり、シール４０を除去して初期現像剤収容室３９を開放することにより、初期現像剤が現像剤収容室３２，３３に供給されるものとなっている。
【００４６】
上記メイントナー収容室３４は第２の現像剤収容室３３の後方側に設けられており、これらの間にはトナー搬送室４１が設けられている。メイントナー収容室３４に収容されるトナーは、トナー搬送室４１をへて現像剤収容室３３に供給されるものとなっており、本発明のトナー供給装置はこのようにトナーを現像剤収容室３３へ供給する構成を含むものである。
上記トナー搬送室４１は、第２の現像剤収容室３３との間が第１の隔壁４２で遮蔽され、メイントナー収容室３４との間が第２の隔壁４３で遮蔽されている。そして、断面が円形となり、現像ロール３１と平行な軸線を有する円筒状の空間となっており、その内部にはトナー搬送部材４４が軸線回りに回転が可能に支持されている。このトナー搬送部材４４によってトナー搬送室４１内のトナーが軸線方向に搬送されるものとなっており、図４に示すように、その上流側における第２の隔壁４３には、メイントナー収容室３４と連通するトナー取り入れ口４３ａ（トナー収容室側供給口）が設けられている。また、トナー搬送室４１内のトナー搬送方向における下流側には、第１の隔壁４２に第２の現像剤収容室３３と連通するトナー供給口４２ａ（現像剤収容室側供給口）が設けられている。このトナー供給口４２ａが設けられた位置は、第２の現像剤収容室３３内における二成分現像剤の搬送方向の上流側となっている。したがって、メイントナー収容室３４からトナー搬送室４１を経て第２の現像剤収容室３３に供給されたトナーは、この第２の現像剤収容室３３内を搬送され、第１の現像剤収容室３２へと循環移動するものとなっている。
【００４７】
トナー搬送室４１に設けられたトナー搬送部材４４は、回転量を制御することにより、トナー供給口４２ａから第２の現像剤収容室３３内に供給するトナーの量を調整することができるものとなっている。したがって、画像の形成によってトナーが消費されるのにともない、これに対応する量のトナーが第２の現像剤収容室３３に補充され、二成分現像剤に含まれるトナー量は、常に適切な濃度の現像が可能となるように維持される。
【００４８】
なお、メイントナー収容室３４に収容されているトナーが第２の現像剤収容室３３に供給されて残量が少なくなると、サブトナー収容室２４のトナーがメイントナー収容室３４に補給されるようになっている。これらトナー供給室２４、３４には現像ロール３１の軸線と平行に配置され、回転駆動されるトナー撹拌部材４５が備えられており、トナーの塊化を防止しながら搬送できるようになっている。
【００４９】
上記トナー搬送室４１内には、トナー取り入れ口４３ａと対応する位置に、円筒状の遮蔽部材４６が配置されている。図５及び図６は、遮蔽部材が配置されたトナー搬送室付近を示す拡大断面図である。また、図７はトナー搬送室４１に配置されるトナー搬送部材４４と遮蔽部材４６との概略斜視図である。
上記遮蔽部材４６は、図４に示すように、円筒状の空間となったトナー搬送室４１の内径が拡大された部分に嵌め入れられて、外周面がトナー搬送路４１の拡径された部分の内周面とわずかの隙間をおいて対向し、周方向に回転が可能となっている。そして、この現像装置の使用が開始される前の初期状態では、図５に示すように、トナー取り入れ口４３ａを閉鎖することができるものとなっている。また、この遮蔽部材４６には開口４６ａが設けられており、図６に示すように、遮蔽部材４６が周方向に回転移動することによって開口４６ａがトナー取り入れ口４３ａと対向する位置に移動し、メイントナー収容室３４からトナー取り入れ口４３ａ及び開口４６ａを介してトナー搬送室４１内にトナーを取り入れることが可能となっている。
【００５０】
次に、上記遮蔽部材を周方向に回転駆動する機構について説明する。
遮蔽部材４６には、図７に示すようにスリットを設けることによって円筒状となった部材の一部が周面に沿って片持ち梁状に張り出した駆動力伝達部４６ｂが設けられている。そして、片持ち梁状に張り出した先端部には、円筒状の遮蔽部材の外周面より外側に突き出した突起４６ｃが設けられている。この遮蔽部材４６は、合成樹脂等の弾性変形が生じる材料で形成されており、片持ち梁状に張り出した駆動力伝達部４６ｂは、周面と直角の方向に変形が可能となっている。
【００５１】
現像装置３０の使用が開始される前の初期状態では、図５に示すように上記遮蔽部材４６は開口４６ａがトナー取り入れ口４３ａから周方向に移動した位置となるように配置され、トナー取り入れ口４３ａが閉鎖された状態とされる。このとき駆動力伝達部４６ｂは、先端部の突起４６ｃがトナー搬送室４１の内周面に当接され、内側に弾性変形して遮蔽部材４６の内周面より内側に突き出している。
【００５２】
遮蔽部材４６の内側を貫通するように配置されるトナー搬送部材４４は、上記遮蔽部材４６を駆動する駆動部材として機能するものとなっており、図７に示すように上記駆動力伝達部４６ｂが設けられた位置と対応する位置に係止部４４ａが設けられている。この係止部４４ａは、螺旋状となった翼体４４ｂの間でトナー搬送部材の軸４４ｃから円筒状の空間であるトナー搬送室４１の半径方向に突き出している。そして、先端が遮蔽部材４６の内周面よりわずかに内側となるように形成されている。したがって、現像装置３０の使用が開始され、トナーの補給が必要となって最初にトナー搬送部材４４が回転駆動されたときに、係止部４４ａは遮蔽部材４６の内側に突き出している駆動力伝達部４６ｂに突きあたり、接触した状態で回転駆動力を遮蔽部材４６に伝達する。これにより遮蔽部材４６はトナー搬送室４１内で回転駆動され、開口４６ａはトナー取り入れ口４３ａが設けられた位置まで移動する。一方、円筒状空間を形成するハウジング３０ａには、この位置まで遮蔽部材４６が回転したときに駆動力伝達部の突起４６ｃと対応する位置に凹部３０ｂが形成されている。したがって、トナー取り入れ口４３ａと対応する位置まで開口４６ａが移動したときに、弾性復元力によって駆動力伝達部の突起４６ｃがハウジングの凹部３０ｂに嵌り込むように変形し、遮蔽部材４６の内周面より内側に突き出していた駆動力伝達部４６ｂと係止部４４ａとは非接触となって係合が解除される。これにより、その後にトナー搬送部材４４が駆動されても遮蔽部材４６は回転移動せず、トナー取り入れ口４３ａを開放した状態が維持されるものとなっている。
【００５３】
なお、上記実施の形態では、トナー搬送室４１内の遮蔽部材４６がトナー取り入れ口４３ａを遮蔽及び開放するように設けられているが、本発明の実施の形態は図８に示すように、上記遮蔽部材４６に代えて、トナー搬送室４１と第２の現像剤収容室３３との間に設けられたトナー供給口４２ａを遮蔽及び開放する遮蔽部材４７を設けたものである。このような構成ではトナー搬送室４１はメイントナー収容室３４と連通しており、メイントナー収容室の一部となっている。このような構成でも、同様にトナー搬送部材４７を最初に駆動したときにトナー供給口４２ａを開放し、トナーを第２の現像剤収容室３３に供給することができる。
【００５４】
また、駆動部材であるトナー搬送部材４４は、図７に示すように螺旋状の翼体間に係止部４４ａが設けられたものの他、図９に示すトナー搬送部材４８のように螺旋状の翼体４８ａの一部が軸線と平行な面４８ｂを有するように形成されたものを採用することができる。この面４８ｂが遮蔽部材４６の内周面から突き出している駆動力伝達部４６ｂと接触し、遮蔽部材４６に回転駆動力を伝達することができる。
さらに、遮蔽部材がトナー搬送路の軸線方向における端部付近に設けられる場合には、図１０に示すトナー搬送部材４９のように、螺旋状の翼体４９ａが設けられた範囲の端部に係止部４９ｂを設け、この係止部４９ｂが遮蔽部材５０の駆動力伝達部５０ａと当接して回転駆動力を遮蔽部材５０に伝達するものでも良い。
【００５５】
一方、上記実施の形態では、遮蔽部材がトナー搬送室内で周方向に回転駆動されるものであったが、遮蔽部材をトナー搬送室内でその軸線方向に移動させるものであってもよい。
【００５６】
図１１及び図１２は、トナー搬送装置の他の例であって遮蔽部材５１をトナー搬送室５２内でその軸線方向に移動させるトナー供給装置を示す部分斜視図である。
このトナー供給装置のトナー搬送室５２も円筒状の空間となっており、このトナー搬送室５２内に設けられた拡径部５２ａは、円筒状の遮蔽部材５１の軸線方向の長さより長く形成されている。そして、円筒状の遮蔽部材５１はこの拡径部内で軸線方向の移動が可能に収容されている。
トナー搬送室５２の壁面には、図１１に示すように軸線方向の溝５２ｂが形成されており、円筒状の遮蔽部材５１の外周面に設けられた突起５１ａが上記溝５２ｂ内に突き入れられている。これによって遮蔽部材５１は周方向の回転移動が拘束されるとともに、軸線方向の移動に対しては突起５１ａが溝５２ｂ内を移動し、軸線方向の移動を拘束しないものとなっている。
【００５７】
この遮蔽部材５１にも、図５から図７までに示す遮蔽部材４６と同様に、周面に沿って片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂが形成されている。そして、このトナー供給装置を備えた現像装置の使用が開始される前の初期段階では上記駆動力伝達部５１ｂの外側の突起５１ｃがトナー搬送室５２の内周面に当接され、片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂが遮蔽部材５１の内周面より内側に突き出している。トナー搬送室５２内に支持されているトナー搬送部材５３は回転駆動されることによって螺旋状となった翼体５３ａの先端縁付近が上記駆動力伝達部５１ｂに当接され、摺動しながら遮蔽部材５１に軸線方向の駆動力を付与する。これによって遮蔽部材５１がトナー搬送室５２の軸線方向に移動し、トナー取り入れ口又はトナー供給口を開放する。このとき、駆動力伝達部５１ｂがトナー搬送室５２の内壁面に凹部５２ｃが設けられている位置まで移動し、駆動力伝達部５１ｂの外側に設けられている突起５１ｃが上記凹部５２ｃに入り込む。これによって、遮蔽部材５１の内周面より内側に突き出していた駆動力伝達部５１ｂが弾性復元力によって外側に移動し、トナー搬送部材５３との係合が解除される。したがって、その後にトナー搬送部材５３が駆動されても遮蔽部材５１は移動することはなく、トナー取り入れ口又はトナー供給口を開放した状態が維持される。
なお、上記のようなトナー供給装置では、片持ち梁状となった駆動力伝達部５１ｂを螺旋状となった翼体５３ａと円滑に係合されるように周方向に対して斜めとなる方向へ張り出したものとするのが望ましい。
【００５８】
なお、以上に説明した現像装置３０では、初期現像剤を第２の現像剤収容室３３の上部に設けた初期現像剤収容室３９に収容しておくもので、シール４０の除去によって初期現像剤を開放するものとなっているが、初期現像剤を収容する構造及び初期現像剤をその収容室から開放する構造は、上記以外の様々な構成を採用することができる。例えば、初期現像剤を回転可能な容器に収容しておき、この現像装置を画像形成装置の本体に装着する動作にともなって容器が回転し、初期現像剤を解放するもの、初期現像剤収容室を封鎖するシャッターがガイドに沿って摺動し、初期現像剤を現像剤収容室に開放するもの等を採用することができる。
【００５９】
次に、本願に係る発明と同様に遮蔽部材を備えた現像装置を参考例として、図１３から図１６までに基づいて説明する。
この現像装置６０には、図３に示す現像装置３０と同じ現像ロール６１及び層厚規制部材８１が設けられており、現像ロール６１と隣接する位置に第１の現像剤収容室６２が設けられ、その後方に第２の現像剤収容室６３が設けられている。そして、第１の現像剤収容室には第１の撹拌搬送部材６４が設けられ、第２の現像剤収容室６３には第２の撹拌搬送部材６５が、それぞれ回転可能に設けられている。この現像装置では、第２の現像剤収容室６３は第２の撹拌搬送部材６５の周囲を覆うように設けられた覆い部材６６によって第１の現像剤収容室６２と隔離され、円筒状の空間となっている。この覆い部材６６には、図１４に示すように、第２の撹拌搬送部材６５の軸線方向における両端部と対応する位置にそれぞれ第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で現像剤を移動させることができる連通口６６ａ，６６ｂが設けられている。
【００６０】
第２の現像剤収容室６３内は、第１の連通口６６ａが設けられた位置付近及び第２の連通口６６ｂが設けられた位置付近で内径が拡大されている。そして、この部分に円筒状の第１の遮蔽部材６７及び第２の遮蔽部材６８がそれぞれ嵌め入れられ、周方向に回転が可能となっている。これらの遮蔽部材６７，６８の外径は、第１の現像剤収容室の拡大された内周面の径よりやや小さく設定され、遮蔽部材６７，６８の外周面は第２の現像剤収容室６３の内周面との間に隙間をおいて対向しており、これらの間には二成分現像剤の侵入を防ぐシール部材６９が介挿されている。
【００６１】
上記遮蔽部材６７，６８は、この現像装置６０の使用が開始される前の初期状態では、図１３に示すように連通口６６ａ，６６ｂを閉鎖することができるものであり、トナーと磁性キャリアとが所定の比率で混合された初期現像剤を収容しておくことができるものである。また、この遮蔽部材６７，６８には開口６７ａ，６８ａが設けられており、図１５に示すように、遮蔽部材６７，６８が周方向に回転移動することによって開口６７ａ，６８ａが連通口６６ａ，６６ｂと対向する位置に移動し、第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で二成分現像剤が移動できるように連通口６６ａ，６６ｂを開放
するものとなっている。
【００６２】
第２の現像剤収容室３２の軸線方向における第１の遮蔽部材６７が設けられた範囲には、トナー搬送室７０と第２の現像剤収容室６３とを仕切る隔壁７２に、トナー搬送室７０からトナーを補給するためのトナー供給口７２ａが設けられている。このトナー供給口７２ａは、現像装置の使用が開始される前の初期状態では、図１３に示すように第１の遮蔽部材６７によって閉鎖されている。そして、この第１の遮蔽部材６７が周方向に回転移動したときにトナー供給口７２ａと対向する位置にも、このトナー供給口７２ａを開放するための開口６７ｂが設けられており、第１の遮蔽部材６７の回転移動によってトナー供給口７２ａが開放されるものとなっている。
【００６３】
上記第１の遮蔽部材６７及び第２の遮蔽部材６８の回転駆動は、図３及び図４に示す現像装置でトナー搬送室４１内に設けられた遮蔽部材４６を回転駆動するのと同じ構成によって回転駆動することができる。つまり、図１６に示すように遮蔽部材６７，６８には、スリットを設けることによって周面に沿って周方向に伸びた片持ち状の駆動力伝達部６７ｃ，６８ｃ（駆動力伝達部６８ｃは図示しない）が形成されている。この駆動力伝達部６７ｃ，６８ｃは、軸線方向において、連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａが設けられた位置を避けて形成おり、駆動力伝達部６７ｃの先端付近の外側に設けられた突起６７ｄが第２の現像剤収容室６３の内周面に当接し、この駆動力伝達部６７ｃの内側が第２の撹拌搬送部材６５に設けられた係止部（図示しない）と当接するものとなっている。そして、この現像装置６０の使用の開始にともなって第２の撹拌搬送部材６５が回転駆動されると遮蔽部材６７，６８が連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａを開放する位置まで回転移動する。このとき駆動力伝達部に設けられた突起６７ｄが現像装置のハウジング６０ａに設けられた凹部６０ｂに嵌り込み、駆動力伝達部６７ｃと第２の撹拌搬送部材６５との係合が解除されて、その後は遮蔽部材６７，６８は回転せず、連通口６６ａ，６６ｂ及びトナー供給口７２ａが開放された状態が維持される。
【００６４】
現像装置６０の使用が開始されるのにともなって上記のように連通口６６ａ，６６ｂが開放されると、第２の現像剤収容室６３内に収容されていた初期現像剤が開放され、第１の撹拌搬送部材６４と第２の撹拌搬送部材６５とがそれぞれこれらの軸線方向に二成分現像剤を搬送する。そして、これらの搬送方向が互いに逆となっていることにより第１の現像剤収容室６２と第２の現像剤収容室６３との間で二成分現像剤は連通口６６ａ、６６ｂを経て循環するように搬送される。また、トナー供給口７２ａが開放されることにより、トナー搬送室７０からはトナーを第２の現像剤収容室６３に補給することが可能となる。トナー搬送室７０とトナー収容室７１とを仕切る隔壁７３にはトナー取り入れ口７３ａが設けられており、トナーはトナー収容室７１からトナー搬送室７０に導入され、上記トナー供給口７２ａが開放されてトナー搬送部材７４が駆動されるにより、現像剤収容室内の二成分現像剤に新たなトナーが補給される。
【００６５】
なお、図１３から図１６までに示す現像装置は、第２の現像剤収容室６３内に設けられた第１の遮蔽部材６７によって連通口６６ａを閉鎖しておくだけでなく、トナー供給口７２ａをも閉鎖するものであったが、トナー供給口は第１の遮蔽部材６７又は第２の遮蔽部材６８で閉鎖されない位置に設けることもできる。このようにトナー供給口を設ける場合には、図３及び図４に示す現像装置のようにトナー搬送室に別途の遮蔽部材を設け、トナー供給口又はメイントナー収容室からトナー搬送室にトナーが取り入れられるトナー取り入れ口を遮蔽する構成を採用することもできる。
【００６６】
上記のような現像装置６０では、二成分現像剤を搬送し撹拌するために設けられた第１の現像剤収容室６２及び第２の現像剤収容室６３のうち、第２の現像剤収容室６３を遮蔽部材６７，６８で閉塞して初期現像剤を封入しているので、初期現像剤を封入するための領域を別途設ける必要がない。したがって、現像装置を小型化することができる。
【符号の説明】
【００６７】
1：画像形成装置、 ２：開閉部、 1０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ：画像形成ユニット、 １１：シート搬送ベルト、 １１ａ，１１ｂ：張架ロール、 １１ｃ：吸着ロール、 １２：転写ロール、 １３：シートトレイ、 １４：両面搬送路、 １５：定着装置、 １５ａ：加熱ロール、 １５ｂ：加圧ロール、 １６：排紙ロール対、 １７：排紙トレイ、 １８：把持部、 １９：記録シートの搬送路、 ２０：感光体ユニット、 ２１：感光体ドラム、 ２２：帯電装置、 ２３：クリーニング装置、 ２４：サブトナー収容室、 ２５：露光装置、 ２６：ポリゴンミラー、 ２７：感光体ユニットと現像装置との間に設けられた隙間、 ３０：現像装置、 ３０ａ：現像装置のハウジング、 ３０ｂ：ハウジングに設けられた凹部、 ３１：現像ロール、 ３１ａ：磁石ロール、 ３１ｂ：スリーブ、 ３２：第１の現像剤収容室、 ３３：第２の現像剤収容室、 ３４：メイントナー収容室、 ３５：第１の撹拌搬送部材、 ３６：第２の撹拌搬送部材、 ３７：層規制部材、 ３８：仕切り板、 ３９：初期現像剤収容室、 ４０：シール、 ４１：トナー搬送室、 ４２：第１の隔壁、 ４２ａ：トナー供給口（現像剤収容室側供給口）、 ４３：第２の隔壁、 ４３ａ：トナー取り入れ口（トナー収容室側供給口）、 ４４：トナー搬送部材、 ４５：トナー撹拌部材、 ４６：遮蔽部材、 ４６ａ：開口、 ４６ｂ：駆動力伝達部、 ４６ｃ：突起、 ４７：遮蔽部材、 ４８，４９：トナー搬送部材、 ５０：遮蔽部材、 ５１：遮蔽部材、 ５１ａ：突出部、 ５１ｂ：駆動力伝達部、 ５１ｃ：突起、 ５２：トナー搬送室、 ５２ａ：拡径部、 ５２ｂ：溝、 ５２ｃ：凹部、 ５３：トナー搬送部材、 ６０：現像装置、 ６０ａ：現像装置のハウジング、 ６０ｂ：ハウジングに設けられた凹部、 ６１：現像ロール、 ６２：第１の現像剤収容室、 ６３：第２の現像剤収容室、 ６４：第１の撹拌搬送部材、 ６５：第２の撹拌搬送部材、 ６６：覆い部材、 ６６ａ，６６ｂ：連通口、 ６７，６８：遮蔽部材、 ６９：シール部材、 ７０：トナー搬送室、 ７１：メイントナー収容室、 ７２：隔壁、 ７２ａ：トナー供給口、 ７３：隔壁、 ７３ａ：トナー取り入れ口、 ７４：トナー搬送部材、 ８１：層規制部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容室を有し、
該トナー収容室に、内周面が円筒状の曲面となった円筒状空間が形成されており、
該円筒状空間を囲む曲面に、該円筒状空間から送り出されるトナーが通過する供給口が設けられ、
該円筒状空間内には、 前記円筒状の曲面の内側に沿って配置され、前記供給口を遮蔽する位置と該供給口を開放する位置との間で移動が可能となった遮蔽部材と、 前記円筒状空間内で駆動され、トナーを搬送する駆動部材とを備えており、
該駆動部材は、前記遮蔽部材と接触して前記供給口を遮蔽する位置から該供給口を開放する位置へ移動させるものであることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
前記駆動部材は、前記円筒状空間の中心軸線に沿って配置され、この中心軸線回りに回転してトナーを該中心軸線の方向に搬送するものであり、
前記遮蔽部材は、前記供給口を遮蔽する位置から前記供給口を開放する位置に至るまでは前記駆動部材から駆動力が伝達され、前記供給口を開放する位置では、前記駆動部材からの駆動力の伝達が解除される駆動力伝達部を備えることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
【請求項３】
前記駆動力伝達部は、 前記遮蔽部材が前記供給口を遮蔽する位置にあるときには、円筒状となった遮蔽部材の内周面より内側に突出した状態で拘束されるともに外側に付勢されており、突出した部分が前記駆動部材と接触すると駆動力が伝達され、 前記遮蔽部材が前記供給口を開放する位置にあるときには、前記拘束が解放され、前記駆動部材との接触が解除されるものであることを特徴とする請求項２に記載のトナー供給装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達部は、円筒状となった前記遮蔽部材から該遮蔽部材の円筒状周面に沿って張り出した弾性変形が可能な片持ち状部材を有し、
該片持ち状部材には、該遮蔽部材の外周面より突出し、前記円筒状空間を形成する曲面に当接して拘束されて該片持ち状部材を前記円筒状空間の内側に押し出す突起が設けられ、
前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該遮蔽部材が前記供給口を開放する位置で、該片持ち状部材に設けられた前記突起が収容される凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトナー供給装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって周方向に移動するものであり、所定の中心角を回転移動したときに前記供給口と対応する位置に開口を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記円筒状空間の中心軸線方向において、一部の範囲に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトナー供給装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は円筒状の部材であり、
前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該円筒状空間の中心軸線方向における前記遮蔽部材の長さに相当する範囲に、該遮蔽部材の厚さに相当する深さの凹部が円筒曲面の全周にわたって形成され、前記遮蔽部材は、該凹部内に嵌め入れられていることを特徴とする請求項６に記載のトナー供給装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【請求項９】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであり、
前記駆動部材は、回転中心軸の周囲に螺旋状の翼体を有し、
前記駆動力伝達部は、前記翼体と接触して前記回転中心軸の軸線方向の駆動力が伝達されるものであることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容室を有し、
該トナー収容室に、内周面が円筒状の曲面となった円筒状空間が形成されており、
該円筒状空間を囲む曲面に、該円筒状空間から送り出されるトナーが通過する供給口が設けられ、
該円筒状空間内には、 前記円筒状の曲面の内側に沿って配置され、前記供給口を遮蔽する位置と該供給口を開放する位置との間で移動が可能となった遮蔽部材と、 前記円筒状空間内で駆動され、トナーを搬送する駆動部材とを備えており、
該駆動部材は、前記遮蔽部材と接触して前記供給口を遮蔽する位置から該供給口を開放する位置へ移動させるものであることを特徴とするトナー供給装置。
【請求項２】
前記駆動部材は、前記円筒状空間の中心軸線に沿って配置され、この中心軸線回りに回転してトナーを該中心軸線の方向に搬送するものであり、
前記遮蔽部材は、前記供給口を遮蔽する位置から前記供給口を開放する位置に至るまでは前記駆動部材から駆動力が伝達され、前記供給口を開放する位置では、前記駆動部材からの駆動力の伝達が解除される駆動力伝達部を備えることを特徴とする請求項１に記載のトナー供給装置。
【請求項３】
前記駆動力伝達部は、 前記遮蔽部材が前記供給口を遮蔽する位置にあるときには、円筒状となった遮蔽部材の内周面より内側に突出した状態で拘束されるともに外側に付勢されており、突出した部分が前記駆動部材と接触すると駆動力が伝達され、 前記遮蔽部材が前記供給口を開放する位置にあるときには、前記拘束が解放され、前記駆動部材との接触が解除されるものであることを特徴とする請求項２に記載のトナー供給装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達部は、円筒状となった前記遮蔽部材から該遮蔽部材の円筒状周面に沿って張り出した弾性変形が可能な片持ち状部材を有し、
該片持ち状部材には、該遮蔽部材の外周面より突出し、前記円筒状空間を形成する曲面に当接して拘束されて該片持ち状部材を前記円筒状空間の内側に押し出す突起が設けられ、
前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該遮蔽部材が前記供給口を開放する位置で、該片持ち状部材に設けられた前記突起が収容される凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトナー供給装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって周方向に移動するものであり、所定の中心角を回転移動したときに前記供給口と対応する位置に開口を有するものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、前記円筒状空間の中心軸線方向において、一部の範囲に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のトナー供給装置。
【請求項７】
前記遮蔽部材は円筒状の部材であり、
前記円筒状空間を形成する円筒曲面には、該円筒状空間の中心軸線方向における前記遮蔽部材の長さに相当する範囲に、該遮蔽部材の厚さに相当する深さの凹部が円筒曲面の全周にわたって形成され、前記遮蔽部材は、該凹部内に嵌め入れられていることを特徴とする請求項６に記載のトナー供給装置。
【請求項８】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【請求項９】
前記遮蔽部材は、前記駆動部材から伝達される駆動力によって前記円筒状空間の中心軸線の方向に移動するものであり、
前記駆動部材は、回転中心軸の周囲に螺旋状の翼体を有し、
前記駆動力伝達部は、前記翼体と接触して前記回転中心軸の軸線方向の駆動力が伝達されるものであることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれかに記載のトナー供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２２７５３２（Ｐ２０１１−２２７５３２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３３２３（Ｐ２０１１−１７３３２３）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【分割の表示】特願２００８−２７９５４（Ｐ２００８−２７９５４）の分割
【原出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【分割の表示】特願２００８−２７９５４（Ｐ２００８−２７９５４）の分割
【原出願日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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