説明

現像ユニット

【課題】現像部の上方に現像剤収容部が配置される現像ユニットにおいて、簡単な構成で現像剤を良好に循環させる。
【解決手段】現像ユニット61は、現像ローラ61Cが設けられる現像装置200と、現像剤を収容し、現像装置200の上方に隣接するトナーボックス100と、トナーボックス100を形成する壁のうち現像装置200に隣接し、トナーボックス100内に向けて凹むように設けられた隣接壁110と、隣接壁110に摺接するように回転して現像剤を撹拌するアジテータ140とを備えている。隣接壁110には、トナーボックス100内から現像装置200内へ現像剤を供給するための第1供給口111と、現像装置200内からトナーボックス100内へ現像剤を戻すための第1戻し口112とが形成されている。第1戻し口112の連通方向D2と鉛直方向DVとがなす角度は、第1供給口111の連通方向D1と鉛直方向DVとがなす角度より大きい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録シートに画像を形成する画像形成装置の現像ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、記録シートに画像を形成する画像形成装置の現像ユニットとして、例えば、特許文献1に記載されているように、現像剤を担持する現像ローラが設けられる現像部(特許文献1では現像ユニット)の上方に現像剤を収容する現像剤収容部(現像剤カートリッジ)が配置された形態が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−139490号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、現像ユニットでは、画像品質を良好に保つために、現像剤を現像部と現像剤収容部との間で循環させる構成が採用されることがある。しかしながら、現像部の上方に現像剤収容部が配置される形態では、現像剤収容部から現像部への現像剤の供給は重力を利用できるので良好に行うことができるが、逆に現像部から現像剤収容部へ現像剤を戻すことは難しかった。
【0005】
この点、特許文献1に記載の現像ユニットでは、現像剤を現像部から上方の現像剤収容部へ搬送するオーガを設けることで現像剤を良好に循環させているが、構成が若干複雑であった。
【0006】
そこで、本発明は、現像部の上方に現像剤収容部が配置される形態において、簡単な構成で現像剤を良好に循環させることができる現像ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記した目的を達成するため、本発明の現像ユニットは、記録シートに画像を形成する画像形成装置の現像ユニットであって、現像剤を担持する現像剤担持体が設けられる現像部と、現像剤を収容し、前記現像部の上方に隣接する現像剤収容部と、前記現像剤収容部を形成する壁のうち前記現像部に隣接し、前記現像剤収容部内に向けて凹むように設けられた隣接壁と、前記現像剤収容部内に設けられ、前記隣接壁に摺接するように回転して現像剤を撹拌する撹拌部材とを備え、前記隣接壁には、前記現像剤収容部内から前記現像部内へ現像剤を供給するための第1供給口と、前記現像部内から前記現像剤収容部内へ現像剤を戻すための第1戻し口とが形成され、前記第1戻し口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度は、前記第1供給口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度より大きいことを特徴とする。
【0008】
このように構成された現像ユニットによれば、現像部の上方に隣接する現像剤収容部内に向けて凹むように設けられた隣接壁に第1供給口と第1戻し口とが形成され、第1戻し口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度が、第1供給口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度より大きいので、現像剤を良好に循環させることができる。
【0009】
言い換えると、前記した現像ユニットによれば、現像剤収容部が現像部の上方に隣接して配置されているので、重力を利用して、現像剤収容部内の現像剤を第1供給口から現像部内へ落とすようにして良好に供給することができる。
【0010】
また、第1戻し口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度が、第1供給口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度より大きいので、第1戻し口が連通する方向を水平方向に近づけることが可能となる。これにより、現像部内に溜まった現像剤は、その自重による圧力などを利用して現像剤収容部内に向けて略水平に移動することができるので、重力に逆らって下から上に移動させる場合と比較して、現像部内の現像剤を現像剤収容部内へ戻しやすくすることができる。
以上により、現像部と現像剤収容部との間で現像剤を良好に循環させることができる。
【0011】
なお、本発明における鉛直方向および水平方向は、現像ユニットが画像形成装置本体に取り付けられた状態、すなわち、現像ユニットが画像形成装置で使用されるときの状態を基準とした鉛直方向および水平方向である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、現像部の上方に現像剤収容部が配置される形態において、隣接壁に形成した第1戻し口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度を、第1供給口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度より大きくするという簡単な構成で現像剤を良好に循環させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態に係る現像ユニットを備えた画像形成装置の一例としてのカラー複合機の概略構成を示す図である。
【図2】本体筐体から保持ケースを引き出した状態を示す図である。
【図3】現像ユニットの断面図である。
【図4】トナーボックスの斜視図である。
【図5】第1シャッタが閉じた状態のトナーボックスの模式図(a)と、第1シャッタが開いた状態のトナーボックスの模式図(b)である。
【図6】現像ユニット内におけるトナー循環の説明図である。
【図7】現像装置にトナーボックスを装着する様子を示す図である。
【図8】現像装置にトナーボックスを装着した状態を示す図である。
【図9】図8に示す状態の断面図である。
【図10】シャッタの開閉動作の説明図である。
【図11】現像ユニット内におけるトナー循環の説明図(a)〜(c)である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本実施形態に係る現像ユニット61を備えた画像形成装置の一例としてのカラー複合機1の概略構成について説明した後、現像ユニット61の詳細な構成について説明する。
【0015】
<カラー複合機の概略構成>
図1に示すように、カラー複合機1は、本体筐体10と、フラットベッドスキャナ20とを備えている。また、カラー複合機1は、本体筐体10内に、記録シートの一例としての用紙Pを供給する給紙部30と、供給された用紙Pに画像を形成する画像形成部40と、画像が形成された用紙Pを排出する排紙部90とを主に備えている。
【0016】
なお、以下の説明において、方向は、現像ユニット61がカラー複合機1で使用されるときのユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図1における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図1における上下方向を「上下」とする。
【0017】
フラットベッドスキャナ20は、本体筐体10の上方に設けられた公知の原稿読取装置である。このフラットベッドスキャナ20は、複写などの際に、セットされた原稿に光を照射して画像を読み取ることで画像データを生成する。
【0018】
給紙部30は、本体筐体10内の下部に設けられ、用紙Pを収容する給紙トレイ31と、給紙トレイ31から用紙Pを画像形成部40に搬送する給紙機構32とを主に備えている。給紙トレイ31内の用紙Pは、給紙機構32によって1枚ずつ分離されて画像形成部40に搬送される。
【0019】
画像形成部40は、露光部50と、プロセス部60と、転写部70と、定着部80とから主に構成されている。
【0020】
露光部50は、本体筐体10内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。レーザ光源から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラーや反射鏡で反射され、レンズを通過して、各感光体ドラム61Aの表面で高速走査される。
【0021】
プロセス部60は、給紙部30と露光部50との間に配置され、前後方向に沿って配列された4つの現像ユニット61と、現像ユニット61を保持する保持ケース62とを主に備えている。
【0022】
現像ユニット61は、トナー(現像剤)を収容する現像剤収容部の一例としてのトナーボックス100と、現像部の一例としての現像装置200とを備えて構成されている。現像装置200には、感光体ドラム61Aと、帯電器61Bと、現像剤担持体の一例としての現像ローラ61Cと、供給ローラ61Dと、層厚規制ブレード61Eとが主に設けられている。現像ユニット61(トナーボックス100および現像装置200)の詳細な構成については後述する。
【0023】
保持ケース62は、図2に示すように、本体筐体10に設けられたフロントカバー11を開き、ハンドル62Hを引くことで、本体筐体10から引き出し可能に構成されている。カラー複合機1では、保持ケース62を引き出すことでトナーボックス100を交換することができる。なお、現像装置200は、保持ケース62に対して着脱可能(交換可能)であってもよいし、保持ケース62に固定されて保持ケース62とともに1つのユニットを形成していてもよい。
【0024】
図1に戻り、転写部70は、給紙部30とプロセス部60との間に設けられ、駆動ローラ71と、従動ローラ72と、駆動ローラ71および従動ローラ72の間に張設された無端状の搬送ベルト73と、4つの転写ローラ74とを主に備えている。搬送ベルト73は、外側の面が各感光体ドラム61Aに接しており、その内側には各転写ローラ74が各感光体ドラム61Aとの間で搬送ベルト73を挟持するように配置されている。
【0025】
定着部80は、プロセス部60および転写部70の後方に設けられ、加熱ローラ81と、加熱ローラ81と対向配置されて加熱ローラ81を押圧する加圧ローラ82とを主に備えている。
【0026】
画像形成部40では、感光体ドラム61Aの表面が、帯電器61Bにより一様に帯電された後、露光部50からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム61A上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナーボックス100内のトナーは、供給ローラ61Dを介して現像ローラ61Cに供給され、現像ローラ61Cと層厚規制ブレード61Eとの間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ61C上に担持される。
【0027】
現像ローラ61C上に担持されたトナーは、現像ローラ61Cから感光体ドラム61A上の静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化されて感光体ドラム61A上にトナー像(画像)が形成される。その後、搬送ベルト73上に搬送された用紙Pが、感光体ドラム61Aと搬送ベルト73(転写ローラ74)の間を搬送されることで、各感光体ドラム61A上のトナー像が用紙P上に順次重ね合わせて転写される。そして、用紙Pが加熱ローラ81と加圧ローラ82の間を搬送されることで、用紙P上のトナー像が熱定着される。
【0028】
排紙部90は、定着部80の出口から上方に向かって延び、前方に方向転換するように形成された排紙経路91と、用紙Pを排出する排紙ローラ92とを主に備えている。トナー像が熱定着された用紙Pは、定着部80から排紙経路91に搬送され、排紙ローラ92によって本体筐体10の上部に設けられた排紙トレイ12上に排出される。
【0029】
<現像ユニットの詳細構成>
次に、現像ユニット61(トナーボックス100および現像装置200)の詳細な構成について説明する。
【0030】
[トナーボックスの構成]
図3に示すように、トナーボックス100は、現像装置200に対して着脱可能に構成されており(図2参照)、現像装置200に装着された状態において現像装置200の上方に隣接して配置されている。
【0031】
トナーボックス100は、左右の側壁101と、この側壁101によって左右両端が塞がれた筒状の壁とによって形成されている。トナーボックス100を形成する筒状の壁のうち、現像装置200に隣接する隣接壁110は、トナーボックス100内に向けて凹むように設けられている。より詳細に、隣接壁110は、後述するアジテータ140(撹拌部材)の回転軸141が延びる方向と平行に延びる基準線BLを中心として、断面視円弧状に湾曲するように形成されている。
【0032】
この隣接壁110には、太い実線の矢印で示す方向に向けてトナーボックス100内から現像装置200内へトナーを供給するための第1供給口111と、太い破線の矢印で示す方向に向けて現像装置200内からトナーボックス100内へトナーを戻すための第1戻し口112とが形成されている。
【0033】
第1供給口111および第1戻し口112は、左右方向(アジテータ140の回転軸141が延びる方向)において異なる位置に形成されている。具体的には、図4および図5に示すように、第1供給口111は、左右方向における隣接壁110の中央部上寄りに1つだけ形成されており、第1戻し口112は、左右方向における隣接壁110の両端部の下寄りに1つずつ(合計2つ)形成されている。
【0034】
また、図3に示すように、第1供給口111は、隣接壁110のうちアジテータ140の回転軸141に最も近い近接点NPよりアジテータ140の回転方向(図3の反時計回り方向)における上流側に形成されており、第1戻し口112は、隣接壁110のうち近接点NPよりアジテータ140の回転方向における下流側に形成されている。
【0035】
本実施形態において、第1戻し口112が連通する方向(連通方向D2)と鉛直方向DVとがなす角度θVは、第1供給口111が連通する方向(連通方向D1)と鉛直方向DVとがなす角度(本実施形態では0度)より大きくなっている。さらに述べると、第1供給口111は、連通方向D1が鉛直方向DVと等しく、第1戻し口112は、連通方向D2と水平方向DHとがなす角度θHが角度θVより小さくなっている。
【0036】
このように、第1供給口111が鉛直方向DVに連通していることで、トナーボックス100内のトナーは重力を利用して下方の現像装置200内に落下(移動)することができる。また、第1戻し口112が水平方向DHに近い角度(θH<θV)で連通していることで、現像装置200内のトナーはトナーボックス100内に向けて前後(略水平)に移動することが可能となる。
【0037】
図4および図5に示すように、トナーボックス100には、隣接壁110の周方向に沿って移動することで、第1供給口111および第1戻し口112を開閉する第1シャッタ120が設けられている。第1シャッタ120は、隣接壁110に沿った円弧状に形成された薄い金属板121と、金属板121の左右両端に設けられた一対のスライド片122とから主に構成されている。
【0038】
金属板121の左右方向中央部の下寄りには、開口部123が1つ形成されている。図5(a)に示すように、第1シャッタ120が閉じた状態においては、金属板121によって第1供給口111および第1戻し口112は塞がれている。そして、図5(b)に示すように、第1シャッタ120を開くと、金属板121が図示上方(矢印方向)に移動することで、第1戻し口112が開放されるとともに、開口部123と重なることで第1供給口111が開放される。
【0039】
図4に示すように、スライド片122は、隣接壁110の左右両端に設けられ、隣接壁110の周方向に沿ってスライド移動可能に支持されている。このスライド片122は、その外周部に、後述する操作部材130に設けられた複数の凸部134(第1係合部)と噛み合う(係合する)第2係合部の一例としての複数の凹部124を有している。また、スライド片122は、その内周部に、第3係合部の一例としての複数の凸部125を有している(図7も参照)。
【0040】
トナーボックス100は、第1シャッタ120および後述する第2シャッタ220を開閉操作するための回動可能な操作部材130を有している。操作部材130は、回動軸130Aを介して左右の側壁101に回動可能に設けられた一対の基部131と、左右の基部131を連結するように設けられた棒状の操作部132および断面視円弧状のロック片133とから主に構成されている。
【0041】
基部131の回動軸130Aを挟んで操作部132と反対側には、回動軸130Aの周方向に沿うようにして、第1係合部の一例としての複数の凸部134が設けられている。この複数の凸部134は、第1シャッタ120の複数の凹部124と噛み合っており、ユーザが操作部132を操作して基部131(操作部材130)を回動させることで、この回動に連動して第1シャッタ120が隣接壁110の周方向に移動するようになっている(図10参照)。
【0042】
図3に示すように、ロック片133は、トナーボックス100を現像装置200に装着して操作部材130を回動させる(第1シャッタ120を開く)ことで、トナーボックス100との間で後述する現像装置200の係合片202を挟む位置に回動する。このような状態では、係合片202は、ロック片133に規制されて前方に撓むことができなくなるので、第1シャッタ120が開いた状態のトナーボックス100を現像装置200から取り外すことができなくなる。これにより、トナー漏れを抑制することができる。
【0043】
また、トナーボックス100内には、撹拌部材の一例としてのアジテータ140が設けられている。アジテータ140は、左右の側壁101に回転可能に支持された回転軸141と、回転軸141から径方向外側に延びる支持部142と、支持部142に固定された可撓性を有するシート状の複数(図6参照)の撹拌翼143とから主に構成されている。
【0044】
このようなアジテータ140は、回転軸141に対して、本体筐体10内に設けられた図示しないモータから駆動力が付与されることで、トナーボックス100内を反時計回り方向(矢印方向)に回転する。このとき、撹拌翼143の先端が、トナーボックス100の内周面(隣接壁110の内面を含む)に摺接するように回転することで、トナーを撹拌・搬送する。
【0045】
図6に示すように、アジテータ140は、第1戻し口112が形成された左右両端部から第1供給口111が形成された中央部に向けてトナーを搬送するように、撹拌翼143の形状や数などが適宜設定されている。このような構成は公知なので詳細な説明を省略する。
【0046】
[現像装置の構成]
図3に示すように、現像装置200は、外枠を構成する現像ケース201内に、現像ローラ61Cや供給ローラ61D、層厚規制ブレード61Eなどが設けられる他、さらに、搬送部材の一例としてのオーガ240が設けられている。
【0047】
現像ケース201は、上側の壁として、トナーボックス100の隣接壁110に対向して配置され、この隣接壁110に沿うように断面視円弧状に湾曲する円弧壁210を有している。この円弧壁210には、第1供給口111と連通可能な第2供給口211と、第1戻し口112と連通可能な第2戻し口212とが形成されている。本実施形態において、第2供給口211は第1供給口111と同じ方向(鉛直方向DV)に連通しており、第2戻し口212は第1戻し口112と同じ方向(連通方向D2)に連通している。
【0048】
また、現像ケース201には、円弧壁210の前端付近から上方に向かって円弧状に湾曲しながら延びる係合片202が設けられている。この係合片202は、前後に撓み変形可能となっている。これにより、トナーボックス100を現像装置200に対して着脱可能に装着することができるようになっている(図7,8参照)。また、トナーボックス100が現像装置200に装着されると、撓みを回復させた係合片202がトナーボックス100に係合する。これにより、トナーボックス100を現像装置200に対して安定させることができる。
【0049】
現像装置200には、円弧壁210の上面に、円弧壁210の周方向に沿って移動することで、第2供給口211および第2戻し口212を開閉する第2シャッタ220が設けられている。第2シャッタ220は、円弧壁210に沿った円弧状に形成された薄い金属板221と、側面視略円形状をなし、金属板221の左右両端に設けられた一対の回動板222(図7参照)とから主に構成されている。
【0050】
金属板221は、トナーボックス100が現像装置200に装着されたときに、第1シャッタ120の金属板121と重なり合うように配置されている。そして、金属板221には、第1シャッタ120の開口部123と対応する位置に開口部223が1つ形成されている。
【0051】
第2シャッタ220が閉じた状態においては、金属板221によって第2供給口211および第2戻し口212は塞がれている(図9参照)。そして、第2シャッタ220を開くと、金属板221が円弧壁210の周方向に沿って移動することで、第2戻し口212が開放されて第1戻し口112と連通するとともに、開口部223と重なることで第2供給口211が開放されて第1供給口111と連通する。
【0052】
図7に示すように、回動板222は、現像ケース201の左右両側(一方のみ図示)に設けられており、円弧壁210の中心線(基準線BL)上にある回動軸220Aを中心として現像ケース201に対し回動可能に支持されている。この回動板222は、その上側に、トナーボックス100が現像装置200に装着されたとき(図8参照)に、第1シャッタ120に設けられた複数の凸部125と係合する第4係合部の一例としての複数の凹部225を有している。
【0053】
図6に示すように、オーガ240は、第1供給口111(と第2供給口211)から供給されたトナーを、左右両側の第1戻し口112(第2戻し口212)側に向けて搬送するように構成されている。このオーガ240は、現像ケース201の左右の側壁に回転可能に支持された回転軸241と、回転軸241に螺旋状に巻き付くように設けられた螺旋羽242,243とから主に構成されている。
【0054】
螺旋羽242,243は、回転軸241の中央部分(第2供給口211付近)を境に右側と左側にそれぞれ設けられ、その螺旋方向が異なるようになっている。これにより、螺旋羽242によってトナーが右側に搬送され、螺旋羽243によってトナーが左側に搬送される。
【0055】
<トナーボックスの装着からシャッタを開くまでの動作>
次に、以上のように構成された現像ユニット61において、トナーボックス100の装着からシャッタ(第1シャッタ120および第2シャッタ220)を開くまでの動作について説明する。
【0056】
トナーボックス100を現像装置200に装着する場合、まず、図2に示すように、フロントカバー11を開き、ハンドル62Hを引いて保持ケース62を本体筐体10から引き出して現像装置200を外部に露出させる。
【0057】
その後、図7に示すように、トナーボックス100を現像装置200に向けて装着していく。このとき、トナーボックス100の第1シャッタ120に設けられた複数の凸部125と、現像装置200の第2シャッタ220に設けられた複数の凹部225とを合わせるようにしてトナーボックス100を現像装置200に装着する。
【0058】
図8に示すように、トナーボックス100が現像装置200に装着されると、複数の凸部125と複数の凹部225とが互いに係合する。また、トナーボックス100が現像装置200に装着されると、図9に示すように、第1シャッタ120の金属板121と第2シャッタ220の金属板221とが互いに重なり合い、金属板121,221に形成された各開口部123,223も互いに重なり合う。
【0059】
なお、このとき、隣接壁110に形成された第1供給口111と第1戻し口112は第1シャッタ120(金属板121)によって閉じられており、円弧壁210に形成された第2供給口211と第2戻し口212は第2シャッタ220(金属板221)によって閉じられている。
【0060】
第1シャッタ120と第2シャッタ220が閉じられた状態において、操作部材130のロック片133は、トナーボックス100の上方に位置し、トナーボックス100との間で現像装置200の係合片202を挟んではいない。そのため、係合片202は撓み変形可能なので、この段階においては、トナーボックス100は、上に引くことで現像装置200から取り外すことが可能となっている。
【0061】
第1シャッタ120と第2シャッタ220を開く場合、図10に示すように、操作部材130の操作部132を図10の時計回り方向に回動させる。これにより、基部131に設けられた複数の凸部134も回動軸130Aの回りに時計回り方向に回動する。
【0062】
このとき、凸部134が、係合する第1シャッタ120(スライド片122)の凹部124を図10の略左側に向けて押すので、第1シャッタ120が反時計回り方向に回動する。また、このとき、第1シャッタ120の凸部125が、係合する第2シャッタ220(回動板222)の凹部225を図10の略左側に向けて押すので、第2シャッタ220が反時計回り方向に回動する。
【0063】
これにより、図3に示すように、金属板121が回動して第1シャッタ120が開くとともに、第1シャッタ120が開くことに連動して金属板221が回動し、第2シャッタ220が開く。その結果、第1戻し口112と第2戻し口212が開放されるとともに、第1供給口111と第2供給口211が開口部123,223と重なり合って開放されることで、トナーボックス100内と現像装置200内とが連通される。
【0064】
なお、第1シャッタ120と第2シャッタ220が開いた状態では、前記したように、操作部材130のロック片133が、トナーボックス100の前方に移動して、トナーボックス100との間で係合片202を挟むので、係合片202は前後に撓むことができなくなる。したがって、この段階においては、トナーボックス100を現像装置200から取り外すことができなくなる。
【0065】
トナーボックス100を現像装置200から取り外す場合は、保持ケース62を本体筐体10から引き出した後、操作部材130の操作部132を図3の反時計回り方向に回動させる。これにより、第1シャッタ120が第1供給口111と第1戻し口112を閉じるとともに、第1シャッタ120が閉じることに連動して第2シャッタ220が第2供給口211と第2戻し口212を閉じる(図9参照)。その後、トナーボックス100を上に引いて現像装置200から取り外す。
【0066】
以上説明したように、トナーボックス100には、隣接壁110の周方向に沿って移動することで、第1供給口111および第1戻し口112を開閉する第1シャッタ120が設けられているので、第1供給口111および第1戻し口112からのトナー漏れを抑制することができる。また、第1シャッタ120を開閉するという一度の動作で、第1供給口111と第1戻し口112の両方を同時に開閉することができる。
【0067】
現像装置200には、円弧壁210の周方向に沿って移動することで、第2供給口211および第2戻し口212を開閉する第2シャッタ220が設けられているので、第2供給口211および第2戻し口212からのトナー漏れを抑制することができる。また、第2シャッタ220を開閉するという一度の動作で、第2供給口211と第2戻し口212の両方を同時に開閉することができる。
【0068】
また、第1シャッタ120および第2シャッタ220は円弧状に形成されているので、金属板121,221を薄くしても剛性を確保することができる。また、円弧状のシャッタを回動させる構成は、平板状のシャッタをスライドさせる構成と比較して、金属板121,221がねじれにくいので、良好かつ安定した開閉動作が可能となる。
【0069】
第1シャッタ120は、操作部材130の複数の凸部134と係合する複数の凹部124を有し、操作部材130の回動に連動して第1供給口111および第1戻し口112を開閉するので、操作部材130の回動操作によって簡単に開閉することができる。
【0070】
第2シャッタ220は、トナーボックス100が現像装置200に装着されたときに、複数の凸部125と係合する複数の凹部225を有し、第1シャッタ120の開閉に連動して第2供給口211および第2戻し口212を開閉するので、第1シャッタ120および第2シャッタ220を一度の操作で簡単に開閉することができる。
【0071】
<現像ユニット内におけるトナー循環>
次に、現像ユニット61内におけるトナー循環について説明する。
現像ユニット61内におけるトナーの循環の概略を説明すると、図6に示すように、トナーボックス100内のトナー(図示せず)は、第1供給口111および第2供給口211を通って現像装置200内に供給され、一部が現像ローラ61Cに担持されて画像形成に使用される。
【0072】
現像装置200内に供給されたトナーは、オーガ240によって左右両側に搬送され、第2戻し口212および第1戻し口112を通ってトナーボックス100内に戻される。トナーボックス100内に戻されたトナーは、アジテータ140によって撹拌されながらトナーボックス100の中央に集められ、再び第1供給口111および第2供給口211を通って現像装置200内に供給される。
【0073】
本実施形態においては、図3に示すように、第1供給口111と第2供給口211の連通方向D1が鉛直方向DVに等しいので、トナーボックス100内のトナーは重力を利用して現像装置200内に落下することができるため、トナーを良好に供給することができる。
【0074】
ここで、図11(a)に示すように、第1供給口111は、隣接壁110のうち近接点NPよりアジテータ140の回転方向上流側に形成されているので、撹拌翼143は第1供給口111に向かうように回転する。これにより、第1供給口111と撹拌翼143の間のトナーTは、撹拌翼143によって第1供給口111から現像装置200内に押し出されるので、トナーボックス100内から現像装置200内にトナーTを効率的に供給することが可能となる。
【0075】
また、図11(b)に示すように、第1戻し口112は、隣接壁110のうち近接点NPよりアジテータ140の回転方向下流側に形成されているので、撹拌翼143は第1戻し口112から遠ざかるように回転する。これにより、トナーボックス100内の第1戻し口112付近に溜まっていたトナーTは、撹拌翼143によって運ばれていくので、第1戻し口112付近にはトナーTを受け入れ可能な空間が形成される。
【0076】
図6に示すように、現像装置200内に供給されたトナー(図示省略)は、回転するオーガ240によって現像装置200内を左右両側に向けて搬送され、オーガ240の左右両端付近に溜まっていく。その結果、オーガ240の左右両端付近でトナーが密集してその圧力が高まるので、図11(c)に示すように、現像装置200内のトナーTは、第2戻し口212および第1戻し口112からトナーボックス100内に押し出されることとなる。
【0077】
本実施形態では、第1戻し口112と第2戻し口212が水平方向に近い角度で連通しているので、現像装置200内のトナーTはトナーボックス100内に向けて略水平に移動可能となっているため、トナーTを良好に戻すことができる。なお、前記したように、トナーボックス100内の第1戻し口112付近にはトナーTを受け入れ可能な空間が形成されるので、現像装置200内のトナーTはトナーボックス100内に戻りやすくなっている。これにより、現像装置200内からトナーボックス100内にトナーTを効率的に戻すことが可能となる。
【0078】
なお、現像装置200内からトナーボックス100内にトナーをより効率的に戻すために、オーガ240(回転軸241)の第1戻し口112(第2戻し口212)と対向する部位に、トナーをトナーボックス100内に向けて送り出す羽を設けてもよい。
【0079】
以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
トナーボックス100が現像装置200の上方に隣接して配置されているので、重力を利用して、トナーボックス100内のトナーを第1供給口111から現像装置200内へ落とすようにして、良好に供給することができる。
【0080】
また、第1戻し口112の連通方向D2と鉛直方向DVとがなす角度θVが、第1供給口111の連通方向D1と鉛直方向DVとがなす角度(0度)より大きいので、第1戻し口112の連通方向D2を水平方向DHに近づけることが可能となる。これにより、現像装置200内に溜まったトナーは、自重や密集による圧力の高まりによってトナーボックス100内に向けて略水平に移動することができるので、重力に逆らって下から上に移動させる場合と比較して、現像装置200内のトナーをトナーボックス100内へ戻しやすくすることができる。
【0081】
以上により、トナーボックス100と現像装置200との間でトナーを良好に循環させることができる。言い換えると、現像ユニット61によれば、現像装置200の上方にトナーボックス100が配置される構成において、第1戻し口112の連通方向D2と鉛直方向DVとがなす角度θVを第1供給口111の連通方向D1と鉛直方向DVとがなす角度より大きくするという簡単な構成でトナーを良好に循環させることができる。
【0082】
第1供給口111と第2供給口211が鉛直方向DVに連通し、第1戻し口112と第2戻し口212がθH<θVとなるように連通しているので、トナーを良好に供給し、戻すことができる。これにより、第1供給口111(および第2供給口211)と第1戻し口112(および第2戻し口212)の開口面積を小さくすることができるので、現像ユニット61の剛性を向上させることができる。
【0083】
第1供給口111および第1戻し口112が左右方向において異なる位置に形成されており、現像装置200内には第1供給口111から供給されたトナーを第1戻し口112側に向けて搬送するオーガ240が設けられているので、第1供給口111および第1戻し口112が左右方向において同じ位置に形成される構成と比較して、現像装置200内、および、トナーボックス100と現像装置200との間のトナーの循環性・撹拌性を向上させることができる。
【0084】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【0085】
前記実施形態では、第1供給口111の連通方向D1が鉛直方向DVに等しい構成(第1供給口111の連通方向D1と鉛直方向DVとがなす角度が0度となる構成)を例示したが、これに限定されるものではない。すなわち、第1供給口が連通する方向は、鉛直方向と0度を超える角度をなしていてもよい。
【0086】
前記実施形態では、第1戻し口112が水平方向DHと角度θHをなす方向(連通方向D2)に連通する構成を例示したが、これに限定されず、例えば、第1戻し口が連通する方向は水平方向と等しくてもよい。
【0087】
前記実施形態では、第1供給口111および第1戻し口112が、左右方向(撹拌部材の回転軸方向)において異なる位置に形成された構成を例示したが、これに限定されず、撹拌部材の回転軸方向において同じ位置に形成されていてもよい。
【0088】
前記実施形態では、第1〜第4係合部として、複数の凸部134,125または複数の凹部124,225を例示したが、これに限定されず、例えば、凸部と凹部を組み合わせた係合部であってもよい。なお、係合部として凸部と凹部を組み合わせる構成を採用する場合、着脱可能な現像剤収容部に収容される現像剤の色に対応して、凸部と凹部の組み合わせを変えることで、現像剤収容部の誤装着を防ぐことが可能となる。
【0089】
前記実施形態では、断面視円弧状に湾曲した隣接壁110を例示したが、現像剤収容部内に向けて凹むように設けられていれば、隣接壁の形状は特に限定されるものではない。また、前記実施形態では、隣接壁110に矩形状の1つの第1供給口111と矩形状の2つの第1戻し口112とが形成された構成を例示したが、第1供給口および第1戻し口の数や形状、開口面積、開口幅などは特に限定されるものではない。
【0090】
前記実施形態では、トナーボックス100(現像剤収容部)が現像装置200(現像部)に対して着脱可能に構成された現像ユニット61を例示したが、これに限定されず、現像剤収容部と現像部が一体に構成された現像ユニットであってもよい。
【0091】
前記実施形態では、搬送部材としてオーガ240を例示したが、これに限定されず、例えば、コイルバネなどであってもよい。
【0092】
前記実施形態では、記録シートとして、普通紙やはがきなどの用紙Pを例示したが、これに限定されず、例えば、OHPシートなどであってもよい。
【0093】
前記実施形態では、本発明の現像ユニットを備えた画像形成装置として、カラー複合機1を例示したが、これに限定されず、例えば、複写機やプリンタなどであってもよい。また、前記実施形態では、4つ(複数)の現像ユニット61を備える画像形成装置を例示したが、これに限定されず、本発明の現像ユニットを1つだけ備える画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【0094】
1 カラー複合機
61 現像ユニット
61C 現像ローラ
100 トナーボックス
110 隣接壁
111 第1供給口
112 第1戻し口
120 第1シャッタ
124 凹部
125 凸部
130 操作部材
134 凸部
140 アジテータ
141 回転軸
200 現像装置
210 円弧壁
211 第2供給口
212 第2戻し口
220 第2シャッタ
225 凹部
240 オーガ
BL 基準線
D1 連通方向
D2 連通方向
DH 水平方向
DV 鉛直方向
NP 近接点
P 用紙
T トナー

【特許請求の範囲】
【請求項1】
記録シートに画像を形成する画像形成装置の現像ユニットであって、
現像剤を担持する現像剤担持体が設けられる現像部と、
現像剤を収容し、前記現像部の上方に隣接する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部を形成する壁のうち前記現像部に隣接し、前記現像剤収容部内に向けて凹むように設けられた隣接壁と、
前記現像剤収容部内に設けられ、前記隣接壁に摺接するように回転して現像剤を撹拌する撹拌部材とを備え、
前記隣接壁には、前記現像剤収容部内から前記現像部内へ現像剤を供給するための第1供給口と、前記現像部内から前記現像剤収容部内へ現像剤を戻すための第1戻し口とが形成され、
前記第1戻し口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度は、前記第1供給口が連通する方向と鉛直方向とがなす角度より大きいことを特徴とする現像ユニット。
【請求項2】
前記第1供給口は、連通する方向が鉛直方向であり、
前記第1戻し口は、連通する方向と水平方向とがなす角度が、連通する方向と鉛直方向とがなす角度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の現像ユニット。
【請求項3】
前記第1供給口および前記第1戻し口は、前記撹拌部材の回転軸方向において異なる位置に形成されており、
前記現像部内には、前記第1供給口から供給された現像剤を前記第1戻し口側に向けて搬送する搬送部材が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像ユニット。
【請求項4】
前記第1供給口は、前記隣接壁のうち前記撹拌部材の回転軸に最も近い近接点より前記撹拌部材の回転方向上流側に形成され、
前記第1戻し口は、前記隣接壁のうち前記近接点より前記撹拌部材の回転方向下流側に形成されたことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像ユニット。
【請求項5】
前記現像剤収容部は、前記現像部に対して着脱可能に構成され、
前記隣接壁は、前記撹拌部材の回転軸方向と平行に延びる基準線を中心として断面視円弧状に湾曲しており、
前記現像剤収容部には、前記隣接壁の周方向に沿って移動することで、前記第1供給口および前記第1戻し口を開閉する第1シャッタが設けられたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の現像ユニット。
【請求項6】
前記現像部は、前記隣接壁に沿うように断面視円弧状に湾曲する円弧壁を有し、
前記円弧壁には、前記第1供給口と連通可能な第2供給口と、前記第1戻し口と連通可能な第2戻し口とが形成され、
前記現像部には、前記円弧壁の周方向に沿って移動することで、前記第2供給口および前記第2戻し口を開閉する第2シャッタが設けられたことを特徴とする請求項5に記載の現像ユニット。
【請求項7】
前記現像剤収容部は、回動可能な操作部材を有し、
前記第1シャッタは、前記操作部材に設けられた第1係合部と係合する第2係合部を有し、前記操作部材の回動に連動して前記第1供給口および前記第1戻し口を開閉することを特徴とする請求項5に記載の現像ユニット。
【請求項8】
前記第1シャッタは、第3係合部を有し、
前記第2シャッタは、前記現像剤収容部が前記現像部に装着されたときに、前記第3係合部と係合する第4係合部を有し、前記第1シャッタの開閉に連動して前記第2供給口および前記第2戻し口を開閉することを特徴とする請求項6に記載の現像ユニット。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate


【公開番号】特開2011−95472(P2011−95472A)
【公開日】平成23年5月12日(2011.5.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−248828(P2009−248828)
【出願日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】