現像剤補給装置及び画像形成装置
【課題】シャッタ部材の塑性変形を抑制し、シール性を長期間に亘って維持することが可能な現像剤補給装置を提供する。
【解決手段】本発明の現像剤補給装置は、ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、排出口を閉塞する閉塞位置と排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備える。シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部６１を有する。弾性部６１は、弾性変形可能な屈曲部６６を少なくとも１つ有している。
【解決手段】本発明の現像剤補給装置は、ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、排出口を閉塞する閉塞位置と排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備える。シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部６１を有する。弾性部６１は、弾性変形可能な屈曲部６６を少なくとも１つ有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられる現像剤補給装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像を可視画像化するために、静電潜像に対して現像装置からトナーが供給される。このトナーは使用に伴って現像装置内から消費されていくため、画像形成装置には、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置が設けられている。
【０００３】
従来、画像形成装置に用いられるトナー補給装置として、画像形成装置本体に着脱可能に構成されているものがある。この種のトナー補給装置は画像形成装置に装着されると、トナー補給装置に設けられた排出口が現像装置側の補給口と接続されることで、トナー補給装置から現像装置へトナーを補給可能な状態となる。一方、トナー補給装置を画像形成装置から取り外す際は、排出口が補給口から分離されるが、このとき、排出口からトナーが外部に飛散しないように、トナー補給装置にはシャッタ部材が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１や２には、シャッタ部材が移動可能に設けられたトナー補給装置が開示されている。このシャッタ部材２００は、図１５に示すように、トナー補給装置のケース３００に設けた穴６００から内部へ挿入されている。図１５の二点鎖線で示すように、シャッタ部材２００がケース３００内のトナー搬送路４００を閉塞することで、下部の排出口５００からのトナーの排出が阻止される。一方、シャッタ部材２００が図の実線で示す位置に移動した場合は、トナー搬送路４００が開放され、排出口５００からのトナーの排出が可能となる。
【０００５】
また、図１６は、上記シャッタ部材をケース内に挿入した状態の断面平面図である。
図１６に示すように、シャッタ部材２００をケース３００内に挿入した状態では、シャッタ部材２００が有する一対のアーム部２２０が、ケース３００の内面に接触して、図の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態へ弾性変形するようになっている。このように、アーム部２２０が弾性変形することで、シャッタ部材２００の挿入しやすさを確保することができると共に、シャッタ部材２００とケース３００の内面との間で隙間が発生するのを抑制することができる。なお、実際は、両アーム部２２０の間にはシール部材を配設しているが、図１６ではそのシール部材を図示省略している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、シャッタ部材が弾性変形した状態で保持され続けると、弾性変形している部分において長期間に亘って負荷がかかるため、この負荷によって発生する応力集中によって塑性変形が生じることがある。その結果、シャッタ部材とケースの内面との間におけるシール性を確保することができなくなってしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、シャッタ部材の塑性変形を抑制し、シール性を長期間に亘って維持することが可能な現像剤補給装置、及びその現像剤補給装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有するケースと、前記現像剤収容部内の現像剤を補給先へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、前記ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、前記排出口を閉塞する閉塞位置と前記排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備え、前記シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部を有し、シャッタ部材が前記ケースの穴から挿入された状態で、弾性部が弾性変形したまま保持されるように構成された現像剤補給装置において、前記弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することで、弾性部を長く形成することができる。これにより、弾性部に対し応力集中が生じにくくなるので、弾性部における塑性変形の発生を抑制することができるようになる。その結果、シャッタ部材のシール性を長期間に亘って維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係るトナー補給装置の断面側面図である。
【図３】トナー補給装置を現像装置に取り付けた状態を示す断面側面図である。
【図４】トナー補給装置を現像装置から取り外した状態を示す断面側面図である。
【図５】シャッタ部材の本体部の斜視図である。
【図６】本体部を穴に挿入していない状態を示す図である。
【図７】本体部を穴に挿入した状態を示す図である。
【図８】シャッタ部材の斜視図である。
【図９】シャッタ部材を下面側から見た斜視図である。
【図１０】シャッタ部材を開放位置に配設した状態における断面平面図である。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】シャッタ部材を閉塞位置に配設した状態における断面平面図である。
【図１３】切り欠きの無いフィルム部材を用いた場合の断面図である。
【図１４】本発明と従来構成の各シャッタ部材の閉塞状態（負荷状態）における塑性変形量を示す図である。
【図１５】従来のトナー補給装置の断面側面図である。
【図１６】従来のシャッタ部材をケース内に挿入した状態の断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置であるカラーレーザー複写機の概略構成図である。
図１に示す複写機は、プリンタ部１、その下方に配設された給紙部２、プリンタ部１の上に配設されたスキャナ部３、複写機本体の図の左側に配設された排紙部３０、その反対側に配設された手差し給紙部９などを備える。また、スキャナ部３の上には、原稿自動搬送装置４が配設されている。
【００１３】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
具体的に、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体１１と、感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体１１上の潜像に現像剤を供給する現像装置１３と、感光体１１の表面をクリーニングするためのクリーニング装置１４と、図示しない除電装置などを有している。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１０Ｙが備える感光体１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいては符号を省略している。
【００１５】
また、プリンタ部１は、光書込ユニット５、中間転写ユニット６、二次転写装置７、ベルト定着方式の定着装置８などを備える。
【００１６】
光書込ユニット５は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて画像データに基づいて各感光体１１の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１７】
中間転写ユニット６は、中間転写ベルト１６、ベルトクリーニング装置２０、張架ローラ１７、駆動ローラ１８、二次転写バックアップローラ１９、４つの一次転写バイアスローラ２１等を有する。中間転写ベルト１６は、張架ローラ１７を含む複数のローラによってテンションがかけられた状態で張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動ローラ１８が回転駆動されるのに伴い、中間転写ベルト１６は図中時計回りに回転するようになっている。
【００１８】
４つの一次転写バイアスローラ２１は、それぞれ、感光体１１に対向した位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧している。各一次転写バイアスローラ２１によって中間転写ベルト１６が押圧された箇所では、中間転写ベルト１６と各感光体１１とが接触することにより一次転写ニップが形成されている。また、各一次転写バイアスローラ２１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写バイアスローラ２１に印加されるようになっている。
【００１９】
二次転写装置７は、２本の張架ローラ２２によって張架された紙搬送ベルト２３を有する。紙搬送ベルト２３は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２２の回転駆動に伴って、図中反時計回りに回転するようになっている。２本の張架ローラ２２のうち、図の右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット６の二次転写バックアップローラ１９との間に、中間転写ベルト１６及び紙搬送ベルト２３を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６と紙搬送ベルト２３とが接触して二次転写ニップが形成されている。また、この一方の張架ローラ２２には、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一方の張架ローラ２２に印加されるようになっている。
【００２０】
給紙部２には、シート状の記録媒体としての用紙を複数枚重ねて収容可能な給紙カセット２４が、複数配設されている。各給紙カセット２４には、紙束の一番上の用紙を給紙路２６に送り出す給紙ローラ２５が設けられている。また、給紙ローラ２５よりも用紙搬送方向下流側には、送り出された用紙を１枚ずつ分離する分離ローラ２８が配設されている。
【００２１】
給紙路２６には、複数の搬送ローラ対２７が配設されている。また、給紙路２６の用紙搬送方向下流端付近には、上記二次転写ニップへと用紙を搬送する搬送手段としてのレジストローラ対１５が配設されている。
【００２２】
手差し給紙部９には、手差しで給紙する用紙を載置する手差しトレイ２９、手差しトレイ２９から手差し給紙路３１に用紙を送り出す給紙ローラ３２、送り出された用紙を１枚ずつ分離する分離ローラ３３が設けられている。
【００２３】
定着装置８は、２本のローラによって張架された定着ベルト３４と、この定着ベルト３４を張架する一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ３５とを備えている。定着ベルト３４と加圧ローラ３５は互いに当接して定着ニップを形成している。また、定着ベルト３４を張架する２本のローラのうち、加圧ローラ３５から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト３４が加熱されるようになっている。
【００２４】
排紙部３０には、用紙を機外に排出する排紙ローラ対３６と、機外に排出された用紙をストックする排紙トレイ３７とが配設されている。
【００２５】
スキャナ部３は、内部にミラーが設けられた第１走行体３８及び第２走行体３９、コンタクトガラス４０、結像レンズ４１、読取センサ４２などを備える。スキャナ部３の上方に設けられた原稿自動搬送装置４には、原稿をセットする原稿台４３が設けられている。
【００２６】
図１に示す複写機は以下のように動作する。
原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４の原稿台４３上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス４０上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４が開かれ、スキャナ部３のコンタクトガラス４０が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２７】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押されると、スキャナ部３による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４がシート原稿をコンタクトガラス４０まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３８と第２走行体３９とが共に走行を開始し、第１走行体３８に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３９内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ４１を通過した後、読取センサ４２に入射される。読取センサ４２は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２８】
上記のような原稿読取動作と並行して、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット６、二次転写装置７、定着装置８などがそれぞれ駆動を開始する。
【００２９】
具体的に、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでは、各感光体１１が図１の反時計回りに回転駆動され、帯電装置１２によって各感光体１１の表面が所定の極性に一様に帯電される。そして、上記読取センサ４２によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット５から各感光体１１の帯電面にレーザー光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰し、これにより、各感光体１１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体１１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。そして、各感光体１１上の静電潜像に各現像装置４から現像剤としてのトナーが供給されることにより、静電潜像がトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００３０】
中間転写ユニット６では、中間転写ベルト１６を張架する駆動ローラ１８が回転駆動されることにより、中間転写ベルト１６を図の矢印の方向に回転せしめられる。また、各一次転写ローラ２１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ２１と各感光体１１との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体１１上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて一次転写される。かくして、中間転写ベルト１６はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１６に転写しきれなかった各感光体１１上の残留トナーは、クリーニング装置１４によって除去される。さらに、残留トナーが除去された各感光体１１の表面は、図示しない除電装置によって除電され、初期状態に戻る。
【００３１】
また、上記原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙部２内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ２５の１つが選択回転せしめられ、給紙カセット２４の１つから用紙が送り出される。送り出された用紙は、分離ローラ２８で１枚ずつ分離されて給紙路２６に進入した後、搬送ローラ対２７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット２４からの給紙に代えて、手差しトレイ２９からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙部９に設けられた給紙ローラ３２が選択回転せしめられて手差しトレイ２９上の用紙を送り出した後、分離ローラ３３が用紙を１枚ずつ分離して手差し給紙路３１に搬送する。
【００３２】
給紙カセット２４又は手差しトレイ２９から搬送された用紙は、レジストローラ対１５によって中間転写ベルト１６上の４色トナー画像に同期するように二次転写ニップに送り込まれる。このとき、紙搬送ベルト２３を張架する２つのローラ２２のうち、二次転写バックアップローラ１９に対向する一方のローラ２２には、トナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙上に一括して二次転写される。なお、このように一方の張架ローラ２２に転写電圧を印加する二次転写方式に代えて、用紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。また、二次転写後の中間転写ベルト１６上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２０によって除去される。
【００３３】
上記のようにトナー画像が二次転写された用紙は、紙搬送ベルト２３の回転に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２３上から定着装置８に送られる。そして、用紙は、定着ベルト３４と加圧ローラ３５との間の定着ニップに送り込まれ、そこで用紙が加熱及び加圧されることにより、トナー画像が用紙に定着される。その後、用紙は、回転する定着ベルト３４と加圧ローラ３５によって送り出された後、排紙ローラ対３６によって機外に排出され、排紙トレイ３７上にストックされる。
【００３４】
以上の説明は、フルカラー画像を形成するときの画像形成動作についてであるが、４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３５】
また、本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１１を接触させる。これに対し、ブラックのトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１６を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をブラック用以外の感光体１１から離間させる。そして、４つの感光体１１のうち、ブラック用の感光体１１だけを回転させて、ブラックトナー画像だけを作像する。これにより、モノクロ画像形成時は、ブラック用以外の感光体１１や、それらの周辺に配設されている現像装置等の駆動を停止させることができるので、感光体や現像剤の不要な消耗を防止できる。
【００３６】
次に、本実施形態の複写機に設けられた各現像装置にトナー補給を行うトナー補給装置（現像剤補給装置）について説明する。
図２は、本実施形態に係るトナー補給装置の断面側面図である。
図２に示すように、トナー補給装置５０は、現像剤としてのトナーを収容するトナー収容部（現像剤収容部）５１を内部に有するケース５２と、トナー収容部５１内のトナーを撹拌する撹拌部材としての３つのアジテータ５３，５４，５５と、ケース５２に設けられた排出口５６を開閉するためのシャッタ部材５７を備えている。
【００３７】
ケース５２の下部側壁には貫通した穴５９が設けられており、この穴５９からシャッタ部材５７がケース５２に挿入可能となっている。すなわち、シャッタ部材５７は、ケース５２内に挿入されて排出口５６を閉塞する閉塞位置（図２の二点鎖線で示す位置）と、その閉塞位置から待避して排出口５６を開放する開放位置（図２の実線で示す位置）との間で移動可能に構成されている。また、シャッタ部材５７は、図示しない付勢手段によって閉塞位置に移動するように付勢されている。このため、シャッタ部材５７に対し付勢手段の付勢力に抗する力が作用しない状態では、シャッタ部材５７は閉塞位置に配設され、排出口５６が閉塞された状態で保持されるようになっている。
【００３８】
また、トナー補給装置５０は、複写機本体（画像形成装置本体）に対し着脱可能に構成されており、トナー補給装置５０を複写機本体に対して着脱することで、トナー補給装置５０はトナーの供給先である上記現像装置４に対し取り付け又は取り外しできるようになっている。
【００３９】
図３は、トナー補給装置を現像装置に取り付けた状態を示す断面側面図、図４は、トナー補給装置を現像装置から取り外した状態を示す断面側面図である。
図３に示すように、トナー補給装置５０を現像装置４の上部に取り付けると、トナー補給装置５０の下部に設けられた排出口５６が、現像装置４の現像ケース４４の上部に設けられている補給口４５に連結される。また、このとき、シャッタ部材５７に設けられた当接部６０が現像ケース４４に当接することで、シャッタ部材５７に対し付勢手段の付勢力ｆ１に抗する力ｆ２が作用し、シャッタ部材５７は開放位置へと移動させられる。その結果、排出口５６が開放され、排出口５６からトナー収容部５１内のトナーを現像装置４内へ補給することが可能となる。
【００４０】
このように、本実施形態では、シャッタ部材５７に設けられた当接部６０を現像ケース４４に当接させることで、シャッタ部材５７を開放位置に移動させるようにしているが、当接部６０を、複写機本体のフレームなどの複写機本体側に配設されているその他の部材に当接するように構成してもよい。
【００４１】
また、補給口４５の縁には連結部シール４６が設けられているため、補給口４５と排出口５６を連結した場合は、両者間に連結部シール４６が介在する。これにより、トナー補給装置５０を現像装置４に装着した状態では、補給口４５と排出口５６との間が連結部シール４６によって密閉され、連結部からのトナー漏れ又は飛散が防止される。
【００４２】
一方、図４に示すように、トナー補給装置５０を現像装置４から取り外すと、シャッタ部材５７の当接部６０と現像ケース４４との当接が解除されるため、シャッタ部材５７は付勢手段の付勢力ｆ１によって閉塞位置に移動される。その結果、排出口５６がシャッタ部材５７によって閉塞され、排出口５６からのトナーの飛散が防止される。
【００４３】
以下、上記シャッタ部材５７の構成について詳しく説明する。
図５は、シャッタ部材の本体部の斜視図である。
シャッタ部材５７は、図５に示す本体部５８と、後述する２つのシール部材と、１枚のフィルム部材を有しているが、まず、図５を参照して本体部５８の構成について説明する。
【００４４】
図５に示すように、本体部５８は、弾性変形可能な弾性部６１と、その弾性部６１を保持するベース部６２とを有する。ベース部６２には突起６３が設けられており、この突起６３に上記付勢手段としてのコイルスプリングが取り付けられる。また、ベース部６２には、一対のガイド部６４が設けられている。各ガイド部６４は、ケース５２に設けられた図示しない一対のレールに摺動可能に取り付けられるようになっており、ガイド部６４がこのレール上を摺動することで、シャッタ部材５７が開放位置と閉塞位置との間で移動するようになっている。
【００４５】
弾性部６１は、一対のアーム部６５を有する。一対のアーム部６５は、互いにシャッタ部材５７の幅方向中央部で一体的に連結されている。その連結された各アーム部６５の基端部６５ｂから先端部６５ａに向かって、各アーム部６５は、蛇行しつつ幅方向外側に延び、さらに先端部６５ａ側で幅方向内側に折れ曲げられて形成されている。各アーム部６５の蛇行している部分には、Ｕ字状に屈曲した弾性変形可能な屈曲部６６が２つずつ設けられている。
【００４６】
各アーム部６５は上記の如く形成されているため、各アーム部６５が幅方向の外側から内側に向かって外力を受けると、それぞれの先端部６５ａ側で図５の矢印Ｅで示す如く幅方向に弾性変形する。また、本実施形態では、各アーム部６５を板バネとすることで、幅方向の弾性変形は生じやすいが、高さ方向には変形しにくい剛性を得ている。
【００４７】
また、各アーム部６５の先端部６５ａ側で幅方向外側を臨む側面には、凸部６７が設けられている。図６に示すように、一対の凸部６７間の幅Ｗ１は、ケース５２に設けられた穴５９の幅Ｗ２よりも大きく設定されているが、上述のように、一対のアーム部６５が幅方向に撓むことにより、図７に示すように、本体部５８を穴５９内に挿入することが可能である。
【００４８】
図８は、シャッタ部材の斜視図、図９は、シャッタ部材を下面側から見た斜視図である。
本体部５８には、２つのシール部材が設けられており、１つは、図８に示す本体部５８の一対のアーム部６５の上面に設けられた第１のシール部材６８であり、もう１つは、図９に示す一対のアーム部６５の間に介在する第２のシール部材６９である。これらのシール部材６８，６９は、スポンジなどの弾性部材によって構成されている。
【００４９】
さらに、図８に示す第１のシール部材６８の上面から、図９に示す一対のアーム部６５及び第２のシール部材６９のそれぞれの下面に渡って、フィルム部材７０がそれらの一部を覆うように設けられている。このフィルム部材７０は、摺動性の良い材料で構成されている。また、フィルム部材７０の幅方向中央部には、切り欠き７１が形成されている。
【００５０】
また、図８に示すように、第１のシール部材６８の先端部側には、幅方向の両外側に突出した一対の突起部７２が設けられている。この第１のシール部材６８の突起部７２間の幅Ｗ３は、ケース５２に設けられた穴５９の幅Ｗ２（図６参照）よりも大きく設定されている。
【００５１】
図１０は、図３に示すようにシャッタ部材を開放位置に配設した状態における断面平面図である。
図１０に示すように、排出口５６が開放されている状態では、装置が稼働することにより排出口５６から現像装置へトナーが補給される。このとき、補給されるトナーがケース５２に設けられた穴５９から外部に漏れないように、穴５９においては高い密閉性が要求される。そのため、この状態では、開放位置に配設されたシャッタ部材５７によって穴５９を密閉するようにしている。
【００５２】
図１１は、図１０のＸ−Ｘ断面図である。
図１１に示すように、シャッタ部材５７を開放位置に配設した状態では、一対のアーム部６５と２つのシール部材６８，６９によって穴５９が密閉されている。詳しくは、一対のアーム部６５は、穴５９に挿入されると、幅方向内側に撓むように弾性変形するため（図７参照）、その弾性変形に伴う反発力によって、それぞれ左右の側面に密着した状態となる。これにより、アーム部６５と穴５９との間の密閉性が確保されている。
【００５３】
また、アーム部６５が幅方向内側に撓むことで、アーム部６５間に設けられている第２のシール部材６９は幅方向に圧縮される。これにより、第２のシール部材６９は両アーム部６５と密着した状態で保持され、第２のシール部材６９によって、両アーム部６５間の空間が密閉される。
【００５４】
また、第１のシール部材６８は、上記のように、幅Ｗ３が穴５９の幅Ｗ２寄りも大きく設定されているため（図６参照）、図１１に示すように、シャッタ部材５７を穴５９に挿入すると、第１のシール部材６８は幅方向に圧縮される。これにより、図１１に示す状態では、第１のシール部材は、穴５９の左右の側面に密着した状態で保持されており、第１のシール部材６８と穴５９との間の密閉性が確保されている。
【００５５】
さらに、図１１に示す状態では、第１のシール部材６８と第２のシール部材６９が、共に上下方向に圧縮された状態で保持されている。これにより、各シール部材６８，６９及びアーム部６５は上下方向に密着し、これらと穴５９の上下面も密着した状態となるので、穴５９における上下方向の密閉性も確保されている。
【００５６】
また、図１２は、図４に示すようにシャッタ部材を閉塞位置に配設した状態における断面平面図である。
図１２に示すように、シャッタ部材５７を閉塞位置に配設した状態では、シャッタ部材５７によって排出口５６が閉じられているため、排出口５６からのトナー漏れやトナーの飛散を防止できる。なお、図１２では、シャッタ部材５７とケース５２の内面との隙間が大きく見えるが、実使用上においては、トナーが漏れない程度の隙間の大きさに抑えている。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るシャッタ部材５７は、幅方向（水平方向）に弾性変形可能な一対のアーム部６５を有しているので、穴５９へのシャッタ部材５７の挿入を容易にすると共に、挿入後のシール性の確保が可能である。しかも、各アーム部６５は、ケース５２の内面と接触する部分に凸部６７を有しているので、その内面との接触面積を減らすことができ、シャッタ部材５７の移動時における摩擦力の影響を抑えることができる。これにより、シャッタ部材５７の開放位置又は閉塞位置への移動性が向上する。
【００５８】
また、本実施形態では、フィルム部材７０によって、シャッタ部材５７の表面の保護と、穴５９内でのシャッタ部材５７の摺動性の向上を図っている。また、フィルム部材７０の幅方向中央に切り欠き７１を形成していることで、フィルム部材７０の幅方向（水平方向）の撓みを吸収している。この切り欠き７１が無い場合は、図１３に示すように、フィルム部材７０が波状に撓むことで、フィルム７０と穴５９の内面との間に隙間が生じ、この隙間からトナーが漏れる虞がある。すなわち、切り欠き７１は、このような撓みの発生を防止し、トナー漏れを抑制する効果を有する。
【００５９】
また、本実施形態では、両アーム部６５が、それぞれＵ字状の屈曲部６６を２つずつ有する形状に構成されていることで、図１６に示す従来例に比べて、アーム部を長く形成することができる。これにより、シャッタ部材５７を穴５９からケース５２内に挿入し、アーム部６５が弾性変形した場合に、アーム部６５の支点から力点までの距離を長く確保することができる。その結果、アーム部６５に応力集中が生じにくくなり、アーム部６５が長期間に亘って弾性変形した状態で保持されても、アーム部６５の塑性変形を抑制することができるようになる。
【００６０】
図１４に、本発明のシャッタ部材と従来構成のシャッタ部材との閉塞状態（負荷状態）における塑性変形量を示す。
図１４に示すように、従来構成では、シャッタ部材を閉塞位置で放置すると、負荷荷重の応力集中によりアーム部が大きく塑性変形しシール性が損なわれる。これに対し、本発明の場合は、シャッタ部材に負荷がかかった状態で長時間放置されても、アーム部が塑性変形を起こしにくい。このため、その後、シャッタ部材を開放位置に移動させた際にもシール性を維持することが可能となる。このように、本発明によれば、シャッタ部材の塑性変形を抑制することができるので、シャッタ部材によるシール性を長期間に亘って維持することができるようになる。
【００６１】
なお、上述の実施形態では、アーム部６５に屈曲部６６を２つずつ設けているが、屈曲部６６の個数はこれに限定されるものではない。屈曲部６６を少なくとも１つアーム部６５に設けることで、塑性変形を抑制することが可能である。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係るトナー補給装置（現像剤補給装置）を搭載する画像形成装置は、図１に示すようなカラーレーザー複写機に限らず、モノクロ複写機、又はプリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
５０ トナー補給装置（現像剤補給装置）
５１ トナー収容部（現像剤収容部）
５２ ケース
５６ 排出口
５７ シャッタ部材
５９ 穴
６０ 当接部
６１ 弾性部
６５ アーム部
６６ 屈曲部
６７ 凸部
６８ 第１のシール部材
６９ 第２のシール部材
７０ フィルム部材
７１ 切り欠き
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２００９−８６２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−８６２２０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に用いられる現像剤補給装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像を可視画像化するために、静電潜像に対して現像装置からトナーが供給される。このトナーは使用に伴って現像装置内から消費されていくため、画像形成装置には、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置が設けられている。
【０００３】
従来、画像形成装置に用いられるトナー補給装置として、画像形成装置本体に着脱可能に構成されているものがある。この種のトナー補給装置は画像形成装置に装着されると、トナー補給装置に設けられた排出口が現像装置側の補給口と接続されることで、トナー補給装置から現像装置へトナーを補給可能な状態となる。一方、トナー補給装置を画像形成装置から取り外す際は、排出口が補給口から分離されるが、このとき、排出口からトナーが外部に飛散しないように、トナー補給装置にはシャッタ部材が設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１や２には、シャッタ部材が移動可能に設けられたトナー補給装置が開示されている。このシャッタ部材２００は、図１５に示すように、トナー補給装置のケース３００に設けた穴６００から内部へ挿入されている。図１５の二点鎖線で示すように、シャッタ部材２００がケース３００内のトナー搬送路４００を閉塞することで、下部の排出口５００からのトナーの排出が阻止される。一方、シャッタ部材２００が図の実線で示す位置に移動した場合は、トナー搬送路４００が開放され、排出口５００からのトナーの排出が可能となる。
【０００５】
また、図１６は、上記シャッタ部材をケース内に挿入した状態の断面平面図である。
図１６に示すように、シャッタ部材２００をケース３００内に挿入した状態では、シャッタ部材２００が有する一対のアーム部２２０が、ケース３００の内面に接触して、図の二点鎖線で示す状態から実線で示す状態へ弾性変形するようになっている。このように、アーム部２２０が弾性変形することで、シャッタ部材２００の挿入しやすさを確保することができると共に、シャッタ部材２００とケース３００の内面との間で隙間が発生するのを抑制することができる。なお、実際は、両アーム部２２０の間にはシール部材を配設しているが、図１６ではそのシール部材を図示省略している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように、シャッタ部材が弾性変形した状態で保持され続けると、弾性変形している部分において長期間に亘って負荷がかかるため、この負荷によって発生する応力集中によって塑性変形が生じることがある。その結果、シャッタ部材とケースの内面との間におけるシール性を確保することができなくなってしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、シャッタ部材の塑性変形を抑制し、シール性を長期間に亘って維持することが可能な現像剤補給装置、及びその現像剤補給装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有するケースと、前記現像剤収容部内の現像剤を補給先へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、前記ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、前記排出口を閉塞する閉塞位置と前記排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備え、前記シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部を有し、シャッタ部材が前記ケースの穴から挿入された状態で、弾性部が弾性変形したまま保持されるように構成された現像剤補給装置において、前記弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することで、弾性部を長く形成することができる。これにより、弾性部に対し応力集中が生じにくくなるので、弾性部における塑性変形の発生を抑制することができるようになる。その結果、シャッタ部材のシール性を長期間に亘って維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係るトナー補給装置の断面側面図である。
【図３】トナー補給装置を現像装置に取り付けた状態を示す断面側面図である。
【図４】トナー補給装置を現像装置から取り外した状態を示す断面側面図である。
【図５】シャッタ部材の本体部の斜視図である。
【図６】本体部を穴に挿入していない状態を示す図である。
【図７】本体部を穴に挿入した状態を示す図である。
【図８】シャッタ部材の斜視図である。
【図９】シャッタ部材を下面側から見た斜視図である。
【図１０】シャッタ部材を開放位置に配設した状態における断面平面図である。
【図１１】図１０のＸ−Ｘ断面図である。
【図１２】シャッタ部材を閉塞位置に配設した状態における断面平面図である。
【図１３】切り欠きの無いフィルム部材を用いた場合の断面図である。
【図１４】本発明と従来構成の各シャッタ部材の閉塞状態（負荷状態）における塑性変形量を示す図である。
【図１５】従来のトナー補給装置の断面側面図である。
【図１６】従来のシャッタ部材をケース内に挿入した状態の断面平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置であるカラーレーザー複写機の概略構成図である。
図１に示す複写機は、プリンタ部１、その下方に配設された給紙部２、プリンタ部１の上に配設されたスキャナ部３、複写機本体の図の左側に配設された排紙部３０、その反対側に配設された手差し給紙部９などを備える。また、スキャナ部３の上には、原稿自動搬送装置４が配設されている。
【００１３】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
具体的に、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体１１と、感光体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体１１上の潜像に現像剤を供給する現像装置１３と、感光体１１の表面をクリーニングするためのクリーニング装置１４と、図示しない除電装置などを有している。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１０Ｙが備える感光体１１、帯電装置１２、現像装置１３、クリーニング装置１４のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいては符号を省略している。
【００１５】
また、プリンタ部１は、光書込ユニット５、中間転写ユニット６、二次転写装置７、ベルト定着方式の定着装置８などを備える。
【００１６】
光書込ユニット５は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて画像データに基づいて各感光体１１の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１７】
中間転写ユニット６は、中間転写ベルト１６、ベルトクリーニング装置２０、張架ローラ１７、駆動ローラ１８、二次転写バックアップローラ１９、４つの一次転写バイアスローラ２１等を有する。中間転写ベルト１６は、張架ローラ１７を含む複数のローラによってテンションがかけられた状態で張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動ローラ１８が回転駆動されるのに伴い、中間転写ベルト１６は図中時計回りに回転するようになっている。
【００１８】
４つの一次転写バイアスローラ２１は、それぞれ、感光体１１に対向した位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧している。各一次転写バイアスローラ２１によって中間転写ベルト１６が押圧された箇所では、中間転写ベルト１６と各感光体１１とが接触することにより一次転写ニップが形成されている。また、各一次転写バイアスローラ２１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写バイアスローラ２１に印加されるようになっている。
【００１９】
二次転写装置７は、２本の張架ローラ２２によって張架された紙搬送ベルト２３を有する。紙搬送ベルト２３は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２２の回転駆動に伴って、図中反時計回りに回転するようになっている。２本の張架ローラ２２のうち、図の右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット６の二次転写バックアップローラ１９との間に、中間転写ベルト１６及び紙搬送ベルト２３を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６と紙搬送ベルト２３とが接触して二次転写ニップが形成されている。また、この一方の張架ローラ２２には、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一方の張架ローラ２２に印加されるようになっている。
【００２０】
給紙部２には、シート状の記録媒体としての用紙を複数枚重ねて収容可能な給紙カセット２４が、複数配設されている。各給紙カセット２４には、紙束の一番上の用紙を給紙路２６に送り出す給紙ローラ２５が設けられている。また、給紙ローラ２５よりも用紙搬送方向下流側には、送り出された用紙を１枚ずつ分離する分離ローラ２８が配設されている。
【００２１】
給紙路２６には、複数の搬送ローラ対２７が配設されている。また、給紙路２６の用紙搬送方向下流端付近には、上記二次転写ニップへと用紙を搬送する搬送手段としてのレジストローラ対１５が配設されている。
【００２２】
手差し給紙部９には、手差しで給紙する用紙を載置する手差しトレイ２９、手差しトレイ２９から手差し給紙路３１に用紙を送り出す給紙ローラ３２、送り出された用紙を１枚ずつ分離する分離ローラ３３が設けられている。
【００２３】
定着装置８は、２本のローラによって張架された定着ベルト３４と、この定着ベルト３４を張架する一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ３５とを備えている。定着ベルト３４と加圧ローラ３５は互いに当接して定着ニップを形成している。また、定着ベルト３４を張架する２本のローラのうち、加圧ローラ３５から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト３４が加熱されるようになっている。
【００２４】
排紙部３０には、用紙を機外に排出する排紙ローラ対３６と、機外に排出された用紙をストックする排紙トレイ３７とが配設されている。
【００２５】
スキャナ部３は、内部にミラーが設けられた第１走行体３８及び第２走行体３９、コンタクトガラス４０、結像レンズ４１、読取センサ４２などを備える。スキャナ部３の上方に設けられた原稿自動搬送装置４には、原稿をセットする原稿台４３が設けられている。
【００２６】
図１に示す複写機は以下のように動作する。
原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４の原稿台４３上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス４０上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４が開かれ、スキャナ部３のコンタクトガラス４０が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００２７】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押されると、スキャナ部３による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４がシート原稿をコンタクトガラス４０まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３８と第２走行体３９とが共に走行を開始し、第１走行体３８に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３９内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ４１を通過した後、読取センサ４２に入射される。読取センサ４２は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００２８】
上記のような原稿読取動作と並行して、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット６、二次転写装置７、定着装置８などがそれぞれ駆動を開始する。
【００２９】
具体的に、各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋでは、各感光体１１が図１の反時計回りに回転駆動され、帯電装置１２によって各感光体１１の表面が所定の極性に一様に帯電される。そして、上記読取センサ４２によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット５から各感光体１１の帯電面にレーザー光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰し、これにより、各感光体１１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体１１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。そして、各感光体１１上の静電潜像に各現像装置４から現像剤としてのトナーが供給されることにより、静電潜像がトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００３０】
中間転写ユニット６では、中間転写ベルト１６を張架する駆動ローラ１８が回転駆動されることにより、中間転写ベルト１６を図の矢印の方向に回転せしめられる。また、各一次転写ローラ２１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ２１と各感光体１１との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体１１上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて一次転写される。かくして、中間転写ベルト１６はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト１６に転写しきれなかった各感光体１１上の残留トナーは、クリーニング装置１４によって除去される。さらに、残留トナーが除去された各感光体１１の表面は、図示しない除電装置によって除電され、初期状態に戻る。
【００３１】
また、上記原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙部２内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ２５の１つが選択回転せしめられ、給紙カセット２４の１つから用紙が送り出される。送り出された用紙は、分離ローラ２８で１枚ずつ分離されて給紙路２６に進入した後、搬送ローラ対２７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット２４からの給紙に代えて、手差しトレイ２９からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙部９に設けられた給紙ローラ３２が選択回転せしめられて手差しトレイ２９上の用紙を送り出した後、分離ローラ３３が用紙を１枚ずつ分離して手差し給紙路３１に搬送する。
【００３２】
給紙カセット２４又は手差しトレイ２９から搬送された用紙は、レジストローラ対１５によって中間転写ベルト１６上の４色トナー画像に同期するように二次転写ニップに送り込まれる。このとき、紙搬送ベルト２３を張架する２つのローラ２２のうち、二次転写バックアップローラ１９に対向する一方のローラ２２には、トナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙上に一括して二次転写される。なお、このように一方の張架ローラ２２に転写電圧を印加する二次転写方式に代えて、用紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。また、二次転写後の中間転写ベルト１６上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２０によって除去される。
【００３３】
上記のようにトナー画像が二次転写された用紙は、紙搬送ベルト２３の回転に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２３上から定着装置８に送られる。そして、用紙は、定着ベルト３４と加圧ローラ３５との間の定着ニップに送り込まれ、そこで用紙が加熱及び加圧されることにより、トナー画像が用紙に定着される。その後、用紙は、回転する定着ベルト３４と加圧ローラ３５によって送り出された後、排紙ローラ対３６によって機外に排出され、排紙トレイ３７上にストックされる。
【００３４】
以上の説明は、フルカラー画像を形成するときの画像形成動作についてであるが、４つのプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３５】
また、本複写機は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１６をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１１を接触させる。これに対し、ブラックのトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１６を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をブラック用以外の感光体１１から離間させる。そして、４つの感光体１１のうち、ブラック用の感光体１１だけを回転させて、ブラックトナー画像だけを作像する。これにより、モノクロ画像形成時は、ブラック用以外の感光体１１や、それらの周辺に配設されている現像装置等の駆動を停止させることができるので、感光体や現像剤の不要な消耗を防止できる。
【００３６】
次に、本実施形態の複写機に設けられた各現像装置にトナー補給を行うトナー補給装置（現像剤補給装置）について説明する。
図２は、本実施形態に係るトナー補給装置の断面側面図である。
図２に示すように、トナー補給装置５０は、現像剤としてのトナーを収容するトナー収容部（現像剤収容部）５１を内部に有するケース５２と、トナー収容部５１内のトナーを撹拌する撹拌部材としての３つのアジテータ５３，５４，５５と、ケース５２に設けられた排出口５６を開閉するためのシャッタ部材５７を備えている。
【００３７】
ケース５２の下部側壁には貫通した穴５９が設けられており、この穴５９からシャッタ部材５７がケース５２に挿入可能となっている。すなわち、シャッタ部材５７は、ケース５２内に挿入されて排出口５６を閉塞する閉塞位置（図２の二点鎖線で示す位置）と、その閉塞位置から待避して排出口５６を開放する開放位置（図２の実線で示す位置）との間で移動可能に構成されている。また、シャッタ部材５７は、図示しない付勢手段によって閉塞位置に移動するように付勢されている。このため、シャッタ部材５７に対し付勢手段の付勢力に抗する力が作用しない状態では、シャッタ部材５７は閉塞位置に配設され、排出口５６が閉塞された状態で保持されるようになっている。
【００３８】
また、トナー補給装置５０は、複写機本体（画像形成装置本体）に対し着脱可能に構成されており、トナー補給装置５０を複写機本体に対して着脱することで、トナー補給装置５０はトナーの供給先である上記現像装置４に対し取り付け又は取り外しできるようになっている。
【００３９】
図３は、トナー補給装置を現像装置に取り付けた状態を示す断面側面図、図４は、トナー補給装置を現像装置から取り外した状態を示す断面側面図である。
図３に示すように、トナー補給装置５０を現像装置４の上部に取り付けると、トナー補給装置５０の下部に設けられた排出口５６が、現像装置４の現像ケース４４の上部に設けられている補給口４５に連結される。また、このとき、シャッタ部材５７に設けられた当接部６０が現像ケース４４に当接することで、シャッタ部材５７に対し付勢手段の付勢力ｆ１に抗する力ｆ２が作用し、シャッタ部材５７は開放位置へと移動させられる。その結果、排出口５６が開放され、排出口５６からトナー収容部５１内のトナーを現像装置４内へ補給することが可能となる。
【００４０】
このように、本実施形態では、シャッタ部材５７に設けられた当接部６０を現像ケース４４に当接させることで、シャッタ部材５７を開放位置に移動させるようにしているが、当接部６０を、複写機本体のフレームなどの複写機本体側に配設されているその他の部材に当接するように構成してもよい。
【００４１】
また、補給口４５の縁には連結部シール４６が設けられているため、補給口４５と排出口５６を連結した場合は、両者間に連結部シール４６が介在する。これにより、トナー補給装置５０を現像装置４に装着した状態では、補給口４５と排出口５６との間が連結部シール４６によって密閉され、連結部からのトナー漏れ又は飛散が防止される。
【００４２】
一方、図４に示すように、トナー補給装置５０を現像装置４から取り外すと、シャッタ部材５７の当接部６０と現像ケース４４との当接が解除されるため、シャッタ部材５７は付勢手段の付勢力ｆ１によって閉塞位置に移動される。その結果、排出口５６がシャッタ部材５７によって閉塞され、排出口５６からのトナーの飛散が防止される。
【００４３】
以下、上記シャッタ部材５７の構成について詳しく説明する。
図５は、シャッタ部材の本体部の斜視図である。
シャッタ部材５７は、図５に示す本体部５８と、後述する２つのシール部材と、１枚のフィルム部材を有しているが、まず、図５を参照して本体部５８の構成について説明する。
【００４４】
図５に示すように、本体部５８は、弾性変形可能な弾性部６１と、その弾性部６１を保持するベース部６２とを有する。ベース部６２には突起６３が設けられており、この突起６３に上記付勢手段としてのコイルスプリングが取り付けられる。また、ベース部６２には、一対のガイド部６４が設けられている。各ガイド部６４は、ケース５２に設けられた図示しない一対のレールに摺動可能に取り付けられるようになっており、ガイド部６４がこのレール上を摺動することで、シャッタ部材５７が開放位置と閉塞位置との間で移動するようになっている。
【００４５】
弾性部６１は、一対のアーム部６５を有する。一対のアーム部６５は、互いにシャッタ部材５７の幅方向中央部で一体的に連結されている。その連結された各アーム部６５の基端部６５ｂから先端部６５ａに向かって、各アーム部６５は、蛇行しつつ幅方向外側に延び、さらに先端部６５ａ側で幅方向内側に折れ曲げられて形成されている。各アーム部６５の蛇行している部分には、Ｕ字状に屈曲した弾性変形可能な屈曲部６６が２つずつ設けられている。
【００４６】
各アーム部６５は上記の如く形成されているため、各アーム部６５が幅方向の外側から内側に向かって外力を受けると、それぞれの先端部６５ａ側で図５の矢印Ｅで示す如く幅方向に弾性変形する。また、本実施形態では、各アーム部６５を板バネとすることで、幅方向の弾性変形は生じやすいが、高さ方向には変形しにくい剛性を得ている。
【００４７】
また、各アーム部６５の先端部６５ａ側で幅方向外側を臨む側面には、凸部６７が設けられている。図６に示すように、一対の凸部６７間の幅Ｗ１は、ケース５２に設けられた穴５９の幅Ｗ２よりも大きく設定されているが、上述のように、一対のアーム部６５が幅方向に撓むことにより、図７に示すように、本体部５８を穴５９内に挿入することが可能である。
【００４８】
図８は、シャッタ部材の斜視図、図９は、シャッタ部材を下面側から見た斜視図である。
本体部５８には、２つのシール部材が設けられており、１つは、図８に示す本体部５８の一対のアーム部６５の上面に設けられた第１のシール部材６８であり、もう１つは、図９に示す一対のアーム部６５の間に介在する第２のシール部材６９である。これらのシール部材６８，６９は、スポンジなどの弾性部材によって構成されている。
【００４９】
さらに、図８に示す第１のシール部材６８の上面から、図９に示す一対のアーム部６５及び第２のシール部材６９のそれぞれの下面に渡って、フィルム部材７０がそれらの一部を覆うように設けられている。このフィルム部材７０は、摺動性の良い材料で構成されている。また、フィルム部材７０の幅方向中央部には、切り欠き７１が形成されている。
【００５０】
また、図８に示すように、第１のシール部材６８の先端部側には、幅方向の両外側に突出した一対の突起部７２が設けられている。この第１のシール部材６８の突起部７２間の幅Ｗ３は、ケース５２に設けられた穴５９の幅Ｗ２（図６参照）よりも大きく設定されている。
【００５１】
図１０は、図３に示すようにシャッタ部材を開放位置に配設した状態における断面平面図である。
図１０に示すように、排出口５６が開放されている状態では、装置が稼働することにより排出口５６から現像装置へトナーが補給される。このとき、補給されるトナーがケース５２に設けられた穴５９から外部に漏れないように、穴５９においては高い密閉性が要求される。そのため、この状態では、開放位置に配設されたシャッタ部材５７によって穴５９を密閉するようにしている。
【００５２】
図１１は、図１０のＸ−Ｘ断面図である。
図１１に示すように、シャッタ部材５７を開放位置に配設した状態では、一対のアーム部６５と２つのシール部材６８，６９によって穴５９が密閉されている。詳しくは、一対のアーム部６５は、穴５９に挿入されると、幅方向内側に撓むように弾性変形するため（図７参照）、その弾性変形に伴う反発力によって、それぞれ左右の側面に密着した状態となる。これにより、アーム部６５と穴５９との間の密閉性が確保されている。
【００５３】
また、アーム部６５が幅方向内側に撓むことで、アーム部６５間に設けられている第２のシール部材６９は幅方向に圧縮される。これにより、第２のシール部材６９は両アーム部６５と密着した状態で保持され、第２のシール部材６９によって、両アーム部６５間の空間が密閉される。
【００５４】
また、第１のシール部材６８は、上記のように、幅Ｗ３が穴５９の幅Ｗ２寄りも大きく設定されているため（図６参照）、図１１に示すように、シャッタ部材５７を穴５９に挿入すると、第１のシール部材６８は幅方向に圧縮される。これにより、図１１に示す状態では、第１のシール部材は、穴５９の左右の側面に密着した状態で保持されており、第１のシール部材６８と穴５９との間の密閉性が確保されている。
【００５５】
さらに、図１１に示す状態では、第１のシール部材６８と第２のシール部材６９が、共に上下方向に圧縮された状態で保持されている。これにより、各シール部材６８，６９及びアーム部６５は上下方向に密着し、これらと穴５９の上下面も密着した状態となるので、穴５９における上下方向の密閉性も確保されている。
【００５６】
また、図１２は、図４に示すようにシャッタ部材を閉塞位置に配設した状態における断面平面図である。
図１２に示すように、シャッタ部材５７を閉塞位置に配設した状態では、シャッタ部材５７によって排出口５６が閉じられているため、排出口５６からのトナー漏れやトナーの飛散を防止できる。なお、図１２では、シャッタ部材５７とケース５２の内面との隙間が大きく見えるが、実使用上においては、トナーが漏れない程度の隙間の大きさに抑えている。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係るシャッタ部材５７は、幅方向（水平方向）に弾性変形可能な一対のアーム部６５を有しているので、穴５９へのシャッタ部材５７の挿入を容易にすると共に、挿入後のシール性の確保が可能である。しかも、各アーム部６５は、ケース５２の内面と接触する部分に凸部６７を有しているので、その内面との接触面積を減らすことができ、シャッタ部材５７の移動時における摩擦力の影響を抑えることができる。これにより、シャッタ部材５７の開放位置又は閉塞位置への移動性が向上する。
【００５８】
また、本実施形態では、フィルム部材７０によって、シャッタ部材５７の表面の保護と、穴５９内でのシャッタ部材５７の摺動性の向上を図っている。また、フィルム部材７０の幅方向中央に切り欠き７１を形成していることで、フィルム部材７０の幅方向（水平方向）の撓みを吸収している。この切り欠き７１が無い場合は、図１３に示すように、フィルム部材７０が波状に撓むことで、フィルム７０と穴５９の内面との間に隙間が生じ、この隙間からトナーが漏れる虞がある。すなわち、切り欠き７１は、このような撓みの発生を防止し、トナー漏れを抑制する効果を有する。
【００５９】
また、本実施形態では、両アーム部６５が、それぞれＵ字状の屈曲部６６を２つずつ有する形状に構成されていることで、図１６に示す従来例に比べて、アーム部を長く形成することができる。これにより、シャッタ部材５７を穴５９からケース５２内に挿入し、アーム部６５が弾性変形した場合に、アーム部６５の支点から力点までの距離を長く確保することができる。その結果、アーム部６５に応力集中が生じにくくなり、アーム部６５が長期間に亘って弾性変形した状態で保持されても、アーム部６５の塑性変形を抑制することができるようになる。
【００６０】
図１４に、本発明のシャッタ部材と従来構成のシャッタ部材との閉塞状態（負荷状態）における塑性変形量を示す。
図１４に示すように、従来構成では、シャッタ部材を閉塞位置で放置すると、負荷荷重の応力集中によりアーム部が大きく塑性変形しシール性が損なわれる。これに対し、本発明の場合は、シャッタ部材に負荷がかかった状態で長時間放置されても、アーム部が塑性変形を起こしにくい。このため、その後、シャッタ部材を開放位置に移動させた際にもシール性を維持することが可能となる。このように、本発明によれば、シャッタ部材の塑性変形を抑制することができるので、シャッタ部材によるシール性を長期間に亘って維持することができるようになる。
【００６１】
なお、上述の実施形態では、アーム部６５に屈曲部６６を２つずつ設けているが、屈曲部６６の個数はこれに限定されるものではない。屈曲部６６を少なくとも１つアーム部６５に設けることで、塑性変形を抑制することが可能である。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。また、本発明に係るトナー補給装置（現像剤補給装置）を搭載する画像形成装置は、図１に示すようなカラーレーザー複写機に限らず、モノクロ複写機、又はプリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
５０ トナー補給装置（現像剤補給装置）
５１ トナー収容部（現像剤収容部）
５２ ケース
５６ 排出口
５７ シャッタ部材
５９ 穴
６０ 当接部
６１ 弾性部
６５ アーム部
６６ 屈曲部
６７ 凸部
６８ 第１のシール部材
６９ 第２のシール部材
７０ フィルム部材
７１ 切り欠き
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特開２００９−８６２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−８６２２０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有するケースと、
前記現像剤収容部内の現像剤を補給先へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、
前記ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、前記排出口を閉塞する閉塞位置と前記排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備え、
前記シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部を有し、シャッタ部材が前記ケースの穴から挿入された状態で、弾性部が弾性変形したまま保持されるように構成された現像剤補給装置において、
前記弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項２】
前記弾性部は、前記穴から内部に挿入された状態で、弾性変形して前記ケースの互いに対向する内面に接触する一対のアーム部を有し、各アーム部に前記屈曲部を少なくとも１つずつ設けた請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項３】
前記アーム部を板バネとした請求項２に記載の現像剤補給装置。
【請求項４】
前記アーム部のケースの内面と接触する部分に凸部を設けた請求項２又は３に記載の現像剤補給装置。
【請求項５】
前記シャッタ部材が、前記弾性部と前記穴との隙間を塞ぐシール部材を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】
前記シャッタ部材が、前記シール部材の表面を覆うフィルム部材を有し、当該フィルム部材の前記弾性部が弾性変形する方向の幅方向中央に切り欠きを形成した請求項５に記載の現像剤補給装置。
【請求項７】
画像形成装置本体に対し着脱可能に構成された現像剤補給装置であって、
現像剤補給装置を画像形成装置本体から取り外す際に、前記シャッタ部材を付勢して前記閉塞位置に移動させる付勢手段を設けた請求項１から６のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項８】
前記シャッタ部材は、現像剤補給装置を画像形成装置本体に装着する際に、画像形成装置本体側に配設されている部材に当接する当接部を有し、当該当接部が前記画像形成装置本体側に配設されている部材に当接することで、前記付勢手段の付勢力に抗してシャッタ部材を前記開放位置に移動させるように構成した請求項７に記載の現像剤補給装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置を備えた画像形成装置において、
前記現像剤補給装置として、請求項１から８のいずれか１項に記載の現像剤補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を収容する現像剤収容部を内部に有するケースと、
前記現像剤収容部内の現像剤を補給先へ排出するために前記ケースに設けられた排出口と、
前記ケースに設けられた穴から内部に挿入されて、前記排出口を閉塞する閉塞位置と前記排出口を開放する開放位置との間で移動可能なシャッタ部材とを備え、
前記シャッタ部材は弾性変形可能な弾性部を有し、シャッタ部材が前記ケースの穴から挿入された状態で、弾性部が弾性変形したまま保持されるように構成された現像剤補給装置において、
前記弾性部が、弾性変形可能な屈曲部を少なくとも１つ有することを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項２】
前記弾性部は、前記穴から内部に挿入された状態で、弾性変形して前記ケースの互いに対向する内面に接触する一対のアーム部を有し、各アーム部に前記屈曲部を少なくとも１つずつ設けた請求項１に記載の現像剤補給装置。
【請求項３】
前記アーム部を板バネとした請求項２に記載の現像剤補給装置。
【請求項４】
前記アーム部のケースの内面と接触する部分に凸部を設けた請求項２又は３に記載の現像剤補給装置。
【請求項５】
前記シャッタ部材が、前記弾性部と前記穴との隙間を塞ぐシール部材を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】
前記シャッタ部材が、前記シール部材の表面を覆うフィルム部材を有し、当該フィルム部材の前記弾性部が弾性変形する方向の幅方向中央に切り欠きを形成した請求項５に記載の現像剤補給装置。
【請求項７】
画像形成装置本体に対し着脱可能に構成された現像剤補給装置であって、
現像剤補給装置を画像形成装置本体から取り外す際に、前記シャッタ部材を付勢して前記閉塞位置に移動させる付勢手段を設けた請求項１から６のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
【請求項８】
前記シャッタ部材は、現像剤補給装置を画像形成装置本体に装着する際に、画像形成装置本体側に配設されている部材に当接する当接部を有し、当該当接部が前記画像形成装置本体側に配設されている部材に当接することで、前記付勢手段の付勢力に抗してシャッタ部材を前記開放位置に移動させるように構成した請求項７に記載の現像剤補給装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像剤を用いて現像する現像装置と、前記現像装置に現像剤を補給する現像剤補給装置を備えた画像形成装置において、
前記現像剤補給装置として、請求項１から８のいずれか１項に記載の現像剤補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【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２０１３−４４７９１（Ｐ２０１３−４４７９１Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０５８７（Ｐ２０１１−１８０５８７）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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