説明

現像装置、画像形成ユニットおよび画像形成装置

【課題】現像剤カートリッジを取り外した際の、現像装置本体の受給口への異物の侵入を防止することを目的とする。
【解決手段】現像装置40は、現像装置本体20と、現像装置本体20に着脱可能に装着され、トナー(現像剤)を収容するトナーカートリッジ15とを備える。トナーカートリッジ15は、トナーを収容するカバーカートリッジ70と、カバーカートリッジ70に設けられた供給口77と、供給口77を開閉する第1のシャッタ75とを備える。現像装置本体20は、トナーカートリッジ15から供給されたトナーを収容する筺体20aと、筺体20aに設けられた受給口53と、受給口53を開閉する第2のシャッタ50とを備える。第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とは、互いに連動して動作する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、着脱可能な現像剤カートリッジを有する現像装置、画像形成ユニット(プロセスカートリッジ)および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電子写真法を用いた画像形成装置では、感光体ドラムの表面に形成した静電潜像を、現像装置により現像し、記録媒体に転写して定着する。現像装置は、トナー(現像剤)を収容した着脱可能なトナーカートリッジを有している。現像装置本体には、トナーカートリッジからのトナーを受け入れるトナー受給口が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−20605号公報(段落0018、0028)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の現像装置では、トナーカートリッジを交換する際に、現像装置本体からトナーカートリッジを取り外すと、現像装置本体のトナー受給口が開いたままとなり、トナー受給口に異物が侵入する可能性があった。
【0005】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、受給口への異物の侵入を防止することができる現像装置、画像形成ユニットおよび画像形成装置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】
【0006】
本発明に係る現像装置は、現像装置本体と、現像装置本体に着脱可能に装着され、現像剤を収容する現像剤カートリッジとを備える。現像剤カートリッジは、現像剤を収容するケース部材と、ケース部材に設けられた供給口と、供給口を開閉する第1のシャッタとを備える。現像装置本体は、現像剤カートリッジから供給された現像剤を収容する筺体と、筺体に設けられた受給口と、受給口を開閉する第2のシャッタとを備える。第1のシャッタと第2のシャッタとは、互いに連動して動作する。
【0007】
本発明に係る画像形成ユニットは、上記の現像装置を備えて構成されている。また、本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成ユニットを備えて構成されている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、現像装置本体の受給口に第2のシャッタが設けられているため、現像剤カートリッジを取り外した状態でも、受給口への異物の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施の形態における画像形成装置としてのプリンタの全体構成を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態におけるプロセスカートリッジを、ユニット本体からトナーカートリッジを外した状態で示す斜視図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態におけるトナーカートリッジを示す斜視図である。
【図4】本発明の第1の実施の形態におけるトナーカートリッジのカバーカートリッジを示す斜視図である。
【図5】本発明の第1の実施の形態におけるトナーカートリッジの第1のシャッタを示す斜視図である。
【図6】本発明の第1の実施の形態におけるトナーカートリッジの第1のシャッタの一部を拡大して示す斜視図である。
【図7】本発明の第1の実施の形態におけるユニット本体の一部を拡大して示す斜視図である。
【図8】本発明の第1の実施の形態における第1のシャッタのロック動作(A)とその解除動作(B)を説明するための断面図である。
【図9】本発明の第1の実施の形態における第2のシャッタのロック動作(A)とその解除動作(B)を説明するための断面図である。
【図10】本発明の第1の実施の形態における第1のシャッタおよび第2シャッタの作用を示す断面図である。
【図11】本発明の第1の実施の形態における第1のシャッタおよび第2シャッタの作用を示す断面図である。
【図12】本発明の第1の実施の形態の変形例における第1のシャッタおよび第2シャッタの作用を示す断面図である。
【図13】本発明の第2の実施の形態におけるプロセスカートリッジを、ユニット本体からトナーカートリッジを外した状態で示す斜視図である。
【図14】本発明の第2の実施の形態におけるユニット本体の一部を拡大して示す斜視図である。
【図15】本発明の第2の実施の形態におけるシャッタレバーを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
第1の実施の形態.
図1は、本発明の第1の実施の形態における画像形成装置としてのプリンタ10の全体構成を示す図である。図1において、プリンタ10は、ロワフレーム38とアッパフレーム39からなる筺体内に、図示しない媒体(用紙)を搬送する搬送路25を備えている。
【0011】
搬送路25に沿って、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色のトナー像を形成する画像形成ユニットとしてのプロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cが配設される。プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cは、それぞれプリンタ10のロワフレーム38に着脱可能に装着されるものである。アッパフレーム39には、各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cの感光体ドラム11(後述)に対向するように、露光装置としてのLEDヘッド23が取り付けられている。
【0012】
プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cの下方には、媒体を搬送すると共に、各色のトナー像を媒体に転写する転写ユニット34が配設されている。上記の搬送路25は、各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cと転写ユニット34との間を通るように形成されている。
【0013】
転写ユニット34は、走行自在に配設された転写ベルト21と、各感光体ドラム11に対向するように配置された転写部材としての転写ローラ22とを備える。転写ベルト21および転写ローラ22は、図示されない電圧印加部によって所定のバイアス電圧が印加され、感光体ドラム11上の各トナー像を用紙に転写する。
【0014】
媒体の搬送方向において転写ユニット34の下流側には、各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cと転写ユニット34とにより媒体に転写されたトナー像を、媒体に定着させる定着装置としての定着器35が配設されている。
【0015】
また、転写ユニット34の下側には、搬送路25の端部に位置し、媒体を収容する媒体収容部としての給紙カセット30が配置されている。この給紙カセット30には、媒体を一枚ずつ搬送路25に繰り出す繰出部32が配設されている。また、繰出部32により繰り出された媒体を、プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cおよび転写ユニット34に搬送するため、搬送路25に沿って搬送ローラ対26,27が設けられている。
【0016】
また、媒体の搬送方向において定着器35の下流側には、定着器35から排出された媒体を、プリンタ10の外部に排出する排出ローラ対28,29が設けられている。アッパフレーム39の上側には、排出ローラ対28,29により排出された媒体を載置するためのスタッカ31が設けられている。
【0017】
次に、各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cについて説明する。各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cは、使用するトナーの種類を除いて共通の構成を有するため、ここでは「プロセスカートリッジ1」として説明する。
【0018】
プロセスカートリッジ1は、潜像担持体としての感光体ドラム11を備える。感光体ドラム11は、表面に電荷を蓄えることが可能な感光体層を有する円筒状の部材であり、図示しないドラムモータ(駆動部)によって所定の回転速度で回転する。
【0019】
プロセスカートリッジ1は、さらに、感光体ドラム11の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ12を有している。帯電ローラ12は、感光体ドラム11に一定の圧力で接触し、感光体ドラム11の回転に従動して回転する。また、帯電ローラ12は、図示しない電圧印加部により所定のバイアス電圧を印加されており、感光体ドラム11の表面に所定の電圧を印加する。
【0020】
帯電ローラ12により一様に帯電された感光体ドラム11の表面(感光体層)は、LEDヘッド23により露光された部分の電位が変化し、これにより、露光パターンに応じた静電潜像が形成される。
【0021】
プロセスカートリッジ1は、また、感光体ドラム11に隣接して配置され、静電潜像を現像する現像装置40を有している。現像装置40は、感光体ドラム11に現像剤としてのトナーを付着させる現像剤担持体としての現像ローラ16と、現像ローラ16上のトナーの厚さを規制する現像剤層規制部材としての現像ブレード(図示せず)と、現像ローラ16にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ18等を備えている。
【0022】
現像ローラ16は、導電性を有する金属シャフトの周囲に半導電性ゴム層を設けたものであり、感光体ドラム11に一定の圧力で接触して、感光体ドラム11と反対方向に回転することで、感光体ドラム11の表面にトナーを付着させる。この現像ローラ16には、図示しない電圧印加部により所定のバイアス電圧が印加されている。
【0023】
トナー供給ローラ18は、導電性を有する金属シャフトの周囲にゴム層を設けたものであり、現像ローラ16に一定の圧力で接触し、現像ローラ16と同じ方向に回転することで、現像ローラ16の表面にトナーを供給する。また、現像ローラ16およびトナー供給ローラ18の上側には、トナーカートリッジ15から供給されたトナーを保持するためのトナーホッパ41が設けられている。
【0024】
現像装置40は、さらに、トナーを収容する現像剤カートリッジ(現像剤収容部)としての着脱可能なトナーカートリッジ15を有している。トナーカートリッジ15の具体的な構成については、後述する。
【0025】
現像装置40のうち、着脱可能なトナーカートリッジ15を除く部分(現像ローラ16、現像ブレード、トナー供給ローラ18およびトナーホッパ41を含む部分)を、「現像装置本体20」と称する。現像装置本体20は、筺体20aを有している。この筺体20aは、プロセスカートリッジ1の筺体でもある。筺体20aの上側には、上記のトナーカートリッジ15が着脱可能に装着される。
【0026】
プロセスカートリッジ1は、また、クリーニング部材としてのクリーニングブレード19を有している。クリーニングブレード19は、感光体ドラム11の軸方向に延在する長尺状部材であり、感光体ドラム11に当接するように配置されている。クリーニングブレード19は、感光体ドラム11の回転に伴い、感光体ドラム11の表面に残存するトナーを掻き取って除去する。
【0027】
上記のとおり、現像装置本体20とトナーカートリッジ15とにより現像装置40が構成されるが、現像装置本体20は「現像器」とも称する。また、プロセスユニット(画像形成ユニット)1のうち、トナーカートリッジ15を除く部分(現像装置40、感光体ドラム11、帯電ローラ12およびクリーニングブレード19を含む部分)は、「画像形成ユニット本体」とも称する。
【0028】
次に、プロセスカートリッジ1を構成するトナーカートリッジ15と現像装置本体20について、さらに説明する。
【0029】
図2は、プロセスカートリッジ1を、現像装置本体20からトナーカートリッジ15を取り外した状態で示す斜視図である。図3は、トナーカートリッジ15を示す斜視図である。また、図4は、トナーカートリッジ15のカバーカートリッジ70を示す斜視図であり、図5は、トナーカートリッジ15の第1のシャッタ75を示す斜視図である。
【0030】
図2に示すように、トナーカートリッジ15は、一方向に長い形状を有している。トナーカートリッジ15は、現像装置本体20の上部に形成された一方向(感光体ドラム11の軸方向に平行な方向)に長い凹部としてのカートリッジ装着部44に装着される。
【0031】
まず、トナーカートリッジ15について説明する。図3に示すように、トナーカートリッジ15は、トナーを収容するケース部材であるカバーカートリッジ70と、その内側に回動可能に設けられた第1のシャッタ75とにより構成されている。カバーカートリッジ70は、略直方体状のケース上部と、略半円筒状のケース下部とを有している。トナーカートリッジ70のケース下部には、トナーカートリッジ70からトナーを排出するための供給口72が形成されている。
【0032】
図4に示すように、カバーカートリッジ70の長手方向一端には、円形の開口部70aが形成されている。また、カバーカートリッジ70の長手方向他端には、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に固定する際に、現像装置本体20の第1の凸部51(図2)に係合する凹部71(図2)が形成されている。
【0033】
図5に示すように、第1のシャッタ75は、略円筒状の部材であり、カバーカートリッジ70のケース下部の内周面および図示しない摺動部に沿って摺動することで、第1のシャッタ75の円筒中心軸を中心として回動可能に構成されている。第1のシャッタ75の回動方向をS1方向、S2方向とするが、これらについては後述する。また、第1のシャッタ75は、カバーカートリッジ70の供給口72に対応する第1の開口部77を有している。
【0034】
第1のシャッタ75の長手方向一端は、カバーカートリッジ70の開口70aから外部に突出している。また、第1のシャッタ75の突出した部分には、操作部としてのレバー部80が形成されている。レバー部80は、第1のシャッタ75を回動させるときに、使用者が把持する取っ手である。
【0035】
図6は、トナーカートリッジ15の長手方向一端(レバー部80側の端部)の近傍を拡大して示す斜視図である。第1のシャッタ75のレバー部80側の端部には、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に固定する際に、現像装置本体20の筺体20aの第2の凸部52(図2)に係合するロック部76が形成されている。ロック部76は、例えば、半径方向に伸びる溝部76aと、この溝部76aに繋がる中心穴76bとからなる。トナーカートリッジ15を現像装置本体20に搭載すると、現像装置本体20の第2の凸部52(図2)が、ロック部76の溝部76aを通って中心穴76bに達する。この状態で第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動させると、ロック部76の溝部76aが移動し、現像装置本体20の第2の凸部52が中心穴76bから抜けない状態となる。これにより、トナーカートリッジ15が、現像装置本体20に固定される。
【0036】
図6に示すように、第1のシャッタ75の長手方向一端の近傍であって、現像装置本体20に対向する部分(図6における下部)には、片持ち梁部分79aが形成されている。片持ち梁部分79aは、周方向(すなわち第1のシャッタ75の回動方向)に延在し、その先端に、第1のロック部材としてのフック部79を有している。このフック部79は、カバーカートリッジ70の開口70a(図4)の周囲に形成された係止部73(凹部)に係合しており、これにより第1のシャッタ75の回動がロックされている。なお、フック部79が係止部73から抜けるように(すなわち第1のシャッタ75の半径方向内側に)付勢されると、第1のシャッタ75のロックが解除され、第1のシャッタ75の回動が可能となる。
【0037】
また、図5に示すように、第1のシャッタ75は、その円筒状の外周面から突出する第1の係合部(シャッタフック)78を有している。この第1の係合部78は、第1のシャッタ75の長手方向においてフック部79よりも中心寄りに位置しており、また、矢印S1方向において第1の開口部77よりも前方に位置している。
【0038】
図6に示すように、カバーカートリッジ70には、第1のシャッタ75の第1の係合部78が係合する溝部であるレール部74が形成されている。このレール部74は、周方向(すなわち第1のシャッタ75の回動方向)に延在している。第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動させると、第1のシャッタ75の第1の係合部78がレール部74に沿って移動する。
【0039】
第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動し、第1のシャッタ75の第1の開口部77(図5)とカバーカートリッジ70の供給口72(図4)とが重なり合うと、供給口72は開放され、トナーカートリッジ15内のトナーが供給口72から外部に排出可能となる。
【0040】
なお、第1のシャッタ75の第1の係合部78は、後述する第2のシャッタ50に設けられた第2の係合部50aと係合することにより、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とを連動させる役割も有している。
【0041】
また、カバーカートリッジ70には、第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動させたときに当接する回動ストッパ701(図8)と、第1のシャッタ75を矢印S2方向に回動させたときに当接する回動ストッパ702(図6、図8)とが設けられている。回動ストッパ701,702は、いずれも突起部として形成されている。
【0042】
次に、現像装置本体20について説明する。
図2に示すように、現像装置本体20は、そのカートリッジ装着部44の長手方向一端に、上述したロック部76に係合する第2の凸部52を有し、長手方向他端に、トナーカートリッジ15の凹部71に係合する第1の凸部51を有している。凹部71と第1の凸部51との係合、および、ロック部76と第2の凸部52との係合により、トナーカートリッジ15が現像装置本体20に対して固定される。
【0043】
また、現像装置本体20は、トナーカートリッジ15から供給されたトナーを受け入れる受給口53と、この受給口53を開閉する第2のシャッタ50とを有している。第2のシャッタ50は、カバーカートリッジ70の供給口72よりも大きい面積を有し、カバーカートリッジ70の長手方向に長い薄板状部材である。第2のシャッタ50は、また、カバーカートリッジ70の供給口72に対応する第2の開口部50bを有している。
【0044】
図7は、現像装置本体20のカートリッジ装着部44の長手方向一端(第2の凸部52側の端部)近傍を拡大して示す斜視図である。図7に示すように、カートリッジ装着部44には、カバーカートリッジ70の外周面に沿う円筒状の摺動面42(図10(A)参照)が設けられている。第2のシャッタ50は、この摺動面42に沿って矢印Tで示すように摺動可能であり、第2のシャッタ50の長手方向両端においてガイド54a,54bにより保持されている。また、現像装置本体20の上述した受給口53(図2)は、摺動面42に形成されている。
【0045】
第2のシャッタ50は、その長手方向の一端の近傍に、例えば矩形状の孔部である第2の係合部50aを備えている。この第2の係合部50aには、後述するように、第1のシャッタ75の第1の係合部78が係合し、これにより第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とが連動する。
【0046】
また、第2の係合部50aの内側には、第2のロック部材としてのシャッタロック55が備えられている。このシャッタロック55は、現像装置本体20の筺体20aに配設された押圧スプリング56(図9(A))により、第2の係合部50aに係合するように付勢されている。このシャッタロック55と第2の係合部50aとの係合により、第2のシャッタ50の摺動が規制されている。一方、図7に矢印Uで示すように、押圧スプリング56の付勢力に抗してシャッタロック55を押し込み、第2の係合部50aとの係合を解除すると、第2のシャッタ50の摺動が可能となる。
【0047】
現像装置本体20のカートリッジ装着部44には、また、トナーカートリッジ15をカートリッジ装着部44に装着する際に、トナーカートリッジ15の第1のシャッタ75に設けられたフック部79(第1のロック部材)を押圧し、このフック部79を係止部73から抜け出させる凸形状のロック解除部57が備えられている。
【0048】
次に、本実施の形態におけるプリンタ10の動作について、図1を参照して説明する。
まず、プリンタ10の制御部(図示せず)は、プリンタ10の電源が投入されると、所定の初期動作を行ったのち、印刷命令の受信を待つスタンバイ状態となる。上位装置としてのホストコンピュータから印刷命令が送られると、制御部は、繰出部32を駆動して給紙カセット30から媒体を1枚ずつ搬送路25に繰り出す。搬送路25に繰り出された媒体は、搬送ローラ対26,27によって転写ベルト21まで搬送され、転写ベルト21に吸着保持される。さらに、転写ベルト21の走行により、媒体は、プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cと転写ベルト21との間を搬送される。
【0049】
各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cでは、帯電ローラ12が感光体ドラム11の表面を一様に帯電させ、LEDヘッド23が感光体ドラム11の表面を露光して静電潜像を形成する。さらに、現像装置40が、感光体ドラム11の表面の静電潜像を現像し、各色のトナー像を形成する。
【0050】
各感光体ドラム11の表面に形成された各色のトナー像は、各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cと転写ユニット34との間を搬送される媒体に順次転写される。トナー像が転写された媒体は、定着器35に送られ、熱および圧力によりトナー像が媒体に定着する。すなわち、媒体上にカラーの画像が形成される。その後、媒体は、排出ローラ対28,29によってスタッカ31に排出される。
【0051】
各プロセスカートリッジ1Bk,1Y,1M,1Cにおいて、転写後に感光体ドラム11上に残留したトナーは、クリーニングブレード19によって掻き取られ、廃トナー(廃現像剤)として、図示しない廃トナー収容器に回収される。
【0052】
このような一連の画像形成動作を繰り返すことにより、トナーカートリッジ15内のトナーが無くなった場合には、トナーカートリッジ15を交換する必要がある。トナーカートリッジ15の交換時(着脱時)におけるトナーカートリッジ15の供給口72および現像装置本体20の受給口53の開閉について、以下に説明する。
【0053】
図8は、トナーカートリッジ15の現像装置本体20への装着前および装着後における、第1のシャッタ75のロック動作(A)とロック解除動作(B)を説明するための図である。図9は、トナーカートリッジ15の現像装置本体20への装着前および装着後における、第2のシャッタ50のロック動作(A)とロック解除動作(B)を説明するための図である。
【0054】
トナーカートリッジ15が現像装置本体20に装着されていない状態では、図8(A)に示すように、トナーカートリッジ15の第1のシャッタ75のフック部79が、カバーカートリッジ70の係止部73に係合しており、第1のシャッタ75の回動がロックされている。このとき、第1のシャッタ75の第1の開口部77とカバーカートリッジ70の供給口72とは、矢印S1方向において互いにずれた位置にある。すなわち、トナーカートリッジ15の供給口72は閉鎖されている(後述する図10(B))。
【0055】
また、図9(A)に示すように、第2のシャッタ50の第2の係合部50aに、現像装置本体20のシャッタロック55が係合しているため、第2のシャッタ50の回動もロックされている。このとき、第2のシャッタ50の第2の開口部50bと、現像装置本体20の受給口53とは、矢印S1方向において互いにずれた位置にある(後述する図10(B))。すなわち、受給口53は閉鎖されている。
【0056】
この状態から、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着する。具体的には、トナーカートリッジ15の凹部71(図2)を、現像装置本体20の第1の凸部51に係合させ、次に、トナーカートリッジ15のロック部76(図2)を、現像装置本体20の第2の凸部52に係合させる。このとき、図8(B)に示すように、第1のシャッタ75のフック部79は、現像装置本体20のロック解除部57によって押圧され、片持ち梁部79aが弾性変形して、フック部79aが係止部73から抜け出す。これにより、第1のシャッタ75のロックが解除され、第1のシャッタ75は矢印S1で示す方向に回動可能となる。
【0057】
また、図9(B)に示すように、第1のシャッタ75の第1の係合部78がシャッタロック55を押圧し、シャッタロック55を第2のシャッタ50の第2の係合部50aから押し出す。これにより、第2のシャッタ50のロックが解除される。これと同時に、第1の係合部78は第2のシャッタ50の第2の係合部50aに係合するため、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とが連動して回動することとなる。
【0058】
このようにトナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着したのち、トナーカートリッジ15の第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動させる。なお、使用者は、回動中心からの突出量が大きいレバー部80を操作することで第1のシャッタ75を回動させるため、小さな力で第1のシャッタ75を回動させることができる。
【0059】
図10は、第1のシャッタ75を回動させる前のトナーカートリッジ15および現像装置本体20を示す断面図である。図10(A)は図2の線分A−Aにおける断面図であり、図10(B)は図2の線分B−Bにおける断面図である。図11は、第1のシャッタ75を回動させた後のトナーカートリッジ15および現像装置本体20を示す断面図である。図11(A)は図2の線分A−Aにおける断面図であり、図11(B)は図2の線分B−Bにおける断面図である。
【0060】
トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着することで、図10(A)に示すように、第1のシャッタ75の第1の係合部78と第2のシャッタ50の第2の係合部50aとが係合し、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とが連動して回動可能な状態になる。
【0061】
第1のシャッタ75を回動させる前の状態では、図10(B)に示すように、第1のシャッタ75の第1の開口部77とカバーカートリッジ70の供給口72とは、矢印S1方向において互いにずれた位置にあるため、供給口72は閉鎖されており、トナーカートリッジ15からトナーは排出されない。また、第2のシャッタ50の第2の開口部50bと現像装置本体20の受給口53とは、矢印S1方向において互いにずれた位置にあるため、受給口53は閉鎖されており、現像装置本体20にトナーは供給されない。このように供給口72と受給口53が共に閉鎖された状態を、「閉鎖状態」と称する。
【0062】
第1のシャッタ75を矢印S1方向に回動させると、上述した第1の係合部78と第2の係合部50aとの係合により、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とが連動して回動し、図11(A)に示す位置に達する。第1のシャッタ75は、上述した回動ストッパ701(図8)に当接し、矢印S1方向の回動は規制される。このとき、図11(B)に示すように、第1のシャッタ75の第1の開口部77、カバーカートリッジ70の供給口72、第2のシャッタ50の第2の開口部50b、および現像装置本体20の受給口53が、上下方向に一列にならぶ。
【0063】
すなわち、第1のシャッタ75の第1の開口部77がカバーカートリッジ70の供給口72と相対するため、供給口72が開放され、トナーカートリッジ15からのトナーが供給口72から排出される。また、第2のシャッタ50の第2の開口部50bが現像装置本体20の受給口53と相対するため、受給口53が開放され、トナーカートリッジ15から排出されたトナーが、受給口53から現像装置本体20に供給される。このように供給口72と受給口53が共に開放された状態を「開放状態」と称する。
【0064】
なお、第1の開口部77の開口寸法は、他の開口部(72,50b,53)よりも大きい。これは、第1のシャッタ75の回動に起因して、ねじれなどの影響により第1の開口部77と供給口72との位置ずれが生じた場合でも、供給口72の実質的な開口面積が小さくならないよう、第1の開口部77の開口寸法を若干大きくしたものである。
【0065】
また、開放状態(図11(B))において、第1の開口部77、供給口72、第2の開口部50bおよび受給口53の矢印S1方向の先端位置は、ほぼ一致している。従って、供給口72の開放を開始するタイミングと、受給口53の開放を開始するタイミングは、ほぼ同時である。
【0066】
一方、トナーカートリッジ15を取り外すときには、レバー部80を、図11(B)に示す矢印S2方向に回動させる。これにより、図10(B)に示すように、第1のシャッタ75の第1の開口部77とカバーカートリッジ70の供給口72とが回動方向において互いにずれた位置に達し、供給口72が閉鎖される。同様に、第2のシャッタ50の第2の開口部50bと現像装置本体20の受給口53とが回動方向において互いにずれた位置に達し、受給口53が閉鎖される。これにより、供給口72と受給口53が共に閉鎖された閉鎖状態となる。また、このとき、第1のシャッタ75は、上述した回動ストッパ702(図6、図8)に当接し、矢印S2方向の回動は規制される。
【0067】
このように、第1の実施の形態によれば、トナーカートリッジ15に、供給口72を開閉する第1のシャッタ75を設け、現像装置本体20に、受給口53を開閉する第2のシャッタ50を設けているため、トナーカートリッジ15を現像装置本体20から取り外した状態であっても、現像装置本体20の受給口53は第2のシャッタ50に閉鎖されている。従って、トナーカートリッジ15の交換時においても、受給口53への異物の侵入を防止することができる。
【0068】
さらに、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着することにより、第1の係合部78と第2の係合部50aとが係合し、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とが連動するため、使用者は、レバー部80を操作するだけで、第1のシャッタ75および第2のシャッタ50による開閉動作を行うことができる。すなわち、使用者が複雑な操作を行う必要はない。
【0069】
また、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着していないときには、第1のシャッタ75の回動がロックされており、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着することによってロックが解除されるため、トナーカートリッジ15を単体で取り扱っているときに、誤って第1のシャッタ75が開くことが防止される。
【0070】
また、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着していないときには、第2のシャッタ50の回動がロックされており、トナーカートリッジ15を現像装置本体20に装着することによってロックが解除されるため、トナーカートリッジ15が現像装置本体20から取り外されているときに、誤って第2のシャッタ50が開くことが防止される。
【0071】
さらに、第1のシャッタ75の第1の係合部78は、第2のシャッタ50のロックを解除する役割と、第1のシャッタ75と第2のシャッタ50とを連動させる役割とを有している。そのため、ロックとシャッタ連動に関わる部材の形状および構成を簡素化することができる。また、第2のシャッタ50のロックを解除する部材を、現像装置本体20側に設けた場合には、当該部材との干渉を回避するための切り欠き等を第2のシャッタ50に設ける必要が生じ、形状が複雑になるが、本実施の形態では、第2のシャッタ50の形状を簡素化することができる。
【0072】
変形例.
上述した第1の実施の形態では、第1のシャッタ75が供給口72を開放するタイミングと、第2のシャッタ50が受給口53を開放するタイミングとがほぼ同時であったが、本発明は、このような構成に限定されるものではない。例えば、第2のシャッタ50が受給口53を開放するタイミングが、第1のシャッタ75が供給口72を開放するタイミングよりも早くてもよい。
【0073】
図12は、変形例における第1のシャッタ75の回動前(A)と回動後(B)のトナーカートリッジ15および現像装置本体20を示す断面図であり、いずれも図2の線分B−Bにおける断面図に対応する。この変形例では、図12(B)に示す閉鎖状態において、第2の開口部50bの矢印S1方向の先端部が、第1の開口部77の矢印S1方向の先端部よりも、矢印S1方向における前方に位置している。
【0074】
このように構成されているため、第2のシャッタ50が受給口53を開放するタイミングが、第1のシャッタ75が供給口72の開放するタイミングよりも早くなる。そのため、トナーカートリッジ15の供給口72からトナーの供給が開始されるときには、既に現像装置本体20の受給口53が開放されており、トナーカートリッジ15の供給口72から排出されたトナーが、受給口53に入り損なって溢れることが防止される。
【0075】
一方、第1のシャッタ75を逆方向(矢印S2方向)に回動させる際には、第1のシャッタ75が供給口72を完全に閉鎖するタイミングが、第2のシャッタ50が受給口53を完全に閉鎖するタイミングよりも早い。そのため、トナーカートリッジ15と現像装置本体20との間にトナーが残留することが防止される。
【0076】
この変形例によれば、第2のシャッタ50が受給口53を開放するタイミングを、第1のシャッタ75が供給口72を開放するタイミングよりも早くすることにより、トナーカートリッジ15と現像装置本体20との間にトナーが残留し、あるいは漏れることを防止することができる。
【0077】
第2の実施の形態.
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、プロセスカートリッジ100の構成において第1の実施の形態と異なるものである。第1の実施の形態と相違する点について、図12および図13を参照して説明する。
【0078】
図13は、第2の実施の形態におけるプロセスカートリッジ100の構成を示す斜視図である。プロセスカートリッジ100は、第1の実施の形態のトナーカートリッジ15および現像装置本体20に代えて、トナーカートリッジ15Aおよび現像装置本体20Aを有する。
【0079】
トナーカートリッジ15Aは、第1のシャッタ75Aがレバー部80(図2)を有さない点で、第1の実施の形態におけるトナーカートリッジ15と相違する。その他の点は、第1の実施の形態におけるトナーカートリッジ15と同様である。
【0080】
現像装置本体20Aは、第2のシャッタ50Aの長手方向の一端(現像装置本体20Aの第2の凸部52側の端部)にシャッタレバー122が取り付けられている点で、第1の実施の形態の現像装置本体20と相違する。その他の点は、第1の実施の形態における現像装置本体20と同様である。
【0081】
図14は、現像装置本体20Aの長手方向一端(第2の凸部52側の端部)を拡大して示す斜視図である。図14に示すように、現像装置本体20Aの第2のシャッタ50Aは、その長手方向に所定の長さだけ延長された延長部(第3の係合部)121を有している。図15に拡大して示すように、延長部121の先端は、コの字形状を有している。この延長部121には、シャッタレバー122が取り付けられている。シャッタレバー122は、延長部121の長手方向に延在する第1の部分122aと、これに直交する第2の部分122bとを有し、L字状に形成されている。
【0082】
シャッタレバー122の第1の部分122aには、第1のシャッタ50Aの延長部121に係合する係合部(第4の係合部)122cが設けられている。また、第2の部分122bの先端には、リング状部分122dが形成されており、その中心を貫通するピン123(回動軸)が、筺体20aの側壁43(図13)に固定されている。ピン123は、例えば、第1のシャッタ75Aの回動軸と略同一軸線上に位置するように配置されている。すなわち、シャッタレバー122は、ピン123を中心として回動可能に支持されている。
【0083】
トナーカートリッジ15Aを現像装置本体20Aに装着して、第1のシャッタ75Aを回動させる直前までの動作は、第1の実施の形態で説明した通りである。
【0084】
上述した第1の実施の形態では、第1のシャッタ75のレバー部80を回動することで、第1のシャッタ75および第2のシャッタ50による開閉動作を行っていたが、この第2の実施の形態では、現像装置本体20Aに設けられたシャッタレバー122を回動させることで、第1のシャッタ75Aおよび第2のシャッタ50Aによる開閉動作を行う。
【0085】
すなわち、シャッタレバー122を、ピン123を中心として、図15に示す矢印V方向に回動させることにより、このシャッタレバー122と延長部121において連結されている第2のシャッタ50が、現像装置本体20Aの上述した摺動面42(図10(A)参照)に沿って摺動する。
【0086】
第1の実施の形態でも説明したように、第1のシャッタ75Aと第2のシャッタ50Aとは、第1の係合部78と第2の係合部50aとの係合により互いに連動して移動するため、第2のシャッタ50Aと共に第1のシャッタ75Aも回動する。
【0087】
これにより、第1のシャッタ75Aの第1の開口部77(図11(B)参照)とカバーカートリッジ70の供給口72とが相対して、供給口72が開放される。また、第2のシャッタ50Aの第2の開口部50bと、現像装置本体20Aの受給口53とが相対して、受給口53が開放される。すなわち、トナーカートリッジ15Aから現像装置本体20Aにトナーが供給される。
【0088】
このように、第2の実施の形態によれば、第2のシャッタ50Aを連動して回動させるシャッタレバー122を現像装置本体20Aに設けることにより、現像装置本体20A側のシャッタレバー122の操作により、トナーカートリッジ15Aから現像装置本体20Aにトナーを供給することができる。そのため、第1のシャッタ75Aに回動操作用のレバー部を設ける必要がない。そのため、トナーカートリッジ15Aを単体で取り扱っているときのレバー部の誤作動によるトナーの誤排出を、より確実に防止することができる。
【0089】
なお、上述した第1の実施の形態の変形例(図12)を、第2の実施の形態に適用してもよい。
【0090】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、画像形成装置は、図1に示したように、各色のプロセスカートリッジを一列に配列したタンデム型に限らず、例えば、単色の画像形成装置であってもよい。また、中間転写ベルト等を用いた、中間転写方式の画像形成装置であってもよい。
【0091】
また、第1のシャッタ75は、回動するものに限らず、供給口72を開閉するように移動するものであればよい。第2のシャッタ50は、第1のシャッタ75と連動して、受給口53を開閉するものであればよい。
【0092】
本発明は、例えば、着脱可能なプロセスカートリッジを有する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【0093】
1Bk,1Y,1M,1C プロセスカートリッジ(画像形成ユニット)、 10 プリンタ、 11 感光体ドラム(潜像担持体)、 12 帯電ローラ(帯電装置)、 13 LEDヘッド(露光装置)、 15,15A トナーカートリッジ(現像剤収容体)、 16 現像ローラ(現像剤担持体)、 18 トナー供給ローラ(現像剤供給部材)、 19 クリーニングブレード(クリーニング部材)、 20,20A 現像装置本体(画像形成ユニット本体)、 20a 筺体、 40 現像装置、 50,50A 第2のシャッタ、 50a 第2の係合部、 50b 第2の開口部、 53 受給口、 55 シャッタロック(第2のロック部材)、 57 ロック解除部、 70 カバーカートリッジ(ケース部材)、 72 供給口、 73 係止部、 74 レール部、 75,75A 第1のシャッタ、 77 第1の開口部、 78 第1の係合部、 79 フック部(第1のロック部材)、 80 レバー部(操作部)、 122 シャッタレバー。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
現像装置本体と、前記現像装置本体に着脱可能に装着され、現像剤を収容する現像剤カートリッジとを備えた現像装置であって、
前記現像剤カートリッジは、
現像剤を収容するケース部材と、
前記ケース部材に設けられた供給口と、
前記供給口を開閉する第1のシャッタと
を備え、
前記現像装置本体は、
前記現像剤カートリッジから供給された現像剤を収容する筺体と、
前記筺体に設けられた受給口と、
前記受給口を開閉する第2のシャッタと
を備え、
前記第1のシャッタと前記第2のシャッタとが、互いに連動して動作することを特徴とすることを特徴とする現像装置。
【請求項2】
前記第1のシャッタおよび前記第2のシャッタのいずれか一方に、使用者が開閉操作を行うための操作部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
前記第1のシャッタは、前記ケース部材の内側で回動することにより、前記供給口を開閉することを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。
【請求項4】
前記第2のシャッタは、前記現像装置本体に、前記現像剤カートリッジの外周面に沿って摺動可能に設けられていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項5】
前記第1のシャッタは、第1の係合部を有し、
前記第2のシャッタは、第2の係合部を有し、
前記現像剤カートリッジを前記現像装置本体に取り付けることにより、前記第1の係合部が前記第2の係合部と係合し、これにより前記第1のシャッタと前記第2のシャッタとが互いに連動して動作可能となること
を特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項6】
前記第1のシャッタは、前記ケース部材と係合して前記第1のシャッタの移動をロックする第1のロック部材を有し、
前記現像剤カートリッジを前記現像装置本体に取り付けることにより、前記第1のロック部材が前記筺体の一部に当接し、前記第1のシャッタのロックが解除されることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項7】
前記現像装置本体の前記筺体には、前記第2のシャッタの移動をロックする第2のロック部材が設けられ、
前記現像剤カートリッジを前記現像装置本体に取り付けることにより、前記第1の係合部が、前記第2の係合部に係合すると共に、前記第2のロック部材にも当接し、前記第2のシャッタのロックが解除されることを特徴とする請求項5に記載の現像装置。
【請求項8】
前記第2のシャッタは、前記第1のシャッタが前記供給口を開放するよりも先に、前記受給口を開放し、前記第1のシャッタが前記供給口を閉鎖するよりも先に、前記受給口を閉鎖するよう構成されていることを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項9】
前記第1のシャッタおよび前記第2のシャッタは、それぞれ第1の開口部および第2の開口部を有し、互いに同一の移動方向に移動することで、前記第1の開口部および前記第2の開口部をそれぞれ前記供給口および前記受給口に相対させることで、前記供給口および前記受給口を開放するよう構成されており、
前記供給口および前記受給口を開放した状態で、前記移動方向における前記第2の開口部の端部が、前記第1の開口部の端部よりも、前記移動方向における前方に位置することを特徴とする請求項8に記載の現像装置。
【請求項10】
請求項1から9までのいずれか1項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
【請求項11】
請求項10に記載の画像形成ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項12】
前記画像形成ユニットは、画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2012−98501(P2012−98501A)
【公開日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−245956(P2010−245956)
【出願日】平成22年11月2日(2010.11.2)
【出願人】(591044164)株式会社沖データ (2,444)
【Fターム(参考)】