画像形成装置
【課題】トナー供給装置の装着時において、現像ユニットに対するトナー供給装置の装着位置精度を高めることが可能な画像形成装置を簡便に提供する。
【解決手段】トナー供給装置３０には係合突起４２を有する係合部材３９とシャッター４３が設けられ、現像ユニット８の蓋部２２には、係合突起４２を摺動可能に支持するガイドレール２８が設けられている。トナー供給装置３０の着脱の際、係合突起４２がガイドレール２８に係合し、これに案内されることにより、トナー供給装置３０は所定経路を移動することができ、トナー供給装置３０と現像ユニット８とを位置精度良く連結することができる。
【解決手段】トナー供給装置３０には係合突起４２を有する係合部材３９とシャッター４３が設けられ、現像ユニット８の蓋部２２には、係合突起４２を摺動可能に支持するガイドレール２８が設けられている。トナー供給装置３０の着脱の際、係合突起４２がガイドレール２８に係合し、これに案内されることにより、トナー供給装置３０は所定経路を移動することができ、トナー供給装置３０と現像ユニット８とを位置精度良く連結することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に装置本体に対し着脱されるトナー供給装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の構成を図１１に示す。画像形成装置（例えばプリンタ）１００では、画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により図中時計回りに回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。
【０００３】
この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置６の下流側に設けられている。
【０００４】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙は用紙収容部１０から用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して搬送され、転写ローラ１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１５ａを有する定着部１５に搬送されてトナー像が定着される。定着部１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、排出ローラ対１７より排出トレイ１８に排出される。
【０００５】
このような画像形成装置において、現像ユニット８の上方直近にトナーコンテナ９が配設されている場合には、装置スペースの関係から、露光ユニット７はトナーコンテナ９の上方のスペースに配設される。また、トナーコンテナ９の上方に露光ユニット７としてレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）を配置する場合、感光体ドラム５にＬＳＵから照射された光を直接入射させるよう、ＬＳＵを斜めに配置することは、大きなスペースが必要となり、他の構成部材の配置状況に影響及ぼしたり、装置が大型化するおそれがある。
【０００６】
このため、ＬＳＵから感光体ドラム５にレーザ光を照射するためには、ＬＳＵ内のポリゴンミラー７ａから反射ミラー７ｂを介して照射する必要があった。しかし、反射ミラー７ｂを介すると、反射ミラー７ｂでの反射状況等により、画像形成に影響を及ぼし、画質が低下すおそれがある。
【０００７】
一方、トナーコンテナ９を現像ユニット８から離れた位置に配設する方法が種々提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、トナー補給ローラ（現像ローラ）を有するトナー補給ケース（現像ユニット）の上面蓋に設けられたトナー供給口へトナーカートリッジ（トナーコンテナ）からトナーを供給した後、上面蓋の長手方向に沿った搬送ベルトによりトナーを搬送し、トナー供給口から遠ざかるほど幅広に形成されたトナー掻き落とし部材により搬送ベルト上のトナーを掻き落としトナー補給ローラに落下することにより、現像ユニットへトナーを補給するトナー補給機構が開示されている。これにより、トナーを均一にするために従来使用していたスパイラルを不要とし、該スパイラルの駆動音を低減すると共に小型化を図っている。
【０００９】
また、特許文献２には、トナーバンク（トナーコンテナ）に縦方向に、個別に軸心回りに回転駆動する複数のトナーボトルをセットし、各トナーボトルからトナーバンクに落下したトナーを粉体ポンプユニットとトナー供給パイプから構成されるフレキシブルなトナー搬送手段によって現像ユニットに供給する方法が開示されている。これにより、回転による摩擦熱の影響でトナーが凝縮し、トナー詰まりが発生することを防止できる。
【００１０】
また、特許文献３には、複数の現像器（現像ユニット）とトナーホッパ（トナーコンテナ）との間にトナー搬送中継体（トナー供給装置）を固定し、トナーホッパからトナー搬送中継体にトナーを搬送するための第１トナー搬送手段と、トナー搬送中継体から現像器にトナーを搬送するための第２トナー搬送手段とを設け、現像器が交換される際、トナー搬送中継体に対して接続及び離脱させることによって、現像器の交換作業を簡単に行うことを可能としている。
【００１１】
また、特許文献４には、複数の現像ユニットを支持して回転し潜像担持体と対向する現像位置へ所望の現像ユニットを移動させる回転支持体を備え、複数の現像剤収容器（トナーコンテナ）にそれぞれ現像剤搬送路の一端を接続すると共に、他端を長手方向の異なる箇所に複数の現像剤排出口（トナー供給口）を有する筒状の現像剤分配部（トナー供給装置）に接続し、該現像剤分配部を、回転支持体の回転軸中心部に設けた挿入穴に挿入し、各現像ユニットに所定の現像剤を供給する方法が開示されている。これにより、トナーの飛散防止を図っている。
【特許文献１】特開平７−１４０７７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３４１２号公報
【特許文献３】特開平７−３１９２４８号公報
【特許文献４】特開平６−１０２７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１の方法は、トナー供給装置のトナー供給口と現像ユニットのトナー受入口を連結してトナーを供給するものではない。また、特許文献２の方法では、空気とトナーを分離してトナーを現像ユニットに供給するトナー回収装置を着脱可能としているが、具体的な装着方法は開示されていない。さらに、特許文献３の方法では、現像ユニットの開口にトナー搬送中継体を嵌合接続しており、特許文献４の方法では、筒状の現像剤分配部を現像ユニットの挿入穴に挿入しているため、着脱が面倒であり、作業者に負担が掛かるおそれがある。
【００１３】
また、トナー供給装置の現像ユニットへの装着に際しては、装着後のトナー漏れ等が発生することを防止するため、トナー供給装置を現像ユニットへ精度良く装着する必要がある。しかし、特許文献１〜４の方法は、かかる装着精度に着目して提案されたものではない。
【００１４】
さらに、トナー供給装置から現像ユニットへのトナーの供給がシャッターの開閉によって規制される場合には、トナー供給装置の装着位置がずれると、シャッターの開放に支障が生じ、トナーが供給されないおそれがある。また、トナー供給装置の離脱の際、シャッターの閉鎖が不十分となり、トナー供給装置内に残ったトナーが漏れるおそれもある。
【００１５】
通常、トナーコンテナはユーザにより交換可能であるが、トナー供給装置は着脱の困難性からサービスマン等によって交換されている。例えば、３０万枚毎に現像ユニットを交換するような保守作業を行う場合には、現像ユニットを装置本体から離脱させるために、予めトナー供給装置を離脱させる必要があるが、この際、シャッターの閉鎖が不十分であると、トナーが大量に漏れるおそれもある。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナー供給装置の装着時において、現像ユニットに対するトナー供給装置の装着位置精度を高めることが可能な画像形成装置を簡便に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記露光手段が、前記現像剤収容手段の下方、且つ前記現像手段及び前記現像剤搬送路部の上方を通して像担持体に光を照射可能に配設されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、前記現像剤供給手段には、装置本体に対する着脱動作に応じて前記現像剤供給口を開閉する開閉部材が設けられたことを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、前記係合部材には、前記現像剤供給手段が装着されたとき前記現像剤供給口に対し前記現像手段とは反対側から前記現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材が配設されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、現像手段に、現像剤供給手段から突出した現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持する案内部材を設け、現像剤供給手段の装着時、現像剤供給手段を所定の位置に案内することによって、現像剤供給手段を現像手段における現像剤担持体の長手方向外側に配設し、現像剤搬送路部の先端に設けられた現像剤供給口を現像手段の現像剤受入口に精度良く対面させ、現像剤供給手段と現像手段とを連結することが可能となる。これにより、簡便な方法で、現像剤供給手段の装着時において、現像手段に対する装着位置の精度を高めることが可能となる。
【００２２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、現像剤収容手段の下方且つ現像手段及び現像剤搬送路の上方を通して像担持体に光を照射するよう露光手段を配設することにより、反射ミラー等を介さず、露光手段の長手方向と平行に光を照射し、像担持体を露光することが可能になるため、画質を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、現像剤供給手段に、装置本体に対する着脱動作に応じて現像剤供給口を開閉する開閉部材を設けることによって、現像剤供給手段の着脱時における現像剤供給口からのトナーの漏れを抑制することができる。また、この際、現像手段に対する現像剤供給手段の装着位置精度が高められているため、現像剤供給手段の位置ずれに伴う開閉部材の開閉動作不良を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の画像形成装置において、係合部材を、現像剤供給手段が装着されたとき現像剤供給口に対し現像手段とは反対側から現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材を配設することによって、現像剤供給口と現像剤受入口との連結部への空気流の侵入を制限することができる。これにより、かかる連結部で微量の現像剤が不可避的に漏れた場合でも、現像剤の飛散を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め上方から見た斜視図であり、図２は、斜め下方から見た斜視図である。また、図３は、本実施形態に用いられる現像ユニットの蓋部の側面図である。従来例の図１１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１に示すように、現像ユニット８は、大まかには、ケーシング２１、蓋部２２及び現像ローラ２３から構成されている。
【００２６】
図１及び図２に示すように、現像ユニット（現像手段）８は、トナーを収容するケーシング２１を備え、ケーシング２１の上部には、ケーシング２１の長手方向に沿って蓋部２２と現像ローラ（現像剤担持体）２３とが隣接して配設されている。現像ローラ２３のシャフトの一端部（図の前面側）は、ケーシング２１の側面部２１ａから突出し、先端には現像ローラ２３に駆動を入力する駆動入力ギア２４が設けられている。
【００２７】
駆動入力ギア２４には、側面部２１ａに沿って中央部側から駆動伝達ギア２５が連係しており、装置本体に設けられた図示しない駆動モータからの駆動が駆動伝達ギア２５を介して駆動入力ギア２４に伝達される。現像ユニット８上面の現像ローラ２３が突設されていない部分には蓋部２２が設けられ、蓋部２２は、現像ユニット８の上面部２２ａと、上面部２２ａの現像ローラ２３側端部から垂直に突設された突出壁２２ｂとから形成されている。
【００２８】
蓋部２２において上記長手方向中央部に対し駆動入力ギア２４とは反対側寄りには、後述するトナー供給装置３０から供給されるトナーを受け入れるための、トナー受入部２６が突設され、先端には、矩形状に開放したトナー受入口２６ａが形成されている。トナー受入口２６ａの開口面には、後述するトナー供給装置３０のトナー供給口３８、トナー供給口３８（図５参照）を連結したとき、トナー漏れを防ぐために、例えばフェルトやパッキン等を配設することもできる。
【００２９】
また、蓋部２２の突出壁２２ｂとは反対側の端面２２ｃにおける、駆動入力ギア２４とは反対側の端部には、端面２２ｃに沿って、断面コの字形状で上方に開放する溝状の突出部２７が設けられている。図１及び図３に示すように、突出部２７の長手方向中央部に対しトナー受入部２６寄りの部分は溝幅が狭い幅狭部２７ａが形成され、突出部２７の幅狭部２７ａに対しトナー受入部２６側には、下面から垂直に立設され、溝を塞ぐストッパ２７ｂが設けられている。
【００３０】
そして、かかるストッパ２７ｂに仕切られて、突出部２７のストッパ２７ｂからトナー受入部２６とは反対側端部２７ｃに向かって開放し、断面コの字形状のガイドレール（案内部材）２８が形成されている。また、幅狭部２７ａは、後述する係合突起４２（図５参照）が幅狭部２７ａに挿入されたとき、係合突起４２がストッパ２７ｂと当接するような位置に形成されている。
【００３１】
蓋部２２の突出壁２２ｂにおいて、上記長手方向におけるストッパ２７ｂと略同じ位置には、端面２２ｃ側に突出する係止部２９が形成されている。係止部２９は、端面２２ｃ側に先端を有する断面略Ｖ字形状となるよう形成され、トナー受入部２６側の側面部２９ａの方が、トナー受入部２６とは反対側の側面部２９ｂより突出方向長さが短くなるよう形成されている。これにより、後述するように、トナー供給装置３０の装着時、係止部２９に後述するシャッター４３（図６参照）のフランジ部４４ｂが当接し、シャッター４３の開閉動作を可能としている。
【００３２】
図４は、本実施形態に用いられるトナー供給装置３０を斜め上方から見た斜視図であり、図５は斜め下方から見た斜視図であり、図６は側面図であり、図７は正面図である。なお、説明の便宜上、図４、図５ではシャッター４３を開放した状態を示し、図６、図７では支持部材４１を外した状態を示す。トナー供給装置（現像剤供給手段）３０は、大まかには、支持体３１、トナー導入口３２、トナー落下部３３、トナー搬送路部３４、駆動部３６及び係合部材３９、から構成されている。
【００３３】
支持体３１は、一面が水平方向に開放する平たい略箱形状からなり、支持体３１の上面には、トナーコンテナ（現像剤収容手段）９から搬送されたトナーが供給される、矩形状に開放したトナー導入口３２が形成されている。また、トナー導入口３２から下方に向かって支持体３１の略中央部まで、トナー導入口３２から供給されたトナーが落下するトナー落下部３３が形成され、トナー落下部３３の下端から略円筒形状のトナー搬送路部３４が、支持体３１から該支持体３１の開放方向に向かって垂直に突設されている。
【００３４】
また、トナー搬送路部３４は、トナー供給装置３０が装着されたとき現像ユニット８における現像ローラ２３の回転軸方向と略平行になるよう形成されている。トナー搬送路部３４の先端部の下側面には、図５に示すように、トナー受入口２６ａと略同一の大きさの、矩形状に開口したトナー供給口３８が設けられている。また、トナー搬送路部３４の内部には、図６に示すように、トナー落下部３３の下端に落下したトナーをトナー供給口３８へ搬送するための搬送スパイラル３５が設けられている。
【００３５】
搬送スパイラル３５の後端には、連結ギア３５ａが設けられ、連結ギア３５ａが支持体３１のトナー落下部３３とは反対側面に設けられた駆動部３６に内蔵された駆動モータ３７と連結し、駆動モータ３７からの駆動を受けて回転する。トナー搬送路部３４の先端の下面はトナー供給装置３０の装着時、かかる先端がトナー受入部２６と接触してもトナー供給装置３０の装着を妨げないように、斜めに切り欠かれている。
【００３６】
また、トナー搬送路部３４の外周面下部における先端から中央付近にかけて、係合部材３９が設けられている。係合部材３９は、基台３９ａ、衝立（衝立部材）４０、支持部４１、係合突起４２とから構成されている。基台３９ａは、矩形状の上部が円弧状に刳り貫かれた形状の断面を有し且つトナー搬送路部３４に固定される固定部３９ａａと、固定部３９ａａにおいて図４の左側側面部の下端から外側に向かって、その下面が固定部３９ａａの下面と面一になるよう突設された矩形板状の支持片部３９ａｂとからなり、固定部３９ａａがトナー搬送路部３４に接触して固定されている。
【００３７】
また、固定部３９ａａのトナー供給口３８と対向する位置には、トナー供給口３８がトナー受入口２６ａとトナー供給口３８から排出されたトナーをトナー受入口２６ａに供給できるよう、トナー供給口３８と略同一の矩形状のトナー通過口３８’が形成されている。支持片部３９ａｂの上面には、支持片部３９ａｂと固定部３９ａａとに跨って、トナー搬送路部３４と略平行に設けられた略矩形状の板状部材からなる衝立４０が略垂直に立設されている。
【００３８】
また、支持片部３９ａｂの下面において、トナー落下部３３側の端部には、断面略Ｌ字状の支持部材４１が設けられている。支持部材４１のＬ字の短辺部４１ａの端部は、２本の係止爪４１ａａ（図４参照）によって支持片部３９ａｂに固定され、Ｌ字の長辺部４１ｂは、基台３９ａの下方に、基台３９ａと略平行となるように設けられている。また、基台３９ａと長辺部４１ｂとの間の空間には、後述するシャッター４３（図６参照）を配設することができる。
【００３９】
長辺部４１ｂの下面において短辺部４１ａと衝立４０との間には、下方に向かって係合突起４２が突設されている。係合突起４２は、トナー搬送路部３４とは反対側に開放し、長辺部４１ｂから下方に向かってテーパ状に形成された断面コの字状の凹部４２ａと、凹部４２ａの先端から該凹部４２ａの底面が面一となるよう下方に突出した矩形板状の先端部４２ｂとを有している。
【００４０】
また、係合突起４２は、トナー供給装置３０を装着する際、凹部４２ａがガイドレール２８（図１参照）の上端と、先端部４２ｂの先端がガイドレール２８の底面とそれぞれ摺動可能に係合するよう形成されている。そして係合突起４２が幅狭部２７ａに到達すると、ストッパ２７ｂと当接し、先端部４２ｂのみがガイドレール２８と係合し、この位置に固定される。このとき、トナー供給口３８、トナー通過口３８’がトナー受入口２６ａと略同置で対面するよう、トナー供給装置３０の所定位置に、係合部材３９は形成されている。
【００４１】
また、図５〜図７に示すように、基台３９ａと長辺部４１ｂとの間には、矩形板状のシャッター（開閉部材）４３が配設され、図５、図７に示すようにシャッター４３においてトナー搬送路部３４側の端部には、該端部から上方に、且つトナー搬送路部３４に沿ってトナー搬送路部３４の先端に向かって突出する細長い板状の突出片４４が設けられている。突出部４４は、軸部４４ａと、該軸部４４ａの先端においてトナー搬送路部３４とは反対側面に、先端から斜めに形成されたフランジ部４４ｂが突設されている。
【００４２】
また、フランジ部４４ｂは、トナー供給装置３０を装着するとき、フランジ部４４ｂが現像ユニット８の突出壁２２ｂと摺動するよう形成されている。このとき、フランジ部４４ｂの先端側の側面が係止部２９の側面部２９ｂと当接して干渉すると、所定の位置までシャッター４３が開放されるよう、シャッター４３の後端部と当接してその移動を制限する係止片４５が、基台３９ａの下面に設けられている。
【００４３】
次に、トナー供給装置３０を現像ユニット８と連結する動作について図１、図３、図４、図５、図８及び図９を参照して説明する。図８は、現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す上方から見た斜視図であり、図９は、下方から見た斜視図である。
【００４４】
まず、図４に示すトナー供給装置３０の係合突起４２を図１に示す現像ユニット８のガイドレール２８の開口溝に端部２７ｃから挿入して係合させ、図５に示すフランジ部４４ｂを突出壁２２ｂに当接させ、トナー供給装置３０を押し込むと、係合突起４２はガイドレール２８に支持されながら摺動する。これにより、トナー供給装置３０は所定経路に沿って移動する。そして、シャッター４３のフランジ部４４ｂが図３に示す係止部２９の側面部２９ｂと係合すると、シャッター４３が開放すると共に、現れたトナー供給口３８、トナー通過口３８’がトナー受入口２６ａと対面する。
【００４５】
係合突起４２が幅狭部２７ａに挿入され、ストッパ２７ｂと当接する位置までトナー供給装置３０を押し込むと、トナー供給口３８がトナー受入口２６ａと略同位置で略一致するよう対面し、両者は連結され、図８及び図９に示すように、トナー供給装置３０を現像ユニット８に連結することができる。
【００４６】
また、かかる装着の際、シャッター４３が所定位置まで開放された後、更にトナー供給装置が押し込まれると、突出片４４の軸部４４ａは係止部２９から反作用力を受け、内側へ撓みながらトナー供給装置３０と共に移動し、フランジ部４４ｂが係止部２９を乗り越え、フランジ部４４ｂが係止部２９の側面部２９ａと当接する位置まで挿入される。これにより、フランジ部４４ｂは係止部２９と係合する。
【００４７】
そして、トナーコンテナ９からトナー導入口３２を介してトナー供給装置３０にトナーを供給すると、トナーはトナー落下部３３を落下し、駆動部３６により駆動された搬送スパイラル３５によりトナー供給口３８に搬送され、トナー供給口３８からトナー受入口２６ａを介して現像ユニット８にトナーを供給することができる。このとき、トナー供給装置３０は、現像ユニット８に対し側面部２１ａとは反対側（現像ローラ２３の回転軸方向（長手方向）外側）に配設され、トナー搬送路部３４を介してトナー供給口３８がトナー受入口２６ａと対面している。
【００４８】
一方、トナー供給装置３０を装置本体から離脱させる際には、トナー供給装置３０を引き出すことにより、係合突起４２がガイドレール２８を摺動しながらこれに案内されて移動し、トナー供給装置３０が現像ユニット８から離間するまで所定経路に沿って移動しながらトナー供給口３８がトナー受入口２６ａから離脱する。
【００４９】
この際、フランジ部４４ｂの係止部２９ａとの干渉により、シャッター４３を閉じることができる。また、所定位置までシャッターが閉じられた後も、トナー供給装置３０を引き出すと、軸部４４ａが内側へ撓み、フランジ部４４ｂが係止部２９を乗り越え、トナー供給装置３０と共に離脱することができる。
【００５０】
このように構成することにより、トナー供給装置３０を現像ユニット８に着脱する際の、現像ユニット８に対するトナー供給装置３０の位置精度を高めることができる。これにより、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの位置精度を高めることができ、トナー漏れを防止することができる。
【００５１】
また、シャッター４３を使用した際には、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの位置ずれ、及びトナー供給装置３０と現像ユニット８との位置ずれ等によって生じるシャッター４３の開閉不良を防止することができる。これにより、シャッター４３の開放不十分による現像ユニット８へのトナー供給不足や、シャッター４３の閉鎖不十分によるトナー供給装置３０の離脱時のトナー漏れ等を防止することができる。
【００５２】
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置の一例において、現像ユニット、トナー供給装置、トナーコンテナ及び露光ユニットの配置例を示す概略図である。本実施形態においては、図１０においては、現像ユニット８、トナー供給装置３０、トナーコンテナ９及び露光ユニット７の配置以外は、従来例と全く同様のため、説明の便宜上、画像形成装置１００内に、現像ユニット８、トナー供給装置３０、トナーコンテナ９及び露光ユニット７のみを示した。
【００５３】
図１０においては、露光ユニット７としてＬＳＵを用い、ＬＳＵ７は、現像ユニット８とトナー供給装置３０との間で、且つ現像ユニット８に対し感光体ドラム（像担持体）５とは反対側に、感光体ドラム５に対して水平にレーザ光を照射できるよう、水平に配設されている。かかる配置とすることにより、ＬＳＵ７から照射されたレーザ光は、トナーコンテナ９の下方且つ現像ユニット８の上方を通過することができる。加えて、ＬＳＵ７から反射ミラー等を介すことなく、ＬＳＵ７の長手方向と平行に光を照射し、感光体ドラム５表面に照射することができる。これにより、画質の向上を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、係合部材３９に衝立４０（図４参照）を設けたため、ＬＳＵ７を冷却するために、例えば図１０において装置本体右側側面からＬＳＵ７に向かって送風装置４６により送風したような場合においても、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの連結部に上記送風によって生じた空気流が侵入することを防止することができる。これにより、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａを連結する際、不可避的に微量のトナー漏れが生じた場合であっても、トナーの飛散を防止し、装置本体の汚染を防止することができる。
【００５５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、ガイドレール２８を蓋部２２に設けたが、現像ユニット８の他の位置に設けることもできる。また、シャッター４３の開閉機構も上記実施形態に限定されるものではなく、その他の開閉機構を用いることもできる。
【００５６】
また、ここでは画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、現像ユニット８の上方にトナー供給装置３０及びトナーコンテナ９を配設する構成であれば、複写機やファクシミリ等の他の画像形成装置にも本発明が適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたものである。
【００５８】
これにより、現像剤供給手段を現像手段における現像剤担持体の長手方向外側に配設し、現像剤搬送路部の先端に設けられた現像剤供給口を現像手段の現像剤受入口に精度良く対面させ、現像剤供給手段と現像手段とを連結することが可能となり、簡便な方法で、現像剤供給手段の装着時において、現像手段に対する装着位置の精度を高めることが可能となる。
【００５９】
また、現像剤収容手段の下方且つ現像手段及び現像剤搬送路の上方を通して像担持体に光を照射するよう露光手段を配設することにより、反射ミラー等を介さず、露光手段の長手方向と平行に光を照射し、像担持体を露光することが可能になるため、画質を向上させることができる。
【００６０】
また、現像剤供給手段に、装置本体に対する着脱動作に応じて現像剤供給口を開閉する開閉部材を設けることによって、現像剤供給手段の着脱時における現像剤供給口からのトナーの漏れを抑制すると共に、現像剤供給手段の位置ずれに伴う開閉部材の開閉動作不良を防止することができる。
【００６１】
また、係合部材を、現像剤供給手段が装着されたとき現像剤供給口に対し現像手段とは反対側から現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材を配設することによって、現像剤供給口と現像剤受入口との連結部への空気流の侵入を制限することができ、かかる連結部で微量の現像剤が不可避的に漏れた場合でも、現像剤の飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め上方から見た斜視図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め下方から見た斜視図である。
【図３】は、本実施形態に用いられる現像ユニットの蓋部の側面図である。
【図４】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図５】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置を斜め下方から見た斜視図である。
【図６】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置の側面図である。
【図７】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置の正面図である。
【図８】は、本実施形態に用いられる現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す上方から見た斜視図である。
【図９】は、本実施形態に用いられる現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す下方から見た斜視図である。
【図１０】は、本実施形態に係る画像形成装置の一例において、現像ユニット、トナー供給装置、トナーコンテナ及び露光ユニットの配置例を示す概略図である。
【図１１】は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
５ 感光体ドラム（像担持体）
７ 露光ユニット（露光手段）
７ａ ポリゴンミラー
７ｂ 反射ミラー
８ 現像ユニット（現像手段）
９ トナーコンテナ（現像剤収容手段）
２１ ケーシング
２２ 蓋部
２３ 現像ローラ（現像剤担持体）
２６ トナー受入部
２６ａ トナー受入口
２７ 突出部
２７ａ 幅狭部
２７ｂ ストッパ
２８ ガイドレール（案内部材）
２９ 係止部
２９ａ、ｂ 側面部
３０ トナー供給装置（現像剤供給手段）
３１ 支持体
３２ トナー導入口
３３ トナー落下部
３４ トナー搬送路部
３５ 搬送スパイラル
３６ 駆動部
３７ 駆動モータ
３８ トナー供給口（現像剤供給口）
３８’ トナー通過口
３９ 係合部材
３９ａ 基台
３９ａａ 固定部
３９ａｂ 支持片部
４０ 衝立（衝立部材）
４１ 支持部材
４１ａ 短辺部
４１ａａ 係合爪
４１ｂ 長辺部
４２ 係合突起
４２ａ 凹部
４２ｂ 先端部
４３ シャッター（規制部材）
４４ 突出片
４４ａ 軸部
４４ｂ フランジ部
４５ 係止片
４６ 送風装置
１００ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特に装置本体に対し着脱されるトナー供給装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の構成を図１１に示す。画像形成装置（例えばプリンタ）１００では、画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により図中時計回りに回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。
【０００３】
この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置６の下流側に設けられている。
【０００４】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙は用紙収容部１０から用紙搬送路１２及びレジストローラ対１３を経由して搬送され、転写ローラ１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１５ａを有する定着部１５に搬送されてトナー像が定着される。定着部１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により装置上部に搬送され、排出ローラ対１７より排出トレイ１８に排出される。
【０００５】
このような画像形成装置において、現像ユニット８の上方直近にトナーコンテナ９が配設されている場合には、装置スペースの関係から、露光ユニット７はトナーコンテナ９の上方のスペースに配設される。また、トナーコンテナ９の上方に露光ユニット７としてレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）を配置する場合、感光体ドラム５にＬＳＵから照射された光を直接入射させるよう、ＬＳＵを斜めに配置することは、大きなスペースが必要となり、他の構成部材の配置状況に影響及ぼしたり、装置が大型化するおそれがある。
【０００６】
このため、ＬＳＵから感光体ドラム５にレーザ光を照射するためには、ＬＳＵ内のポリゴンミラー７ａから反射ミラー７ｂを介して照射する必要があった。しかし、反射ミラー７ｂを介すると、反射ミラー７ｂでの反射状況等により、画像形成に影響を及ぼし、画質が低下すおそれがある。
【０００７】
一方、トナーコンテナ９を現像ユニット８から離れた位置に配設する方法が種々提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１には、トナー補給ローラ（現像ローラ）を有するトナー補給ケース（現像ユニット）の上面蓋に設けられたトナー供給口へトナーカートリッジ（トナーコンテナ）からトナーを供給した後、上面蓋の長手方向に沿った搬送ベルトによりトナーを搬送し、トナー供給口から遠ざかるほど幅広に形成されたトナー掻き落とし部材により搬送ベルト上のトナーを掻き落としトナー補給ローラに落下することにより、現像ユニットへトナーを補給するトナー補給機構が開示されている。これにより、トナーを均一にするために従来使用していたスパイラルを不要とし、該スパイラルの駆動音を低減すると共に小型化を図っている。
【０００９】
また、特許文献２には、トナーバンク（トナーコンテナ）に縦方向に、個別に軸心回りに回転駆動する複数のトナーボトルをセットし、各トナーボトルからトナーバンクに落下したトナーを粉体ポンプユニットとトナー供給パイプから構成されるフレキシブルなトナー搬送手段によって現像ユニットに供給する方法が開示されている。これにより、回転による摩擦熱の影響でトナーが凝縮し、トナー詰まりが発生することを防止できる。
【００１０】
また、特許文献３には、複数の現像器（現像ユニット）とトナーホッパ（トナーコンテナ）との間にトナー搬送中継体（トナー供給装置）を固定し、トナーホッパからトナー搬送中継体にトナーを搬送するための第１トナー搬送手段と、トナー搬送中継体から現像器にトナーを搬送するための第２トナー搬送手段とを設け、現像器が交換される際、トナー搬送中継体に対して接続及び離脱させることによって、現像器の交換作業を簡単に行うことを可能としている。
【００１１】
また、特許文献４には、複数の現像ユニットを支持して回転し潜像担持体と対向する現像位置へ所望の現像ユニットを移動させる回転支持体を備え、複数の現像剤収容器（トナーコンテナ）にそれぞれ現像剤搬送路の一端を接続すると共に、他端を長手方向の異なる箇所に複数の現像剤排出口（トナー供給口）を有する筒状の現像剤分配部（トナー供給装置）に接続し、該現像剤分配部を、回転支持体の回転軸中心部に設けた挿入穴に挿入し、各現像ユニットに所定の現像剤を供給する方法が開示されている。これにより、トナーの飛散防止を図っている。
【特許文献１】特開平７−１４０７７５号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３４１２号公報
【特許文献３】特開平７−３１９２４８号公報
【特許文献４】特開平６−１０２７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、特許文献１の方法は、トナー供給装置のトナー供給口と現像ユニットのトナー受入口を連結してトナーを供給するものではない。また、特許文献２の方法では、空気とトナーを分離してトナーを現像ユニットに供給するトナー回収装置を着脱可能としているが、具体的な装着方法は開示されていない。さらに、特許文献３の方法では、現像ユニットの開口にトナー搬送中継体を嵌合接続しており、特許文献４の方法では、筒状の現像剤分配部を現像ユニットの挿入穴に挿入しているため、着脱が面倒であり、作業者に負担が掛かるおそれがある。
【００１３】
また、トナー供給装置の現像ユニットへの装着に際しては、装着後のトナー漏れ等が発生することを防止するため、トナー供給装置を現像ユニットへ精度良く装着する必要がある。しかし、特許文献１〜４の方法は、かかる装着精度に着目して提案されたものではない。
【００１４】
さらに、トナー供給装置から現像ユニットへのトナーの供給がシャッターの開閉によって規制される場合には、トナー供給装置の装着位置がずれると、シャッターの開放に支障が生じ、トナーが供給されないおそれがある。また、トナー供給装置の離脱の際、シャッターの閉鎖が不十分となり、トナー供給装置内に残ったトナーが漏れるおそれもある。
【００１５】
通常、トナーコンテナはユーザにより交換可能であるが、トナー供給装置は着脱の困難性からサービスマン等によって交換されている。例えば、３０万枚毎に現像ユニットを交換するような保守作業を行う場合には、現像ユニットを装置本体から離脱させるために、予めトナー供給装置を離脱させる必要があるが、この際、シャッターの閉鎖が不十分であると、トナーが大量に漏れるおそれもある。
【００１６】
本発明は、上記問題点に鑑み、トナー供給装置の装着時において、現像ユニットに対するトナー供給装置の装着位置精度を高めることが可能な画像形成装置を簡便に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたことを特徴としている。
【００１８】
また本発明は、前記露光手段が、前記現像剤収容手段の下方、且つ前記現像手段及び前記現像剤搬送路部の上方を通して像担持体に光を照射可能に配設されることを特徴としている。
【００１９】
また本発明は、前記現像剤供給手段には、装置本体に対する着脱動作に応じて前記現像剤供給口を開閉する開閉部材が設けられたことを特徴としている。
【００２０】
また本発明は、前記係合部材には、前記現像剤供給手段が装着されたとき前記現像剤供給口に対し前記現像手段とは反対側から前記現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材が配設されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の第１の構成によれば、現像手段に、現像剤供給手段から突出した現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持する案内部材を設け、現像剤供給手段の装着時、現像剤供給手段を所定の位置に案内することによって、現像剤供給手段を現像手段における現像剤担持体の長手方向外側に配設し、現像剤搬送路部の先端に設けられた現像剤供給口を現像手段の現像剤受入口に精度良く対面させ、現像剤供給手段と現像手段とを連結することが可能となる。これにより、簡便な方法で、現像剤供給手段の装着時において、現像手段に対する装着位置の精度を高めることが可能となる。
【００２２】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、現像剤収容手段の下方且つ現像手段及び現像剤搬送路の上方を通して像担持体に光を照射するよう露光手段を配設することにより、反射ミラー等を介さず、露光手段の長手方向と平行に光を照射し、像担持体を露光することが可能になるため、画質を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１または第２の構成の画像形成装置において、現像剤供給手段に、装置本体に対する着脱動作に応じて現像剤供給口を開閉する開閉部材を設けることによって、現像剤供給手段の着脱時における現像剤供給口からのトナーの漏れを抑制することができる。また、この際、現像手段に対する現像剤供給手段の装着位置精度が高められているため、現像剤供給手段の位置ずれに伴う開閉部材の開閉動作不良を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の第４の構成によれば、上記第１〜第３のいずれかの構成の画像形成装置において、係合部材を、現像剤供給手段が装着されたとき現像剤供給口に対し現像手段とは反対側から現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材を配設することによって、現像剤供給口と現像剤受入口との連結部への空気流の侵入を制限することができる。これにより、かかる連結部で微量の現像剤が不可避的に漏れた場合でも、現像剤の飛散を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め上方から見た斜視図であり、図２は、斜め下方から見た斜視図である。また、図３は、本実施形態に用いられる現像ユニットの蓋部の側面図である。従来例の図１１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図１に示すように、現像ユニット８は、大まかには、ケーシング２１、蓋部２２及び現像ローラ２３から構成されている。
【００２６】
図１及び図２に示すように、現像ユニット（現像手段）８は、トナーを収容するケーシング２１を備え、ケーシング２１の上部には、ケーシング２１の長手方向に沿って蓋部２２と現像ローラ（現像剤担持体）２３とが隣接して配設されている。現像ローラ２３のシャフトの一端部（図の前面側）は、ケーシング２１の側面部２１ａから突出し、先端には現像ローラ２３に駆動を入力する駆動入力ギア２４が設けられている。
【００２７】
駆動入力ギア２４には、側面部２１ａに沿って中央部側から駆動伝達ギア２５が連係しており、装置本体に設けられた図示しない駆動モータからの駆動が駆動伝達ギア２５を介して駆動入力ギア２４に伝達される。現像ユニット８上面の現像ローラ２３が突設されていない部分には蓋部２２が設けられ、蓋部２２は、現像ユニット８の上面部２２ａと、上面部２２ａの現像ローラ２３側端部から垂直に突設された突出壁２２ｂとから形成されている。
【００２８】
蓋部２２において上記長手方向中央部に対し駆動入力ギア２４とは反対側寄りには、後述するトナー供給装置３０から供給されるトナーを受け入れるための、トナー受入部２６が突設され、先端には、矩形状に開放したトナー受入口２６ａが形成されている。トナー受入口２６ａの開口面には、後述するトナー供給装置３０のトナー供給口３８、トナー供給口３８（図５参照）を連結したとき、トナー漏れを防ぐために、例えばフェルトやパッキン等を配設することもできる。
【００２９】
また、蓋部２２の突出壁２２ｂとは反対側の端面２２ｃにおける、駆動入力ギア２４とは反対側の端部には、端面２２ｃに沿って、断面コの字形状で上方に開放する溝状の突出部２７が設けられている。図１及び図３に示すように、突出部２７の長手方向中央部に対しトナー受入部２６寄りの部分は溝幅が狭い幅狭部２７ａが形成され、突出部２７の幅狭部２７ａに対しトナー受入部２６側には、下面から垂直に立設され、溝を塞ぐストッパ２７ｂが設けられている。
【００３０】
そして、かかるストッパ２７ｂに仕切られて、突出部２７のストッパ２７ｂからトナー受入部２６とは反対側端部２７ｃに向かって開放し、断面コの字形状のガイドレール（案内部材）２８が形成されている。また、幅狭部２７ａは、後述する係合突起４２（図５参照）が幅狭部２７ａに挿入されたとき、係合突起４２がストッパ２７ｂと当接するような位置に形成されている。
【００３１】
蓋部２２の突出壁２２ｂにおいて、上記長手方向におけるストッパ２７ｂと略同じ位置には、端面２２ｃ側に突出する係止部２９が形成されている。係止部２９は、端面２２ｃ側に先端を有する断面略Ｖ字形状となるよう形成され、トナー受入部２６側の側面部２９ａの方が、トナー受入部２６とは反対側の側面部２９ｂより突出方向長さが短くなるよう形成されている。これにより、後述するように、トナー供給装置３０の装着時、係止部２９に後述するシャッター４３（図６参照）のフランジ部４４ｂが当接し、シャッター４３の開閉動作を可能としている。
【００３２】
図４は、本実施形態に用いられるトナー供給装置３０を斜め上方から見た斜視図であり、図５は斜め下方から見た斜視図であり、図６は側面図であり、図７は正面図である。なお、説明の便宜上、図４、図５ではシャッター４３を開放した状態を示し、図６、図７では支持部材４１を外した状態を示す。トナー供給装置（現像剤供給手段）３０は、大まかには、支持体３１、トナー導入口３２、トナー落下部３３、トナー搬送路部３４、駆動部３６及び係合部材３９、から構成されている。
【００３３】
支持体３１は、一面が水平方向に開放する平たい略箱形状からなり、支持体３１の上面には、トナーコンテナ（現像剤収容手段）９から搬送されたトナーが供給される、矩形状に開放したトナー導入口３２が形成されている。また、トナー導入口３２から下方に向かって支持体３１の略中央部まで、トナー導入口３２から供給されたトナーが落下するトナー落下部３３が形成され、トナー落下部３３の下端から略円筒形状のトナー搬送路部３４が、支持体３１から該支持体３１の開放方向に向かって垂直に突設されている。
【００３４】
また、トナー搬送路部３４は、トナー供給装置３０が装着されたとき現像ユニット８における現像ローラ２３の回転軸方向と略平行になるよう形成されている。トナー搬送路部３４の先端部の下側面には、図５に示すように、トナー受入口２６ａと略同一の大きさの、矩形状に開口したトナー供給口３８が設けられている。また、トナー搬送路部３４の内部には、図６に示すように、トナー落下部３３の下端に落下したトナーをトナー供給口３８へ搬送するための搬送スパイラル３５が設けられている。
【００３５】
搬送スパイラル３５の後端には、連結ギア３５ａが設けられ、連結ギア３５ａが支持体３１のトナー落下部３３とは反対側面に設けられた駆動部３６に内蔵された駆動モータ３７と連結し、駆動モータ３７からの駆動を受けて回転する。トナー搬送路部３４の先端の下面はトナー供給装置３０の装着時、かかる先端がトナー受入部２６と接触してもトナー供給装置３０の装着を妨げないように、斜めに切り欠かれている。
【００３６】
また、トナー搬送路部３４の外周面下部における先端から中央付近にかけて、係合部材３９が設けられている。係合部材３９は、基台３９ａ、衝立（衝立部材）４０、支持部４１、係合突起４２とから構成されている。基台３９ａは、矩形状の上部が円弧状に刳り貫かれた形状の断面を有し且つトナー搬送路部３４に固定される固定部３９ａａと、固定部３９ａａにおいて図４の左側側面部の下端から外側に向かって、その下面が固定部３９ａａの下面と面一になるよう突設された矩形板状の支持片部３９ａｂとからなり、固定部３９ａａがトナー搬送路部３４に接触して固定されている。
【００３７】
また、固定部３９ａａのトナー供給口３８と対向する位置には、トナー供給口３８がトナー受入口２６ａとトナー供給口３８から排出されたトナーをトナー受入口２６ａに供給できるよう、トナー供給口３８と略同一の矩形状のトナー通過口３８’が形成されている。支持片部３９ａｂの上面には、支持片部３９ａｂと固定部３９ａａとに跨って、トナー搬送路部３４と略平行に設けられた略矩形状の板状部材からなる衝立４０が略垂直に立設されている。
【００３８】
また、支持片部３９ａｂの下面において、トナー落下部３３側の端部には、断面略Ｌ字状の支持部材４１が設けられている。支持部材４１のＬ字の短辺部４１ａの端部は、２本の係止爪４１ａａ（図４参照）によって支持片部３９ａｂに固定され、Ｌ字の長辺部４１ｂは、基台３９ａの下方に、基台３９ａと略平行となるように設けられている。また、基台３９ａと長辺部４１ｂとの間の空間には、後述するシャッター４３（図６参照）を配設することができる。
【００３９】
長辺部４１ｂの下面において短辺部４１ａと衝立４０との間には、下方に向かって係合突起４２が突設されている。係合突起４２は、トナー搬送路部３４とは反対側に開放し、長辺部４１ｂから下方に向かってテーパ状に形成された断面コの字状の凹部４２ａと、凹部４２ａの先端から該凹部４２ａの底面が面一となるよう下方に突出した矩形板状の先端部４２ｂとを有している。
【００４０】
また、係合突起４２は、トナー供給装置３０を装着する際、凹部４２ａがガイドレール２８（図１参照）の上端と、先端部４２ｂの先端がガイドレール２８の底面とそれぞれ摺動可能に係合するよう形成されている。そして係合突起４２が幅狭部２７ａに到達すると、ストッパ２７ｂと当接し、先端部４２ｂのみがガイドレール２８と係合し、この位置に固定される。このとき、トナー供給口３８、トナー通過口３８’がトナー受入口２６ａと略同置で対面するよう、トナー供給装置３０の所定位置に、係合部材３９は形成されている。
【００４１】
また、図５〜図７に示すように、基台３９ａと長辺部４１ｂとの間には、矩形板状のシャッター（開閉部材）４３が配設され、図５、図７に示すようにシャッター４３においてトナー搬送路部３４側の端部には、該端部から上方に、且つトナー搬送路部３４に沿ってトナー搬送路部３４の先端に向かって突出する細長い板状の突出片４４が設けられている。突出部４４は、軸部４４ａと、該軸部４４ａの先端においてトナー搬送路部３４とは反対側面に、先端から斜めに形成されたフランジ部４４ｂが突設されている。
【００４２】
また、フランジ部４４ｂは、トナー供給装置３０を装着するとき、フランジ部４４ｂが現像ユニット８の突出壁２２ｂと摺動するよう形成されている。このとき、フランジ部４４ｂの先端側の側面が係止部２９の側面部２９ｂと当接して干渉すると、所定の位置までシャッター４３が開放されるよう、シャッター４３の後端部と当接してその移動を制限する係止片４５が、基台３９ａの下面に設けられている。
【００４３】
次に、トナー供給装置３０を現像ユニット８と連結する動作について図１、図３、図４、図５、図８及び図９を参照して説明する。図８は、現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す上方から見た斜視図であり、図９は、下方から見た斜視図である。
【００４４】
まず、図４に示すトナー供給装置３０の係合突起４２を図１に示す現像ユニット８のガイドレール２８の開口溝に端部２７ｃから挿入して係合させ、図５に示すフランジ部４４ｂを突出壁２２ｂに当接させ、トナー供給装置３０を押し込むと、係合突起４２はガイドレール２８に支持されながら摺動する。これにより、トナー供給装置３０は所定経路に沿って移動する。そして、シャッター４３のフランジ部４４ｂが図３に示す係止部２９の側面部２９ｂと係合すると、シャッター４３が開放すると共に、現れたトナー供給口３８、トナー通過口３８’がトナー受入口２６ａと対面する。
【００４５】
係合突起４２が幅狭部２７ａに挿入され、ストッパ２７ｂと当接する位置までトナー供給装置３０を押し込むと、トナー供給口３８がトナー受入口２６ａと略同位置で略一致するよう対面し、両者は連結され、図８及び図９に示すように、トナー供給装置３０を現像ユニット８に連結することができる。
【００４６】
また、かかる装着の際、シャッター４３が所定位置まで開放された後、更にトナー供給装置が押し込まれると、突出片４４の軸部４４ａは係止部２９から反作用力を受け、内側へ撓みながらトナー供給装置３０と共に移動し、フランジ部４４ｂが係止部２９を乗り越え、フランジ部４４ｂが係止部２９の側面部２９ａと当接する位置まで挿入される。これにより、フランジ部４４ｂは係止部２９と係合する。
【００４７】
そして、トナーコンテナ９からトナー導入口３２を介してトナー供給装置３０にトナーを供給すると、トナーはトナー落下部３３を落下し、駆動部３６により駆動された搬送スパイラル３５によりトナー供給口３８に搬送され、トナー供給口３８からトナー受入口２６ａを介して現像ユニット８にトナーを供給することができる。このとき、トナー供給装置３０は、現像ユニット８に対し側面部２１ａとは反対側（現像ローラ２３の回転軸方向（長手方向）外側）に配設され、トナー搬送路部３４を介してトナー供給口３８がトナー受入口２６ａと対面している。
【００４８】
一方、トナー供給装置３０を装置本体から離脱させる際には、トナー供給装置３０を引き出すことにより、係合突起４２がガイドレール２８を摺動しながらこれに案内されて移動し、トナー供給装置３０が現像ユニット８から離間するまで所定経路に沿って移動しながらトナー供給口３８がトナー受入口２６ａから離脱する。
【００４９】
この際、フランジ部４４ｂの係止部２９ａとの干渉により、シャッター４３を閉じることができる。また、所定位置までシャッターが閉じられた後も、トナー供給装置３０を引き出すと、軸部４４ａが内側へ撓み、フランジ部４４ｂが係止部２９を乗り越え、トナー供給装置３０と共に離脱することができる。
【００５０】
このように構成することにより、トナー供給装置３０を現像ユニット８に着脱する際の、現像ユニット８に対するトナー供給装置３０の位置精度を高めることができる。これにより、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの位置精度を高めることができ、トナー漏れを防止することができる。
【００５１】
また、シャッター４３を使用した際には、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの位置ずれ、及びトナー供給装置３０と現像ユニット８との位置ずれ等によって生じるシャッター４３の開閉不良を防止することができる。これにより、シャッター４３の開放不十分による現像ユニット８へのトナー供給不足や、シャッター４３の閉鎖不十分によるトナー供給装置３０の離脱時のトナー漏れ等を防止することができる。
【００５２】
図１０は、本実施形態に係る画像形成装置の一例において、現像ユニット、トナー供給装置、トナーコンテナ及び露光ユニットの配置例を示す概略図である。本実施形態においては、図１０においては、現像ユニット８、トナー供給装置３０、トナーコンテナ９及び露光ユニット７の配置以外は、従来例と全く同様のため、説明の便宜上、画像形成装置１００内に、現像ユニット８、トナー供給装置３０、トナーコンテナ９及び露光ユニット７のみを示した。
【００５３】
図１０においては、露光ユニット７としてＬＳＵを用い、ＬＳＵ７は、現像ユニット８とトナー供給装置３０との間で、且つ現像ユニット８に対し感光体ドラム（像担持体）５とは反対側に、感光体ドラム５に対して水平にレーザ光を照射できるよう、水平に配設されている。かかる配置とすることにより、ＬＳＵ７から照射されたレーザ光は、トナーコンテナ９の下方且つ現像ユニット８の上方を通過することができる。加えて、ＬＳＵ７から反射ミラー等を介すことなく、ＬＳＵ７の長手方向と平行に光を照射し、感光体ドラム５表面に照射することができる。これにより、画質の向上を図ることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、係合部材３９に衝立４０（図４参照）を設けたため、ＬＳＵ７を冷却するために、例えば図１０において装置本体右側側面からＬＳＵ７に向かって送風装置４６により送風したような場合においても、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａとの連結部に上記送風によって生じた空気流が侵入することを防止することができる。これにより、トナー供給口３８とトナー受入口２６ａを連結する際、不可避的に微量のトナー漏れが生じた場合であっても、トナーの飛散を防止し、装置本体の汚染を防止することができる。
【００５５】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、ガイドレール２８を蓋部２２に設けたが、現像ユニット８の他の位置に設けることもできる。また、シャッター４３の開閉機構も上記実施形態に限定されるものではなく、その他の開閉機構を用いることもできる。
【００５６】
また、ここでは画像形成装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、現像ユニット８の上方にトナー供給装置３０及びトナーコンテナ９を配設する構成であれば、複写機やファクシミリ等の他の画像形成装置にも本発明が適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたものである。
【００５８】
これにより、現像剤供給手段を現像手段における現像剤担持体の長手方向外側に配設し、現像剤搬送路部の先端に設けられた現像剤供給口を現像手段の現像剤受入口に精度良く対面させ、現像剤供給手段と現像手段とを連結することが可能となり、簡便な方法で、現像剤供給手段の装着時において、現像手段に対する装着位置の精度を高めることが可能となる。
【００５９】
また、現像剤収容手段の下方且つ現像手段及び現像剤搬送路の上方を通して像担持体に光を照射するよう露光手段を配設することにより、反射ミラー等を介さず、露光手段の長手方向と平行に光を照射し、像担持体を露光することが可能になるため、画質を向上させることができる。
【００６０】
また、現像剤供給手段に、装置本体に対する着脱動作に応じて現像剤供給口を開閉する開閉部材を設けることによって、現像剤供給手段の着脱時における現像剤供給口からのトナーの漏れを抑制すると共に、現像剤供給手段の位置ずれに伴う開閉部材の開閉動作不良を防止することができる。
【００６１】
また、係合部材を、現像剤供給手段が装着されたとき現像剤供給口に対し現像手段とは反対側から現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材を配設することによって、現像剤供給口と現像剤受入口との連結部への空気流の侵入を制限することができ、かかる連結部で微量の現像剤が不可避的に漏れた場合でも、現像剤の飛散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め上方から見た斜視図である。
【図２】は、本発明の画像形成装置に用いられる現像ユニットを斜め下方から見た斜視図である。
【図３】は、本実施形態に用いられる現像ユニットの蓋部の側面図である。
【図４】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図５】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置を斜め下方から見た斜視図である。
【図６】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置の側面図である。
【図７】は、本実施形態に用いられるトナー供給装置の正面図である。
【図８】は、本実施形態に用いられる現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す上方から見た斜視図である。
【図９】は、本実施形態に用いられる現像装置にトナー供給装置が連結された状態を示す下方から見た斜視図である。
【図１０】は、本実施形態に係る画像形成装置の一例において、現像ユニット、トナー供給装置、トナーコンテナ及び露光ユニットの配置例を示す概略図である。
【図１１】は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６３】
５ 感光体ドラム（像担持体）
７ 露光ユニット（露光手段）
７ａ ポリゴンミラー
７ｂ 反射ミラー
８ 現像ユニット（現像手段）
９ トナーコンテナ（現像剤収容手段）
２１ ケーシング
２２ 蓋部
２３ 現像ローラ（現像剤担持体）
２６ トナー受入部
２６ａ トナー受入口
２７ 突出部
２７ａ 幅狭部
２７ｂ ストッパ
２８ ガイドレール（案内部材）
２９ 係止部
２９ａ、ｂ 側面部
３０ トナー供給装置（現像剤供給手段）
３１ 支持体
３２ トナー導入口
３３ トナー落下部
３４ トナー搬送路部
３５ 搬送スパイラル
３６ 駆動部
３７ 駆動モータ
３８ トナー供給口（現像剤供給口）
３８’ トナー通過口
３９ 係合部材
３９ａ 基台
３９ａａ 固定部
３９ａｂ 支持片部
４０ 衝立（衝立部材）
４１ 支持部材
４１ａ 短辺部
４１ａａ 係合爪
４１ｂ 長辺部
４２ 係合突起
４２ａ 凹部
４２ｂ 先端部
４３ シャッター（規制部材）
４４ 突出片
４４ａ 軸部
４４ｂ フランジ部
４５ 係止片
４６ 送風装置
１００ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、
前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、
前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記露光手段が、前記現像剤収容手段の下方、且つ前記現像手段及び前記現像剤搬送路部の上方を通して像担持体に光を照射可能に配設されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤供給手段には、装置本体に対する着脱動作に応じて前記現像剤供給口を開閉する開閉部材が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記係合部材には、前記現像剤供給手段が装着されたとき前記現像剤供給口に対し前記現像手段とは反対側から前記現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材が配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体を露光する露光手段と、該露光手段により静電潜像が形成された像担持体に現像剤を供給する現像剤担持体を有する現像手段と、該現像手段に供給する現像剤を収容する現像剤収容手段と、装置本体に着脱可能であり、装置本体に装着されたとき前記現像手段と連結し、前記現像手段の現像剤受入口に対し前記現像剤収容手段から搬送された現像剤を上方から供給する現像剤供給口を有する現像剤供給手段と、を備えた画像形成装置において、
前記現像剤供給手段は、前記現像手段に対し前記現像剤担持体の長手方向外側に装着されると共に、前記現像剤担持体の前記長手方向と略平行になるよう前記現像剤供給手段から突出し、且つ先端に前記現像剤供給口が設けられた現像剤搬送路部を有するものであり、
前記現像手段には、前記現像剤供給手段の装着時、前記現像剤搬送路部に設けられた係合部材を摺動可能に支持すると共に所定の位置に案内する、案内部材が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記露光手段が、前記現像剤収容手段の下方、且つ前記現像手段及び前記現像剤搬送路部の上方を通して像担持体に光を照射可能に配設されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤供給手段には、装置本体に対する着脱動作に応じて前記現像剤供給口を開閉する開閉部材が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記係合部材には、前記現像剤供給手段が装着されたとき前記現像剤供給口に対し前記現像手段とは反対側から前記現像剤供給口へ向かう空気流を制限する衝立部材が配設されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−６９２３１（Ｐ２００９−６９２３１Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３４８８４（Ｐ２００７−２３４８８４）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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