画像形成装置
【課題】シャッタ部材を閉鎖方向へばね付勢することなく、閉鎖時の摩擦抵抗が大きいシャッタ部材でも、現像装置の引き出しに伴って確実に移動させて現像剤供給口を閉鎖できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】シャッタ１１２は、現像装置４の移動方向へ移動可能である。押し込み部１１７は、装着方向の現像装置４の移動に連動させて、シャッタ１１２を現像剤供給口１０９から退去させる。シャッタアーム１２０は、引き出し方向の現像装置４の移動に連動させて、シャッタ１１２により現像剤供給口１０９を閉鎖する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９から退去した後に、シャッタ１１２を現像装置４に係合させる。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した後にシャッタ１１２と現像装置４の係合を解除する。
【解決手段】シャッタ１１２は、現像装置４の移動方向へ移動可能である。押し込み部１１７は、装着方向の現像装置４の移動に連動させて、シャッタ１１２を現像剤供給口１０９から退去させる。シャッタアーム１２０は、引き出し方向の現像装置４の移動に連動させて、シャッタ１１２により現像剤供給口１０９を閉鎖する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９から退去した後に、シャッタ１１２を現像装置４に係合させる。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した後にシャッタ１１２と現像装置４の係合を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体筐体に現像剤供給装置を残して現像装置を引き出し可能な画像形成装置、詳しくは現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を閉鎖するシャッタ部材の駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体に形成した静電像を、現像剤担持体に担持させた現像剤でトナー像に現像する現像装置を備えた画像形成装置が広く用いられている。現像装置は、像担持体と現像剤担持体とが所定の現像ギャップ（〜３００μｍ）を隔てて対向するように、画像形成装置の本体筐体に取り付けられている。そして、現像装置には、画像形成で消費した現像剤を随時補給するために、現像剤供給口を通じて現像装置に現像剤を供給する現像剤供給装置が接続されている。
【０００３】
特許文献１には、現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口の内側にマグネットローラを配置して、回転させることにより、現像剤担持体の長手方向に渡って均一な供給量で現像剤を供給可能な画像形成装置が示される。しかし、引用文献１の画像形成装置は、現像装置と現像剤供給装置とが一体に接続されているため、現像装置だけを引き出すことができない。
【０００４】
特許文献２には、本体筐体に固定した比較的大型の現像装置に対して現像剤供給装置を着脱して分離可能に構成した画像形成装置が示される。ここでは、現像剤供給装置にシャッタ部材が取り付けられ、シャッタ部材は、現像装置からの着脱に伴って、現像剤供給装置の底面をスライド移動して、現像剤供給口を閉鎖する。これにより、現像剤供給装置の 現像剤供給口を通じて周囲へ現像剤がこぼれ落ちることを防止している。
【０００５】
ここでは、シャッタ部材は、現像剤供給口を閉鎖する方向にばね付勢されている。このため、現像装置から現像剤供給装置を取り外す際には、現像剤供給装置の移動に伴って露出した現像剤供給口をばね付勢されたシャッタ部材が速やかに閉鎖して、現像剤の漏れ出しが阻止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７４８４３号公報
【特許文献２】特開平４−３３３０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画像形成装置の小型化を達成しつつ、大容量の現像剤供給装置を搭載することが求められている。このため、特許文献２の構成とは逆に、大型の現像剤供給装置を本体筐体に残して、小型の現像装置を引き出せる構成が必要となってきた。
【０００８】
そこで、そのような構成においても特許文献２に示される現像装置と現像剤供給装置の着脱構造を採用することが提案された。現像剤供給装置の底面に開口した現像剤供給口にばね付勢されてスライド移動するシャッタ部材を配置する構成である。
【０００９】
しかし、特許文献１に示されるような細長い現像剤供給口の場合、特許文献２に示されるような短い現像剤供給口に比較して、封止すべきリップ部分の周長が長いため、閉鎖する際のシャッタ部材の摩擦負荷が飛躍的に大きくなる。大きな摩擦負荷に打ち勝って現像剤供給口を閉鎖するためには、大きなばね付勢力が必要となる。
【００１０】
そして、大きなばね付勢力は、現像装置を移動させたり変形させたりして、感光ドラムと現像剤担持体との相対位置関係、すなわち現像ギャップを不安定にして画像品質を低下させる可能性がある。
【００１１】
特に、現像剤供給装置を本体筐体側に残して、現像装置を、像担持体から離間する方向へ引き出し可能にした場合（図３参照）、シャッタ部材を閉じるためのばね付勢が現像装置を引き出し方向へ押し戻してしまう。その結果、現像装置が平面内で斜めに傾いて、現像剤担持体と像担持体との隙間が長手方向で違ってくると、長手方向の現像濃度差が目だってしまう。
【００１２】
本発明は、シャッタ部材を閉鎖方向へばね付勢することなく、閉鎖時の摩擦抵抗が大きいシャッタ部材でも、現像装置の引き出しに伴って確実に移動させて現像剤供給口を閉鎖できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体から離間する方向へ移動可能に配置された現像装置と、現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を通じて前記現像装置へ現像剤を供給する現像剤供給装置と、前記現像剤供給口を閉鎖するために前記現像装置の移動方向へ移動可能に配置されたシャッタ部材と、前記離間する方向の逆方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材を前記現像剤供給口から退去させる第１の連動機構と、前記離間する方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材により前記現像剤供給口を閉鎖する第２の連動機構とを有する。そして、前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口から退去した後に前記シャッタ部材を前記現像装置に係合させ、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した後に前記シャッタ部材と前記現像装置の係合を解除する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、像担持体から離間する方向へ現像装置を引き出すと、第２の連動機構が現像装置に連動させてシャッタ部材を移動させて、現像剤供給口を閉鎖する。また、像担持体へ向かって現像装置を移動させる際には、第１の連動機構が現像装置に連動させてシャッタ部材を現像剤供給口から退去させ、現像装置に対する現像剤の供給を可能にする。そして、第２の連動機構は、シャッタ部材が現像剤供給口を閉鎖した後に、現像装置との連動を解除するため、第２の連動機構は、それ以降の現像装置の移動の妨げとはならない。
【００１５】
従って、シャッタ部材を閉鎖方向へばね付勢することなく、シャッタ部材で現像剤供給口を閉鎖できる。閉鎖時の摩擦抵抗が大きいシャッタ部材でも、現像装置の引き出しに伴って確実に移動させて現像剤供給口を閉鎖できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像装置の構成の説明図である。
【図３】現像装置の着脱操作の説明図である。
【図４】シャッタ駆動機構の構成の説明図である。
【図５】シャッタの動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、像担持体から現像剤担持体を離間させる方向へ現像装置を取り出し可能である限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１８】
従って、帯電方式、静電像形成方式の区別無く、また、中間転写方式、記録材搬送方式、転写ベルト方式、枚葉プリント方式の区別無く現像装置を搭載した画像形成装置で実施できる。
【００１９】
本実施形態では、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００２０】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２１】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１に形成したトナー像を転写ベルト１４に担持した記録材Ｐに転写するモノクロ高速プリンタである。
【００２２】
像担持体の一例である感光ドラム１の周囲に、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写ベルト１４、ドラムクリーニング装置６が配置される。感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面に感光層が形成され、７００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２３】
コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置３は、入力画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置４は、感光ドラム１に形成された静電像をトナー像に現像する。
【００２４】
転写ローラ５は、転写ベルト１４の内側面を押圧して、感光ドラム１と転写ベルト１４との間に転写部Ｔ１を形成する。記録材カセット１１ａに格納された記録材Ｐは、分離ローラ１２ａで１枚ずつに分離してレジストローラ１３へ送り出される。レジストローラ１３は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、感光ドラム１のトナー像にタイミングを合わせて転写部Ｔ１へ記録材Ｐを送り込む。
【００２５】
転写ローラ５へ正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１に担持されたトナー像が、転写ベルト１４に担持されて転写部Ｔ１を通過する記録材へ転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは、転写ベルト１４から曲率分離して定着装置７へ送り込まれ、定着装置７で加熱加圧を受けて表面にトナー像を熱定着された後に、排出ローラ１５を通じて排出トレイ１６へ排出される。
【００２６】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Ｐへの転写を逃れて感光ドラム１に残った転写残トナーを回収する。
【００２７】
＜現像装置＞
図２は現像装置の構成の説明図である。図３は現像装置の着脱操作の説明図である。
【００２８】
図２に示すように、現像装置４は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ１０１に現像剤（磁性トナー：一成分現像剤）を担持させて、感光ドラム１にトナー像を現像する。現像スリーブ１０１の内側には固定マグネット１０１Ｍが配置され、固定マグネット１０１Ｍは、磁束で現像剤を引き付けて現像スリーブ１０１の表面にコートする。
【００２９】
現像ブレード１０２は、現像スリーブ１０１に担持される現像剤の層厚を規制するとともに、現像剤を摺擦して負極性に帯電させる。電源Ｄ４は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ１０１に印加する。現像スリーブ１０１に担持され、帯電した現像剤は、交流電圧に応答して現像スリーブ１０１と感光ドラム１との対向部で激しく往復移動して、現像スリーブ１０１から感光ドラム１へ移転する。これにより、感光ドラム１の静電像が反転現像される。
【００３０】
現像剤の補給系は、トナーボトル１０、ホッパ装置９、バッファ装置８、現像装置４の順にて構成される。画像形成に伴ってトナーが消費されるので、トナー消費量に見合ったトナーがトナーボトル１０からホッパ装置９へ供給され、ホッパ装置９からバッファ装置８を経由して現像装置４へ補給される。
【００３１】
ホッパ装置９及びバッファ装置８は、本体筐体（２０：図１）に取り付けられ、トナーボトル１０は、着脱して新品交換される消耗部品である。現像装置４は、メンテナンス、交換等のために、本体筐体２０から図中右方向へ引き出して着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
ホッパ装置９には、トナーボトル１０を回転させてトナーをホッパ装置９へ取り出すための不図示の回転機構が付設されている。ホッパ装置９は、供給スクリュー１０５を補給量に見合った角度だけ回転させて、バッファ装置８へ現像剤を補給する。
【００３３】
バッファ装置８は、現像装置４の直上に配置され、現像剤を貯留して、現像装置４の受け入れ口１１０へ補給する。バッファ装置８には、攪拌装置１０６、マグネットローラ１０７、及び不図示のトナーセンサが備えられている。
【００３４】
制御部１００Ｃは、バッファ装置８内のトナーレベルが所定範囲に保たれるように、ホッパ装置９の供給スクリュー１０５を作動させて、ホッパ装置９からバッファ装置８へトナー補給を行っている。
【００３５】
バッファ装置８の底面に形成された現像剤供給口１０９は、現像装置４の長手方向一杯に細長く形成されている。マグネットローラ１０７は、バッファ装置８の長手方向一杯に設けられ、現像剤供給口１０９の内側で回転して、現像装置４の長手方向に沿った均一な量分布で現像装置４の受け入れ口１１０へ現像剤を切り出す。マグネットローラ１０７を回転させることにより、画像形成で消費された量に見合っただけの現像剤を現像装置４の受け入れ口１１０へ補給する。
【００３６】
バッファ装置８は、現像装置４の長手方向に均一にトナーを補給するので、現像装置４内で、長手方向のトナー剤面の傾きが生じにくくなり、画像の濃度を現像スリーブ１０１の長手方向で均一に保つのに有効である。
【００３７】
現像装置４には、攪拌装置１０８及びトナーセンサ１０４が備えられている。攪拌装置１０８は、受け入れ口１１０から補給された現像容器１０３内の現像剤を攪拌して、流動性を保ちつつ、現像スリーブ１０１へ現像剤を供給する。トナーセンサ１０４は、接地電位との間に流れる交流電流量を検出して現像容器１０３内の現像剤量に応じた信号を出力する。
【００３８】
制御部１００Ｃは、トナーセンサ１０４によって検出した現像容器１０３内のトナーレベルが所定範囲に保たれるように、マグネットローラ１０７を作動させて、バッファ装置８から現像容器１０３へトナー補給を行っている。制御部１００Ｃは、トナーセンサ１０４の出力に応じて、供給スクリュー１０５及びマグネットローラ１０７を制御する。駆動部１００Ｂは、攪拌装置１０８及び現像スリーブ１０１を回転駆動する。
【００３９】
図３の（ａ）に示すように、現像レール１１１は、現像装置４を、感光ドラム１から離間する方向へ移動可能に支持する。現像装置４は、内扉１８に設けた押圧バネ１９によって感光ドラム１へ向かって付勢されることにより、スペーサローラ１０１Ｇを感光ドラム１に当接させている。現像スリーブ１０１の両端で、絶縁材料のスペーサローラ１０１Ｇが感光ドラム１に当接することで、現像スリーブ１０１と感光ドラム１の対向間隔（ＳＤギャップ）が２００μｍに設定される。
【００４０】
図３の（ｂ）に示すように、現像装置４は、外カバー１７を開いて、支軸１８ａを中心にして内扉１８を右側へ倒すことで、感光ドラム１へ向かう現像装置４の付勢を解除できる。現像装置４は、現像レール１１１に案内させて、右方向へ引き出して、本体筐体２０から着脱可能である。現像装置４が引き出される際には、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を塞ぐようになっている。
【００４１】
ところで、特許文献２には、トナーカートリッジの現像剤供給口を閉口するために、シャッタをばねで常時閉方向に付勢している画像形成装置が示される。ここでは、現像装置にトナーカートリッジを装着する動作に連動してシャッタがばね付勢に逆らって移動して現像剤供給口を開いている。そして、現像装置からトナーカートリッジを分離した際にはばね付勢がシャッタを引き戻して現像剤供給口を封止している。
【００４２】
しかし、シャッタをばねで閉方向に付勢することで封止を行う方式では、シャッタを開いた状態（すなわち通常の使用状態）では、シャッタを閉じようとするばね付勢力が現像装置にかかる。
【００４３】
このため、シャッタ１１２を直接にばね付勢する構成の場合、現像装置４を感光ドラム１から押し戻す力が発生して、現像スリーブ１０１の長手方向の両端で感光ドラム１に対する押圧力のバランスが崩れ易くなる。現像装置４を感光ドラム１に付勢する付勢力が不安定になり、スペーサローラ１０１Ｇと感光ドラム１との接触状態が画像形成中に変化して感光ドラム１の回転ムラを引き起してしまう。これにより、現像スリーブ１０１と感光ドラム１の対向間隔（ＳＤギャップ）の再現性が低下して、画像形成に影響を及ぼすことがあった。
【００４４】
この傾向は、シャッタ面積が大きい場合には、その封止力が上がるために現像装置にかかる反力も大きく、一層不安定となるために顕著となる。
【００４５】
そこで、以下の実施例では、シャッタ１１２を封止するためにばねを用いず、シャッタ１１２が開いた状態で現像装置４に反力が掛からない機構を採用している。これにより、現像装置４に力をかけることがなくなるため、現像装置４の感光ドラム１に対する付勢力が安定して作像品質が保たれる。
【００４６】
＜実施例１＞
図４はシャッタ駆動機構の構成の説明図である。図５はシャッタの動作の説明図である。
【００４７】
図４に示すように、現像剤供給装置の一例であるバッファ装置８は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ１０１の長手方向に長く開口した現像剤供給口１０９を通じて現像装置４へ現像剤を供給する。シャッタ部材の一例であるシャッタ１１２は、現像剤供給口１０９を閉鎖するために現像装置４の移動方向へ移動可能である。第１の連動機構の一例である押し込み部１１７は、離間する方向の逆方向の現像装置４の移動に連動させてシャッタ１１２を現像剤供給口１０９から退去させる。押し込み部１１７は、シャッタ１１２に当接する当接部である。
【００４８】
第２の連動機構の一例であるシャッタアーム１２０は、離間する方向の現像装置４の移動に連動させてシャッタ１１２により現像剤供給口１０９を閉鎖する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９から退去した後にシャッタ１１２を現像装置４に係合させる。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した後にシャッタ１１２と現像装置４の係合を解除する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２とバッファ装置８の相対移動に伴って現像装置４にシャッタ１１２を係合する係合部材である。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２に回動可能に取り付けられて回動端が現像装置４に係合可能に形成されている。バッファ装置８は、シャッタ１１２との相対移動に伴ってシャッタアーム１２０を係合方向に回動させる案内面（１２２、１２３）を有する。
【００４９】
バッファ装置８の底面には、現像スリーブ１０１の長手方向に細長く形成された現像剤供給口１０９が開いており、バッファ装置８内のトナーが現像剤供給口１０９から現像装置４へ供給される。
【００５０】
一方、現像装置４には、現像剤供給口１０９から排出されたトナーを受け取るための受け入れ口１１０が設けられ、受け入れ口１１０は現像剤供給口１０９よりも幅及び長さが大きく形成されている。現像装置４を現像レール１１１に沿って本体筐体２０に装着した際には、バッファ装置８の現像剤供給口１０９と現像装置４の受け入れ口１１０が重なって、トナーの供給が可能になっている。
【００５１】
そして、現像装置４を本体筐体２０から取り外した時に、現像剤供給口１０９からトナーが本体筐体２０内に落下飛散するのを防止するために、バッファ装置８の現像剤供給口１０９に、シャッタ１１２が設けられている。また、取り外した現像装置４の受け入れ口１１０に異物が入らないように、受け入れ口１１０には、現像入口フタ１１３が設けられている。なお、現像入口フタ１１３は、不図示のねじりコイルばねを用いて弱い力で受け入れ口１１０を閉じる方向に付勢されている。そして、現像入口フタ１１３は、現像装置４の装着に伴ってバッファ装置８に当接することで、ばね付勢に逆らって回動端を持ち上げられて開くようになっている。
【００５２】
バッファ装置８のシャッタ１１２は、バッファ装置８下面にスライド可能に保持されている。現像装置４の移動に伴ってシャッタ１１２が両方向にスライドすることで、バッファ装置８の現像剤供給口１０９が開放あるいは封止される。具体的には、バッファ装置８下面には１００ｍｍ間隔で着脱方向のＴ字レールが平行に５本取り付けられ、シャッタ１１２にはＴ字溝が形成されて、Ｔ字レールの断面をガタつきを持たせて保持している。Ｔ字溝は、シャッタ１１２のシール面を避けて形成されているのでトナーが漏れ出すことはない。
【００５３】
シャッタ１１２のガタつきを吸収するために、バッファ装置８の下面には、スライド方向に離れた位置でシャッタ１１２を支持するスライドガイド１１４、１１５が設けられている。スライドガイド１１４は、シャッタ１１２の下面を案内し、スライドガイド１１５は、シャッタ１１２の上面を案内する。
【００５４】
また、現像剤供給口１０９の周囲を取り囲んで、スライドガイド１１５とほぼ同じ高さの封止用シール１１６が設けられている。封止用シール１１６は、現像剤供給口１０９を囲んで設けられて圧縮方向の弾性変形が可能である。封止用シール１１６は、スポンジ組織のゴム材料で形成されている。
【００５５】
第１のスライドガイドの一例であるスライドガイド１１５は、封止用シール１１６と同じ側でシャッタ１１２を厚み方向に支持する。第２のスライドガイドの一例であるスライドガイド１１４は、シャッタ１１２の移動方向における封止用シール１１６とスライドガイド１１５の中間位置で、スライドガイド１１５の反対側からシャッタ１１２を厚み方向に支持する。
【００５６】
シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した状態では、スライドガイド１１５とスライドガイド１１４とで支持されたシャッタ１１２が封止用シール１１６を厚み方向に圧縮変形させている。
【００５７】
スライドガイド１１４、１１５の上記配置によって、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した状態では、スライドガイド１１４、１１５がシャッタ１１２を封止用シール１１６に向かって付勢して、封止性能を高めている。
【００５８】
また、スライドガイド１１４、１１５の上記配置によって、シャッタ１１２がスライドして現像剤供給口１０９を完全に開放した状態では、シャッタ１１２は、スライド方向に異なる位置に設けられた上下２つのスライド面で保持される。このため、スライドガイド１１４、１１５への押し付け力がほとんど働かなくなり、スライドガイド１１４、１１５とシャッタ１１２との摩擦力が大きく軽減される。
【００５９】
一方、シャッタ１１２がスライドして、現像剤供給口１０９を封止した状態では、封止用シール１１６及びスライドガイド１１４、１１５によってシャッタ１１２が回転不可能に挟み込まれる。このため、シャッタ１１２は、封止用シール１１６への押し付け力を発生して確実に現像剤供給口１０９を封止する。
【００６０】
シャッタ１１２は、現像装置４を装着する際には、現像装置４側の押し込み部１１７の突き当て面１１８に当接して、現像装置４と一体に感光ドラム１へ向かってスライドする。これにより、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を開放する。
【００６１】
シャッタ１１２は、現像装置４を引き出す際には、シャッタアーム１２０の先端の鉤部１２０ｂが現像装置４の係止部１１９と係合して、現像装置４と一体に感光ドラム１から離間する方向へスライドする。これにより、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖する。
【００６２】
シャッタ１１２の長手方向の両端部には、一対のシャッタアーム１２０がそれぞれの回動軸１２０ａを中心にして回動可能に取り付けられている。シャッタアームばね１２１は、シャッタアーム１２０先端の鉤部１２０ｂを現像装置４へ向かって回転させるように付勢する。シャッタアーム１２０は、鉤部１２０ｂの反対側の端部１２０ｃがガイド面１２２に当接することで、シャッタアームばね１２１の付勢による回動を妨げられている。
【００６３】
バッファ装置８の下面には、シャッタアームばね１２１の付勢に逆らってシャッタアーム１２０を回動させるためのガイド面１２２、１２３が設けられている。シャッタアーム１２０は、シャッタアームばね１２１によって、端部１２０ｃがガイド面１２２に接触するように付勢されている。
【００６４】
現像装置４を本体筐体２０から引き出す過程では、ガイド面１２２に端部１２０ｃが接触している間、シャッタアーム１２０は、鉤部１２０ｂが現像装置４の係止部１１９に係合する位置まで回動している。しかし、シャッタ１１２がバッファ装置８の底面を移動して端部１２０ｃがガイド面１２３に接触する頃には、鉤部１２０ｂと係止部１１９の係合が解除される位置までシャッタアーム１２０が回動している。
【００６５】
すなわち、ガイド面１２２、１２３は、現像装置４を本体筐体２０に装着してシャッタ１１２が開放した時に、シャッタアーム１２０の鉤部１２０ｂを現像装置４の係止部１１９に係合させる。また、現像装置４を本体筐体２０から取り外した時には、シャッタアーム１２０の鉤部１２０ｂと現像装置４の係止部１１９の係合を解除させる。
【００６６】
図５の（ａ）に示すように、現像装置４を現像レール１１１に沿って本体筐体２０に取り付ける際には、現像入口フタ１１３がバッファ装置８に接触して上方へ回動することで、現像装置４の受け入れ口１１０が開放される。
【００６７】
図５の（ｂ）に示すように、現像装置４が移動して押し込み部１１７とシャッタ１１２が当接すると、現像装置４に押されてシャッタ１１２がスライドして開き始める。
【００６８】
図５の（ｃ）に示すように、シャッタ１１２が開き始めると、シャッタアーム１２０がガイド面１２２に沿って回動して、シャッタアーム１２０が現像装置４の係止部１１９に係合する。
【００６９】
図５の（ｄ）に示すように、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を完全に開放して、さらに現像装置４が移動したところで、現像装置４は、感光ドラム１に対向する所定の位置へ位置決められる。
【００７０】
この時、スライドガイド１１４、１１５及び封止用シール１１６の配置構成により、上述したように、シャッタ１１２は、移動に伴う摩擦力が大きく軽減される。その結果として、シャッタ１１２が現像装置４に対して働かせるスライド方向の力が大きく軽減される。このため、現像剤供給口１０９の封止用シール１１６の周長が長くてシャッタ１１２の摺動抵抗が大きい場合でも、シャッタ１１２が開放した後は、現像装置４にほとんど力を及ぼさない。感光ドラム１に対する現像装置４の押圧力は、シャッタ１１２から影響されにくい。
【００７１】
図５の（ｄ）に示すように、現像装置４を本体筐体２０から引き出し開始すると、現像装置４の係止部１１９とシャッタアーム１２０が係合しているため、シャッタ１１２が現像装置４と連動してスライドを開始する。
【００７２】
図５の（ｃ）に示すように、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を封止する近傍においてシャッタアーム１２０が接触しているガイド面１２２、１２３が斜面を形成しており、シャッタアーム１２０が回動を始める。
【００７３】
図５の（ｂ）に示すように、シャッタ１１２が完全にバッファ装置８の現像剤供給口１０９を封止すると、シャッタアーム１２０がガイド面１２３に達して、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合を解除する。これにより、シャッタ１１２を閉める動作が完了する。
【００７４】
この時、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を完全に封止した後に解除されるため、現像剤供給口１０９からのトナーの漏れ出しを減らすことができる。また、シャッタ１１２は、現像剤供給口１０９を封止してから十分にスライドすることが可能なため、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合を確実に解除できる。このため、スムースな現像装置４の取り出しが可能になっている。
【００７５】
シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を封止した状態では、スライドガイド１１４、１１５及び封止用シール１１６の配置構成により、上述したように、シャッタ１１２は現像剤供給口１０９の封止力を発生する。このため、現像剤供給口１０９からのトナーの漏れ出しを大きく軽減できる。
【００７６】
図５の（ｃ）、（ｂ）に示すように、現像装置４を引き出す時には、現像入口フタ１１３がバッファ装置８から離れることで、現像入口フタ１１３が自重あるいは不図示のねじりコイルばね等により閉まる。このため、現像装置４の受け入れ口１１０を封止して異物の混入を防ぐことができる。
【００７７】
実施例１のシャッタ機構によれば、現像装置４を装着した時には、感光ドラム１に対する現像装置４の押圧力が元通り再現される。現像装置４を引き出した時には、現像剤供給口１０９を高性能に封止してトナーの漏れ出しを大幅に軽減できる。
【００７８】
また、現像装置４の着脱に際して、現像剤供給口１０９を封止するシャッタ１１２は、現像装置４の着脱に伴って自動で開閉する。このため、専門知識を持つ複写機のサービスマンはもちろんのこと、専門知識を持たないユーザも、現像装置４の着脱が可能であれば、同時にシャッタ１１２を自動で操作できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 感光ドラム、２ コロナ帯電器、３ 露光装置、４ 現像装置
５ 転写ローラ、７ 定着装置、８ バッファ装置、９ ホッパ装置
１３ レジストローラ、１４ 転写ベルト、１５ 排出ローラ
１００ 画像形成装置、１００Ｂ 駆動部、１００Ｃ 制御部
１０５ 供給スクリュー、１０６、１０８ 攪拌装置
１０７ マグネットローラ、現像剤供給口 １０９
１１０ 受け入れ口、１１１ 現像レール、１１２ シャッタ
１１３ 現像装置入り口フタ、１１４、１１５ スライドガイド
１１６ 封止用シール、１１７ 押し込み部、１１８ 突き当て面
１１９ 係止部、１２０ シャッタアーム、１２１ シャッタアームばね
１２２、１２３ ガイド面、Ｐ 記録材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体筐体に現像剤供給装置を残して現像装置を引き出し可能な画像形成装置、詳しくは現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を閉鎖するシャッタ部材の駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体に形成した静電像を、現像剤担持体に担持させた現像剤でトナー像に現像する現像装置を備えた画像形成装置が広く用いられている。現像装置は、像担持体と現像剤担持体とが所定の現像ギャップ（〜３００μｍ）を隔てて対向するように、画像形成装置の本体筐体に取り付けられている。そして、現像装置には、画像形成で消費した現像剤を随時補給するために、現像剤供給口を通じて現像装置に現像剤を供給する現像剤供給装置が接続されている。
【０００３】
特許文献１には、現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口の内側にマグネットローラを配置して、回転させることにより、現像剤担持体の長手方向に渡って均一な供給量で現像剤を供給可能な画像形成装置が示される。しかし、引用文献１の画像形成装置は、現像装置と現像剤供給装置とが一体に接続されているため、現像装置だけを引き出すことができない。
【０００４】
特許文献２には、本体筐体に固定した比較的大型の現像装置に対して現像剤供給装置を着脱して分離可能に構成した画像形成装置が示される。ここでは、現像剤供給装置にシャッタ部材が取り付けられ、シャッタ部材は、現像装置からの着脱に伴って、現像剤供給装置の底面をスライド移動して、現像剤供給口を閉鎖する。これにより、現像剤供給装置の 現像剤供給口を通じて周囲へ現像剤がこぼれ落ちることを防止している。
【０００５】
ここでは、シャッタ部材は、現像剤供給口を閉鎖する方向にばね付勢されている。このため、現像装置から現像剤供給装置を取り外す際には、現像剤供給装置の移動に伴って露出した現像剤供給口をばね付勢されたシャッタ部材が速やかに閉鎖して、現像剤の漏れ出しが阻止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７４８４３号公報
【特許文献２】特開平４−３３３０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、画像形成装置の小型化を達成しつつ、大容量の現像剤供給装置を搭載することが求められている。このため、特許文献２の構成とは逆に、大型の現像剤供給装置を本体筐体に残して、小型の現像装置を引き出せる構成が必要となってきた。
【０００８】
そこで、そのような構成においても特許文献２に示される現像装置と現像剤供給装置の着脱構造を採用することが提案された。現像剤供給装置の底面に開口した現像剤供給口にばね付勢されてスライド移動するシャッタ部材を配置する構成である。
【０００９】
しかし、特許文献１に示されるような細長い現像剤供給口の場合、特許文献２に示されるような短い現像剤供給口に比較して、封止すべきリップ部分の周長が長いため、閉鎖する際のシャッタ部材の摩擦負荷が飛躍的に大きくなる。大きな摩擦負荷に打ち勝って現像剤供給口を閉鎖するためには、大きなばね付勢力が必要となる。
【００１０】
そして、大きなばね付勢力は、現像装置を移動させたり変形させたりして、感光ドラムと現像剤担持体との相対位置関係、すなわち現像ギャップを不安定にして画像品質を低下させる可能性がある。
【００１１】
特に、現像剤供給装置を本体筐体側に残して、現像装置を、像担持体から離間する方向へ引き出し可能にした場合（図３参照）、シャッタ部材を閉じるためのばね付勢が現像装置を引き出し方向へ押し戻してしまう。その結果、現像装置が平面内で斜めに傾いて、現像剤担持体と像担持体との隙間が長手方向で違ってくると、長手方向の現像濃度差が目だってしまう。
【００１２】
本発明は、シャッタ部材を閉鎖方向へばね付勢することなく、閉鎖時の摩擦抵抗が大きいシャッタ部材でも、現像装置の引き出しに伴って確実に移動させて現像剤供給口を閉鎖できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体から離間する方向へ移動可能に配置された現像装置と、現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を通じて前記現像装置へ現像剤を供給する現像剤供給装置と、前記現像剤供給口を閉鎖するために前記現像装置の移動方向へ移動可能に配置されたシャッタ部材と、前記離間する方向の逆方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材を前記現像剤供給口から退去させる第１の連動機構と、前記離間する方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材により前記現像剤供給口を閉鎖する第２の連動機構とを有する。そして、前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口から退去した後に前記シャッタ部材を前記現像装置に係合させ、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した後に前記シャッタ部材と前記現像装置の係合を解除する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、像担持体から離間する方向へ現像装置を引き出すと、第２の連動機構が現像装置に連動させてシャッタ部材を移動させて、現像剤供給口を閉鎖する。また、像担持体へ向かって現像装置を移動させる際には、第１の連動機構が現像装置に連動させてシャッタ部材を現像剤供給口から退去させ、現像装置に対する現像剤の供給を可能にする。そして、第２の連動機構は、シャッタ部材が現像剤供給口を閉鎖した後に、現像装置との連動を解除するため、第２の連動機構は、それ以降の現像装置の移動の妨げとはならない。
【００１５】
従って、シャッタ部材を閉鎖方向へばね付勢することなく、シャッタ部材で現像剤供給口を閉鎖できる。閉鎖時の摩擦抵抗が大きいシャッタ部材でも、現像装置の引き出しに伴って確実に移動させて現像剤供給口を閉鎖できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像装置の構成の説明図である。
【図３】現像装置の着脱操作の説明図である。
【図４】シャッタ駆動機構の構成の説明図である。
【図５】シャッタの動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、像担持体から現像剤担持体を離間させる方向へ現像装置を取り出し可能である限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１８】
従って、帯電方式、静電像形成方式の区別無く、また、中間転写方式、記録材搬送方式、転写ベルト方式、枚葉プリント方式の区別無く現像装置を搭載した画像形成装置で実施できる。
【００１９】
本実施形態では、トナー像の形成に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００２０】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００２１】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１に形成したトナー像を転写ベルト１４に担持した記録材Ｐに転写するモノクロ高速プリンタである。
【００２２】
像担持体の一例である感光ドラム１の周囲に、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写ベルト１４、ドラムクリーニング装置６が配置される。感光ドラム１は、アルミニウムシリンダの外周面に感光層が形成され、７００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２３】
コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を照射して感光ドラム１の表面を一様な負極性の電位に帯電させる。露光装置３は、入力画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に画像の静電像を書き込む。現像装置４は、感光ドラム１に形成された静電像をトナー像に現像する。
【００２４】
転写ローラ５は、転写ベルト１４の内側面を押圧して、感光ドラム１と転写ベルト１４との間に転写部Ｔ１を形成する。記録材カセット１１ａに格納された記録材Ｐは、分離ローラ１２ａで１枚ずつに分離してレジストローラ１３へ送り出される。レジストローラ１３は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、感光ドラム１のトナー像にタイミングを合わせて転写部Ｔ１へ記録材Ｐを送り込む。
【００２５】
転写ローラ５へ正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１に担持されたトナー像が、転写ベルト１４に担持されて転写部Ｔ１を通過する記録材へ転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは、転写ベルト１４から曲率分離して定着装置７へ送り込まれ、定着装置７で加熱加圧を受けて表面にトナー像を熱定着された後に、排出ローラ１５を通じて排出トレイ１６へ排出される。
【００２６】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１にクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Ｐへの転写を逃れて感光ドラム１に残った転写残トナーを回収する。
【００２７】
＜現像装置＞
図２は現像装置の構成の説明図である。図３は現像装置の着脱操作の説明図である。
【００２８】
図２に示すように、現像装置４は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ１０１に現像剤（磁性トナー：一成分現像剤）を担持させて、感光ドラム１にトナー像を現像する。現像スリーブ１０１の内側には固定マグネット１０１Ｍが配置され、固定マグネット１０１Ｍは、磁束で現像剤を引き付けて現像スリーブ１０１の表面にコートする。
【００２９】
現像ブレード１０２は、現像スリーブ１０１に担持される現像剤の層厚を規制するとともに、現像剤を摺擦して負極性に帯電させる。電源Ｄ４は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブ１０１に印加する。現像スリーブ１０１に担持され、帯電した現像剤は、交流電圧に応答して現像スリーブ１０１と感光ドラム１との対向部で激しく往復移動して、現像スリーブ１０１から感光ドラム１へ移転する。これにより、感光ドラム１の静電像が反転現像される。
【００３０】
現像剤の補給系は、トナーボトル１０、ホッパ装置９、バッファ装置８、現像装置４の順にて構成される。画像形成に伴ってトナーが消費されるので、トナー消費量に見合ったトナーがトナーボトル１０からホッパ装置９へ供給され、ホッパ装置９からバッファ装置８を経由して現像装置４へ補給される。
【００３１】
ホッパ装置９及びバッファ装置８は、本体筐体（２０：図１）に取り付けられ、トナーボトル１０は、着脱して新品交換される消耗部品である。現像装置４は、メンテナンス、交換等のために、本体筐体２０から図中右方向へ引き出して着脱可能に取り付けられている。
【００３２】
ホッパ装置９には、トナーボトル１０を回転させてトナーをホッパ装置９へ取り出すための不図示の回転機構が付設されている。ホッパ装置９は、供給スクリュー１０５を補給量に見合った角度だけ回転させて、バッファ装置８へ現像剤を補給する。
【００３３】
バッファ装置８は、現像装置４の直上に配置され、現像剤を貯留して、現像装置４の受け入れ口１１０へ補給する。バッファ装置８には、攪拌装置１０６、マグネットローラ１０７、及び不図示のトナーセンサが備えられている。
【００３４】
制御部１００Ｃは、バッファ装置８内のトナーレベルが所定範囲に保たれるように、ホッパ装置９の供給スクリュー１０５を作動させて、ホッパ装置９からバッファ装置８へトナー補給を行っている。
【００３５】
バッファ装置８の底面に形成された現像剤供給口１０９は、現像装置４の長手方向一杯に細長く形成されている。マグネットローラ１０７は、バッファ装置８の長手方向一杯に設けられ、現像剤供給口１０９の内側で回転して、現像装置４の長手方向に沿った均一な量分布で現像装置４の受け入れ口１１０へ現像剤を切り出す。マグネットローラ１０７を回転させることにより、画像形成で消費された量に見合っただけの現像剤を現像装置４の受け入れ口１１０へ補給する。
【００３６】
バッファ装置８は、現像装置４の長手方向に均一にトナーを補給するので、現像装置４内で、長手方向のトナー剤面の傾きが生じにくくなり、画像の濃度を現像スリーブ１０１の長手方向で均一に保つのに有効である。
【００３７】
現像装置４には、攪拌装置１０８及びトナーセンサ１０４が備えられている。攪拌装置１０８は、受け入れ口１１０から補給された現像容器１０３内の現像剤を攪拌して、流動性を保ちつつ、現像スリーブ１０１へ現像剤を供給する。トナーセンサ１０４は、接地電位との間に流れる交流電流量を検出して現像容器１０３内の現像剤量に応じた信号を出力する。
【００３８】
制御部１００Ｃは、トナーセンサ１０４によって検出した現像容器１０３内のトナーレベルが所定範囲に保たれるように、マグネットローラ１０７を作動させて、バッファ装置８から現像容器１０３へトナー補給を行っている。制御部１００Ｃは、トナーセンサ１０４の出力に応じて、供給スクリュー１０５及びマグネットローラ１０７を制御する。駆動部１００Ｂは、攪拌装置１０８及び現像スリーブ１０１を回転駆動する。
【００３９】
図３の（ａ）に示すように、現像レール１１１は、現像装置４を、感光ドラム１から離間する方向へ移動可能に支持する。現像装置４は、内扉１８に設けた押圧バネ１９によって感光ドラム１へ向かって付勢されることにより、スペーサローラ１０１Ｇを感光ドラム１に当接させている。現像スリーブ１０１の両端で、絶縁材料のスペーサローラ１０１Ｇが感光ドラム１に当接することで、現像スリーブ１０１と感光ドラム１の対向間隔（ＳＤギャップ）が２００μｍに設定される。
【００４０】
図３の（ｂ）に示すように、現像装置４は、外カバー１７を開いて、支軸１８ａを中心にして内扉１８を右側へ倒すことで、感光ドラム１へ向かう現像装置４の付勢を解除できる。現像装置４は、現像レール１１１に案内させて、右方向へ引き出して、本体筐体２０から着脱可能である。現像装置４が引き出される際には、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を塞ぐようになっている。
【００４１】
ところで、特許文献２には、トナーカートリッジの現像剤供給口を閉口するために、シャッタをばねで常時閉方向に付勢している画像形成装置が示される。ここでは、現像装置にトナーカートリッジを装着する動作に連動してシャッタがばね付勢に逆らって移動して現像剤供給口を開いている。そして、現像装置からトナーカートリッジを分離した際にはばね付勢がシャッタを引き戻して現像剤供給口を封止している。
【００４２】
しかし、シャッタをばねで閉方向に付勢することで封止を行う方式では、シャッタを開いた状態（すなわち通常の使用状態）では、シャッタを閉じようとするばね付勢力が現像装置にかかる。
【００４３】
このため、シャッタ１１２を直接にばね付勢する構成の場合、現像装置４を感光ドラム１から押し戻す力が発生して、現像スリーブ１０１の長手方向の両端で感光ドラム１に対する押圧力のバランスが崩れ易くなる。現像装置４を感光ドラム１に付勢する付勢力が不安定になり、スペーサローラ１０１Ｇと感光ドラム１との接触状態が画像形成中に変化して感光ドラム１の回転ムラを引き起してしまう。これにより、現像スリーブ１０１と感光ドラム１の対向間隔（ＳＤギャップ）の再現性が低下して、画像形成に影響を及ぼすことがあった。
【００４４】
この傾向は、シャッタ面積が大きい場合には、その封止力が上がるために現像装置にかかる反力も大きく、一層不安定となるために顕著となる。
【００４５】
そこで、以下の実施例では、シャッタ１１２を封止するためにばねを用いず、シャッタ１１２が開いた状態で現像装置４に反力が掛からない機構を採用している。これにより、現像装置４に力をかけることがなくなるため、現像装置４の感光ドラム１に対する付勢力が安定して作像品質が保たれる。
【００４６】
＜実施例１＞
図４はシャッタ駆動機構の構成の説明図である。図５はシャッタの動作の説明図である。
【００４７】
図４に示すように、現像剤供給装置の一例であるバッファ装置８は、現像剤担持体の一例である現像スリーブ１０１の長手方向に長く開口した現像剤供給口１０９を通じて現像装置４へ現像剤を供給する。シャッタ部材の一例であるシャッタ１１２は、現像剤供給口１０９を閉鎖するために現像装置４の移動方向へ移動可能である。第１の連動機構の一例である押し込み部１１７は、離間する方向の逆方向の現像装置４の移動に連動させてシャッタ１１２を現像剤供給口１０９から退去させる。押し込み部１１７は、シャッタ１１２に当接する当接部である。
【００４８】
第２の連動機構の一例であるシャッタアーム１２０は、離間する方向の現像装置４の移動に連動させてシャッタ１１２により現像剤供給口１０９を閉鎖する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９から退去した後にシャッタ１１２を現像装置４に係合させる。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した後にシャッタ１１２と現像装置４の係合を解除する。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２とバッファ装置８の相対移動に伴って現像装置４にシャッタ１１２を係合する係合部材である。シャッタアーム１２０は、シャッタ１１２に回動可能に取り付けられて回動端が現像装置４に係合可能に形成されている。バッファ装置８は、シャッタ１１２との相対移動に伴ってシャッタアーム１２０を係合方向に回動させる案内面（１２２、１２３）を有する。
【００４９】
バッファ装置８の底面には、現像スリーブ１０１の長手方向に細長く形成された現像剤供給口１０９が開いており、バッファ装置８内のトナーが現像剤供給口１０９から現像装置４へ供給される。
【００５０】
一方、現像装置４には、現像剤供給口１０９から排出されたトナーを受け取るための受け入れ口１１０が設けられ、受け入れ口１１０は現像剤供給口１０９よりも幅及び長さが大きく形成されている。現像装置４を現像レール１１１に沿って本体筐体２０に装着した際には、バッファ装置８の現像剤供給口１０９と現像装置４の受け入れ口１１０が重なって、トナーの供給が可能になっている。
【００５１】
そして、現像装置４を本体筐体２０から取り外した時に、現像剤供給口１０９からトナーが本体筐体２０内に落下飛散するのを防止するために、バッファ装置８の現像剤供給口１０９に、シャッタ１１２が設けられている。また、取り外した現像装置４の受け入れ口１１０に異物が入らないように、受け入れ口１１０には、現像入口フタ１１３が設けられている。なお、現像入口フタ１１３は、不図示のねじりコイルばねを用いて弱い力で受け入れ口１１０を閉じる方向に付勢されている。そして、現像入口フタ１１３は、現像装置４の装着に伴ってバッファ装置８に当接することで、ばね付勢に逆らって回動端を持ち上げられて開くようになっている。
【００５２】
バッファ装置８のシャッタ１１２は、バッファ装置８下面にスライド可能に保持されている。現像装置４の移動に伴ってシャッタ１１２が両方向にスライドすることで、バッファ装置８の現像剤供給口１０９が開放あるいは封止される。具体的には、バッファ装置８下面には１００ｍｍ間隔で着脱方向のＴ字レールが平行に５本取り付けられ、シャッタ１１２にはＴ字溝が形成されて、Ｔ字レールの断面をガタつきを持たせて保持している。Ｔ字溝は、シャッタ１１２のシール面を避けて形成されているのでトナーが漏れ出すことはない。
【００５３】
シャッタ１１２のガタつきを吸収するために、バッファ装置８の下面には、スライド方向に離れた位置でシャッタ１１２を支持するスライドガイド１１４、１１５が設けられている。スライドガイド１１４は、シャッタ１１２の下面を案内し、スライドガイド１１５は、シャッタ１１２の上面を案内する。
【００５４】
また、現像剤供給口１０９の周囲を取り囲んで、スライドガイド１１５とほぼ同じ高さの封止用シール１１６が設けられている。封止用シール１１６は、現像剤供給口１０９を囲んで設けられて圧縮方向の弾性変形が可能である。封止用シール１１６は、スポンジ組織のゴム材料で形成されている。
【００５５】
第１のスライドガイドの一例であるスライドガイド１１５は、封止用シール１１６と同じ側でシャッタ１１２を厚み方向に支持する。第２のスライドガイドの一例であるスライドガイド１１４は、シャッタ１１２の移動方向における封止用シール１１６とスライドガイド１１５の中間位置で、スライドガイド１１５の反対側からシャッタ１１２を厚み方向に支持する。
【００５６】
シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した状態では、スライドガイド１１５とスライドガイド１１４とで支持されたシャッタ１１２が封止用シール１１６を厚み方向に圧縮変形させている。
【００５７】
スライドガイド１１４、１１５の上記配置によって、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖した状態では、スライドガイド１１４、１１５がシャッタ１１２を封止用シール１１６に向かって付勢して、封止性能を高めている。
【００５８】
また、スライドガイド１１４、１１５の上記配置によって、シャッタ１１２がスライドして現像剤供給口１０９を完全に開放した状態では、シャッタ１１２は、スライド方向に異なる位置に設けられた上下２つのスライド面で保持される。このため、スライドガイド１１４、１１５への押し付け力がほとんど働かなくなり、スライドガイド１１４、１１５とシャッタ１１２との摩擦力が大きく軽減される。
【００５９】
一方、シャッタ１１２がスライドして、現像剤供給口１０９を封止した状態では、封止用シール１１６及びスライドガイド１１４、１１５によってシャッタ１１２が回転不可能に挟み込まれる。このため、シャッタ１１２は、封止用シール１１６への押し付け力を発生して確実に現像剤供給口１０９を封止する。
【００６０】
シャッタ１１２は、現像装置４を装着する際には、現像装置４側の押し込み部１１７の突き当て面１１８に当接して、現像装置４と一体に感光ドラム１へ向かってスライドする。これにより、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を開放する。
【００６１】
シャッタ１１２は、現像装置４を引き出す際には、シャッタアーム１２０の先端の鉤部１２０ｂが現像装置４の係止部１１９と係合して、現像装置４と一体に感光ドラム１から離間する方向へスライドする。これにより、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を閉鎖する。
【００６２】
シャッタ１１２の長手方向の両端部には、一対のシャッタアーム１２０がそれぞれの回動軸１２０ａを中心にして回動可能に取り付けられている。シャッタアームばね１２１は、シャッタアーム１２０先端の鉤部１２０ｂを現像装置４へ向かって回転させるように付勢する。シャッタアーム１２０は、鉤部１２０ｂの反対側の端部１２０ｃがガイド面１２２に当接することで、シャッタアームばね１２１の付勢による回動を妨げられている。
【００６３】
バッファ装置８の下面には、シャッタアームばね１２１の付勢に逆らってシャッタアーム１２０を回動させるためのガイド面１２２、１２３が設けられている。シャッタアーム１２０は、シャッタアームばね１２１によって、端部１２０ｃがガイド面１２２に接触するように付勢されている。
【００６４】
現像装置４を本体筐体２０から引き出す過程では、ガイド面１２２に端部１２０ｃが接触している間、シャッタアーム１２０は、鉤部１２０ｂが現像装置４の係止部１１９に係合する位置まで回動している。しかし、シャッタ１１２がバッファ装置８の底面を移動して端部１２０ｃがガイド面１２３に接触する頃には、鉤部１２０ｂと係止部１１９の係合が解除される位置までシャッタアーム１２０が回動している。
【００６５】
すなわち、ガイド面１２２、１２３は、現像装置４を本体筐体２０に装着してシャッタ１１２が開放した時に、シャッタアーム１２０の鉤部１２０ｂを現像装置４の係止部１１９に係合させる。また、現像装置４を本体筐体２０から取り外した時には、シャッタアーム１２０の鉤部１２０ｂと現像装置４の係止部１１９の係合を解除させる。
【００６６】
図５の（ａ）に示すように、現像装置４を現像レール１１１に沿って本体筐体２０に取り付ける際には、現像入口フタ１１３がバッファ装置８に接触して上方へ回動することで、現像装置４の受け入れ口１１０が開放される。
【００６７】
図５の（ｂ）に示すように、現像装置４が移動して押し込み部１１７とシャッタ１１２が当接すると、現像装置４に押されてシャッタ１１２がスライドして開き始める。
【００６８】
図５の（ｃ）に示すように、シャッタ１１２が開き始めると、シャッタアーム１２０がガイド面１２２に沿って回動して、シャッタアーム１２０が現像装置４の係止部１１９に係合する。
【００６９】
図５の（ｄ）に示すように、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を完全に開放して、さらに現像装置４が移動したところで、現像装置４は、感光ドラム１に対向する所定の位置へ位置決められる。
【００７０】
この時、スライドガイド１１４、１１５及び封止用シール１１６の配置構成により、上述したように、シャッタ１１２は、移動に伴う摩擦力が大きく軽減される。その結果として、シャッタ１１２が現像装置４に対して働かせるスライド方向の力が大きく軽減される。このため、現像剤供給口１０９の封止用シール１１６の周長が長くてシャッタ１１２の摺動抵抗が大きい場合でも、シャッタ１１２が開放した後は、現像装置４にほとんど力を及ぼさない。感光ドラム１に対する現像装置４の押圧力は、シャッタ１１２から影響されにくい。
【００７１】
図５の（ｄ）に示すように、現像装置４を本体筐体２０から引き出し開始すると、現像装置４の係止部１１９とシャッタアーム１２０が係合しているため、シャッタ１１２が現像装置４と連動してスライドを開始する。
【００７２】
図５の（ｃ）に示すように、シャッタ１１２がバッファ装置８の現像剤供給口１０９を封止する近傍においてシャッタアーム１２０が接触しているガイド面１２２、１２３が斜面を形成しており、シャッタアーム１２０が回動を始める。
【００７３】
図５の（ｂ）に示すように、シャッタ１１２が完全にバッファ装置８の現像剤供給口１０９を封止すると、シャッタアーム１２０がガイド面１２３に達して、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合を解除する。これにより、シャッタ１１２を閉める動作が完了する。
【００７４】
この時、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合は、シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を完全に封止した後に解除されるため、現像剤供給口１０９からのトナーの漏れ出しを減らすことができる。また、シャッタ１１２は、現像剤供給口１０９を封止してから十分にスライドすることが可能なため、シャッタアーム１２０と現像装置４の係止部１１９との係合を確実に解除できる。このため、スムースな現像装置４の取り出しが可能になっている。
【００７５】
シャッタ１１２が現像剤供給口１０９を封止した状態では、スライドガイド１１４、１１５及び封止用シール１１６の配置構成により、上述したように、シャッタ１１２は現像剤供給口１０９の封止力を発生する。このため、現像剤供給口１０９からのトナーの漏れ出しを大きく軽減できる。
【００７６】
図５の（ｃ）、（ｂ）に示すように、現像装置４を引き出す時には、現像入口フタ１１３がバッファ装置８から離れることで、現像入口フタ１１３が自重あるいは不図示のねじりコイルばね等により閉まる。このため、現像装置４の受け入れ口１１０を封止して異物の混入を防ぐことができる。
【００７７】
実施例１のシャッタ機構によれば、現像装置４を装着した時には、感光ドラム１に対する現像装置４の押圧力が元通り再現される。現像装置４を引き出した時には、現像剤供給口１０９を高性能に封止してトナーの漏れ出しを大幅に軽減できる。
【００７８】
また、現像装置４の着脱に際して、現像剤供給口１０９を封止するシャッタ１１２は、現像装置４の着脱に伴って自動で開閉する。このため、専門知識を持つ複写機のサービスマンはもちろんのこと、専門知識を持たないユーザも、現像装置４の着脱が可能であれば、同時にシャッタ１１２を自動で操作できる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 感光ドラム、２ コロナ帯電器、３ 露光装置、４ 現像装置
５ 転写ローラ、７ 定着装置、８ バッファ装置、９ ホッパ装置
１３ レジストローラ、１４ 転写ベルト、１５ 排出ローラ
１００ 画像形成装置、１００Ｂ 駆動部、１００Ｃ 制御部
１０５ 供給スクリュー、１０６、１０８ 攪拌装置
１０７ マグネットローラ、現像剤供給口 １０９
１１０ 受け入れ口、１１１ 現像レール、１１２ シャッタ
１１３ 現像装置入り口フタ、１１４、１１５ スライドガイド
１１６ 封止用シール、１１７ 押し込み部、１１８ 突き当て面
１１９ 係止部、１２０ シャッタアーム、１２１ シャッタアームばね
１２２、１２３ ガイド面、Ｐ 記録材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体から離間する方向へ移動可能に配置された現像装置と、
現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を通じて前記現像装置へ現像剤を供給する現像剤供給装置と、
前記現像剤供給口を閉鎖するために前記現像装置の移動方向へ移動可能に配置されたシャッタ部材と、
前記離間する方向の逆方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材を前記現像剤供給口から退去させる第１の連動機構と、
前記離間する方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材により前記現像剤供給口を閉鎖する第２の連動機構と、を有し、
前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口から退去した後に前記シャッタ部材を前記現像装置に係合させ、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した後に前記シャッタ部材と前記現像装置の係合を解除することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の連動機構は、前記現像装置に設けられて前記シャッタ部材に当接する当接部であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材と前記現像剤供給装置の相対移動に伴って前記現像装置に前記シャッタ部材を係合する係合部材であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記係合部材は、前記シャッタ部材に回動可能に取り付けられて回動端が前記現像装置に係合可能に形成され、
前記現像剤供給装置は、前記シャッタ部材との相対移動に伴って前記係合部材を係合方向に回動させる案内面を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤供給口を囲んで設けた圧縮方向の弾性変形が可能な封止用シールと、
前記封止用シールと同じ側で前記シャッタ部材を厚み方向に支持する第１のスライドガイドと、
前記シャッタ部材の移動方向における前記封止用シールと前記第１のスライドガイドの中間位置で、前記第１のスライドガイドの反対側から前記シャッタ部材を厚み方向に支持する第２のスライドガイドと、を有し、
前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した状態では、前記第１のスライドガイドと前記第２のスライドガイドとで支持された前記シャッタ部材が前記封止用シールを厚み方向に圧縮変形させていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体から離間する方向へ移動可能に配置された現像装置と、
現像剤担持体の長手方向に長く開口した現像剤供給口を通じて前記現像装置へ現像剤を供給する現像剤供給装置と、
前記現像剤供給口を閉鎖するために前記現像装置の移動方向へ移動可能に配置されたシャッタ部材と、
前記離間する方向の逆方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材を前記現像剤供給口から退去させる第１の連動機構と、
前記離間する方向の前記現像装置の移動に連動させて前記シャッタ部材により前記現像剤供給口を閉鎖する第２の連動機構と、を有し、
前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口から退去した後に前記シャッタ部材を前記現像装置に係合させ、前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した後に前記シャッタ部材と前記現像装置の係合を解除することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の連動機構は、前記現像装置に設けられて前記シャッタ部材に当接する当接部であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の連動機構は、前記シャッタ部材と前記現像剤供給装置の相対移動に伴って前記現像装置に前記シャッタ部材を係合する係合部材であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記係合部材は、前記シャッタ部材に回動可能に取り付けられて回動端が前記現像装置に係合可能に形成され、
前記現像剤供給装置は、前記シャッタ部材との相対移動に伴って前記係合部材を係合方向に回動させる案内面を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
現像剤供給口を囲んで設けた圧縮方向の弾性変形が可能な封止用シールと、
前記封止用シールと同じ側で前記シャッタ部材を厚み方向に支持する第１のスライドガイドと、
前記シャッタ部材の移動方向における前記封止用シールと前記第１のスライドガイドの中間位置で、前記第１のスライドガイドの反対側から前記シャッタ部材を厚み方向に支持する第２のスライドガイドと、を有し、
前記シャッタ部材が前記現像剤供給口を閉鎖した状態では、前記第１のスライドガイドと前記第２のスライドガイドとで支持された前記シャッタ部材が前記封止用シールを厚み方向に圧縮変形させていることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１８０３７１（Ｐ２０１１−１８０３７１Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４３２８（Ｐ２０１０−４４３２８）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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