JP2010181765A - 現像剤収容器および現像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナーボックス24のボックスケーシング100内に、アジテータ軸107を中心として回転するアジテータ111が設けられている。ボックスケーシング100の湾曲壁103は、アジテータ軸107の径方向におけるボックスケーシング100の外側で延びる基準線Xを曲率中心として、ボックスケーシング100内へ向けて凹むように、円弧状に湾曲している。湾曲壁103において、回転するアジテータ111の通過方向における上流側には、供給口104が形成されている。よって、外部へ送り出されるトナーが通過する供給口104を、アジテータ111の回転軌跡上に配置し、回転するアジテータ111に対して、アジテータ111の回転方向の下流側から対向させることができる。
【選択図】図9
Description
特許文献1に記載のトナーボックスは、レーザプリンタに装備された現像装置としてのプロセスユニットに対して着脱自在に装着されている。
このトナーボックスは、外側筐体と外側筐体に収容される円筒状の内側筐体とを備える2重構造である。外側筐体には、第1トナー排出口が形成され、内側筐体の円周面には、第2トナー排出口が形成されている。
外側筐体の第1トナー排出口と内側筐体の第2トナー排出口とが対向した状態でアジテータが回転すると、内側筐体内のトナーが、アジテータに攪拌され、第2トナー排出口および第1トナー排出口を順に通過して、プロセスユニット側に供給される。
そこで、本発明の目的は、収容された現像剤を外部へ効率的に送り出すことができる現像剤収容器、および、この現像剤収容器を備える現像装置を提供することにある。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記攪拌部材は、前記回転軸から前記径方向外側へ延びる硬質の支持部と、前記支持部に支持され、前記支持部から前記径方向外側へ延び、可撓性を有する攪拌部とを含んでいることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項2ないし4のいずれかに記載の発明において、前記第1シャッタは、前記所定方向における複数箇所において、前記現像剤収容部によって支持されていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記筐体に設けられ、前記第1円弧壁の曲率中心を通って前記所定方向に延びる基準線を中心として回動自在な回動部材を備え、前記第2シャッタは、前記回動部材に支持されていることを特徴としている。
また、請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、前記第1シャッタには、第1係合部が設けられ、前記第2シャッタには、第2係合部が設けられ、前記筐体に前記現像剤収容器が装着された状態において、前記第1係合部と前記第2係合部とは、係合しており、前記第1シャッタによる前記第1開口の開閉動作と前記第2シャッタによる前記第2開口の開閉動作とが連動することを特徴としている。
ここで、現像剤収容部は、第1円弧壁を有している。第1円弧壁は、攪拌部材の回転軸の径方向(以下では、単に「径方向」ということがある。)における現像剤収容部の外側で所定方向に延びる基準線を曲率中心として、現像剤収容部内へ向けて凹むように、円弧状に湾曲している。そのため、現像剤収容部内の攪拌部材は、回転するときに、現像剤収容部内へ向けて凹む第1円弧壁に接触する(第1円弧壁を通過する)ことができる。
請求項2に記載の発明によれば、第1シャッタが、第1円弧壁の周方向に沿って移動することによって第1開口を開閉するので、第1開口における現像剤の通過を、適宜、許容または規制することができる。
この場合、攪拌部材が回転するときに、支持部に支持された攪拌部が、適度にしなることで、多量の現像剤を、攪拌部材の回転方向へ送ることができる。また、攪拌部が第1円弧壁を通過する際に適度に撓むので、攪拌部が第1円弧壁に引っ掛かることを防止でき、攪拌部材の円滑な回転を実現することができる。
請求項6に記載の発明によれば、現像装置は、上述した現像剤収容器と、現像剤収容器が着脱自在に装着される筐体とを備えている。
そして、現像装置では、筐体によって、静電潜像に供給される現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤収容器の現像剤を現像剤担持体に供給する供給ローラとが支持されている。
請求項7に記載の発明によれば、現像装置では、第2円弧壁に、現像剤収容器の第1開口に対向配置され、供給ローラに臨む第2開口が形成されており、第2シャッタが第2開口を開閉する。そのため、第1開口が開かれた状態において、第2シャッタが第2開口を開くと、現像剤収容器と供給ローラとの間で現像剤を移動させることができ、第2シャッタが第2開口を閉じると、現像剤収容器と供給ローラとの間での現像剤の移動を規制することができる。
回動軸方向の一端側のみを操作することで回動部材を動かす場合には、回動部材が基準線を中心として回動自在に設けられていることで回動部材全体の剛性を高めることができるため、たとえば平板を一端側のみで直線的にスライドさせる場合に生じるこじれを防止することができる。
請求項9に記載の発明によれば、現像剤収容器には、回動部材に係合する操作部が設けられている。そのため、操作部を操作することで、回動部材および第2シャッタを容易に回動させ、第2開口を開閉することができる。
請求項11に記載の発明によれば、現像剤収容器より高い位置に供給ローラが配置されているので、現像剤収容器の現像剤を上向きに搬送して供給ローラに供給しなければならない。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの右側断面図である。図2は、図1においてユニット着脱口が開放された状態を示している。図3は、図2においてドロワユニットが本体ケーシングから引き出された状態を示している。図4は、図3の状態におけるカラープリンタの右側面図である。なお、便宜上、図4では、ドロワユニットから上方ヘ引き抜かれた状態にある1つのプロセスカートリッジを示している。
なお、カラープリンタ1、および、カラープリンタ1の構成部品の姿勢に関し、特に断りがないかぎり、図示した方向矢印に沿って説明する(他の図においても同様)。ここでの方向は、カラープリンタ1の正面に立った者がカラープリンタ1を見た場合を基準として、規定されている。なお、図1において、左側は、紙面奥側であり、右側は、紙面手前側である。また、左右方向は、幅方向と同じである。そして、左右方向(幅方向)および前後方向は、水平方向に含まれる。
(1)給紙部
給紙部3は、給紙トレイ6と、用紙供給機構7と、一対のレジストローラ8とを備えている。
用紙供給機構7は、給紙トレイ6の後端部に設けられ、給紙トレイ6の用紙Pを画像形成部4へ搬送する。詳しくは、用紙供給機構7は、公知の給紙ローラ、分離ローラ、分離パッド、紙粉取りローラおよび用紙搬送路(符号は付さず)などからなり、給紙トレイ6の用紙Pを一枚ずつ分離して上方のレジストローラ8に供給する。
(2)画像形成部
画像形成部4は、スキャナ部10、プロセス部11、転写部12および定着部13を備えている。
(2−1)スキャナ部
スキャナ部10は、本体ケーシング2の下部、詳しくは給紙トレイ6の上側に配置されており、公知のレーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡(符号は付さず)を備えている。スキャナ部10では、カラープリンタ1の外部または後述する画像読取ユニット35からの画像情報の入力に基づいて、レーザ発光部からレーザが発光され、破線矢印で示す経路を通って、プロセス部11の感光体の一例としての感光ドラム19(後述する)に照射される。
(2−2)プロセス部
プロセス部11は、スキャナ部10の上側に配置されている。プロセス部11は、ドロワ(引き出し)ユニット14を備えている。
ドロワユニット14は、支持部材の一例としての、中空のボックス形状のドロワフレーム15を備えており、さらに、ドロワフレーム15の内部に、4つのプロセスカートリッジ16を備えている。
上ケース17内には、感光ドラム19と帯電器20とが主に設けられている。
感光ドラム19の中心軸19Aは、幅方向に延びており(つまり、感光ドラム19の軸方向は幅方向であり)、感光ドラム19は、幅方向に長手である。感光ドラム19の幅方向両端部は、上ケース17の幅方向両側壁において対応する側壁によって回転自在に支持されている。ここで、上ケース17の上面は、開放されており、感光ドラム19の上側外周面が、上ケース17の開放された上面を介して、上ケース17(プロセスカートリッジ16)の上方へ露出され、さらに、ドロワフレーム15の開放部15Aを介して、ドロワフレーム15(ドロワユニット14)の上方へ露出されている。4つのプロセスカートリッジ16をまとめて見ると、4つの感光ドラム19は、前後方向(略水平)において、ほぼ等しい間隔を隔てて並列配置されている。
下ケース18は、その後側上端部に幅方向に沿って挿通された連結軸21を介して、上ケース17に連結されており、上ケース17に対して相対移動(詳しくは連結軸21を支点として揺動)することができる。
現像ローラ22および供給ローラ23のそれぞれの中心軸は、幅方向に沿って延びている。現像ローラ22および供給ローラ23のそれぞれの幅方向両端部は、下ケース18の幅方向両側壁において対応する側壁によって回転自在に支持されている。
トナーボックス24は、下ケース18において、供給ローラ23より下方の部分(後述するボックス収容室73であり、後述する図5(c)参照)に配置されている。詳しくは、トナーボックス24は、後述するように、下ケース18に対して着脱自在に装着されている。トナーボックス24は、幅方向に長手で中空の略円筒状であり、内部には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのうちで対応する色のトナー(現像剤)が収容されている。
なお、プロセスカートリッジ16やトナーボックス24を含め、ドロワユニット14については、以降で詳説する。
そして、感光ドラム19の回転により、感光ドラム19の外周面に形成された静電潜像が現像ローラ22と対向すると、現像ローラ22の外周面に担持されているトナーが、その静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が、トナーによって可視像化されて、所定の色のトナー像となる。
(2−3)転写部
転写部12は、従動ローラ25、駆動ローラ26、中間転写ベルト27、1次転写ローラ28、2次転写ローラ29およびクリーニング部30を備えている。
(2−4)定着部
定着部13は、用紙Pの搬送方向における転写部12の下流側、詳しくは駆動ローラ26と2次転写ローラ29との接触位置(2次転写位置)の上方に配置され、公知の加熱ローラ32および加圧ローラ33を備えている。加圧ローラ33は、加熱ローラ32に圧接されている。加熱ローラ32と加圧ローラ33との間を用紙Pが通過する間に、その用紙Pに転写されているトナー像が、加熱および加圧により用紙Pに定着される。
(3)排紙部
排紙部5は、複数の搬送ローラ(符号は付さず)を有しており、これらの搬送ローラによって、定着部13から排出された用紙Pを、本体ケーシング2の上部に形成された排紙トレイ34へ搬送する。
(4)その他
本体ケーシング2には、排紙トレイ34の上方を塞ぐように、画像読取ユニット35が配置されている。画像読取ユニット35は、原稿を取り込んで、原稿の画像情報を読み取ることができる。カラープリンタ1は、画像読取ユニット35が読み取った画像情報に基づいて画像形成を行うこともできる。
次に、カラープリンタ1の各部について詳説する。
2.本体ケーシング
本体ケーシング2の内部には、ドロワユニット14を収容するためのユニット収容室40が形成されている。ユニット収容室40は、中間転写ベルト27とスキャナ部10とによって上下から挟まれた空間である。そして、図3に示すように、本体ケーシング2には、ユニット収容室40を左右から区画する一対の区画壁41が設けられている。図3では、一対の区画壁41のうち、左側の区画壁41が示されている。
図3とともに図2も参照して、案内部42は、前側から順に、第1案内ローラ43、第1傾斜壁44、第1案内レール45、第2案内ローラ46、第2傾斜壁47および第2案内レール48を備えている。
第1案内レール45は、前後方向に平坦に延びる板状に形成されている(図3参照)。第1案内レール45の前端部は、第1案内ローラ43に対して後側から隣接している(図示せず)。第1案内レール45は、第1案内ローラ43の下部と上下方向において略同位置になるように配置されている(図2および図3参照)。
図3に示すように、第2案内ローラ46は、対応する区画壁41の後端部に回転可能に設けられており、第1案内レール45の後端部に対して後側から隣接している。第2案内ローラ46の上部は、第1案内レール45と上下方向において略同位置になるように配置されている。
第2傾斜壁47は、幅方向から見て、後側へ向けて細くなる略三角形状である。第2傾斜壁47は、第2案内ローラ46の上部から第2案内レール48の上面に向けて傾斜する傾斜面を有している。
そして、本体ケーシング2の前壁には、第2フロントカバー50が開閉自在に設けられている。図1に示す閉じた状態にある第2フロントカバー50は、起立しており、ユニット着脱口49を前から塞いでいる。この状態において、第2フロントカバー50の下端部には、幅方向に延びる回動軸51が挿通されている。第2フロントカバー50は、回動軸51を介して本体ケーシング2の前壁に連結されており、回動軸51を支点として回動自在である。そのため、閉じた状態にある第2フロントカバー50を前側へ引くと、第2フロントカバー50は、回動軸51を支点として回動して前側へ傾倒する(図2ないし図4参照)。これにより、第2フロントカバー50が開かれ、ユニット着脱口49が前方へ開放される(図2および図3参照)。
そして、揺動ユニット52は、転写部12の駆動ローラ26と、排紙トレイ34の後側に配設される揺動軸53とを中心にして、上下に揺動可能である。
3.ドロワユニット
(1)ドロワフレーム
図4を参照して、ドロワフレーム15は、上述したように、上面に開放部15Aを有する中空のボックス形状である。
図3に示すように、ドロワフレーム15の幅方向両側壁のそれぞれの後端部の上端には、後側へ突出する突出片63が一体的に設けられている。各突出片63には、2つの車輪64が前後に並んで設けられている。車輪64の回転軸は、幅方向に延びて突出片63に支持されており、この状態で、車輪64は、突出片63によって回転自在に支持されている。
(2)プロセスカートリッジ
図5は、プロセスシャッタおよびトナーシャッタがともに開位置にある状態におけるプロセスカートリッジを示しており、(a)は、プロセスカートリッジの右側断面図であり、(b)は、プロセスカートリッジの右側面図であり、(c)は、(b)において、トナーボックスとプロセスカートリッジにおいてトナーボックス以外の部分とを分離して示している。
(2−1)上ケースおよび下ケース
図5(a)を参照して、プロセスカートリッジ16において、上ケース17は、上述したように、上面および下面が開放された幅方向に長手で中空のボックス形状であり、感光ドラム19と帯電器20とを支持している。ここで、感光ドラム19の軸(中心軸19A)の幅方向両端部は、上ケース17において幅方向で同じ側にある側壁よりも幅方向外側へ突出している(図5(b)参照)。
幅方向から見たときにおける下ケース18は、下側ヘ向かって太くなる雫に似ている。これに応じて、下ケース18の内部は、下側へ向かって前後に大きくなっている。そして、下ケース18の内部は、上から順に、現像室71と、供給室72と、ボックス収容室73とに区画されている。
供給室72は、幅方向から見て、略円形状であり、現像室71に対して前下側から連通している。下ケース18の前壁において、供給室72に一致する部分は、前側へ円弧状に膨出しており、膨出壁74とされる。また、下ケース18の前壁には、膨出壁74の下端から連続して、膨出壁74と同じ曲率で下ケース18内に後向きに突出する第1突出壁75が一体的に設けられている。第1突出壁75は、第2円弧壁の一例として機能し、幅方向から見て上下に扁平な略U字形状をなしており、下向きに膨出するように円弧状に湾曲している。膨出壁74と第1突出壁75とをまとめて見ると、右側から見て、後側が切り欠かれた略C字形状をなしている。膨出壁74および第1突出壁75がなす略C字部分の内側の領域が、供給室72である。
開位置にあるプロセスシャッタ83が、第1突出壁75の下面に沿って後上側へ所定量スライドすると、図6(a)に示す閉位置に至る。閉位置にあるプロセスシャッタ83は、連通口77全体を後下側から塞いでいる。
そして、下ケース18には、プロセスシャッタ83を支持する支持部材86が設けられており、プロセスシャッタ83と一体化されている。支持部材86は、回動部材の一例として機能する。プロセスシャッタ83と支持部材86とのまとまりをシャッタユニット87という。
次に、図7を参照して、シャッタユニット87の各部について説明する。なお、図7におけるシャッタユニット87の姿勢を基準として説明する。
プロセスシャッタ83において、支持部材86は、プロセスシャッタ83の幅方向両端のそれぞれに接続される一対の回動板88と、左右の回動板88の上部間に架設されるビーム部材89とを一体的に備えている。
左側の回動板88の外周面の周方向1箇所(図7では回動板88の下端部)には、回動板88の径方向外側(図7では下向き)へ突出する突出部(左突出部91という。)が一体的に設けられている。左突出部91は、回動板88と同様に幅方向に薄く、幅方向から見て、回動板88の下側外周縁に沿う略U字形状である(図5(c)参照)。左突出部91の右側面には、左側へ窪む2つの凹部(左凹部92という。)が、回動板88の周方向に沿って並んで形成されている(図5(c)も参照)。
また、右側の回動板88の右側面の外周縁部において、周方向で凸部94とは異なる位置(図7では右突出部93より下側の位置)には、左側へ窪む2つの凹部(右凹部95いう。)が、回動板88の周方向に沿って並んで形成されている(図5(c)参照)。
上述したプロセスシャッタ83において、左端部は、左側の回動板88において左突出部91(詳しくは左凹部92)が設けられている部分(図7では左側の回動板88の下端部)に接続されており、右端部は、右側の回動板88において右凹部95が形成されている部分(図7では右側の回動板88の下端部)に接続されている。つまり、プロセスシャッタ83は、図7では、左右の回動板88の下端部間に架設されている。ここで、右側の回動板88の右側面の外周縁部において左側へ窪む2つの右凹部95は、プロセスシャッタ83を、その右端縁から左側へ切り欠いている(図5(c)参照)。つまり、右凹部95は、プロセスシャッタ83に設けられていると言える。また、左突出部91をプロセスシャッタ83の一部ととらえると、左突出部91の左凹部92は、プロセスシャッタ83に設けられていると言える。ここで、左凹部92および右凹部95は、第2係合部の一例として機能する。
このような構成のシャッタユニット87は、図5(c)に示すように、下ケース18によって回動自在に支持されている。
そして、シャッタユニット87において、プロセスシャッタ83は、下ケース18のボックス収容室73内に収容されており、ビーム部材89は、下ケース18の前側面(詳しくは、下ケース18の前壁の膨出壁74付近の部分)より前側に位置している(図5(a)も参照)。
ここで、下ケース18の幅方向両側壁の外表面において、幅方向から見て、上述した第1突出壁75(図5(a)参照)の曲率中心と一致する部分には、幅方向外側へ突出する支持軸97が一体的に設けられている。各支持軸97が、シャッタユニット87において幅方向で同じ側にある回動板88の挿通穴90に対して幅方向内側から挿通されている。
そして、シャッタユニット87は、プロセスシャッタ83が上述した開位置と閉位置との間でスライドする範囲において、回動自在である。
プロセスシャッタ83が開位置にある状態で、シャッタユニット87を、右側から見て反時計回りの方向へ回動させる。そして、図6(a)に示すように、ビーム部材89が、下ケース18の前壁において膨出壁74の下端部近傍の部分に前上側から当接すると、シャッタユニット87の、右側から見た反時計回りの方向への回動が規制され、プロセスシャッタ83の位置が閉位置になる。
(2−2)トナーボックス
図8において、(a)は、トナーシャッタが閉位置にあるトナーボックスを左前側から見た斜視図であり、(b)は、トナーシャッタが開位置にあるトナーボックスを左前側から見た斜視図であり、(c)は、トナーシャッタが閉位置にあるトナーボックスを右前側から見た斜視図であり、(d)は、トナーシャッタが開位置にあるトナーボックスを右前側から見た斜視図であり、(e)は、トナーボックスの要部の正断面図である。
トナーボックス24は、その外殻をなすケーシング(ボックスケーシング100という。)を備えている。ボックスケーシング100は、現像剤収容部の一例として機能する。
ボックスケーシング100は、幅方向に長手で中空の略円筒状である。つまり、幅方向から見たときのボックスケーシング100の断面は、略円形状である(図5(a)参照)。ボックスケーシング100の幅方向両側は、塞がれている。ボックスケーシング100内にトナーが収容されている。ボックスケーシング100は、その外周面をなす周壁101と、周壁101を幅方向両側から塞ぐ一対の側壁102とを一体的に備えている。
このような周壁101および側壁102を備えるボックスケーシング100は、外周面の周上1箇所が幅方向全域に亘って円弧状に凹まされた中空の略円筒状である。これに応じて、ボックスケーシング100の内部空間は、幅方向から見て、外周縁の周上1箇所が円弧状に切り欠かれた略円形状である。
また、湾曲壁103の外表面において、供給口104より右側には、周壁101の円中心側(ボックスケーシング100の内側)に窪むガイド溝(右ガイド溝105という。)が形成されている。右ガイド溝105は、幅方向から見て、湾曲壁103の湾曲した外表面に沿う方向(周方向)に沿って円弧状に延びている。当該周方向から見た右ガイド溝105の断面は、湾曲壁103の外表面ヘ向かって細くなる凸形状をなしている。つまり、右ガイド溝105の溝幅は、湾曲壁103の外表面側よりも最深部側の方において広い。
ここで、左側の側壁102の円中心部分と右側の側壁102の円中心部分との間には、幅方向に沿って延びる回転軸の一例としてのアジテータ軸107が架設されている。アジテータ軸107は、左右の側壁102によって回転自在に支持されており、アジテータ軸107の左端部は、左側の側壁102の左側面よりも左側へ突出している。アジテータ軸107の左端部には、アジテータ軸107の左端部から左側へ突出する入力ギヤ108が一体的に設けられている。入力ギヤ108は、伝達部の一例として機能する。
トナーシャッタ112は、幅方向に長手の板状で、幅方向から見て、ボックスケーシング100の湾曲壁103とほぼ同じ曲率で円弧状に湾曲している(図5(a)も参照)。トナーシャッタ112の幅方向寸法は、湾曲壁103の幅方向寸法とほぼ同じである。トナーシャッタ112の周方向(曲面に沿う方向)における寸法は、湾曲壁103の周方向寸法の約半分である。
折曲部113の左側面には、左側へ突出する2つの凸部(左凸部114という。)が、トナーシャッタ112の周方向に間隔を隔てて一体的に設けられている。折曲部113の右側面には、右側へ突出し、トナーシャッタ112の周方向に沿って延びるリブ(左ガイドリブ115という。)が一体的に設けられている。
詳しくは、トナーシャッタ112において、左ガイドリブ115が、ボックスケーシング100の左ガイド溝106に左から嵌り、右ガイドリブ117が、ボックスケーシング100の右ガイド溝105に、図8(b)では上から嵌っている。これにより、トナーシャッタ112は、幅方向における複数箇所(左ガイドリブ115および右ガイドリブ117)において、ボックスケーシング100によって支持されている。
また、図8(a)の状態を基準として、トナーシャッタ112の下面が、湾曲壁103の外表面(上面)に対して、幅方向におけるほぼ全域に亘って、上から(ボックスケーシング100の径方向における外側から)対向している。そして、この状態で、トナーシャッタ112が、湾曲壁103の周方向に沿って、開位置(図8(b)および図8(d)参照)と閉位置(図8(a)および図8(c)参照)との間でスライド自在である。
トナーシャッタ112が閉位置にあるときには、トナーシャッタ112が供給口104と一致しており、供給口104の全域が、トナーシャッタ112によって外側から塞がれる(図8(a)および図8(c)参照)。
そして、図8(d)に示すように、トナーボックス24において、右側の側壁102の右側面は、操作部118が設けられている。操作部118は、幅方向に薄い板状であり、右側から見て、側壁102より小径の円形状をなしている。幅方向から見て、操作部118の円中心は、右側の側壁102の円中心(換言すればアジテータ軸107であり、図5(a)および図5(c)参照)と一致している。
操作部118の外周面の周上1箇所には、ラックギヤ120が形成されている。図8(d)において上下に延びる把持部119を基準として、ラックギヤ120は、右側から見て、把持部119の上端部から反時計回りへ少しずれた位置に形成されている。ラックギヤ120の複数のギヤ歯は、操作部118の周方向に沿って配列されている。
ここで、操作部118に関連して、右側の側壁102の右側面において、右側から見て湾曲壁103を略円形状の側壁102の周方向における両側から挟むそれぞれの位置に、右側へ突出する円柱状のボス121が一体的に設けられている。
なお、トナーボックス24を単体で見た場合において、トナーシャッタ112と操作部118とは機械的に連結されておらず、トナーシャッタ112のスライドと操作部118の回動とは独立している。そのため、トナーボックス24単体の状態では、操作部118を回動させてもトナーシャッタ112はスライドしない。なお、トナーボックス24単体の状態では、トナーシャッタ112は閉位置にある(図8(c)参照)。
(2−3)プロセスカートリッジに対するトナーボックスの着脱
次に、プロセスカートリッジ16(詳しくは現像装置37)に対するトナーボックス24の着脱について説明する。
このとき、図6(a)に示すように、幅方向から見て、トナーボックス24は、ボックス収容室73内にほぼぴったりと収まっており、供給ローラ23より低い位置にある。また、トナーボックス24の湾曲壁103は、下ケース18の第1突出壁75に対して下側から対向配置され、第1突出壁75にほぼ沿っている。また、閉位置にあるプロセスシャッタ83の下面に対して、閉位置にあるトナーシャッタ112の上面(外表面)が後下側から隙間なく接触している。そして、下ケース18の支持軸97(シャッタユニット87の回動中心)と、上述した基準線X(トナーボックス24の湾曲壁103の曲率中心を通って幅方向に延びる線)とが、幅方向から見て一致している(図6(b)参照)。
また、トナーボックス24の入力ギヤ108(図8(a)参照)が、プロセスカートリッジ16の下ケース18の左側壁のカップリングギヤ85(図6(c)参照)に連結されている。ここで、プロセスカートリッジ16が本体ケーシング2に装着されている状態では、カップリングギヤ85は、本体ケーシング2の駆動源(図示せず)に連結されている。この場合、入力ギヤ108は、カップリングギヤ85に連結されることで、カップリングギヤ85を介して本体ケーシング2に連結されている。これにより、入力ギヤ108は、本体ケーシング2の駆動源(図示せず)から駆動力を受けてアジテータ軸107(換言すればアジテータ111)に駆動力を伝達することができる。
また、対応するプロセスカートリッジ16(現像装置37)にトナーボックス24が装着されると、図6(b)に示すように、トナーボックス24の操作部118のラックギヤ120が、シャッタユニット87の右突出部93のラックギヤ96に対して下側から噛み合う。つまり、操作部118が、対応する現像装置37のシャッタユニット87に係合する。これにより、操作部118とシャッタユニット87(換言すればプロセスシャッタ83)とが連結される。
そして、操作部118の左側面の爪123(図8(e)参照)が、シャッタユニット87の右側の回動板88の右側面において右突出部93より下側の部分に接触することで、収容凹部122(図8(e)参照)に完全に収まっており、湾曲壁103に引っ掛かっていない(図示せず)。そのため、この状態では、後位置にある操作部118を、右側から見て反時計回りの方向に回動させることができる。
そして、図5(b)に示すように操作部118が前位置まで回動すると、プロセスシャッタ83およびトナーシャッタ112は、右側から見て時計回りの方向に限界まで回動し、図5(a)に示すように、それぞれの開位置に至る。プロセスシャッタ83およびトナーシャッタ112がともに開位置にあると、供給口104と連通口77とが連通する。
ここで、上述した画像形成は、図5(a)に示すようにプロセスカートリッジ16にトナーボックス24が装着されて、プロセスシャッタ83およびトナーシャッタ112がともに開位置にあるときに、実行可能である。
図9に示すように、画像形成時において、アジテータ111には、入力ギヤ108(図8(a)参照)およびカップリングギヤ85(図5(c)参照)を介して本体ケーシング2側から駆動力が伝達される。これにより、アジテータ111は、上述したように右側から見て反時計回りの方向に回転して、トナー(ドットで塗り潰した部分を参照)を攪拌する(なお、アジテータ111における支持部109の回転軌跡は、図1において点線で示されている。)。
そして、アジテータ111が引き続き回転するのに伴い、攪拌羽根110によって掻き上げられているトナーは、図9(b)に示すように、アジテータ111の回転方向(右側から見て反時計回りの方向)における上流側(図9(b)における後下側)から、供給口104に対向する。
そして、供給口104に押し込まれたトナーは、図9(d)に示すように、後続のトナーが攪拌羽根110によって供給口104に押し込まれることで、後続のトナーによってさらに押される。これにより、供給口104に押し込まれたトナーは、供給口104に連通している連通口77を通過して、プロセスカートリッジ16の下ケース18の供給室72に流入し、第1突出壁75の上面における連通口77より下側の部分(貯留部75A)に溜まる。
そして、上述したように供給室72において第1突出壁75の上面に溜まったトナーは、供給室72に配置された供給ローラ23に供給される。その後、トナーは、供給ローラ23の右側から見て反時計回りの方向への回転により、上側へ搬送され、供給ローラ23と現像ローラ22との接触位置において、現像ローラ22に供給される。
ここで、第1突出壁75の上面(貯留部75A)に必要以上にトナーが溜まった場合には、超過分のトナーは、貯留部75Aから連通口77へずれ、その後、連通口77および供給口104を順に通過して、トナーボックス24に戻る。つまり、トナーは、トナーボックス24内と第1突出壁75の上面(貯留部75A)との間で循環している。
(3)ドロワフレームに対するプロセスカートリッジ(トナーボックス)の着脱
次に、ドロワユニット14のドロワフレーム15に対するプロセスカートリッジ16の着脱について説明する。ここで、ドロワユニット14は、本体ケーシング2の外にあるものとする。
そして、プロセスカートリッジ16を下降させ、ドロワフレーム15の上面の開放部15Aから、ドロワフレーム15内に挿入する。
ある程度プロセスカートリッジ16が下降すると、プロセスカートリッジ16の感光ドラム19の中心軸19Aの幅方向両端部のそれぞれが、幅方向で同じ側にあるガイド溝60に受け入れられる。これにより、プロセスカートリッジ16は、感光ドラム19の中心軸19Aがガイド溝60にガイドされることで、ガイド溝60の延びる方向に沿って、前下側へ進む。
そのため、ドロワフレーム15にプロセスカートリッジ16が装着された状態において、露出穴15Cから露出されたトナーボックス24の操作部118の把持部119を操作すると、上述したように、プロセスシャッタ83およびトナーシャッタ112のそれぞれを開位置と閉位置との間で移動させることができる(図5および図6参照)。
逆に、トナーボックス24を右側から露出穴15Cに挿入することで、対応するプロセスカートリッジ16のボックス着脱口84(図6(c)参照)を介してボックス収容室73(図6(c)参照)に収容し、トナーボックス24を、プロセスカートリッジ16(換言すればドロワフレーム15)に装着することができる。
また、ドロワフレーム15に装着されたプロセスカートリッジ16を上方ヘ引き上げ、プロセスカートリッジ16全体がドロワフレーム15の上面の開放部15Aよりも上側まで上昇すると、ドロワフレーム15に対するプロセスカートリッジ16の離脱が完了する。
4.本体ケーシングに対するドロワユニットの着脱
次に、本体ケーシング2に対するドロワユニット14の着脱について説明する。
そして、開放されたユニット着脱口49から、ドロワユニット14を、上述した案内部42に沿って後側のユニット収容室40へ略水平に挿入する。
そして、車輪64が第1案内レール45上に到達すると、ドロワユニット14のフランジ62(図4参照)が、対応する第1案内ローラ43(図2参照)上に載置される。
その後、ドロワユニット14の車輪64が、第2案内ローラ46、第2傾斜壁47および第2案内レール48上を転動していき、第2案内レール48の湾曲した後端部で止められることで、図2に示すように、前後方向に移動していたドロワユニット14が斜め後側下方へ平行移動して位置決めされる。
その後、図1に示すように、第2フロントカバー50を上方に回動させて閉めるとともに、揺動ユニット52を下方に揺動させて閉める。これにより、転写部12の中間転写ベルト27がドロワユニット14の各感光ドラム19に対して上から接触する。
そして、図4に示すようにドロワフレーム15の右側壁の4つの露出穴15Cが右側へ露出されるまでドロワユニット14が前側へ略水平に引き出されると、本体ケーシング2に対するドロワユニット14の離脱が完了する。このように、ドロワユニット14(ドロワフレーム15)は、前後方向(図1ないし図3に示す4つの感光ドラム19の配列方向)に沿って本体ケーシング2から引き出し可能である。
さらに、この状態において、各トナーボックス24の操作部118を操作することで、プロセスシャッタ83およびトナーシャッタ112のそれぞれを開位置と閉位置との間で移動させることができる(図5および図6参照)。
5.作用効果
(1)図9に示すように、トナーボックス24では、トナーを収容するボックスケーシング100内に、アジテータ111が設けられている。アジテータ111は、所定方向(幅方向)に沿って延びるアジテータ軸107を中心として回転することによってボックスケーシング100内のトナーを攪拌する。
(2)トナーシャッタ112が、湾曲壁103の周方向に沿って移動することによって供給口104を開閉するので(図8(a)ないし図8(d)参照)、供給口104におけるトナーの通過を、適宜、許容または規制することができる。
(3)アジテータ111は、アジテータ軸107から径方向外側へ延びる硬質の支持部109と、支持部109に支持され、支持部109から径方向外側へ延び、可撓性を有する攪拌羽根110とを含んでいる。
(4)幅方向から見たときのボックスケーシング100の断面が、略円形状であるので、アジテータ111の回転軌跡とほぼ一致し、アジテータ111は、ボックスケーシング100内のトナーを、アジテータ111の回転方向へ漏れなく送ることができる。これにより、トナーを、一層効率的に供給口104に送ることができる。そして、アジテータ111は、ボックスケーシング100内のトナー全体を、満遍なく攪拌することができる。
(5)図8に示すように、トナーシャッタ112は、幅方向における複数箇所において、ボックスケーシング100によって支持されているので、1箇所で支持される場合に比べて、安定した姿勢で供給口104を開閉することができる。
(6)図9に示すように、現像装置37は、上述したトナーボックス24と、トナーボックス24が着脱自在に装着される下ケース18とを備えている。
そして、現像装置37では、下ケース18によって、静電潜像に供給されるトナーを担持する現像ローラ22と、トナーボックス24のトナーを現像ローラ22に供給する供給ローラ23とが支持されている。
(7)現像装置37では、第1突出壁75に、トナーボックス24の供給口104に対向配置され、供給ローラ23に臨む連通口77が形成されており、プロセスシャッタ83が連通口77を開閉する。そのため、供給口104が開かれた状態において、プロセスシャッタ83が連通口77を開くと、トナーボックス24と供給ローラ23との間でトナーを移動させることができる(図5(a)も参照)。そして、プロセスシャッタ83が連通口77を閉じると、トナーボックス24と供給ローラ23との間でのトナーの移動を規制することができる(図6(a)参照)。
(8)現像装置37の下ケース18には、支持部材86が設けられている(図7も参照)。支持部材86は、トナーボックス24の湾曲壁103の曲率中心を通って幅方向に延びる基準線Xを中心として回動自在である(図5(b)および図6(b)参照)。
ここで、プロセスシャッタ83は、支持部材86に支持されているので(図7参照)、支持部材86を回動させるといった簡単な動作で、プロセスシャッタ83が回動し、その際、連通口77を開閉することができる(図5(a)および図6(a)参照)。
(9)図8に示すように、トナーボックス24には、支持部材86に係合する操作部118が設けられている(図5(b)および図6(b)も参照)。そのため、操作部118を操作することで、支持部材86およびプロセスシャッタ83を容易に回動させ、連通口77を開閉することができる(図5(a)および図6(a)参照)。
(10)図6に示すように下ケース18にトナーボックス24が装着された状態において、トナーシャッタ112の左凸部114とプロセスシャッタ83の左凹部92とが係合しており、トナーシャッタ112の右凸部116とプロセスシャッタ83の右凹部95とが係合している(図6(c)、図8(a)および図8(b)も参照)。これにより、トナーシャッタ112による供給口104の開閉動作とプロセスシャッタ83による連通口77の開閉動作とが連動するので、供給口104および連通口77を一度に開閉することができ、使い勝手が良い。
(11)図9に示すように、トナーボックス24より高い位置に供給ローラ23が配置されているので、トナーボックス24のトナーを上向きに搬送して供給ローラ23に供給しなければならない。
6.変形例
図10は、図8(d)に変形例を適用した図である。
図10では、3つの供給口104が、幅方向に並ぶように形成されており、それぞれの供給口104の幅方向寸法は、上述した1つだけ設けられる場合の供給口104(図8(d)参照)の幅方向寸法の約3分の1程度である。
そして、供給室72に供給されたトナーのうち、供給ローラ23に供給されなかったトナーは、3つの連通口77のうちの幅方向両端の2つの連通口77と、3つの供給口104のうちの幅方向両端の2つの供給口104とを、自重によって、この順で落下し、トナーボックス24に戻る。
ここで、トナーボックス24において、供給口104が形成された湾曲壁103とトナーシャッタ112との間に供給口104からトナーが漏れることを防止するためのシール(図示せず)が設けられることがある。シールは、一般的に、供給口104を縁取るように設けられる(図示せず)。
19 感光ドラム
22 現像ローラ
23 供給ローラ
24 トナーボックス
75 第1突出壁
77 連通口
83 プロセスシャッタ
86 支持部材
92 左凹部
95 右凹部
100 ボックスケーシング
103 湾曲壁
104 供給口
107 アジテータ軸
109 支持部
110 攪拌羽根
111 アジテータ
112 トナーシャッタ
114 左凸部
116 右凸部
118 操作部
X 基準線
Claims (11)
- 現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部内に設けられ、所定方向に沿って延びる回転軸を中心として回転することによって現像剤を攪拌する攪拌部材と
を備え、
前記現像剤収容部は、前記回転軸の径方向における前記現像剤収容部の外側で前記所定方向に延びる基準線を曲率中心として円弧状に湾曲する第1円弧壁を有し、
前記第1円弧壁において、回転する前記攪拌部材の通過方向における上流側には、前記現像剤収容部の内外を連通させる第1開口が形成されていることを特徴とする、現像剤収容器。 - 前記第1円弧壁の周方向に沿って移動することによって前記第1開口を開閉する第1シャッタを備えていることを特徴とする、請求項1に記載の現像剤収容器。
- 前記攪拌部材は、前記回転軸から前記径方向外側へ延びる硬質の支持部と、前記支持部に支持され、前記支持部から前記径方向外側へ延び、可撓性を有する攪拌部とを含んでいることを特徴とする、請求項2に記載の現像剤収容器。
- 前記所定方向から見たときの前記現像剤収容部の断面は、略円形状であることを特徴とする、請求項2または3に記載の現像剤収容器。
- 前記第1シャッタは、前記所定方向における複数箇所において、前記現像剤収容部によって支持されていることを特徴とする、請求項2ないし4のいずれかに記載の現像剤収容器。
- 請求項2ないし5のいずれかに記載の現像剤収容器と、
前記現像剤収容器が着脱自在に装着される筐体と、
前記筐体に設けられ、前記第1円弧壁に沿うように円弧状に湾曲し、前記第1円弧壁に対向配置される第2円弧壁と、
前記筐体に支持され、感光体に形成された静電潜像に供給される現像剤を担持する現像剤担持体と、
外周面が前記第2円弧壁に沿うように前記筐体に支持され、前記現像剤収容器の現像剤を前記現像剤担持体に供給する供給ローラと
を備えていることを特徴とする、現像装置。 - 前記第2円弧壁には、前記第1開口に対向配置され、前記供給ローラに臨む第2開口が形成されており、
前記第2開口を開閉する第2シャッタを備えていることを特徴とする、請求項6に記載の現像装置。 - 前記筐体に設けられ、前記第1円弧壁の曲率中心を通って前記所定方向に延びる基準線を中心として回動自在な回動部材を備え、
前記第2シャッタは、前記回動部材に支持されていることを特徴とする、請求項7に記載の現像装置。 - 前記現像剤収容器に設けられ、前記回動部材に係合する操作部を備えていることを特徴とする、請求項8に記載の現像装置。
- 前記第1シャッタには、第1係合部が設けられ、
前記第2シャッタには、第2係合部が設けられ、
前記筐体に前記現像剤収容器が装着された状態において、前記第1係合部と前記第2係合部とは、係合しており、前記第1シャッタによる前記第1開口の開閉動作と前記第2シャッタによる前記第2開口の開閉動作とが連動することを特徴とする、請求項9に記載の現像装置。 - 前記現像剤収容器より高い位置に前記供給ローラが配置されていることを特徴とする、請求項6ないし10のいずれかに記載の現像装置。
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