JP4983130B2 - 画像形成装置および現像剤カートリッジ - Google Patents
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Description
タンデム型カラーレーザプリンタでは、各感光体に各色のトナー像がほぼ同時に形成され、各感光体ドラムを順次通過する用紙に、各感光体ドラムから各色のトナー像が順次転写されるので、モノクロレーザプリンタと、ほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。
また、各色に応じて複数の現像器が配列され、各現像器の側方でその上方に、各現像器にトナーを補充するためのトナーホッパが各現像器に対して着脱可能に、かつ並列して設けられたカラー画像形成装置が知られている(たとえば、特許文献2参照。)。
しかるに、カラーレーザプリンタの小型化を図る場合に、トナーボックスも小型化すると、トナーボックスに収容できるトナーの容量が減少するため、トナーボックスの交換頻度が増加し、メンテナンスが煩雑となる。
たとえば、特許文献2のカラー画像形成装置のように、現像器とトナーホッパとが別体で構成される場合には、すべてのトナーホッパにシャッター部材をそれぞれ設けて、各シャッター部材の開放によりトナーホッパと現像器とを連通させてトナーホッパから現像器へトナーを供給し、また、シャッター部材の閉鎖によりトナーホッパを密閉してトナー漏れを防止する必要がある。
そこで、本発明の目的は、装置の小型化を図る場合に、現像剤カートリッジにおける現像剤の容量を十分に確保できながら、各現像剤カートリッジに設けられるシャッター部材を確実に開閉させることができる画像形成装置、および、その画像形成装置に装備される現像剤カートリッジを提供することにある。
そのため、現像剤カートリッジを小さくしなくても、開閉部材を画像形成装置内に配置することができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記現像剤カートリッジを着脱自在に装着する、画像形成装置の筐体を備え、前記第1シャッター部材と前記開閉部材とは、前記現像剤カートリッジが前記画像形成装置の筐体に装着されたときに、係合されることを特徴としている。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記現像剤カートリッジは、一方向に沿って並列配置され、すべての前記現像剤カートリッジを着脱自在に収納する収納部と、前記収納部の前記一方向における一端部に設けられ、前記開閉部材を開閉するために操作される操作部材とを備えていることを特徴としている。
また、収納部の、現像剤カートリッジが並列配置される方向である一方向における一端部には、開閉部材を開閉するために操作される操作部材が設けられているので、操作部材を操作することで、開閉部材が開閉され、すべての現像剤カートリッジの第1シャッター部材を一括して開閉することができる。その結果、操作性の向上を図ることができる。
このような構成によれば、第2シャッター部材を開くことで、第2開口部が開放されて対応する第1開口部と連通するので、現像剤カートリッジに収容されている現像剤を、第1開口部および第2開口部を介して、対応する現像剤担持体に供給することができる。一方、第2シャッター部材を閉じることで、第2開口部が閉鎖されて対応する第1開口部との間が閉鎖されるので、現像剤カートリッジに収容されている現像剤の、現像剤担持体への供給を防止することができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記第2シャッター部材は、前記第1シャッター部材の開閉により開閉されることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記現像剤カートリッジは、前記開閉部材に係合され、前記開閉部材の動作に連動して前記第1シャッター部材を開閉させる第1突起と、前記第2シャッター部材に係合され、前記第1突起と連動して前記第2シャッター部材を開閉させる第2突起とを備えていることを特徴としている。
そのため、現像剤カートリッジに第1突起および第2突起を設けるのみの簡易な構成で第1シャッターおよび第2シャッターを確実に連動させて開閉させることができる。
このような構成によれば、第1突起および第2突起が第1シャッター部材に設けられているので、構成の簡略化を図ることができる。
また、請求項8に記載の発明は、現像剤担持体に供給される現像剤が収容され、画像形成装置の筐体に着脱自在に装着される現像剤カートリッジであって、略円筒状部を有し、その略円筒状部の周面に、現像剤が通過する第1開口部が形成されているカートリッジケースと、前記略円筒状部に沿った形状に形成され、前記第1開口部を回動可能に開閉する第1シャッター部材と、前記第1シャッター部材を開閉する開閉部材に係合され、前記開閉部材の動作に連動して前記第1シャッター部材を開閉させる第1突起と、前記第1開口部と連通するように前記筐体に形成されている第2開口部を開閉する第2シャッター部材に係合され、前記第1突起と連動して前記第2シャッター部材を開閉させる第2突起とを備え、前記第1突起と前記第2突起は、前記第1シャッター部材に設けられていることを特徴としている。
また、請求項9に記載の発明は、画像形成装置であって、画像形成装置の筐体と、静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給することにより前記静電潜像を可視像化する複数の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給される現像剤が収容され、その現像剤が通過する第1開口部が形成されている複数の現像剤カートリッジであって、一方向に沿って並列配置される複数の現像剤カートリッジと、前記現像剤カートリッジに設けられ、前記第1開口部を開閉する第1シャッター部材と、すべての前記第1シャッター部材を一括して開閉する開閉部材と、すべての前記現像剤カートリッジを着脱自在に収納し、前記画像形成装置の筐体に対して着脱可能な収納部と、前記画像形成装置の筐体における前記一方向における一端側に配置され、前記開閉部材を開閉するために操作される操作部材とを備えていることを特徴としている。
請求項3に記載の発明によれば、操作性の向上を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、装置の小型化を図ることができる。
請求項6に記載の発明によれば、現像剤カートリッジに第1突起および第2突起を設けるのみの簡易な構成で第1シャッターおよび第2シャッターを確実に連動させて開閉させることができる。
請求項8に記載の発明によれば、現像剤カートリッジに第1突起および第2突起を設けるのみの簡易な構成で第1シャッターおよび第2シャッターを確実に連動させて開閉させることができる。また、構成の簡略化を図ることができる。
図1は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す左側断面図である。
このカラーレーザプリンタ1は、図1に示すように、複数のプロセス部62が水平方向において並列的に配置される、横並びタイプのタンデム型のカラーレーザプリンタである。カラーレーザプリンタ1は、ボックス形状の筐体としての本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するための給紙部4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5と、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6とを備えている。そして、カラーレーザプリンタ1は、本体ケーシング2の上方に設けられ、原稿の画像情報を読み取るための読み取りスキャナユニット7をさらに備えており、いわゆる複合機として構成されている。
(1)本体ケーシング
図2は、カラーレーザプリンタの左側斜視図である。図3は、図2において第2カバーのみを開いた状態を示したものである。図4は、図2において第1カバーのみを開いた状態を示したものである。図5は、隔壁の左側面が現れる位置で切断したカラーレーザプリンタの左側断面図である。
(1−1)カートリッジ収納部着脱口
カートリッジ収納部着脱口11は、図4に示すように、正面視において上下方向に長手の略矩形状に形成されている。カートリッジ収納部着脱口11には、そのカートリッジ収納部着脱口11を開閉可能に被覆する第1カバー22が設けられている。
第1カバー22を、ヒンジ23の回動軸(図示せず)を中心として、左側面視において反時計回りの方向へ回動させて閉じると、図2に示すように、第1カバー22によってカートリッジ収納部着脱口11が閉鎖される。
本体ケーシング2内には、カートリッジ収納部着脱口11に連通する略直方体形状に区画されたカートリッジ収納部収容空間24が形成されている。
(1−2)用紙取出口
用紙取出口9は、隔壁15を挟んでカートリッジ収納部着脱口11の右側に隣接し、本体ケーシング2の前壁の上半分部分の幅方向中央位置において、正面視において幅方向に長手の略矩形状に形成されている。本体ケーシング2内には、用紙取出口9に連通する略直方体形状に区画された用紙排出空間12が形成されている。
(1−3)プロセス部着脱口
プロセス部着脱口10は、図3に示すように、隔壁15を挟んでカートリッジ収納部着脱口11の右側に隣接し、かつ、用紙取出口9の下方に位置し、正面視において幅方向に長手の略矩形状に形成されている。プロセス部着脱口10は、用紙取出口9よりも幅方向に長くなるように、詳しくは、その右端縁が用紙取出口9の右端縁よりも右側に位置するように形成されている。プロセス部着脱口10には、第1カバー22に隣接し、プロセス部着脱口10を開閉可能に被覆する第2カバー18が設けられている。
本体ケーシング2内には、プロセス部着脱口10に連通する略直方体形状に区画されたプロセス収容空間17が形成されている。
(1−4)給紙トレイ着脱口
給紙トレイ着脱口50は、途中壁52を挟んでプロセス部着脱口10の下方に隣接し、正面視において幅方向に長手の略矩形状に形成されている。
給紙トレイ収容空間53は、上下左右方向においては、途中壁52と、本体ケーシング2の下側壁および右側壁と、隔壁15とによって区画されている。給紙トレイ収容空間53の後方は、本体ケーシング2の後壁によって閉塞されている。給紙トレイ収容空間53には、後述する給紙トレイ54が収容される。
(1−5)隔壁
図6は、カラーレーザプリンタの正面図においてカートリッジ収納部収容空間を抜き出して示したものであって、(a)は、隔壁側シャッターが閉じた状態(隔壁側シャッター閉鎖位置)を示したものであり、(b)は、隔壁側シャッターが開いた状態(隔壁側シャッター開放位置)を示したものである。
隔壁15は、図5に示すように、側面視では略矩形状に形成されており、図6に示すように、上下方向略中央位置で正面視略クランク形状に屈折しており、その屈曲部分25よりも上側の部分である隔壁上側部分26と、屈曲部分25よりも下側の部分である隔壁下側部分27とを一体的に備えている。隔壁下側部分27は、隔壁上側部分26よりも左側において隔壁上側部分26と平行に延びるように形成されている。
隔壁側トナー通過部34は、前後方向に長手の略角柱形状に形成されており、その左側面は、正面視において右側へ滑らかに凹む円弧形状に形成され、その右側面は、隔壁下側部分27の左側面に固定されている。隔壁側トナー通過部34の左側面の前後方向両端部(図5参照)には、左側に突出する隔壁側シャッター支持部38がそれぞれ設けられている。
ギヤ支持部43は、平面視略L字状の薄板状に形成されており、第1支持部46と第2支持部47とを一体的に備えている。
第2支持部47は、正面視略矩形状であり、右端部が第1支持部46の前端部に接続されている。第2支持部47の左右上下方向における中央位置には、第2支持部47を前後方向に貫通する正面視円形状の第2支持穴48が形成されている。
(2)給紙部
図1に示すように、給紙部4は、用紙3を収容する給紙トレイ54と、給紙トレイ54の後端部の上方に設けられる給紙ローラ55と、給紙ローラ55の後方において互いに対向配置される分離ローラ56および分離パッド57とを備えている。給紙部4は、さらに、分離パッド57の上方において分離ローラ56に対向配置される2つの補助ローラ58と、最上位の補助ローラ58と分離ローラ56との対向部分から略上方に延びる給紙パス59と、給紙パス59の途中に設けられる1対の搬送ローラ60とを備えている。
給紙トレイ54内には、用紙3がスタックされており、その最上位にある用紙3は、給紙ローラ55の回転によって分離ローラ56と分離パッド57との対向部分へ供給されて1枚ごとに捌かれた後に、各補助ローラ58にガイドされることよって分離ローラ56の外周面に沿って略上方へ給紙される。この用紙3は、最上位の補助ローラ58と分離ローラ56との対向部分から、給紙パス59に送出される。そして、給紙パス59に送出された用紙3は、搬送ローラ60によって給紙パス59内を略上方へ進み、後述する2次転写ローラ178と中間転写ベルト176との間の2次転写位置に搬送される。
(3)画像形成部
図7は、カートリッジ収納部が現れる位置で切断したカラーレーザプリンタの左側断面図である。
(3−1)スキャナユニット
図7に示すように、スキャナユニット61は、本体ケーシング2のプロセス収容空間17の下部において、後述する複数のプロセス部62の下方にわたって配置されている。このスキャナユニット61は、上述した途中壁52に固定されたスキャナフレーム65と、スキャナフレーム65に固定されるスキャナケーシング66とを備えている。また、スキャナフレーム65およびスキャナケーシング66には、各プロセス部62に対応して、図示しない出射窓が開口されている。スキャナケーシング66内には、1つの光源、ポリゴンミラー97、fθレンズ、反射鏡98、面倒れ補正レンズなどの光学部材が配置されており、各光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、ポリゴンミラー97で偏向および走査されて、fθレンズおよび面倒れ補正レンズを通過し、また、反射鏡98で反射された後、各出射窓(図示せず)を介して、図示矢印に示すように、各プロセス部62の、後述する像担持体としての感光体ドラム133の表面上に高速走査にて照射される。
(3−2)トナー供給部
図8は、すべてのトナーカートリッジが収納状態にあるカートリッジ収納部の左側断面図である。図9は、すべてのトナーカートリッジが収納状態にあるカートリッジ収納部の左側面図である。図10は、トナーカートリッジが未収納状態にあるカートリッジ収納部の右側斜視図である。図11は、カートリッジ収納部の正面図であって、(a)は、操作レバーがレバー閉位置にある状態を示したものであり、(b)は、操作レバーがレバー開位置にある状態を示したものである。
(3−2−1)カートリッジ収納部
カートリッジ収納部68は、収納部筐体82、コロ支持部76(図9参照)、開閉部材75、操作部材としての操作レバー81、第1伝達部88および第2伝達部89を備えている。
コロ支持部76は、図9および図10に示すように、三角突起部70の左側面および右側面の各後端部から、収納部筐体82の、対応する左側面および右側面の各前端部まで前後方向に沿って延びるレール状に形成されている。各コロ支持部76の幅方向外側面には、複数のコロ71が回転自在に備えられている。詳しくは、各コロ支持部76の前後方向両端部においては、前後方向に間隔を隔ててコロ71が2つずつ配置されている。
前側腕部83および後側腕部84は、薄板状に形成されており、それぞれの長手方向一端部には揺動軸(図示せず)が設けられている。前側腕部83は、揺動軸(図示せず)が収納部筐体82の前側壁に形成された支持穴(図示せず)に挿通されることによって、収納部筐体82の前側壁に揺動自在に支持される。後側腕部84は、揺動軸(図示せず)が収納部筐体82の後側壁に形成された支持穴(図示せず)に挿通されることによって、収納部筐体82の後側壁に揺動自在に支持される。後側腕部84は、第1伝達部88の連結突起92を回避するように円弧状をしている(図示せず)。なお、前側腕部83および後側腕部84の揺動中心と収納部筐体82の下側壁の円弧中心とは、正断面視において同一位置にある。
(3−2−2)トナーカートリッジ
図12は、トナーカートリッジを示したものであって、(a)は、トナーカートリッジの左側面図であり、(b)は、トナーカートリッジの正面図であり、(c)は、トナーカートリッジの背面図である。図13は、トナーカートリッジの右側斜視図であって、(a)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター閉鎖位置にある状態を示したものであり、(b)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター開放位置にある状態を示したものである。図14は、トナーカートリッジの正断面図であって、(a)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター閉鎖位置にある状態を示したものであり、(b)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター開放位置にある状態を示したものである。なお、図14では、説明の便宜上、第1突起、第2突起、第1突起露出穴、第2突起露出穴、内シリンダ側開口部および外シリンダ側開口部を同一面上に現わしている。
貯蔵部100は、正面視において上下方向に長手の楕円形状に形成されており、その上端部には、図12(a)に示すように、取っ手103が設けられている。取っ手103は、左側面視略逆U字状に形成されており、遊端部が貯蔵部100の上端部の前後方向両端部にそれぞれ固定されている。
貯蔵室102には、黒色、シアン色、マゼンタ色およびイエロー色のうちの対応する色のトナーが貯蔵されている。各色のトナーは、正帯電性の非磁性1成分の重合トナーであり、以降では、貯蔵室102に黒色のトナーが貯蔵されたトナーカートリッジ69をブラックトナーカートリッジ69Kとし、他色のトナーカートリッジ69についても対応する色に応じて区別して呼ぶ。
図12(a)に示すように、貯蔵側アジテータ回転軸112の前端部は貯蔵部100の前側壁から前方に突出しており、貯蔵側アジテータ回転軸112の後端部は貯蔵部100の後側壁から後方に突出している。貯蔵側アジテータ回転軸112の、貯蔵部100の後側壁から後方に突出した部分には、貯蔵側アジテータ入力ギヤ114が設けられている。
第1突起露出穴107は、左側面視略矩形状に形成されており、供給部101の前後方向中央部において、正面視における6時位置(つまり供給部101の下端部)から約8時位置までの範囲に亘って形成されている(図12(a)、図13(b)および図14参照)。
外シリンダ側開口部108は、図13(b)に示すように、外シリンダ側供給穴109および外シリンダ側戻り穴110からなる。外シリンダ側供給穴109および外シリンダ側戻り穴110は、それぞれ右側面視において略同一寸法の円形状に形成されており、供給部101の右端部の前半分部分に形成されている。外シリンダ側供給穴109と外シリンダ側戻り穴110とは、互いに隣接しており、詳しくは、外シリンダ側供給穴109の後側(さらに詳しくは、僅かに斜め後側上方)に外シリンダ側戻り穴110が隣接している。
中間ギヤ119は、その外周面に歯が形成された平歯車であり、その直径は、供給側アジテータ入力ギヤ116と貯蔵側アジテータ入力ギヤ114との対向間隔に等しくなるように設定されている。中間ギヤ119は、供給側アジテータ入力ギヤ116および貯蔵側アジテータ入力ギヤ114に噛合している。また、中間ギヤ119の前後方向寸法は、供給側アジテータ入力ギヤ116の前後方向寸法と等しくなるように設定されている(図12(a)参照)。
内シリンダ連通穴122は、内シリンダ96の周上1箇所において、内シリンダ96の回動軸中心から見て、外シリンダ連通穴105とほぼ同一寸法の矩形状に形成されている。
第1突起123は、内シリンダ96の前後方向中央部分の周上1箇所、詳しくは、正面視において、内シリンダ側戻り穴127に対して時計回りの方向に約135度ずれた位置(図14参照)において、内シリンダ96の径方向外側へ向かって突出する略直方体形状に形成されている。第1突起123の前後方向寸法は、外シリンダ95の第1突起露出穴107の前後方向寸法およびカートリッジ収納部68の開閉部材75の開閉本体係合穴86(図10参照)の前後方向寸法よりも僅かに小さく設定されている。第1突起123の周方向寸法(内シリンダ96の円周面に沿った方向の寸法)は、第1突起露出穴107の周方向寸法(外シリンダ95の供給部101の円周面に沿った方向の寸法)の約4分の1の大きさに設定され、さらに、開閉本体係合穴86(図10参照)の左右方向寸法よりも僅かに小さく設定されている。内シリンダ96が外シリンダ95の内シリンダ収容室104に収容された状態において(図14参照)、第1突起123は、その遊端部が供給部101の外側面よりも供給部101の径方向外側へ突出するように、外シリンダ95の第1突起露出穴107を介して外部に露出されている。
上側第2突起128は、内シリンダ96の外周面において、図13(b)においては、内シリンダ側戻り穴127の斜め後側下方の位置において、内シリンダ96の径方向外側へ向かって突出する略直方体形状に形成されている。
上側第2突起128および下側第2突起129の各前後方向寸法は、外シリンダ95の第2突起露出穴111の前後方向寸法よりも僅かに小さく設定されている。上側第2突起128および下側第2突起129の各周方向寸法(内シリンダ96の円周面に沿った方向の寸法)は、第2突起露出穴111の周方向寸法(外シリンダ95の供給部101の円周面に沿った方向の寸法)の約10分の1の大きさに設定されている。上側第2突起128および下側第2突起129には、突出方向における略中央部分において、内シリンダ96の円周面に沿って互いに対向する位置に、その対向方向と反対の方向に凹むシャッター支持溝130がそれぞれ形成されている。内シリンダ96が外シリンダ95の内シリンダ収容室104に収容された状態において(図14参照)、上側第2突起128および下側第2突起129は、それぞれの遊端部が供給部101の外側面よりも供給部101の径方向外側へ突出するように、外シリンダ95の第2突起露出穴111を介して外部に露出されている。上側第2突起128および下側第2突起129のシャッター支持溝130は、供給部101の径方向において、供給部101の外側面よりも僅かに外側に位置される(図14参照)。
(3−2−3)トナーカートリッジのカートリッジ収納部に対する着脱
図15は、すべてのトナーカートリッジが収納状態にあるカートリッジ収納部の右側斜視図であって、各トナーカートリッジの内シリンダがカートリッジ側シャッター閉鎖位置にある状態を示したものである。図16は、図15において、各トナーカートリッジの内シリンダがカートリッジ側シャッター開放位置にある状態を示したものである。図17は、トナーカートリッジが収納状態にあるカートリッジ収納部の正断面図であって、(a)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター閉鎖位置にある状態を示したものであり、(b)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター開放位置にある状態を示したものである。なお、図17では、説明の便宜上、第1突起、第2突起、第1突起露出穴、第2突起露出穴、内シリンダ側開口部、外シリンダ側開口部および開閉本体係合穴を同一面上に現わしている。
また、図15に示すように、トナーカートリッジ69が収納室73に収納された状態において、収納部側開口部74から、各トナーカートリッジ69の右側部分のうち、貯蔵部100の下半分部分と供給部101が外部に露出されている。供給部101の露出部分には、図16に示すように、外シリンダ側開口部108、内シリンダ側開口部125、第2突起124およびカートリッジ外シャッター131が含まれている。
(3−2−4)カートリッジ収納部の本体ケーシングに対する着脱
図18は、図5において、すべてのトナーカートリッジが本体ケーシングよりも前側において露出される位置(着脱位置)まで、カートリッジ収納部が本体ケーシングから引き出された状態を示したものである。図19は、カラーレーザプリンタの正面図であって、カートリッジ収納部収容空間、カートリッジ収納部およびトナーカートリッジを正断面図で示したものである。図20は、図19におけるカートリッジ収納部収容空間、カートリッジ収納部およびトナーカートリッジの正断面図を抜き出して示したものであって、(a)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター閉鎖位置にある状態を示したものであり、(b)は、内シリンダがカートリッジ側シャッター開放位置にある状態を示したものである。なお、図20では、説明の便宜上、第1突起、第2突起、第1突起露出穴、第2突起露出穴、内シリンダ側開口部、外シリンダ側開口部、開閉本体係合穴および隔壁側供給穴および隔壁側戻り穴を同一面上に現わしている。
(3−3)プロセス部
図21は、図1においてプロセス部を抜き出して示したものである。図22は、現像筐体の上側壁を取り外した状態におけるプロセス部の平面図である。図23は、図1において、プロセス部の着脱途中を示したものである。
プロセス筐体132は、左側断面視略U字状かつ幅方向に長手の有底枠体形状に形成されており、その下端部には、プロセス筐体132の下側壁を肉厚方向に貫通する入射窓136が形成されている。入射窓136は、下側面視において幅方向に長手の略矩形状に形成されている。
クリーニングローラ141は、金属製のクリーニングローラ軸152と、クリーニングローラ軸152を被覆する導電性の発泡材料からなるクリーニング発泡ローラ153とを備えている。クリーニングローラ軸152は、感光体ドラム133の後方において、プロセス筐体132の幅方向における両側壁に回転可能に支持されている。図22に示すように、クリーニングローラ軸152の右端部には、ドラムギヤ部154と噛合するギヤ部(クリーニングギヤ部155)が設けられている。クリーニング発泡ローラ153は、感光体ドラム133に対して後方から接触するように配置されている。クリーニング発泡ローラ153は、その接触位置において、図22に示すように、ドラムギヤ部154およびクリーニングギヤ部155を介して、上述したプロセス駆動モータ(図示せず)の駆動力が伝達されることにより、図21に示すように、クリーニングローラ軸152とともに感光体ドラム133の回転方向と反対の方向(時計回りの方向)に回転する。クリーニングローラ141には、画像形成時に、本体ケーシング2内に設けられる図示しない高圧基板からのクリーニングバイアスが印加される。
現像筐体142は、左側面視略3角形状、かつ幅方向に長手のボックス形状に形成されている。現像筐体142の後端部には、背面視において幅方向に長手の矩形状の現像連通穴158が形成されている。現像筐体142の内部には、現像隔壁159が形成されており、現像隔壁159によって、現像筐体142の内部は、現像室160とトナー供給室161とに区画されている。トナー供給室161は、現像筐体142の前端部に位置し、左側面視略円形状に区画されている。現像筐体142の前端部は、トナー供給室161の左側断面形状に応じて、中空円筒状に形成されている。現像室160は、現像隔壁159を挟んでトナー供給室161の後側に位置し、右側断面視略台形状に区画されている。図22に示すように、現像隔壁159の右端部には、現像隔壁159を肉厚方向に貫通するトナー連通穴162が形成されており、現像室160とトナー供給室161とは、トナー連通穴162を介して連通している。図21に示すように、現像室160内に、現像ローラ143、供給ローラ144、層厚規制部材145、戻りオーガ157および現像シール164が配置され、トナー供給室161内に、供給オーガ156が配置されている。
なお、後述する1次転写後に感光体ドラム133の表面に残存する転写残トナーは、現像ローラ143に回収される。また、1次転写後に感光体ドラム133上に付着する用紙3からの紙粉は、クリーニング発泡ローラ153によって回収される。
(3−4)転写部
図1に示すように、転写部63は、本体ケーシング2のプロセス収容空間17内において、プロセス部62の上方において、前後方向に沿って配置されている。この転写部63は、駆動ローラ174、従動ローラ175、中間転写ベルト176、1次転写ローラ177、2次転写ローラ178、中継パス179およびクリーニング部180を備えている。
従動ローラ175は、イエロープロセス部62Yの感光体ドラム133よりも斜め前側上方であって、駆動ローラ174と前後方向において対向するように配置されている。この従動ローラ175は、駆動ローラ174の回転駆動時に、駆動ローラ174の回転方向と同方向(図中時計回り)に従動回転する。
1次転写ローラ177は、駆動ローラ174と従動ローラ175との間に巻回されている中間転写ベルト176内において、各プロセス部62の感光体ドラム133に対して、その感光体ドラム133との間で中間転写ベルト176を挟むように対向配置されている。各1次転写ローラ177は、金属製のローラ回転軸に、導電性のゴム材料などの弾性部材からなるゴムローラが被覆されている。そして、1次転写ローラ177のローラ回転軸は、幅方向に沿って延び、本体ケーシング2に回転自在に支持されており、後述する1次転写時には1次転写バイアスが印加される。各1次転写ローラ177は、中間転写ベルト176と対向接触する位置(1次転写位置)において、中間転写ベルト176の周回移動方向と同方向(図中時計回り)に回転する。
駆動ローラ174の駆動および従動ローラ175の従動により周回移動する中間転写ベルト176は、前方から後方に向かって、各プロセス部62の感光体ドラム133との接触位置(1次転写位置)を順次通過する。その通過中に、各1次転写ローラ177に印加される1次転写バイアスによって、各プロセス部62の感光体ドラム133に担持されている各色に対応したトナー像が中間転写ベルト176に順次転写され、これによって、中間転写ベルト176にカラー画像が形成される。
上記の転写動作において、中間転写ベルト176の表面に付着したトナーは、クリーニング部180において、まず、中間転写ベルト176の表面から、1次クリーニングバイアスにより1次クリーニングローラ181に転写される。1次クリーニングローラ181に転写されたトナーは、2次クリーニングバイアスにより2次クリーニングローラ182に転写される。その後、2次クリーニングローラ182に転写されたトナーは、掻取ブレード183によって、掻き取られ、2次クリーニングローラ182から落下して、トナー貯留部184に貯留される。
(3−5)定着部
定着部64は、上述した第2転写位置の上方に配置され、加熱ローラ185および、その加熱ローラ185を加圧する加圧ローラ186を備えている。定着部64において、用紙3に転写されたカラー画像は、用紙3が加熱ローラ185と加圧ローラ186との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙3に熱定着される。
(4)排紙部
排紙部6は、1対の搬送ローラ187、排紙パス188、排紙ローラ189および上述した排出トレイ13を備えている。1対の搬送ローラ187は、加熱ローラ185および加圧ローラ186の斜め前側上方において、互いに接触するように配置されている。排紙パス188は、1対の搬送ローラ187の接触位置から排出壁51の排紙穴16へ向かって前方へ略水平に延びるように形成されている。排紙ローラ189は、3つのローラからなり、そのうちの1つのローラに対して他の2つのローラが接触するように配置されている。排紙ローラ189は、1つのローラが排紙穴16から用紙排出空間12内に露出されるように、排紙パス188の前側に配置されている。
(5)読み取りスキャナユニット
(5−1)読み取りスキャナユニットの全体構成
読み取りスキャナユニット7は、本体ケーシング2の上側壁に接続される原稿台190と、原稿台190に開閉自在に支持される原稿押さえカバー191とを備えている。
ガラス面192は、原稿台190の上面がフラットとなるように、原稿台190にガラス板を埋設することにより、形成されている。このガラス面192は、平面視において原稿台190と相似の矩形状に形成されている。
CCDセンサ193は、ガラス面192の内側(下側)において左右方向に移動可能に支持されており、常には、ガラス面192の左端に待機され、通常の原稿読取時には、走査駆動モータ(図示せず)によって、ガラス面192と対向した状態で左側から右側に向けて走査される。
そして、原稿押さえカバー191は、その後端部のヒンジ199を支点として、その前端部が上下方向に揺動する。原稿押さえカバー191の前端部を上方に持ち上げると、原稿台190のガラス面192が開放され、原稿押さえカバー191の前端部を下方に降ろすと、原稿台190のガラス面192が被覆される。これによって、原稿押さえカバー191は、原稿台190のガラス面192を開閉自在に被覆する。
(5−2)読み取りスキャナユニットにおける通常の原稿読取
そして、この読み取りスキャナユニット7では、原稿押さえカバー191の前端部を上方に持ち上げて、ガラス面192に原稿が載置されるようにセットし、その後、原稿押さえカバー191の前端部を下方に降ろして、本体ケーシング2の操作パネル8の操作キーを操作する。すると、CCDセンサ193が、走査駆動モータ(図示せず)によって、ガラス面192に載置される原稿と対向した状態で左側から右側に向けて走査され、原稿の画像情報が読み取られる。
(5−3)読み取りスキャナユニットにおける自動原稿読取
ADF装置195による原稿の自動読取では、原稿検知センサ(図示せず)が、待機原稿トレイ194(図2参照)に原稿がセットされたことを検知すると、上述した通常の原稿読取とは異なり、CCDセンサ193が図示しない自動原稿読取位置にて固定される。そして、操作パネル8の操作キーを操作すると、ADF装置195の原稿搬送駆動モータ(図示せず)が駆動され、その駆動力により原稿搬送ローラ(図示せず)が回転され、原稿搬送ローラ(図示せず)の回転により、原稿が左側へ移動し、原稿取り込み口(図示せず)を介してケーシング196内に取り込まれる。取り込まれた原稿は、原稿搬送路(図示せず)を通過し、CCDセンサ193に対向したときに、CCDセンサ193の走査により原稿の画像情報が読み取られ、その後、原稿排出口(図示せず)から右側へ向けて搬送され、原稿押えカバー191の上面に排出される。
(5−4)読み取られた原稿の画像情報に基づく画像形成
画像形成部5においては、上述した、CCDセンサ193によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、画像データを作成し、上記したように、用紙3に画像を形成する。
2.作用効果
(1)作用効果1
このカラーレーザプリンタ1では、図7に示すように、現像ローラ143に対応して複数設けられているトナーカートリッジ69が、感光体ドラム133や現像ローラ143とは独立して、図4に示すように、本体ケーシング2に対して一方向つまり前後方向に沿って一体的に着脱される。そのため、トナーカートリッジ69のみを、トナーの容量を十分に確保すべく、大きく形成しても、本体ケーシング2を、それに応じて大きく形成する必要がなく、コンパクトに形成することができる。
また、トナーカートリッジ69のみを、本体ケーシング2に対して前後方向に沿って一体的に着脱させることができるので、操作性の向上およびランニングコストの低減を図ることができる。
また、トナーカートリッジ69は、図18に示すように、カートリッジ収納部68に収容された状態で、本体ケーシング2に対して前後方向にスライド自在に着脱される。そのため、操作性の向上を図ることができる。
また、各トナーカートリッジ69は、カートリッジ収納部68に対して、略鉛直方向に沿って、着脱自在であるので、各トナーカートリッジ69を、カートリッジ収納部68に対して略鉛直方向に着脱させた後、各トナーカートリッジ69が収納されたカートリッジ収納部68を、本体ケーシング2に対して前後方向、つまり水平方向に着脱させることができる。そのため、より一層操作性の向上を図ることができる。
また、本体ケーシング2内において、トナーカートリッジ69は、図7に示すように、排出トレイ13よりも上方に突出している。詳しくは、各トナーカートリッジ69の貯蔵部100の上端部分が、排出トレイ13よりも上方に位置しているので、トナーカートリッジ69に収容されるトナーの容量を十分に確保することができる。より詳細には、排出トレイ13は、用紙3が積載されるため、その厚さの分だけ空間を確保する必要がある。従って、本体ケーシング2を、その分だけ排出トレイ13より上に突出させることができる。この突出させて生じた空間を有効に利用することで、トナーの容量を十分に確保することができる。
これにより、トナーカートリッジ69を本体ケーシング2に対して着脱するときには、図14(a)に示すように、内シリンダ96を閉じておけば(カートリッジ側シャッター閉鎖位置へ移動させておけば)、外シリンダ側供給穴109および外シリンダ側戻り穴110からのトナーの漏れを防止することができる。また、トナーカートリッジ69を本体ケーシング2に対して装着したときには、図14(b)に示すように、内シリンダ96を開けば(カートリッジ側シャッター開放位置へ移動させれば)、外シリンダ側供給穴109から現像ローラ143へトナーを供給することができ、現像ローラ143から戻されるトナーを外シリンダ側戻り穴110から受け入れることができる。そのため、着脱時におけるトナーカートリッジ69からのトナーの漏れを防止しつつ、装着時におけるトナーカートリッジ69からのトナーの供給を確保することができ、トナーカートリッジ69とそれに対応する現像ローラ143との間のトナーの循環を確保して、現像不良を防止することができる。
これにより、トナーカートリッジ69がカートリッジ収納部68に装着された状態で、トナーカートリッジ69の外シリンダ側供給穴109から、カートリッジ収納部68の収納部側開口部74を介して、トナーを現像ローラ143へ供給することができる。そのため、トナーの現像ローラ143への確実な供給を確保することができる。また、現像ローラ143から戻されるトナーを、収納部側開口部74を介して、外シリンダ側戻り穴110から受け入れることができるので、トナーカートリッジ69とそれに対応する現像ローラ143との間のトナーの循環を確実に確保して、現像不良を防止することができる。
そのため、これら複数の現像ローラ143および複数の感光体ドラム133と、トナーカートリッジ69とを、同一方向から着脱させることができ、操作性の向上を図ることができる。
また、図20に示すように、隔壁15には、トナーカートリッジ69と現像ローラ143との間に、トナーを通過させるための隔壁側供給穴39が形成され、隔壁側供給穴39を開閉可能に被覆する隔壁側シャッター35が、隔壁15のカートリッジ収納部収容空間24側に設けられており、隔壁側シャッター35は、内シリンダ96の開閉に連動して、開閉される。
(2)作用効果2
このカラーレーザプリンタ1では、図8に示すように、アジテータ駆動モータ(図示せず)からの駆動力が、駆動機構30(図5参照)に連結される第1伝達部88と、ブラックトナーカートリッジ69Kの供給側アジテータ入力ギヤ116および供給側アジテータ回転軸120とを介して、ブラックトナーカートリッジ69Kの供給側アジテータ115に伝達される。そして、この駆動力は、ブラックトナーカートリッジ69Kの供給側アジテータ出力ギヤ117、第2伝達部89、ブラックトナーカートリッジ69Kの前側に隣接するシアントナーカートリッジ69Cの供給側アジテータ入力ギヤ116および供給側アジテータ回転軸120を介して、シアントナーカートリッジ69Cの供給側アジテータ115に伝達される。同様に、シアントナーカートリッジ69Cの供給側アジテータ115に伝達された駆動力は、その前側に隣接するマゼンタトナーカートリッジ69Mの供給側アジテータ115に伝達され、マゼンタトナーカートリッジ69Mの供給側アジテータ115に伝達された駆動力は、その前側に隣接するイエロートナーカートリッジ69Yの供給側アジテータ115に伝達される。
この結果、カラーレーザプリンタ1の小型化を図る場合に、トナーカートリッジ69におけるトナーの容量を十分に確保できながら、各トナーカートリッジ69に設けられる供給側アジテータ115に駆動力を与えることができる。
また、第2伝達部89は、各トナーカートリッジ69の間に配置されており、第2伝達部89によって、後側のトナーカートリッジ69の供給側アジテータ115に伝達された駆動力を、それに隣接する前側のトナーカートリッジ69の供給側アジテータ115に、確実に伝達することができる。
その供給側アジテータ回転軸120の前端部に設けられた供給側アジテータ出力ギヤ117は、供給側アジテータ入力ギヤ116に係合された第1伝達部88に隣り合う第2伝達部89、または、供給側アジテータ入力ギヤ116に係合された第2伝達部89に隣り合う他の第2伝達部89と係合する。なお、第1伝達部88に隣り合う第2伝達部89は、ブラックトナーカートリッジ69Kとシアントナーカートリッジ69Cとの間に位置する第2伝達部89であり、他の第2伝達部89は、ブラックトナーカートリッジ69Kとシアントナーカートリッジ69Cとの間に位置する第2伝達部89の前側に位置する第2伝達部89である。これにより、供給側アジテータ入力ギヤ116を介して供給側アジテータ回転軸120に伝達された駆動力は、供給側アジテータ出力ギヤ117を介して、供給側アジテータ入力ギヤ116に係合された第1伝達部88に隣り合う第2伝達部89、または、供給側アジテータ入力ギヤ116に係合された第2伝達部89に隣り合う前側の第2伝達部89に伝達される。
また、カートリッジ収納部68によって、すべてのトナーカートリッジ69をまとめて移動させることができる。
そのため、カラーレーザプリンタ1の、現像ローラ143の長手方向と交差する上下方向における寸法を一定とした場合、トナーカートリッジ69の上下方向寸法を、トナーカートリッジ69を上下方向において現像ローラ143と対向するように配置するときのトナーカートリッジ69の上下方向寸法に比べて、現像ローラ143の上下方向寸法に相当する分、大きくすることができる。また、カラーレーザプリンタ1の、現像ローラ143の長手方向と交差する前後方向における寸法を一定とした場合、トナーカートリッジ69の前後方向寸法を、トナーカートリッジ69を前後方向において現像ローラ143と対向するように配置するときのトナーカートリッジ69の前後方向寸法に比べて、現像ローラ143の前後方向寸法に相当する分、大きくすることができる。
また、トナーカートリッジ69は、貯蔵室102と供給室121とを備えているので、貯蔵室102において貯蔵されているトナーは、供給室121に供給され、供給室121において供給側アジテータ115に攪拌された後、必要な量のトナーが、その供給室121から現像ローラ143に供給される。そのため、トナーを効率的に供給することができる。
トナーカートリッジ69は、貯蔵側アジテータ回転軸112、貯蔵側アジテータ入力ギヤ114および中間ギヤ119を備えており、中間ギヤ119が、上述した供給側アジテータ入力ギヤ116および貯蔵側アジテータ入力ギヤ114に係合しているので、供給側アジテータ入力ギヤ116に入力された駆動力が、中間ギヤ119を介して貯蔵側アジテータ入力ギヤ114に伝達される。貯蔵側アジテータ入力ギヤ114は、貯蔵側アジテータ回転軸112の後端部に設けられているので、貯蔵側アジテータ入力ギヤ114に伝達された駆動力は、貯蔵側アジテータ回転軸112に伝達される。
この結果、貯蔵側アジテータ113に駆動力を与える構成を別途設ける必要がなく、供給側アジテータ入力ギヤ116に入力された駆動力を、簡易な構成で、貯蔵側アジテータ113に確実に伝達することができ、貯蔵室102に貯蔵されたトナーを攪拌することができる。
(3)作用効果3
このカラーレーザプリンタ1では、図16に示すように、トナーカートリッジ69の内シリンダ96を開く(カートリッジ側シャッター開放位置に移動させる)ことで外シリンダ側開口部108が開放されるので、トナーカートリッジ69に収容されているトナーを、外シリンダ側開口部108を介して、対応する現像ローラ143に供給することができる。一方、内シリンダ96を閉じる(カートリッジ側シャッター閉鎖位置に移動させる)ことで外シリンダ側開口部108が閉鎖されるので、トナーカートリッジ69に収容されているトナーが外シリンダ側開口部108を介して漏れ出すことを防止することができる(図15参照)。
そのため、トナーカートリッジ69を小さくしなくても、開閉部材75をカラーレーザプリンタ1内に配置することができる。
また、カートリッジ収納部68によって、すべてのトナーカートリッジ69をまとめて移動させることができる。
そのため、図20(b)に示すように、隔壁側シャッター35を開く(隔壁側シャッター開放位置に移動させる)ことで、すべての隔壁側供給穴39および隔壁側戻り穴40が開放されて、対応する外シリンダ側供給穴109および外シリンダ側戻り穴110と連通する。これにより、トナーカートリッジ69に収容されているトナーを、外シリンダ側開口部108、隔壁側供給穴39および隔壁側戻り穴40を介して、対応する現像ローラ143に供給することができる。
開閉部材75を開閉動作させると、開閉部材75に係合された第1突起123が、開閉部材75の開閉動作に連動して内シリンダ96を開閉させ、さらに、隔壁側シャッター35に係合された第2突起124が、第1突起123の動作に連動して隔壁側シャッター35を開閉させる。
また、第1突起123および第2突起124は、第1シャッター部材に設けられているので、構成の簡略化を図ることができる。
3.変形例
(1)変形例1
図24は、図18において、変形例1を適用したものである。なお、図24において、上記に説明した部材と同様の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
(2)変形例2
図25は、図18において、変形例2を適用したものである。なお、図25において、上記に説明した部材と同様の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
(3)変形例3
上記の実施形態においては、各色毎のトナー像を、各感光体ドラム133から一旦中間転写ベルト176に転写し、その後、用紙3に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタ1を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体ドラム133から、直接、用紙3に転写するダイレクト転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもできる。
2 本体ケーシング
35 隔壁側シャッター
39 隔壁側供給穴
40 隔壁側戻り穴
68 カートリッジ収納部
69 トナーカートリッジ
75 開閉部材
81 操作レバー
95 外シリンダ
96 内シリンダ
101 供給部
108 外シリンダ側開口部
123 第1突起
124 第2突起
133 感光体ドラム
143 現像ローラ
Claims (9)
- 静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給することにより前記静電潜像を可視像化する複数の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給される現像剤が収容され、その現像剤が通過する第1開口部が形成されている複数の現像剤カートリッジと、
前記複数の現像剤カートリッジの各々に設けられ、前記第1開口部を開閉する第1シャッター部材と、
すべての前記第1シャッター部材を一括して開閉する開閉部材と
を備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記現像剤カートリッジを着脱自在に装着する、画像形成装置の筐体を備え、
前記第1シャッター部材と前記開閉部材とは、前記現像剤カートリッジが前記画像形成装置の筐体に装着されたときに、係合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。 - 前記現像剤カートリッジは、一方向に沿って並列配置され、
すべての前記現像剤カートリッジを着脱自在に収納する収納部と、
前記収納部の前記一方向における一端部に設けられ、前記開閉部材を開閉するために操作される操作部材と
を備えていることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。 - 前記現像剤担持体が収容され、各前記第1開口部と連通する第2開口部がそれぞれ形成されている筐体と、
前記筐体に設けられ、すべての前記第2開口部を開閉する第2シャッター部材と
を備えていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記第2シャッター部材は、前記第1シャッター部材の開閉により開閉されることを特徴とする、請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記現像剤カートリッジは、
前記開閉部材に係合され、前記開閉部材の動作に連動して前記第1シャッター部材を開閉させる第1突起と、
前記第2シャッター部材に係合され、前記第1突起と連動して前記第2シャッター部材を開閉させる第2突起と
を備えていることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記第1突起および前記第2突起は、前記第1シャッター部材に設けられていることを特徴とする、請求項6に記載の画像形成装置。
- 現像剤担持体に供給される現像剤が収容され、画像形成装置の筐体に着脱自在に装着される現像剤カートリッジであって、
略円筒状部を有し、その略円筒状部の周面に、現像剤が通過する第1開口部が形成されているカートリッジケースと、
前記略円筒状部に沿った形状に形成され、前記第1開口部を回動可能に開閉する第1シャッター部材と、
前記第1シャッター部材を開閉する開閉部材に係合され、前記開閉部材の動作に連動して前記第1シャッター部材を開閉させる第1突起と、
前記第1開口部と連通するように前記筐体に形成されている第2開口部を開閉する第2シャッター部材に係合され、前記第1突起と連動して前記第2シャッター部材を開閉させる第2突起と
を備え、
前記第1突起と前記第2突起は、前記第1シャッター部材に設けられていることを特徴とする、現像剤カートリッジ。 - 画像形成装置の筐体と、
静電潜像が形成される複数の像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給することにより前記静電潜像を可視像化する複数の現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給される現像剤が収容され、その現像剤が通過する第1開口部が形成されている複数の現像剤カートリッジであって、一方向に沿って並列配置される複数の現像剤カートリッジと、
前記現像剤カートリッジに設けられ、前記第1開口部を開閉する第1シャッター部材と、
すべての前記第1シャッター部材を一括して開閉する開閉部材と、
すべての前記現像剤カートリッジを着脱自在に収納し、前記画像形成装置の筐体に対して着脱可能な収納部と、
前記画像形成装置の筐体における前記一方向における一端側に配置され、前記開閉部材を開閉するために操作される操作部材と
を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
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