JP4525171B2 - シャッター構造、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の現像器に現像剤を供給する又は現像剤を回収する現像剤カートリッジの供給口又は排出口を閉塞するシャッター構造、現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、現像剤を現像器に供給するためのトナー供給装置としては、複写機本体に現像剤カートリッジが設けられ、現像剤カートリッジから現像器へオーガ等によって現像剤を搬送供給するようになっている。そして、現像剤カートリッジ内の現像剤がなくなると、現像剤カートリッジを現像器から取り外し、新しい現像剤カートリッジと交換する。

例えば、特許文献１を理解が容易なように模式的な図２１（Ａ）〜（Ｄ）に沿って説明する。図２１（Ａ）では、シャッター２１０、２１２が開放され、現像剤カートリッジ２１４のトナー供給口２１６と現像器２１８の補給口２２０が連通し、現像剤が補給されている状態を示している。

ここで、シャッター２１０、２１２を閉じて、現像剤カートリッジ２１４を現像器２１８から取り外す場合には、図２１（Ｂ）に示すように、現像剤カートリッジ２１４を回動させ、シャッター２１０を回動させる。このシャッター２１０はガイド部材２２２によってガイドされ、現像剤カートリッジ２１４と一体に移動可能となるが、このガイド部材２２２はシャッター２１０よりも拡幅された状態で設けられている。このため、図２１（Ｃ）に示すように、シャッター２１０がシャッター２１２に対して最も近接した状態で、シャッター２１０とシャッター２１２の間には、隙間が生じることとなる。

現像剤カートリッジ２１４の回動時に、トナー供給口２１６がシャッター２１２と対面する位置に到達するまでは、現像剤カートリッジ２１４内に残留するトナーがトナー供給口２１６を通じて落下するため、シャッター２１０とシャッター２１２の間に隙間が生じていると、シャッター２１０とシャッター２１２の間には、トナーが落下する場合がある。この状態で、図２１（Ｄ）に示すように、現像剤カートリッジ２１４を現像器２１８から取り外した場合、該隙間に落下したトナーが現像器２１８側へ残ることとなり、現像器２１８が汚くなってしまい、現像剤カートリッジ２１４の交換作業を行う人の衣服等が汚れてしまう。
特開平５−１５０６４４号公報

本発明は上記事実を考慮し、画像形成装置の現像器に現像剤を供給する又は現像剤を回収する現像剤カートリッジの供給口又は排出口を閉塞して現像剤の漏れを防止するシャッター機構、現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、シャッター機構において、現像器に設けられ現像剤が補給される補給口と、前記補給口が形成された円弧受板を摺動して補給口を開閉する現像シャッターと、前記現像器に装着される現像剤カートリッジと、前記現像剤カートリッジに形成され前記補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給する供給口と、前記供給口が形成された円筒部の外周面に回動可能に装着され、前記現像シャッターに面接して前記供給口を開閉するシャッターと、を備え、前記シャッターに形成され、前記供給口と位置合わせされて供給口から補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給可能とする第１開口部と、 前記第１開口部の開口周縁に突設され、前記シャッターと前記現像シャッターが面接されたとき該現像シャッターの端部が当接する第１枠体と、を有し、前記現像シャッターの端部が前記第１枠体に当接した状態で前記シャッターが回動されることで、前記現像シャッターが移動して前記補給口を開閉することを特徴としている。

請求項１に記載の発明では、現像剤が補給される補給口が現像器の円弧受板に形成されている。この円弧受板には、現像シャッターが摺動可能となっており、円弧受板を摺動して補給口を開閉する。また、現像器に装着される現像剤カートリッジの円筒部には、補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給する供給口が形成されている。また、円筒部にはシャッターが回動可能に装着されており、現像シャッターに面接して供給口を開閉する。

ここで、シャッターには、供給口と位置合わせされて供給口から補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給可能とする第１開口部を設けており、第１開口部の開口周縁には、シャッターと現像シャッターが面接したとき該現像シャッターが当接する第１枠体を設けている。シャッターと現像シャッターが面接した状態で、シャッターを回動させると、連動して現像シャッターが回動する。

供給口を閉塞したシャッターを回動させると、シャッターに形成された第１開口部と供給口とが連通し、さらに、現像シャッターによって閉塞された補給口が開放され、供給口及び第１開口部と連通する。これにより、現像剤カートリッジ内の現像剤が、供給口、第１開口部及び補給口を通じて現像器内に補給される。

一方、現像剤カートリッジを現像器から取り外すとき、現像剤カートリッジの供給口及び現像器の補給口を閉塞させる必要がある。このため、シャッターを装着時と逆方向に回動させ、この回動動作に伴い、現像シャッターを連動させて、シャッターによる供給口の閉塞動作と共に、現像シャッターにより補給口を閉塞する。このとき、現像シャッターの端部は、第１枠体に当接した状態で閉塞位置へ移動する。

このように、供給口及び補給口の開閉動作において、現像シャッターの端部を当接させ、シャッターと現像シャッターを一緒に移動させるようにすることで、現像シャッターとシャッターとの間に隙間が生じないようにしている。このため、現像シャッターとシャッターとの間に現像剤が侵入することはなく、現像剤カートリッジを現像器から取り外す際、現像剤カートリッジ内の現像剤が漏れることはない。

請求項２に記載の発明は、シャッター機構において、現像器に設けられ前記現像器内の現像剤が排出される排出口と、前記排出口が形成された円弧受板を摺動して排出口を開閉する現像シャッターと、前記現像器に装着される現像剤カートリッジと、前記現像剤カートリッジに形成され前記排出口から排出された現像剤を回収する回収口と、前記回収口が形成された円筒部の外周面に回動可能に装着され、前記現像シャッターに面接して前記回収口を開閉するシャッターと、を備え、前記シャッターに形成され、前記排出口と位置合わせされて排出口から回収口へ現像器内の現像剤を回収可能とする第２開口部と、前記第２開口部の開口周縁に突設され、前記シャッターと前記現像シャッターが面接されたとき該現像シャッターの端部が当接する第２枠体と、を有し、前記現像シャッターの端部が前記第２枠体に当接した状態で前記シャッターが回動されることで、前記現像シャッターが移動して前記排出口を開閉することを特徴としている。

請求項２に記載の発明では、現像器内の現像剤が排出される排出口が現像器の円弧受板に形成されている。この円弧受板には、現像シャッターが摺動可能となっており、円弧受板を摺動して排出口を開閉する。また、現像器に装着される現像剤カートリッジの円筒部には、排出口から排出された現像剤を回収する回収口が形成されている。また、円筒部にはシャッターが回動可能に装着されており、現像シャッターに面接して回収口を開閉する。

ここで、シャッターには、排出口と位置合わせされて排出口から回収口へ現像器内の現像剤を回収可能とする第２開口部を設けており、第２開口部の開口周縁には、シャッターと現像シャッターが面接したとき該現像シャッターが当接する第２枠体を設けている。シャッターと現像シャッターが面接した状態で、シャッターを回動させると、連動して現像シャッターが回動する。

回収口を閉塞したシャッターを回動させると、シャッターに形成された第２開口部と回収口とが連通し、さらに、現像シャッターによって閉塞された排出口が開放され、回収口及び第２開口部と連通する。これにより、現像器内の現像剤が、排出口、第２開口部及び回収口を通じて現像剤カートリッジ内へ排出される。

一方、現像剤カートリッジを現像器から取り外すとき、現像剤カートリッジの回収口及び現像器の排出口を閉塞させる必要がある。このため、シャッターを装着時と逆方向に回動させ、この回動動作に伴い、現像シャッターを連動させて、シャッターによる回収口の閉塞動作と共に、現像シャッターにより排出口を閉塞する。このとき、現像シャッターは、第２枠体に当接した状態で閉塞位置へ移動する。

このように、回収口及び排出口の開閉動作において、現像シャッターを当接させ、シャッターと現像シャッターを一緒に移動させるようにすることで、現像シャッターとシャッターとの間に隙間が生じないようにしている。このため、現像シャッターとシャッターとの間に現像剤が侵入することはなく、現像剤カートリッジを現像器から取り外す際、現像剤カートリッジ内の現像剤が漏れることはない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のシャッター構造において、前記現像シャッターの閉止方向の前記第１枠体又は前記第２枠体の内壁に、前記円筒部の外周面側に対向する傾斜面が形成されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明では、現像シャッターの閉止方向の第１枠体又は第２枠体の内壁に、円筒部の外周面側に対向する傾斜面を形成することで、第１枠体又は第２枠体が円弧受板上を摺動するとき、円弧受板上の現像剤をきれいに掻き取り、円弧受板上（現像器側）に現像剤を残留させないようにすることができるため、現像器側が汚れることはない。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のシャッター構造において、前記第１開口部を閉塞した状態で前記第１枠体の傾斜面が当接するストッパーが形成され、又は第２開口部を閉塞した状態で第２枠体の傾斜面が当接するストッパーが形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明では、第１開口部を閉塞した状態で第１枠体の傾斜面が当接するストッパーを現像剤カートリッジに設け、或いは、第２開口部を閉塞した状態で第２枠体の傾斜面が当接するストッパーを現像剤カートリッジに設けることで、第１枠体又は第２枠体によって掻き取った現像剤を、ストッパーと傾斜面の間に封じ込め、又は現像剤カートリッジ内に押し戻し、現像剤カートリッジの表面に現像剤が漏れないようにすることができる。このため、現像剤カートリッジ側も汚れることはない。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のシャッター構造において、前記ストッパーの前記第１枠体又は前記第２枠体が当接する面には弾性部材が設けられていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明では、ストッパーと第１枠体又は第２枠体が当接する面に弾性部材を設けることで、該弾性部材によってシャッターの寸法誤差を吸収することができ、また、第１枠体又は第２枠体によって掻き取った現像剤を、より確実に弾性部材と傾斜面の間に封じ込めることができる。

請求項６に記載の発明は、現像装置において、請求項１〜５の何れか１項に記載のシャッター構造を備えたことを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、画像形成装置において、請求項６に記載の現像装置を備えたことを特徴としている。

本発明は、上記構成としたので、画像形成装置の現像器に現像剤を供給する又は現像剤を回収する現像剤カートリッジの供給口又は排出口を閉塞して現像剤の漏れを防止するシャッター機構、現像装置及び画像形成装置を得ることができる。

以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１及び図２には、画像形成装置としての４サイクル方式のフルカラーのプリンタ１０が示されている。このプリンタ１０の内部には、中央よりもやや右上部に、像担持体としての感光体ドラム１２が回転可能に配設されている。この感光体ドラム１２としては、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された直径が約４７ｍｍの導電性円筒体からなるものが用いられ、図示しない駆動手段により、矢印方向に沿って約１５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２の略真下に配置された帯電ロール１４によって所定の電位に帯電された後、帯電ロール１４の下方に配置された露光装置としてのＲＯＳ１６（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）によって、レーザービーム（ＬＢ）による画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。

この感光体ドラム１２上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋを周方向に沿って配置された回転式の現像装置１８によって現像され、所定の色のトナー像となる。

このとき、感光体ドラム１２の表面には、形成する画像の色に応じて、帯電・露光・現像の各工程が、所定回数だけ繰り返される。回転式の現像装置１８は、対応する色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、感光体ドラム１２と対向する現像位置に移動する。

例えば、フルカラーの画像を形成する場合、感光体ドラム１２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応して４回繰り返され、該感光体ドラム１２の表面には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が順次形成される。

トナー像が形成されるにあたって、感光体ドラム１２が回転する回数は、画像のサイズに応じて異なるが、例えば、Ａ４サイズであれば、感光体ドラム１２が３回転することによって、１つの画像が形成される。つまり、感光体ドラム１２の表面には、感光体ドラム１２が３回転するごとに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色に対応したトナー像が形成される。

感光体ドラム１２上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色のトナー像は、感光体ドラム１２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト２０が巻き付けられた一次転写位置において、該中間転写ベルト２０上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール２２によって一次転写される。

この中間転写ベルト２０上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像は、所定のタイミングで給紙される記録用紙２４上に、二次転写ロール２６によって一括して二次転写される。

一方、記録用紙２４は、プリンタ１０の下部に配置された給紙カセット２８から、ピックアップロール３０によって送り出されるとともに、フィードロール３２及びリタードロール３４によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール３６によって中間転写ベルト２０上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト２０の二次転写位置へと搬送される。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップインロール３８と、感光体ドラム１２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する一次転写ロール２２と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト２０のラップ位置を特定するラップアウトロール４０と、二次転写ロール２６に中間転写ベルト２０を介して当接するバックアップロール４２と、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４に対向する第１のクリーニングバックアップロール４６と、第２のクリーニングバックアップロール４８とによって、所定の張力で張架されており、所定のプロセススピード（約１５０ｍｍ／ｓｅｃ）で循環移動するように、例えば、感光体ドラム１２の回転に伴って従動される。

ここで、中間転写ベルト２０は、プリンタ１０の小型化を図るため、中間転写ベルト２０が張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

中間転写ベルト２０は、感光体ドラム１２と、帯電ロール１４と、中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０を張架する複数のロール２２、３８、４０、４２、４６、４８と、中間転写ベルト２０用のクリーニング装置４４と、後述する感光体ドラム１２用のクリーニング装置７８と、で像形成ユニット５２を構成しており、一体的に設けられている。

このため、プリンタ１０の上部カバー５４を開き、像形成ユニット５２の上部に設けられた把手（図示省略）を手で持ち上げることにより、像形成ユニット５２全体をプリンタ１０から取り外すことができる。

一方、中間転写ベルト２０のクリーニング装置４４は、第１のクリーニングバックアップロール４６によって張架された中間転写ベルト２０の表面に当接するように配置されたスクレーパ５８と、第２のクリーニングバックアップロール４８によって張架された中間転写ベルト２０の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ５０とを備え、これらのスクレーパ５８やクリーニングブラシ５０によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置４４の内部に回収されるようになっている。

なお、クリーニング装置４４は、揺動軸６２を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に配置されており、最終色のトナー像の二次転写が終了するまでは、中間転写ベルト２０の表面から離間した位置に退避するとともに、最終色のトナー像の二次転写が終了すると、中間転写ベルト２０の表面に当接するように構成されている。

さらに、中間転写ベルト２０からトナー像が転写された記録用紙２４は、定着器６４へと搬送され、この定着器６４によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙２４上に定着され、片面プリントの場合には、排出ロール６６によってプリンタ１０の上部に設けられた排出トレイ６８上にそのまま排出される。

―方、両面プリントの場合には、定着器６４によりトナー象が定着された記録用紙２４を、排出ロール６６によって排出トレイ６８上にそのまま排出せずに、排出ロール６６によって記録用紙２４の後端部を狭持した状態で、排出ロール６６を逆転させるとともに、記録用紙２４の搬送径路を両面用の用紙搬送路７０に切り替え、この両面用の用紙搬送路７０に配設された搬送ロール７２によって、記録用紙２４の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送して、記録用紙２４の裏面に画像を形成するようになっている。

さらに、フルカラープリンタには、オプションによって、プリンタ１０の側面に手差しトレイ７４が開閉自在に装着可能となっている。この手差しトレイ７４上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙２４は、給紙ロール７６によって給紙され、搬送ロール７２及びレジストロール３６を介して、中間転写ベルト２０の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイス及び種類の記録用紙２４にも画像を形成することが可能となっている。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１２の表面は、感光体ドラム１２が１回転する毎に、感光体ドラム１２の斜め下方に配置されたクリーニング装置７８のクリーニングブレード８０によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

一方、図３及び図４には、回転式の現像装置１８が示されている。なお、図３は、便宜上、該現像装置１８に１つの現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙが搭載された状態を示している。

この現像装置１８は、円筒状の回転軸部材４１が設けられており、回転軸部材４１を中心に反時計回りに回転可能に軸支されている。また、回転軸部材４１の長手方向の図中手前側の端部には、フロント側のフランジ部材４３が設けられ、回転軸部材４１の長手方向の図中奥側の端部には、リア側のフランジ部材４５が設けられている。この回転軸部材４１とフランジ部材４３、４５によって形成された円筒形状の空間Ｓは、仕切り部材４７によって、９０度毎に４つに仕切られている。

仕切り部材４７によって仕切られた空間には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、周方向に時計回り方向に沿ってそれぞれ実装されている。

これらの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋには、各現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに対応して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋがそれぞれ装着され、対応する現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋから新しい現像剤が供給されるように構成されている（図５及び図６参照）。

ここで、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ及び現像剤カートリッジ８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ、８２Ｋは、すべて同様に構成されているので、ここでは、イエロー（Ｙ）の現像器１８Ｙ及び現像剤カートリッジ８２Ｙを例にして説明する。

図８及び図９に示すように、現像器１８Ｙのハウジング１５０は、搬送される記録用紙に直交する方向に沿って長尺な箱状を成しており、ハウジング１５０の幅方向の略中央部には、仕切壁１５２が立設し、ハウジング１５０内を空間１５４と空間１５６に区画している。この仕切壁１５２の両端部は、ハウジング１５０の周壁との間に隙間１５８、１６０が設けられており、空間１５４と空間１５６とが互いに連通している。

空間１５４内にはハウジング１５０の長手方向に沿ってスパイラルオーガ９０が配設されており、空間１５６内にはスパイラルオーガ９０と平行にスパイラルオーガ９２が配設されている。スパイラルオーガ９０、９２は、回転軸１６２を備えており、ハウジング１５０の周壁にそれぞれ回転可能に軸支されている。この回転軸１６２の端部には、それぞれギア１６６、１６８が固定されている。

また、スパイラルオーガ９０、９２の回転軸１６２回りには、スパイラル状に形成された順スパイラル羽根１６４がそれぞれ設けられており、図示しないモータからの回転力がギア１６６、１６８へ伝達されギア１６６、１６８を介してスパイラルオーガ９０、９２がそれぞれ回転すると、順スパイラル羽根１６４によって、ハウジング１５０内に収容された現像剤が攪拌されながら矢印方向へ搬送される。

さらに、スパイラルオーガ９０、９２の搬送方向下流側の端部側には、順スパイラル羽根１６４のスパイラル方向とは逆方向へ向かうスパイラル状の逆スパイラル羽根１８８が１〜２巻き設けられており、順スパイラル羽根１６４によって搬送された現像剤を逆方向へ押し戻すようにしている。

スパイラルオーガ９０、９２の端部は、現像器１８Ｙの周壁を貫通し、回転軸１６２と現像器１８Ｙの周壁との間は、パッキンによってハウジング１５０内の現像剤が漏れないようにシールされているが、現像剤の搬送力が大きいと、現像器１８Ｙ内の現像剤が外部へ漏れてしまう恐れがある。

このため、スパイラルオーガ９０、９２の搬送方向下流側において、逆スパイラル羽根１８８を設け、搬送されてきた現像剤を押し戻すようにすることで、スパイラルオーガ９０、９２の端部における現像剤の搬送力を低下させ、現像剤が外部へ漏れないようにしている。

一方、スパイラルオーガ９２の斜め上方には、ハウジング１５０の長手方向に沿って、現像ロール８８が配設されており、ハウジング１５０の周壁に回転可能に軸支されている。現像ロール８８の端部には、ギア８９が固定されており、モータからの回転力がギア８９へ伝達されギア８９を介して現像ロール８８が回転する。

このとき、スパイラルオーガ９０によって、隙間１６０を経て空間１５６へ搬送された現像剤は、スパイラルオーガ９２によって空間１５６内を矢印方向へ向かって搬送されると共に、現像ロール８８へ均等に供給される。そして、現像ロール８８の表面に供給された現像剤は、層厚規制部材９６（図４参照）によって層厚が規制される。

ところで、ハウジング１５０にはカバー１７０が備えられており、カバー１７０によって空間１５４及び空間１５６の上部が覆われる。この状態で、図４に示すように、現像ロール８８の一部が露出するようになっており、感光体ドラム１２と対向可能となっている。

現像ロール８８は、現像剤中に含まれたキャリアを磁力で吸着し、表面に現像剤の磁気ブラシを形成し、キャリアに吸着したトナーを感光体ドラム１２と対向する現像領域へと搬送する。そして、感光体ドラム１２上に形成された静電潜像が、現像ロール８８の表面に形成されたキャリアとトナーとからなる現像剤の磁気ブラシによって顕像化される。

なお、この実施の形態では、現像剤として、トナーとキャリアとからなる二成分の現像剤を使用しているが、現像剤としては、少なくともトナーを含んでいればよく、トナーのみからなる一成分の現像剤を使用しても勿論良い。

また、図６及び図７に示すように、カバー１７０の一端側の外面には、略円弧状に湾曲した円弧受板１７２が設けられている。この円弧受板１７２には、後述する現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤をハウジング１５０内へ補給する補給口１７４及びハウジング１５０内の使用済みの現像剤（所定量を超えた現像剤）を現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出する排出口１７６が形成されている。

また、円弧受板１７２には現像シャッター１１４が円弧受板１７２の周方向に沿ってスライド可能に設けられており、現像シャッター１１４には、排出口１７６と連通可能な連通口１７８が形成され、排出口１７６と連通してハウジング１５０内の現像剤を現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出する。

ここで、現像シャッター１１４は、連通口１７８と排出口１７６とが連通され、ハウジング１５０内の現像剤が現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出可能となった状態で、補給口１７４を開放し、搬送路１８０を経てハウジング１５０内へ新しい現像剤を補給可能としている（図１８参照）。

一方、図８及び図９に示すように、カバー１７０の外面には、搬送路１８０が設けられており、搬送路１８０の一端部には、補給口１７４と連通する外部供給口１８１が設けられ、搬送路１８０の他端部には、スパイラルオーガ９２の搬送方向の上流側と連通する内部供給口１８２が設けられている。

また、搬送路１８０内には、スパイラルオーガ９０、９２よりも小径のスパイラルオーガ９４が回転可能に軸支されており、スパイラルオーガ９４の回転軸１９４の端部にはギア１９５が固定されている。また、回転軸１９４回りには、スパイラル状に形成された順スパイラル羽根１９２が設けられており、ギア１９５に回転力が伝達されギア１９５を介してスパイラルオーガ９４が回転すると、補給口１７４及び外部供給口１８１を経て搬送路１８０内へ補給された現像剤が、順スパイラル羽根１９２によって、内部供給口１８２へ搬送され、ハウジング１５０内へ供給される。

一方、現像剤カートリッジ８２Ｙは、図４、図６及び図１０に示すように、断面形状が非円形状の長尺な筒体によって構成されている。この現像剤カートリッジ８２Ｙの内部には、仕切り用のキャップ１０６が設けられており、新しい現像剤を収容する現像剤収容部１０２と、使用済みの現像剤を回収する現像剤回収部１０４とに区画されている。

現像剤収容部１０２の端部には、ハウジング１５０内へ新しい現像剤を供給するためのトナー供給口１０８が設けられており、ハウジング１５０の外面に設けられた補給口１７４と連通可能となっている。一方、現像剤回収部１０４には、ハウジング１５０から排出された現像剤を回収するための回収口１８４が設けられており、現像シャッター１１４に形成された連通口１７８（図７参照）が、円弧受板１７２に形成された排出口１７６と連通した状態で、回収口１８４が連通口１７８及び排出口１７６と連通可能となっている。

ここで、図８に示すように、排出口１７６の周縁部からは、ハウジング１５０内へ向かってノズル１８６が突設されており、ハウジング１５０内の現像剤がノズル１８６を通じて排出口１７６へ案内される。すなわち、図４に示すように、現像器１８Ｙは、ハウジング１５０内に収容された現像剤の量が増大すると、現像装置１８の回転によって現像器１８Ｙが図４のＢの位置に移動した際に、ノズル１８６の先端面の高さよりも高い位置の現像剤がノズル１８６を通じて、図６及び図７で示す排出口１７６、連通口１７８及び回収口１８４を経て現像剤回収部１０４（図４参照）へ排出される。

これは、いわゆるトリクル方式と呼ばれ、現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすため、現像器の内部に現像剤を徐々に補給する一方で、過剰になった（劣化したキャリアを多く含む）現像剤を現像器内部から排出しながら現像を行う。

ところで、図１０に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙの現像剤回収部１０４及び現像剤収容部１０２の端部側は、縮径された円筒部１９６となっており、この円筒部１９６には現像剤収容部１０２のトナー供給口１０８及び現像剤回収部１０４の回収口１８４を開閉する供給口シャッター１２８が、円筒部１９６の周方向に沿って回動自在に嵌挿されている。

この供給口シャッター１２８には、図１０及び図１１に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８及び回収口１８４に対応した位置に、供給用の開口部１３０及び回収用の開口部１３２がそれぞれ開口されており、現像剤カートリッジ８２Ｙの現像剤回収部１０４の外周に沿って、供給口シャッター１２８を回動させることにより、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８と回収口１８４を同時に開閉させることが可能となっている。

ここで、図６及び図１３に示すように、供給口シャッター１２８には係合部１２８Ａが突設されており、現像器１８Ｙ側の現像シャッター１１４に形成された切欠き部１１４Ａに係合可能となっている。また、供給口シャッター１２８には、供給口シャッター１２８の周方向の一部に、該供給口シャッター１２８を回動操作させると共に、供給口シャッター１２８を把持して、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙに装着するための把手１３４が、半径方向外方へ向けて突設されている。

図１４に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙの係合部１２８Ａを現像器１８Ｙの切欠き部１１４Ａに係合させた状態で、図１５に示すように、把手１３４を介して供給口シャッター１２８を回動させると、供給口シャッター１２８に連動して現像シャッター１１４が回動することとなる。

これにより、図１８に示すように、補給口１７４が開放され、搬送路１８０を経てハウジング１５０内へ新しい現像剤を補給可能となる。また、このとき、連通口１７８（図７参照）と排出口１７６（図７参照）とが連通され、ハウジング１５０内の現像剤が現像剤カートリッジ８２Ｙ内へ排出可能となる。

ここで、把手１３４は、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙに装着し、図１２に示すように、トナー供給口１０８及び回収口１８４が開放された状態では、頂部１３４Ａが現像剤カートリッジ８２Ｙの角部８３と一致し、図１１及び図１６に示すように、トナー供給口１０８及び回収口１８４が閉塞された状態では、頂部１３４Ａと角部８３とがズレた状態で配置され、現像剤カートリッジ１８Ｙの外周から把手１３４が突出するように構成されている。

また、図１１に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外した状態では、供給口シャッター１２８は移動規制され、誤って現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８及び回収口１８４が開放されないようになっている。また、図５に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙの所定の位置に装着して、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８と回収口１８４が開放された状態では、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外せないようになっている。

なお、この実施の形態では、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙの所定の位置に装着する際に、現像剤カートリッジ８２Ｙを図４に示す現像装置１８の半径方向外方から、現像装置１８の回転軸部材４１方向へ向けて、現像器１８Ｙのハウジング１５０に沿ってスライドさせることにより、現像器１８Ｙに対して、現像剤カートリッジ８２Ｙを容易に着脱させることができる。

また、現像剤カートリッジ８２Ｙを新たなものと交換する場合、図２に示すように、交換する現像剤カートリッジ８２Ｙを、交換位置Ｂに配置されるようにして現像装置１８を停止させ、プリンタ１０の側面に設けられたサイドカバー９７を開き、交換する現像剤カートリッジ８２Ｙを取り出す。

ここで、図６に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外す際、供給口シャッター１２８の把手１３４を手で回動させ、供給口シャッター１２８を図１１に示すように、時計周り方向へ回動させる。この供給口シャッター１２８の回動に伴って、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８及び回収口１８４が閉塞させる。

そして、供給口シャッター１２８の把手１３４が移動停止した状態で、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８及び回収口１８４は完全に閉じられる。この状態で、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外すことができるようになっている。

次に、本発明の実施の形態に係る現像器の要部について説明する。

図６、図１８及び図１９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように（なお、図１９（Ａ）〜（Ｄ）は、現像剤カートリッジ８２Ｙの供給口シャッター１２８と現像器１８Ｙの現像シャッター１１４の関係を模式的に示したものである。）、円弧受板１７２には、現像シャッター１１４が摺動可能となっており、円弧受板１７２を摺動して補給口１７４を開閉する。

また、現像器１８Ｙに装着される現像剤カートリッジ８２Ｙの円筒部１９６（図１０参照）には、補給口１７４へ現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤を供給するトナー供給口１０８が形成されており、円筒部１９６にはトナー供給口１０８を開閉する供給口シャッター１２８が回動可能に装着されている。

一方、供給口シャッター１２８には、トナー供給口１０８と位置合わせされてトナー供給口１０８から補給口１７４へ現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤を供給可能とする開口部１３０を設けている。この開口部１３０の周縁には、供給口シャッター１２８と現像シャッター１１４が面接した状態で現像シャッター１１４の端部１１４Ｂが当接する枠体１９８を設けており、供給口シャッター１２８と現像シャッター１１４が面接された状態で、供給口シャッター１２８を回動させると、供給口シャッター１２８に連動して現像シャッター１１４が回動する。

また、現像シャッター１１４の閉止方向の枠体１９８の内壁を、現像シャッター１１４の閉止方向に向かって下り勾配の傾斜面１９８Ａとしている。さらに、現像剤カートリッジ８２Ｙには開口部１３０を閉塞した状態で枠体１９８の傾斜面１９８Ａが当接可能なストッパー１９５を設けており、ストッパー１９５と枠体１９８が当接する面にはスポンジ２００を設けている。

トナー供給口１０８を閉塞させた状態の供給口シャッター１２８を回動させると、図１７に示すように、供給口シャッター１２８に形成された開口部１３０とトナー供給口１０８とが連通し、さらに、図１８及び図１９（Ａ）に示すように、現像シャッター１１４によって閉塞された補給口１７４が開放され、トナー供給口１０８及び開口部１３０と連通する。これにより、現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤が、トナー供給口１０８、開口部１３０及び補給口１７４を通じて現像器１８Ｙ内に補給される。

一方、図１６及び図１９（Ｄ）に示すように、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外すとき、現像剤カートリッジ８２Ｙのトナー供給口１０８及び現像器１８Ｙの補給口１７４を閉塞させる必要がある。このため、図１９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、供給口シャッター１２８を装着時と逆方向に回動させ、この回動動作に伴い、現像シャッター１１４を連動させて、供給口シャッター１２８によるトナー供給口１０８の閉塞動作と共に、現像シャッター１１４により補給口１７４を閉塞する。このとき、現像シャッター１１４の端部１１４Ｂは、枠体１９８に当接した状態で閉塞位置を移動する。

このように、トナー供給口１０８及び補給口１７４の開閉動作において、現像シャッター１１４の端部１１４Ｂを当接させ、供給口シャッター１２８と現像シャッター１１４を一緒に移動させるようにすることで、現像シャッター１１４の端部１１４Ｂと供給口シャッター１２８との間に隙間が生じないようにしている。このため、現像シャッター１１４の端部１１４Ｂと供給口シャッター１２８との間に現像剤が侵入することはなく、現像剤カートリッジ８２Ｙを現像器１８Ｙから取り外す際、現像剤カートリッジ８２Ｙ内の現像剤が漏れることはない。

また、枠体１９８の内壁に、現像シャッター１１４の閉止方向に向かって下り勾配の傾斜面１９８Ａを形成することで、図１９（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、枠体１９８が円弧受板１７２上を摺動するとき、円弧受板１７２上の現像剤をきれいに掻き取り、円弧受板１７２上に現像剤を残留させないようにすることができるため、現像器１８Ｙ側が汚れることはない。

さらに、開口部１３０を閉塞した状態で枠体１９８の傾斜面１９８Ａが当接可能なストッパー１９５を設け、ストッパー１９５と枠体１９８が当接する面にスポンジ２００を設けることで、スポンジ２００によって供給口シャッター１２８の寸法誤差を吸収することができ、また、枠体１９８によって掻き取った現像剤を、スポンジ２００と傾斜面１９８Ａの間に確実に封じ込め、又は現像剤カートリッジ８２Ｙ内に押し戻し、現像剤カートリッジ８２Ｙの表面に現像剤が漏れないようにすることができる。このため、現像剤カートリッジ８２Ｙ側も汚れることはない。

なお、本形態では、現像シャッター１１４の閉止方向の枠体１９８の内壁を、現像シャッター１１４の閉止方向に向かって下り勾配の傾斜面１９８Ａとしたが、現像シャッター１１４の端部１１４Ｂと供給口シャッター１２８との間に隙間を設けなければ良いため、必ずしも該内壁を傾斜面１９８Ａとする必要はない。また、ストッパー１９５と枠体１９８が当接する面にスポンジ２００を設けたが、弾性部材であれば良いためスポンジに限るものではなく、また、必ずしもスポンジ２００を設ける必要はない。

さらに、本形態では、開口部１３０側についての説明を行ったが、図２０に示すように、開口部１３２側にも枠体１９８と同様に枠体１３３を設けても良く、また、開口部１３２側にのみに枠体１３３を設けても良い。

また、本形態では、回転式の現像装置について説明したが、現像剤カートリッジの供給口を閉塞するシャッター構造を備えていれば良いため、これに限るものではない。例えば、タンデム方式の現像装置に適用させても良いのは勿論のことである。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成図であり、像形成ユニットを取り外した状態を示している。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置を構成する回転式の現像装置を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器及び現像剤カートリッジを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器のハウジング及びカバー示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器のハウジング側の平面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの縦断面図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの斜視図であり、トナー供給口及び回収口が閉塞された状態である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの斜視図であり、トナー供給口及び回収口が開放された状態である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器から現像剤カートリッジが取り外された状態を示す横断面図である。 図１３の断面位置において、本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の供給口シャッターの係合部が現像剤カートリッジの現像シャッターの切欠き部に係合された状態を示す横断面図である。 図１３の断面位置において、本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の供給口シャッターの係合部が現像剤カートリッジの現像シャッターの切欠き部に係合された状態を示している。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器から現像剤カートリッジが取り外された状態を示している。 図１６の断面位置において、本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の供給口シャッターと現像剤カートリッジの現像シャッターとの関係を示している。 図１６の断面位置において、本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の供給口シャッターと現像剤カートリッジの現像シャッターとの関係を示している。 （Ａ）〜（Ｄ）は、図１６の断面位置において、本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器の供給口シャッターと現像剤カートリッジの現像シャッターとの関係を模式的に示した動作図である。 本発明の実施の形態に係る現像装置の現像器に装着される現像剤カートリッジの変形例を示す斜視図であり、トナー供給口及び回収口が閉塞された状態である。 （Ａ）〜（Ｄ）は、従来の現像装置の現像器の供給口シャッターと現像剤カートリッジの現像シャッターとの関係を模式的に示した動作図である（特許文献１）。

符号の説明

１０ プリンタ（画像形成装置）
１８ 現像装置
１８Ｙ 現像器（現像装置）
１８Ｋ 現像器（現像装置）
１８Ｃ 現像器（現像装置）
１８Ｍ 現像器（現像装置）
８２ 現像剤カートリッジ
８２Ｙ 現像剤カートリッジ
８２Ｋ 現像剤カートリッジ
８２Ｃ 現像剤カートリッジ
８２Ｍ 現像剤カートリッジ
１０８ トナー供給口（供給口）
１１４ 現像シャッター
１２８ 供給口シャッター（シャッター）
１３０ 開口部（第１開口部）
１３２ 開口部（第２開口部）
１３３ 枠体（第２枠体）
１７４ 補給口
１７６ 排出口
１８４ 回収口
１９５ ストッパー
１９８Ａ 傾斜面
１９８ 枠体（第１枠体）
２００ スポンジ（弾性部材）

Claims (7)

1. 現像器に設けられ現像剤が補給される補給口と、前記補給口が形成された円弧受板を摺動して補給口を開閉する現像シャッターと、前記現像器に装着される現像剤カートリッジと、前記現像剤カートリッジに形成され前記補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給する供給口と、前記供給口が形成された円筒部の外周面に回動可能に装着され、前記現像シャッターに面接して前記供給口を開閉するシャッターと、を備え、
   前記シャッターに形成され、前記供給口と位置合わせされて供給口から補給口へ現像剤カートリッジ内の現像剤を供給可能とする第１開口部と、
   前記第１開口部の開口周縁に突設され、前記シャッターと前記現像シャッターが面接されたとき該現像シャッターの端部が当接する第１枠体と、
   を有し、
   前記現像シャッターの端部が前記第１枠体に当接した状態で前記シャッターが回動されることで、前記現像シャッターが移動して前記補給口を開閉することを特徴とするシャッター構造。
2. 現像器に設けられ前記現像器内の現像剤が排出される排出口と、前記排出口が形成された円弧受板を摺動して排出口を開閉する現像シャッターと、前記現像器に装着される現像剤カートリッジと、前記現像剤カートリッジに形成され前記排出口から排出された現像剤を回収する回収口と、前記回収口が形成された円筒部の外周面に回動可能に装着され、前記現像シャッターに面接して前記回収口を開閉するシャッターと、を備え、
   前記シャッターに形成され、前記排出口と位置合わせされて排出口から回収口へ現像器内の現像剤を回収可能とする第２開口部と、
   前記第２開口部の開口周縁に突設され、前記シャッターと前記現像シャッターが面接されたとき該現像シャッターの端部が当接する第２枠体と、
   を有し、
   前記現像シャッターの端部が前記第２枠体に当接した状態で前記シャッターが回動されることで、前記現像シャッターが移動して前記排出口を開閉することを特徴とするシャッター構造。
3. 前記現像シャッターの閉止方向の前記第１枠体又は前記第２枠体の内壁に、前記円筒部の外周面側に対向する傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシャッター構造。
4. 前記現像剤カートリッジには、前記第１開口部を閉塞した状態で前記第１枠体の傾斜面が当接するストッパーが形成され、又は第２開口部を閉塞した状態で第２枠体の傾斜面が当接するストッパーが形成されていることを特徴とする請求項３に記載のシャッター構造。
5. 前記ストッパーの前記第１枠体又は前記第２枠体が当接する面には弾性部材が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のシャッター構造。
6. 請求項１〜５の何れか１項に記載のシャッター構造を備えたことを特徴とする現像装置。
7. 請求項６に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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