JP6872141B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置は現像剤としてトナーが用いられる。画像形成装置はトナーを収容するトナー補給容器からトナーの供給を受け、現像部へのトナーの安定供給を実現する。トナー補給容器は現像部に対して着脱可能に設けられる。このように現像部の周囲に着脱可能に設けられるトナー容器を有する画像形成装置の従来技術の例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された作像ユニットは、現像手段とトナー回収容器とが相互に一体的に結合された状態でフレームに対して着脱自在である。この作像ユニットはトナーを移送する移送パイプの先端において、開閉自在に構成されたシャッターを介してトナーをトナー回収容器に回収する。シャッターには閉方向に付勢力が付与される。そして、現像手段とトナー回収容器とを一体的にフレームに装着する際、付勢力に抗してシャッターが開放され、装着が完了すると当該付勢力が現像手段に及ばないよう構成されたシャッター開閉機構を備える。

特開平１１−９５６３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された作像ユニットでは、シャッターに付与されるコイルばねによる付勢力が現像手段とクリーニング手段とを離隔させる方向に作用する。これにより、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一方に感光体から離隔させる方向に力が作用する虞があることが課題であった。したがって、例えば好適な現像を実現するために現像部と感光体との間を所定の間隔に保持することに対して悪影響が及ぶことが懸念された。

トナー補給容器に関して言えば、近年トナー補給容器の使用期間をできるだけ長くさせる、すなわちトナー補給容器を長持ちさせるために、トナー補給容器の大型化が提案されている。しかしながら、大型化を図ったトナー補給容器の場合、その容器の重みで現像部を感光体から離隔させる方向に力が作用する虞があることが課題であった。これにより、好適な現像を実現するために現像部と感光体との間を所定の間隔に保持することに対して悪影響が及ぶことが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、トナー補給容器を現像部に対して装着するときにおいて、現像部と感光体との間を所定の間隔に好適に保持することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、トナー像を担持する感光体と、前記感光体に対向するとともに前記感光体に対して接近、離隔する方向に変位可能に設けられて前記感光体にトナーを供給する現像部と、前記感光体に接近する方向に前記現像部を付勢する第１付勢部材と、前記現像部に対して着脱可能に設けられて前記現像部に補給するトナーを収容するトナー補給容器と、前記トナー補給容器に設けられて前記現像部に向かってトナーが排出されるトナー排出口と、前記トナー排出口に対して開閉可能に前記トナー補給容器に設けられたシャッター部材と、前記トナー補給容器に設けられて前記トナー排出口を閉鎖する方向に前記シャッター部材を付勢する第２付勢部材と、前記現像部に設けられて前記トナー補給容器の前記現像部への装着時に前記シャッター部材に接触し、前記トナー排出口を開放する方向に前記シャッター部材を移動させる位置変更部とを備え、前記シャッター部材は、前記トナー排出口を開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられた有底円筒形状を成すとともに、その外周面に設けられて回転軸線方向に沿って延びる螺旋羽根を有し、前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記位置変更部が前記螺旋羽根に接触するとともに、前記感光体に接近する方向に前記現像部を付勢する付勢力が、前記第１付勢部材による付勢力と、前記第２付勢部材による付勢力とを含む。

この構成によると、シャッター部材を閉鎖方向に付勢する第２付勢部材による付勢力が、現像部を感光体に接近させる方向に作用する。これにより、現像部と感光体との間が所定の間隔に好適に保持される。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー排出口が前記現像部に対して近接する領域に設けられて前記トナー補給容器と前記現像部との間で緩衝作用を生じさせる弾性部材を備え、前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記シャッター部材と前記位置変更部との接触部に作用する前記第２付勢部材による付勢力は、前記接触部から前記弾性部材が設けられた方向に向かう力を含む。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記シャッター部材と前記位置変更部との前記接触部に作用する前記第２付勢部材による付勢力は、前記接触部から前記感光体が設けられた方向に向かう力と、前記接触部から前記弾性部材が設けられた方向に向かう力との合力である。

また、上記構成の画像形成装置において、前記現像部は、支軸を介して前記感光体に対して接近、離隔する方向に回転変位可能に設けられ、前記シャッター部材は、前記トナー排出口を開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられ、前記現像部の前記支軸の回転軸線と、前記シャッター部材の回転軸線とが平行であり、前記シャッター部材と前記位置変更部との接触部が、前記シャッター部材の回転軸線と前記感光体との間にあり、前記接触部と前記現像部の前記支軸の回転軸線とを結ぶ直線に対して、前記接触部と前記シャッター部材の回転軸線とを結ぶ直線の成す角が９０°よりも小さい。

また、上記構成の画像形成装置において、前記シャッター部材は、前記トナー排出口を開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられた有底円筒形状を成すとともに、その外周面に設けられて回転軸線方向に沿って延びる螺旋羽根を有し、前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記位置変更部が、前記螺旋羽根に接触する。

本発明の構成によれば、トナー補給容器を現像部に対して装着するときにおいて、現像部と感光体との間を所定の間隔に好適に保持することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態の画像形成装置の部分垂直断面正面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成部の概略垂直断面正面図である。 本発明の実施形態の画像形成装置の現像部周辺の構成を示す垂直断面正面図である。 本発明の実施形態の現像部のトナー補給部の部分斜視図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の部分側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の部分斜視図である。 本発明の実施形態のトナー補給部とトナー補給容器との接続領域を示す垂直断面側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給部とトナー補給容器との接続領域を示す斜視図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着の、第１段階におけるトナー補給部とシャッター部材との構成を示す側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着の、第２段階におけるトナー補給部とシャッター部材との構成を示す側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着の、第３段階におけるトナー補給部とシャッター部材との構成を示す側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着の、最終段階におけるトナー補給部とシャッター部材との構成を示す側面図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着時における現像部のトナー補給部とトナー補給容器のシャッター部材との位置関係を示す斜視図である。 本発明の実施形態のトナー補給容器の現像部への装着時における現像部に作用する力の構成を示す垂直断面正面図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

最初に、本発明の実施形態の画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の部分垂直断面正面図の一例である。なお、図１の矢印付き二点鎖線は用紙の搬送経路及び搬送方向を示す。また、図１の上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置の上下方向、左右方向及び奥行き方向である。

画像形成装置１は、図１に示すように所謂タンデム型のカラー複写機であり、その本体筐体１ａに原稿の画像を読み取る画像読取部２と、読み取った画像を用紙等の転写材に印刷する印刷部３と、印刷条件の入力や稼働状況の表示を行うための操作部４と、主制御部５とを備える。

画像読取部２は不図示のプラテンガラスの上面に載置された原稿の画像を不図示のスキャナーを移動して読み取る公知のものである。原稿の画像は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色に色分解され、不図示のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーで電気信号に変換される。これにより、画像読取部２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色別の画像データを得る。

画像読取部２が得た色別の画像データは主制御部５において各種処理が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて主制御部５の不図示のメモリーに格納される。メモリーに格納された再現色別の画像データは位置ずれ補正のための処理を受けた後、像担持体である感光体ドラム２１に対する光走査を行うために用紙の搬送と同期して走査ラインごとに読み出される。

印刷部３は電子写真方式によって画像を形成し、その画像を用紙に転写する。印刷部３は中間転写体を無端状のベルトとして形成した中間転写ベルト１１を備える。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２、従動ローラ１３、１４に巻き掛けられる。中間転写ベルト１１には従動ローラ１３が不図示のばねによって図１における上方に付勢されることにより張力が与えられる。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって図１における反時計回りに回転移動する。

駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで対向する二次転写ローラ１５に圧して接触する。従動ローラ１４の箇所では、中間転写ベルト１１を挟んで従動ローラ１４に対向するように設けられた中間転写クリーニング部１６が中間転写ベルト１１の外周面に接触する。中間転写クリーニング部１６は中間転写ベルト１１の外周面に形成されたトナー像が用紙に転写された後、中間転写ベルト１１の外周面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。

中間転写ベルト１１の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが設けられる。なお、この説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号の記載を省略して、例えば「画像形成部２０」と総称することがある。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１の回転方向に沿って、回転方向の上流側から下流側に向けて一列にして配置される。４台の画像形成部２０は構成がすべて同じであり、図１における時計回りに回転する感光体ドラム２１を中心としてその周囲に帯電部２２、現像部４０、ドラムクリーニング部２５及び一次転写ローラ２６を備える（図２参照）。

４台の画像形成部２０各々の現像部４０の上方には、各再現色に対応するトナー補給容器６０が設けられる。トナー補給容器６０はその内部に新しい未使用のトナーを収容し、現像部４０にトナーを補給する。トナー補給容器６０は現像部４０、すなわち画像形成装置１に対して着脱可能に設けられ、適宜新しいものと交換することが可能である。現像部４０及びトナー補給容器６０の詳細は後述する。

４台の画像形成部２０の下方には、４台の画像形成部２０各々の感光体ドラム２１に光を照射し露光する露光部２３が設けられ、さらにその下方に用紙供給装置９１が設けられる。用紙供給装置９１はその内部に複数の用紙Ｐを積載して収容し、用紙Ｐをその最上層から順に１枚ずつ用紙搬送路Ｑに送り出す。用紙供給装置９１から用紙搬送路Ｑに送り出された用紙Ｐはレジストローラ対９４の箇所に到達する。そして、レジストローラ対９４が用紙Ｐの斜め送りを矯正（スキュー補正）しつつ中間転写ベルト１１の回転と同期をとって、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５との接触部（二次転写ニップ部）に向けて用紙Ｐを送り出す。

画像形成部２０では露光部２３から照射された光によって感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部４０によってトナー像として可視像化される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は感光体ドラム２１が中間転写ベルト１１を挟んで一次転写ローラ２６と対向する箇所において中間転写ベルト１１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が順次中間転写ベルト１１に転写されることにより、中間転写ベルト１１の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１１の外周面に一次転写されたカラートナー像はレジストローラ対９４により同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とが接触して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写ニップ部の上方には定着部９５が備えられる。二次転写ニップ部にて未定着トナー像が転写された用紙Ｐは定着部９５へと送られ、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｐに定着される。定着部９５を通過した用紙Ｐは中間転写ベルト１１の上方に設けられた用紙排出部９６に排出される。

操作部４は画像読取部２の正面側に設けられる。操作部４は、例えばユーザーによる印刷に使用する用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などの設定の入力や、ファクシミリ送信におけるファックス番号や送信者名などの設定の入力を受け付ける。また、操作部４は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部４ｗに表示することによって、それらをユーザーに対して報知するための報知部としての役割も果たす。

また、画像形成装置１にはその全体の動作制御のため、不図示のＣＰＵや画像処理部、その他の図示しない電子部品で構成された主制御部５が設けられる。主制御部５は中央演算処理装置であるＣＰＵと画像処理部とを利用し、メモリーに記憶、入力されたプログラム、データに基づき画像読取部２や印刷部３などといった構成要素を制御して一連の画像形成動作、印刷動作を実現する。

続いて、画像形成装置１の画像形成部２０の構成及びその動作について、図１に加えて図２を用いて説明する。図２は画像形成部２０の概略垂直断面正面図である。なお、図２以降の説明において、図中の上下方向（Ｚ方向）、左右方向（Ｙ方向）及び紙面奥行き方向（Ｘ方向）が画像形成装置１及び画像形成部２０の上下方向、左右方向及び奥行き方向（前後方向）である。また前述のように、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、各色を表す識別記号の記載は省略する。

画像形成部２０は、図２に示すようにその中心に像担持体である感光体ドラム２１を備える。感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に帯電部２２、現像部４０及びドラムクリーニング部２５が配置される。一次転写ローラ２６は感光体ドラム２１の回転方向に沿って現像部４０とドラムクリーニング部２５との間に設けられる。なお、ドラムクリーニング部２５の、感光体ドラム２１の回転方向下流側には不図示の除電装置が配置される。

感光体ドラム２１は画像形成装置１の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向（前後方向）、すなわち図２の紙面奥行き方向（Ｘ方向）に延び、その軸線方向を水平にして配置される。感光体ドラム２１は、例えばアルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に無機光導電性材料の感光層を設けた無機感光体のドラムである。感光体ドラム２１は不図示の駆動装置によってその周速度が中間転写ベルト１１の速度と略同じになるように、正面から見て時計回りに回転される。

帯電部２２は帯電ローラ２２ａ及びクリーニングローラ２２ｂを備える。帯電ローラ２２ａは所定の圧力で感光体ドラム２１に接触し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面はマイナス極性の所定電位で一様に帯電する。クリーニングローラ２２ｂは帯電ローラ２２ａに接触して回転するとともに、帯電ローラ２２ａの表面の付着物を除去してクリーニングする。

露光部２３は画像形成部２０の下方に配置され、４台の画像形成部２０に対して１台設けられる。露光部２３は、形成する画像データに基づき変調された光を感光体ドラム２１の表面に照射する。これにより、帯電部２２によって帯電させた電位が部分的に光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。

現像部４０はその現像容器４１に、現像部材である現像ローラ４２を備える。現像部４０は感光体ドラム２１の軸線方向（前後方向、図２のＸ方向）に沿って延びる支軸４１ａを介して画像形成装置１の本体筐体１ａ（図１に図示）に揺動可能に支持される。現像部４０は支軸４１ａを中心とした揺動に関して不図示の位置決め部を有し、現像ローラ４２の周面が感光体ドラム２１の周面に対して所定間隔を維持して対向するように位置決めされる。現像部４０によって現像剤中のトナーが帯電されて感光体ドラム２１の表面の静電潜像に供給され、静電潜像が現像される。現像部４０とその周辺の詳細な構成については後述する。

一次転写ローラ２６は中間転写ベルト１１を挟んで感光体ドラム２１に接触する。一次転写ローラ２６は所定の圧力で中間転写ベルト１１に接触し、中間転写ベルト１１の回転に従って回転する。一次転写ローラ２６にはトナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加される。

ドラムクリーニング部２５は、感光体ドラム２１に接触するクリーニングブレード２５ａを備える。クリーニングブレード２５ａはその先端部が所定の圧力で感光体ドラム２１に接触する。ドラムクリーニング部２５は感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト１１に転写された後、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。

続いて、現像部４０の構成について、図２に加えて図３を用いて説明する。図３は現像部４０周辺の構成を示す垂直断面正面図である。

現像部４０は、図２及び図３に示すように現像容器４１及び現像ローラ４２に加えて、第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４を備える。

現像容器４１は感光体ドラム２１の軸線方向に沿って細長い形状で構成され、その長手方向を水平にして配置される。現像容器４１は現像剤として、例えば非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを混合して構成された二成分現像剤を収容する。

現像容器４１の内部の主たる部分には現像剤を撹拌しながら搬送するための撹拌室４５が設けられる。撹拌室４５は現像容器４１の外形と同様に、感光体ドラム２１の軸線方向（図２及び図３のＸ方向）と平行に延びる長手状に構成される。撹拌室４５の内部は正面から見て左右方向（図２及び図３のＹ方向）に並置された２室に区分される。撹拌室４５の２室は互いの長手方向の両端部で連通される。補給トナーはトナー補給容器６０から撹拌室４５に補給される。

第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４は撹拌室４５の２室各々に配置される。第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４は各々、水平方向に延びる回転軸４３ａ、４４ａの外周面に設けられた不図示の搬送羽根を有する。第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４は、各々、回転軸４３ａ、４４ａの軸線回りに回転可能に現像容器４１に支持される。第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４は回転軸線方向に沿って現像剤を撹拌しながら搬送する。

現像ローラ４２（図２に図示）は撹拌室４５の上方の、感光体ドラム２１との対向領域に配置される現像部材である。現像容器４１は感光体ドラム２１との対向領域に開口部４６（図２に図示）を備える。現像ローラ４２はこの開口部４６に臨み、周面の一部が開口部４６から外部に露出して感光体ドラム２１と対向する。現像ローラ４２は水平方向に延びる軸線回りに回転可能に現像容器４１に支持される。現像ローラ４２、第１搬送部材４３及び第２搬送部材４４は不図示のモーターによって回転駆動される。

また、現像部４０は、ばね４７（第１付勢部材）を備える。ばね４７は現像容器４１の下部に設けられた支軸４１ａに対して、現像ローラ４２の配置領域を隔てた現像容器４１の上部に設けられる。ばね４７は引張コイルばねで構成され、その両端が現像容器４１と画像形成部２０のフレーム部２０ａ（図２に図示）とに接続される。ばね４７は現像部４０を感光体ドラム２１に接近する方向に付勢する。これにより、現像部４０が支軸４１ａを中心として回転しようとするが、前述のように不図示の位置決め部により、現像ローラ４２の周面が感光体ドラム２１の周面に対して所定間隔を維持して対向するように位置決めされる。

さらに、現像部４０はトナー補給部５０を備える。トナー補給部５０は現像ローラ４２の軸線方向に関して現像容器４１の外側に設けられ、現像容器４１の正面外壁から前方に向かって突出する。トナー補給部５０は略円筒形状を成し、その内部が現像容器４１の内部、すなわち撹拌室４５に連通する。トナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、トナー補給容器６０はトナー補給部５０に接続される。

続いて、現像部４０のトナー補給部５０とトナー補給容器６０との詳細な構成について、図４〜図９を用いて説明する。図４は現像部４０のトナー補給部５０の部分斜視図である。図５及び図６はトナー補給容器６０の部分側面図及び部分斜視図である。図７及び図８はトナー補給部５０とトナー補給容器６０との接続領域を示す垂直断面側面図及び斜視図である。

図４に示すように、トナー補給部５０は、現像容器４１の正面外壁から前方に向かって、現像ローラ４２の軸線と平行に略水平方向に突出する略円筒形状で構成される筒状部５１を備える。筒状部５１は搬送部材５２（図７参照）、ガイド部５３、弾性部材５４及びトナー補給口５５を備える。

搬送部材５２は、図７に示すように筒状部５１の内部に配置される。搬送部材５２は筒状部５１と同様に略水平方向に延びる回転軸５２ａの外周面に設けられた搬送羽根５２ｂを有する。搬送部材５２は回転軸５２ａの軸線回りに回転可能にして筒状部５１に支持される。搬送部材５２は回転軸線方向に沿って、後述するトナー補給口５５から撹拌室４５まで、トナー補給容器６０から補給されたトナーを搬送する。

ガイド部５３（位置変更部）は、図４に示すように筒状部５１の先端上側に設けられる。ガイド部５３は有底円筒形状の部材をその軸線方向に沿って割った形状を成し、その軸線が筒状部５１の軸線と平行になるように、円筒の内面を上方に向けて配置される。

ガイド部５３は正面から見て左右に位置する周壁の端部のうち、右側の周壁の端部に傾斜部５３ａを備える。傾斜部５３ａは筒状部５１の先端側から後方に向かうに従い上方に向かって延びる傾斜で構成される。傾斜部５３ａは、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、後述するシャッター部材６３（図９に図示）と接触する。

弾性部材５４はガイド部５３の内底部に、湾曲するガイド部５３の内面に沿って設けられる。弾性部材５４は例えばスポンジで構成されて板状に形成され、ガイド部５３の周方向及び軸線方向に沿って延びる。弾性部材５４はトナー補給容器６０の後述するトナー排出口６２ｂが現像部４０に対して近接する領域に設けられる。これにより、弾性部材５４はトナー補給容器６０と現像部４０との間で緩衝作用を生じさせる。

トナー補給口５５は平面視矩形を成し、ガイド部５３に設けられる。トナー補給口５５はガイド部５３の上方から下方に向かって、弾性部材５４、ガイド部５３の底部周壁及び筒状部５１の上部周壁の各々を貫通する。トナー補給口５５はトナー補給部５０の内部と外部とを連通させる。さらに、トナー補給口５５は、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、後述するトナー排出口６２ｂ（図７に図示）と連通する。

トナー補給容器６０は、図５〜図８に示すように容器本体６１、トナー排出部６２、シャッター部材６３及びばね６４を備える。

容器本体６１はトナー補給容器６０の上部に設けられ、新しい未使用のトナーを収容する。容器本体６１は左右の外壁部に、略水平方向に外側に向かって延びる係止片６１ａを備える。トナー補給容器６０を現像部４０に対して装着するとき、トナー補給容器６０は係止片６１ａによって本体筐体１ａに支持される。

トナー排出部６２はトナー補給容器６０の下部に設けられる。トナー排出部６２は現像ローラ４２の軸線と平行に前後方向に沿って延びる略円筒形状で構成される。トナー排出部６２は、図７に示すように連通部６２ａ及びトナー排出口６２ｂを有する。

連通部６２ａは略円筒形状のトナー排出部６２の前部上方に設けられる。連通部６２ａは容器本体６１の内部とトナー排出部６２の内部とを連通させる。容器本体６１に収容された未使用のトナーは容器本体６１の内底部から連通部６２ａを介してトナー排出部６２の前部に移動し、さらにトナー排出部６２の内部を後方に、トナー排出口６２ｂに向かって移動する。

トナー排出口６２ｂは平面視矩形を成し、略円筒形状のトナー排出部６２の後部下方に設けられる。トナー排出口６２ｂはトナー排出部６２の内部から下方に向かって、トナー排出部６２の下部周壁を貫通する。トナー排出口６２ｂはトナー排出部６２の内部と外部とを連通させる。さらに、トナー排出口６２ｂは、図７に示すトナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、トナー補給部５０のトナー補給口５５と連通する。そして、トナー排出口６２ｂから現像部４０に向かってトナーが排出される。

シャッター部材６３はトナー排出部６２の前後方向の中央部から後部にかけての領域に設けられる。シャッター部材６３は前側に開口部を有し、後側に閉塞部を有する断面円形の有底円筒形状を成す。シャッター部材６３の外径はガイド部５３の内径よりも小さい。シャッター部材６３はその軸線をトナー排出部６２の軸線と一致させて、トナー排出部６２の後方から前方に向かってトナー排出部６２に被せられる。シャッター部材６３はトナー排出部６２に対してその前後方向（Ｘ方向）に延びる軸線回りに回転変位可能に設けられる。シャッター部材６３は、図５〜図７に示すように窓部６３ａ及び螺旋羽根６３ｂを有する。

窓部６３ａはシャッター部材６３の周壁に設けられる。窓部６３ａは前後方向においてトナー排出口６２ｂと同じ位置に配置される。窓部６３ａはシャッター部材６３の内部から外部に向かって、シャッター部材６３の周壁を貫通する。また、窓部６３ａはトナー排出口６２ｂと同じ形状、同じ大きさの平面視矩形を成す。窓部６３ａを利用することで、シャッター部材６３はトナー排出口６２ｂに対して開閉可能に設けられる。

螺旋羽根６３ｂはシャッター部材６３の外周面に設けられる。螺旋羽根６３ｂはシャッター部材６３の軸線方向に沿って螺旋状に回転しながら延びる。螺旋羽根６３ｂは、図５及び図６に示すようにトナー補給容器６０の現像部４０への装着前の状態において、正面から見てシャッター部材６３の右側に位置するように設けられる。

ばね６４（第２付勢部材）は、図７及び図８に示すようにシャッター部材６３の開口部付近に設けられる。なお、説明の便宜上、図８ではシャッター部材６３自体の描画を省略し、シャッター部材６３の外形のみを破線で描画した。

ばね６４はトナー排出部６２の外周面とシャッター部材６３の内周面との間に配置される。ばね６４はねじりコイルばねで構成され、そのコイル部をトナー排出部６２が貫通する。ばね６４はねじりコイルばねの一端がトナー排出部６２に接続され、他端がシャッター部材６３に接続される。これにより、ばね６４はトナー排出部６２の周囲で、前後方向（Ｘ方向）に延びるトナー排出部６２の軸線回りに回転変位するシャッター部材６３に対して、その回転方向に付勢力を作用させる。

シャッター部材６３の窓部６３ａは、図５及び図６に示すようにトナー補給容器６０の現像部４０への装着前の状態において、トナー排出口６２ｂとは異なる場所に位置する。これにより、トナー排出口６２ｂはシャッター部材６３の周壁によって閉鎖される。すなわち、ばね６４はトナー排出口６２ｂを閉鎖する方向にシャッター部材６３を付勢する。これにより、トナー補給容器６０の現像部４０への装着前の状態において、トナー補給容器６０の内部に収容されたトナーがトナー排出口６２ｂから漏洩しない。

次に、トナー補給容器６０の現像部４０への装着動作について、図９〜図１３を用いて説明する。図９、図１０、図１１及び図１２はトナー補給容器６０の現像部４０への装着の、第１段階、第２段階、第３段階及び最終段階におけるトナー補給部５０とシャッター部材６３との構成を示す側面図である。図１３はトナー補給容器６０の現像部４０への装着時におけるトナー補給部５０とシャッター部材６３との位置関係を示す斜視図である。なお、図１３では、シャッター部材６３及びばね６４以外の、トナー補給容器６０の他の部材の描画を省略した。

上記構成のトナー補給容器６０は、現像部４０に装着するとき、画像形成装置１の前方から後方に向かって、本体筐体１ａの所定の収容領域に収容される。

トナー補給容器６０の現像部４０への装着の第１段階において、容器本体６１の係止片６１ａが本体筐体１ａに係合すると、図９に示すように、シャッター部材６３（トナー排出部６２）がトナー補給部５０の上方、且つガイド部５３の前方に位置する。さらに、トナー補給容器６０が後方に向かって移動すると、シャッター部材６３の螺旋羽根６３ｂがガイド部５３（位置変更部）の傾斜部５３ａに接触する。

続いて、さらにトナー補給容器６０が後方に向かって移動すると、当該装着の第２段階において、図１０に示すようにシャッター部材６３の螺旋羽根６３ｂがガイド部５３の傾斜部５３ａに乗り上げ、シャッター部材６３が正面から見て反時計方向に回転する。このとき、シャッター部材６３はばね６４による付勢力に抗して回転する。さらに、トナー補給容器６０が後方に向かって移動すると、当該装着の第３段階において、図１１に示すようにシャッター部材６３が螺旋羽根６３ｂ及びガイド部５３の傾斜部５３ａの形状に従って回転する。

そして、トナー補給容器６０の現像部４０への装着の最終段階において、図１２及び図１３に示すように螺旋羽根６３ｂが傾斜部５３ａを越え、ガイド部５３の周壁の上縁部５３ｂの上方に到達する。トナー補給容器６０の現像部４０への装着が完了すると、図７及び図８に示すようにトナー補給部５０とトナー排出部６２とが接続される。ガイド部５３では弾性部材５４にシャッター部材６３の底部が接触して緩衝作用が生じる。

シャッター部材６３が回転することで、図７に示すように窓部６３ａがトナー排出口６２ｂの直下に移動し、トナー排出口６２ｂと窓部６３ａとが連通する。このようにして、ガイド部５３の傾斜部５３ａは、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時にシャッター部材６３の螺旋羽根６３ｂに接触し、トナー排出口６２ｂを開放する方向にシャッター部材６３を移動させる。シャッター部材６３は、トナー排出口６２ｂを開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられる。ガイド部５３の傾斜部５３ａは、螺旋羽根６３ｂに接触することで、シャッター部材６３を容易に回転変位させることが可能である。

続いて、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時における現像部４０に作用する力について、図１４を用いて説明する。図１４はトナー補給容器６０の現像部４０への装着時における現像部４０に作用する力の構成を示す垂直断面正面図である。なお、感光体ドラム２１、現像ローラ４２及びシャッター部材６３の位置を破線円で描画した。また、傾斜部５３ａの上方に位置する、ガイド部５３の周壁の接触部５３ｃを実線矩形で描画した。

現像部４０は前述のように、図１４に示すばね４７（第１付勢部材）を備える。ばね４７は現像部４０を感光体ドラム２１に接近する方向に付勢力Ｆ１を作用させる。トナー補給容器６０が現像部４０に装着されていない状態において、感光体ドラム２１に接近する方向に現像部４０を付勢する付勢力は、ばね４７による付勢力Ｆ１である。

一方、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時においては、現像部４０にばね６４（第２付勢部材）による付勢力Ｆ２が作用する。ばね６４による付勢力Ｆ２はシャッター部材６３とガイド部５３の上縁部５３ｂとの接触部５３ｃに作用する（図１２、図１３参照）。そして、ばね６４による付勢力Ｆ２は、接触部５３ｃから感光体ドラム２１が設けられた方向に向かう力Ｆ３と、接触部５３ｃから弾性部材５４（図３、図７参照）が設けられた方向に向かう力Ｆ４との合力である。

上記構成により、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、感光体ドラム２１に接近する方向に現像部４０を付勢する付勢力は、ばね４７による付勢力Ｆ１と、ばね６４による付勢力Ｆ２とを含む。すなわち、シャッター部材６３を閉鎖方向に付勢するばね６４による付勢力Ｆ２を、現像部４０を感光体ドラム２１に接近させる方向に作用させることができる。したがって、現像部４０と感光体ドラム２１との間を所定の間隔に好適に保持する作用を向上させることが可能である。

また、上記構成によれば、ばね６４による付勢力Ｆ２の分力として、シャッター部材６３とガイド部５３の上縁部５３ｂとの接触部５３ｃから弾性部材５４が設けられた方向に向かう力Ｆ４を含むので、弾性部材５４の弾性力に抗することができる。すなわち、トナー補給容器６０の現像部４０への装着時において、トナー補給容器６０が弾性部材５４から受ける弾性力に抗することができる。したがって、現像部４０と感光体ドラム２１との間を所定の間隔に保持するに際し、弾性部材５４によって悪影響が生じることを抑制することが可能になる。

またここで、図１４に示す現像部４０の支軸４１ａの回転軸線ｒ１と、シャッター部材６３の回転軸線ｒ２とは平行であり、各々が画像形成部２０の前後方向（Ｘ方向）に延びる。シャッター部材６３とガイド部５３の上縁部５３ｂとの接触部５３ｃは、シャッター部材６３の回転軸線ｒ２と感光体２１との間にある。そして、接触部５３ｃと現像部４０の回転軸線ｒ１とを結ぶ直線Ｌ１に対して、接触部５３ｃとシャッター部材６３の回転軸線ｒ２とを結ぶ直線Ｌ２の成す角αが９０°よりも小さい。この構成によれば、ばね６４による付勢力Ｆ２を、現像部４０の支軸４１ａの軸線ｒ１回りに作用させることができる。これにより、ばね６４による付勢力Ｆ２の分力として、接触部５３ｃから弾性部材５４が設けられた方向に向かう力Ｆ４を得ることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、シャッター部材６３が回転変位し、その回転変位の方向にばね６４が付勢力を作用させることとしたが、シャッター部材６３の変位及びシャッター部材６３に対するばね６４による付勢がこのような構成に限定されるわけではない。シャッター部材６３が直線変位し、その直線変位の方向にばね６４が付勢力を作用させることにしても良い。

本発明は画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム（感光体）
４０ 現像部
４１ 現像容器
４１ａ 支軸
４２ 現像ローラ
４７ ばね（第１付勢部材）
５０ トナー補給部
５３ ガイド部（位置変更部）
５３ａ 傾斜部
５３ｂ 上縁部
５３ｃ 接触部
５４ 弾性部材
５５ トナー補給口
６０ トナー補給容器
６２ トナー排出部
６２ｂ トナー排出口
６３ シャッター部材
６３ａ 窓部
６３ｂ 螺旋羽根
６４ ばね（第２付勢部材）

Claims (4)

1. トナー像を担持する感光体と、
   前記感光体に対向するとともに前記感光体に対して接近、離隔する方向に変位可能に設けられて前記感光体にトナーを供給する現像部と、
   前記現像部を前記感光体に接近する方向に付勢する第１付勢部材と、
   前記現像部に対して着脱可能に設けられて前記現像部に補給するトナーを収容するトナー補給容器と、
   前記トナー補給容器に設けられて前記現像部に向かってトナーが排出されるトナー排出口と、
   前記トナー排出口に対して開閉可能に前記トナー補給容器に設けられたシャッター部材と、
   前記トナー補給容器に設けられて前記トナー排出口を閉鎖する方向に前記シャッター部材を付勢する第２付勢部材と、
   前記現像部に設けられて前記トナー補給容器の前記現像部への装着時に前記シャッター部材に接触し、前記トナー排出口を開放する方向に前記シャッター部材を移動させる位置変更部と、
   を備え、
   前記シャッター部材は、前記トナー排出口を開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられた有底円筒形状を成すとともに、その外周面に設けられて回転軸線方向に沿って延びる螺旋羽根を有し、
   前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記位置変更部が前記螺旋羽根に接触するとともに、前記感光体に接近する方向に前記現像部を付勢する付勢力が、前記第１付勢部材による付勢力と、前記第２付勢部材による付勢力とを含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー排出口が前記現像部に対して近接する領域に設けられて前記トナー補給容器と前記現像部との間で緩衝作用を生じさせる弾性部材を備え、
   前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記シャッター部材と前記位置変更部との接触部に作用する前記第２付勢部材による付勢力は、前記接触部から前記弾性部材が設けられた方向に向かう力を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー補給容器の前記現像部への装着時において、前記シャッター部材と前記位置変更部との前記接触部に作用する前記第２付勢部材による付勢力は、前記接触部から前記感光体が設けられた方向に向かう力と、前記接触部から前記弾性部材が設けられた方向に向かう力との合力であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像部は、支軸を介して前記感光体に対して接近、離隔する方向に回転変位可能に設けられ、
   前記シャッター部材は、前記トナー排出口を開放、閉鎖する方向に回転変位可能に設けられ、
   前記現像部の前記支軸の回転軸線と、前記シャッター部材の回転軸線とが平行であり、
   前記シャッター部材と前記位置変更部との接触部が、前記シャッター部材の回転軸線と前記感光体との間にあり、
   前記接触部と前記現像部の前記支軸の回転軸線とを結ぶ直線に対して、前記接触部と前記シャッター部材の回転軸線とを結ぶ直線の成す角が９０°よりも小さいことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。

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