(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー補給容器であるトナーホッパからトナーの供給を受ける現像槽と、
前記トナーホッパと前記現像槽との間に設けられ、該現像槽にトナーを供給するためのトナー供給口が形成されるトナー搬送パイプと、
前記トナー供給口を開閉させるトナー供給口開閉手段であって、前記トナー搬送パイプの前記トナー供給口を開閉させるシャッタ部材と、前記シャッタ部材に離接自在に設けられ、該シャッタ部材を、前記トナー搬送パイプの軸線に対して直交する方向に進退させる軸体と、前記軸体に当接するように設けられ、その伸縮により該軸体を前記シャッタ部材に対して離接可能に支持する第１のばね部材と、開閉自在に設けられ、閉鎖時には前記第１のばね部材に当接し、その開閉により該第１のばね部材を伸縮させるレバー部材と、その内部に前記軸体が挿通するように設けられる第２のばね部材であって、前記軸体による前記シャッタ部材への押圧が解かれる際に、前記軸体の前記シャッタ部材を押圧するのとは反対の方向への移動を付勢する第２のばね部材とを含むトナー供給口開閉手段とを含み、
前記トナー搬送パイプは、
前記トナーホッパからトナーの補給を受けるトナー補給口を有する頂部と、
前記トナー供給口を有する基底部と、
鉛直方向に延びるように設けられ、一端を前記頂部にかつ他端を前記基底部に連結され、前記トナー補給口と前記トナー供給口とを連通するように形成される内部空間を有し、前記トナー補給口から補給されるトナーを前記トナー供給口に搬送するトナー搬送部とを含み、
前記頂部は、前記トナー補給口の周囲に設けられる緩衝部材であって、弾性体からなる緩衝部材を含み、
前記頂部、前記トナー搬送部、および前記基底部は、合成樹脂によって一体成形され、
前記シャッタ部材は、
底部と、前記底部に形成されるシャッタ部材側開口部と、前記底部の長手方向の一端に鉛直方向上方に向けて延びるように形成される側壁である被押圧壁と、一端を前記基底部の内側に固定され、他端を前記被押圧壁に固定されるばね部材とを含み、
前記被押圧壁は、前記軸体により直接押圧される部材であって、前記軸体の押圧力を前記ばね部材に伝達し、該ばね部材を縮ませる部材であり、
前記シャッタ部材側開口部は、
前記被押圧壁が前記軸体による押圧を受けないときには、前記トナー供給口と鉛直方向に一部でも連通することがなく、
前記被押圧壁が軸体による押圧を受けることで前記ばね部材が縮んだときには、前記ばね部材が縮む前の位置から前記底部が移動することにより、前記トナー供給口と鉛直方向に連通するように形成され、
前記現像槽は、前記トナー搬送パイプからトナーの供給を受けるために、前記トナー搬送パイプの底面に形成される前記トナー供給口と鉛直方向において連通する位置に、トナー受入口が形成され、該トナー受入口の周囲に設けられる緩衝部材と、該トナー受入口を開閉させるトナー受入口シャッタ部材とを含み、
前記トナー受入口シャッタ部材は、
前記現像槽の長手方向における進退により前記トナー受入口を開閉する閉鎖用部材であって、前記現像槽の内壁において該トナー受入口に接し、前記現像槽の表面において前記現像槽の長手方向に延びて形成される凹所内に、前記現像槽の長手方向に進退可能に設けられる底板と、前記底板の前記トナー受入口に臨む側とは反対側の端部から前記底板に対して垂直な方向に延びるように形成される壁板と、前記壁板の前記底板に接続される側面とは反対側の側面から前記現像槽の長手方向に延びる突起部とを含む閉鎖用部材と、
一端が前記閉鎖用部材の前記突起部に固定され、他端が第３ばね支持部材に支持される第３ばねと、
前記現像槽の表面から外方に向けて突出するように設けられ、前記第３ばねが縮んだ場合に該第３ばねを収容する内部空間を有し、その内部空間の内壁に前記第３ばねの一端を固定して支持する第３ばね支持部材とを含み、
前記トナー受入口は、
前記トナー搬送パイプが前記現像槽に装着されない場合には、前記第３ばねが伸びた状態の前記トナー受入口シャッタ部材によって閉じられ、
前記トナー搬送パイプが前記現像槽に装着される場合には、前記トナー搬送パイプにより前記壁板が押圧されることで、前記第３ばねが縮み、該第３ばねが縮むとともに前記底板が前記トナー受入口から離反する方向に前記凹所内を移動して開口するにように設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置およびそれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式は、良好な画質品位を有する画像を容易に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に広く利用される。電子写真方式を用いる画像形成装置は、一般に、光導電性物質を含む感光体ドラム表面を一様に帯電させる帯電手段と、帯電状態にある感光体ドラム表面に画像情報に基づく光を照射して静電潜像を形成する露光手段と、感光体ドラム表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化する現像手段と、感光体ドラム表面に担持されるトナー像を記録媒体表面に転写する転写手段と、加熱、加圧などによって記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含んで構成される。
【０００３】
ここで現像手段には、一般に、現像部とトナー補給部とを含む現像装置が用いられる。現像部は、感光体ドラムに接触するように設けられ、その表面にトナー層を担持して静電潜像にトナーを供給する現像ローラと、現像ローラ表面に当接するように設けられ、現像ローラ表面のトナー層の層厚を規制する板状部材であるドクターブレードと、その回転駆動によりトナーを帯電させるとともに帯電状態のトナーを現像ローラの周囲に送給する撹拌ローラと、現像ローラ、ドクターブレードおよび撹拌ローラを内蔵し、かつトナーを収容する現像槽とを含んで構成され、感光体ドラム上の静電潜像をトナーにより顕像化する。また、トナー補給部は、現像槽の上方に設けられてトナーを貯留するトナーホッパ（またはトナーカートリッジ）と、トナーホッパと現像槽との間に両者を接続するように設けられて、トナーホッパ内のトナーを現像槽に補給するためのトナー搬送路となるトナー搬送パイプとを含む。
【０００４】
従来の画像形成装置において、トナー補給部にもトナーがなくなった場合は、現像槽とトナー搬送パイプはそのままにして、カートリッジ形式のトナーホッパのみを交換するように構成される。トナーホッパのトナー搬送パイプへの装着部には、トナー搬送パイプにトナーを補給するトナー補給口が形成され、さらにトナー補給口を開閉するシャッタ部材が設けられ、該シャッタ部材はトナーホッパをトナー搬送パイプに装着することによってトナー補給口を開口させる構成を採る。したがって、トナーホッパがトナー搬送パイプに装着されると同時に、トナーホッパ内のトナーがトナー搬送パイプを介して現像槽内に補給される。
【０００５】
このようなシャッタ部材は、トナーホッパ以外にも採用される。たとえば、トナー受入部とトナー搬送部を有し、感光体ドラム表面からトナークリーナにより回収されるトナーを現像槽に戻すためのトナー再利用装置が挙げられる（たとえば、特許文献１参照）。ここで、トナー受入部は現像槽に支持されかつ上部にトナー受入口が形成され、トナー受入口に繋がるトナー受入部の内部空間が現像槽の内部空間に連通するように設けられる。また、トナー搬送部は、鉛直方向に延びて上端部と下端部とを有し、トナー受入部に離接可能な中空状部材であり、上端部にはトナークリーナが接続されかつ下端部にはトナー受入口に当接可能にシャッタ部材が設けられる。このトナー再利用装置においては、トナー搬送部とトナー受入部とが当接する場合には、シャッタ部材がトナー受入口に当接されて開放され、トナー搬送部の内部空間とトナー受入部の内部空間とがトナー受入口を介して連通し、トナー搬送部の下端部からトナーが落下して現像槽内に補給される。また、トナー搬送部とトナー受入部とが離反する場合には、シャッタ部材が開放されないので、トナー搬送部の下端部からトナーが落下することがない。
【０００６】
トナーホッパおよび特許文献１のトナー再利用装置において、シャッタ部材を開放すると、トナーホッパまたはトナークリーナ内のトナーは現像槽内まで一気に落下する。トナーはミクロンオーダーの粒径を持つ微細な粉末であることから、落下の反動によってトナー搬送パイプと現像槽との接続部分、トナー搬送部とトナー受入部との接続部分などから画像形成装置の内部にトナーが漏れ出して飛散し、画像形成装置内部を汚染する。画像形成装置内部のトナー汚染は、画像形成動作不良、形成される画像における画像欠陥の発生、未使用の記録媒体の汚染、点検保守作業の高負荷化などの原因になり易いので、トナー汚染の低減化が望まれる。
【０００７】
さらに現在では、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を利用する現像装置が汎用され、その一方で画像形成装置の高寿命化が進み、現像装置の現像槽内に充填されるキャリアの長期的耐用性が問題になり、現像装置そのものをカートリッジ化して交換することも必要になっている。しかしながら、トナー搬送パイプが現像装置との当接部分にシャッタ部材を備える場合でも、現像装置を交換するためにトナー搬送パイプとの接続を解除する瞬間に、トナーが飛散して画像形成装置内部を汚染するおそれがある。
【０００８】
勿論、現像装置とトナー搬送パイプとを一体成形すればトナーの飛散は防止できるけれども、製造に非常な手間と多大なコストを要し、工業的な大量生産には適しない。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−２１００４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、トナーホッパまたは現像装置を交換してもトナーが画像形成装置内部に飛散することがない現像装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、
トナー補給容器であるトナーホッパからトナーの供給を受ける現像槽と、
前記トナーホッパと前記現像槽との間に設けられ、該現像槽にトナーを供給するためのトナー供給口が形成されるトナー搬送パイプと、
前記トナー供給口を開閉させるトナー供給口開閉手段であって、前記トナー搬送パイプの前記トナー供給口を開閉させるシャッタ部材と、前記シャッタ部材に離接自在に設けられ、該シャッタ部材を、前記トナー搬送パイプの軸線に対して直交する方向に進退させる軸体と、前記軸体に当接するように設けられ、その伸縮により該軸体を前記シャッタ部材に対して離接可能に支持する第１のばね部材と、開閉自在に設けられ、閉鎖時には前記第１のばね部材に当接し、その開閉により該第１のばね部材を伸縮させるレバー部材と、その内部に前記軸体が挿通するように設けられる第２のばね部材であって、前記軸体による前記シャッタ部材への押圧が解かれる際に、前記軸体の前記シャッタ部材を押圧するのとは反対の方向への移動を付勢する第２のばね部材とを含むトナー供給口開閉手段とを含み、
前記トナー搬送パイプは、
前記トナーホッパからトナーの補給を受けるトナー補給口を有する頂部と、
前記トナー供給口を有する基底部と、
鉛直方向に延びるように設けられ、一端を前記頂部にかつ他端を前記基底部に連結され、前記トナー補給口と前記トナー供給口とを連通するように形成される内部空間を有し、前記トナー補給口から補給されるトナーを前記トナー供給口に搬送するトナー搬送部とを含み、
前記頂部は、前記トナー補給口の周囲に設けられる緩衝部材であって、弾性体からなる緩衝部材を含み、
前記頂部、前記トナー搬送部、および前記基底部は、合成樹脂によって一体成形され、
前記シャッタ部材は、
底部と、前記底部に形成されるシャッタ部材側開口部と、前記底部の長手方向の一端に鉛直方向上方に向けて延びるように形成される側壁である被押圧壁と、一端を前記基底部の内側に固定され、他端を前記被押圧壁に固定されるばね部材とを含み、
前記被押圧壁は、前記軸体により直接押圧される部材であって、前記軸体の押圧力を前記ばね部材に伝達し、該ばね部材を縮ませる部材であり、
前記シャッタ部材側開口部は、
前記被押圧壁が前記軸体による押圧を受けないときには、前記トナー供給口と鉛直方向に一部でも連通することがなく、
前記被押圧壁が軸体による押圧を受けることで前記ばね部材が縮んだときには、前記ばね部材が縮む前の位置から前記底部が移動することにより、前記トナー供給口と鉛直方向に連通するように形成され、
前記現像槽は、前記トナー搬送パイプからトナーの供給を受けるために、前記トナー搬送パイプの底面に形成される前記トナー供給口と鉛直方向において連通する位置に、トナー受入口が形成され、該トナー受入口の周囲に設けられる緩衝部材と、該トナー受入口を開閉させるトナー受入口シャッタ部材とを含み、
前記トナー受入口シャッタ部材は、
前記現像槽の長手方向における進退により前記トナー受入口を開閉する閉鎖用部材であって、前記現像槽の内壁において該トナー受入口に接し、前記現像槽の表面において前記現像槽の長手方向に延びて形成される凹所内に、前記現像槽の長手方向に進退可能に設けられる底板と、前記底板の前記トナー受入口に臨む側とは反対側の端部から前記底板に対して垂直な方向に延びるように形成される壁板と、前記壁板の前記底板に接続される側面とは反対側の側面から前記現像槽の長手方向に延びる突起部とを含む閉鎖用部材と、
一端が前記閉鎖用部材の前記突起部に固定され、他端が第３ばね支持部材に支持される第３ばねと、
前記現像槽の表面から外方に向けて突出するように設けられ、前記第３ばねが縮んだ場合に該第３ばねを収容する内部空間を有し、その内部空間の内壁に前記第３ばねの一端を固定して支持する第３ばね支持部材とを含み、
前記トナー受入口は、
前記トナー搬送パイプが前記現像槽に装着されない場合には、前記第３ばねが伸びた状態の前記トナー受入口シャッタ部材によって閉じられ、
前記トナー搬送パイプが前記現像槽に装着される場合には、前記トナー搬送パイプにより前記壁板が押圧されることで、前記第３ばねが縮み、該第３ばねが縮むとともに前記底板が前記トナー受入口から離反する方向に前記凹所内を移動して開口するにように設けられることを特徴とする現像装置である。
【００１５】
また本発明は、前述の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トナー補給容器であるトナーホッパからトナーの供給を受ける現像槽と、トナーホッパと現像槽との間に設けられ、現像槽にトナーを供給するためのトナー供給口が形成されるトナー搬送パイプと、トナー供給口を開閉させるトナー供給口開閉手段とを含む現像装置が提供される。トナー搬送パイプのトナー供給口を閉じてからトナーホッパの交換を行う構成を採る。また、新しく交換されるトナーホッパからの現像槽へのトナー補給は、トナーホッパからトナー搬送パイプの内部空間にトナーを補給し、さらにトナー搬送パイプのトナー供給口をトナー供給口開閉手段により開放して現像槽にトナーを補給するという２段階のトナー補給を実施するので、トナーがトナーホッパから現像槽まで一気に落下することがない。したがって、トナーホッパまたは現像装置の画像形成装置からの脱着時に、トナーの落下の勢いによるトナーの飛散が著しく軽減され、画像形成装置内部を汚染するほどのトナー飛散を起こすことがない。
【００１７】
また、上述したような構成を採ることによって、トナーホッパまたは現像槽の着脱時におけるトナー飛散の発生を一層低減化できるとともに、長期の繰返し使用によってもトナー飛散防止動作が確実に実行され、トナー供給口開閉手段の形成が容易であり、工業的にも有利である。
【００１８】
また、トナー供給口開閉手段が、レバー部材の開放時に軸体をシャッタ部材から離反させてトナー供給口を閉じ、レバー部材の閉鎖時に軸体をシャッタ部材に当接させてトナー供給口を開くように動作することによって、トナーホッパまたは現像槽の着脱時にレバー部材が開放状態になるので、レバー部材が各種画像形成動作の障害になることがなくなり、トナーホッパまたは現像槽の着脱を円滑に実行できる。
【００１９】
また、軸体がその内部を挿通するように設けられる第２のばね部材であって、レバー部材の開放時に軸体のシャッタ部材からの離反動作を付勢する第２のばね部材をさらに含むようにトナー供給口開閉手段を構成することによって、トナーホッパまたは現像槽の着脱時におけるトナー供給口の閉鎖動作がさらに確実に実行され、トナー飛散が一層防止される。
【００２０】
本発明によれば、本発明の現像装置を備える画像形成装置が提供される。この画像形成装置は、長期間にわたって使用しても、トナーホッパまたは現像槽を交換する際に、トナーの飛散ひいては装置内部のトナーによる汚染が非常に起こり難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の第１形態である現像装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２は、図１に示す現像装置１の要部の構成を模式的に示す側面図である。図３は、図１に示す現像装置１の要部の構成を模式的に示す上面図である。図４は、レバー部材２５を閉鎖した状態を示す斜視図である。図５は、レバー部材２５を開放した状態を示す斜視図である。図６はトナー補給パイプ３の構成を模式的に示す図面であり、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は底面図、図６（ｄ）はトナー補給パイプ３における下端部１２の正面図である。図７はシャッタ部材２０の構成を模式的に示す図面である。図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は底面図、図７（ｃ）は側面図である。図８は第１のばね部材２６の構成を模式的に示す側面図である。図９はばね部材３４の構成を模式的に示す側面図である。
【００２２】
現像装置１は、トナー補給容器である図示しないトナーホッパからトナーの補給を受ける現像槽２と、図示しないトナーホッパと現像槽２との間に設けられ、現像槽２にトナーを供給するためのトナー供給口１８が形成されるトナー搬送パイプ３と、トナー供給口１０を開閉させるトナー供給口開閉手段４とを含んで構成される。
【００２３】
現像槽２は、長手方向の一端部表面にトナーの供給を受けるためのトナー受入口３８が形成され、トナーホッパから搬送供給されるトナーを、図示しない感光体ドラムの表面に形成される静電潜像に供給して、静電潜像を現像する。現像槽２は、たとえば樹脂などからなる容器状部材であり、その内部空間にトナーを収容し、さらに、図示しない現像ローラ、層厚規制部材、供給ローラおよび撹拌搬送部材を内蔵する。
【００２４】
トナー受入口３８は、図２および図３に示すように、現像槽２とトナー搬送パイプ３とを接続する際に、トナー搬送パイプ３の底面に形成されるトナー供給口１８と、鉛直方向において連通する位置に形成される。トナー受入口３８の周囲には緩衝部材３９が設けられる。緩衝部材３９により、現像槽２とトナー搬送パイプ３とが一層確実に接続され、その接続部からのトナーの漏出が防止される。
【００２５】
さらに、トナー受入口３８には、トナー受入口３８を開閉させるためのシャッタ部材３４が設けられる。シャッタ部材３４は、図２、図３および図９に示すように、現像槽２内壁においてトナー受入口３８に接し、現像槽２表面に現像槽２の長手方向に延びて形成される凹所４５内にあって現像槽２の長手方向に進退可能に設けられる底板３５ａと、底板３５ａのトナー受入口３８に臨む側とは反対側の端部から底板３５ａに対して垂直な方向に延びるように形成される壁板３５ｂと、壁板３５ｂの底板３５ａに接続される側面とは反対側の側面から現像槽２長手方向に延びる突起部３５ｃとを含んで構成され、その現像槽２の長手方向における進退によりトナー受入口３８を開閉する閉鎖用部材３５と、一端を閉鎖用部材３５の突起部３５ｃに固定され、他端を後述する支持部材３７に支持されるばね３６と、現像槽２表面から外方に向けて突出するように設けられ、ばね３６が縮んだ場合にそれを収容し得る内部空間を有し、その内部空間の内壁にばね３６の一端を固定して支持する支持部材３７とを含んで構成される。トナー受入口３８は、トナー搬送パイプ３を装着しない場合には、ばね３６が伸びた状態のシャッタ部材３４により閉じられる。また、トナー搬送パイプ３が装着される場合には、トナー搬送パイプ３によりシャッタ部材３４における壁板３５ｂが押圧されてばね３６が縮み、それとともに底板３５ａがトナー受入口３８から離反する方向に凹所４５内を移動してトナー受入口３８が開口する。
【００２６】
すなわち、現像槽２にトナー搬送パイプ３が装着された状態では、現像槽２のトナー受入口３８は開口している。
【００２７】
現像ローラは、現像槽２に感光体ドラムを臨んで形成される図示しない開口部を通して感光体ドラムに対向し、かつ感光体ドラムの軸線と現像ローラの軸線とが平行になるようにして現像槽２に回転自在に支持され、図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動するローラ部材である。
【００２８】
層厚規制部材は、たとえば、金属、樹脂などの弾性材料からなる薄板部材であり、一端部が現像槽２に装着され、他方の遊端部付近が現像ローラに当接するように設けられる。層厚規制部材は、現像ローラ表面に担持されるトナー層の厚さが所望の値になるように調整する。
【００２９】
供給ローラは、現像ローラに当接するようにして現像槽２に回転自在に支持され、図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動し、回転駆動によって現像槽２の内部空間に収容されるトナーを搬送して現像ローラに供給するローラ部材である。
【００３０】
撹拌搬送部材は、供給ローラを介して現像ローラに対向する位置に設けられて現像槽２に回転自在に支持され、図示しない駆動手段により軸線回りに回転駆動し、回転駆動によって現像槽２内に供給されるトナーを撹拌するとともに、供給ローラに搬送するローラ部材である。
【００３１】
さらに現像槽２内には、図示しないトナー濃度検知センサなどの、現像槽２に一般的に用いられる構成部材が設けられてもよい。
なお、現像槽２に隣接して感光体５５が設けられる。
【００３２】
現像槽２によれば、現像槽２内に供給されるトナーが、撹拌搬送部材および供給ローラの回転駆動により現像ローラの周囲に供給され、現像ローラ表面にトナー層が形成され、トナー層は層厚規制部材により層厚規制を受けた後、感光体ドラム上の静電潜像に対してトナーを供給する。
【００３３】
トナー搬送パイプ３は、図６に示すように、図示しないトナーホッパからトナーの補給を受けるトナー補給口１３を有する頂部１０と、現像槽２にトナーを供給するトナー供給口１８を有する基底部１２と、鉛直方向に延びるように設けられ、一端を頂部１０にかつ他端を基底部１２に連結され、トナー補給口１３とトナー供給口１８とを連通するように形成される内部空間を有し、トナー補給口１３から補給されるトナーをトナー供給口１８に搬送するトナー搬送部１１とを含んで構成される。
【００３４】
頂部１０の上面に形成されるトナー補給口１３の周囲には緩衝部材１４，１５が設けられ、さらにその周囲には嵌合部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７が設けられる。緩衝部材１４，１５は、トナーホッパとの接続を確実にするとともに、接続部からのトナーの漏出を防止するための部材であり、たとえば、ゴム、樹脂、それらの発泡体などからなる弾性体が用いられる。嵌合部材１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７は、頂部１０の上面から外方に向けて延びるように形成される突起部材であり、図示しないトナーホッパの嵌合凹部と嵌合し、トナー搬送パイプ３の頂部１０とトナーホッパとを接続する。
トナー搬送部１１は、前述のような内部空間を有する中空部材である。
【００３５】
基底部１２は、トナー搬送部１１と一体化されている基底部本体１９と、基底部本体１９に対して着脱自在に設けられ、基底部本体１９を保護する保護部材４０とを含んで構成される。
【００３６】
基底部本体１９は、図７に示すように、トナー搬送部１１の内部空間に連通する図示しない内部空間を有する。該内部空間は基底部本体１９を鉛直方向に貫通し、基底部本体１９の底面１９ａにおいて外方に向けて開口し、開口部４１が形成される。
【００３７】
さらに、基底部本体１９は、シャッタ部材２０を矢符５０の方向（すなわちトナー搬送パイプ３の軸線に対して直交する方向）に進退自在に支持する。
【００３８】
シャッタ部材２０は、軸体３０の進退によって矢符５０の方向に進退してトナー搬送パイプ３のトナー供給口１８を直接開閉する部材であり、トナー供給口開閉手段４の一部として機能する。シャッタ部材２０は、底部２０ａと、底部に形成される開口部２０ｂと、底部２０ａの長手方向の一端に鉛直方向上方に向けて延びるように形成される側壁である被押圧壁２０ｃと、底部２０ａの短手方向の両端に鉛直方向上方に向けて延びるように形成される側壁２０ｄと、一端を基底部本体１９の内部側壁１９ｂに固定され、他端を被押圧壁２０ｃに固定されるばね部材２０ｅとを含んで構成される。なお、底部２０ａにおける開口部２０ｂは、軸体３０による押圧を受けない状態では、基底部本体１９の開口部４１と鉛直方向に一部でも連通することがなく、軸体３０による押圧を受けると開口部４１と鉛直方向に連通する位置に形成される。被押圧壁２０ｃは、軸体３０により直接押圧される部材であり、軸体３０の押圧力をばね部材２０ｅに伝達し、ばね部材２０ｅを縮ませる。側壁２０ｃは、基底部本体１９の側面１９ｃの下端に形成される図示しないガイドに嵌合し、シャッタ部材２０を基底部本体１９に取り付けるとともに、ガイドに沿ってシャッタ部材２０を図１および図２に示す矢符５０の方向に進退させる。シャッタ部材２０によれば、軸体３０による押圧を受けない状態では、その底部２０ａに形成される開口部２０ｂと基底部本体１９の開口部４１とが連通しない位置にあるので、開口部２０ｂからトナーが排出されることはない。一方、軸体３０による押圧を受け、ばね部材２０ｅが縮んで開口部２０ｂと開口部４１とが鉛直方向に連通すると、開口部２０ｂからトナーを排出できる状態になる。
【００３９】
保護部材４０の底面には、トナー供給口１８が形成される。トナー供給口１８は、基底部本体１９の開口部４１と鉛直方向において一致する位置に形成される。すなわち、トナー供給口１８と開口部４１とは連通する位置にある。しかしながら、その間にシャッタ部材２０が設けられることから、トナー供給口１８と開口部４１との連通が防止される。したがって、トナー搬送パイプ３は、トナーホッパからトナーの補給を受けても、現像槽２にトナーを供給することがない。ところが、シャッタ部材２０が軸体３０による押圧を受けると、ばね部材２０ｅが縮み、開口部２０ｂの位置が移動してトナー供給口１８および開口部４１と連通すると、トナーが現像槽２に供給される。
【００４０】
なお、トナー搬送パイプ３の基底部１０、トナー搬送部１１および基底部１２（基底部本体１９）は一体成形されるのが好ましい。これらを形成する材料には、合成樹脂などが使用される。
【００４１】
トナー搬送パイプ３によれば、図示しないトナーホッパからトナーの補給を受けても、一旦その内部空間にトナーを貯留し、軸体３０によるシャッタ部材２０の押圧を受けた段階でトナー供給口１８から現像槽２のトナー受入口３８を介して現像槽２にトナーを供給する。
【００４２】
トナー供給口開閉手段４は、図１および図７に示すように、トナー搬送パイプ３のトナー供給口１８を開閉させるシャッタ部材２０と、シャッタ部材２０に離接自在に設けられてシャッタ部材２０を矢符５０の方向に進退させる軸体３０と、その内部に軸体３０が挿通するように設けられる第２のばね部材３３と、軸体３０に当接するように設けられて、その伸縮により軸体３０をシャッタ部材２０に対して離接可能に支持する第１のばね部材２６と、開閉自在に設けられて、閉鎖時には第１のばね部材２６に当接し、その開閉により第１のばね部材２６を伸縮させるレバー部材２５とを含んで構成される。
【００４３】
第１のばね部材２６は、図８に示すように、一端が軸体３０に当接し、他端が支持部材２８に支持される直方体状部材である押圧部材２７と、押圧部材２７およびばね２９を支持する支持部材２８と、一端が現像槽２本体に固定され、他端が支持部材２８に支持されるばね２９とを含み、全体として現像槽２本体に支持されるように設けられる。
【００４４】
レバー部材２５は、現像槽２の長手方向のトナー搬送パイプ３が接続される端部とは反対側の端部側面において、現像槽２によって図１に示す矢符５１の方向に開閉自在に支持され、現像槽２側面に対向する面が、レバー部材２５の閉鎖時に第１のばね部材２６の支持部材２８に当接するように設けられる。レバー部材２５を閉じる（すなわちレバー部材２５を現像槽２側面に沿わせる）ことによって第１のばね部材２６のばね２９を伸縮させ、ばね２９の伸縮によって軸体３０を進退させるように構成される。また、レバー部材２５の現像槽２側面に対向する面にはフック部材２５ａが形成され、レバー部材２５を閉じた場合に、現像槽２側面に形成される図示しないフック受部材と係合してレバー部材２５をその位置に固定する。このフック部材の係合は、レバー部材２５の端部に現像槽２側面から外方に向う力を付与することによって容易に解放されるので、レバー部材２５の開閉は容易である。
【００４５】
第１のばね部材２６は、レバー部材２５を閉じる際に、押圧部材２７の支持部材２８により支持される部分の上部が、レバー部材２５の現像槽２側面に対向する面に当接し、レバー部材２５が現像槽２側面に近接するにつれてばね２９が徐々に縮み、それに伴って押圧部材２７が図８に示す矢符５２の方向に移動して軸体３０を押圧するように構成される。レバー部材２５が開放されると、ばね２９が伸び、それとともに押圧部材２７および支持部材２８が矢符５２とは反対の方向に移動し、押圧部材２７が軸体３０に当接または近接するけれども軸体３０を押圧することがない位置まで戻る。
【００４６】
軸体３０は、現像槽２の長手方向に延びて、一端がシャッタ部材２０にかつ他端が第１のばね部材２６にそれぞれ当接し、矢符５０の方向に進退可能に現像槽２に支持される軸部材である。すなわち、軸体３０は、現像槽２表面に現像槽２長手方向に延びるように形成される溝部２ａと、現像槽２表面から該垂直方向の外方に向かって延びるように形成される支持部材３１，３２とによって支持される。支持部材３２には、軸体３０を挿通させるための図示しない貫通孔が形成される。溝部２ａ内を延びる軸体３０は、支持部材３２の手前で現像槽２表面から垂直な方向に向けてほぼ直角に曲げられ、さらに支持部材３２の図示しない貫通孔の高さで現像槽２表面に平行な方向に向けてほぼ直角に曲げられ、支持部材３２の貫通孔に挿通されて、トナー搬送パイプ３の基底部１２内に収容されるシャッタ部材２０に当接される。軸体３０は、第１のばね部材２６による押圧を受けてシャッタ部材２０を押圧し、トナー搬送パイプ３のトナー供給口１８をトナー搬送パイプ３の内部空間と連通させ、現像槽２にトナーを供給する。
【００４７】
第２のばね部材３３は、支持部材３１，３２の間において軸体３０が挿通するように設けられ、特に、レバー部材２５を開放して軸体３０によるシャッタ部材２０への押圧を解く際に、軸体３０のレバー部材２５を押圧するのとは反対の方向への移動を付勢し、トナー供給口１８を確実に閉鎖するために用いられる。なお、第２のばね部材３３は、軸体３０の表面に該表面から外方に向けて延びるように形成される図示しない突起状固定部材により軸体３０の図示の位置に固定される。
シャッタ部材２０については、前述のとおりである。
【００４８】
トナー供給口開閉手段４によれば、レバー部材２５を閉じると、第１のばね部材２６、軸体３０およびシャッタ部材２０の連係によってトナー搬送パイプ３の底面に形成されるトナー供給口１８が開口し、トナーが現像槽２内に供給される。反対に、レバー部材２５を開放すると、第１のばね部材２６と軸体３との連係によるシャッタ部材３０への押圧が解放され、トナー供給口が閉じられ、トナーの現像槽２内への供給が停止される。したがって、トナーホッパ内にトナーが残存する場合はレバー部材２５を閉じ、現像槽２にトナーを供給しながら画像形成を行い、トナーホッパ内のトナーが消費されて無くなった場合は、レバー部材２５を閉じてトナーホッパを交換する。
【００４９】
すなわち、図示しないトナーホッパ内にトナーが残存する状態では、レバー部材２５を閉じて軸体３０によるシャッタ部材２０への押圧を維持し、トナーホッパ内のトナーが無くなり、トナーホッパを交換する際には、空のトナーホッパを取外す前に、レバー部材２５を開放し、軸体３０によるシャッタ部材２０への押圧を止めるように操作される。また、新しいトナーホッパを装着した後に、レバー部材２５を閉じて現像槽２内にトナーを補給し、画像形成を再開する。したがって、レバー部材２５は、画像形成停止時に開放され、画像形成時に閉じられた状態になるので、画像形成動作を妨げることがない。
【００５０】
現像装置１によれば、トナーホッパを新しく交換する際には、トナー搬送パイプ３のトナー供給口１８が閉じられているので、新しいトナーホッパからトナー搬送パイプ３内にトナーが補給されても、トナー搬送パイプ３内にトナーが一旦貯留され、その後レバー部材２５を閉じてトナー供給口１８を開口することによって、トナーが現像槽２内の供給される。このようにトナーを２段階に分けて供給することにより、トナーをトナーホッパから現像槽内へ一気に落下させる従来の現像装置に比べて、トナーの落下に伴う漏出、飛散が著しく低減化され、画像形成装置内部のトナーによる汚染が防止される。
【００５１】
図１０は、本発明の現像装置を備える本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置１００の構成を簡略化して示す図である。図１０に示す画像形成装置１００は、たとえば本発明の実施の第１形態である現像装置１を備える電子写真方式のフルカラープリンタである。
【００５２】
画像形成装置１００は、たとえばパーソナルコンピュータなどの外部装置で創出されて伝達される画像情報に応じて、記録紙などの記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成するものであり、露光ユニット１０１、現像装置１、電子写真感光体１９、帯電器１０２、クリーニングユニット１０３、転写搬送ベルトユニット１０４、定着ユニット１０５、用紙搬送路Ｓ，Ｓ１、給紙トレイ１０６、第１および第２排紙トレイ１０７，１０８を含んで構成される。
【００５３】
この画像形成装置１００は、フルカラープリンタであり、画像情報が、ブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、イエロー（ｙ）の各色を用いるカラー画像に応じたものである。したがって、露光ユニット１０１、現像装置１、電子写真感光体１９、帯電器１０２、クリーニングユニット１０３および転写搬送ベルトユニット１０４に備えられる転写ローラ１１３は、各色に対応してそれぞれ４つ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。
【００５４】
帯電器１０２、露光ユニット１０１、現像装置１、転写ローラ１１３、クリーニングユニット１０３は、電子写真感光体１９まわりに、この順序で配置される。帯電器１０２は、電子写真感光体１９の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、チャージャー型、ローラ型またはブラシ型などのいずれが用いられてもよい。
【００５５】
露光ユニット１０１としては、たとえばレーザ照射部および反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットが用いられる。露光ユニット１０１は、一様な電位に帯電された電子写真感光体１９の表面を画像情報に応じて露光し、その表面に静電潜像を形成する。現像装置１は、電子写真感光体１９の表面に形成された静電潜像にトナー成分であるトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する。クリーニングユニット１０３は、電子写真感光体１９の表面から記録媒体上へ転写しきれずに残留するトナーを、電子写真感光体１９の表面から除去し回収する。
【００５６】
転写搬送ベルトユニット１０４は、電子写真感光体１９の下方に配置され、転写ベルト１０９、転写ベルト駆動ローラ１１０、転写ベルトテンションローラ１１１、転写ベルト従動ローラ１１２、転写ローラ１１３（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）および転写ベルトクリーニングユニット１１４を含む。転写ベルト駆動ローラ１１０、転写ベルトテンションローラ１１１、転写ベルト従動ローラ１１２は、転写ベルト１０９を張架し、転写ベルト駆動ローラ１１０の回転駆動によって、転写ベルト１０９を矢符１１５方向へ回転駆動させる。
【００５７】
矢符１１５方向へ回転駆動される転写ベルト１０９は、各電子写真感光体１９に接触するように設けられ、転写ベルト１０９によって搬送される記録媒体が、転写ベルト１０９と電子写真感光体１９との間を通過する際、電子写真感光体１９の表面に形成されたトナー像が記録媒体上へ転写される。フルカラー画像の場合、各電子写真感光体１９で形成される各色のトナー画像が、記録媒体上に順次重ねて転写されることによって、フルカラーに形成される。転写ローラ１１３は、転写ベルト１０９を介して電子写真感光体１９に対向するように配置される。転写ローラ１１３には、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、この転写バイアスによって電子写真感光体１９表面のトナー像が記録媒体へ転写される。
【００５８】
転写ベルトクリーニングユニット１１４は、転写ベルト１０９の外周に接触するように設けられる。電子写真感光体１９との接触によって転写ベルト１０９に付着したトナーは、記録媒体の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット１１４が、転写ベルト１０９表面のトナーを除去し回収する。
【００５９】
定着ユニット１０５は、転写ベルト１０９よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、加熱ローラ１１６および加圧ローラ１１７と、加熱ローラ１１６の加熱源、加熱ローラ１１６の温度を検知するセンサおよび加熱ローラ１１６が所定の温度になるように加熱源の動作を制御する制御部などを含む。加熱ローラ１１６と加圧ローラ１１７とは、互いに押圧状態で記録媒体を挟圧搬送することができるように設けられる。定着ユニット１０５は、記録媒体が加熱ローラ１１６と加圧ローラ１１７とで形成されるニップ部を通過する際、トナー像を加熱および加圧して記録媒体に定着させ、堅牢な記録画像とする。
【００６０】
トナー像が記録される記録媒体たとえば記録紙は、給紙トレイ１０６に貯留される。本実施形態の画像形成装置１００では、給紙トレイ１０６は、装置下部に設けられる。給紙トレイ１０６に貯留される記録紙は、ピックアップローラ１１８によって１枚ずつ給紙トレイ１０６から取出され、用紙搬送路Ｓへ送出される。用紙搬送路Ｓへ送出された記録紙は、電子写真感光体１９、現像装置１等を含んで構成される画像形成部の搬送方向手前に設けられるレジストローラ１１９で一旦保持される。レジストローラ１１９は、不図示のレジスト前検知センサの検知出力に応じて、電子写真感光体１９表面に形成されるトナー像の先端が記録紙の画像形成範囲の先端に整合するように、タイミングを同期させて記録紙を画像形成部へと搬送する。
【００６１】
画像形成部で記録紙上にトナー像が形成され、定着ユニット１０５でトナー像が定着された記録紙は、定着ユニット１０５の出側に設けられる搬送方向切換ガイド１２０によって、排紙経路が切換えられ、第１排紙トレイ１０７または第２排紙トレイ１０８のいずれかに排紙される。第１排紙トレイ１０７へ排紙される場合、もう一つの用紙搬送路Ｓ１を通って排紙される。なお、用紙搬送路Ｓ，Ｓ１には、搬送ローラ１２１が設けられ、経路上の記録紙を所定の方向へ搬送する。
【００６２】
以下画像形成装置１００における画像形成動作について簡単に説明する。給紙トレイ１０６からピックアップローラ１１８でピックアップされた記録紙が用紙搬送路Ｓへ送出され、レジストローラ１１９で保持される。この間、画像形成部では、電子写真感光体１９の表面を帯電器１０２で一様な電位に帯電させ、露光ユニット１０１で画像情報に応じて露光して静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置１によって現像されてトナー像が形成される。電子写真感光体１９の表面に形成されるトナー像の先端と、記録紙の画像形成範囲の先端とが整合するように、タイミングを同期させてレジストローラ１１９が記録紙を転写ベルト１０９へと送り込む。
【００６３】
転写ベルト１０９で搬送される過程において、記録紙上には、各電子写真感光体１９から各色のトナー像が順次積層転写されてフルカラー画像が形成される。トナー像が転写された記録紙は、定着ユニット１０５へ搬送され、定着ユニット１０５で定着処理されて堅牢な記録画像となり、第１または第２排紙トレイ１０７，１０８のいずれかに排紙され、一連の画像形成動作が終了する。
【００６４】
画像形成装置１００には、現像装置１が備えられる。したがって、現像装置１でニアエンドが検出された場合、現像ローラ２４および撹拌搬送部材４２の回転が停止されることによって現像動作が停止され、トナー補給ローラ３０のみが回転駆動してトナー補給容器２９から現像槽２３へとトナーが補給される。このことによって、現像槽２３へ現像に充分な量のトナーが補給され、また現像槽２３内でブロッキングが生じている場合でも補給されるトナーの供給圧力によってブロッキングを解消し、充分な量のトナーを現像に使用可能な状態とすることができる。
【００６５】
このような画像形成装置１００によれば、トナーホッパ内のトナーが消費され、新しいトナーホッパに交換する際に、トナーが装置内部に飛散して汚染することがないので、画質の良好な画像を継続して形成することができ、装置の保守点検も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の第１形態である現像装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１に示す現像装置の要部の構成を模式的に示す側面図である。
【図３】図１に示す現像装置の要部の構成を模式的に示す上面図である。
【図４】レバー部材を閉じた状態を示す部分斜視図である。
【図５】レバー部材を開放した状態を示す部分斜視図である。
【図６】トナー補給パイプの構成を模式的に示す図面であり、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図、図６（ｃ）は底面図、図６（ｄ）は部分正面図である。
【図７】シャッタ部材の構成を模式的に示す図面である。図７（ａ）は正面図、図７（ｂ）は底面図、図７（ｃ）は側面図である。
【図８】ばね部材の構成を模式的に示す側面図である。
【図９】ばね部材の構成を模式的に示す側面図である。
【図１０】本発明の現像装置を備える本発明のもう一つの実施形態である画像形成装置の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  現像装置
２  現像槽
３  トナー搬送パイプ
４  トナー供給口開閉手段
１０  頂部
１１  トナー搬送部
１２  基底部
１３  トナー補給口
１８  トナー供給口
２０，３４  シャッタ部材
２５  レバー部材
２６  第１のばね部材
３０  軸体
３３  第２のばね部材
３８  トナー受入口
３９  緩衝部材
【図１】
0004824980.tif 000002
【図２】
0004824980.tif 000003
【図３】
0004824980.tif 000004
【図４】
0004824980.tif 000005
【図５】
0004824980.tif 000006
【図６】
0004824980.tif 000007
【図７】
0004824980.tif 000008
【図８】
0004824980.tif 000009
【図９】
0004824980.tif 000010
【図１０】
0004824980.tif 000011