特許 6866745 現像剤搬送機構及びそれを備えた現像装置並びに画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6866745

(24)【登録日】2021年4月12日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】現像剤搬送機構及びそれを備えた現像装置並びに画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20210419BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/08 310

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-82530(P2017-82530)

(22)【出願日】2017年4月19日

(65)【公開番号】特開2018-180403(P2018-180403A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2019年4月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】辻 浩文

(72)【発明者】

【氏名】所 義多賀

【審査官】 飯野 修司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１７１１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２５１０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−１６３３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２８３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／００１９７３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

現像剤を搬送するとともに側面の一部に排出口が形成されたパイプ状搬送路と、
該パイプ状搬送路の外周面に沿って摺動可能に配置され、前記排出口を開閉するシャッターと、
該シャッターの内周面に固定され、前記シャッターの移動に伴い前記パイプ状搬送路の外周面に対して摺動するシール部材と、
前記シャッターを前記排出口が閉鎖される方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記シール部材は、前記シャッターにより前記排出口を閉じた状態で前記排出口を囲むように前記パイプ状搬送路の外周面と接触する接触部と、該接触部の内側に形成される非接触部とを有し、
前記排出口は矩形状であり、前記非接触部は平面視円形または楕円形であることを特徴とする現像剤搬送機構。

【請求項2】

現像剤を搬送するとともに側面の一部に排出口が形成されたパイプ状搬送路と、
該パイプ状搬送路の外周面に沿って摺動可能に配置され、前記排出口を開閉するシャッターと、
該シャッターの内周面に固定され、前記シャッターの移動に伴い前記パイプ状搬送路の外周面に対して摺動するシール部材と、
前記シャッターを前記排出口が閉鎖される方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記シール部材は、前記シャッターにより前記排出口を閉じた状態で前記排出口を囲むように前記パイプ状搬送路の外周面と接触する接触部と、該接触部の内側に形成される非接触部とを有し、
前記排出口は矩形状であり、前記非接触部は平面視多角形であって全ての辺が前記シャッターの開閉方向における前記排出口のエッジ部と所定の角度を有することを特徴とする現像剤搬送機構。

【請求項3】

前記非接触部は開口部または凹部であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像剤搬送機構。

【請求項4】

キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を収容する現像容器と、該現像容器内に現像剤を補給する現像剤補給口と、前記現像容器から余剰の現像剤を排出する現像剤排出部とを備えた現像装置であって、
前記現像剤排出部として、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像剤搬送機構を用いた現像装置。

【請求項5】

請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像剤搬送機構を備えた画像形成装置。

【請求項6】

請求項４に記載の現像装置を備えた画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いられる現像剤搬送機構に関し、特に、現像剤を搬送する通路に形成された現像剤排出口を開閉する機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、二成分現像方式の現像装置において、キャリアの帯電付与性能の低下を防止するために、現像容器内にキャリアを含む現像剤を補給するとともに、余剰となった現像剤を排出する現像剤排出部を備えた現像装置が提案されている。この現像装置では、初期駆動時における現像ローラー等の部材間の摩擦によるダメージの発生を防止する必要があるため、現像ローラー上にトナー層を形成可能な量の現像剤が予め充填されている。そのため、現像装置を画像形成装置本体に装着した状態で、或いは画像形成装置本体とは別個に梱包して輸送すると、輸送中の振動や衝撃によって現像装置内に充填された現像剤が現像剤排出部から漏出して飛散し、画像形成装置内部を汚染するおそれがあった。

【0003】

そこで、現像装置の現像剤排出部に排出口を塞ぐシャッターを装着し、画像形成装置のセットアップ時に、排出口のシャッターを開放した現像装置を画像形成装置本体に装着するか、或いは画像形成装置本体に装着された状態で現像装置のシャッターを開放する手順が一般的であった。

【0004】

ところで、シャッターで排出口が開閉される現像装置を装着した状態で画像形成装置を輸送すると、輸送中の振動や衝撃によって現像剤排出部の外周面とシャッターの内面との間から現像剤が漏れてしまうおそれがある。そこで、現像剤の漏れが生じないようにするために、現像剤排出部の外周面とシャッターの内面との間にシール部材を設けることが望ましい。しかし、シャッターとシール部材との摺動負荷が大きくなると、シャッターが動作不良を起こして排出口を完全に閉鎖できず、現像剤が排出口から漏出するという問題点があった。一方、シール部材とシャッターとの摺動面積を小さくすれば摺動負荷が低減される反面、シール効果が低下してしまう。

【0005】

そこで、シール効果を維持しつつシャッターの開閉動作を円滑にする方法が提案されており、例えば特許文献１には、パイプ状搬送路の外周面に固定され、排出口に重なる開口部が形成されたシール部材であって、シャッターの移動方向に直交する幅方向寸法が、シャッターの閉方向に対し上流側から下流側に向かって減少する傾斜部を有するシール部材をパイプ状通路とシャッターの間に配置した現像剤搬送機構が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１７１１０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１の構成ではシール部材をパイプ状搬送路の外周面に形成された排出口に重なるように固定しているため、パイプ状搬送路を現像剤回収機構に連結する際にシール部材が現像剤回収機構内で露出し、現像剤回収機構内に存在する現像剤がシール部材に付着してしまう。その結果、シャッターの摺動負荷が増大し、シャッターを円滑に摺動させて排出口を確実に開閉するために十分な構成ではなかった。

【0008】

本発明は、上記問題点に鑑み、現像剤を搬送する通路に形成された現像剤排出口からの現像剤の漏出を確実に防止することができ、且つ、現像剤排出口を開閉するシャッターも円滑に動作する現像剤搬送機構、及びそれを備えた現像装置並びに画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために本発明は、パイプ状搬送路と、シャッターと、シール部材と、付勢部材と、を備えた現像剤搬送機構である。パイプ状搬送路は、現像剤を搬送するとともに側面の一部に排出口が形成される。シャッターは、パイプ状搬送路の外周面に沿って摺動可能に配置され、排出口を開閉する。シール部材は、シャッターの内周面に固定される。付勢部材は、シャッターを排出口が閉鎖される方向に付勢する。シール部材は、シャッターにより排出口を閉じた状態で排出口を囲むようにパイプ状搬送路の外周面と接触する接触部と、接触部の内側に形成される非接触部とを有する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の第１の構成によれば、シャッターの内周面にシール部材を固定するとともに、パイプ状搬送路の外周面と接触するシール部材の接触部の内側に非接触部を形成することにより、非接触部の分だけ接触部の面積が減少する。その結果、シャッターの摺動負荷が低減するため、付勢部材によるシャッターの円滑な動作と十分なシール性能とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】カラープリンター１００の全体構成を示す概略図

【図2】カラープリンター１００に搭載される現像装置３ａの側面断面図

【図3】現像装置３ａの攪拌部を示す平面断面図

【図4】図３における現像剤排出部２２ｈ周辺の拡大図

【図5】カラープリンター１００の前面側の外装カバーを開放した状態を示す部分斜視図

【図6】図５のインナーカバー８５を取り外して現像剤回収機構８０を露出した状態を示す斜視図

【図7】シャッター７０により排出口６５が閉鎖された状態を示す現像剤回収機構８０の側面断面図

【図8】シャッター７０により排出口６５が開放された状態を示す現像剤回収機構８０の側面断面図

【図9】現像装置３ａにおける現像剤排出部２２ｈの分解斜視図

【図10】図９の現像剤排出部２２ｈを排出口６５側から見た平面図

【図11】現像剤排出部２２ｈの側面断面図であって、シャッター７０によって排出口６５を閉鎖した状態を示す図

【図12】現像剤排出部２２ｈの側面断面図であって、シャッター７０によって排出口６５を開放した状態を示す図

【図13】シール部材７６の開口部７６ｂをひし形に形成した例を示す平面図

【図14】シール部材７６に凹部７６ｃを形成した例を示す平面図（図１４（ａ））および側面図（図１４（ｂ））

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

【0013】

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。

【0014】

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

【0015】

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

【0016】

トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して転写紙Ｐが所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。

【0017】

定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0018】

図２は、上述のカラープリンター１００に用いられる、本発明の現像剤搬送機構を備えた現像装置３ａの構成を示す断面平面図である。なお、図２の説明では、図１に示す感光体ドラム１ａに対応する現像装置３ａの構成及び動作について説明するが、現像装置３ｂ〜３ｄの構成及び動作については現像装置３ａと同様であるため説明を省略する。

【0019】

図２に示すように、現像装置３ａは、現像ローラー２０、磁気ローラー２１、規制ブレード２４、攪拌搬送部材４２、および現像容器２２等により構成されている。

【0020】

現像容器２２は、仕切り部２２ｂによって第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄに区画されている。第１搬送室２２ｃ及び第２搬送室２２ｄには、キャリアとトナーからなる二成分現像剤が収容される。また、現像容器２２は、攪拌搬送部材４２と磁気ローラー２１及び現像ローラー２０を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体ドラム１ａに向けて露出させる開口２２ａが形成されている。

【0021】

現像ローラー２０は、固定軸２０ａと、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃとを備える。現像ローラー２０は、感光体ドラムに対向し、一定の間隔を設けて感光体ドラム１ａの右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体ドラム１ａに接近した対向位置において、感光体ドラム１ａにトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。

【0022】

固定軸２０ａは現像容器２２に回転不能に支持される。この固定軸２０ａには、現像スリーブ２０ｃが回転可能に保持され、更に、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて固着される。現像スリーブ２０ｃは、図示しない駆動機構により、図２の矢印方向（時計回り方向）に回転する。また、現像スリーブ２０ｃには直流電源５５ａと交流電源５５ｂとで構成される現像電圧電源５５が接続されており、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。

【0023】

磁気ローラー２１は、ローラー軸２１ａと磁極部材Ｍ及び非磁性材からなる非磁性スリーブ２１ｂを備え、攪拌搬送部材４２により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給する。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設され、現像容器２２に回転不能に支持されるローラー軸２１ａに固着される。

【0024】

非磁性スリーブ２１ｂは、図示しない駆動機構により、現像ローラー２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転する。また、非磁性スリーブ２１ｂには直流電源５６ａと交流電源５６ｂとで構成される供給電圧電源５６が接続されており、直流電圧に交流電圧を重畳した供給バイアスが印加される。非磁性スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さ（層厚）に調節される。

【0025】

攪拌搬送部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。攪拌搬送部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第２スパイラル４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送室２２ｄ内に設けられ、第１スパイラル４３が第２スパイラル４４の右方に隣接して、第１搬送室２２ｃ内に設けられる。第１及び第２スパイラル４３、４４は現像剤を攪拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。

【0026】

また、第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端部分には連通部（図３参照）が設けられており、第１スパイラル４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２スパイラル４４に搬送され、現像剤が第１搬送室２２ｃ内と第２搬送室２２ｄ内とを循環する。そして、第２スパイラル４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。

【0027】

非磁性スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって非磁性スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、非磁性スリーブ２１ｂに印加されたバイアス５６に応じて、現像ローラー２０に供給される。

【0028】

現像バイアスを印加された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体ドラム１ａの露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体ドラム１ａに飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体ドラム１ａ上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム１ａ上の静電潜像が現像される。

【0029】

次に、図３を用いて、現像装置の攪拌部について詳しく説明する。図３は現像装置３ａの攪拌部を示す平面断面図（図２のＸＸ′矢視断面図）である。

【0030】

現像容器２２には、前述のように、第１搬送室２２ｃと、第２搬送室２２ｄと、仕切り部２２ｂと、上流側連通部２２ｅ、及び下流側連通部２２ｆが形成され、その他に、現像剤補給口２２ｇと、現像剤排出部２２ｈと、上流側壁部２２ｉ、及び下流側壁部２２ｊが形成されている。なお、第１搬送室２２ｃにおいて、図３の左側を上流側、図３の右側を下流側とし、また、第２搬送室２２ｄにおいて、図３の右側を上流側、図３の左側を下流側とする。従って、連通部及び側壁部は、第２搬送室２２ｄを基準として上流及び下流と呼称している。

【0031】

仕切り部２２ｂは、現像容器２２の長手方向に延びて第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄを並列させるように仕切っている。仕切り部２２ｂの長手方向の右側端部は、上流側壁部２２ｉの内壁部とともに上流側連通部２２ｅを形成し、一方、仕切り部２２ｂの長手方向の左側端部は、下流側壁部２２ｊの内壁部とともに下流側連通部２２ｆを形成している。現像剤は、第１搬送室２２ｃ、上流側連通部２２ｅ、第２搬送室２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆを順次通過して現像容器２２内を循環する。

【0032】

現像剤補給口２２ｇは、現像容器２２の上部に設けられたトナーコンテナ４ａ（図１参照）から新たなトナー及びキャリアを現像容器２２内に補給するための開口であり、第１搬送室２２ｃの上流側（図３の左側）に配置される。

【0033】

現像剤排出部２２ｈは、トナー及びキャリアの補給によって第１及び第２搬送室２２ｃ、２２ｄ内で余剰となった現像剤を排出するための部分であり、第２搬送室２２ｄの下流側で第２搬送室２２ｄの長手方向に連続して円筒状に設けられるパイプ状搬送路である。

【0034】

第１搬送室２２ｃ内には第１スパイラル４３が配設され、第２搬送室２２ｄ内には第２スパイラル４４が配設されている。

【0035】

第１スパイラル４３は、回転軸４３ｂと、回転軸４３ｂに一体に設けられ、回転軸４３ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される第１螺旋羽根４３ａとを有する。また、第１螺旋羽根４３ａは、第１搬送室２２ｃの長手方向の両端部側まで延び、上流側及び下流側連通部２２ｅ、２２ｆにも対向して設けられている。回転軸４３ｂは現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。

【0036】

第２スパイラル４４は、回転軸４４ｂと、回転軸４４ｂに一体に設けられ、回転軸４４ｂの軸方向に第１螺旋羽根４３ａと同じピッチで第１螺旋羽根４３ａとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成される第２螺旋羽根４４ａとを有する。また、第２螺旋羽根４４ａは、磁気ローラー２１の軸方向長さ以上の長さを有し、更に、上流側連通部２２ｅに対向する位置まで延びて設けられている。回転軸４４ｂは、回転軸４３ｂと平行に配置され、現像容器２２の上流側壁部２２ｉと下流側壁部２２ｊに回転可能に軸支されている。

【0037】

また、回転軸４４ｂには、第２螺旋羽根４４ａとともに、減速搬送部５１、規制部５２及び排出羽根５３が一体に配設されている。

【0038】

減速搬送部５１は、第２螺旋羽根４４ａと同方向を向く複数（ここでは３枚）の羽根で螺旋状に形成されている。減速搬送部５１を構成する螺旋羽根は、第２螺旋羽根４４ａの外径と同じサイズで第２螺旋羽根４４ａのピッチより小さく設定されている。

【0039】

規制部５２は、第２搬送室２２ｄ内で下流側に搬送された現像剤を塞き止め、且つ、所定量以上になった現像剤を現像剤排出部２２ｈに搬送する。規制部５２は、回転軸４４ｂに設けられる螺旋羽根からなり、第２螺旋羽根４４ａと逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成され、且つ、第２螺旋羽根４４ａの外径と略同じで第２螺旋羽根４４ａのピッチより小さく設定されている。また、規制部５２は、下流側壁部２２ｊ等の現像容器２２の内壁部と規制部５２の外周部において所定量の隙間を形成している。この隙間から余剰の現像剤が排出される。

【0040】

現像剤排出部２２ｈ内の回転軸４４ｂには排出羽根５３が設けられている。排出羽根５３は、第２螺旋羽根４４ａと同じ方向を向く螺旋状の羽根からなるが、第２螺旋羽根４４ａよりピッチが小さく、また羽根の外周が小さくなっている。従って、回転軸４４ｂが回転すると、排出羽根５３も回転し、規制部５２を乗り越えて現像剤排出部２２ｈ内に搬送された余剰現像剤は、図３の左側に送られて、現像容器２２外に排出されるようになっている。なお、排出羽根５３、規制部５２、及び第２螺旋羽根４４ａは合成樹脂によって回転軸４４ｂと一体に成型される。

【0041】

また、現像剤排出部２２ｈの下部には搬送パイプ８２の連結部８２ａ〜８２ｄ（図６参照）に連通する排出口６５が形成されており、現像剤排出部２２ｈの外周面には排出口６５を開閉するシャッター７０が装着されている。

【0042】

現像容器２２の外壁には、歯車６１〜６４が配設されている。歯車６１、６２は回転軸４３ａに固着され、歯車６４は回転軸４４ｂに固着され、歯車６３は現像容器２２に回転可能に保持されて、歯車６２、６４に噛合している。

【0043】

図４は、図３における現像剤排出部２２ｈ周辺の拡大図である。第２スパイラル４４には現像剤搬送方向（図４の白矢印方向）に対し規制部５２の上流側直近において下流側連通部２２ｆに対向するように減速搬送部５１が設けられている。

【0044】

新たに現像剤を補給していない現像時には、現像剤は、第１搬送室２２ｃから、上流側連通部２２ｅ、第２搬送室２２ｄ、及び下流側連通部２２ｆと循環しながら攪拌されて、攪拌された現像剤が磁気ローラー２１に供給される。

【0045】

現像によってトナーが消費されると、現像剤補給口２２ｇから第１搬送室２２ｃ内にトナーとキャリアとを含む現像剤が補給される。補給された現像剤は、現像時と同様に、第１螺旋羽根４３ａによって、第１搬送室２２ｃ内を矢印Ｐ方向に搬送され、その後、上流側連通部２２ｅを通って第２搬送室２２ｄ内に搬送される。更に、第２螺旋羽根４４ａによって、現像剤は、第２搬送室２２ｄ内の現像剤を矢印Ｑ方向に搬送され、減速搬送部５１に搬送される。回転軸４４ｂの回転にともなって規制部５２が回転すると、規制部５２によって、第２螺旋羽根４４ａによる現像剤搬送方向とは逆方向の搬送力が現像剤に付与される。減速搬送部５１において搬送速度が減速された現像剤は、規制部５２の上流側に位置する減速搬送部５１近傍で塞き止められて嵩高となり、余剰の現像剤（現像剤補給口２２ｇから補給された現像剤とほぼ同量）が規制部５２を乗り越えて現像剤排出部２２ｈを介して現像容器２２外に排出される。

【0046】

また、第２搬送室２２ｄ内には現像剤搬送方向（図４の白矢印方向）に対し減速搬送部５１の上流側に隣接して、透磁率センサーからなるトナー濃度検知センサー７１が配置されている。トナー濃度検知センサー７１により現像剤の透磁率が検出されると、その検出結果に相当する電圧値を制御部（図示せず）に出力するよう構成されており、制御部によってトナー濃度検知センサー７１の出力値からトナー濃度が決定される。

【0047】

シャッター７０は、現像剤排出部２２ｈに対し軸方向（矢印ＡＡ′方向）に摺動可能に外挿される円筒状の部材である。シャッター７０と現像容器２０との間にはコイルバネ７５が配置されている。シャッター７０はコイルバネ７５によって閉方向（矢印Ａ方向）に付勢されており、通常は図４に示すように、現像剤排出部２２ｈの排出口６５と重なり合う位置に配置されることにより排出口６５を閉鎖している。

【0048】

シャッター７０の内周面にはシール部材７６が固定されており、現像剤排出部２２ｈの外周面とシャッター７０との隙間からの現像剤の漏出を防止する。現像剤排出部２２ｈ、シャッター７０、コイルバネ７５、及びシール部材７６は、本発明の現像剤搬送機構を構成する。シール部材７６の詳細な構成については後述する。

【0049】

図５は、カラープリンター１００の前面側の外装カバー（図示せず）を開放した状態を示す部分斜視図であり、図６は、図５のインナーカバー８５を取り外して現像剤回収機構８０を露出した状態を示す斜視図、図７は、現像剤回収機構８０の側面断面図である。なお、図６では現像装置３ａ〜３ｄの記載を省略している。また、図７では現像装置３ａに対応する位置の断面を示している。

【0050】

現像剤回収機構８０は、内部に搬送スクリュー８１が配置された搬送パイプ８２と、搬送パイプ８２を介して搬送されてきた現像剤が貯留される回収容器８３とを有している。回収容器８３は引き出し可能なトレイ８４（図５では不図示）内に収納されている。また、搬送パイプ８２には各現像装置３ａ〜３ｄの現像剤排出部２２ｈ（図４参照）に連結される連結部８２ａ〜８２ｄが形成されている。

【0051】

また、各現像装置３ａ〜３ｄのシャッター７０に対応する位置には押圧部材８６ａ〜８６ｄが設けられている。押圧部材８６ａ〜８６ｄは頭部８７と軸部８８とで構成されるネジ形状であり、軸部８８はカラープリンター１００の筐体に形成された貫通孔９０を貫通してシャッター７０の突起７０ａに当接している。インナーカバー８５には押圧部材８６ａ〜８６ｄの頭部８７が露出する窓部８５ａ〜８５ｄが形成されている。押圧部材８６ａ〜８６ｄは、コイルバネ７５（図４参照）によって付勢されるシャッター７０によりインナーカバー８５方向（矢印Ａ方向）に押圧されている。

【0052】

図５〜図７は、カラープリンター１００の輸送時（出荷時）の状態を示しており、現像装置３ａをカラープリンター１００に装着した状態では、図７に示すように現像剤排出部２２ｈの排出口６５がシャッター７０によって閉じられている。そのため、この状態でカラープリンター１００を輸送しても、現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された現像剤が輸送中の振動や衝撃によって排出口６５から漏出するおそれはない。

【0053】

カラープリンター１００がユーザーの元へ搬入され、サービスマンによりセットアップ（初期設定）を行う際には、押圧部材８６ａ〜８６ｄの頭部８７にドライバーを差し込んで回転させながらインナーカバー８５内に押し込む。このとき、押圧部材８６ａ〜８６ｄの軸部８８と貫通孔９０とは鍵と鍵穴の関係を有しているため、軸部８８を貫通孔９０に押し込んで９０°回転させることにより、押圧部材８６ａ〜８６ｄが押し込まれた位置で固定される。

【0054】

図８は、シャッター７０により排出口６５が開放された状態を示す現像剤回収機構８０の側面断面図である。押圧部材８６ａ〜８６ｄがインナーカバー８５内に押し込まれると、シャッター７０が押圧部材８６ａ〜８６ｄの軸部８８に押され、シャッター７０はコイルバネ７５を圧縮しながら矢印Ａ′方向に移動して排出口６５を開放する。これにより、現像剤排出部２２ｈの排出口６５と搬送パイプ８２とが連通して排出口６５からの現像剤の排出が可能となる。現像剤排出部２２ｈの排出口６５から排出された現像剤は、搬送スクリュー８１により搬送パイプ８２内を搬送されて回収容器８３内に貯留される。

【0055】

本実施形態の構成により、現像装置３ａ〜３ｄ内に現像剤を充填した状態でカラープリンター１００を輸送（出荷）したときの、現像剤排出部２２ｈからの現像剤の漏出によるカラープリンター１００内部の汚染を、簡易な構成で確実に防止することができる。また、セットアップ時には簡単な操作で排出口６５を開放することができる。

【0056】

次に、カラープリンター１００から現像装置３ａ〜３ｄを取り外す際のシャッター７０の開閉動作とシール部材７６との関係について説明する。押圧部材８６ａ〜８６ｄの頭部８７にドライバーを差し込んでセットアップ時と逆方向に９０°回転させることにより、圧縮されていたコイルバネ７５の復元力により押圧部材８６ａ〜８６ｄがインナーカバー８５側に押し戻され、シャッター７０が矢印Ａ方向に移動して排出口６５を閉鎖する。

【0057】

図９は、本実施形態の現像装置３ａにおける現像剤排出部２２ｈの分解斜視図、図１０は、図９の現像剤排出部２２ｈを排出口６５側（図９の下方向）から見た平面図、図１１および図１２は、それぞれシャッター７０によって排出口６５を閉鎖した状態および開放した状態を示す現像剤排出部２２ｈの側面断面図である。

【0058】

シャッター７０はパイプ状の現像剤排出部２２ｈに外挿される円筒状の部材であり、外周面には押圧部材８６ａ〜８６ｄの軸部８８（図８参照）によって押圧される突起７０ａが形成されている。

【0059】

シール部材７６はシャッター７０の内周面（現像剤排出部２２ｈとの摺動面）に貼り付け固定されている。シール部材７６の材質としては、スポンジや不織布、フェルト、ナイロン植毛パイル等の弾性材料を用いることができる。本実施形態では、スポンジ製のシール部材７６を両面粘着テープでシャッター７０の内周面に固定している。

【0060】

シャッター７０が排出口６５を閉鎖する直前においては、コイルバネ７５（図４参照）は圧縮状態から自然長に戻る直前である。そのため、シャッター７０が矢印Ａ方向に動き出した直後に比べてコイルバネ７５の復元力（付勢力）が小さくなる。そのため、シール部材７６に現像剤が付着するなどしてシャッター７０とシール部材７６との摺動負荷（摩擦抵抗）が増加すると、シャッター７０が排出口を完全に閉鎖しなくなり、この状態で現像装置３ａ〜３ｄを取り外すと現像剤の漏洩の原因となる。

【0061】

本実施形態ではシール部材７６をシャッター７０の摺動面に固定している。この構成により、現像剤排出部２２ｈが搬送パイプ８２の連結部８２ａ（図７参照）内に挿入された際にシール部材７６に現像剤が付着しない。

【0062】

その結果、シール部材７６への現像剤の付着による摺動負荷の増大も発生しないため、シャッター７０が閉動作の途中で止まってしまうことがなく、シャッター７０が排出部６５を開放した状態（図１２参照）から排出口６５を閉鎖した状態（図１１参照）に円滑に且つ確実に切り換わる。従って、シャッター７０の動作不良に起因する排出口６５からの現像剤の漏洩を確実に防止することができる。

【0063】

また、シャッター７０の摺動負荷は、現像剤排出部２２ｈとシャッター７０に固定されたシール部材７６との接触面積が大きくなるにつれて増加する。そこで、本実施形態ではシール部材７６の形状を工夫することによって、シャッター７０の摺動負荷をより一層低減し、シャッター７０の円滑な動作と十分なシール性能とを両立させている。

【0064】

具体的には、シール部材７６を、額縁状のシール部７６ａと、シール部７６ａの内側に形成される円形の開口部７６ｂとを有する構成としている。シール部７６ａは、シャッター７０により排出口６５を閉じた状態で排出口６５を囲むように現像剤排出部２２ｈの外周面と接触する。これにより、開口部７６ｂの分だけシール部７６ａの面積（現像剤排出部２２ｈとシール部材７６との接触面積）が減少するため、シャッター７０の摺動負荷が低減する。

【0065】

なお、ここでは排出口６５よりも小さい開口部７６ｂをシール部材７６に形成しているが、開口部７６ｂの大きさは特に制限はなく、シャッター７０により排出口６５を閉じた状態でシール部材７６（シール部７６ａ）が排出口６５の周囲をシール可能であれば、排出口６５よりも大きい開口部７６ｂを形成してもよい。但し、開口部７６ｂが大きくなるにつれてシール部７６ａの面積が減少するため、現像剤排出部２２ｈとシール部材７６との摺動負荷は減少する反面、シール性能やシャッター部材７０への貼り付け強度が低下する。そのため、シール部材７６の摩擦係数やシャッター７０を摺動させるコイルバネ７５のバネ係数、シール部材７６に要求されるシール性能や貼り付け強度等を考慮して、適切な大きさの開口部７６ｂを形成する必要がある。

【0066】

また、開口部７６ｂの形状も特に限定されないが、本実施形態のように開口部７６ｂを円形とすることで、開口部７６ｂの外周縁と矩形状の排出口６５のエッジ部６５ａとが引っ掛かり難くなり、シャッター７０の動作不良やシール部材７６の剥がれを抑制できるため、円形、或いは楕円形の開口部７６ｂを形成することが好ましい。

【0067】

また、矩形状の開口部７６ｂを形成する場合は、図１３に示すように、開口部７６ｂをひし形に形成することが好ましい。開口部７６ｂをひし形にした場合、４辺の開口縁７７がいずれも排出口６５のエッジ部６５ａに対して所定の角度を有する（平行でない）ことになる。これにより、シャッター７０の閉鎖時におけるシール部材７６の開口部７６ｂとエッジ部６５ａとの引っ掛かりを抑制することができる。

【0068】

なお、開口部７６ｂの形状はひし形に限らず、六角形や八角形等の多角形であってもよい。このとき、開口部７６ｂの全ての辺（開口縁）が排出口６５のエッジ部６５ａに対して所定の角度を有するような多角形とすることで、図１３に示したひし形の場合と同様に開口部７６とエッジ部６５ａとの引っ掛かりを抑制することができる。

【0069】

さらに、開口部７６ｂに代えて、図１４（ａ）、（ｂ）に示すようにシール部材７６に円形の凹部７６ｃを形成してもよい。この場合も、開口部７６ｂを形成した場合と同様に凹部７６ｃの分だけシール部７６ａの面積が減少するため、シャッター７０の摺動負荷を低減することができる。凹部７６ｃの大きさや形状については開口部７６ｂと同様に決定することができる。

【0070】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明の現像剤搬送機構は、図２に示したような二成分現像剤の補給を行うとともに余剰現像剤を排出する現像装置３ａの現像剤排出部への適用に限定されるものではなく、画像形成装置内においてパイプ状搬送路を用いて現像剤を搬送する種々の部分に適用可能である。なお、本発明の現像剤搬送機構で搬送される「現像剤」とは、トナーと磁性キャリアとから成る二成分現像剤、トナーのみから成る一成分現像剤、二成分現像剤から像担持体上へ供給され、像担持体上から回収された廃トナー等を含むものとする。

【0071】

例えば、図１のクリーニング装置１４ａ〜１４ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄから除去された廃トナーや、ベルトクリーニング装置３１によって中間転写ベルト８上から除去された廃トナーを、パイプ状通路と搬送スクリューを用いて廃トナー回収容器まで搬送する現像剤搬送機構において、現像剤搬送機構をカラープリンター１００に対し着脱可能とし、パイプ状通路の排出口を開閉するシャッターを設けて廃トナーの漏出を防止する場合にも適用可能である。

【0072】

また、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンターに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、カラー複写機、ファクシミリ等、種々の画像形成装置に適用可能である。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる現像剤搬送機構に利用することができる。本発明の利用により、現像剤を搬送する通路に形成された現像剤排出口からの現像剤の漏出を確実に防止することができ、且つ、現像剤排出口を開閉するシャッターも円滑に動作する現像剤搬送機構となる。

【符号の説明】

【0074】

３ａ〜３ｄ 現像装置
２２ 現像容器
２２ｇ 現像剤補給口
２２ｈ 現像剤排出部（パイプ状搬送路）
４２ 攪拌搬送部材
４３ 第１スパイラル
４４ 第２スパイラル
６５ 排出口
７０ シャッター
７５ コイルバネ（付勢部材）
７６ シール部材
７６ａ シール部（接触部）
７６ｂ 開口部（非接触部）
７６ｃ 凹部（非接触部）
１００ カラープリンター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】