JP2009008698A - トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、電子部品の破損が生じない、トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器32Yであって、内部にトナーを収容する容器本体33Yと、トナー容器収容部に保持される被保持部34Yと、を備える。被保持部34Yは、容器本体33Yに収容されたトナーを排出するトナー排出口Bと、画像形成装置本体に対して非接触で情報の通信をおこなう電子部品35と、電子部品35を覆う保護部材38と、を具備する。
【選択図】図6

Description

この発明は、画像形成プロセスで消費されるトナーを補給するために画像形成装置本体に着脱自在に設置されるトナー容器と、それを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置と、に関するものである。
従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、現像装置にトナーを補給するための円筒状のトナー容器が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許文献1等において、画像形成装置本体のトナー容器収容部(ボトル収容器)に交換自在に設置されるトナー容器(トナーボトル)は、主として、容器本体と被保持部(キャップ部)とで構成されている。容器本体の内周面には螺旋状の突起が設けられていて、容器本体が回転駆動されることによって容器本体内に収容されているトナーが開口部に向けて搬送される。被保持部は、容器本体の開口部に連通していて、容器本体の回転駆動に連動することなくトナー容器収容部に非回転で保持される。そして、容器本体の開口部から排出されたトナーは、被保持部に設けられたトナー排出口から排出される。その後、被保持部のトナー排出口から排出されたトナーは、現像装置に補給されることになる。
このように構成されたトナー容器は、被保持部が設けられておらず容器本体の開口部から現像装置に向けて直接的にトナーを供給するトナー容器(例えば、特許文献2参照。)に比べて、トナー容器の交換をおこなう際のトナー汚れを軽減することができる。すなわち、トナー容器の着脱動作の一部の動作(回転動作)に連動して被保持部のトナー排出口が開閉されるために、ユーザーがトナー排出口に触れてトナーで汚される不具合が抑止される。さらに、トナー容器におけるトナー排出口の向きが鉛直方向下方に配設されて、トナーの自重落下によってトナーエンド時におけるトナー排出口近傍のトナー量を少なくできるために、トナー容器交換時のトナー排出口のトナー汚れが軽減される。
詳しくは、特許文献1等において、トナー容器を装置本体のトナー容器収容部に装着する場合は、まず、本体カバー(スタック部)を上方に開放してトナー容器収容部を露出させる。その後、トナー容器をトナー容器収容部上に上方から載置する。その後、被保持部に一体的に設置された把手が把持されて、被保持部が回転操作(回転動作)される。これにより、最終的に、トナー容器収容部におけるトナー容器の位置が定まることになる。さらに、被保持部の回転動作にともない、スプリングの付勢力に抗するようにシャッタがトナー排出口を下方に開放する。
一方、特許文献3等には、袋容器と口金部材とで構成されるトナー収納容器であって、着脱動作にともなうトナー汚れ(トナー飛散)の発生を低減することを目的として、トナー収納容器の着脱動作の一部の動作(開閉フォルダの回転動作)に連動して口金部材のトナー排出口が開閉される技術が開示されている。
詳しくは、トナー収納容器を装置本体に装着する場合は、まず、ヒンジを中心にして開閉ホルダ(開閉フォルダ)を回転させて開閉ホルダの上方を露出させる。その後、トナー収納容器を開閉ホルダ内にセットする。その後、トナー収納容器がセットされた開閉ホルダがヒンジを中心に回転操作(回転動作)される。これにより、最終的に、装置本体におけるトナー収納容器の位置が定まることになる。さらに、開閉ホルダの回転動作にともない、スプリングの付勢力に抗するように口栓部材(シャッタ部材)がノズルに押動されてパッキン(Gシール)で密封されたトナー排出口を開放する。
特開2004−287404号公報 特開2000−338758号公報 特開2004−161371号公報
上述した特許文献1等のトナー容器は、特許文献2等のものに比べて、トナー排出口のトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口に触れてトナーで汚される不具合も抑止される効果が期待できる。しかし、特許文献1等のトナー容器は、着脱時(交換時)の操作性・作業性の面でいくつかのデメリットもあった。
第1のデメリットは、トナー容器収容部に対する着脱動作が複数の動作をともなう点である。すなわち、トナー容器の着脱動作は、本体カバーを開閉する動作、トナー容器をトナー容器収容部上に載置・取出する動作、被保持部を回転する回転動作、等の複数の動作をともなうものであった。
第2のデメリットは、装着動作が完了する間際までユーザーが誤操作していないことを確信しにくい点である。すなわち、本体カバーを開放する動作とトナー容器をトナー容器収容部上に載置する動作とが完了した時点では、ユーザーは誤操作していないことを確信できない。そして、その後に被保持部の回転動作をおこなって被保持部の位置が定まっていくことで、ユーザーは被保持部のクリック感を体感して、誤操作していないことを確信することになる。
第3のデメリットは、トナー容器収容部の上方にレイアウト上の制約を与える点である。すなわち、トナー容器をトナー容器収容部上に上方から載置するために、本体カバーを上下方向に開閉する動作が必要になる。したがって、トナー容器収容部の上方には、本体カバーの開閉とトナー容器の載置・取出とをおこなうためのスペースをレイアウト上確保する必要がある。これにより、トナー容器収容部の上方にスキャナ(原稿読込み部)等が配設されている場合等には、トナー容器の着脱における操作性・作業性が低下することになる。
一方、特許文献3等のトナー収納容器は、開閉ホルダの開放動作に連動して、口栓部材がノズルに押動されてパッキンで密封されたトナー排出口を開放するために、トナー汚れの発生を低減する効果が期待できる。しかし、特許文献3等のトナー収納容器も、着脱時の操作性・作業性の面でいくつかのデメリットがあった。
第1のデメリットは、トナー収納容器のトナー容量を多くできずにトナー収容容器の交換頻度が多くなってしまう点である。すなわち、トナー収納容器は、鉛直方向を長手方向とする袋容器にトナーを収納しているために、トナー容量を多くしようとするとトナー収納容器の高さが大きくなってしまう。これにともない開閉ホルダの高さも大きくなって、画像形成装置全体の高さ方向のレイアウトに影響してしまう。したがって、トナー収納容器のトナー容量はそれほど多くできずに、特許文献1等のトナー容器(水平方向が長手方向になるものである。)に比べて、交換頻度が多くなってしまう。
第2のデメリットは、ユーザーが誤操作していないことを確信しにくい点である。すなわち、開閉ホルダの開閉動作に連動して口栓部材がトナー排出口を開閉するために、ユーザーはトナー収納容器から手を離していてトナー排出口の開閉感を体感しにくい。
他方、トナーは画像品質等に大きく影響する消耗品であるために、交換頻度の高いトナー容器に収容されたトナーに関する情報(トナーの特性等に関する情報である。)を画像形成装置本体の制御部とやり取りすることが好ましい。そのためには、トナーの情報が格納された電子部品をトナー容器に装着する方策が考えられる。しかし、そのような場合、トナー容器の交換作業をおこなうユーザーが、電子部品の存在を意識せずにトナー容器の着脱動作をおこなってしまい、不注意によりトナー容器を装置本体等にぶつけて電子部品を破損してしまう可能性がある。特に、トナー容量の大きなトナー容器(例えば、長手方向の長さが500mm以上のトナー容器である。)が設置される大型の装置では、小型のものに比べて、トナー容器の大きさや重量が増加する分だけ交換作業性が低下するために、上述の不具合は無視できないものになる。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、電子部品の破損が生じない、トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。
この発明の請求項1記載の発明にかかるトナー容器は、画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、内部にトナーを収容する容器本体と、前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、前記被保持部は、前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、前記画像形成装置本体に対して非接触で情報の通信をおこなう電子部品と、前記電子部品を覆う保護部材と、を具備したものである。
また、請求項2記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1に記載の発明において、前記保護部材は、前記被保持部に対して着脱自在に設置されたものである。
また、請求項3記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項2に記載の発明において、前記電子部品は、前記保護部材に対して一体的に設置されたものである。
また、請求項4記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記電子部品を、前記容器本体に収容されるトナー又は/及びトナー容器に関する情報を格納可能に構成されたICチップとしたものである。
また、請求項5記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記保護部材は、前記画像形成装置本体に対向する前記電子部品の対向面の全部又は一部を覆うものである。
また、請求項6記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材を備えたものである。
また、請求項7記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項6に記載の発明において、前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、前記開閉部材を、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材としたものである。
また、請求項8記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項7に記載の発明において、前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたものである。
また、請求項9記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項7又は請求項8に記載の発明において、前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたものである。
また、請求項10記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項7〜請求項9のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたものである。
また、請求項11記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項10に記載の発明において、前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうものである。
また、請求項12記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項10又は請求項11に記載の発明において、前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されるものである。
また、請求項13記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項10〜請求項12のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避するものである。
また、請求項14記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項13のいずれかに記載の発明において、前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したものである。
また、請求項15記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項14に記載の発明において、前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたものである。
また、請求項16記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項14又は請求項15に記載の発明において、前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたものである。
また、この発明の請求項17記載の発明にかかるトナー容器は、画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、内部にトナーを収容する容器本体と、前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、前記被保持部は、前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、を具備したものである。
また、請求項18記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項17に記載の発明において、前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、前記開閉部材を、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材としたものである。
また、請求項19記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項18に記載の発明において、前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたものである。
また、請求項20記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項18又は請求項19に記載の発明において、前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたものである。
また、請求項21記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項18〜請求項20のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたものである。
また、請求項22記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項21に記載の発明において、前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうものである。
また、請求項23記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項21又は請求項22に記載の発明において、前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されるものである。
また、請求項24記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項21〜請求項23のいずれかに記載の発明において、前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避するものである。
また、この発明の請求項25記載の発明にかかるトナー容器は、画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、内部にトナーを収容する容器本体と、前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、前記被保持部は、前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口を具備し、前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したものである。
また、請求項26記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項25に記載の発明において、前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたものである。
また、請求項27記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項25又は請求項26に記載の発明において、前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたものである。
また、請求項28記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項27のいずれかに記載の発明において、前記被保持部は、前記容器本体の開口部から排出されたトナーを前記トナー排出口から排出するとともに、前記トナー容器収容部に非回転で保持されるものである。
また、請求項29記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項28のいずれかに記載の発明において、長手方向の長さを500mm以上としたものである。
また、請求項30記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項1〜請求項29のいずれかに記載の発明において、トナーを収容したものである。
また、請求項31記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項30に記載の発明において、キャリアをさらに収容したものである。
また、この発明の請求項32記載の発明にかかるプロセスカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が一体化されたものである。
また、この発明の請求項33記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が前記画像形成装置本体の前記トナー容器収容部に着脱自在に設置されたものである。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電部と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像部(現像装置)と、像担持体上をクリーニングするクリーニング部(クリーニング装置)とのうち、少なくとも1つと、像担持体とが、一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱自在に設置されるユニットと定義する。
本発明は、トナー容器収容部に設置されるトナー容器の構成を最適化するとともに、電子部品を覆う保護部材を設置しているために、交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、電子部品の破損が生じない、トナー容器、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
図1〜図7にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1〜図4にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1は画像形成装置としてのプリンタを示す全体構成図であり、図2はその作像部を示す拡大図であり、図3はそのトナー補給経路を示す概略図であり、図4はトナー補給装置の一部を示す斜視図である。
図1に示すように、画像形成装置本体100の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器32Y、32M、32C、32Kが着脱自在(交換自在)に設置されている(図7の斜視図をも参照できる。)。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6Y、6M、6C、6Kが並設されている。
図2を参照して、イエローに対応した作像部6Yは、感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配設された帯電部4Y、現像装置5Y(現像部)、クリーニング部2Y、除電部(不図示である。)等で構成されている。そして、感光体ドラム1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体ドラム1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
なお、他の3つの作像部6M、6C、6Kも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部6Yとほぼ同様の構成となっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の3つの作像部6M、6C、6Kの説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部6Yのみの説明をおこなうことにする。
図2を参照して、感光体ドラム1Yは、不図示の駆動モータによって図2中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部4Yの位置で、感光体ドラム1Yの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、露光装置7(図1を参照できる。)から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、現像装置5Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、中間転写ベルト8及び第1転写バイアスローラ9Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上のトナー像が中間転写ベルト8上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム1Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
その後、感光体ドラム1Yの表面は、クリーニング部2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム1Y上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム1Y上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
なお、上述した作像プロセスは、他の作像部6M、6C、6Kでも、イエロー作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部の下方に配設された露光部7から、画像情報に基いたレーザ光Lが、各作像部6M、6C、6Kの感光体ドラム上に向けて照射される。詳しくは、露光部7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト8上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
ここで、図1を参照して、中間転写ユニット15は、中間転写ベルト8、4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9K、2次転写バックアップローラ12、クリーニングバックアップローラ13、テンションローラ14、中間転写クリーニング部10、等で構成される。中間転写ベルト8は、3つのローラ12〜14によって張架・支持されるとともに、1つのローラ12の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
4つの1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kは、それぞれ、中間転写ベルト8を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ9Y、9M、9C、9Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて1次転写される。
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト8は、2次転写ローラ19との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ12が、2次転写ローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト8上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材P上に転写される。このとき、中間転写ベルト8には、被転写材Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング部10の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
ここで、2次転写ニップの位置に搬送された被転写材Pは、装置本体100の下方に配設された給紙部26から、給紙ローラ27やレジストローラ対28等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
レジストローラ対28に搬送された被転写材Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、被転写材Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材P上に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材P上に定着される。
その後、被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、図2にて、作像部における現像装置の構成・動作について、さらに詳しく説明する。
現像装置5Yは、感光体ドラム1Yに対向する現像ローラ51Y、現像ローラ51Yに対向するドクターブレード52Y、現像剤収容部53Y、54Y内に配設された2つの搬送スクリュ55Y、現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Y、等で構成される。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。現像剤収容部53Y、54Y内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤Gが収容されている。現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送パイプ43Yに連通している。
このように構成された現像装置5Yは、次のように動作する。
現像ローラ51Yのスリーブは、図2の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
ここで、現像装置5Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、トナー補給装置59(図3を参照できる。)を介して現像剤収容部54Y内に補給される。なお、トナー補給装置59及びトナー容器32Yの構成・動作については、後で詳しく説明する。
その後、現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、2つの搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、2つの現像剤収容部53Y、54Yを循環する(図2の紙面垂直方向の移動である。)。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図2中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード52Yの位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム1Yとの対向位置(現像領域である。)まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム1Y上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ51Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱される。
次に、図3にて、トナー容器32Y内に収容されたトナーを現像装置5Yに導くトナー補給装置59について詳述する。
なお、図3は、理解を容易にするために、トナー容器32Y、トナー補給経路43Y、60、70、71、現像装置5Yの配置方向を変えて図示している。実際には、図3において、トナー容器32Yとトナー補給経路の一部との長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている(図1を参照できる。)。
図4及び図7を参照して、装置本体100のトナー容器収容部31に設置された各トナー容器32Y、32M、32C、32K内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給経路を経て適宜に各現像装置内に補給される。4つのトナー補給経路は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
詳しくは、図3を参照して、トナー容器32Yが装置本体100のトナー容器収容部31にセットされると、トナー容器32Yの被保持部34Yにトナー容器収容部31のノズル70が接続される。このとき、トナー容器32Yの口栓部材34d(開閉部材)は、ノズル70と爪部材76(板バネ77によって付勢されている。)とに挟まれた状態で、被保持部34Yのトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器32Yの容器本体33Y内に収容されたトナーが、トナー排出口を介して、ノズル70内に搬送されることになる。
一方、ノズル70の他端は、搬送管としてのチューブ71の一端に接続されている。チューブ71は、耐トナー性に優れたフレキシブルな材料からなり、その他端がトナー補給装置のスクリューポンプ60(モーノポンプ)に接続されている。
搬送管としてのチューブ71は、その内径が4〜10mmになるように形成されている。チューブ71の材料としては、ポリウレタン、ニトリル、EPDM、シリコン等のゴム材料や、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂材料を用いることができる。このようなフレキシブルなチューブ71を用いることで、トナー補給経路のレイアウトの自由度が増して、画像形成装置が小型化される。
スクリューポンプ60は、吸引型一軸偏心スクリューポンプであって、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66、等で構成される。ロータ61、ステータ62、ユニバーサルジョイント64等は、不図示のケース内に収納されている。ステータ62は、ゴム等の弾性材料からなる雌ねじ状部材であって、その内部にはダブルピッチの螺旋溝が形成されている。ロータ61は、金属等の剛性材料からなる軸が螺旋状にねじれて形成された雄ねじ状部材であって、ステータ62内に回動自在に嵌挿されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。
このように構成されたスクリューポンプ60は、モータ66によってステータ62内のロータ61を所定方向(トナー搬送方向上流側からみて反時計方向である。)に回転駆動させることで、吸引口36に吸引力を発生させる(チューブ31内の空気を送出してチューブ31内に負圧を発生させる。)。これによって、トナー容器32Y内のトナーが空気とともにチューブ71を介して吸引口63に吸引される。吸引口63まで吸引されたトナーは、ステータ62とロータ61との隙間に送入されて、ロータ61の回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーは、スクリューポンプ60の送出口67から排出されて、トナー搬送パイプ43Yを介して現像装置5Y内に補給される(図3中の破線矢印方向の移動である。)。
次に、図5及び図6にて、トナー容器について説明する。
先に図1及び図4で説明したように、トナー容器収容部31には、4つの略円筒状のトナー容器32Y、32M、32C、32K(トナーボトル)が、着脱自在に設置されている(図7をも参照できる。)。トナー容器32Y、32M、32C、32Kは、それぞれ、寿命に達したとき(収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったときである。)に新品のものに交換される。そして、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容された各色のトナーは、それぞれ、図3で説明したトナー補給経路を経て、各作像部6Y、6M、6C、6Kの現像装置に適宜補給される。
図5は、トナー容器32Yを示す斜視図である。図6は、トナー容器32Yの頭部側(被保持部34Yが設置された側である。)を示す断面図である。
なお、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kも、収容されたトナーの色が異なることと凹部34m及び凸部34nの位置以外は、イエロートナーを収容したトナー容器32Yとほぼ同様の構成となっている。以下、他の3つのトナー容器32M、32C、32Kの説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器32Yのみの説明をおこなうことにする。
図5に示すように、トナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、その頭部に設けられた被保持部34Y(ボトルキャップ)と、で構成される。
容器本体33Yの頭部には、容器本体33Yと一体的に回転するギア33cと、開口部Aとが設けられている(図6を参照できる。)。開口部Aは、容器本体33Yの頭部(装着動作において先方となる位置である。)に設けられていて、容器本体33Y内に収容されたトナーを被保持部34Y内のスペース(空洞)に向けて排出するためのものである。
ギア33cは、装置本体100のトナー容器収容部31に設けられた駆動部の駆動ギア31gと噛合して、容器本体33Yを回転軸(図6中の一点鎖線である。)を中心に回転駆動させるためのものである。詳しくは、ギア33cは、被保持部34Yに形成された切欠部34hから露呈して、図6に示す噛合位置Dで装置本体100の駆動ギア31gと噛合する。そして、駆動ギア31gからギア33cに駆動力が伝達されて、容器本体33Yが所定方向に回転することになる。なお、本実施の形態1において、駆動ギア31g及びギア33cは平歯車である。
図5を参照して、容器本体33Yの後端部(底部)には、トナー容器32Yの着脱作業をおこなう際にユーザーが把持するための把持部33dが設けられている。
また、容器本体33Yの内周面には、螺旋状の突起33bが設けられている(外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。)。この螺旋状の突起33bは、容器本体33Yを所定方向に回転駆動して開口部Aからトナーを排出するためのものである。このように構成された容器本体33Yは、その周面上に配設されるギア33cとともにブロー成形にて製造することができる。
なお、本実施の形態1におけるトナー容器32Yは、容器本体33Yとともに回転する撹拌部材33fが開口部Aに設置されている。撹拌部材33fは、被保持部34Y内のスペースから容器本体33Y内に向けて延設されるとともに、回転軸(図6中の一点鎖線である。)に対して斜めに配設された棒状部材である。容器本体33Yとともに撹拌部材33が回転することで、開口部Aからのトナー排出性が向上する。
また、本実施の形態1では、トナー容器32Yの容器本体33Yを、トナー搬送方向上流側からみて反時計方向に回転させている。また、容器本体33Yにおける突起33bの螺旋方向(巻き方向)を右方向に設定している。これにより、容器本体33Yの回転によって、トナー容器32Y内には右回りの渦気流が形成されることになる(スクリューポンプ60内に形成される渦気流の回転方向と同方向である。)。
図5及び図6を参照して、被保持部34Yは、キャップ34a、キャップカバー34b、ホルダ34c、開閉部材としての口栓部材34d(シャッタ)、パッキン34e、電子部品としてのICチップ35、等で構成されている。また、図5を参照して、被保持部34Yの両側面には、トナー容器収容部31の位置決め部材31cが係合する係合部34g(溝部)が設けられている。また、被保持部34Yの端面には、トナー容器収容部31の嵌合部材31dが嵌合する凹部34mが設けられている。また、被保持部34Yの周面には、トナー容器収容部31の別の嵌合部材(不図示である。)が嵌合する凸部34nが設けられている。さらに、被保持部34Yの上方には、ギア33cの一部が露呈する切欠部34hが設けられている。
被保持部34Yは、開口部Aを介して容器本体33Yに連通していて、開口部Aから排出されたトナーをトナー排出口Bから排出する(図6中の破線矢印方向の移動である。)。
ここで、本実施の形態1では、被保持部34Yの内部に形成された空洞(スペース)が、略円柱状に形成されている。さらに、被保持部34Yの内部に形成された略円柱状の空洞からトナー排出口Bに至るトナー排出経路(垂直経路)がすり鉢状に形成されている。これによって、容器本体33Yの回転によって容器本体33Y内に形成された渦気流が消失されることなく維持されて、トナー排出口Bに向けて効率よく受け渡されることになる。そのため、トナー排出口Bから排出されてチューブ71内を移動するトナーのトナー搬送性が向上する。
被保持部34Yは、容器本体33Yの回転には連動せずに、係合部34gが位置決め部材31cに係合した状態でトナー容器収容部31の保持部73(図4を参照できる。)に非回転で保持される。
被保持部34Yのキャップカバー34bは、キャップ34aの周面に接着されている。キャップカバー34bの先端には爪34b1が設けられていて、この爪34b1が容器本体33Yの頭部に形成された係合部材に係合することで、容器本体33Yが被保持部34Yに対して相対的に回転可能に保持される。ここで、容器本体33Yの回転駆動をスムーズにおこなうために、被保持部34Yの爪34b1と容器本体33Yの係合部材とは適度なクリアランスを設けて係合されている。
また、被保持部34Yは、容器本体33Yの開口部Aの周囲の先端面33aに対向する対向面にシール材37が貼着されている。シール材37は、開口部Aの周囲で容器本体33Y及び被保持部34Yの互いの対向面の隙間を封止するためのもので、発泡ポリウレタン等の弾性材料で形成されている。
また、被保持部34Yの下方にはホルダ34cが設けられている。ホルダ34cには、トナー容器32Yの着脱動作に連動してトナー排出口Bを開閉する開閉部材としての口栓部材34d(シャッタ)が設置されている。詳しくは、ホルダ34cには、滑動部34c1、34c2に囲まれるように、口栓部材34dが図6の左右方向に移動可能に内設されている。ホルダ34cの底面には、装置本体100の爪部材76が口栓部材34dに係合して、口栓部材34dが相対的に移動するためのスペース(凹部)が設けられている。口栓部材34dの両端には、口栓部材34d近傍からのトナーの漏出を抑止するためにGシール等のパッキン34eが設置されている。さらに、ホルダ34cとキャップ34aとの係合部には、双方の隙間からのトナーの漏出を抑止するためにOリング等のパッキンが設置されている。
なお、トナー容器32Yをトナー容器収容部31にセットすると、口栓部材34dの右端に、トナー排出口Bを閉鎖する方向に口栓部材34dを付勢する付勢部材としての爪部材76(図5を参照できる。)が係合する。この爪部材76は、板バネ77(第2付勢部材)による付勢力を受けて付勢部材として機能することになる。
また、被保持部34YのICチップ35は、トナー容器収容部31に対するトナー容器32Yの装着動作に連動してトナー容器収容部31の通信回路74に対して所定距離離間して対向するように構成されている。詳しくは、電子部品としてのICチップ35は、トナー容器収容部31への装着方向(図5の矢印方向である。)に突出する被保持部34Y(突出部34a1)上であって装着方向に直交する面上に配設されている。そして、ICチップ35は、被保持部34Yがトナー容器収容部31に保持された状態で、装置本体の通信回路74との間で非接触通信(無線通信)をおこなう。
ICチップ35(電子部品)には、トナー容器32Yやそこに収容されたトナーに係わる種々の情報が予め記憶されている。一方、トナー容器収容部31の通信回路74は、トナー容器32Yがトナー容器収容部31にセットされた状態で、ICチップ35との間で無線にて情報を授受することになる。すなわち、ICチップ35に記憶された情報が通信回路74を介して装置本体100の制御部75(図5を参照できる。)に送信されたり、制御部75で取得した装置本体100の情報が通信回路74を介してICチップ35に送信され記憶されたりすることになる。
なお、ICチップ35には、トナー色、トナーの製造番号(製造ロット)、トナーの製造年月日等のトナーに係わる情報や、リサイクル回数、リサイクル年月日、リサイクルメーカ等のトナー容器32Yのリサイクルに係わる情報等が記憶されている。そして、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に設置されると、ICチップ35に記憶された情報が電子回路74を介して装置本体100の制御部75に送信される。そして、これらの情報に基いて、装置本体100が最適に制御される。例えば、トナー色がトナー容器収容部に設置されるべきトナー色と異なる場合にはトナー補給装置の稼働を停止したり、製造番号やリサイクルメーカに応じて作像条件を変更することができる。
ここで、本実施の形態1では、トナー容器32Yの被保持部34Yに、ICチップ35を覆う保護部材としての保護キャップ38が設置されている。詳しくは、保護キャップ38(保護部材)は、画像形成装置本体(通信回路74)に対向するICチップ35の対向面の全部を覆うように構成されている。保護キャップ38は、ある程度強度があり、ICチップ35と通信回路74との通信を妨げない程度に薄肉化された樹脂材料で形成されている。
このような構成により、ICチップ35の通信機能を維持しつつ、トナー容器32Yの交換作業をおこなうユーザーが不注意によりトナー容器32Yを装置本体100等にぶつけてしまってもICチップ35が破損してしまう不具合を抑止することができる。
また、被保持部34Yのホルダ34cには、トナー容器収容部31に対する着脱動作に連動してトナー容器収容部31を滑動する滑動部34c1、34c2が設けられている。
詳しくは、第1の滑動部34c1は、トナー容器収容部31の滑合面に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部34Yの底部に配設されている。また、第2の滑動部34c2は、トナー容器収容部31の滑合面(側面である。)に対して平行になるように形成された平面部であって、着脱動作がおこなわれる被保持部34Yの側部に配設されている。
また、図5を参照して、被保持部34Yの端面であって突出部34a1の近傍には、トナー容器収容部31の嵌合部材31dに嵌合する凹部34mが設けられている。この凹部34mは、トナー容器収容部31への装着操作が正しいときに(トナー容器収容部31の正規位置へ装着されたときに)、対応する嵌合部材31dに嵌合するように構成されている。
このような構成によって、所定の色のトナー容器収容部(例えば、シアンのトナー容器収容部である。)に、異なる色のトナー容器(例えば、イエローのトナー容器である。)がセットされて、所望のカラー画像が形成できなくなる不具合が抑止される。
同様に、図5を参照して、被保持部34Yの周面には、別の嵌合部材(不図示である。)が嵌合する凸部34nが設けられている。この凸部34nは、上述した凹部34mと同様に、トナー容器収容部31への装着操作が正しいときに、対応する嵌合部材に嵌合するように構成されている。図示は省略するが、トナー容器(容器本体)に収容されるトナーの色に応じて凸部34nの位置が異なる位置に配設されている。
このような構成によって、上述した凹部34mと同様に、トナー容器収容部へのトナー容器の誤セットが抑止される。
ここで、本実施の形態1では、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容するトナーとして、体積平均粒径をDv(μm)として個数平均粒径をDn(μm)としたときに、
3≦Dv≦8 …(1)
1.00≦Dv/Dn≦1.40 …(2)
なる関係が成立するように形成されたものを用いている。これによって、現像工程時に画像パターンに応じたトナー粒子の選択がおこなわれて良好な画質が維持されるとともに、現像装置で長時間撹拌されても良好な現像性が維持される。さらには、チューブ71等のトナー補給経路が閉塞することなく、トナーが効率的かつ確実に搬送されることになる。
なお、トナーの体積平均粒径及び個数平均粒径の測定は、代表的には、コールカウンター式粒度分布測定器「コールターカウンターTA−2」(コールター社製)又は「コールターマルチサイザー2」(コールター社製)を用いて測定することができる。
さらに、本実施の形態1では、トナー容器32Y、32M、32C、32K内に収容するトナーとして、形状係数SF−1が100〜180の範囲になって、形状係数SF−2が100〜180の範囲になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、高い転写効率を維持しつつ、クリーニング性能の低下を抑止することができる。さらには、チューブ71等のトナー補給経路が閉塞することなく、トナーが効率的かつ確実に搬送されることになる。
ここで、形状係数SF−1は、トナー粒子の球形度を示すものであり、次式で求まる。
SF−1=(M2/S)×(100π/4)
上式において、Mはトナー粒子の投影面における最大粒径(まばらな粒径の中で最も大きな粒径である。)であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数SF−1が100であるトナー粒子は真球であって、100から大きくなるほど球形度が低くなる。
また、形状係数SF−2は、トナー粒子の凹凸度を示すものであり、次式で求まる。
SF−2=(N2/S)×(100/4π)
上式において、Nはトナー粒子の投影面における周長であり、Sはトナー粒子の投影面の面積である。したがって、形状係数SF−2が100であるトナー粒子は凹凸がなくて、100から大きくなるほど凹凸が大きくなる。
なお、形状係数SF−1及び形状係数SF−2は、走査型電子顕微鏡「S−800」(日立製作所社製)にて撮影したトナー粒子の写真を、画像解析装置「LUSEX3」(ニレコ社製)にて解析して求める。
以下、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの着脱動作(着脱操作)について簡単に説明する。
図7を参照して、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、画像形成装置本体100の前面に設けられた本体カバー110を開放してトナー容器収容部31を前方に露出させる。
その後、トナー容器32Yをトナー容器収容部31内に向けて押し込む。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先方になるように、容器本体33Y(又は、トナー容器32Y)の長手方向に沿って、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される。
このとき、トナー容器32Yの先頭側で滑動部34c1がトナー容器収容部31の滑合面を滑りながら、トナー容器32Yの後端側で把持部33dを把持するユーザーによって、トナー容器32Yがトナー容器収容部31内にバランスよく押し込められることになる。
その後、トナー容器33Yのホルダ34cがトナー容器収容部31の保持部73に達すると、第1の滑動部34c1の滑動に加えて、第2の滑動部34c2が滑合面(側面)を滑りながら被保持部34Yの位置決めが開始される。詳しくは、被保持部34Yの係合部34gと、トナー容器収容部31の位置決め部材31cと、の係合が開始される。このとき、不図示のアーム対によって、トナー容器32Yの被保持部34Yは保持部73に向けて付勢される。
さらに、このとき、トナー容器収容部31の保持部73に設置された爪部材76は、被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避する(回転支軸76aを中心にした矢印方向の回転である。)。すなわち、爪部材76は、滑動部34c1によって、板バネ77の付勢力に抗する方向に押し下げられる。
その後、さらにトナー容器32Yの装着動作が進められると、係合部34gと位置決め部材31cとが係合した状態で、口栓部材34dによるトナー排出口Bの開放が開始される。すなわち、ノズル70の先端がホルダ34cの穴部に挿入されるのにともない、口栓部材34dがノズル70に押動される。
このとき、爪部材76は、上述した退避位置から口栓部材34dに係合する位置に突出する(回転支軸76aを中心にした回転である。)。すなわち、爪部材76は、滑動部34c1による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに押し上げられる。
このとき、口栓部材34dは、ノズル70と爪部材76とによって挟持されて、トナー容器収容部31(保持部73)における位置が固定された状態である。そして、その状態から、トナー容器32Yがさらに装着方向に移動すると、口栓部材34dの位置が固定された状態で、トナー排出口Bの開放がおこなわれる(相対的に口栓部材34dが移動する。)。
そして、ホルダ34cが保持部73に突き当たる位置(突き当て基準位置)で被保持部34Yの位置が定まり、それと同時に口栓部材34dがトナー排出口Bを完全に開放するとともに、トナー容器収容部31の駆動部の駆動ギア31gにトナー容器32Yのギア33cが噛合する。また、電子部品としてのICチップ35が、通信回路74に対して無線通信ができる位置で対向する。さらに、トナー容器の非互換性を担保するための凹部34m及び凸部34nが、装置本体の嵌合部材と嵌合する。そして、トナー容器32Yのトナー排出口Bとノズル70のトナー補給口70aとが連通して、トナー容器32Yの装着動作が完了する。
他方、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31から取出(離脱)する場合には、上述の装着時の手順と逆の手順で操作がおこなわれる。
まず、トナー容器32Yが保持部73から離れる動作(離脱動作)に連動して、保持部73における口栓部材34dの位置がノズル70及び爪部材76によって固定された状態で、口栓部材34dが爪部材76に付勢されてトナー排出口Bの閉鎖がおこなわれる。このとき、口栓部材34dの端面が、被保持部34Yに形成された嵌合部に嵌合して、口栓部材34dによるトナー排出口Bの閉鎖が完了する。その後、トナー容器32Yがさらに離脱方向に移動すると、被保持部34Yの離脱を妨げない位置に爪部材76が移動する。そして、被保持部34Yが完全に離脱された後に、爪部材76は、滑動部34c1による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに戻ることになる。
以上説明したように、本実施の形態1における画像形成装置では、トナー容器32Yの滑動部34c1が滑合面31a上を滑動する1つのアクション(本体ドアー110の開閉動作を除く。)で、トナー容器32Yの装着動作及び離脱動作が完了することになる。
なお、本実施の形態1のトナー容器32Yは、トナー排出口Bが鉛直方向下方に向けて配設された被保持部34Yを備え、そのトナー排出口Bが開口部Aより鉛直方向下方に配設されるとともに、装着動作に連動して口栓部材34dが確実に位置決めされた後にノズル70に押動されてパッキン34eで密封されたトナー排出口Bを開放するために、トナー排出口Bのトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口Bに触れてトナーで汚される不具合が抑止される。
また、トナー容器収容部31に対するトナー容器32Yの着脱動作は、滑動部34c1の滑動にともなう1つのアクションになるために、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が向上する。特に、被保持部34Yの底面に滑動部34c1を設けることで、滑動部34c1がトナー容器32Yを支持しながら滑合面31aを滑動することになる。
さらに、トナー容器32Yの装着動作は、ユーザーが把持部33dを直接的に把持した状態で滑動部34c1の滑動が開始されて、その後にアーム対の付勢とともに被保持部34Yの位置決めが開始されて、その後にノズル70の挿入が開始されて、滑動の終了とともに被保持部34Yの位置決めとノズル70の挿入と駆動部の連結とが終了するものである。これにより、ユーザーは被保持部34Yの滑動(1アクションの装着動作)が進むのと同時に、被保持部34Yの位置決めによるクリック感を体感して、装着動作に誤操作が生じていないことを確信することになる。
また、トナー容器32Yは、トナー容器収容部31(装置本体100)の上方から載置するのではなくて、トナー容器収容部31(装置本体100)の前面から着脱されるために、トナー容器収容部31の上方のレイアウトの自由度が高まる。例えば、トナー補給装置の真上にスキャナ(原稿読込み部)が配設されている場合であっても、トナー容器32Yの着脱における操作性・作業性は低下しない。さらに、トナー容器32Yのギア33cと装置本体100の駆動ギア31gとの噛合位置Dに対するレイアウトの自由度も高まる。
また、トナー容器32Yは、その長手方向を水平方向として装置本体100に設置されるために、画像形成装置100全体の高さ方向のレイアウトに影響を及ぼすことなく、トナー容器32Yのトナー容量を多くしてその交換頻度を少なくすることができる。
以上説明したように、本実施の形態1の画像形成装置においては、ICチップ35(電子部品)を覆う保護キャップ38(保護部材)を設置しているために、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
さらに、トナー容器32Yをトナー容器収容部31に対して着脱するときに、その1アクションの着脱動作に連動して被保持部34Yの口栓部材34dによるトナー排出口Bの開閉がおこなわれるので、トナー排出口Bの開閉が確実かつスムーズにおこなわれる。したがって、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が高まり、トナー汚れの発生が確実に軽減される。
なお、本実施の形態1では、トナー容器32Y、32M、32C、32Kの容器本体内にトナーのみを収容したが、トナーとキャリアとからなる2成分現像剤を現像装置に適宜に供給する画像形成装置に対してはトナー容器32Y、32M、32C、32Kの容器本体内に2成分現像剤を収容することもできる。その場合であっても、上述した本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態1では、容器本体33Yの内周面に突起33bを一体的に形成して、容器本体33Yを回転駆動した。これに対して、容器本体33Yの内部にコイル又はスクリュを回転自在に保持して、容器本体33Yを回転せずに、コイル又はスクリュをギア33cによって回転駆動することもできる。その場合も、ICチップ35を覆う保護キャップ38を設けるとともに、トナー容器32Yの1アクションの着脱動作に連動して被保持部34Yの口栓部材34dによるトナー排出口Bの開閉をおこなうことで、上述した本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態1では、トナー補給装置に、チューブ71の内部に対して空気を送出する吸引型スクリューポンプ60を設置した。これに対して、トナー補給装置に、チューブ71の内部に対して空気を送入する吐出型スクリューポンプを設置することもできる。さらには、チューブ71に接続するポンプとしてダイヤフラム式エアーポンプを用いることもできる。そして、それらの場合にも、ICチップ35を覆う保護キャップ38を設けるとともに、トナー容器32Yの1アクションの着脱動作に連動して被保持部34Yの口栓部材34dによるトナー排出口Bの開閉をおこなうことで、上述した本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態1において、作像部6Y、6M、6C、6Kの一部又は全部をプロセスカートリッジとすることもできる。そして、さらに上述したトナー容器をプロセスカートリッジに一体的に設置することもできる。すなわち、トナー容器をプロセスカートリッジの構成部材とすることがでできる。その場合であっても、上述した本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
実施の形態2.
図8〜図17にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図8は、実施の形態2におけるトナー容器を示す斜視図である。本実施の形態2におけるトナー容器は、口栓部材34dを付勢する付勢部材がトナー容器32Yに設置されている点が、口栓部材34dを付勢する付勢部材が装置本体100に設置されている前記実施の形態1のものと異なる。
本実施の形態2におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態1のものと同様に、主として容器本体33Yと被保持部34Yとで構成される。ただし、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、長手方向の長さが500mm以上に設定されている。具体的に、本実施の形態2におけるトナー容器32Yの長手方向の長さは、621mmに設定されている。また、ボトル状のトナー容器32Yの外径は115mmに設定されている(開口Aの径は53.5mmに設定されている。)。
したがって、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、長手方向の長さが短いものに比べて、交換作業をおこなうユーザーが不注意によりトナー容器を装置本体等にぶつけてしまう可能性が大きい。これに対して、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、ICチップ35(電子部材)を覆う保護キャップ38(保護部材)を設置しているために、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
図8は、保護キャップ38が取り付けられた状態のトナー容器32Yを示す。図9は、保護キャップ38が取り外された状態のトナー容器32Yを示す。さらに、図10(A)は図9のトナー容器32Y(保護キャップ38が取り外された状態のものである。)被保持部34Y側の正面図を示し、図10(B)はトナー容器32Yの把持部33d側の背面図を示し、図10(C)はトナー容器32Yの側面断面図を示し、図10(D)はトナー容器32Yの右側面図を示し、図10(E)はトナー容器32Yの上面図を示し、図10(F)はトナー容器32Yの下面図を示し、図10(G)はトナー容器32Yの左側面図を示す。
また、図11は、図9のトナー容器の頭部側を示す断面図である。図12は、図9のトナー容器における被保持部を示す分解斜視図である。図13は、図9のトナー容器における容器本体を示す分解斜視図である。
図11及び図12を参照して、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態1のものとは異なり、開閉部材としての口栓部材34d(シャッタ)を閉鎖方向(トナー排出口を閉鎖する方向である。)に付勢する付勢部材340が、装置本体100(トナー容器収容部31)側ではなくて、トナー容器32Y側に設置されている。
詳しくは、被保持部34Yに対して着脱可能に設置されるホルダ34cは、ホルダ主部34c10、ホルダカバー341、口栓部材34d、付勢部材としての圧縮スプリング340、等で構成される。ホルダ主部34c1にはトナー排出口とそれに連通する貫通穴(ノズル70が挿入される。)とが形成されていて、貫通穴に口栓部材34dが挿設される。さらに、口栓部材34dの後部から圧縮スプリング340が設置された状態で、ホルダカバー341によってホルダ主部34c10、口栓部材34d、圧縮スプリング340が被保持部34Yに保持される。ホルダ主部34c10は、Oリング342を介して被保持部34Yに設置されるために、ホルダ主部34c10の外周面からのトナー飛散を抑止することができる。ここで、図11を参照して、口栓部材34dには圧縮スプリング341の一部をガイドするメクラ穴が形成されているために、圧縮スプリング341の座屈が抑止される。
以上述べたように、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、口栓部材34dを閉鎖方向に付勢する圧縮スプリング340がトナー容器32Y側に設置されているために、装置本体100に設置されていないトナー容器32Y単体でもトナー排出口が口栓部材34dによって確実に閉鎖されるため、トナー飛散の発生を確実に抑止することができる。
また、図11を参照して、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、開口部Aの周囲で容器本体33Y及び被保持部34Yの互いの対向面の隙間を封止するために、前記実施の形態1で用いた発泡ポリウレタン等のシール材37の替りに、Gシール等のパッキン370を2つ並設している。ここで、Gシール等のパッキン370は、被保持部34Yに対して容器本体33Yが偏心して組み付けられたり偏心して回転駆動した場合であっても、リップ部(ゴム部)が容器本体33Yの動きに追従するとともに経時のヘタリも少ないため、双方の部材33Y、34Y間のシール性が安定的に向上することになる。特に、本実施の形態2では、パッキン370が複数設置されているために、上述した効果がさらに向上することになる。
なお、本実施の形態2では、図11を参照して、パッキン370は、そのリップ部の先端(容器本体33Yの周面に摺接する部分である。)が容器本体33Yにおける開口部A側(図11の左側である。)に進むにつれてリップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されている。すなわち、トナーが収納された側にリップ部の先端を傾斜させている(トナーを飛散させたくない側とは反対の側にリップ部の先端を傾斜させている。)。これにより、パッキン370による双方の部材33Y、34Y間のシール性が向上することになる。
さらに、本実施の形態2では、複数のパッキン370のリップ部の先端がすべて同方向に傾斜するように配設されている。これにより、容器本体33Yに対して被保持部34Yを装着するときに、リップ部のめくれ等の不具合が生じにくくなる。
また、図11及び図13を参照して、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、ギア33cが容器本体33Yに一体的に形成されているのではなくて、ギア33cが容器本体33Yに対して別体に形成されネジ込みにより設置される。
詳しくは、図13を参照して、ギア33cの内周面には、容器本体33Yの開口部の外周面に形成されたネジ部33Y10に螺合するネジ部33c10が形成されている。そして、撹拌部材33fをギア33cの内周面に嵌合させて、ギア33cのネジ部33c10を容器本体33Yのネジ部33Y10に螺合させる。このとき、ギア33cの内周面に形成した凸部33c11が容器本体33Yに形成した凸部33Y11を乗り越えた後に、容器本体33Yにおけるギア33cの位置が定まることになる。このように凸部33c11、33Y11を設けることで、ギア33cの組み付け後に容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
なお、ネジ部33c10、33Y10の螺合方向は容器本体33Yの回転方向と一致させることが好ましい。これにより、ギア33cから容器本体33Yに確実に駆動伝達されるとともに、容器本体33Yが回転駆動されたときにネジ部33c10、33Y10が緩んで容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
以上述べたように、本実施の形態2ではギア33cを容器本体33Yに対して別体に形成することができるので、容器本体33Yの精度に対してギア33cを高精度に製造したい場合や、機械的消耗度の高いギア33cのみを交換して容器本体33Yをリサイクルしたい場合や、機械的消耗度の高いギア33cの材質を容器本体33Yの材質よりも機械的強度の高いものにしたい場合等であっても、それらの要求を満足することができる。
なお、本実施の形態2では、保護キャップ38(保護部材)が、画像形成装置本体(通信回路74)に対向するICチップ35の対向面の全部を覆うように構成されている。
これに対して、図14に示すように、画像形成装置本体(通信回路74)に対向するICチップ35の対向面の一部を覆うように、保護キャップ38を構成することもできる。具体的には、保護キャップ38の対向面の一部に小さなスリット38aが形成されている。これにより、保護キャップ38によるICチップ35と通信回路74との通信障害が確実に抑止される。
さらに、保護部材としての保護キャップ38の形状は、本実施の形態2のものに限定されることなく、図15(A)〜(E)に示すように、任意に設定することができる。
なお、本実施の形態2におけるトナー容器32Yは、図10(B)を参照して、把持部33dが、略楕円状の頭部と、指を引掛かけるための首部(頭部より小さな径で形成されている。)と、で構成されている。このように、把持部33dの頭部を略楕円状に形成することで、ユーザーの手の大きさに関わらず、把持部33dがユーザーの手にフィットしやすくなるために、トナー容器32Yの着脱操作性が向上する。
また、把持部33dは、透明な樹脂材料で容器本体33Yとともに一体的に形成されている。これにより、トナー容器32Yを低コスト化できるとともに、容器本体33Y内のトナーの色を容易に視認することができる。
図16は、本実施の形態2におけるトナー容器が設置される画像形成装置100を示す斜視図である。
図16に示すように、本実施の形態2における画像形成装置100は、前記実施の形態1のものとは異なり、トナー容器収容部31が画像形成装置本体の最上部に配設されている。そして、トナー容器収容部31の収容部カバー31Aを開閉して、トナー容器の着脱動作がおこなわれる。
以下、図17(A)〜(D)にて、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの着脱動作(着脱操作)について簡単に説明する。
図17(A)及び図17(B)を参照して、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、トナー容器収容部31の前方に設けられた収容部カバー31Aを開放してトナー容器収容部31の滑合面31aを露出させる。
そして、露出した滑合面31a上に、トナー容器32Y(被保持部34Y)を載置する(図17(B)の白矢印方向の移動である。)。このように、本実施の形態2では、収容部カバー31Aを開放することで、滑合面31aの一部が完全に露呈するために、滑合面31a上へのトナー容器32Yのセットが容易になる。すなわち、滑合面31aの位置を覗き込んで確認するような動作をすることなく、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの装着をおこなうことができる。
その後、図17(C)に示すように、トナー容器32Yを、滑合面31a上を滑動させながらトナー容器収容部31内に向けて押し込む(図17(C)の白矢印方向の移動である。)。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先方になるように、容器本体33Y(又は、トナー容器32Y)の長手方向に沿って、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される。
その後、図17(D)を参照して、前記実施の形態1と同様の手順を経て、トナー容器収容部31の保持部73へのトナー容器32Yの装着動作が完了した後に、収容部カバー31Aが閉鎖される。
以上説明したように、本実施の形態2の画像形成装置においても、前記実施の形態1と同様に、トナー容器収容部31に設置されるトナー容器32Yの構成を最適化するとともに、ICチップ35を覆う保護キャップ38を設置しているために、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
特に、本実施の形態2のような大容量のトナー容器32Yを画像形成装置100に装着する場合には、トナー容器収容部31が画像形成装置100の最上部に配設されていてもトナー容器32Yを両手で抱えながらの装着動作になり、ICチップ35をぶつけて破損してしまう可能性があるために、保護キャップ38を設置する効果が高い。
実施の形態3.
図18及び図19にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図18は、実施の形態3におけるトナー容器の頭部側を示す斜視図である。また、図19(A)は保護キャップ38を示す側面図であって、図19(B)は保護キャップ38を示す上面図であって、図19(C)は図19(B)の保護キャップ38をX視方向からみた図である。
本実施の形態3におけるトナー容器は、保護部材38がトナー容器32Yに対して着脱自在に設置されている点が、前記実施の形態2のものと異なる。
本実施の形態3におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態2のものと同様に、主として容器本体33Yと被保持部34Yとで構成される。さらに、被保持部34Yには、前記実施の形態1と同様に、ICチップ35(電子部材)を覆う保護キャップ38(保護部材)が設置されている。なお、ICチップ35は、被保持部34Yの突出部34a1に固設されている。
ここで、本実施の形態3における保護キャップ38は、被保持部34Yに対して着脱自在に設置されている。
詳しくは、図19(A)〜(C)を参照して、保護キャップ38の底部両端には、人の指の大きさにフィットするように形成されるとともに人力によって矢印方向にたわむように形成された引掛け部38bが設けられている。引掛け部38bの根元には、被保持部34Yに形成された凹部に係合する係合部38cが設けられている。このような構成により、引掛け部38bを把持してたわませることで保護キャップ38を被保持部34Yから自在に着脱することができる。したがって、ICチップ35の交換が容易になる。
以上説明したように、本実施の形態3の画像形成装置においても、前記各実施の形態と同様に、トナー容器収容部31に設置されるトナー容器32Yの構成を最適化するとともに、ICチップ35を覆う保護キャップ38を設置しているために、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
実施の形態4.
図20及び図21にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図20は、実施の形態4におけるトナー容器の頭部側を示す斜視図である。また、図21(A)は保護キャップ38を示す側面図であって、図21(B)は保護キャップ38を示す上面図であって、図21(C)は図21(B)の保護キャップ38をX視方向からみた図である。
本実施の形態4におけるトナー容器は、電子部品35が保護部材38に対して一体的に設置されている点が、前記実施の形態3のものと異なる。
本実施の形態4におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態3のものと同様に、主として容器本体33Yと被保持部34Yとで構成される。さらに、被保持部34Yには、前記実施の形態3と同様に、ICチップ35(電子部材)を覆う保護キャップ38(保護部材)が着脱自在に設置されている。
ここで、本実施の形態4における保護キャップ38には、ICチップ35が一体的に設置されている。
詳しくは、図20及び図21(A)〜(C)を参照して、保護キャップ38の内面には、ICチップ35が両面テープ等によって固設されている。これにより、ICチップ35の交換作業が容易になるとともに、トナー容器32Yのリサイクルをおこなう場合であってICチップ35のバージョン・アップがされたときであってもICチップ35の変更を容易におこなうことができる。
以上説明したように、本実施の形態4の画像形成装置においても、前記各実施の形態と同様に、トナー容器収容部31に設置されるトナー容器32Yの構成を最適化するとともに、ICチップ35を覆う保護キャップ38を設置しているために、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が高く、トナー汚れの発生が確実に軽減されるとともに、ICチップ35の破損を未然に防止することができる。
実施の形態5.
図22〜図31にて、この発明の実施の形態5について詳細に説明する。
図22〜図31は、実施の形態5におけるトナー容器32Yがトナー容器収容部31(保持部73)に搭載される状態を示す斜視図及び断面図である。本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、ICチップ35を覆う保護キャップ38が設置されていない点以外は、前記実施の形態2のものとほぼ同じ構成である。
図22及び図23(A)を参照して、本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、前記各実施の形態のものと同様に、容器本体33Yと被保持部34Yとで構成され、被保持部34Yにはトナー排出口Bや口栓部材34d(開閉部材)が設けられている。これにより、トナー排出口Bのトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口Bに触れてトナーで汚れる不具合もなく、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性が向上することになる。
なお、本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、本実施の形態2のものと同様に、長手方向の長さが621mm程度に設定され、外径が115mm程度に設定されている(開口Aの径は53.5mm程度に設定されている。)。
また、図23(A)及び図23(B)を参照して、本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態2のものと同様に、容器本体33Yの開口部Aの周囲であって容器本体33Yと被保持部34Yとの間に、複数のパッキン370(Gシール)が並設されている。なお、図23(B)は、図23(A)のW部を示す部分拡大図である。
ここで、Gシール等のパッキン370は、被保持部34Yに対して容器本体33Yが偏心して組み付けられたり偏心して回転駆動した場合であっても、リップ部(ゴム部)が容器本体33Yの動きに追従するとともに経時のヘタリも少ないため、双方の部材33Y、34Y間のシール性が安定的に向上することになる。特に、本実施の形態5では、パッキン370が複数設置されているために、上述した効果がさらに向上することになる。
なお、本実施の形態5では、図23(A)及び図23(B)を参照して、パッキン370は、そのリップ部の先端(容器本体33Yの周面に摺接する部分である。)が容器本体33Yにおける開口部端面側(図23の左側である。)に進むにつれてリップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されている。すなわち、リップ部の先端が開口部端面側に向くように開口部の外周に接した傾斜姿勢にさせている。トナーを飛散させたくないギア33c側とは反対の側にリップ部の先端を傾斜させているので回転する開口部外周とリップ部先端との接触域に飛散トナーの侵入を抑制することができ、結果、パッキン370による双方の部材33Y、34Y間のシール性が向上することになる。
さらに、本実施の形態5では、複数のパッキン370のリップ部の先端がすべて同方向に傾斜するように配設されている。これにより、容器本体33Yに対して被保持部34Yを装着するときに、リップ部のめくれ等の不具合が生じにくくなる。
ここで、本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態1のものと同様に、被保持部34Yと容器本体33Yとの隙間H1(0.5〜1mm程度である。)に、発泡ポリウレタン等の弾性材料で形成された円管状のシール材37(元の厚さが1.5〜2mm程度のものである。)が設けられている。詳しくは、シール材37は、容器本体33Yの開口部Aの周囲の先端面33a(端面)に対向する被保持部34Yの端面に貼着されている。
シール材を容器本体33Y(被保持部34Y)の周面に設けてしまうと、経時において、容器本体33Yの上方でシール材との間に隙間が生じて、そこからトナー飛散が生じてしまう。これは、トナーの重量によって容器本体33Yの回転中心が下方に偏心した状態(容器本体33Yの上方でシール材とのシール性が低下した状態)で、容器本体33Yが回転駆動されてしまうためである。
これに対して、本実施の形態5では、容器本体33Yの開口部Aの周囲の先端面33a(端面)に対向する被保持部34Yの端面にシール材37を設けているため、トナーの重量によって容器本体33Yの回転中心が下方に偏心しても、シール材37と容器本体33Y(被保持部34Y)との間に隙間が生じにくくなる。
図23(B)にて、さらに詳しく説明する。
図23(B)中の符号H2は、被保持部34Yとギア33cの端面とのクリアランスである。新品時は、クリアランスH2は1mm以下で非接触に設定されている(0<H2≦1mmである。)。このように設定することで、経時において、仮にシール材37やパッキン370がへたってしまい、容器本体33Yが偏心回転を開始しても、被保持部34Yの爪34b1(スナップフィット)に形成された倒れ防止部34b10がギア33cの端面に当たってそれ以上の倒れを防止する。その結果、シール材37やパッキン370のリップ部にもそれ以上の喰い込みが生じず、決定的なへたりによるトナー飛散を防止することができる。
また、本実施の形態5におけるトナー容器32Yも、前記実施の形態2のものと同様に、ギア33cが容器本体33Yに一体的に形成されているのではなくて、ギア33cが容器本体33Yに対して別体に形成されネジ込みにより設置される。
詳しくは、図13を参照して、ギア33cの内周面には、容器本体33Yの開口部の外周面に形成されたネジ部33Y10に螺合するネジ部33c10が形成されている。そして、撹拌部材33fをギア33cの内周面に嵌合させて、ギア33cのネジ部33c10を容器本体33Yのネジ部33Y10に螺合させる。このとき、ギア33cの内周面に形成した凸部33c11が容器本体33Yに形成した凸部33Y11を乗り越えた後に、容器本体33Yにおけるギア33cの位置が定まることになる。このように凸部33c11、33Y11を設けることで、ギア33cの組み付け後に容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
なお、ネジ部33c10、33Y10の螺合方向は容器本体33Yの回転方向と一致させることが好ましい。これにより、ギア33cから容器本体33Yに確実に駆動伝達されるとともに、容器本体33Yが回転駆動されたときにネジ部33c10、33Y10が緩んで容器本体33Yからギア33cが離脱する不具合を抑止することができる。
以上述べたように、本実施の形態5ではギア33cを容器本体33Yに対して別体に形成することができるので、容器本体33Yの精度に対してギア33cを高精度に製造したい場合や、機械的消耗度の高いギア33cのみを交換して容器本体33Yをリサイクルしたい場合や、機械的消耗度の高いギア33cの材質を容器本体33Yの材質よりも機械的強度の高いものにしたい場合等であっても、それらの要求を満足することができる。
以下、本実施の形態5におけるトナー容器32Yの着脱動作について詳述する。
図22及び図23(A)を参照して、本実施の形態5におけるトナー容器収容部31(保持部73)にも、前記各実施の形態のものと同様に、ノズル70、爪部材76、第2付勢部材としての板バネ77、位置決め部材31c等が設置されている。
また、トナー容器32Yの被保持部34Yは、その底部に、溝部34c100と起立部34c110とが設けられている。溝部34c100は、爪部材76の2つの突起(爪)に対応する位置であって、トナー容器32Yの着脱操作をおこなっても爪部材76に干渉しないように形成されている(又は、極めて弱い力で干渉するように形成されている。)。起立部34c110は、トナー容器32Yの装着動作にともない、溝部34c100を通過した爪部材76が干渉(当接)する位置に形成されている。
爪部材76は、トナー容器32Yの装着動作に連動して、まず被保持部34Yの底部(溝部34c100)を相対的に移動して、その後に底部に形成された起立部34c110に押動されて被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避して、その後に口栓部材34dに係合する位置に突出する。また、爪部材76は、トナー容器32Yの離脱動作に連動して、口栓部材34dを付勢した後に、起立部34c110に押動されて被保持部34Yの離脱を妨げない位置に退避して、その後に被保持部34Yの底部(溝部34c100)を相対的に移動する。
ここで、トナー容器収容部31へのトナー容器32Yの装着動作において、位置決め部材31cへの被保持部34Yの係合が開始された後に、爪部材76が起立部34c110に押動されて被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避するように構成されている。
以下、具体的に、トナー容器32Yの装着動作について説明する。
トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31に装着する場合は、まず、収容部カバー31A(又は、本体カバー110)を開放してトナー容器収容部31を前方に露出させる。
その後、図22及び図23(A)を参照して、トナー容器32Yをトナー容器収容部31内に向けて押し込む。すなわち、被保持部34Yが容器本体33Yに対して先方になるように、容器本体33Y(又は、トナー容器32Y)の長手方向に沿って、トナー容器32Yがトナー容器収容部31に装着される。
その後、トナー容器33Yの被保持部34Yがトナー容器収容部31の保持部に達すると、第1の滑動部34c1の滑合面31aの滑動に加えて、第2の滑動部34c2が滑合面(側面)を滑りながら被保持部34Yの位置決めが開始される。詳しくは、図24及び図25を参照して、被保持部34Yの係合部34gと、トナー容器収容部31の位置決め部材31cと、の係合が開始される。このとき、爪部材76は、被保持部34Yに干渉することなく(姿勢を変えることなく)、被保持部34Yの底部(溝部34c100)を相対的に移動している。
これにより、爪部材76によって付勢されることなく、被保持部34Yの係合部34gと、トナー容器収容部31の位置決め部材31cと、の係合が確実に開始されることになる。すなわち、爪部材76による付勢力が作用して係合部34gが押し上げられ位置決め部材31cとの係合がおこなわれなくなる不具合を防止することができる。
その後、さらにトナー容器32Yの装着動作が進められると、図26及び図27を参照して、係合部34gと位置決め部材31cとが係合した状態で、爪部材76は、被保持部34Yに形成された起立部34c110に押動されて被保持部34Yの装着を妨げない位置に退避する(回転支軸を中心にして図の時計方向に回転する。)。すなわち、爪部材76は、起立部34c110に押動されて、第2付勢部材としての板バネ77の付勢力に抗する方向に押し下げられる。
その後、さらにトナー容器32Yの装着動作が進められると、図28及び図29を参照して、係合部34gと位置決め部材31cとが係合した状態で、爪部材76は口栓部材34dに係合する位置に突出する(回転支軸を中心にして図の反時計方向に回転する。)。すなわち、爪部材76は、起立部34c110による押動から開放されて、第2付勢部材としての板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに押し上げられる。
ここで、図28及び図29の状態は、口栓部材34dが、ノズル70と爪部材76とによって挟持されて、トナー容器収容部31における位置が固定された状態である。
そして、図28及び図29の状態から、トナー容器32Yがさらに装着方向(図の左方向である。)に移動すると、トナー容器収容部31における口栓部材34dの位置が固定された状態で、トナー排出口Bの開放がおこなわれる(相対的に口栓部材34dが移動する。)。詳しくは、係合部34gと位置決め部材31cとが係合した状態で、ノズル70の先端がホルダ34cの穴部に挿入されるのにともない、口栓部材34dがノズル70によって付勢部材としての圧縮スプリング340の付勢力に抗する方向に押動される。
そして、図30及び図31を参照して、ホルダ34cが保持部に突き当たる位置(突き当て基準位置)で被保持部34Yの位置が定まり、それと同時に口栓部材34dがトナー排出口Bを完全に開放するとともに、トナー容器収容部31の駆動部の駆動ギア31にトナー容器32Yのギア33cが噛合する。そして、トナー容器32Yのトナー排出口Bとノズル70のトナー補給口70aとが連通して、トナー容器32Yの装着動作が完了する。
他方、トナー容器32Yを装置本体100のトナー容器収容部31から取出(離脱)する場合には、上述の装着時の手順と逆の手順で操作がおこなわれる。
まず、トナー容器32Yがトナー容器収容部31から離れる動作(離脱動作)に連動して、保持部73における口栓部材34dの位置がノズル70及び爪部材76によって固定された状態で、口栓部材34dが爪部材76及び圧縮スプリング340に付勢されてトナー排出口Bの閉鎖がおこなわれる。このとき、口栓部材34dの端面(図29の右側端面である。)が、被保持部34Yに形成された嵌合部に嵌合して、口栓部材34dによるトナー排出口Bの閉鎖が完了する。その後、トナー容器32Yがさらに離脱方向に移動すると、被保持部34Yの離脱を妨げない位置に爪部材76が移動する(図26及び図27の状態である。)。そして、爪部材76は、起立部34c110による押動から開放されて、板バネ77の付勢力によってデフォルトポジションに戻り、溝部34c100を相対的に通過する。
なお、上述した本実施の形態5におけるトナー容器32Yの着脱動作は、前記各実施の形態においても当然に適用することができる。
以上説明したように、本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、前記各実施の形態のものと同様に、容器本体33Yと被保持部34Yとで構成され、被保持部34Yにトナー排出口Bや口栓部材34d(開閉部材)を設けている。これにより、トナー排出口Bのトナー汚れが少なく、ユーザーがトナー排出口Bに触れてトナーで汚れる不具合もなく、トナー容器32Yの交換時の操作性・作業性を向上させることができる。
また、本実施の形態5におけるトナー容器32Yは、前記実施の形態2のものと同様に、容器本体33Yの開口部Aの周囲であって容器本体33Yと被保持部34Yとの間に、複数のパッキン370を並設している。これにより、被保持部34Yに対して容器本体33Yが偏心して組み付けられたり偏心して回転駆動した場合であっても、双方の部材33Y、34Y間のシール性を安定的に向上させることができる。
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。 図1の画像形成装置における作像部を示す断面図である。 図1の画像形成装置におけるトナー補給経路を示す概略図である。 トナー容器が設置される状態のトナー容器収容部を示す斜視図である。 トナー容器収容部に設置されるトナー容器を示す斜視図である。 図5のトナー容器の頭部側を示す断面図である。 画像形成装置の本体ドアーを開放した状態を示す斜視図である。 この発明の実施の形態2におけるトナー容器を示す斜視図である。 図8のトナー容器から保護部材を取出した状態を示す斜視図である。 図9のトナー容器を種々の方向からみた図である。 図9のトナー容器の頭部側を示す断面図である。 図9のトナー容器における被保持部を示す分解斜視図である。 図9のトナー容器における容器本体を示す分解斜視図である。 別の保護部材を示す斜視図である。 さらに別の保護部材が被保持部に設置された状態を示す斜視図である。 画像形成装置を示す斜視図である。 図16の画像形成装置にトナー容器が搭載される状態を示す概略図である。 この発明の実施の形態3におけるトナー容器の頭部側を示す断面図である。 図18のトナー容器に着脱自在に設置される保護部材を示す図である。 この発明の実施の形態4におけるトナー容器の頭部側を示す断面図である。 図20のトナー容器に着脱自在に設置される保護部材を示す図である。 この発明の実施の形態5におけるトナー容器がトナー容器収容部に搭載される状態を示す斜視図である。 図22の状態を示す断面図である。 図22に続くトナー容器の搭載状態を示す斜視図である。 図24の状態を示す断面図である。 図24に続くトナー容器の搭載状態を示す斜視図である。 図26の状態を示す断面図である。 図26に続くトナー容器の搭載状態を示す斜視図である。 図28の状態を示す断面図である。 図28に続くトナー容器の搭載状態を示す斜視図である。 図30の状態を示す断面図である。
符号の説明
5Y 現像装置、
31 トナー容器収容部、
32Y、32M、32C、32K トナー容器、
33Y 容器本体、 33b 突起、 33c ギア、
34Y 被保持部、 34a キャップ、 34a1 突出部、
34b キャップカバー、 34c ホルダ、
34d 口栓部材(開閉部材)、 34e パッキン、
35 ICチップ(電子部品)、
38 保護キャップ(保護部材)、
59 トナー補給装置、
60 スクリューポンプ、 61 ロータ、 62 ステータ、
70 ノズル、 70a トナー補給口、
71 チューブ(搬送管)、
73 保持部、 74 通信回路、
76 爪部材(付勢部材)、
100 画像形成装置本体(装置本体)、
A 開口部、 B トナー排出口。

Claims (33)

  1. 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
    内部にトナーを収容する容器本体と、
    前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
    前記被保持部は、
    前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、
    前記画像形成装置本体に対して非接触で情報の通信をおこなう電子部品と、
    前記電子部品を覆う保護部材と、
    を具備したことを特徴とするトナー容器。
  2. 前記保護部材は、前記被保持部に対して着脱自在に設置されたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
  3. 前記電子部品は、前記保護部材に対して一体的に設置されたことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器。
  4. 前記電子部品は、前記容器本体に収容されるトナー又は/及びトナー容器に関する情報を格納可能に構成されたICチップであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のトナー容器。
  5. 前記保護部材は、前記画像形成装置本体に対向する前記電子部品の対向面の全部又は一部を覆うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のトナー容器。
  6. 前記被保持部は、前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のトナー容器。
  7. 前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、
    前記開閉部材は、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材であることを特徴とする請求項6に記載のトナー容器。
  8. 前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたことを特徴とする請求項7に記載のトナー容器。
  9. 前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、
    前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のトナー容器。
  10. 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたことを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに記載のトナー容器。
  11. 前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、
    前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうことを特徴とする請求項10に記載のトナー容器。
  12. 前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されることを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のトナー容器。
  13. 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、
    前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避することを特徴とする請求項10〜請求項12のいずれかに記載のトナー容器。
  14. 前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したことを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載のトナー容器。
  15. 前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項14に記載のトナー容器。
  16. 前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項14又は請求項15に記載のトナー容器。
  17. 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
    内部にトナーを収容する容器本体と、
    前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
    前記被保持部は、
    前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口と、
    前記トナー容器収容部に対する着脱動作に連動して前記トナー排出口を開閉する開閉部材と、
    を具備したことを特徴とするトナー容器。
  18. 前記トナー容器収容部は、前記トナー排出口に連通するノズルを備え、
    前記開閉部材は、前記トナー容器収容部への装着動作に連動して前記ノズルに押動されて前記トナー排出口を開放するとともに前記トナー容器収容部からの離脱動作に連動して付勢部材に付勢されて前記トナー排出口を閉鎖する口栓部材であることを特徴とする請求項17に記載のトナー容器。
  19. 前記付勢部材は、前記口栓部材を付勢した状態で当該口栓部材とともに前記被保持部に保持されたことを特徴とする請求項18に記載のトナー容器。
  20. 前記付勢部材は、圧縮スプリングであって、
    前記口栓部材は、前記圧縮スプリングをガイドするように構成されたことを特徴とする請求項18又は請求項19に記載のトナー容器。
  21. 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部の底部を相対的に移動して当該底部に形成された起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避した後に前記口栓部材に係合する位置に突出するとともにトナー容器の離脱動作に連動して前記口栓部材を付勢した後に前記起立部に押動されて前記被保持部の離脱を妨げない位置に退避する爪部材を備えたことを特徴とする請求項18〜請求項20のいずれかに記載のトナー容器。
  22. 前記爪部材は、前記口栓部材に係合することによって前記ノズルとともに当該口栓部材の前記トナー容器収容部における位置を定め、
    前記被保持部は、前記口栓部材の前記位置が定まった状態で、着脱方向にさらに移動して前記トナー排出口の開閉をおこなうことを特徴とする請求項21に記載のトナー容器。
  23. 前記爪部材は、第2付勢部材によって前記退避する位置から前記係合する位置に付勢されることを特徴とする請求項21又は請求項22に記載のトナー容器。
  24. 前記トナー容器収容部は、トナー容器の装着動作に連動して前記被保持部に係合して当該被保持部の位置決めをおこなう位置決め部材を備え、
    前記トナー容器収容部への装着動作において、前記位置決め部材への前記被保持部の係合が開始された後に、前記爪部材が前記起立部に押動されて当該被保持部の装着を妨げない位置に退避することを特徴とする請求項21〜請求項23のいずれかに記載のトナー容器。
  25. 画像形成装置本体のトナー容器収容部に着脱自在に設置されるトナー容器であって、
    内部にトナーを収容する容器本体と、
    前記トナー容器収容部に保持される被保持部と、を備え、
    前記被保持部は、前記容器本体に収容されたトナーを排出するトナー排出口を具備し、
    前記容器本体の開口部の周囲であって前記容器本体と前記被保持部との間に複数のパッキンを並設したことを特徴とするトナー容器。
  26. 前記複数のパッキンのうち少なくとも1つは、そのリップ部の先端が前記容器本体における前記開口部側に進むにつれて前記リップ部の内径が小さくなるように傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項25に記載のトナー容器。
  27. 前記複数のパッキンは、それらのすべてのリップ部の先端が同方向に傾斜するように配設されたことを特徴とする請求項25又は請求項26に記載のトナー容器。
  28. 前記被保持部は、前記容器本体の開口部から排出されたトナーを前記トナー排出口から排出するとともに、前記トナー容器収容部に非回転で保持されることを特徴とする請求項1〜請求項27のいずれかに記載のトナー容器。
  29. 長手方向の長さが500mm以上であることを特徴とする請求項1〜請求項28のいずれかに記載のトナー容器。
  30. トナーを収容したことを特徴とする請求項1〜請求項29のいずれかに記載のトナー容器。
  31. キャリアをさらに収容したことを特徴とする請求項30に記載のトナー容器。
  32. 画像形成装置の装置本体に対して着脱自在に設置されるプロセスカートリッジであって、
    請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が一体化されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
  33. 請求項1〜請求項31のいずれかに記載のトナー容器が前記画像形成装置本体の前記トナー容器収容部に着脱自在に設置されたことを特徴とする画像形成装置。
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