JP2016186610A - 粉体収容容器、現像剤補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

粉体収容容器、現像剤補給装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】意図せず規制部による規制を解除してしまい、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止する。
【解決手段】トナーを内部に収容するとともに、トナーを供給するトナー供給口92を有するトナーカートリッジ90と、トナーカートリッジ90に設けられ、トナー供給口92を閉塞した閉塞位置とトナー供給口92からトナーを供給可能な供給位置とを移動するシャッター部材150と、シャッター部材150の外周形状より内側に設けられ、シャッター部材150の供給位置への移動を規制する規制部157,158とを備えるように構成した。
【選択図】図8

Description

この発明は、粉体収容容器、現像剤補給装置及び画像形成装置に関する。
従来、粉体収容容器の一種である現像剤収容容器に関する技術としては、例えば、特許文献1乃至3に記載されたものが既に提案されている。
特許文献1は、シャッター部材にキャップ部のレール部に沿って移動してトナー排出口を開閉するシャッター主部との接続位置を基点にして弾性変形可能に形成されたシャッター変形部を設けるとともに、シャッター変形部には、開放方向へのシャッター部材の移動を規制するストッパ部と、下方から外力を受けることによりストッパ部と当接部との当接状態を解除するストッパ解除部を設けるように構成したものである。
特許文献2は、開閉部に一対設けられ、一対がそれぞれ開閉部の閉位置から開位置への移動を規制し、一対による移動の規制が独立して共に解除されることで開閉部の開位置への移動が許容される規制部を備えるように構成したものである。
特許文献3は、シャッター機構が、供給口を閉塞する閉位置と供給口を開く開位置との間で移動するカバー部材と、カバー部材をロックするように筐体に係合するロック部材とを備え、ロック部材が筐体に係合している間、カバー部材は供給口を閉塞し、現像装置と現像剤収容容器との連結に伴いロック部材と筐体との間の係合が解除されると、カバー部材は、閉位置から開位置へ変位可能となるように構成したものである。
特開2011−076064号公報 特開2013−068823号公報 特開2013−174733号公報
この発明は、意図せず規制部による規制を解除してしまい、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止することを目的とする。
請求項1に記載された発明は、粉体を内部に収容するとともに、粉体を供給する供給部を有する収容容器本体と、
前記収容容器本体に設けられ、前記供給部を閉塞した閉塞位置と前記供給部から粉体を供給可能な供給位置とを移動する移動部材と、
前記移動部材の外周形状より内側に設けられ、前記移動部材の前記供給位置への移動を規制する規制部と、
を備える粉体収容容器である。
請求項2に記載された発明は、粉体を内部に収容するとともに、粉体を供給する供給部を有する収容容器本体と、
前記収容容器本体に設けられ、前記開口部を閉塞した閉塞位置と前記供給部から粉体を供給可能な供給位置とを移動する移動部材と、
前記移動部材の外周形状より外側に向かい変形することで前記移動部材の供給位置への移動を規制する規制部と、
を備える粉体収容容器である。
請求項3に記載された発明は、前記規制部は、前記移動部材に設けられるとともに、前記収容容器本体の前記供給部の外側に設けられた掛止部に掛り止まることで、前記供給部を閉塞した閉塞位置から供給位置への移動を規制する請求項1又は2に記載の粉体収容容器である。
請求項4に記載された発明は、前記粉体収容容器が装着される装着部は、前記規制部による規制を解除する解除部を備え、
前記装着部に前記粉体収容容器が装着された際に、前記解除部は、前記規制部を前記掛止部との掛止状態を解除する位置に変位させる請求項3に記載の粉体収容容器である。
請求項5に記載された発明は、前記解除部は、前記収容容器本体と前記移動部材との間に挿入されることによって前記規制部による規制を解除する請求項4に記載の粉体収容容器である。
請求項6に記載された発明は、粉体である現像剤を内部に収容する現像剤収容容器と、
前記現像剤収容容器に収容される現像剤を現像装置に向けて搬送する現像剤搬送部材と、
を備え、
前記現像剤収容容器として請求項1乃至5のいずれかに記載の粉体収容容器を用いた現像剤補給装置である。
請求項7に記載された発明は、表面に静電潜像を保持する像保持体と、
前記像保持体の表面に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、
前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、
を備え、
前記現像剤補給手段として請求項6に記載された現像剤補給装置を用いた画像形成装置である。
請求項1に記載された発明によれば、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止することができる。
請求項2に記載された発明によれば、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止することができる。
請求項3に記載された発明によれば、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止することができる。
請求項4に記載された発明によれば、粉体収容容器を装着部に装着することで、規制部による規制を解除することができる。
請求項5に記載された発明によれば、粉体収容容器を装着部に装着することで、規制部による規制を解除することができる。
請求項6に記載された発明によれば、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止することができる。
請求項7に記載された発明によれば、移動部材が不本意に供給位置に移動させられることを防止し、現像剤による汚損を抑制できる。
この発明の実施の形態1に係る現像剤収容容器及び現像剤補給装置を適用した画像形成装置を示す全体構成図である。 この発明の実施の形態1に係る画像形成装置の画像形成部を示す構成図である。 プロセスカートリッジを示す断面構成図である。 プロセスカートリッジを示す斜視構成図である。 トナー補給装置を示す斜視構成図である。 トナーカートリッジを示す斜視構成図である。 トナーカートリッジを示す斜視構成図である。 トナーカートリッジの要部を示す構成図である。 トナーカートリッジの要部を示す概略構成図である。 シャッター部材を示す斜視構成図である。 シャッター部材を示す斜視構成図である。 シャッター部材の要部を示す斜視構成図である。 カートリッジ装着部を示す斜視構成図である。 カートリッジ装着部の要部を示す斜視構成図である。 カートリッジ装着部を示す断面構成図である。 トナーカートリッジの装着状態を示す斜視構成図である。 トナーカートリッジの装着部を示す斜視構成図である。 この発明の変形例に係る現像剤収容容器を示す要部構成図である。
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[実施の形態1]
図1はこの発明の実施の形態1に係る現像剤収容容器(粉体収容容器)及び現像剤補給装置を適用した画像形成装置の全体の概要を示し、図2はその画像形成装置における要部(作像装置など)を拡大して示している。
<画像形成装置の全体の構成>
実施の形態1に係る画像形成装置1は、例えばカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置1は、現像剤4を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置10と、各作像装置10で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体の一例としての記録用紙5に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置20と、中間転写装置20の二次転写位置に供給すべき所要の記録用紙5を収容して搬送する給紙装置50と、中間転写装置20で二次転写された記録用紙5上のトナー像を定着させる定着装置40等を備えている。なお、図中の1aは画像形成装置1の本体を示し、この本体1aは支持構造部材、外装カバー等で形成されている。
作像装置10は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色のトナー像をそれぞれ専用に形成する4つの作像装置10Y,10M,10C,10Kで構成されている。これらの4つの作像装置10(Y,M,C,K)は、本体1aの内部空間において傾斜した状態で1列に並べた状態となるよう配置されている。
各作像装置10(Y,M,C,K)は、図1や図2に示されるように、像保持体の一例としての回転する感光体ドラム11を備えており、この感光体ドラム11の周囲に、次のようなトナー像形成手段の一例としての各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光体ドラム11の像形成が可能な周面(像保持面)を所要の電位に帯電させる帯電装置12と、感光体ドラム11の帯電された周面に画像の情報(信号)に基づく光を照射して電位差のある(各色用の)静電潜像を形成する露光装置13と、その静電潜像を対応する色(Y,M,C,K)の現像剤4のトナーで現像してトナー像にする現像手段の一例としての現像装置14(Y,M,C,K)と、その各トナー像を中間転写装置20に転写する一次転写手段の一例としての一次転写装置15(Y,M,C,K)と、一次転写後における感光体ドラム11の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を取り除いて清掃するドラム清掃装置16(Y,M,C,K)等である。
感光体ドラム11は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層(感光層)を有する像保持面を形成したものである。この感光体ドラム11は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Aで示す方向に回転するように支持されている。
帯電装置12は、感光体ドラム11に接触した状態で配置される接触型の帯電ロールで構成される。帯電装置12には帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置14が反転現像を行うものである場合、その現像装置14から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。なお、帯電装置12としては、感光体ドラム11の表面に非接触状態で配置されるスコロトロン等の非接触型の帯電装置を用いてもよい。
露光装置13は、画像形成装置1に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光体ドラム11の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置13には、潜像形成時になると画像形成装置1に任意の手段で入力される画像の情報(信号)が送信される。
露光装置13は、感光体ドラム11の軸方向に沿って配列された複数の発光素子としてのLED(Light Emitting Diode)により感光体ドラム11に画像情報に応じた光を照射して静電潜像を形成するLEDプリントヘッドからなるものである。なお、露光装置13としては、画像情報に応じて構成されるレーザー光を感光体ドラム11の軸方向に沿って偏向走査するものを用いても良い。
現像装置14(Y,M,C,K)はいずれも、図2及び図3に示されるように、開口部と現像剤4の収容室が形成された筐体140の内部に、現像剤4を保持して感光体ドラム11と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール141と、現像剤4を攪拌しながら現像ロール141を通過させるよう搬送する2つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材142,143と、現像ロール141に保持される現像剤の量(層厚)を規制する層厚規制部材144などを配置して構成したものである。この現像装置14には、その現像ロール141と感光体ドラム11の間に現像用電圧が図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール141や攪拌搬送部材142,143は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記4色の現像剤4(Y,M,C,K)としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。なお、4色の現像剤4(Y,M,C,K)としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いても良い。
一次転写装置15(Y,M,C,K)は、感光体ドラム11の周囲に中間転写ベルト21を介して接触し回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。
ドラム清掃装置16は、図2及び図3に示されるように、一部が開口する容器状の本体160と、一次転写後の感光体ドラム11の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板161と、清掃板161で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材162等で構成されている。清掃板161としては、ゴム等の材料からなる板状の部材(例えばブレード)が使用される。
ところで、この実施の形態では、図4に示されるように、感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲に配置される帯電装置12、現像装置14、ドラム清掃装置16の画像形成部材とが一体的にユニット化されて組み付けられており、画像形成ユニットの一例としてのプロセスカートリッジ80を構成している。プロセスカートリッジ80は、プロセスカートリッジ本体81と、感光体ドラム11の軸方向に沿った両端部に配置されたフレーム部材82,83などから構成されている。ただし、プロセスカートリッジ80は、感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周囲に配置される帯電装置12、現像装置14、ドラム清掃装置15等の画像形成部材のすべてを含む必要はなく、これらの画像形成部材のうち、感光体ドラム11と、帯電装置12及び現像装置14とから構成しても良く、感光体ドラム11と現像装置14などから構成しても良い。
プロセスカートリッジ80は、画像形成装置本体1aの内部に設けられた図示しないガイドレール等の案内部材に沿って移動させることで、画像形成装置本体1aに着脱される。プロセスカートリッジ80は、画像形成装置本体1aに装着されることにより、画像形成装置本体1a側から駆動力及び電力の供給を受ける。
中間転写装置20は、図1に示されるように、各作像装置10(Y,M,C,K)の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置20は、感光体ドラム11と一次転写装置15(一次転写ロール)の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール22〜26と、ベルト支持ロール25に支持されている中間転写ベルト21の外周面(像保持面)側に配置されて中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に二次転写させる二次転写部材の一例としての二次転写装置30と、二次転写装置30を通過した後に中間転写ベルト21の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置27とで主に構成されている。
中間転写ベルト21としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール22は図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール23は中間転写ベルト21の走行位置などを保持する従動ロールとして構成され、ベルト支持ロール24は中間転写ベルト21に張力を付与する張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール25は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール26はベルト清掃装置27により清掃される中間転写ベルト21の背面を支持する支持ロールとして構成されている。
二次転写装置30は、図1に示されるように、中間転写装置20におけるベルト支持ロール25に支持されている中間転写ベルト21の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト21の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロール31を備えた接触型の転写装置である。また、二次転写ロール31又は中間転写装置20の支持ロール25には、トナーの帯電極性と逆極性又は同極性を示す直流の電圧が二次転写用電圧として供給される。
ベルト清掃装置27は、図2に示されるように、ドラム清掃装置16と同様に構成され、一部が開口する容器状の本体270と、二次転写後の中間転写ベルト21の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板271と、清掃板271で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材272等で構成されている。清掃板271としては、ゴム等の材料からなる板状の部材(例えばブレード)が使用される。
定着装置40は、表面温度が所要の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるドラム形態又はベルト形態の加熱回転体41と、この加熱回転体41の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して回転するドラム形態又はベルト形態の加圧用回転体42などを配置して構成されたものである。この定着装置40では、加熱回転体41と加圧用回転体42が接触する接触部が所要の定着処理(加熱及び加圧)を行う定着処理部になる。
給紙装置50は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の作像装置10(Y,M,C,K)の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置50は、所望のサイズ、種類等の記録用紙5を積載した状態で収容する単数(又は複数)の用紙収容体51と、用紙収容体51から記録用紙5を1枚ずつ送り出す送出装置52,53とで主に構成されている。用紙収容体51は、例えば、本体1aの正面(使用者が操作時に向き合う側面)側、図示例では左側面側に引き出すことができるように取り付けられている。
記録用紙5としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録用紙5の表面もできるだけ平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等の坪量が相対的に大きい所謂厚紙なども使用することができる。
給紙装置50と二次転写装置30との間には、給紙装置50から送り出される記録用紙5を二次転写位置まで搬送する単数(又は複数)の用紙搬送ロール対54や搬送ガイド55等で構成される給紙搬送路56が設けられている。用紙搬送ロール対54は、例えば記録用紙5の搬送時期を調整するロール(レジストロール)として構成されている。また、二次転写装置30と定着装置40との間には、二次転写装置30の二次転写ロール31から送り出される二次転写後の記録用紙5を定着装置40まで搬送するための搬送ガイド57,58等が設けられている。さらに、本体1aに形成される用紙の排出口に近い部分には、定着装置40から送り出される定着後の記録用紙5を搬送ガイド59に沿って本体1aの上部に設けられた用紙排出部60に排出するための用紙排出ロール対61が配置されている。
定着装置40と用紙排出ロール対61との間には、用紙搬送路を切り替える切替ゲート62を備えている。用紙排出ロール対61は、その回転方向が正転方向(排出方向)と逆転方向に切り替え可能に構成されている。記録用紙5の両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された記録用紙5の後端が切替ゲート62を通過した後、用紙排出ロール対61の回転方向を正転方向(排出方向)から逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対61によって逆転方向に搬送される記録用紙5は、切替ゲート62によって搬送経路が切り替えられ、略鉛直方向に沿うように形成された両面用搬送経路63へと搬送される。両面用搬送経路63は、表裏を反転させた状態で記録用紙5を用紙搬送ロール対54へと搬送する用紙搬送ロール対64と、搬送ガイド65〜68等を備えている。
図1中、符号70は画像形成装置1の本体1aの正面(図中、左側面)に開閉自在に設けられた手差しトレイを示しており、手差しトレイ70と用紙搬送ロール対54との間には、手差しトレイ70に収容された記録用紙5を1枚ずつ送り出す送出装置71と、複数の用紙搬送ロール対72〜74や搬送ガイド75等で構成される手差し給紙搬送路76が設けられている。
また、図1中符号90(Y,M,C,K)は、紙面に直交する方向に沿って複数配列され、対応する現像装置14(Y,M,C,K)に供給する少なくともトナーを含む現像剤を収容した本実施の形態に係る現像剤収容容器の一例としてのトナーカートリッジをそれぞれ示している。トナーカートリッジの構成については、後に詳述する。
また、図1中符号100は、画像形成装置1の動作を統括的に制御する制御装置を示している。制御装置100は、図示しないCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、あるいはこれらCPUやROM等を接続するバス、通信インターフェイスなどを備えている。
<画像形成装置の動作>
以下、画像形成装置1による基本的な画像形成動作について説明する。
ここでは、前記4つの作像装置10(Y,M,C,K)を使用して、4色(Y,M,C,K)のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成する動作について説明する。
画像形成装置1は、画像形成動作(プリント)の要求の指令情報を受けると、4つの作像装置10(Y,M,C,K)、中間転写装置20、二次転写装置30、定着装置40等が始動する。
そして、各作像装置10(Y,M,C,K)においては、まず各感光体ドラム11が矢印Aで示す方向に回転し、各帯電装置12が各感光体ドラム11の表面を所要の極性(実施の形態1ではマイナス極性)及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置13が、帯電後の感光体ドラム11の表面に対し、画像形成装置1に入力される画像の情報を各色成分(Y,M,C,K)に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。
続いて、各作像装置10(Y,M,C,K)が、感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性(マイナス極性)に帯電された対応する色(Y,M,C,K)のトナーを現像ロール141からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光体ドラム11に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された4色(Y,M,C,K)のトナー像として顕像化される。
続いて、各作像装置10(Y,M,C,K)の感光体ドラム11上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置15が、その各色のトナー像を中間転写装置20の矢印Bで示す方向に回転する中間転写ベルト21に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。
また、一次転写が終了した各作像装置10では、ドラム清掃装置16が付着物を掻き取るように除去して感光体ドラム11の表面を清掃する。これにより、各作像装置10は、次の作像動作が可能な状態にされる。
続いて、中間転写装置20では、中間転写ベルト21の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置50では、作像動作に合わせて所要の記録用紙5を給紙搬送路56に送り出す。給紙搬送路56では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対54が記録用紙5を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。
二次転写位置においては、二次転写装置30の二次転写ロール31が、中間転写ベルト21上のトナー像を記録用紙5に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置20では、ベルト清掃装置27が、二次転写後の中間転写ベルト21の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。
続いて、トナー像が二次転写された記録用紙5は、中間転写ベルト21と二次転写ロール31から剥離された後に搬送ガイド57,58を介して定着装置40まで搬送される。定着装置40では、回転する加熱回転体41と加圧回転体42との間の接触部に二次転写後の記録用紙5を導入して通過させることにより、必要な定着処理(加熱及び加圧)をして未定着のトナー像を記録用紙5に定着させる。最後に、定着が終了した後の記録用紙5は、その片面への画像の形成を行うだけの画像形成動作のときは、用紙排出ロール対61により、例えば、本体1aの上部に設置された用紙排出部60に排出される。
また、記録用紙5の両面に画像を形成するときは、片面に画像が形成された記録用紙5を用紙排出ロール対61により用紙排出部60に排出せずに、用紙排出ロール対61が記録用紙5の後端を保持している間に当該用紙排出ロール対61の回転方向を逆転方向に切り替える。用紙排出ロール対61により逆転方向に搬送される記録用紙5は、切替ゲート62の上部を通過した後、用紙搬送ロール対64や搬送ガイド65〜68等を備えた両面用搬送経路63を介して表裏が反転された状態で用紙搬送ロール対54へと搬送される。用紙搬送ロール対54は、記録用紙5を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給し、記録用紙5の裏面に画像を形成して、用紙排出ロール対61により本体1aの上部に設置された用紙排出部60に排出する。
以上の動作により、4色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙5が出力される。
<現像剤収容容器の構成>
実施の形態1に係る画像形成装置1では、図1及び図2に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)において対応する色のトナー像を形成する画像形成動作に伴い、各作像装置10(Y,M,C,K)の現像装置14の内部に収容された現像剤4を構成するトナーが消費される。
画像形成装置1は、図5に示されるように、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各作像装置10(Y,M,C,K)の現像装置14に補給される少なくともトナーを含む現像剤を収容した現像収容容器の一例としてのトナーカートリッジ90を備えている。この実施の形態では、トナーカートリッジ90の内部に現像剤としてトナーのみが収容されている。トナーカートリッジ90に収容されたトナーは、現像剤補給装置の一例としてのトナー補給装置84によって対応する現像装置14へ補給される。
トナー補給装置84は、トナーカートリッジ90が装着されるカートリッジ装着部85と、カートリッジ装着部85に装着されたトナーカートリッジ90から現像装置14へトナーを搬送するトナー搬送部材86と、トナー搬送部材86の現像装置14側の端部にトナーの搬送方向及び当該トナーの搬送方向と交差する方向への移動を許容するよう設けられ、現像装置14に対してトナーを補給可能に接合される接合部材86aとを備えている。トナー搬送部材86は、カートリッジ装着部85の下面に配置された第1のトナー搬送部87と、第1のトナー搬送部87の端部に接続された第2のトナー搬送部88と、第2のトナー搬送部88の端部に接続された第3のトナー搬送部89とから構成されている。
トナーカートリッジ90は、図6及び図7に示されるように、粉体としてのトナーを内部に収容するトナー収容室を有する略円筒形状に形成された収容容器本体の一例としてのトナーカートリッジ本体91と、トナーカートリッジ本体91の内部に収容されたトナーを供給する供給部(開口部)の一例としてのトナー供給口92と、移動してトナー供給口92を開閉する移動部材の一例としてのシャッター部材150を備えている。
トナーカートリッジ本体91には、トナーカートリッジ90の装着方向(図中X方向)に沿った先端部に、画像形成装置本体1a側からトナーカートリッジ本体91の内部に回転自在に設けられた図示しない攪拌搬送部材に回転駆動力を伝達する駆動力伝達部93が設けられている。また、トナーカートリッジ本体91には、トナーカートリッジ90の装着方向に沿った基端部に、トナーカートリッジ90を画像形成装置本体1aに装着する際にユーザーが把持する把持部94が設けられている。
トナー供給口92は、トナーカートリッジ90の装着方向に沿った先端側の底壁91aに設けられた略角筒形状の開口部からなる。トナー供給口92の下端部外周には、トナー供給口92の開口面と同一平面を形成する平面略矩形状のフランジ部95を備えている。フランジ部95は、図8に示されるように、トナーカートリッジ本体91の底壁91aとの間に、シャッター部材150の後述する保持部153,154が挿入自在な間隙Gを有している。
フランジ部95には、図6に示されるように、トナーカートリッジ90の装着方向と交差する方向(図中Y方向)に沿った両端部に、シャッター部材150を着脱するための細長い平板状に形成された着脱部96,97が設けられている。着脱部96,97は、トナーカートリッジ90の装着方向に沿った先端部に、凹溝形状の切欠部96a,97aを有している。切欠部96aは、図9に示されるように、そのトナーカートリッジ90の装着方向に沿った基端部側に位置する側面96a’が、奥側に行くに従ってトナーカートリッジ90の装着方向に沿った基端部に向けて傾斜する傾斜面として形成されている。
また、着脱部96,97は、トナーカートリッジ90の装着方向に沿った手前側の端部に、内側に向けて傾斜した案内面96b,97bを介してトナーカートリッジ145の装着方向と交差する方向に着脱部96,97よりも幅が狭く形成された導入部96c,97cを有している。さらに、トナーカートリッジ本体91の底壁91aには、左右の導入部96c,97cを連結するように係止板部98が設けられている。この係止板部98は、シャッター部材150を閉じる際に、当該シャッター部材150に設けられた突当部 163,164と当接することにより閉塞位置において停止させるためのものである。
また、フランジ部95の底面には、図6に示されるように、シャッター部材150との間に隙間が生じてトナーが漏れるのを防止する発泡ウレタン等からなる封止部材99が接着等の手段により設けられている。
さらに、トナーカートリッジ本体91の底面には、図6及び図7に示されるように、装着方向に沿った先端部にトナーカートリッジ90を装着部85に装着する際に案内するガイド板101,102が設けられている。また、トナーカートリッジ90の駆動力伝達部93の底面には、装着部111側の後述するシャッター部材118を開閉方向に沿って移動させる三角柱形状の凸部103が下方に向けて突出するよう設けられている。
一方、シャッター部材150は、図10及び図11に示されるように、射出成形された合成樹脂等から平面矩形の略平板状に一体的に形成されている。シャッター部材150の上面には、シャッター部材150の開閉方向(図中X方向)と交差する方向(図中Y方向)に沿った両端部にそれぞれ上方(トナーカートリッジ90側)へ向けて低く起立した状態に形成された側壁151,152が設けられている。側壁151,152の上端部には、シャッター部材150の上面と平行に互いに対向するよう内側へ向けて幅の狭い平板状に形成された保持部153,154が設けられている。保持部153,154は、シャッター部材150の開閉方向に沿った先端側に設けられた相対的に長い第1の保持部153a,154aと、基端側に設けられた相対的に短い第2の保持部153b,154bとに分割されている。そして、シャッター部材150には、当該シャッター部材150の上面と保持部153,154の下面との間に凹溝155,156が設けられている。シャッター部材150は、凹溝155,156を介してトナーカートリッジ90の着脱部96,97にスライド自在に装着される。
また、シャッター部材150の両側壁151,152は、図10及び図11に示されるように、シャッター部材150の開閉方向に沿った先端部に、トナーカートリッジ90の着脱部96,97に設けられた切欠部96a,97aに係合(掛り合う)されることで、シャッター部材150がトナー供給口92を閉塞した閉塞位置から開放位置へと移動するのを規制する規制部157,158を備えている。規制部157,158は、シャッター部材150の外周形状と同一の側面又は外周形状より内側に位置するように形成されている。ここで、シャッター部材150の外周形状より内側とは、シャッター部材150の外周形状と同一の側面をも含むものとする。規制部157,158は、その基端部が両側壁151,152と一体的に形成されており、先端側の部分がシャッター部材150の開閉方向と交差する方向に沿って弾性変形自在な片持ち梁状に形成されている。規制部157,158の先端には、シャッター部材150の開閉方向と交差する方向に沿った内側及びシャッター部材150の両側壁151,152から上方に向けて突出するように係合突起159,160が設けられている。係合突起159,160のシャッター部材150の開閉方向に沿った基端側に位置する側面159a,160aは、図9に示されるように、トナーカートリッジ90の切欠部96a,97aと確実に係合させるため、シャッター部材150の開閉方向に沿った基端部側に向けて傾斜した傾斜面を構成している。また、係合突起159,160のシャッター部材150の開閉方向に沿った先端側に位置する側面159b,160bの上端部は、後述する装着部111側の解除部材131,132と当接することで、係合突起159,160をシャッター部材150の開閉方向と交差する方向に沿った外側に向けて変位させる解除部の一例としての傾斜面を構成している。規制部157,158の係合突起159,160の上端部は、図12に示されるように、シャッター部材150の上端面よりも上方に突出するように設けられている。
また、シャッター部材150の両側壁151,152及び保持部153,154には、図10及び図11に示されるように、規制部157,158の変形を許容する間隙161,162が形成されている。
さらに、シャッター部材150の上面には、シャッター部材150の開閉方向に沿った基端部に突当部163,164が設けられている。また、シャッター部材150の側壁152には、シャッター部材150の開閉方向に沿った基端部に停止部165が側方に突出した状態で設けられている。
<カートリッジ装着部の構成>
カートリッジ装着部85は、図13に示されるように、トナーカートリッジ90の平面形状に対応した略矩形の底壁112と、底板112の幅方向に沿った両端に設けられた側壁113,114とから、上面及び装着方向に沿った手前側の端部が開口した正面凹形状の枠体状に形成されている。
カートリッジ装着部85の両側壁113,114には、その上部に位置する内面に、トナーカートリッジ90のガイド板101,102を着脱方向に沿って案内するガイド部115,116が設けられている。ガイド部115,116は、側壁113,114の上部に内側に向けて突出した複数の側面案内部115a,116aと、当該側面案内部115a,116aよりも低い位置に側面案内部115a,116aと平行に設けられた複数の底面案内部115b,116bとから構成されている。
カートリッジ装着部85の底壁112には、図14に示されるように、トナーカートリッジ90の装着方向に沿った先端側に、トナーカートリッジ90から供給されるトナーを受け入れるトナー受入口117が平面矩形状に開口されている。また、カートリッジ装着部85の底壁112には、トナー受入口117を開閉する平面矩形の平板状に形成されたシャッター部材118が、両側壁113,114に設けられた凹溝119,120にスライド自在に装着されている。凹溝119,120は、両側壁113,114の内側面に底壁112と平行に設けられた幅の狭い側板121,122と底壁112とによって構成されている。なお、トナー受入口117の外周には、シャッター部材118との間に隙間が生じるのを防止する発泡ウレタン等からなる封止部材117aが接着等の手段により設けられている。
シャッター部材118は、その上端面に設けられた係合用の凹部123にトナーカートリッジ90の底部に設けられた平面略三角形状の係合用の凸部103(図6参照)が係合されることで開閉される。トナーカートリッジ90の係合用凸部103は、トナーカートリッジ90をカートリッジ装着部85に装着する際に、シャッター部材150の係合用凹部123の入口に設けられた突起123aを乗り越えた状態で係合用凹部123の内部に収容されることで、当該係合用凹部123の側壁123bに当接してシャッター部材118を押動することによりトナー受入口117を開放する。
また、トナーカートリッジ90の係合用凸部103は、トナーカートリッジ90をカートリッジ装着部85から取り外す際に、シャッター部材150の係合用凹部123の入口に設けられた突起123aに内側から当接することで、当該突起123aを介してシャッター部材118を手前側に押動することによりトナー受入口117を閉塞する。なお、シャッター部材118は、図13に示されるように、トナー受入口117を閉塞した状態で、トナーカートリッジ90の係合用凸部103によって下側へ向けて押圧されることで、トナーカートリッジ90の係合用凸部103との係合が解除される。
カートリッジ装着部85の側板121,122には、図14に示されるように、シャッター部材118の両側面に突出するよう設けられた腕部124,125を収容する凹部126,127が設けられている。シャッター部材118は、図13に示されるように、トナー受入口117を閉塞した状態で、トナーカートリッジ90の係合用凸部103によって下側へ向けて押圧される際に、当該シャッター部材118の腕部124,125が凹部126,127に収容されることで下方へ移動し、トナーカートリッジ90の係合用凸部103と係合用凹部123との係合が解除される。
さらに、カートリッジ装着部85の底壁112には、トナーカートリッジ90の装着方向に沿ったトナー受入口117よりも手前側に、トナーカートリッジ90のシャッター部材150を上方(トナーカートリッジ本体側)に付勢する付勢部材128が弾性変形自在となるよう一体的に設けられている。付勢部材128の基端部128aは、カートリッジ装着部85の底壁112と一体に形成されている。また、付勢部材128の先端部128bには、トナーカートリッジ90のシャッター部材150を上方に付勢する傾斜面128cが設けられている。また、付勢部材128の先端部128aには、傾斜面128cのトナー受入口117側にトナーカートリッジ90を取り外す際にトナーカートリッジ90のシャッター部材150と係合して、当該シャッター部材150を閉塞する方向に移動させる係合面128dが略垂直に設けられている。なお、カートリッジ装着部85の両側壁113,114又は少なくとも一方の側壁113には、シャッター部材150の保持部153,154の上面が当接する当接部129が設けられている。
また、カートリッジ装着部85の両側壁113,114には、図13及び図14に示されるように、トナー受入口117の手前側に、シャッター部材150の規制部157,158の係合突起159,160と接触することで、当該シャッター部材150の規制部157,158をシャッター部材150の開閉方向と交差する方向に沿った外側へ向けて弾性変形させる解除部材131,132が一体的に設けられている。
解除部材131,132は、シャッター部材150の開閉方向と平行に形成された内側面131a,132aと、シャッター部材150の開閉方向と交差する方向の外側に向けて傾斜した傾斜面131b,132bとから、平面略三角形の平板状に形成されている。また、解除部材131,132は、カートリッジ装着部85に装着されたトナーカートリッジ90のシャッター部材150の上端面よりも僅かに高い位置に配置されている。また、上述した当接部129の下面は、解除部材131,132の上面よりも低い位置に設定されている。その結果、解除部材131,132は、図8(b)に示されるように、シャッター部材150の上端面より上方に突出した解除部の一例としての側面159b,160bの上部と接触するように構成されている。
また、カートリッジ装着部85の底壁112の下面には、図15に示されるように、トナー補給装置84の第1のトナー搬送部87が設けられている。第1のトナー搬送部87は、円筒形状に形成された第1のトナー搬送路形成部材87aと、当該第1のトナー搬送路形成部材87aの内部に回転自在に配置されたスクリューオーガー等からなる第1の攪拌搬送部材87bとを備える。第1のトナー搬送路形成部材87aは、トナーカートッジ90のトナー供給口92に対応した位置に開口されたトナー補給口87cを有している。また、第1のトナー搬送路形成部材87aは、第1の攪拌搬送部材87bの搬送方向に沿った先端部に、第2のトナー搬送部88にトナーを落下させるように搬送する開口部87dを有している。
<トナーカートリッジの着脱動作>
この実施の形態に係るトナーカートリッジ90は、次のようにしてカートリッジ装着部85に対して着脱される。
トナーカートリッジ90は、図7に示されるように、カートリッジ装着部85に装着されていない状態では、トナー供給口92がシャッター部材150によって閉塞されている。シャッター部材150は、図9に示されるように、規制部157,158の係合突起159,160の側面159a,160aが、トナーカートリッジ90の着脱部96,97の切欠部96a、97aに係合されており、トナー供給口92を閉塞した閉塞位置から開放位置への移動が規制されている。
トナーカートリッジ90をカートリッジ装着部85に装着するには、図16に示されるように、トナーカートリッジ90をカートリッジ装着部85に沿ってスライドさせることで、カートリッジ装着部85の所要位置に装着される。その際、図13に示されるように、トナーカートリッジ90のガイド板101,102がカートリッジ装着部85のガイド部115,116によって案内される。
このとき、トナーカートリッジ90のシャッター部材150は、その下面がトナーカートリッジ90の移動に伴って付勢部材128の先端部128bと接触して上方に付勢されることにより、図8(b)に示されるように、シャッター部材150の保持部153,154の上面が当接部129に接触して位置が規制される。
その後、トナーカートリッジ90は、カートリッジ装着部85のトナーカートリッジ90の装着方向に沿った先端側に移動されると、図16(b)に示されるように、シャッター部材150の規制部157,158の係合突起159,160の側面159b,160bがカートリッジ装着部85の解除部材131,132の傾斜面131b,132bと接触し、図8及び図17に示されるように、シャッター部材150の規制部157,158がトナーカートリッジ90の装着方向と交差する方向に沿った外側へ向けて弾性変形する。これにより、図9に示されるように、シャッター部材150における規制部157,158の係合突起159,160の側面159a,160aと、トナーカートリッジ90の着脱部96,97の切欠部96a、97aとの係合が解除される。その結果、シャッター部材150は、解除部材131,132の下方に当接した状態で停止し、トナーカートリッジ90のトナー供給口92が開口された開放状態となる。
また、トナーカートリッジ90は、その下端面に設けられた係合用凸部103がカートリッジ装着部85に設けられたシャッター部材118の係合用凹部123と係合し、シャッター部材118を押動することでカートリッジ装着部85のトナー受入口117が開放される。
その後、トナーカートリッジ90は、内部に回転自在に設けられた図示しない撹拌搬送部材に画像形成装置本体1a側から駆動力が伝達されて回転し、トナー供給口92からトナーを供給する。トナーカートリッジ90のトナー供給口92から供給されたトナーは、カートリッジ装着部85のトナー受入口117に受け入れられ、図5に示されるように、トナー補給装置84の第1乃至第3のトナー搬送部87〜89を介して、現像装置14の端部に接合される接合部材86aを介して現像装置14の内部へと搬送される。
一方、トナーカートリッジ90をカートリッジ装着部85から取り外すには、トナーカートリッジ90を装着方向とは逆方向に引き出す。すると、カートリッジ装着部85のトナー受入口117は、シャッター部材118がトナーカートリッジ90の係合用凸部103によって閉じる方向に押動されることで、シャッター部材118によって閉塞される。
また、トナーカートリッジ90のシャッター部材150は、付勢部材128の垂直面128dに当接して、装着方向に沿った基端部側への移動が規制される。この状態で、シャッター部材150は、トナーカートリッジ90の着脱部96,97bに嵌め合わされ、シャッター部材150における規制部157,158の係合突起159,160の側面159a,160aと、トナーカートリッジ90の着脱部96,97の切欠部96a、97aとが係合されることで、トナーカートリッジ90のトナー供給口92を閉塞する。そして、トナーカートリッジ90は、トナー供給口92がシャッター部材150で閉塞された状態でカートリッジ装着部85から取り外される。
このように、上記実施の形態では、シャッター部材150における規制部157,158の係合突起159,160の側面159b,160bが、当該シャッター部材150の外周形状の内側に配置されているため、外部から規制部157,158を操作することが困難であり、トナーカートリッジ90のシャッター部材150が不本意に開放される虞れが低減される。
また、上記実施の形態では、シャッター部材150における規制部157,158の係合突起159,160が、カートリッジ装着部85の解除部材131,132の傾斜面131b,132bによって、当該シャッター部材150の外周形状の外側に向けて弾性変形することにより、トナーカートリッジ90の着脱部96,97の切欠部96a、97aとの係合が解除されるため、規制部157,158を外周形状の内側へ変形させることに比べて、外部から規制部157,158を操作することが困難であり、トナーカートリッジ90のシャッター部材150が不本意に開放される虞れが低減される。
なお、前記実施の形態では、図8に示されるように、シャッター部材150の規制部157,158がシャッター部材150の開閉方向と交差する方向の外側に、シャッター部材150の外周形状から突出する方向に変位することで閉塞位置への規制を解除するように構成したが、これに限定されるものではなく、図18に示されるように、シャッター部材150の規制部157,158をシャッター部材150の上面に交差する方向(シャッター部材150の厚さ方向)に変位することで閉塞位置への規制を解除するように構成しても良い。
また、前記実施の形態では、規制部157,158をシャッター部材150に設けた場合を例示したが、トナーカートリッジ90に弾性変形可能な規制部を設けるとともに、この規制部と掛り合う被掛合部(切欠部)をシャッター部材150に設けるように構成しても良い。
1…画像形成装置
1a…画像形成装置本体
90…トナーカートリッジ
150…シャッター部材
157,158…規制部

Claims (7)

  1. 粉体を内部に収容するとともに、粉体を供給する供給部を有する収容容器本体と、
    前記収容容器本体に設けられ、前記供給部を閉塞した閉塞位置と前記供給部から粉体を供給可能な供給位置とを移動する移動部材と、
    前記移動部材の外周形状より内側に設けられ、前記移動部材の前記供給位置への移動を規制する規制部と、
    を備える粉体収容容器。
  2. 粉体を内部に収容するとともに、粉体を供給する供給部を有する収容容器本体と、
    前記収容容器本体に設けられ、前記開口部を閉塞した閉塞位置と前記供給部から粉体を供給可能な供給位置とを移動する移動部材と、
    前記移動部材の外周形状より外側に向かい変形することで前記移動部材の供給位置への移動を規制する規制部と、
    を備える粉体収容容器。
  3. 前記規制部は、前記移動部材に設けられるとともに、前記収容容器本体の前記供給部の外側に設けられた掛止部に掛り止まることで、前記供給部を閉塞した閉塞位置から供給位置への移動を規制する請求項1又は2に記載の粉体収容容器。
  4. 前記粉体収容容器が装着される装着部は、前記規制部による規制を解除する解除部を備え、
    前記装着部に前記粉体収容容器が装着された際に、前記解除部は、前記規制部を前記掛止部との掛止状態を解除する位置に変位させる請求項3に記載の粉体収容容器。
  5. 前記解除部は、前記収容容器本体と前記移動部材との間に挿入されることによって前記規制部による規制を解除する請求項4に記載の粉体収容容器。
  6. 粉体である現像剤を内部に収容する現像剤収容容器と、
    前記現像剤収容容器に収容される現像剤を現像装置に向けて搬送する現像剤搬送部材と、
    を備え、
    前記現像剤収容容器として請求項1乃至5のいずれかに記載の粉体収容容器を用いた現像剤補給装置。
  7. 表面に静電潜像を保持する像保持体と、
    前記像保持体の表面に保持された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、
    前記現像手段に現像剤を補給する現像剤補給手段と、
    を備え、
    前記現像剤補給手段として請求項6に記載された現像剤補給装置を用いた画像形成装置。
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