JP3572500B2 - 現像剤補給装置及び現像剤カートリッジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体を収容する粉体収納容器、回転することにより現像剤を補給する現像剤カートリッジ、該現像剤カートリッジを装着して現像剤を現像剤受容部に供給する現像剤補給装置及び複数の現像剤カートリッジを備えたカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、現像剤を収容する現像剤カートリッジから画像形成装置の現像剤収納部へ現像剤を補給する手段として、現像剤を補給する際に現像剤カートリッジを装置本体にセットし、現像剤カートリッジ内の現像剤を全部現像剤受容部に補給し、補給し終えると現像剤カートリッジを装置本体から取り外すタイプのものがあった。しかし上記タイプの補給方式は現像剤を一度に現像剤受容部に補給するために補給しすぎて現像剤が現像剤受容部から溢れる可能性があり、現像剤の過補給を防止する手段を設けなければならなかった。しかし、過補給を防止することは難しく、また過補給防止の手段を装置本体に設置出来たとしても、装置の高価格化、大型化を招いていた。そこで、容器内部に螺旋状の突起を有する現像剤カートリッジを装置本体に対してセットし、現像剤カートリッジの中心軸を回転中心として回転させ、現像剤カートリッジの現像剤排出口から現像剤を排出させ、現像剤受容部に現像剤を補給するタイプのものが開発された（特願平６−０８８８０７等）。このタイプのものは現像剤カートリッジが装置本体に常時設置されているので、現像剤受容部内の現像剤が減少した場合に、随時現像剤カートリッジを回転させ、現像剤受容部に現像剤を補給することが出来るので、上記のような現像剤の過補給を防止する必要がなくなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記現像剤カートリッジ、上記現像剤カートリッジを装着した現像剤補給装置等は、以下のような問題点を含んでいる。
【０００４】
（１）現像剤カートリッジに回転力を伝達する回転力伝達部材に現像剤カートリッジを回転させながら着脱し、着脱の際に現像剤補給口に設置した開閉蓋を開閉する現像剤カートリッジでは、現像剤カートリッジのカートリッジ固定蓋とカートリッジ開閉蓋が摺動して開口が開閉するわけであるが、お互いの蓋が全周面において接触することは難しい。従ってお互いの蓋の隙間に現像剤が介在する可能性があり開閉蓋のシール性に問題がある。
【０００５】
（２）現像剤カートリッジを水平方向に移動させて、駆動回転力伝達部材に着脱し、着脱の際に現像剤カートリッジ等の開閉蓋を開閉する現像剤カートリッジでは、現像剤カートリッジの開口が閉まっている時は、例えば現像剤カートリッジの凹部とカートリッジ開閉蓋の突起部が係合しているわけであるが、このような構造であると開閉蓋の開閉動作の際に突起部の一部が現像剤カートリッジの周面に接触するので開閉動作の際にかなりの力を要する。
【０００６】
（３）現像剤補給装置において、現像剤カートリッジに現像剤開口を開閉する開閉蓋が設置され、現像剤カートリッジを装置に着脱する際に開閉蓋と現像剤カートリッジ装着部とが当接し開閉蓋が開閉するものがある。しかし、この当接箇所が適切な箇所でないと現像剤カートリッジの着脱動作の際に開閉蓋の開閉が円滑に行われず、装置本体への補給動作が行われない場合や現像剤カートリッジを取り外した際に現像剤が溢れる場合がある。
【０００７】
（４）カラー画像形成装置に備えられた現像剤補給装置に着脱可能な複数のカートリッジにおいて、異機種の現像剤を収容する現像剤カートリッジや異色の現像剤を収容する現像剤カートリッジが装着され、現像剤補給装置内で異なった現像剤が混在するという弊害を防止する必要がある。
【０００８】
本発明は、現像剤カートリッジ、または現像剤カートリッジから現像手段に現像剤を供給する現像剤補給装置における上記のような諸問題を解決することを課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の現像剤補給装置は、現像剤を受容する現像剤受容部を有し、現像剤を補給する略筒型の現像剤カートリッジが装着され回転することにより前記現像剤受容部に現像剤が補給される現像剤補給装置において、
前記現像剤カートリッジは第１の補給口を有し、前記現像剤受容部は前記現像剤カートリッジ装着時に該第１の補給口と対向する第２の補給口を有し、現像剤は該第１の補給口から該第２の補給口を通じ前記現像剤受容部に補給されるとともに、
前記現像剤カートリッジは該第１の補給口を覆う略筒型の第１の開閉蓋を有し、前記現像剤受容部は該第２の補給口を覆う略筒型の第２の開閉蓋を有し、
前記現像剤カートリッジが前記現像剤受容部に回転軸に平行な方向に装着されることにより、前記現像剤カートリッジに対し前記第１の開閉蓋の少なくとも一端が、前記現像剤受容部の係合部によって前記装着方向と反対の方向に移動し、かつ前記現像剤受容部に対し前記第２の開閉蓋の少なくとも一端が前記現像剤カートリッジの係合部によって前記装着方向に移動し、該第１の補給口と該第２の補給口を開口して現像剤を補給可能とすることを特徴とすることを特徴とするものである。
【００１０】
また本発明の現像剤カートリッジは、画像形成装置本体の現像剤補給装置に装着され、所定の回転軸に対応して回転することにより装置本体に現像剤を補給する現像剤カートリッジにおいて、
前記回転軸に平行な補給口と、略筒型の形状を有し、前記補給口を覆うように嵌挿されたカートリッジ開閉蓋、とを有し、前記カートリッジ開閉蓋は前記現像剤補給装置に装着されることにより、前記カートリッジ開閉蓋の少なくとも一端が前記現像剤補給装置の係合部によって前記回転の軸方向であって装着方向と反対の方向に移動し、前記補給口を開口して現像剤を補給可能とすることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例の説明に先立って、本発明の現像器を複数組搭載したカラー画像形成装置の一例であるカラープリンタの構成とその作用を図１の断面構成図によって説明する。
【００１７】
このカラープリンタは、像形成体上に順次形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その後、分離手段により像形成体面から剥離する方式のカラー画像形成装置である。
【００１８】
図１において、１０は像形成体である感光体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向に駆動回転される。１１はスコロトロン帯電器で、感光体ドラム１０周面に対し高電位ＶＨの一様な帯電をグリッド電位ＶＧに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによるコロナ放電によって与えられる。このスコロトロン帯電器１１による帯電に先だって、前プリントまでの感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いたＰＣＬ（帯電前除電器）１２による露光を行って感光体周面の除電をしておく。
【００１９】
感光体ドラム１０への一様帯電ののち、像露光手段１３により画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手段１３は図示しないレーザーダイオードを発光光源とし回転するポリゴンミラー１３１，ｆθレンズ１３２，シリンドリカルレンズ１３３を経て反射ミラー１３４により光路を曲げられ主走査がなされるもので、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像が形成される。本実施例では文字部に対して露光を行い、文字部の方が低電位ＶＬとなるような反転潜像を形成する。
【００２０】
感光体ドラム１０の周縁には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ内蔵した現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから成る現像装置２０が設けられている。先ず１色目のイエローの現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像剤担持体（現像スリーブ）２２によって行われる。現像剤はフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとからなるもので、現像剤は層形成手段によって現像スリーブ２１上に１００〜６００μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬送される。
【００２１】
現像域における現像スリーブ２１と感光体ドラム１０との間隙は現像剤層厚よりも大きい０．２〜１．０ｍｍとして、この間にＶ_ＡＣのＡＣバイアスとＶ_ＤＣのＤＣバイアスが重畳して印加される。Ｖ_ＤＣとＶ_Ｈ、トナーの帯電は同極性であるため、Ｖ_ＡＣによってキャリアから離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_ＤＣより電位の高いＶ_Ｈの部分には付着せず、Ｖ_ＤＣより電位の低いＶ_Ｌ部分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。
【００２２】
１色目の顕像化が終った後２色目のマゼンタの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１１よる一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露光手段１３によって形成される。このとき１色目の画像形成行程で行われたＰＣＬ１２による除電は、１色目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下により飛び散るため行わない。
【００２３】
再び感光体ドラム１０周面の全面に亘ってＶ_Ｈの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない部分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナー自身のもつ電荷によってＶ_Ｍ′の潜像が形成され、Ｖ_ＤＣとＶ_Ｍ′の電位差に応じた現像が行われる。この１色目と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ_Ｌの潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバランスが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_Ｈ＞Ｖ_Ｍ＞Ｖ_Ｌとなる中間電位とすることもある。
【００２４】
３色目のシアン、４色目の黒色についても２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。
【００２５】
上記各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに新規の各色現像剤を制御して補給する現像剤補給装置４０は、複数の現像剤カートリッジ（以下、カートリッジと称す）３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を着脱可能にするカートリッジ装着部４１と、カートリッジ３０内の現像剤を一時収容する現像剤受容部４２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、現像剤受容部４２内の現像剤を前記現像器２０に搬送する現像剤搬送部４３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とから構成されている。
【００２６】
一方、給紙カセット５０より半月ローラ５１を介して搬出された一枚の転写材（転写紙等）ｐは、給紙ローラ対５２，５３を経てレジストローラ対５４近傍で一旦停止し、転写のタイミングの整った時点でレジストローラ対５４の回転作動により転写域へと給紙される。
【００２７】
転写域においては転写のタイミングに同期して感光体ドラム１０の周面に転写手段６０が圧接され、給紙された転写材ｐを挟着して多色像が一括して転写される。
【００２８】
次いで、転写材ｐは分離手段６１によって除電され、感光体ドラム１０の周面より分離して定着装置７０に搬送され、熱ローラ（上ローラ）７１と圧着ローラ（下ローラ）７２の加熱，加圧によってトナーを溶着したのち、排紙ローラ８１，８２を経て装置外部の排紙トレイ８３上に排出される。なお、前記の転写手段６０は転写材ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避離間して、次なるトナー像の形成に備える。
【００２９】
一方、転写材ｐを分離した感光体ドラム１０は、除電器１４により除電を受けたのち、クリーニング装置１５のブレード１５１の圧接により残留トナーを除去・清掃され、再び前記ＰＣＬ１２による除電とスコロトロン帯電器１１による帯電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。なお、前記のブレード１５１は感光体面のクリーニング後、直ちに移動して感光体ドラム１０の周面より退避する。ブレード１５１によってクリーニング装置１５内に掻き落された廃棄トナーは、スクリュー１５２により排出されたのち、図示しない廃トナー回収容器内へ貯留される。
【００３０】
図２は複数の現像器を備えた現像装置２０の構成を示す断面図である。感光体ドラム１０の周縁には、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵した現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから成る現像装置２０が設けられている。各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの上部空間には現像剤補給口２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋがそれぞれ設けられ、前記現像剤搬送部４３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に連通している。
【００３１】
前記現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋはほぼ同じ構成をなすから、以下、これらの現像器を代表して現像装置２０と称して説明する。
【００３２】
図２において、２１はトナーとキャリアとから成る二成分現像剤を収容する現像器ケーシング、２２は内部に固定の磁石体を有する磁界発生手段（マグネットロール）２３を有する現像剤搬送手段である現像剤担持体（以下、現像スリーブと称す）、２４は現像剤供給ローラ（以下、供給パドルとも称す）、２５は前記現像スリーブ２２上の現像剤層厚を所定量に規制する現像剤層厚規制部材（以下、層厚規制棒と称す）、２６，２７は現像剤撹拌スクリュー（以下、撹拌スクリューと称す）、２８は前記現像器ケーシング２１の上部に開口した現像剤補給口部で、前記カートリッジ３０から現像剤受容部４２、現像剤搬送部４３を経て補給された現像剤を受け入れる。
【００３３】
図３は、カートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、現像剤受容部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋと、現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの一部を示す斜視図である。カートリッジ装着部４１は、４つのカートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋをほぼ同一平面上に平行設置し、着脱可能にする。前記現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ内のトナーの量が減少した際に、前記カートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ内の各現像剤を制御して補給するように構成されている。これらのカートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ほぼ同じ構成をなすから、以下、これらのカートリッジ３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を代表してカートリッジ３０と称して説明する。
【００３４】
図４及び図５はカートリッジ３０を示し、図４（ａ）はカートリッジ３０の平面図、図４（ｂ）は左側面図、図４（ｃ）は右側面図、図４（ｄ）は分解平面図、図５（ａ）はカートリッジ３０の部分断面図、図５（ｂ）はカートリッジ３０の固定蓋３２のＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）はカートリッジ３０の他の断面図である。
【００３５】
カートリッジ３０は、内周面に螺旋状の突起溝から成る案内部（現像剤誘導部）３１１を形成した筒状をなし内部に現像剤を収容する容器本体３１と、該容器本体３１の開口部３１２に一体に固定され開口（補給口）３２１を有する固定蓋３２と、該固定蓋３２内に係合し伸縮自在な蛇腹状をなすカートリッジ開閉蓋３３とから構成されている。前記容器本体３１の開口部３１２の周縁に設けた係合爪部３１３は、固定蓋３２の内周縁に設けた凹部３２２にはさみこまれるように密接に係合し一体化される。把手部３１４は、カートリッジ３０を前記カートリッジ装着部４１に装着するとき、カートリッジ３０の位置決め操作をし易くする。
【００３６】
前記固定蓋３２の開口３２１の内面側には、４枚の板状の現像剤掻き上げ部（パドル）３２３が一体に形成されている。また、固定蓋３２の奥側の底部３２４と、開口部３２１の内面の突出した突起部との間には、カートリッジ開閉蓋３３が嵌挿されている。前記カートリッジ開閉蓋３３は蛇腹状にブロー成型されたものであり、前記底部３２４に超音波融着により固定（溶着）されている。この固着は接着剤によりされてもよい。前記底部３２４の中央部には、中空円筒状の位置決め部３２６が突出している。該位置決め部３２６の先端部の２箇所には、カートリッジ３０の回転方向の位置を規制する係合突起３２７が形成されている。３２８は後述の回転力伝達部材４４のカートリッジ抜け止め部４４４に係脱可能に係合する係合部である。
【００３７】
図６は、前記カートリッジ３０をカートリッジ装着部４１に装着した状態の現像剤受容部４２と、現像剤搬送部４３の断面図である。図７（ａ）は前記カートリッジ３０の分解斜視図、図７（ｂ）は該カートリッジ３０に接続する回転力伝達部材４４の分解斜視図である。
【００３８】
前記現像剤受容部４２のカートリッジ３０の開口３２１に対向する側の直立壁面には、回転力伝達部材４４が回転可能に支持されている。回転力伝達部材４４の内側で、前記カートリッジ３０の開口３２１に対向する位置には、現像剤補給装置開閉蓋４５とコイルスプリング４６とが装填されている。また、前記回転力伝達部材４４の一方の軸端部にはカートリッジ回転用歯車４７が固定されている。該カートリッジ回転用歯車４７は図示しない駆動源により駆動回転される。カートリッジ３０の容器本体３１内に収容された現像剤は、回転力伝達部材４４によりカートリッジ開閉蓋３３が開口され、開口３２１から回転力伝達部材４４の補給口部４４１を通過して現像剤受容部４２のホッパ内に収容される。
【００３９】
回転伝達部材４４よりカートリッジ３０は回転し現像剤は現像剤受容部４２に補給されるが、ある一定量、受容されるとカートリッジ３０が回転しても現像剤は補給されない。この状態でカートリッジ３０が回転し続けても問題は発生しない。
【００４０】
現像剤受容部４２のホッパ内に収容された現像剤は、図示しない駆動源に接続した搬送スクリュー用歯車４３２に固定された搬送スクリュー４３１に送り込まれ、現像剤搬送部４３内で搬送されて、前記現像器２０に補給される。
【００４１】
図８は前記回転力伝達部材４４を示し、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は側面図である。
【００４２】
図８（ａ），（ｂ）において、図示左方に突出した回転軸部４４２は、軸端部の係止爪部４４３により前記カートリッジ回転用歯車４７に接続し、該歯車４７と一体となって駆動回転される。前記回転力伝達部材４４の２箇所には、カートリッジ抜け止め部４４４が突出して設けられ、前記固定蓋３２の係合部３２８に係脱可能に係合する。前記回転力伝達部材４４の中央付近には、現像剤を現像剤受容部４２へ搬送する現像剤案内部４４５が形成されている。該現像剤案内部４４５の外周部の近傍には、リング状凹部４４６が設けられ、前記カートリッジ開閉蓋３３の係合部３３１に係脱可能に係合する。また、前記回転力伝達部材４４の図示右端付近の中空円筒部４４７の内部には、４条の係合突起４４８が設けられ、図５に示す固定蓋３２の係合突起３２７に係脱可能に係合する。これによりカートリッジ３０の装着位置決めと回転力伝達部材４４からの回転力伝達を可能にする。
【００４３】
図９〜図１１は、前記カートリッジ３０を現像剤補給装置４０に装着する過程を示す断面図である。カートリッジ３０は現像剤補給装置４０に対して回転軸に平行な方向に着脱できるようになっている。
【００４４】
図９（ａ）は、前記カートリッジ３０を現像剤補給装置４０に装着する直前の状態を示す。この装着開始状態では、現像剤補給装置開閉蓋４５は蛇腹部の屈折復帰力とコイルスプリング４６の付勢力とにより伸長状態にあり、カートリッジ開閉蓋３３は蛇腹部の屈折復帰力により伸長状態に保持されている。
【００４５】
図９（ｂ）は、前記カートリッジ３０を矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０に装着開始する状態を示す。この装着開始状態では、固定蓋３２の内部に設けた位置決め部３２６が回転力伝達部材４４の中空円筒部４２６の内部に設けた係合突起４２８に係合して、カートリッジ３０は回転が規制されて直進する。カートリッジ３０がさらに矢示方向に直進して、回転力伝達部材４４のリング状凹部４４６の先端に突出した突起部４４９に前記カートリッジ開閉蓋３３の係合部３３１が当接する。
【００４６】
図１０（ａ）は、前記カートリッジ３０を引き続き矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０に装着する中間過程を示す。この装着過程では、前記回転力伝達部材４４のリング状凹部４４６に前記カートリッジ開閉蓋３３の係合部３３１が係合する。またこのとき、蛇腹状の現像剤補給装置開閉蓋４５の先端部が、カートリッジ開閉蓋３３の先端部に当接して、コイルスプリング４６の付勢力に抗して僅か圧縮される。
【００４７】
図１０（ｂ）は、前記カートリッジ３０をさらに引き続き矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０に装着する中間過程を示す。この装着過程では、前記回転力伝達部材４４のリング状凹部４４６に前記カートリッジ開閉蓋３３の係合部３３１が係合したまま、固定位置にある回転力伝達部材４４に対して固定蓋３２が前進して、カートリッジ開閉蓋３３は前進する固定蓋３２の底部３２４により圧縮される。またこのとき、蛇腹状の現像剤補給装置開閉蓋４５の先端部が、カートリッジ開閉蓋３３の先端部及び固定蓋３２の先端部に当接して、コイルスプリング４６の付勢力に抗してさらに圧縮される。
【００４８】
図１１は、前記カートリッジ３０をさらに引き続き直進させ、現像剤補給装置４０に装着完了した状態を示す。この装着完了状態では、固定蓋３２の係合部３２８が回転力伝達部材４４のカートリッジ抜け止め部４４４に係合して、ロック状態に保持される。このロック状態では、カートリッジ開閉蓋３３と回転力伝達部材４４との間に開口３２１が形成される。
【００４９】
上記のカートリッジ開閉蓋３３と回転力伝達部材４４とが接続して一体化された状態において、図６に示すように、画像形成装置の駆動源からの駆動力は、中間歯車列及び前記歯車４７を介して伝達され、該歯車４７に係合する回転力伝達部材４４は、これと一体化された固定蓋３２を回転させる。また、固定蓋３２と係合する容器本体３１も同時に一体となって回転される。この回転によって、容器本体３１内の現像剤が、螺旋状の案内部３１１によって、開口部３１２の方向に推進され、パドル３２３によってすくい上げられ、上方に回動したパドル３２３から重力によって落下して、固定蓋３２の補給口３２１を通過し、現像剤案内部４４５に導かれて開口部４４１を通過して、現像剤受容部４２へ送り出される。上記現像剤受容部４２内に収容される現像剤の量は、図示しない光検知手段により検出され、現像剤補給量が所定量に達したとき駆動源の駆動を停止し、現像剤収納部４２からの現像剤補給を停止する。
【００５０】
図１２は、本発明によるカートリッジの他の実施の形態を示す断面図である。このカートリッジは容器本体３１Ａの外周面に補給口３１Ｂを有し、該補給口３１Ｂの外側に、前記補給口３１Ｂを開閉可能にする蛇腹状のカートリッジ開閉蓋３１Ｃを設けたものである。該カートリッジ開閉蓋３１Ｃは回転力伝達部材４４Ａにより、圧縮されて開口３２１を開放する。該回転力伝達部材４４Ａはさらに容器本体３１Ａを回転駆動する。
【００５１】
図１３、図１４は、本発明の現像剤補給装置の実施の形態を示す断面図である。図１３（ａ）は固定蓋３２の開口３２１を開放する直前のカートリッジ３０と現像剤補給装置４０の要部断面図である。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）におけるＡ部の拡大断面図である。カートリッジ３０と現像剤補給装置４０の装着状態は、図１０（ａ）で説明済みであるから省略する。
【００５２】
カートリッジ開閉蓋３３の先端部は、図示のように屈曲した形状をなす。前記回転力伝達部材４４の先端の突起部４４９が、カートリッジ開閉蓋３３の先端部近傍の前記係合部３３１の前面とＰ点で当接したとき、カートリッジ開閉蓋３３の突起部が固定蓋３２の先端部の内壁とＱ点で接触する。カートリッジ開閉蓋３３がさらに前進すると、前記カートリッジ開閉蓋３３のＱ点には、Ｐ点を中心にして二重矢示方向にモーメントＦ１が作用し、さらにカートリッジ開閉蓋３３が前進すると、カートリッジ開閉蓋３３の先端部は固定蓋３２の先端部の内壁との接触が解除され、固定蓋３２の開口３２１が開放される。
【００５３】
図１４（ａ）は固定蓋３２の開口３２１を閉じる際のカートリッジ３０と現像剤補給装置４０の要部断面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＢ部の拡大断面図である。
【００５４】
前記カートリッジ３０を現像剤補給装置４０から取り外すとき、カートリッジ開閉蓋３３の凹部が前記突起部４４９にＲ点で当接する。カートリッジ開閉蓋３３がさらに図示右方向に移動すると、前記カートリッジ開閉蓋３３のＲ点には、二重矢示方向にモーメントＦ２が作用し、さらにカートリッジ開閉蓋３３が移動すると、カートリッジ開閉蓋３３と突起部４４９との係合が解除され、図９（ｂ）に示す状態になる。なお、突起３３４と固定蓋３２の窪みが係合するので、カートリッジ３０は密閉状態となる。従って、カートリッジ３０内に残存しているトナーが機内に飛散したり、作業者の手を汚したりすることはない。
【００５５】
図１５は、誤装着防止用識別子を備えたカートリッジ、現像剤補給装置の実施の形態を示す断面図、図１６（ａ）はカートリッジ３０の正面図、図１６（ｂ）はカートリッジ３０の側面図である。
【００５６】
前記固定蓋３２の前面には、カートリッジ嵌合部３４（第一の嵌合部、誤装着防止用識別子）が一体に固定されている。該カートリッジ嵌合部３４は、半径の異なる複数の同心円状の突起から成る。一方、現像剤補給装置４０のカートリッジ装着部４１の直立面部４１１には、複数の容器装填部側嵌合部４１２（第二の嵌合部、識別子受け）が同心円状に穿設されていて、前記カートリッジ嵌合部３４に対応して嵌合可能にしている。
【００５７】
カラー画像形成装置には、複数の現像器２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、これに対応する複数の現像剤補給装置４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とが備えられている。該現像剤補給装置４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、それぞれ対応するカートリッジ３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が着脱可能に装着される（図３参照）。各現像剤補給装置４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、対応する所定のカートリッジ３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が誤装着されることなく正確に装着されなければならない。
【００５８】
本発明によるカートリッジ嵌合部３４（誤装着防止用識別子）は、同心円状の突起半径を変えることによりカートリッジ３０の種別を識別可能にしている。該カートリッジ嵌合部３４と容器装填部側嵌合部４１２（識別子受け）とを設けることにより、異なるトナー色を収容したカートリッジ３０を誤装着することが完全に防止される。すなわち、異なるカートリッジ３０を誤って現像剤補給装置４０に装着しようとすると、カートリッジ嵌合部３４が容器装填部側嵌合部４１２に嵌合せず、装着不可能となり、かつ、補給口３２１も開放されず、現像剤の漏出も発生しない。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の現像剤カートリッジは、開口を設置した開閉蓋を筒型、且つ可撓性の開閉蓋に、例えば蛇腹状の開閉蓋になし、一端を固定し他端を移動可能にする。このようにすれば開閉動作の際に開閉蓋と摺動する箇所はなくなるので、開閉蓋が閉じた時に移動可能な開閉蓋他端をおさえれば開閉蓋のシール性に問題はない。また、開閉蓋の開閉動作の際に大きな力を必要としないので、操作性の向上が図れる。さらに、カートリッジの着脱の際に開閉蓋の開閉動作を行えば、ワンアクションでカートリッジの着脱と開閉蓋の開閉が可能であるので、その点においても操作性の向上が図れる（請求項１〜１７）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像器を複数組搭載したカラー画像形成装置の一例であるカラープリンタの断面構成図。
【図２】複数の現像器を備えた現像装置の構成を示す断面図。
【図３】カートリッジと、現像剤受容部と、現像器の一部を示す斜視図。
【図４】カートリッジの平面図、左側面図、右側面図、分解平面図。
【図５】カートリッジの部分断面図、固定蓋のＡ−Ａ断面図、カートリッジの他の断面図。
【図６】カートリッジをカートリッジ装着部に装着した状態の現像剤受容部と、現像剤搬送部の断面図。
【図７】カートリッジの分解斜視図、カートリッジに接続する回転力伝達部材の分解斜視図。
【図８】回転力伝達部材の平面図、正面図、側面図。
【図９】カートリッジを現像剤補給装置に装着する直前の状態及び装着開始する状態を示す断面図。
【図１０】カートリッジを現像剤補給装置に装着する中間過程を示す断面図。
【図１１】カートリッジを現像剤補給装置に装着完了した状態を示す断面図。
【図１２】本発明によるカートリッジの他の実施の形態を示す断面図。
【図１３】固定蓋の補給口を開放する直前のカートリッジと現像剤補給装置の要部断面図及びＡ部の拡大断面図。
【図１４】固定蓋の補給口を閉じる際のカートリッジと現像剤補給装置の要部断面図及びＢ部の拡大断面図。
【図１５】誤装着防止用識別子を備えた本発明のカートリッジと現像剤補給装置の断面図。
【図１６】上記カートリッジの正面図及び側面図。
【符号の説明】
２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像器（現像装置）
３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像剤カートリッジ（カートリッジ）
３１ 容器本体
３２ 固定蓋
３２１ 開口（補給口）
３３ カートリッジ開閉蓋
３４ カートリッジ嵌合部（第一の嵌合部、誤装着防止用識別子）
４０ 現像剤補給装置
４１ カートリッジ装着部
４１２ 容器装填部側嵌合部（第二の嵌合部、識別子受け）
４２ 現像剤受容部（現像剤ホッパ）
４３ 現像剤搬送部
４４ 回転力伝達部材
４５ 現像剤補給装置開閉蓋
４６ コイルスプリング
４７ カートリッジ回転用歯車

Claims (17)

1. 現像剤を受容する現像剤受容部を有し、現像剤を補給する略筒型の現像剤カートリッジが装着され回転することにより前記現像剤受容部に現像剤が補給される現像剤補給装置において、
   前記現像剤カートリッジは第１の補給口を有し、前記現像剤受容部は前記現像剤カートリッジ装着時に該第１の補給口と対向する第２の補給口を有し、現像剤は該第１の補給口から該第２の補給口を通じ前記現像剤受容部に補給されるとともに、
   前記現像剤カートリッジは該第１の補給口を覆う略筒型の第１の開閉蓋を有し、前記現像剤受容部は該第２の補給口を覆う略筒型の第２の開閉蓋を有し、
   前記現像剤カートリッジが前記現像剤受容部に回転軸に平行な方向に装着されることにより、前記現像剤カートリッジに対し前記第１の開閉蓋の少なくとも一端が、前記現像剤受容部の係合部によって前記装着方向と反対の方向に移動し、かつ前記現像剤受容部に対し前記第２の開閉蓋の少なくとも一端が前記現像剤カートリッジの係合部によって前記装着方向に移動し、該第１の補給口と該第２の補給口を開口して現像剤を補給可能とすることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 前記第１の開閉蓋の他端は前記現像剤カートリッジ本体に固定され、前記第２の開閉蓋の他端は前記補給装置本体に固着されていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給装置。
3. 前記開閉蓋は可撓性を有することを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
4. 前記開閉蓋は伸縮自在な部材であることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
5. 前記開閉蓋は蛇腹状の蓋であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の現像剤補給装置。
6. 前記第２の開閉蓋を閉方向に付勢する付勢手段が前記第２の開閉蓋近傍に設置されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
7. 前記第１の開閉蓋の一端は溶着により、固定されていることを特徴とする請求項２記載の現像剤補給装置。
8. 前記現像剤カートリッジの端部に筒状の凹部を有し、前記現像剤カートリッジの補給口は前記現像剤カートリッジの前記凹部周面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
9. 前記現像剤カートリッジの補給口は前記現像剤カートリッジの周面に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れか１項に記載の現像剤補給装置。
10. 画像形成装置本体の現像剤補給装置に装着され、所定の回転軸に対応して回転することにより装置本体に現像剤を補給する現像剤カートリッジにおいて、
    前記回転軸に平行な補給口と、
    略筒型の形状を有し、前記補給口を覆うように嵌挿されたカートリッジ開閉蓋、とを有し、
    前記カートリッジ開閉蓋は前記現像剤補給装置に回転軸に平行な方向に装着されることにより、前記カートリッジ開閉蓋の少なくとも一端が前記現像剤補給装置の係合部によって前記装着方向と反対の方向に移動し、前記補給口を開口して現像剤を補給可能とすることを特徴とする現像剤カートリッジ。
11. 前記現像剤カートリッジに対し、前記開閉蓋の他端は固定されていることを特徴とする請求項１０に記載の現像剤カートリッジ。
12. 前記開閉蓋は可撓性を有することを特徴とする請求項１０ないし１１のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
13. 前記開閉蓋は伸縮自在な部材であることを特徴とする請求項１０ないし１１のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
14. 前記開閉蓋は蛇腹状の蓋であることを特徴とする請求項１０ないし１ ３のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
15. 装着開始状態では前記開閉蓋は伸長状態に保持されることを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
16. 前記現像剤カートリッジの端部に筒状の凹部を有し、前記現像剤カートリッジの補給口は前記現像剤カートリッジの前記凹部周面に形成されていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。
17. 前記補給口は前記現像剤収納容器本体の外周面に配置され、前記カートリッジ開閉蓋は前記補給口に対応する前記現像剤収納容器本体の外周面を覆うように嵌挿されていることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の現像剤カートリッジ。

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