JP4802872B2 - 着脱カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置本体に対して着脱される着脱カートリッジおよび前記着脱カートリッジが着脱されるプリンタ、FAX、複写機あるいはこれら全てまたは複数の機能を有する複合機等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の画像形成動作中に着脱可能な着脱カートリッジおよび前記着脱カートリッジが着脱される画像形成装置に関する。
前記着脱カートリッジには、現像剤カートリッジ(トナーカートリッジ)や廃棄トナーカートリッジ、画像形成動作中に使用されていない用紙トレイ、画像形成動作で使用されていないプロセスカートリッジ(例えば、カラーの画像形成装置の場合にモノクロ印刷動作中の黒色以外の現像器や感光体がユニット化されたプロセスカートリッジ)等が含まれる。
従来の電子写真方式の画像形成装置では、使用に伴って消費される現像剤を補給したり経時的に劣化する部材を交換可能にするために、補給・交換される部分をユニット化して着脱可能なカートリッジにより構成することが行われている(例えば、特許文献1(特開平11−295972号公報)等参照)。画像形成装置本体に対して着脱可能な現像剤カートリッジを備えた画像形成装置に関する技術として、下記の従来技術(J01),(J02)が公知である。
(J01)特許文献2(特開2005−134452号公報)記載の技術
特許文献2には、現像器に供給されるトナーが一時的に貯留されるリザーブタンクを備えた画像形成装置において、前記リザーブタンクの上部のカートリッジ装着部に現像剤カートリッジが装着する動作に連動して、現像剤カートリッジのトナー排出口のカバーが開放される機構を有する画像形成装置が記載されている。
特開平11−295972号公報 特開2005−134452号公報
前記従来技術(J01)では、現像剤カートリッジ内の現像剤が無くなってもリザーブタンク内の現像剤を使用して画像形成動作を実行できるため、画像形成動作中に現像剤カートリッジの着脱を行うことができる。現像剤カートリッジを着脱する際に、現像剤カートリッジと画像形成装置本体とが接触、衝突して衝撃が発生することがあり、形成中の画像に悪影響が発生する恐れがある。
また、前記従来技術(J01)を含む一般の画像形成装置では、現像剤カートリッジを着脱する動作に連動して、現像剤カートリッジのカバー(シャッタ)が開閉される構成が広く採用されている。したがって、現像剤カートリッジを着脱する動作に連動してシャッタを開閉する際に、ある程度の力が必要となる。したがって、ユーザが、この力に対抗して、現像剤カートリッジを着脱方向に大きな力で移動させやすく、衝撃が大きくなり、画像への悪影響が発生しやすくなる問題があった。
本発明は前記事情に鑑み、次の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)着脱カートリッジの着脱動作による衝撃を低減すること。
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応を容易にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
(第1発明)
前記技術的課題を解決するために第1発明の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)は、
画像形成装置本体(U2)に装着する際に画像形成装置本体(U2)に設けられた被接触部(32d)に接触して変形し、衝撃を緩衝する緩衝部(118)、
を有し、記録シート(S)に画像を記録する画像記録動作中に画像形成装置本体(U2)に対して着脱可能に構成され
前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱動作に連動して、前記画像形成装置本体(U2)に設けられたシャッタ支持部材(34)に係合して、開閉されるカートリッジシャッタ(141)と、
前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)が前記画像形成装置本体(U2)に対して装着される場合に、前記カートリッジシャッタ(141)が前記シャッタ支持部材(32)に係合して前記カートリッジシャッタ(141)の開放が開始された後、且つ、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入が完了する前に前記被接触部(32d)に接触する位置に配置された前記緩衝部(118)であって、前記カートリッジシャッタ(141)の開閉時に発生する衝撃を緩衝する前記緩衝部(118)と、
を備えたことを特徴とする。
(第1発明の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)は、記録シート(S)に画像を記録する画像記録動作中に画像形成装置本体(U2)に対して着脱できる。緩衝部(118)は、着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)が画像形成装置本体(U2)に装着する際に画像形成装置本体(U2)に設けられた被接触部(32d)に接触して変形し、衝撃を緩衝する。
また、前記構成要件を備えた第1発明の着脱カートリッジでは、カートリッジシャッタ(141)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱動作に連動して、前記画像形成装置本体(U2)に設けられたシャッタ支持部材(34)に係合して、開閉される。
前記緩衝部(118)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)が前記画像形成装置本体(U2)に対して装着される場合に、前記カートリッジシャッタ(141)が前記シャッタ支持部材(32)に係合して前記カートリッジシャッタ(141)の開放が開始された後、且つ、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入が完了する前に前記被接触部(32d)に接触する位置に配置され、前記カートリッジシャッタ(141)の開閉時に発生する衝撃を緩衝する。
以下に、前記第1発明の具体的な応用(形態)を説明する。
(第1発明の形態1)
第1発明の形態1の着脱カートリッジは、前記第1発明において、
前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入方向に対して、重力方向で上方且つ水平方向に沿って一方に片寄った位置に配置された前記緩衝部(118)と、
前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入方向に対して、重力方向で下方且つ水平方向に沿って他方に片寄った位置に配置された前記カートリッジシャッタ(141)と、
を備え、
前記緩衝部(118)が弾性変形した場合に、前記緩衝部(118)の重力方向の上方に配置された前記被接触部(32d)を押すこと、
を特徴とする。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態1の着脱カートリッジでは、前記緩衝部(118)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入方向に対して、重力方向で上方且つ水平方向に沿って一方に片寄った位置に配置されている。前記カートリッジシャッタ(141)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の挿入方向に対して、重力方向で下方且つ水平方向に沿って他方に片寄った位置に配置されている。
前記緩衝部(118)が弾性変形した場合に、前記緩衝部(118)の重力方向の上方に配置された前記被接触部(32d)を押す。
(第1発明の形態2)
第1発明の形態2の着脱カートリッジは、前記第1発明または第1発明の形態1において、
前記カートリッジシャッタ(141)および前記緩衝部(118)が、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱方向の同じ側に配置されたことを特徴とする。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態2の着脱カートリッジでは、前記カートリッジシャッタ(141)および前記緩衝部(118)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱方向の同じ側に配置されている。
(第1発明の形態3)
第1発明の形態3の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)は、前記第1発明および第1発明の形態1,2のいずれかにおいて、
現像剤が収容される現像剤容器(111)と、
前記現像剤容器(111)に支持されたハンドル部(113)と、
前記ハンドル部(113)に支持された前記緩衝部(118)と、
を有し、画像形成装置の装置本体(U2)に対して着脱される現像剤カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)により構成されたことを特徴とする。
(第1発明の形態3の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態3の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)は、現像剤カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)により構成され、現像剤が収容される現像剤容器(111)と、前記現像剤容器(111)に支持されたハンドル部(113)と、前記ハンドル部(113)に支持された前記緩衝部(118)と、を有する。
(第1発明の形態4)
第1発明の形態4の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)は、前記第1発明の形態3において、
前記ハンドル部(113)に一体成形された前記緩衝部(118)、
を備えたことを特徴とする。
(第1発明の形態4の作用)
前記構成要件を備えた第1発明の形態4の着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)では、緩衝部(118)がハンドル部(113)に一体成形されている。
(第2発明)
前記技術的課題を解決するために第2発明の画像形成装置(U)は、
前記第1発明および第1発明の形態1〜4のいずれかの着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)が着脱され、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱時に前記緩衝部(118)が接触する前記被接触部(32d)を備えたことを特徴とする。
(第2発明の作用)
前記構成要件を備えた第2発明の画像形成装置には、前記第1発明および第1発明の形態1〜4のいずれかの着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)が着脱される。被接触部(32d)は、前記着脱カートリッジ(Ky,Km,Kc,Kk)の着脱時に前記緩衝部(118)が接触する。
以下に、前記第2発明の具体的な応用例(形態)を説明する。
(第2発明の形態1)
第2発明の形態1の画像形成装置(U)は、前記第2発明において、
画像形成動作での使用頻度の高い色の現像剤が収容された現像剤カートリッジ(Kk)により構成された前記着脱カートリッジ(Kk)が、複数装着可能且ついずれか1つの現像剤カートリッジ(Kk)を交換中にその他の現像剤カートリッジ(Kk)から現像剤を供給することを特徴とする。
(第2発明の形態1の作用)
前記構成要件を備えた第2発明の形態1の画像形成装置(U)では、画像形成動作での使用頻度の高い色の現像剤が収容された現像剤カートリッジ(Kk)により構成された前記着脱カートリッジ(Kk)が、複数装着される。そして、いずれか1つの現像剤カートリッジ(Kk)を交換中にその他の現像剤カートリッジ(Kk)から現像剤を供給する。
前述の本発明は、下記の効果(E01)〜(E07)を奏する。
(E01)前記第1発明によれば、緩衝部により、着脱カートリッジの着脱動作による衝撃を低減することができる。この結果、画像形成動作中に着脱カートリッジを着脱した時に発生する衝撃による画質への悪影響を低減できる。また、前記第1発明によれば、カートリッジシャッタを開閉するために比較的大きな力が作用しても、緩衝部により緩衝できる。
(E02)前記第1発明の形態1によれば、カートリッジシャッタを開閉するための力を低減できる。
(E03)前記第1発明の形態2によれば、カートリッジシャッタと緩衝部が同じ側に配置されているので、衝撃の発生源であるカートリッジシャッタの部分に近い位置で緩衝部により緩衝できる。
(E04)前記第1発明の形態3によれば、着脱カートリッジとしての現像剤カートリッジの着脱動作時の衝撃を低減することができる。
(E05)前記第1発明の形態4によれば、緩衝部がハンドル部に一体成形されているので、部品点数が増加せず、コストを低減することができる。
(E06)前記第2発明によれば、第1発明および第1発明の形態1,2のいずれかの着脱カートリッジが着脱されるので、着脱カートリッジの着脱動作による衝撃を低減することができる。
(E07)前記第2発明の形態1によれば、使用頻度の高く、消費量の多い現像剤カートリッジを複数装着でき、一方の現像剤カートリッジを交換中にその他の現像剤カートリッジから補給できるので、現像剤が不足して画像形成動作が中断することを低減でき、生産性を高めることができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の説明図である。
図1において、画像形成装置Uは自動原稿搬送装置U1と、これを支持し且つ上端にプラテンガラスPGを有する画像形成装置本体(複写機)U2とを備えている。
前記自動原稿搬送装置U1は、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて載置される原稿給紙トレイTG1と、原稿給紙トレイTG1から前記プラテンガラスPG上の複写位置(原稿読取位置)P1を通過して搬送される原稿Giが排出される原稿排紙トレイTG2とを有している。
前記画像形成装置本体U2は、ユーザがコピースタート等の作動指令信号を入力操作するUI(ユーザインタフェース)と、露光光学系A等を有している。
前記自動原稿搬送装置U2によりプラテンガラスPG上の原稿読取位置P1に搬送される原稿または手動でプラテンガラスPG上に置かれた原稿(図示せず)からの反射光は、前記露光光学系Aを介して、CCD(固体撮像素子)でR(赤)、G(緑)、B(青)の電気信号に変換される。
IPS(イメージプロセッシングシステム)は、CCDから入力される前記RGBの電気信号をK(黒)、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)の画像データに変換して一時的に記憶し、前記画像データを所定のタイミングで潜像形成用の画像データとしてレーザ駆動回路DLに出力する。
なお、原稿画像がモノクロの場合は、K(黒)のみの画像データがレーザ駆動回路DLに入力される。
前記レーザ駆動回路DLは、各色Y,M,C,Kの各レーザ駆動回路(図示せず)を有し、入力された画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで、潜像形成光学系(静電潜像形成装置)ROSの各色の潜像書込用レーザダイオード(図示せず)に出力する。
前記ROSの上方に配置されたトナー像形成装置Uy,Um,Uc,Ukはそれぞれ、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、およびK(黒)の各色のトナー像を形成する装置である。
潜像形成光学系ROSの前記図示しない各レーザダイオードから出射したY,M,C,KのレーザビームLy,Lm,Lc,Lkは、それぞれ、回転する感光体(像担持体)PRy,PRm,PRc,PRkに入射する。
前記Yのトナー像形成装置Uyは、回転する感光体PRy、帯電器としての帯電ロールCRy,現像装置Gy、転写ロール(転写器)T1y、クリーナCLyを有しており、前記トナー像形成装置Um,Uc,Ukはいずれも前記Yのトナー像形成装置Uyと同様に構成されている。
前記各感光体PRy,PRm,PRc,PRkはそれぞれの帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkにより一様に帯電された後、画像書込位置(潜像形成位置)Q1y、Q1m,Q1c,Q1kにおいて、前記レーザビームLy,Lm,Lc,Lkにより、その表面に静電潜像が形成される。前記感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の静電潜像は、現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kにおいて現像器Gy,Gm,Gc,Gkによりトナー像に現像される。
その現像されたトナー像は、中間転写ベルト(転写材;中間転写体;像担持体)Bに接触する1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kに搬送される。前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて中間転写ベルトBの裏面側に配置された1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kには、コントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングでトナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加される。
前記各感光体PRy〜PRk上のトナー像は前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトBに1次転写される。1次転写後の感光体PRy,PRm,PRc,PRk表面の残留トナーは、感光体クリーナCLy,CLm,CLc,CLkによりクリーニングされる。
前記感光体PRy〜PRkの上方には、上下移動可能且つ前方に引き出し可能なベルトモジュールBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBと、テンションロールRt、ウォーキングロールRw、アイドラロール(フリーロール)Rfおよび駆動ロール兼用のバックアップロールT2aを含むベルト支持ロール(Rt,Rw,Rf,T2a)と、前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kとベルトクリーナ(中間転写体クリーナ)CLbとを有している。そして、前記中間転写ベルトBは前記ベルト支持ロール(Rt,Rw,Rf,T2a)により回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールT2aに接する中間転写ベルトBの表面に対向して2次転写ロールT2bが配置されており、前記各ロールT2a,T2bにより2次転写器T2が構成されている。また、2次転写ロールT2bおよび中間転写ベルトBの対向する領域には2次転写領域Q4が形成される。
前記1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kで転写器T1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルトB上に順次重ねて転写されたカラートナー像は、前記2次転写領域Q4に搬送される。
前記ROSの下方には、給紙トレイTR1〜TR3を前後方向(X軸方向)に出入可能に支持する左右一対のガイドレールGR、GRが3段設けられている。給紙トレイTR1〜TR3の記録シート(転写材)Sは、ピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsにより1枚ずつ分離れてから複数の搬送ロールRaによりレジロールRrに送られる。前記シート搬送ロールRaはシートガイドにより形成されたシート搬送路SHに沿って複数設けられており、2次転写領域Q4のシート搬送方向上流側にはレジロールRrが配置されている。前記シート搬送路SH、シート搬送ロールRa、レジロールRr等によりシート搬送装置(SH+Ra+Rr)が構成されている。
レジロールRrは、前記中間転写ベルトBに形成されたカラートナー像が2次転写領域Q4に搬送されるのにタイミングを合わせて、前記記録シートSを2次転写領域Q4に搬送する。記録シートSが前記2次転写領域Q4を通過する際、前記バックアップロールT2aはアースされ、2次転写ロールT2bには前記コントローラCにより制御される電源回路Eから所定のタイミングでトナーの帯電極性と逆極性の2次転写電圧が印加される。このとき、前記中間転写ベルトB上のカラートナー像は、前記2次転写器T2により前記記録シートSに転写される。
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLbによりクリーニングされる。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、定着装置Fの加熱ロールFhおよび加圧ロールFpの圧接領域である定着領域Q5に搬送され、前記定着領域Q5を通過する際に加熱定着された後、排出ローラRhから排紙トレイTRhに出される。
なお、前記加熱ロールFh表面には、記録シートSの前記加熱ロールからの離型性を良くするための離型剤が離型剤塗布装置Faにより塗布されている。
図1において、前記画像形成装置Uは上側フレームUFと下側フレームLFとを有しており、上側フレームUFには、前記ROSおよびROSよりも上方に配置された部材(感光体PRy,PRm,PRc,PRk、現像器Gy,Gm,Gc,Gk、ベルトモジュールBM等)が支持されている。
また、下側フレームLFには、前記給紙トレイTR1〜TR3を支持するガイドレールGRおよび前記各トレイTR1〜TR3から給紙を行う前記給紙部材(ピックアップロールRp,さばきロールRs,シート搬送ロールRa等)が支持されている。
(トナー補給装置)
図2は実施の形態1のトナー補給装置の要部断面説明図である。
図1において、前記ベルトモジュールBMの上方にはY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(黒)の各色毎にトナー補給装置Hy,Hm,Hc,Hkが配置されている。図2において、各色のトナー補給装置Hy〜Hkは、内部にトナーを収容するトナーカートリッジKy〜Kkと、前記トナーカートリッジKy〜Kkが装着される補給装置本体1y〜1kと、前記各色の現像器Gy〜Gkと補給装置本体1y〜1kとを接続するトナー搬送路2y〜2kと、前記トナー搬送路2y〜2k内部に配置され補給装置本体1y〜1kのトナーを現像器Gy〜Gkに搬送するトナー搬送部材3y〜3kとを有する。
図3は実施の形態1のトナー補給装置の斜視図である。
図4は実施の形態1のトナー補給装置の斜視図であり、Y色のトナーカートリッジが離脱した状態を示す図である。
図5はカートリッジ前端支持部材の拡大斜視図である。
図6は図5の矢印VI方向から見た図である。
図3、図4において、各色の補給装置本体1y〜1kは、カートリッジ装着時にトナーカートリッジKyの前端部(挿入方向後端部)を支持するカートリッジ前端支持部材11yと、装着されたトナーカートリッジKyの本体を支持するカートリッジ本体支持部材12y(図4参照)とを有する。図3〜図6において、前記カートリッジ前端支持部材11y〜11kは、補給装置支持フレームU3に一体的に固定支持され、カートリッジ本体支持部材12y〜12kは画像形成装置本体U2に固定支持されている。そして、K(黒)色用の補給装置本体1kは、トナーの使用頻度の高いK(黒)のトナーカートリッジKkを2つ装着可能に構成されており、その他のY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)の補給装置本体1y,1m,1cは、トナーカートリッジKy,Km,Kcを1つずつ装着可能に構成されている。
次に、補給装置本体1y〜1kの各部材の詳細な説明を行うが、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)色の補給装置本体1y、1m、1cは同様に構成され、K(黒)色の補給装置本体1kは2つのトナーカートリッジKkを装着可能にするためにY色の補給装置本体1yと同様の補給装置本体が2つ連結された構成をしているだけなので、Y色の補給装置本体1yについて符号の最後にyを付して詳細に説明し、その他の色の補給装置本体1m〜1kについての詳細な説明は省略する。
なお、実施例1の画像形成装置Uでは、使用頻度の高いK色は2つのトナーカートリッジを使用し、いずれか一方のトナーカートリッジからトナーを補給し、一方が空になると他方から現像剤の補給が行われる。このような技術は、従来公知(例えば、特開2004−109367号公報等参照)であるため、詳細な説明は省略する。
図4において、前記カートリッジ本体支持部材12yは、装着・離脱するトナーカートリッジKyをガイドするためのガイドレール13yと、装着されたトナーカートリッジKyに駆動力を伝達するカートリッジモータボックスMB1yとを有する。前記カートリッジモータボックスMB1yは駆動力伝達用ギヤ14yを有しており、トナーカートリッジKy装着時にトナーカートリッジ後端(挿入方向前端)のギヤ(後述)と噛合って回転駆動力を伝達する。
図5、図6において、各色のカートリッジ前端支持部材11yは、前記カートリッジ前端支持部材11yは、トナーカートリッジKyから供給されたトナーを一時的に貯留するリザーブタンク16yと、前記リザーブタンク16yの上面を閉塞し且つ装着されたトナーカートリッジKyの前端部から供給されるトナーが通過するトナー補給口31y(図2参照)が形成された補給口形成部材17yとを有する。図2において、前記リザーブタンク16y内部には、リザーブタンク16y内の現像剤を撹拌しながら循環搬送して、補給装置本体1yに排出する撹拌搬送部材19yが配置されている。
なお、前記リザーブタンク16yおよびその内部に配置された部材の構成は、従来公知(特開2005−134452号公報等参照)であるため、詳細な説明は省略する。
図5、図6おいて、補給口形成部材17yは、前記トナーカートリッジKyの前端部を支持し且つ前記トナーカートリッジKyからのトナーが通過するトナー補給口31yが形成された補給口形成部材本体32yと、前記トナー補給口31yを閉塞・開放する補給口シャッタ33yと、前記補給口シャッタ33yをスライド移動可能に支持するシャッタ支持部材34yとを有する。前記補給口形成部材本体32yは、前記トナー補給口31yが形成された底壁部32ayと、左右の側壁部32by、32cyと、頂壁部(緩衝部用の被接触部)32dyとを有する。前記頂壁部32dyの上面には、誤装着防止部46yが形成されている。前記誤装着防止部46yは、前記誤装着防止部46yに形成された孔(誤装着防止孔)の位置及び数がトナーカートリッジKyの誤装着防止突部(後述)の位置及び数と一致する場合のみ、奥まで挿入できる構成されている。そして、一致しない場合誤装着防止突起が引っ掛かり途中までしか挿入できないように構成されているので、ユーザが間違えた色のトナーカートリッジKc〜Kkを誤装着することが防止される。
なお、補給口シャッタ33y、シャッタ支持部材34yの構成は、従来公知(特開2005−134452号公報等参照)であるため、詳細な説明は省略する。
(トナーカートリッジの説明)
次にトナーカートリッジの説明を行うが、Y,M,C,Kの各色のトナーカートリッジKy〜Kkは同様に構成されているので、Yについてのみ符号の最後にyを付して詳細に説明し、その他の色のトナーカートリッジKm〜Kkの詳細な説明は省略する。
図7はトナーカートリッジの斜視説明図である。
図7において、Yのトナーカートリッジ(着脱カートリッジ)Kyは、Y色のトナーを収容するトナー収容容器(現像剤容器)111yと、前記トナー収容容器111y上面を被覆するカートリッジ蓋112yと、前記トナー収容容器111yの前方に装着された取手部材(ハンドル部)113yとを有する。前記取手部材113yは、トナーカートリッジKkを取扱う際に、ユーザが手でトナーカートリッジKkを保持するための取手部114yと、前記補給口形成部材本体32yにトナーカートリッジKyが装着された時に補給口形成部材本体32yの前端面に当接して、ユーザがトナーカートリッジKyを挿入し過ぎることを防止するストッパ部116yとを有する。
そして、前記取手部材113yの上面には、補給口形成部材本体32yの誤装着防止孔46ayに対応して形成された誤装着防止突部117yを有する。したがって、前記誤装着防止突部117yの位置及び数と誤装着防止部46yの孔の位置及び数とが一致する場合、即ち、トナーカートリッジKy〜Kk内のトナーの色とトナー補給装置Hy〜Hkによって補給される現像器Gy〜Gkのトナーの色が一致する場合のみ装着することができ、異なる色のトナーカートリッジKy〜Kkがトナー補給装置Hy〜Hkに誤装着されることが防止される。
前記取手部材113yの上端面の前記誤装着防止突部117yの側部には、緩衝部118yが設けられている。前記緩衝部118yは、取手部材113yに一体的に形成されており、取手部材113yの上面に一体的に形成された基端部118ayと、基端部118ayから後方に延びる緩衝部本体118byと、緩衝部本体118byの後端部(自由端部)に櫛歯状に形成された上方に凸湾曲したガイド部118cyとを有する。したがって、前記緩衝部本体118byと取手部材113yの上面との間には、弾性変形許容空間119yが形成されている。なお、実施例1の取手部材113yは樹脂により構成されており、前記緩衝部118yは弾性変形可能に構成されている。
図8はトナーカートリッジの蓋を外した状態の平面図である。
図9はカートリッジシャッタ及び取手部材が取り外された状態のトナー収容容器の説明図であり、図9Aはカートリッジ本体の下面図、図9BはIXB−IXB線断面図、図9CはIXC−IXC線断面図、図9DはIXD−IXD線断面図である。
図8、図9B〜図9Dにおいて、前記トナー収容容器111yは、右側(+Y側)の第1収容部121yと、左側(−Y側)の第2収容部122yとを有し、前記第1収容部121yの前端部(+X端部)には、トナーを排出して前記リザーブタンク16yに供給するトナー供給口123yが形成されている。
図8において、前記第1収容部121yには、第1収容部121y内のトナーを前記トナー供給口123yに搬送するスパイラル状のカートリッジオーガ124yが配置されている。また、前記第2収容部122yには、第2収容部122y内のトナーを第1収容部121y側に搬送する搬送パドル126yが配置されている。前記搬送パドル126yは、回転軸に固定支持されたフィルム支持プレート127yと前記フィルム支持プレート127yに固着されたトナー搬送フィルム128yとを有している。前記トナー搬送フィルム128yは弾性変形可能に構成されており、第2収容部122y内のトナーをすくい上げて第1収容部121yへ搬送する。
前記カートリッジオーガ124yの後端(−X端、カートリッジ挿入方向前端)は、トナー収容容器111y後端壁に回転可能に支持されたオーガ支持部材131yによって固定支持されている。また、前記搬送パドル126yの後端は、回転可能なパドル支持部材132yにより固定支持されている。そして、前記オーガ支持部材131y及びパドル支持部材132yの後端にはそれぞれギヤG11、G12(図8、図9A参照)が固着されている。前記ギヤG11,G12は、トナーカートリッジKyがトナー補給装置1yに装着された時に、前記駆動力伝達用ギヤ14yにそれぞれ噛合う。したがって、前記カートリッジモータボックスMB1yから伝達される回転駆動力により、前記カートリッジオーガ124y及び搬送パドル126yが回転駆動しトナーがトナー供給口123yに搬送される。
図9Aにおいて、前記トナー収容容器111yの前端には、前記取手部材113yを装着するための取手部材装着部135yが形成されている。
図9Aにおいて、前記トナー収容容器111yの後端部の底壁には、被ガイド部材136yが配置されており、トナーカートリッジKyが補給装置本体1yに装着される時に、カートリッジ本体支持部材12yのガイドレール13yと係合してガイドされながらトナーカートリッジKyが挿入されていく。
図10はカートリッジシャッタが装着された状態のトナー収容容器の前端部(カートリッジ挿入方向後端部)の拡大説明図である。
図9A、図9B、図10において、前記トナー供給口123yの後方の底壁には、ボス(カートリッジ側係合部材、係合突起)137yが下方(−Z方向)に突出して形成されている。前記ボス137yは、ユーザがトナーカートリッジKyを挿入する際に、補給口シャッタ33yに係合して、挿入・引出し動作に連動して補給口シャッタ33yを開放・閉塞する(前記特開2005−134452号公報参照)。
図9A、図9Cにおいて、トナー収容容器111yの前端部には、前記トナー供給口123yが形成された供給口形成部材138yが下方に突出して形成されている。前記供給口形成部材138yの下端には、カートリッジシャッタ141yをスライド移動可能に支持するシャッタガイドリブ138ay、138ay(図9C、図9D参照)が形成されている。
図9A、図9D、図10において、前記トナー供給口123y後部の両側部には、アーム開放突出部139y,139yが下方に突出して形成されている。前記アーム開放突出部139y,139yは、トナーカートリッジKyを外す時(離脱時)に、シャッタ支持部材34yに係合して、シャッタ支持部材34yに保持されたカートリッジシャッタ141yをスライド可能にする(前記特開2005−134452号公報参照)。
なお、前記カートリッジシャッタ141yの構成や、アーム開放突部139yやボス137y等と、シャッタ支持部材34yや補給口シャッタ33yとの係合に関しては、特開2005−134452号公報に記載されているように従来公知であるため、詳細な説明は省略する。
(実施例1の作用)
次に、実施例1の作用を説明するが、Y,M,C,Kの各色のトナー補給装置Hy〜Hk等は同様に構成されているので、Yについてのみ符号の最後にyを付して詳細に説明し、その他の色(M,C,K)の説明は省略する。
前記構成を備えた実施例1のトナー補給装置Hyを備えた画像形成装置Uでは、画像形成時に現像器Gyで消費されたトナー量に応じて、前記リザーブタンク16yから現像器Gyにトナーが補給される。前記リザーブタンク16y内のトナーが少なくなると、前記トナーカートリッジKyからトナーが補給される。前記トナーカートリッジKyのトナーが無くなると、ユーザに告知され、ユーザが空になったトナーカートリッジKyを抜き出し、新たなトナーカートリッジKyを挿入してカートリッジの交換を行う。なお、実施例1の画像形成装置Uでは、リザーブタンク16y内のトナーを使用して画像形成動作(ジョブ)が継続できるため、画像形成動作を実行しながらトナーカートリッジKyの交換を実行できる。特に、K色については、2つのトナーカートリッジKkが装着できるため、使用頻度の高いK色の現像剤が不足する可能性が低くなる。よって、現像剤の不足により画像形成動作が中断することを低減でき、生産性を向上させることができる。
図11は、実施例1の作用説明図であり、図11Aは緩衝部が緩衝部用の被係合部に係合する前の状態の説明図、図11Bは緩衝部が被係合部に係合した状態の説明図、図11Cはトナーカートリッジが装着完了した状態の説明図である。
実施例1の画像形成装置Uでは、トナーカートリッジKyの挿入、離脱動作により、補給口シャッタ33yおよびカートリッジシャッタ141yの開閉が行われる。図11において、トナーカートリッジKyの挿入動作が完了する直前に、緩衝部118yのガイド部118cyが補給口形成部材32yの頂壁部32dyに接触する(図11B参照)。この状態からトナーカートリッジKyが押し込まれると、図11Cに示すように、上方に凸湾曲したガイド部118cyにガイドされて、緩衝部118yは先端側(ガイド部118cy側)が弾性変形許容空間119y側に(下方に)撓む(弾性変形する)。この撓みにより、トナーカートリッジKyを挿入する方向に対向する方向の成分を有する力が発生する。したがって、トナーカートリッジKyの挿入が完了する直前に、緩衝部118yによるダンパー(クッション)により、トナーカートリッジKyが補給口形成部材32yに接触する際の衝撃が低減される。
特に、実施例1のトナーカートリッジKyは、挿入開始時は、トナーカートリッジKyがガイドレール13yに沿ってガイドされて、ほとんど負荷の無い状態で挿入される。しかし、トナーカートリッジKyのボス137yが補給口シャッタ33yに係合したり、カートリッジシャッタ141yがシャッタ支持部材34yに係合して、シャッタ33y、141yがスライド移動しはじめると、シャッタ33y、141yを移動させるために力が必要となり、トナーカートリッジKyの移動抵抗となる。
このとき、ユーザが移動抵抗に対抗するために、トナーカートリッジ141yを大きな力で勢いよく移動させた場合、トナーカートリッジKyのストッパ部116yと補給口形成部材32yの底壁部32ayの前端面とが衝突したり、トナーカートリッジKyのギヤG11、G12(図8、図9A参照)とトナー補給装置1yの駆動力伝達用ギヤ14yとが衝突したりする。このときの衝撃により、画像形成装置Uが振動し、画像形成動作中の画像に悪影響がでる恐れがあった。
しかし、実施例1のトナーカートリッジKyでは、緩衝部118yにより、衝撃が低減できるので、画像への悪影響を抑えることができる。また、画像形成動作を実行していない場合でも、衝撃による各部材の位置ずれや損傷等の発生を低減することができる。
また、実施例1のトナーカートリッジKyでは、緩衝部118yが樹脂の一体成形で形成されているため、部品点数が多くならず、低コストな構成で衝撃を低減できる。また、トナーカートリッジKyを引き出すと、緩衝部118yが弾性復元力により元の形状に戻り、繰り返し使用できるため、ランニングコストも抑えることができる。
さらに、実施例1のトナーカートリッジKyでは、ガイド部118cyを有しているので、トナーカートリッジKy挿入時に弾性変形許容空間119y側に確実に撓ませることができ、緩衝部118yにより確実に衝撃を緩衝する力を作用させることができるとともに、逆方向に変形する等による緩衝部118yの破損を防止できる。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H05)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置としての複写機を例示したが、これに限定されず、FAXやプリンタあるいはこれらすべてまたは複数の機能を備えた複合機とすることも可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置により構成することも可能であり、いわゆるタンデム式の画像形成装置に限定されず、ロータリ式等の画像形成装置にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、緩衝部を樹脂による一体形成する場合を例示したが、これに限定されず、トナーカートリッジ装着時に緩衝用の力を作用させることが可能な任意の構成を採用可能である。例えば、弾性ゴム製の緩衝部としたり、バネを使用した緩衝部とすることもできる。また、実施例に例示したように繰り返し使用可能な緩衝部とすることが望ましいが、一度装着されると緩衝部が変形(破壊)される構成とすることも可能である。さらに、緩衝部は、トナーカートリッジの前端部に設けたが、任意の場所に配置することも可能である。
(H03)前記実施例において、補給口シャッタやシャッタ支持部材を含むトナー補給装置やトナーカートリッジの構成は上記構成に限定されず、トナーカートリッジが着脱可能な任意の構成を採用可能である。例えば、トナーカートリッジを挿入後にトナーカートリッジを回転させてシャッタを開閉する構成(例えば、特開2003−029518号公報等参照)において、挿抜時や回転時の緩衝にも適用することも可能である。その他に、カートリッジの着脱方向とシャッタの開閉方向が異なる任意の構成(例えば、特許文献1等参照)にも適用可能である。
(H04)前記実施例において、着脱カートリッジとしてトナーカートリッジ(現像剤カートリッジ)を例示したが、これに限定されず、画像形成動作中に装置本体に着脱可能な任意の着脱カートリッジに適用可能である。例えば、クリーナで回収された廃棄トナーが回収される廃棄トナーカートリッジ(着脱カートリッジ)や、給紙が行われていない用紙トレイ(着脱カートリッジ)、モノクロ印刷中のその他の色の感光体や現像器がユニット化されたプロセスユニット(着脱カートリッジ)等が考えられる。
(H05)前記実施例において、使用頻度の高いK色のトナーカートリッジを2つ装着可能な構成を例示したが、これに限定されず、1つのみとしたり、3つ以上装着可能とすることも可能である。このとき、1つのトナーカートリッジの離脱が検出された場合に、装着されているその他のトナーカートリッジからトナーの補給を実行するように構成することも可能である。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の説明図である。 図2は実施の形態1のトナー補給装置の要部断面説明図である。 図3は実施の形態1のトナー補給装置の斜視図である。 図4は実施の形態1のトナー補給装置の斜視図であり、Y色のトナーカートリッジが離脱した状態を示す図である。 図5はカートリッジ前端支持部材の拡大斜視図である。 図6は図5の矢印VI方向から見た図である。 図7はトナーカートリッジの斜視説明図である。 図8はトナーカートリッジの蓋を外した状態の平面図である。 図9はカートリッジシャッタ及び取手部材が取り外された状態のトナー収容容器の説明図であり、図9Aはカートリッジ本体の下面図、図9BはIXB−IXB線断面図、図9CはIXC−IXC線断面図、図9DはIXD−IXD線断面図である。 図10はカートリッジシャッタが装着された状態のトナー収容容器の前端部(カートリッジ挿入方向後端部)の拡大説明図である。 図11は、実施例1の作用説明図であり、図11Aは緩衝部が緩衝部用の被係合部に係合する前の状態の説明図、図11Bは緩衝部が被係合部に係合した状態の説明図、図11Cはトナーカートリッジが装着完了した状態の説明図である。
符号の説明
32dy…被接触部、
111y…現像剤容器、
113y…ハンドル部、
118y…緩衝部、
Ky…現像剤カートリッジ,着脱カートリッジ、
U2…装置本体、
U…画像形成装置。

Claims (7)

  1. 画像形成装置本体に装着する際に画像形成装置本体に設けられた被接触部に接触して変形し、衝撃を緩衝する緩衝部、
    備え、記録シートに画像を記録する画像記録動作中に画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱カートリッジであって、
    前記着脱カートリッジの着脱動作に連動して、前記画像形成装置本体に設けられたシャッタ支持部材に係合して、開閉されるカートリッジシャッタと、
    前記着脱カートリッジが前記画像形成装置本体に対して装着される場合に、前記カートリッジシャッタが前記シャッタ支持部材に係合して前記カートリッジシャッタの開放が開始された後、且つ、前記着脱カートリッジの挿入が完了する前に前記被接触部に接触する位置に配置された前記緩衝部であって、前記カートリッジシャッタの開閉時に発生する衝撃を緩衝する前記緩衝部と、
    を備えたことを特徴とする前記着脱カートリッジ。
  2. 前記着脱カートリッジの挿入方向に対して、重力方向で上方且つ水平方向に沿って一方に片寄った位置に配置された前記緩衝部と、
    前記着脱カートリッジの挿入方向に対して、重力方向で下方且つ水平方向に沿って他方に片寄った位置に配置された前記カートリッジシャッタと、
    を備え、
    前記緩衝部が弾性変形した場合に、前記緩衝部の重力方向の上方に配置された前記被接触部を押すこと、
    を特徴とする請求項1に記載の着脱カートリッジ。
  3. 前記カートリッジシャッタおよび前記緩衝部が前記着脱カートリッジの着脱方向の同じ側に配置されたことを特徴とする請求項1または2に記載の着脱カートリッジ。
  4. 現像剤が収容される現像剤容器と、
    前記現像剤容器に支持されたハンドル部と、
    前記ハンドル部に支持された前記緩衝部と、
    を有し、画像形成装置の装置本体に対して着脱される現像剤カートリッジにより構成されたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の着脱カートリッジ。
  5. 前記ハンドル部に一体成形された前記緩衝部、
    を備えたことを特徴とする請求項4に記載の着脱カートリッジ。
  6. 請求項1ないし5のいずれかに記載の着脱カートリッジが着脱され、前記着脱カートリッジの着脱時に前記緩衝部が接触する前記被接触部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 画像形成動作での使用頻度の高い色の現像剤が収容された現像剤カートリッジにより構成された前記着脱カートリッジが、複数装着可能且ついずれか1つの現像剤カートリッジを交換中にその他の現像剤カートリッジから現像剤を供給することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
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