JP5289414B2 - 現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置、特に、現像剤収容体へ現像剤を注入する充填口を塞ぐキャップに関するものである。

従来、現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置では、現像剤収容体に現像剤であるトナーの充填口を設け、ここからトナーを注入するという技術が知られている。

特許文献１には、トナーの充填口を閉鎖するため、充填口にトナーキャップを設けて封止するという技術が記載されている。

特開２００６−２４３４４６号公報

しかしながら、従来例の現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置では、トナーキャップの封止性を高めるために可撓性材料で形成しているので、トナーキャップが変形しやすく、この変形により現像剤が漏洩しやすくなるという課題があった。

本発明の現像剤収容体は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、前記穴部を覆う蓋部と、を備え、前記蓋部は、外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、前記穴部は、第１の方向規制部を有し、前記蓋部は、前記第１の方向規制部と嵌合する第２の方向規制部を有することを特徴とする。
本発明の他の現像剤収容対は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、前記穴部を覆う蓋部と、を備え、前記蓋部は、外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、前記第１の材料は、ポリカーボネートであり、前記第２の材料は、エチレン酢酸ビニル又はゴムのいずれかであることを特徴とする。
本発明の他の現像剤収容対は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、前記穴部を覆う蓋部と、を備え、前記蓋部は、外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、前記蓋部は、前記中空部のいずれかを覆って封止する所定部分が肉厚の薄い溝部で囲われていることを特徴とする。
本発明の他の現像剤収容対は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、前記穴部を覆う蓋部と、を備え、前記蓋部は、外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、前記蓋部は、二色成形によって前記補強部と前記封止部とが作製されていることを特徴とする。
更に、本発明の他の現像剤収容対は、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、前記穴部を覆う蓋部と、を備え、前記蓋部は、外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、前記蓋部は、前記補強部と前記封止部とがそれぞれ作製されたのちに、締結部材により組み立てられていることを特徴とする。

本発明の画像形成ユニットは、前記現像剤収容体が装着可能であることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、前記現像剤収容体と、前記画像形成ユニットと、を備えることを特徴とする。

本発明の現像剤収容体、画像形成ユニット及び画像形成装置によれば、次の（１）のような効果がある。

（１） 本発明の現像剤収容体は、現像剤収容体の蓋部を構成する補強部を硬い第１の材料とし、前記蓋部を構成する封止部を前記第１の材料よりも軟らかく曲げ弾性率が小さい第２の材料としている。これにより、封止部によって現像剤を封止して漏洩を防ぐと共に、画像形成ユニット本体との係合部である補強部に加わる力による変形を抑えることが可能である。

図１は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの内部構造を示す図である。 図２は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。 図３は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の構造を示す図である。 図４は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の斜視図である。 図５は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の斜視図である。 図６は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの斜視図である。 図７は、本発明の実施例１におけるトナーキャップの三面図である。 図８は、本発明の実施例１におけるトナーキャップを示す斜視図である。 図９は、本発明の実施例１におけるトナーキャップの構造を示す図である。 図１０は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの装着時の動作を示す図である。 図１１は、本発明の実施例１におけるトナーキャップとシャッタインナの関係を示す図である。 図１２は、本発明の実施例２におけるトナーキャップの三面図である。 図１３は、本発明の実施例２におけるトナーキャップの構造を示す図である。 図１４は、本発明の実施例２におけるトナーカートリッジの斜視図である。 図１５は、本発明の変形例におけるトナーキャップの構造を示す図である。

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

（実施例１の構成）
図２は、本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。

画像形成装置１０は、タンデム方式のプリンタ装置であり、記録媒体（例えば、記録用紙）１００を供給する給紙機構１１と、記録用紙１００にトナー像を形成する画像形成部２０と、記録用紙１００にトナー像を定着させる定着器４０と、記録用紙１００を排紙する用紙排出部と、排紙された記録用紙１００を収納するスタッカ部４９とを有している。更に画像形成装置１０は、各ローラ類を回すための図示しないモータと、搬送路１０１Ａ，１０１Ｂのローラへの動力伝達をオン／オフするクラッチと、画像形成部２０の各部に２００Ｖ〜５０００Ｖの高電圧を供給する高圧電源と、回路やモータに５Ｖ直流や２４Ｖ直流を供給する低圧電源とを有している。

給紙機構１１は、この画像形成装置１０の下部に装着された給紙カセット１１０と、給紙カセット１１０に格納されている記録用紙１００と、給紙カセット１１０内から１枚ずつ記録用紙１００を分離して取り出すための給紙ローラ１２と、分離ローラ１３と、一対の搬送ローラ１４ａ，１４ｂと、一対の搬送ローラ１５ａ，１５ｂと、書き出し位置センサ１６とを有している。

給紙カセット１１０は、複数の記録用紙１００を収容するカセットであり、画像形成装置１０の下部に装抜可能に取り付けられている。記録用紙１００は、モノクロ又はカラーの画像を記録するための所定の大きさの上質紙、再生紙、光沢紙、マット紙、又はＯＨＰ（OverHead Projector）フィルム等である。

給紙ローラ１２は、記録用紙１００に圧接して回転し、搬送路１０１Ａの下流側には、分離ローラ１３が配設されている。搬送ローラ１４ａ，１４ｂと、搬送ローラ１５ａ，１５ｂとは、搬送路１０１Ａの下流側に記録用紙１００を挟むように順番に対向して配設され、その下流側には書き出し位置センサ１６が設けられている。搬送ローラ１４ａと、搬送ローラ１５ａとは、それぞれ図示しない搬送モータによって駆動される。

画像形成部２０は、図の右側からブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に４台配設されている画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）と、これら画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）の上側にそれぞれ配設されている発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）ヘッド２５（＝２５−１〜２５−４）と、これら画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）の下側に配設されている転写ユニット３０とを有している。

ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色に対応した各画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）は、それぞれ画像形成ユニット本体５０と、この画像形成ユニット本体５０の上側に装着されている分離可能な現像剤収容体であるトナーカートリッジ６０とを有している。これら画像形成ユニット本体５０は、画像情報にもとづく静電潜像を担持する感光体ドラム２３（＝２３−１〜２３−４）と、後述する図３に示す帯電ローラ２４と、現像ローラ２６と、トナー供給ローラ２７と、現像ブレード２８と、クリーニングブレード２９とを有している。

転写ユニット３０は、これら画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）の下にそれぞれ配設されている転写ローラ３１（＝３１−１〜３１−４）と、駆動ローラ３３と、従動ローラ３４と、これら駆動ローラ３３及び従動ローラ３４に張架されている搬送ベルト３２とを有している。搬送ベルト３２は、記録用紙１００を搬送すると共に、感光体ドラム２３に形成されたトナー像を記録用紙１００へ転写させる転写体である。搬送ベルト３２を介して、感光体ドラム２３と転写ローラ３１とは当接している。

定着器４０は、定着ローラ４１と、加圧ローラ４２と、温度検出センサ４３と、ハロゲンヒータ４４とを備えている。定着ローラ４１内部には、ハロゲンランプに代表されるハロゲンヒータ４４が配設されている。定着ローラ４１の記録用紙１００の搬送方向上流側には、サーミスタによって構成されている温度検出センサ４３が配置され、この定着ローラ４１の表面温度を検出する。

用紙排出部は、一対の搬送ローラ４７ａ，４７ｂと、一対の排出搬送ローラ４８ａ，４８ｂとを備えている。搬送ローラ４７ａ，４７ｂと、排出搬送ローラ４８ａ，４８ｂとは、定着器４０の搬送路１０１Ｂの下流側に記録用紙１００を挟むように、それぞれ対向して配設されており、それぞれ図示しないモータによって駆動される。

図３は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の構造を示す図である。

画像形成ユニット本体５０は、感光体ドラム２３と、この感光体ドラム２３の表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２４と、トナーを保持する現像剤担持体としての現像ローラ２６と、この現像ローラ２６にトナーを供給する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２７と、この現像ローラ２６に供給されたトナーを均一に薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレード２８と、トナー像の転写後に感光体ドラム２３に残留したトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード２９とを有している。更に、画像形成ユニット本体５０の上部には、トナーカートリッジ６０を装着する凹部であるトナーカートリッジ装着部５５が形成されている。画像形成ユニット本体５０は、感光体ドラム２３の上側に空隙が形成され、この空隙を介して前述する図２に示すＬＥＤヘッド２５が感光体ドラム２３の表面を露光する。

感光体ドラム２３は、アルミニウム等から成る導電性基層の上に光導電層と電荷輸送層からなる感光層を備え、形状は円筒であり、回転可能に支持されて配設されている。感光体ドラム２３は、帯電ローラ２４と、転写ローラ３１と、現像ローラ２６とが当接し、クリーニングブレード２９の先端部が接触するよう配設されている。感光体ドラム２３は、表面に電荷を蓄えることによって、トナー像を担持する像担持体として機能し、図３の時計回りの方向に回転する。以下、画像形成ユニット２２の構成について、感光体ドラム２３の回転方向順に説明する。

帯電ローラ２４は、導電性の金属シャフトがシリコーン等の半導電性ゴムによって被覆され、形状は円筒であり、感光体ドラム２３に圧接して回転可能に支持されて配設されている。帯電ローラ２４は、図示しない高圧電源によって帯電し、感光体ドラム２３に圧接して回転することにより、感光体ドラム２３に所定の電圧を印加し、よって表面に一様に電荷を蓄える。

前述する図２に示すＬＥＤヘッド２５は、ＬＥＤアレイチップと、ロッドレンズアレイと、ＬＥＤ駆動素子とを有し、感光体ドラム２３の上側に配設されている。ＬＥＤヘッド２５は、画像情報に対応した光を感光体ドラム２３の表面に照射し、感光体ドラム２３の表面に静電潜像を形成する。

トナー供給ローラ２７は、導電性を有する金属シャフトがゴムによって被覆されて作られ、形状は円筒であり、現像ローラ２６に当接するよう配設されている。トナー供給ローラ２７は、図示しない高圧電源によって帯電し、現像ローラ２６に圧接することにより、現像ローラ２６にトナーを供給する。

現像ローラ２６は、導電性を有する金属シャフトが半導電ウレタンゴム材等によって被覆されて作られ、形状は円筒である。現像ローラ２６は、トナー供給ローラ２７と感光体ドラム２３とに当接し、現像ブレード２８の先端部が接触するよう配設されている。現像ローラ２６は、図示しない高圧電源によって帯電し、トナー供給ローラ２７と圧接することによりトナーが供給される。

現像ブレード２８は、ステンレス等で作られ、形状は板状であり、先端部が現像ローラ２６の表面に接触するよう配設されている。現像ブレード２８は、現像ローラ２６の表面の一定量を越えたトナーを掻き取ることで、現像ローラ２６の表面に形成されるトナーの厚みを、常に均一となるように規制する。

クリーニングブレード２９は、ゴム材等で作られ、形状は板状であり、先端部が感光体ドラム２３の表面に接触するよう配設されている。クリーニングブレード２９は、感光体ドラム２３上に形成されたトナー像を記録用紙１００に転写した後において、感光体ドラム２３に残留したトナーを掻き取ってクリーニングする。掻き取ったトナーは、後述する図５に示す廃トナー排出部５３を介して排出される。

トナーカートリッジ装着部５５は、画像形成ユニット本体５０に設けられている凹部である。このトナーカートリッジ装着部５５は、凹部の下端に空隙が設けられており、この空隙を介して下側に位置するトナー供給ローラ２７にトナーが供給される。

図４は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の斜視図である。
画像形成ユニット本体５０は、サイドプレート５１を有しており、上部にトナーカートリッジ６０を装着可能である。このトナーカートリッジ６０は、トナーを収容する筐体であるアウターカートリッジ６１と、このアウターカートリッジ６１の長手方向の側面に設けられているシャッタインナ７０とを有している。このシャッタインナ７０には、注入部としての穴部７３が形成されている。

シャッタインナ７０は、略円筒形の包囲部７１と、この包囲部７１から上方に突出している操作レバー７２と、包囲部７１の略円筒形状によって形成されている穴部７３とが形成されている。

トナーをアウターカートリッジ６１の内部に注入する穴部７３は、トナーカートリッジ６０の内部と通じている。トナーカートリッジ６０は、この穴部７３を介してトナーを注入して充填することが可能である。穴部７３には、蓋部であるトナーキャップ９０が圧入されている。トナーキャップ９０は、穴部７３を介して注入して充填したトナーが、ふたたび穴部７３から漏洩しないように穴部７３を封止している。トナーキャップ９０は、シャッタインナ７０の穴部７３を覆う蓋部である。

例えばトナーキャップは、軟らかい可撓性材料のみで形成されているので、トナーキャップに力が加わることによって変形しやすく、この変形によって現像剤が漏洩してしまう虞がある。また、トナーキャップを硬質の材料のみで構成した場合には、穴部７３とトナーキャップとの間に空隙を生じて現像剤が漏洩してしまう虞と、トナーキャップの除去が困難であるという虞がある。

図５（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１における画像形成ユニット本体の斜視図である。

画像形成ユニット本体５０は、トナーカートリッジ６０を側面から支持するサイドプレート５１と、トナーキャップ９０の中空部９３と嵌合する突起部５２と、クリーニングブレード２９によって感光体ドラム２３から掻き落としたトナーを排出する廃トナー排出部５３と、トナーカートリッジ６０と嵌合して固定する凸部５４と、トナーカートリッジ６０を装着可能な凹部であるトナーカートリッジ装着部５５とを有している。

図６（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの斜視図である。

トナーカートリッジ６０は、画像形成ユニット本体５０の上部に装着され、未使用の新たなトナーを供給する機能を有している。更に、トナーカートリッジ６０は、画像形成ユニット本体５０が回収した廃トナーを収容する機能を有している。

トナーカートリッジ６０は、トナーカートリッジ６０の筐体を構成するアウターカートリッジ６１と、トナーカートリッジ６０の長手方向の側面に設けられているシャッタインナ７０とを有している。

アウターカートリッジ６１は、円弧状の下面６２が形成されている。更に操作レバー７２が設けられている側面とは反対側の側面には、円筒の穴である廃トナー受入口６３と、側面に対して垂直な板状のリブ部６４とが形成されている。下面６２には、長方形の穴であるトナー供給口６５がトナーカートリッジ６０の長手方向に形成されている。トナー供給口６５は、シャッタインナ７０と対向してアウターカートリッジ６１に形成されている。

トナーカートリッジ６０は、このトナー供給口６５を介して画像形成ユニット本体５０に未使用の新たなトナーを供給する。画像形成ユニット本体５０にトナーカートリッジ６０が装着される際、トナーカートリッジ６０のリブ部６４には、前述する図５に示す画像形成ユニット本体５０の凸部５４が嵌合する。トナーカートリッジ６０の廃トナー受入口６３には、前述する図５に示す画像形成ユニット本体５０の廃トナー排出部５３が嵌合する。廃トナー排出部５３から排出されたトナーは、廃トナー受入口６３を介してトナーカートリッジ６０の内部に収容される。

図１は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの内部構造を示す図である。

トナーカートリッジ６０は、円弧状の下面６２が形成されているアウターカートリッジ６１と、このアウターカートリッジ６１に対して着脱自在に配設されたシャッタインナ７０を有している。このアウターカートリッジ６１に形成されている下面６２には、画像形成ユニット本体５０にトナーを供給するトナー供給口６５が形成されている。円筒形状のシャッタインナ７０は、下部にシャッタ８０を備えている。シャッタインナ７０のアウターカートリッジ６１の内部に装着される部分は、主として側面部からなり、上部は開放され、下部はシャッタ８０が所定範囲を覆い、側面部とシャッタ８０との間には空隙である開口部７６が設けられている。シャッタ８０の外周面には、スポンジ等からなる封止部材が貼り付けられている。この封止部材は、シャッタ８０がトナー供給口６５を塞いでいるときに、トナーカートリッジ６０に収容されているトナーが、トナー供給口６５を介して外部に漏洩することを防止している。

シャッタインナ７０のアウターカートリッジ６１の外部に露出する部分には、略円筒形の包囲部７１と、この包囲部７１から上方に突出している操作レバー７２と、包囲部７１の略円筒形状によって形成されている穴部７３とが形成されている。穴部７３は、アウターカートリッジ６１の内部と通じており、トナーカートリッジ６０にトナーを充填する機能を有している。穴部７３は、トナーキャップ９０が圧入されることで塞がれる。トナーキャップ９０は、第１の方向規制部であるガイド部９５が形成されている。穴部７３には、第２の方向規制部であるガイド溝７５が形成されている。トナーキャップ９０のガイド部９５は、穴部７３のガイド溝７５に嵌合する。ガイド部９５は、トナーキャップ９０が所定の方向で圧入されるようにガイドしている。

図１に示すシャッタ８０は、シャッタインナ７０の下端に配設されており、且つトナー供給口６５を塞ぐ位置に配設されている。前述する操作レバー７２によって、包囲部７１を図１の時計回り方向に回転すると、これに連動してシャッタ８０が時計回り方向に回転し、開口部７６がトナー供給口６５と一致することで開放する。これにより、トナーカートリッジ６０内部に格納されている未使用の新たなトナーが、画像形成ユニット本体５０に供給される。シャッタ８０は、シャッタインナ７０の回転と連動してトナー供給口６５を開くシャッタ部である。

図７は、本発明の実施例１におけるトナーキャップの三面図であり、図８（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１におけるトナーキャップを示す斜視図である。

蓋部であるトナーキャップ９０は、補強部であるリブ部９１と、封止部であるシール部９２とから構成されている。リブ部９１は、トナーキャップ９０の円状の外郭を構成する共に、複数のリブによって構成されている中空部９３を有している。シール部９２は、この円状の外郭を構成しているリブ部９１を覆うと共に、中空部９３を封止している。シール部９２は、円筒形の穴部７３に圧入されて封止する第２面である円環状の穴部封止面９２ｃと、穴部封止面９２ｃの内側に設けられている円筒状の穴部封止部９２ｂとを有している。円筒状の穴部封止部９２ｂは、円環状の穴部封止面９２ｃに対して垂直に設けられている。穴部封止面９２ｃは、穴部７３に圧入される際に、穴部７３の円筒形の端部に接触してトナーを封止する。穴部封止部９２ｂは、穴部７３に圧入される際に、穴部７３の円筒形の内壁に接触してトナーを封止する。

リブ部９１の円状の外郭には、一部のみが側面に突出しているガイド部９５が設けられている。ガイド部９５は、トナーキャップ９０がシャッタインナ７０の穴部７３に圧入される際に、所定の方向で圧入されるようにガイドしている。

リブ部９１とシール部９２とは、硬度の異なる２種類の材料によって構成されている。リブ部９１は、硬くて変形し難い第１の材料からなる。本実施例１では、曲げ弾性率が２２００ＭＰａであるポリカーボネートを使用している。シール部９２は、第１の材料よりも軟らかく曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる。本実施例１では、曲げ弾性率が１００ＭＰａであるエチレン酢酸ビニルを使用している。

第１の材料の曲げ弾性率と、第２の材料の曲げ弾性率とは、それぞれ実施例１の値の約０．５〜２倍の範囲でも良い。例えば、リブ部９１に曲げ弾性率が１０００〜５０００ＭＰａである材質を用い、シール部９２に曲げ弾性率が５０〜２００ＭＰａである材質を用いても良い。

リブ部９１の曲げ弾性率が１０００ＭＰａ未満の場合、リブ部９１の変形が容易となる。そのため、シール部９２の変形を防ぐことができず、トナー漏れを防ぐことが困難である。また、シール部９２の曲げ弾性率が２００ＭＰａよりも大きい場合には、穴部封止部９２ｂによる圧入が困難である。即ち、変形し難いために穴部７３に入り込めず、シールとして機能しにくい。一方、５０ＭＰａ未満の場合には、変形が容易であるためにトナーが漏れやすくなる虞がある。

本実施例１のトナーカートリッジ６０のトナーキャップ９０において、トナーキャップ９０を構成する硬いリブ部９１は、シール部９２の全面を覆うのではなくリブ形状であり、中空部９３を有している。軟らかく曲げ弾性率の小さいシール部９２は、中空部９３を介して一部が露出している。これにより、トナーカートリッジ６０にトナーを補充する場合、トナーキャップ９０は、特殊な工具がなくとも、軟らかく曲げ弾性率の小さいシール部９２の露出部分を棒によって突き破り、取り外すことが可能である。

ここで曲げ弾性率（flexural modulus）とは、３点曲げ試験において求めた荷重−たわみ曲線を用いて計算される弾性率であり、（１）式によって算出される。
曲げ弾性率〔ＭＰａ〕＝Ｌ／（４Ｗｈ^３）×（Ｆ／Ｙ）・・・（１）

Ｌは支点間距離〔ｍｍ〕、Ｗは試験片の幅〔ｍｍ〕、ｈは試験片の厚さ〔ｍｍ〕、Ｆは荷重−たわみ曲線の初めの直線部分の任意に選んだ点の荷重、Ｙは荷重Ｆでのたわみ量〔ｍｍ〕である。曲げ弾性率は、JIS K 7023(1982)の規定に沿って求められる。

図９は、本発明の実施例１におけるトナーキャップの構造を示す図である。
トナーキャップ９０は、それぞれ異なる材料からなるリブ部９１とシール部９２とを有している。このトナーキャップ９０は、二色成形によって同時に一体成形されている。この２種類の材料は、リブ部９１を構成する第１の材料であるポリカーボネートと、シール部９２を構成する第２の材料であるエチレン酢酸ビニルである。シール部９２は、前述する図７に示す穴部封止面９２ｃと穴部封止部９２ｂに加えて、リブ部９１と接続する第１面であるリブ接合面９２ｄを有している。

（実施例１の動作）
図２と図３とを元に、画像形成装置１０の印刷動作について説明する。

記録用紙１００は、搬送路１０１Ａに沿って上流側から下流側に搬送される。給紙カセット１１０が最も上流側で、スタッカ部４９が最も下流側である。

画像形成装置１０は、ケーブル或いは無線を通じて上位装置に接続されている。この上位装置から印刷データの転送を受け印刷の指示を受けると、図示しないピックアップモータが給紙ローラ１２を回転させ、複数の記録用紙１００を１枚ずつ分離して、搬送路１０１Ａの下流側に送る。各画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）は、図の右側からブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に４台配設されている。これらの各画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）は、給紙開始とほぼ同時にローラ類の回転を開始し，感光体ドラム２３に記録用紙１００が到達するまでに、この感光体ドラム２３を１周以上回転させる。

図示しないモータが分離ローラ１３を回転させると、給紙ローラ１２から搬送されてきた記録用紙１００は、分離ローラ１３によって搬送される。そののち、記録用紙１００は、搬送路１０１Ａの下流側の搬送ローラ１４ａ，１４ｂ及び搬送ローラ１５ａ，１５ｂに搬送されたのち、書き出し位置センサ１６をオンする。書き出し位置センサ１６がオンしたあと一定時間後にブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４色の各画像形成ユニット２２の上側に配設されているＬＥＤヘッド２５が露光を開始し、それぞれの色に対応した静電潜像を感光体ドラム２３上に形成する。

記録用紙１００は、搬送路１０１Ａの下流側の搬送ベルト３２に搬送される。駆動ローラ３３が回転すると、駆動ローラ３３及び従動ローラ３４に張架されている搬送ベルト３２は駆動される。記録用紙１００は、搬送ベルト３２の駆動によって、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの順に４台配設されている画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）に順に搬送される。

図３に示すように、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの４台の各画像形成ユニット２２（＝２２−１〜２２−４）の感光体ドラム２３（＝２３−１〜２３−４）は、それぞれ時計方向に回転すると共に、最初に帯電ローラ２４によって表面が一様に帯電する。一様に帯電した感光体ドラム２３は、ＬＥＤヘッド２５によって上位装置から受信した画像情報に基づく光を照射され、静電潜像を形成する。静電潜像を形成した感光体ドラム２３は、トナー供給ローラ２７と現像ローラ２６とによってトナー像を現像する。トナー像を現像した感光体ドラム２３は、転写ローラ３１と共に搬送ベルト３２と記録用紙１００を挟持搬送する。更に、感光体ドラム２３は、転写ローラ３１に印加された＋１０００Ｖ〜＋３０００Ｖの電圧により、感光体ドラム２３上のトナーを記録用紙１００側に引き寄せ、トナー像を記録用紙１００へ転写する。トナー像が転写された記録用紙１００は、定着器４０に送られてトナー像を定着する。感光体ドラム２３上に残留したトナーは、クリーニングブレード２９によって掻き取られ、新たなトナー像の形成に備えられる。

ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン４色の各トナー像が転写された記録用紙１００は、定着器４０において定着ローラ４１と加圧ローラ４２によって形成されたニップ領域を挟持搬送される。記録用紙１００は、ニップ領域において定着ローラ４１の熱と、加圧ローラ４２の付勢力による圧力が加えられ、トナーが溶融することによってトナー像が定着する。

トナー像が定着した記録用紙１００は、搬送ローラ４７ａ，４７ｂと排出搬送ローラ４８ａ，４８ｂの回転によって搬送路１０１Ｂに沿って搬送される。搬送された記録用紙１００は、スタッカ部４９に排出される。

図１０（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例１におけるトナーカートリッジの装着時の動作を示す図であり、トナーカートリッジ６０が画像形成ユニット本体５０に装着された状態における断面図を示している。図１０（ａ）は、トナーが排出されない状態を示し、図１０（ｂ）は、トナーが排出されている状態を示している。

図１０（ａ）は、トナー供給口６５がシャッタ８０によって閉鎖された状態を示している。トナーカートリッジ６０は、画像形成ユニット本体５０の上に設置されている状態である。この時、シャッタインナ７０に圧入されたトナーキャップ９０は、そのシール部９２の中空部９３が下側に開放され、画像形成ユニット本体５０側の凸形状の突起部５２は、下方向が規制されていない状態である。トナーカートリッジ６０は、上方向に移動させて取り外すことが可能である。

図１０（ａ）において、トナーカートリッジ６０は、トナー供給口６５がシャッタ８０によって閉鎖された状態であり、且つ画像形成ユニット本体５０に固定されていない状態である。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に対し操作レバー７２を矢印Ａの方向に回転させた状態を示している。トナーカートリッジ６０は、画像形成ユニット本体５０の上に固定されている状態である。操作レバー７２の回転と連動して、シャッタ８０は、回転する。回転したシャッタ８０によってトナー供給口６５は開放され、トナーカートリッジ６０の内部に格納されているトナーは、トナー供給口６５から矢印Ｂの方向に供給可能となる。シャッタインナ７０に圧入されているトナーキャップ９０は、そのガイド部９５とシャッタインナ７０のガイド溝７５とが嵌合しているので、操作レバー７２の回転と連動する。回転したトナーキャップ９０のリブ部９１は、画像形成ユニット本体５０の突起部５２の下側への移動を規制する。これにより、トナーカートリッジ６０は、トナーキャップ９０によって上方向の動きが規制されて、画像形成ユニット本体５０に固定される。

図１０（ｂ）において、トナーカートリッジ６０は、トナーカートリッジ６０の内部に格納されているトナーがトナー供給口６５から矢印Ｂの方向に供給可能な状態であり、且つトナーキャップ９０によって画像形成ユニット本体５０に固定された状態である。

蓋部であるトナーキャップ９０の中空部９３が、画像形成ユニット本体５０の突起部５２に挿入されたのち、シャッタ部であるシャッタインナ７０を回転させることによって、リブ部９１と突起部５２とが嵌合し、トナーカートリッジ６０を画像形成ユニット本体５０に固定する。

本実施例１のトナーカートリッジ６０は、トナーキャップ９０によって画像形成ユニット本体５０に固定されるので、トナーキャップ９０が装着されている部位と別の部位に固定機構を設ける必要はない。よって、トナーカートリッジ６０を小型化できるという効果がある。

本実施例１のトナーカートリッジ６０は、トナーキャップ９０が装着されていない状態では、画像形成ユニット本体５０に固定できない。これにより、誤ってトナーキャップ９０を装着せずにトナーカートリッジ６０を画像形成ユニット本体５０に装着することを防止するという効果がある。

本実施例１のトナーカートリッジ６０は、操作レバー７２を矢印Ａの方向に回転させる操作のみで、トナーカートリッジ６０を画像形成ユニット本体５０に固定すると共に、トナー供給口６５からトナーを供給可能となる効果がある。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１におけるトナーキャップとシャッタインナの関係を示す図である。図１１（ａ）は、トナーキャップ９０の外径Ｄ０を示し、図１１（ｂ）は、穴部７３の内径Ｄ１を示し、図１１（ｃ）は、トナーキャップ９０が穴部７３に圧入されている状態を示している。

図１１（ａ）に示すように、トナーキャップ９０のシール部９２の外径はＤ０である。図１１（ｂ）に示すように、穴部７３の内径はＤ１である。本実施例１のシール部９２の外径Ｄ０は、穴部７３の内径Ｄ１よりも大きい。そのため、図１１（ｃ）に示すように、トナーキャップ９０は、シャッタインナ７０の穴部７３に圧入されたとき、シール部９２が変形して外径がＤ１に圧縮される。圧縮されたシール部９２は、穴部７３に密着して塞ぎ、トナーカートリッジ６０に充填されているトナーの漏洩を防ぐことが可能である。

（実施例１の効果）
本実施例１のトナーカートリッジ６０、画像形成ユニット本体５０及び画像形成装置１０によれば、次の（Ａ）〜（Ｆ）のような効果がある。

（Ａ） 本実施例１のトナーキャップ９０は、トナーキャップ９０のリブ部９１を硬く曲げ弾性率が大きい第１の材料とし、シール部９２を第１の材料よりも軟らかく曲げ弾性率が小さい第２の材料としている。これにより、シール部９２によってトナーを封止して漏洩を防ぐと共に、画像形成ユニット本体５０との係合部であるリブ部９１に加わる力による変形を抑えることが可能である。

（Ｂ） 本実施例１のトナーカートリッジ６０のトナーキャップ９０において、トナーキャップ９０を構成する硬いリブ部９１は、シール部９２の全面を覆うのではなくリブ形状である。軟らかいシール部９２は、中空部９３を介して一部が露出している。これにより、トナーカートリッジ６０にトナーを補充する場合、トナーキャップ９０は、特殊な工具がなくとも、軟らかいシール部９２の露出部分を棒によって突き破り、取り外すことが可能である。

（Ｃ） 本実施例１のトナーカートリッジ６０のトナーキャップ９０は、それぞれ硬度の異なる２種類の材料からなるリブ部９１とシール部９２とを同時に一体成形するために、二色成形によって形成されている。これにより、トナーキャップ９０を一度に形成できるため、リブ部９１とシール部９２とを別々に形成したのちに接着、圧入、又は締結した場合と比べて、短時間に製造が可能である。

（Ｄ） 本実施例１のトナーカートリッジ６０は、トナーキャップ９０によって画像形成ユニット本体５０に固定されるので、トナーキャップ９０が装着されている部位と別の部位に、画像形成ユニット本体５０への固定機構を設ける必要はない。これにより、トナーカートリッジ６０を小型化できるという効果を奏する。

（Ｅ） 本実施例１のトナーカートリッジ６０は、トナーキャップ９０が装着されていない状態では、画像形成ユニット本体５０に固定できない。これにより、誤ってトナーキャップ９０を装着せずにトナーカートリッジ６０を画像形成ユニット本体５０に装着することを抑止可能である。

（Ｆ） 本実施例１のトナーカートリッジ６０は、操作レバー７２を矢印Ａの方向に回転させる操作のみで、トナーカートリッジ６０を画像形成ユニット本体５０に固定すると共に、トナー供給口６５からトナーを供給可能となる。

（実施例２の構成）
図１２は、本発明の実施例２におけるトナーキャップの三面図であり、実施例１を示す図７中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２のトナーキャップ９０Ａは、実施例１とは異なるシール部９２Ａを有しているほかは、実施例１のトナーキャップ９０と同様の構成を有している。

本実施例２のシール部９２Ａは、中空部９３に該当する部位に、断面がくさび形（Ｖ字形状）の溝部９４が略三角形の形状で形成されている他は、実施例１のシール部９２と同様である。この溝部９４は、周囲が硬いリブ部９１によって囲まれている。すなわち、シール部９２Ａは、中空部９３を覆って封止する所定部分が肉厚の薄い溝部９４で囲われている。

図１３（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例２におけるトナーキャップの構造を示す図である。図１３（ａ）は、トナーキャップ９０Ａを圧入側から見た全体図と、この全体図のＣ−Ｃ線に於ける断面図とを示している。図１３（ｂ）は、断面図の部分Ｆの拡大図を示している。

本実施例２において、トナーを封止するシール部９２Ａは、中空部９３に該当する部位で且つシャッタインナ７０の穴部７３に挿入される側に、くさび形の溝部９４を設けている。溝部９４の幅は１ｍｍ、深さは１．２ｍｍである。図１３（ｂ）に示すキャップ中央部分の肉厚Ｓ０は、１．５ｍｍである。溝部９４の最も薄い部分の肉厚Ｓ１は、０．３ｍｍである。

図１４は、本発明の実施例２におけるトナーカートリッジの斜視図であり、実施例１を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。

本実施例２のトナーカートリッジ６０は、実施例１とは異なるトナーキャップ９０Ａが圧入されているほかは、実施例１のトナーカートリッジ６０と同様の構成を有している。

（実施例２の動作）
図１２〜１４を元に、本実施例２のトナーキャップ９０Ａをトナーカートリッジ６０から除去する動作を説明する。

シール部９２に肉厚の薄い溝部９４を形成している。これによって、トナーカートリッジ６０にトナーを補充する場合、トナーキャップ９０Ａは、特殊な工具がなくとも、軟らかいシール部９２の露出部分を更に容易に突き破り、取り外すことが可能である。

シール部９２Ａの中空部９３に力を加えることで、肉厚の薄い溝部９４は容易に破れる。溝部９４をくさび形とすることにより、Ｕ字形状や階段形状や単なる段差等の他の形状と比べ、更に容易に破れやすくなるという効果を奏する。溝部９４は、硬いリブ部９１が周囲を囲んでいるので、肉厚の薄い溝部９４による強度低下は、トナーキャップ９０Ａの封止性に影響しない。

本実施例２のトナーキャップ９０Ａによれば、トナーカートリッジ６０にトナーを補充する場合、特殊な工具がなくともトナーキャップ９０Ａを容易に取り外すことが可能である。

（実施例２の効果）
本実施例２のトナーカートリッジ６０、画像形成ユニット本体５０及び画像形成装置１０によれば、実施例１の効果に加えて、次の（Ｇ）〜（Ｉ）のような効果がある。

（Ｇ） シール部９２に肉厚の薄い溝部９４を形成している。これによって、トナーカートリッジ６０にトナーを補充する場合、トナーキャップ９０Ａは、特殊な工具がなくとも、軟らかいシール部９２の露出部分を更に容易に突き破り、取り外すことが可能である。

（Ｈ） 溝部９４の周りを硬いリブ部９１が囲んでいる。これによって、肉厚の薄い溝部９４による強度低下は、トナーキャップ９０Ａの封止性に影響しない。

（Ｉ） 溝部９４をくさび形としている。これによって、Ｕ字形状や階段形状や単なる段差等の他の形状と比べ、溝部９４を更に容易に破れやすくなり、トナーキャップ９０Ａを更に容易に取り外すことが可能である。

（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｅ）のようなものがある。

（ａ） 実施例１，２では、タンデム方式のプリンタ装置に適用した例を説明した。しかし、これに限定されず、例えば、他の印刷方式のプリンタ装置や、原稿を複写する複写機や、電話回線を介して原稿の画像情報を送信し且つ受信した画像情報を印刷するファクシミリ装置や、コピー機能とファクシミリ機能と印刷機能のいずれかを有するデジタル複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral／Multi Function Printer）にも適用可能である。

（ｂ） 図１５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の変形例におけるトナーキャップの構造を示す図である。

実施例１において、トナーキャップ９０は二色成形で作製されている。しかし、これに限定されず、２つの部品を別々の工程で作製した後、図１５（ａ）に示すように、シール部９２の接着面９６に接着剤を塗ってリブ部９１と接着することによって組み立てても良い。図１５（ｂ）に示すように、シール部９２の圧入面９７にリブ部９１を圧入することによって組み立てても良い。図１５（ｃ）に示すように、締結部材である２つのネジ９８（＝９８−１，９８−２）をシール部９２の２つのネジ穴９９（＝９９−１，９９−２）にそれぞれ挿入してリブ部９１に締結することによって組立てても良い。

（ｃ） 実施例１では、リブ部９１を構成する第１の材料としてポリカーボネートを使用し、シール部９２を構成する第２の材料としてエチレン酢酸ビニルを使用した。しかし、これに限定されず、第１の材料よりも第２の材料の方が軟らかく、且つ第１の材料と第２の材料とが所定の硬度を有していれば良く、例えば第２の材料としてゴムを使用することも可能である。

（ｄ） 実施例２では、溝部９４の形状をくさび形とした。しかし、これに限定されず、溝部９４の中空部９３に該当する部分全体の肉厚を薄くすることや、溝部９４の形状をＵ字形状、階段状、又は単なる段差等の他の形状とすることも可能である。

（ｅ） 実施例２では、トナーを封止するシール部９２Ａは、中空部９３に該当する部位で且つシャッタインナ７０の穴部７３に挿入される側に溝部９４を設けている。しかし、これに限定されず、中空部９３に該当する部位で且つシャッタインナ７０の穴部７３に挿入される側の反対面に該当する部位に溝部９４を設けても良い。

１０ 画像形成装置
５０ 画像形成ユニット本体
５１ サイドプレート
５２ 突起部
５３ 廃トナー排出部
５４ 凸部
５５ トナーカートリッジ装着部
６０ トナーカートリッジ
６１ アウターカートリッジ
６２ 下面
６３ 廃トナー受入口
６４ リブ部
６５ トナー供給口
７０ シャッタインナ
７１ 包囲部
７２ 操作レバー
７３ 穴部
７５ ガイド溝
８０ シャッタ
９０，９０Ａ トナーキャップ
９１ リブ部
９２，９２Ａ シール部
９２ｂ 穴部封止部
９２ｃ 穴部封止面
９３ 中空部
９４ 溝部
９５ ガイド部
１００ 記録用紙
１０１Ａ，１０１Ｂ 搬送路
１１０ 給紙カセット

Claims (14)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、
   前記穴部を覆う蓋部と、を備え、
   前記蓋部は、
   外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、
   前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、
   前記穴部は、第１の方向規制部を有し、
   前記蓋部は、前記第１の方向規制部と嵌合する第２の方向規制部を有することを特徴とする現像剤収容体。
2. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、
   前記穴部を覆う蓋部と、を備え、
   前記蓋部は、
   外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、
   前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、
   前記第１の材料は、ポリカーボネートであり、
   前記第２の材料は、エチレン酢酸ビニル又はゴムのいずれかであることを特徴とする現像剤収容体。
3. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、
   前記穴部を覆う蓋部と、を備え、
   前記蓋部は、
   外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、
   前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、
   前記蓋部は、前記中空部のいずれかを覆って封止する所定部分が肉厚の薄い溝部で囲われていることを特徴とする現像剤収容体。
4. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、
   前記穴部を覆う蓋部と、を備え、
   前記蓋部は、
   外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、
   前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、
   前記蓋部は、二色成形によって前記補強部と前記封止部とが作製されていることを特徴とする現像剤収容体。
5. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に配設され、前記現像剤を前記筐体内部に注入する穴部を有するシャッタ部と、
   前記穴部を覆う蓋部と、を備え、
   前記蓋部は、
   外郭を構成すると共に、その内側に中空部を有し、且つ第１の材料からなる補強部と、
   前記補強部を覆って前記中空部を封止し、且つ前記第１の材料よりも曲げ弾性率が小さい第２の材料からなる封止部と、を有し、
   前記蓋部は、前記補強部と前記封止部とがそれぞれ作製されたのちに、締結部材により組み立てられていることを特徴とする現像剤収容体。
6. 前記第１の材料は、曲げ弾性率が１０００〜５０００ＭＰａであり、
   前記第２の材料は、曲げ弾性率が５０〜２００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤収容体。
7. 前記封止部は、前記補強部を覆う第１面と、前記穴部に圧入される第２面と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像剤収容体。
8. 前記溝部は、くさび形、Ｕ字形、階段形、又は単なる溝形状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の現像剤収容体。
9. 前記蓋部は、前記補強部と前記封止部とがそれぞれ成形されたのちに、接着又は圧入により組み立てられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像剤収容体。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像剤収容体は、更に、
    画像形成ユニットに前記現像剤を補給する供給口を有し、
    前記シャッタ部は、前記穴部の回転と連動して前記供給口を開くことを持徴とする現像剤収容体。
11. 前記供給口は、前記穴部に隣接し、且つ長手方向に設けられていることを持徴とする請求項１０記載の現像剤収容体。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の現像剤収容体が装着可能であることを特徴とする画像形成ユニット。
13. 請求項１２記載の画像形成ユニットであって、
    前記現像剤収容体を装着する凹部と、
    前記凹部に設けられた突起部と、を有し、
    前記穴部に圧入されている前記蓋部の前記中空部が、前記突起部に挿入されたのち、前記穴部を回転させることによって前記補強部と前記突起部とが嵌合し、前記現像剤収容体を固定することを特徴とする画像形成ユニット。
14. 請求項１２又は１３記載の画像形成ユニットを備えることを持徴とする画像形成装置。

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