JP6303551B2 - 粉体収容容器及び画像形成装置 - Google Patents

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本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機、これら複数の機能を備えた複合機などの画像形成装置に用いられる粉体としてのトナーを収容する粉体収容容器と、この粉体収容容器を備える画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、粉体であるトナーを収容した粉体収容容器としてのトナー容器からトナーを粉体搬送装置で現像装置に供給(補給)している。特許文献1に記載されているトナー容器は、トナーが収容される容器本体と、容器本体の一端に設けられた開口部と、トナー容器からのトナーを受け入れる粉体受入口を有する搬送管を受け入れる開口部に形成された搬送管受入部材と、回転してトナーを粉体受入口に向けて搬送する搬送手段と、本体側の容器駆動歯車と噛合して駆動力を搬送手段に伝達する歯車とを有している。そして、トナー容器が粉体搬送装置に装着された状態で、歯車は、粉体受入口よりもトナー容器の長手方向において開口部側で容器駆動歯車と噛合する構成となっている。この構成は、搬送管の粉体受入口へのトナーの受け渡しに際して、歯車の配置による影響が小さく、従来よりもスムーズにトナーの受け渡しを行うことができる。
しかしながら、容器側の歯車が駆動されると、この歯車と本体側の容器駆動歯車との噛合せ箇所で生じる圧力がトナー容器や搬送管に加わることから、トナー容器の粉体搬送装置に対する装着位置が定まっていないと、搬送管や搬送管受入部材への負荷が大きくなって、これらの部材が破損するおそれや、搬送管と搬送管受入部材との間に隙間が生じることによるトナー漏れのおそれがある。
本発明は、粉体収容容器から粉体搬送装置の粉体の受け渡し性能を良好にしつつ、容器駆動歯車から伝達される駆動による負荷を抑制できる粉体収容容器及び画像形成装置の提供をその目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、画像形成用の粉体が収容された粉体収容容器が装着され、粉体が搬送される搬送管と、駆動力を粉体収容容器に伝達する本体側歯車と、搬送管の周囲に配設され、粉体収容容器を受け入れる容器受入部と、粉体収容容器を画像形成装置本体に対して保持することが可能な本体側ロック部材と、を備えた画像形成装置に装着可能な粉体収容容器において、容器受入部に挿入される開口部と、回転することで粉体を搬送する搬送手段と、本体側歯車に噛合して搬送手段を駆動可能な容器側歯車と、粉体収容容器の側方において、本体側ロック部材に係合する容器側ロック部と、を備え、粉体収容容器の長手方向において、容器側歯車は、開口部側と容器側ロック部との間に配置されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、粉体収容容器が画像形成装置本体に装着された際に、歯車が粉体受入口よりも容器本体の長手方向において開口部側で本体側歯車と噛合可能に配置され、開口部が搬送管の周囲に配設された容器受入部に嵌合可能に構成されることで、粉体収容容器から粉体搬送装置への粉体の受け渡し性能を良好にしつつ、搬送管や搬送管受入部材に対する歯車から伝達される駆動による負荷を抑制することができる。
本発明に係る粉体収容容器を装着する前の粉体搬送装置と粉体収容容器の断面説明図。 本発明に係る画像形成装置の一形態を示す全体構成図。 図2に示す画像形成装置の作像部の一構成を示す模式図。 図2に示す画像形成装置における粉体搬送装置に粉体収容容器が設置された状態を示す模式図。 粉体搬送装置に粉体収容容器が設置された状態を示す概略斜視図。 本発明に係る粉体収容容器の構成を示す斜視説明図。 粉体収容容器を装着する前の粉体搬送装置と粉体収容容器の斜視説明図。 粉体収容容器を装着した状態の粉体搬送装置と粉体収容容器の斜視説明図。 粉体収容容器を装着した状態の粉体搬送装置と粉体収容容器の断面説明図。 先端側のカバーを取り外した状態の粉体収容容器の斜視説明図。 容器本体からノズル受入部材を取り外した状態の粉体収容容器の斜視説明図。 容器本体からノズル受入部材を取り外した状態の粉体収容容器の断面説明図。 図12の状態からノズル受入部材を容器本体に取り付けた状態の粉体収容容器の断面説明図。 容器先端側から見たノズル受入部材の斜視説明図。 容器後端側から見たノズル受入部材の斜視説明図。 図13に示す状態のノズル受入部材の上断面図。 図13に示す状態のノズル受入部材の横断面図。 ノズル受入部材の分解斜視図。 (a)〜(d)は開閉部材と搬送管の装着動作時の状態を説明する上方から見た平面視図。 第1〜第3の実施形態で用いる粉体容器収納部の斜視説明図。 第1〜第5の実施形態で用いる黒用の粉体容器収納部の部分拡大斜視説明図。 第1〜第5の実施形態で用いる粉体容器収納部の上部構成と粉体収容容器の上部構成の斜視説明図。 黒用の粉体容器収納部を装着方向側から見た正面説明図。 第1〜第5の実施形態で用いる黒以外の色用の粉体容器収納部の部分拡大斜視説明図。 黒以外の色用の粉体容器収納部を装着方向側から見た正面説明図。 粉体容器収納部の内部構成を説明する部分拡大斜視図。 黒と黒以外の色の粉体容器収納部を装着方向側から見た正面説明図。 粉体容器収納部に設けたガイド部と、粉体収容容器の保持部の案内部との係合状態を示す部分拡大図。 (a)は第1の実施形態に係る粉体収容容器の斜視説明図、(b)は容器ロック部の別な形態を示す部分拡大断面図。 第1の実施形態に係る粉体収容容器の正面説明図。 粉体収容容器の保持部に設けた案内部の構成示す部分拡大図。 案内部となる位置決め手段の構成を示す斜視断面図。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図33の基準線X1部を装着方向から見た拡大図。 図33の基準線X2部を上方から見た拡大図。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図36の基準線X1部を装着方向から見た拡大図。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)は移動開始時の状態、(b)は鉛直方向規制部による第1の規制状態、(c)は搬送ノズルと容器シャッタとが当接した状態、(d)は径方向規制部による第2の規制状態を示す。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図39の基準線X1部を装着方向から見た拡大図。 図39の基準線X2部を上方から見た拡大図。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図42の基準線X1部を装着方向から見た拡大図。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)はノズルシャッタ鍔部と容器シールとが当接した状態、(b)は周方向規制溝部による第3の規制状態、(c)は径方向規制部による規制が解除された第4の規制状態、(d)は容器開口部が容器セット部に進入した第5の規制状態、(e)は最終セット位置に保持された第6の規制状態をそれぞれ示す。 搬送管と搬送管受入部材の装着動作時の状態と(横軸)粉体収容容器の規制状態(縦軸)との関係を示す図。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図45の基準線X1部を装着方向から見た拡大図。 図45の基準線X3部を上方から見た拡大図。 粉体容器収納部に装着した粉体収容容器の状態を示す拡大図。 図48の基準線X3部を上方から見た拡大図。 第2の実施形態に係る粉体収容容器の斜視説明図。 汲み上げ部として汲み上げリブを備えた構成の説明図であり、(a)はノズル受入部材の斜視説明図、(b)は(a)に示したノズル受入部材を容器本体に組み付けた状態の断面説明図、(c)は(a)に示したノズル受入部材を組み付けたトナー容器全体の側方断面説明図、(d)は(c)に示す粉体収容容器が備える容器シャッタの斜視図。 第2の実施形態の粉体収容容器の先端側端部と容器セット部との斜視説明図。 (a)は第3の実施形態の粉体収容容器の先端側端部の斜視説明図(b)は容器セット部の斜視説明図。 情報記憶装置の正面図。 情報記憶装置と読出手段の構成と接触状態を示す斜視正説明図。 案内部材の別な構成を有する粉体容器収納部の構成を示す斜視説明図。 粉体収容容器が粉体容器収納部に装着されたときの断面説明図。 (a)は容器先端側カバーのカバー爪部と容器本体のカバー爪引掛け部との接触状態を示す図、(b)は(a)のJJ線の部分断面図。 第4の実施形態の粉体収容容器の先端側端部の斜視説明図。 第4の実施形態の粉体収容容器の先端側端部の底面図。 第4の実施形態で用いる粉体容器収納部の構成を示す斜視説明視図。 粉体容器収納部の挿入口の構成を示す拡大正面図。 粉体容器収納部の挿入口の構成を示す拡大斜視説明図。 粉体容器収納部の挿入口に粉体収容容器を挿入した状態を示す拡大図。 第4の実施形態における係合部と被係合部の構成を示す拡大説明図であり、(a)は係合状態を説明する拡大図、(b)は被係合状態を説明する拡大図、(c)は被係合状態の別な形態を説明する拡大図。 粉体収容容器に形成した係合部の例1を示す拡大底面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例1の正面図、(b)は背面図。 粉体収容容器に形成した係合部の例2を示す拡大底面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例2の正面図、(b)は背面図。 粉体収容容器に形成した係合部の例3を示す拡大底面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例3の正面図、(b)は背面図。 粉体収容容器に形成した係合部の例4を示す拡大底面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例4の正面図、(b)は背面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例5を示す拡大底面図、(b)は粉体収容容器に形成した係合部の別な例を示す拡大底面図。 (a)は粉体収容容器に形成した係合部の例5の正面図、(b)は背面図。 粉体収容容器に形成した係合部の例1−例5と被係合部の関係と寸法を示す拡大図。 例1−例5における粉体収容容器に形成された係合部の有無と寸法の関係を示す図。 第5の実施形態における例1の別な形態を示す拡大底面図。 第5の実施形態における例2の別な形態を示す拡大底面図。 第5の実施形態における例4の別な形態を示す拡大底面図。 第5の実施形態における例5の別な形態を示す拡大底面図。 (a)は第5の実施形態における係合部と被係合部の係合状態を示す側面部分断面図、(b)は係合部と被係合部の係合状態における規制リブとスライドガイドの関係を示す平面部分断面図。 第6の実施形態に係る突起を内部に形成されたセットカバーの構成の構成を示す図。 第7の実施形態に係る回り止め凹部を備えた粉体容器収納部の構成を示す図。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)は移動開始時の状態、(b)は鉛直方向規制部による第1の規制状態、(c)は搬送ノズルと容器シャッタとが当接した状態、(d)は径方向規制部による第2の規制状態を示す。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)はノズルシャッタ鍔部と容器シールとが当接した状態、(b)は周方向規制溝部による第3の規制状態、(c)は径方向規制部による規制が解除された第4の規制状態、(d)は容器開口部が容器セット部に進入した第5の規制状態、(e)は最終セット位置に保持された第6の規制状態をそれぞれ示す。 ICチップを備えた粉体収容容器の構成を示す図であり、(a)は右側面図、(b)は左側面図、(c)は正面図、(d)は背面図、(e)は平面図、(f)は底面図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器の全体構成を示す図であり、(a)はカバー部材側から見た斜視図、(b)は容器本体側から見た斜視図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器のカバー部材の構成と容器本体の先端側の構成を示す拡大斜視図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器の正面説明図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器のカバー部材の構成を示すもので、(a)は正面説明図、(b)は(a)の底面図。 第8の実施形態で用いる粉体容器収納部の斜視説明図。 図92に示した粉体容器収納部の容器カバー受入部と駆動系の構成を説明する拡大斜視図。 図92に示した粉体容器収納部の正面説明図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器が粉体容器収納部に装着された状態を示す斜視図。 セットカバーに設けた規制部の構成を説明する部分拡大断面斜視図。 第8の実施形態に係る粉体容器収納部に設けた案内部材と、被係合部の構成を示す正面図。 粉体容器収納部に設けた案内部材及び被係合部と、粉体収容容器に設けた鉛直方向規制部と非互換部との係合状態を示す部分拡大図。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)は移動開始時の状態、(b)は鉛直方向規制部による第1の規制状態、(c)は搬送ノズルと容器シャッタとが当接した状態、(d)は鉛直方向規制部と周方向規制部による第2の規制状態を示す。 粉体容器収納部上での粉体収容容器の移動状態と規制状態を模式的に示す図であり、(a)はノズルシャッタ鍔部と容器シールとが当接した状態、(b)は鉛直方向規制部と周方向規制部による規制が維持された移動状態、(c)は鉛直方向規制部と周方向規制部による第3の規制状態、(d)は鉛直方向規制部と周方向規制部による第4の規制状態、(e)は最終セット位置に保持された第5の規制状態をそれぞれ示す。 周方向規制部による規制状態の変化を粉体収容容器側から見た部分拡大断面斜視図であり、(a)は第2の規制状態のときの規制部と保持部との状態、(b)は第2の規制状態のときの規制部による規制が強められる状態、(c)は第3の規制状態をそれぞれ示す。 周方向規制部による規制状態の変化を粉体容器収納部側から見た部分拡大断面斜視図であり、(a)は、第2の規制状態のときの規制部と保持部との状態、(b)は第3の規制状態をそれぞれ示す。 第8の実施形態に係る粉体収容容器の構成を示す図であり、(a)は右側面図、(b)は左側面図、(c)は正面図、(d)は背面図、(e)は平面図、(f)は底面図をそれぞれ示す。 第8の実施形態に係る粉体収容容器における、螺旋溝のない容器本体を備えた別な形態を示す斜視図。 第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態1を示す図であり、(a)正面図、(b)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態2を示す図であり、(c)正面図、(d)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態3を示す図であり、(e)正面図、(f)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態4を示す図であり、(g)正面図、(h)は底面図をそれぞれ示す。 第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態5を示す図であり、(a)正面図、(b)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態6を示す図であり、(c)正面図、(d)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態7を示す図であり、(e)正面図、(f)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態8を示す図であり、(g)正面図、(h)は底面図をそれぞれ示す。 第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態9を示す図であり、(a)正面図、(b)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態10を示す図であり、(c)正面図、(d)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態11を示す図であり、(e)正面図、(f)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態12を示す図であり、(g)正面図、(h)は底面図をそれぞれ示す。 第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態13を示す図であり、(a)正面図、(b)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態14を示す図であり、(c)正面図、(d)は底面図、第8の実施形態に係る粉体収容容器に形成した係合部の形態15を示す図であり、(e)正面図、(f)は底面図。 第9の実施形態に係る粉体収容容器の全体構成を示す斜視説明図。 第9の実施形態に係る容器本体の長手方向における断面箇所を説明する斜視図。 第9の実施形態に係る粉体収容部の構成とトナーの流れを示す側面図。 図110の断面箇所を示す図であり、(a)は第1切断部の断面図、(b)は第2切断部の断面図、(c)は第3切断部の断面図、(d)は第4切断部の断面図 (a)は容器本体一端側の案内部の構成を示す拡大断面図、(b)は容器本体中央部から他端の案内部の構成を示す拡大断面図。 容器本体内に搬送管が挿入された状態を示す拡大断面図。
以下、本発明の複数の実施形態について図面を用いて説明する。各形態において同一部材または同一機能を有する部材には、同一の符号を付し、後段の実施形態においてはその説明を省略する。なお、以下の記載は例であり、特許請求の範囲を限定するものではない。また当業者は本発明の特許請求の範囲内で変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であるが、これらの変更・修正は当然この特許請求の範囲に含まれる。なお、図中Y、M、C、Kは(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した構成部材に付す添え字であり、適宜省略する。
図2は、本発明が適用された画像形成装置としての電子写真方式でタンデム型のカラー複写機(以下、「複写機500」という)の概略構成図である。なお、複写機500は、モノクロ複写機であってもよい。複写機500は、複写機装置本体(以下、「プリンタ部100」という)、給紙テーブル(以下、「給紙部200」という)及びプリンタ部100上に取り付ける原稿読取部(以下、「スキャナ部400」という)から主に構成されている。
プリンタ部100の上部に設けられた粉体容器収納部としてのトナー容器収納部70には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つの粉体収容容器としてのトナー容器32(Y,M,C,K)が着脱自在(交換自在)に設置されている。トナー容器収納部70の下方には中間転写ユニット85が配設されている。
中間転写ユニット85は、中間転写体としての中間転写ベルト48、四つの一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)、二次転写バックアップローラ82、複数のテンションローラ、及び、中間転写クリーニング装置等で構成されている。中間転写ベルト48は、複数のローラ部材によって張架、支持されるとともに、これら複数のローラ部材の一つである二次転写バックアップローラ82の回転駆動によって図2中の矢印方向に無端移動する。
プリンタ部100には、中間転写ベルト48に対向するように、各色に対応した四つの作像部46(Y,M,C,K)が並設されている。四つのトナー容器32(Y,M,C,K)の下方には、それぞれの色のトナー容器に対応した四つの粉体補給(供給)装置としてのトナー補給装置60(Y,M,C,K)が配設されている。そして、トナー容器32(Y,M,C,K)に収容された粉体の現像剤であるトナーは、それぞれに対応するトナー補給装置60(Y,M,C,K)によって、各色に対応した作像部46(Y,M,C,K)の現像装置内に供給(補給)される。本実施形態においては、四つの作像部46(Y,M,C,K)によって画像形成部が構成されている。
図2に示すように、プリンタ部100は、四つの作像部46の下方に潜像形成手段である露光装置47を備えている。露光装置47は、スキャナ部400で読み込んだ原稿画像の画像情報に基づいて、後述する像担持体としての感光体41(Y,M,C,K)の表面を露光走査し、各感光体の表面に静電潜像を形成する。画像情報はスキャナ部400からの読み込みではなく、複写機500に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報であってもよい。
本実施形態において、露光装置47には、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
図3は、イエローに対応した作像部46Yの概略構成を示す模式図である。
作像部46Yは、ドラム状の感光体41Yを備える。作像部46Yは、帯電手段である帯電ローラ44Y、現像手段である現像装置50Y、感光体クリーニング装置42Y、除電装置等を感光体41Yの周囲に配設した構成である。そして、感光体41Y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)が行われることで、感光体41Y上にイエローのトナー像が形成される。
なお、他の三つの作像部46(M,C,K)も、使用されるトナーの色が異なる点以外は、イエローに対応した作像部46Yとほぼ同様の構成となっていて、各感光体41(M,C,K)上にそれぞれの色のトナーに対応したトナー画像が形成される。以下、他の三つの作像部46(M,C,K)の説明を適宜に省略して、イエローに対応した作像部46Yのみの説明を行うことにする。
感光体41Yは、駆動モータによって図3中の時計回り方向に回転駆動される。感光体41Yは、帯電ローラ44Yと対向する位置で、感光体41Yの表面が一様に帯電される(帯電工程)。その後、感光体41Yの表面は、露光装置47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)。その後、感光体41Yの表面は、現像装置50Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像がイエローのトナーで現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程)。
中間転写ユニット85の四つの一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)は、それぞれ、中間転写ベルト48を感光体41(Y,M,C,K)との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)には、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
現像工程でトナー像が形成された感光体41Yの表面は、中間転写ベルト48を挟んで一次転写バイアスローラ49Yと対向する一次転写ニップに達して、この一次転写ニップで感光体41Y上のトナー像が中間転写ベルト48上に転写される(一次転写工程)。このとき、感光体41Y上には、僅かながら未転写トナーが残存する。一次転写ニップでトナー像を中間転写ベルト48に転写した感光体41Yの表面は、感光体クリーニング装置42Yとの対向位置に達する。感光体41Y上に残存した未転写トナーは、この対向位置で感光体クリーニング装置42Yが備えるクリーニングブレード42aによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、感光体41Yの表面は、除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体41Y上の残留電位が除去される。こうして、感光体41Y上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
このような作像プロセスは、他の作像部46(M,C,K)でも、イエローの作像部46Yと同様に行われる。すなわち、作像部46(M,C,K)の下方に配設された露光装置47から、画像情報に基づいたレーザ光Lが、各作像部46(M,C,K)の感光体41(M,C,K)上に向けて照射される。詳しくは、露光装置47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各感光体41(M,C,K)上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体41(M,C,K)上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト48上に転写する。
このとき、中間転写ベルト48は、図2中の矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ49(Y,M,C,K)の一次転写ニップを順次通過する。これにより、各感光体41(Y,M,C,K)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト48上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト48上にカラートナー像が形成される。
各色のトナー像が重ねて転写され、カラートナー像が形成された中間転写ベルト48は、二次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、二次転写バックアップローラ82が、二次転写ローラ89との間に中間転写ベルト48を挟み込んで二次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト48上に形成されたカラートナー像は、二次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の記録媒体P上に、例えば二次転写バックアップローラ82に印加される転写バイアスの作用によって転写される。このとき、中間転写ベルト48には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。二次転写ニップを通過した中間転写ベルト48は、中間転写クリーニング装置の位置に達し、その表面上の未転写トナーが回収され、中間転写ベルト48上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
次に、記録媒体Pの動きについて説明する。
上述した二次転写ニップに搬送される記録媒体Pは、プリンタ部100の下方に配設された給紙部200に設けられた給紙トレイ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るものである。詳しくは、給紙トレイ26には記録媒体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2中、反時計回り方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対28の二つのローラによって形成されるローラニップに向けて搬送される。
レジストローラ対28に搬送された記録媒体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48上のカラートナー像が二次転写ニップに到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されることで、記録媒体Pが二次転写ニップに向けて搬送される。これにより、記録媒体P上に、所望のカラートナー像が転写される。
二次転写ニップでカラートナー像が転写された記録媒体Pは、定着装置86の位置に搬送される。定着装置86では、定着ベルト及び加圧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トナー像が記録媒体P上に定着される。定着装置86を通過した記録媒体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記録媒体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、複写機500における一連の画像形成プロセスが完了する。
次に、作像部46における現像装置50の構成及び動作について、さらに詳しく説明する。なお、ここではイエローに対応した作像部46Yを例に挙げて説明を行うが、他色の作像部46(M,C,K)においても同様の構成及び動作を行う。
現像装置50Yは、図3に示すように、現像剤担持体としての現像ローラ51Y、現像剤規制板としてのドクタブレード52Y、二つの現像剤搬送スクリュ55Y、及び、トナー濃度検知センサ56Y等で構成されている。現像ローラ51Yは、感光体41Yに対向し、ドクタブレード52Yは、現像ローラ51Yに対向する。二つの現像剤搬送スクリュ55Yは、二つの現像剤収容部(53Y,54Y)内に配設されている。現像ローラ51Yは、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成されている。第一現像剤収容部53Y及び第二現像剤収容部54Y内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Gが収容されている。第二現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送経路64Yに連通している。
トナー濃度検知センサ56Yは、第二現像剤収容部54Y内の現像剤G中のトナー濃度を検知する。
現像装置50Y内の現像剤Gは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。第一現像剤収容部53Y内の現像剤Gは、現像剤搬送スクリュ55Yの一方に搬送されながら現像ローラ51Y内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ51Yのスリーブ表面上に供給されて担持される。現像ローラ51Yのスリーブは、図3に矢印で示すように反時計回り方向に回転駆動し、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。このとき、現像剤G中のトナーは、現像剤G中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ51Y上に形成された磁界によって引き寄せられる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3中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード52Yと現像ローラ51Yとが対向するドクタ部に達する。現像ローラ51Y上の現像剤Gは、ドクタ部を通過する際にその量が規制されて適量化され、その後、感光体41Yとの対向位置である現像領域まで搬送される。現像領域では、現像ローラ51Yと感光体41Yとの間に形成された現像電界によって感光体41Y上に形成された潜像に現像剤G中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ51Yの表面上に残った現像剤Gは、スリーブの回転に伴い第1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。
現像装置50Y内の現像剤Gは、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50Y内の現像剤Gに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、後述するトナー補給装置60Yを介して第二現像剤収容部54Y内に補給される。第二現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、二つの現像剤搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとの間を循環する。
次に、トナー補給装置60(Y,M,C,K)について説明する。
図4は、トナー補給装置60Yにトナー容器32Yが装着された状態を示す模式図であり、図5は、トナー容器収納部70に四つのトナー容器32(Y,M,C,K)が装着された状態を示す概略斜視図である。
プリンタ部100のトナー容器収納部70に装着されたトナー容器32(Y,M,C,K)内に収容されているトナーは、図4に示すように各色の現像装置50(Y,M,C,K)内のトナー消費に応じて、適宜に各現像装置50(Y,M,C,K)内に補給される。このとき、トナー容器32(Y,M,C,K)内のトナーは、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置60(Y,M,C,K)によって補給される。
図27に示すように、四つのトナー容器32(Y,M,C,K)のうち、ブラックのトナーが収容されたトナー容器32Kと、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが収容されたトナー容器32(Y,M,C)とでは大きさが異なり、トナー容器32Kの方が、径が大きく形成されている。これにより、使用頻度が高いブラックのトナーが収容されたトナー容器32Kの交換頻度を少なくすることができる。
トナー補給装置60(Y,M,C,K)は、トナー容器32の形状に対応して、ブラックのトナーが収容されたトナー容器32Kが装着されるトナー補給装置60Kと、イエロー、マゼンタ、シアンのトナーが収容されたトナー容器32(Y,M,C)が装着されるトナー補給装置60(Y,M,C)とで形状が異なる。
なお、作像プロセスに用いられるトナーの色とトナー容器32の径が異なる以外はほぼ同一構造である。このため、以下、イエローに対応したトナー補給装置60Yとトナー容器32Yのみの説明を行い、他の三つの色に対応したトナー補給装置60(M,C,K)やトナー容器32(M,C,K)の説明を適宜に省略する。なお、色毎で異なる構成がある場合は、特定の色を示す添え字であるY,M,CまたはKを符号として用いるが、色毎で異なる構成ではない場合、あるいは共通の構成である場合には、(Y,M,C,K)を付す場合と適宜添え字を省略する場合がある。
トナー補給装置60(Y,M,C,K)は、図4に示すように、トナー容器収納部70、搬送管としての搬送ノズル611(Y,M,C,K)、搬送部材としての搬送スクリュ614(Y,M,C,K)、トナー落下搬送経路64(Y,M,C,K)、駆動部(容器回転駆動部)91(Y,M,C,K)等で構成されている。
トナー容器32Yが図4、図5中矢印Qで示す装着方向へユーザーによって押し込まれる装着動作によってプリンタ部100のトナー容器収納部70内を移動されると、その装着動作に連動して、トナー容器32Yの装着方向における容器先端側からトナー補給装置60Yの搬送ノズル611Yが挿入される。これにより、トナー容器32Y内と搬送ノズル611Y内とが連通する。この装着動作に連動して連通する構成についての詳細は後述する。
トナー容器の形態として、トナー容器32Yは、略円筒状のトナーボトルである。そして、トナー容器32Yは、主として、トナー容器収納部70に非回転で保持される保持部であり、容器カバーとしての容器先端側カバー34Yと、容器側歯車としての容器ギア301Yが一体的に形成された粉体収容部としての容器本体33Yとから主に構成される。容器本体33Yは、容器先端側カバー34Yに対して回転可能に保持されている。言い換えると、容器カバーは、容器側歯車に対して相対的に回転可能な部材である。
トナー容器収納部70は、図5に示すように、主として、容器カバー受入部73と、容器受部72と、挿入口形成部71とで構成されている。容器カバー受入部73は、トナー容器32Yの容器先端側カバー34Y及び容器本体33を保持する部分である。容器受部72は、トナー容器32Yの容器本体33Yを支持する部分である。挿入口形成部71は、トナー容器32Yの装着動作時における挿入口71aを形成する部分である。複写機500の手前側(図2の紙面垂直方向手前側)に設置された本体カバーを開放すると、トナー容器収納部70の挿入口形成部71が露呈される。そして、各トナー容器32(Y,M,C,K)の長手方向を水平方向とした状態で、複写機500の手前側から各トナー容器32(Y,M,C,K)の着脱操作(トナー容器32の長手方向を着脱方向とする着脱操作)を行う。なお、図4中のセットカバー608Yは、トナー容器収納部70の容器カバー受入部73の一部である。
容器受部72は、その長手方向の長さが、容器本体33Yの長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。容器カバー受入部73は、容器受部72における長手方向(着脱方向)の容器先端側に設けられ、挿入口形成部71は容器受部72における長手方向の一端側に設けられている。四つのトナー容器32は、それぞれ容器受部72上で滑り移動可能とされている。このため、トナー容器32Yの装着動作にともない、容器先端側カバー34Yは、挿入口形成部71を通過した後に、しばらく容器受部72上を滑動して、その後に容器カバー受入部73に装着される。
容器先端側カバー34Yが容器カバー受入部73に装着された状態で、図4及び図8に示すように駆動モータとギア等で構成されている駆動部(容器回転駆動部)91Yから本体側歯車としての容器駆動ギア601Yを介して、容器本体33Yに具備された歯車としての容器ギア301Y(図10)に回転駆動が入力される。これにより、容器本体33Yが図4中の矢印A方向に回転駆動される。容器本体33Y内のトナーは容器本体33Y自体が回転することで、容器本体33Yの内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起302Yによって、容器本体33Yの内部に収容されたトナーが容器本体長手方向に沿って図4中の左側に位置する一端から右側に位置する他端へ搬送される。すなわち本実施形態において、搬送手段は螺旋状突起302Yである。これにより、他端に設けられた容器先端側カバー34Y側から搬送ノズル611Yに形成された粉体受入口としてのノズル開口610を介して搬送ノズル611Y内にトナーが供給される。ノズル開口610は、容器本体33の長手方向における容器ギア301Yが設けられている位置を越えた内側の位置でシャッタ支持開口335bと連通する。すなわち、容器ギア301Yは、ノズル開口610とシャッタ支持開口335bとが連通する位置よりも開口部33a側において容器駆動ギア601Yと噛み合う。
搬送ノズル611Y内には、搬送スクリュ614Yが配置されている。搬送スクリュ614Yは、駆動部(容器回転駆動部)91Yから搬送スクリュギア605Yに回転駆動が入力されることで回転し、搬送ノズル611Y内に供給されたトナーを搬送する。搬送ノズル611Yの搬送方向下流端は、トナー落下搬送経路64Yに接続されている。搬送スクリュ614Yによって搬送されたトナーは、トナー落下搬送経路64Yを自重落下して現像装置50Y(第二現像剤収容部54Y)内に補給される。
トナー容器32(Y,M,C,K)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)に新品のものに交換される。トナー容器32の長手方向における容器先端側カバー34とは反対側の端部には把手部303が設けられており、容器交換の際には、作業者が把手部303を握って引き出すことで、装着されたトナー容器32を取り外すことが出来る。
ここで、駆動部91Yの構成について補足する。駆動部91Yは、容器駆動ギア601Yと搬送スクリュギア605Yを備えている。容器駆動ギア601Yは、図7、図8に示すように、取付基板602に固定された駆動モータ603が駆動し、その出力歯車603aが回転することで回転駆動され、搬送スクリュギア605Yは出力歯車603aの回転が連結歯車604を介して伝達されることで回転駆動される。
トナー補給装置60Yでは、搬送スクリュ614Yの回転数によって現像装置50Yへのトナーの供給量を制御している。このため、搬送ノズル611Y内を通過したトナーは、現像装置50Yへの供給量を制御されることなく、トナー落下搬送経路64Yを介して、直接に現像装置50Yへと搬送される。本実施形態のように、搬送ノズル611Yをトナー容器32Yに挿入するトナー補給装置60Yであっても、トナーホッパ等のトナー一時貯留部を設けてもよい。
次に、本実施形態のトナー容器32(Y,M,C,K)及びトナー補給装置60(Y,M,C,K)についてより詳細に説明する。なお、上述したように、トナー容器32(Y,M,C,K)及びトナー補給装置60(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっている。よって、以下、トナーの色を示す添字Y,M,C,Kは省略して説明する。
図1は、トナー容器32を装着する前のトナー補給装置60と、容器先端側のトナー容器32の端部との断面説明図であり、図9は、トナー容器32を装着した状態のトナー補給装置60と、容器先端側のトナー容器32の端部との断面説明図である。図6は、トナー容器32の斜視説明図である。図7は、トナー容器32を装着する前のトナー補給装置60と、トナー容器32の先端側端部との斜視説明図であり、図8は、トナー容器32を装着した状態のトナー補給装置60と、容器先端側のトナー容器32の端部との斜視説明図である。図20は、トナー補給装置60におけるトナー容器収納部70の構成を示す斜視説明図、図21は容器カバー受入部73の構成を示す斜視説明図である。
トナー補給装置60は、内部に搬送スクリュ614を備える搬送ノズル611と、ノズルシャッタ612を備える。ノズルシャッタ612は、トナー容器32が装着される前の非装着時(図1及び図7の状態)ではノズル開口610を閉鎖し、トナー容器32が装着された装着時(図8及び図9の状態)ではノズル開口610を開放するように、搬送ノズル611の外周面にスライド自在に装着されている。このノズルシャッタ612には、後述する搬送管受入部材としてのノズル受入部材330における搬送ノズル611と当接する端面よりも装着方向下流側に鍔部としてのノズルシャッタ鍔部612aが設けられている。
一方、トナー容器32の先端面の中央には、装着時に搬送ノズル611が挿入される管挿入口としてのノズル受入口331が形成されており、非装着時にノズル受入口331を閉鎖する開閉部材としての容器シャッタ332を備える。
トナー容器収納部70は、トナー補給装置60にトナー容器32を装着するときに、トナー容器32を滑らせて移動させる容器受部72を備える。容器受部72は、図5、図20に示すように、トナー容器32の長手方向(着脱方向)と直交する幅方向Wにおいて4つに区分されていて、容器本体33の長手方向に沿って、挿入口形成部71から容器カバー受入部73まで続く、容器載置部としての溝部74が形成されている。各色のトナー容器32(Y,M,C,K)は、この溝部74上で長手方向に滑り移動可能に構成されている。図22に示すように、溝部74の載置面74cと対向する上面部76には、2箇所の上面突出部76a、76aが上面部76の天井面から溝部74に向けて突出して溝部の長手方向に沿って形成されており、溝部74上でトナー容器32(Y,M,C,K)を滑り移動させるときにトナー容器32の上部にある上部ガイド35と当接可能に構成されている。
幅方向Wに位置する溝部74の互いに対向する側面74a、74bには、互いに対向するようにガイドレール75、75がそれぞれ設けられている。各ガイドレール75は、側面74a、74bから幅方向Wに突出しているとともに、長手方向に延在し、容器カバー受入部73の手前に配置されている。ガイドレール75、75は、トナー容器32を画像形成装置本体へ装着する際に、案内部材としてのスライドガイド361と係合して、開口部としての容器開口部33aを容器受入部としての容器セット部615に案内する機能を備えている。
なお、各ガイドレール75は図56に示すように、挿入口形成部71近傍まで長手方向に延在して配置してもよい。各ガイドレール75は、トナー補給装置60にトナー容器32を装着するときに、容器本体33の回転軸と平行になるように形成されている。ガイドレール75は、図27、図28で示すように、トナー容器32Kが装着される溝部74Kに設けられたガイドレール75Kと、トナー容器32(Y,M,C)が装着される溝部74(Y,M,C)に設けられたガイドレール75(Y,M,C)とで高さ方向の長さが異なり、ガイドレール75Kの方がガイドレール75(Y,M,C)よりも長く形成されている。トナー容器32(Y,M,C)は、トナー容器32Kよりも径が小さく形成されているため、誤ってトナー容器32(Y,M,C)を溝部74Kに挿入しても挿入動作時の負荷が小さく、装着箇所を誤った状態で装着されやすい。しかしながら、ガイドレール75Kがガイドレール75(Y,M,C)よりも高さ方向に長く形成されているため、トナー容器32(Y,M,C)を溝部74Kに装着しようとすると装着途中でガイドレール75Kにトナー容器32(Y,M,C)の後述するスライドガイド361が当接して、装着方向への移動が規制される。このため、トナー容器32(Y,M,C)の誤装着を防止することができる。なお、図20、図56においては、一方の側面74aに設けたガイドレール75のみを示している。
容器カバー受入部73には、図20に示すように、各色に対応したセットカバー608(Y、M、C、K)が設けられている。セットカバー608は、図21、図23に示すブラックに対応したセットカバー608Kと、図24、図25に示すイエロー、マゼンタ、シアンに対応したセットカバー608(Y、M、C)とで径方向の大きさが異なり、セットカバー608Kの方がセットカバー608(Y、M、C)よりも大きく形成されている。セットカバー608は、その中央に搬送ノズル611が配置されている。搬送ノズル611は、図21に示すように、トナー容器32の装着方向において下流側となる容器セット部615における装着方向奥側である端面615bから装着方向上流側に向けて容器カバー受入部73内に突出するように配置されている。容器受入部としての容器セット部615は、搬送ノズル611の周囲を囲むように、搬送ノズル611の突出方向であって、トナー容器32の装着方向上流側に向かって立設している。つまり、容器セット部615は、搬送ノズル611の根本に配置されており、トナー容器32内のトナーを搬送するためにトナー容器32内の搬送手段が回転する際に回転軸として機能する容器開口部33aのトナー容器収納部70への位置決め部である。すなわち、容器開口部33aが容器セット部615に挿入されて嵌合することで、容器開口部33aの径方向への位置が確定される。
図21、図24に示すように、セットカバー608の内周面608c(第1カバー内周)の一部には、セットカバー608におけるトナー容器32の装着方向上流側の端面608fからトナー容器32の装着方向へ向かって奥行きを持つ溝部77aがセットカバー608の径方向に切欠いて形成されている。装着方向から見て、溝部77aよりもさらに装着方向下流側に位置する搬送ノズル611の根元には、トナー補給装置60にトナー容器32を装着した状態で、後述する容器開口部33aが嵌め込まれる容器セット部615が形成されている。
容器セット部615は、搬送ノズル611の根本に位置し、容器開口部33aが挿入される端部内周面615aと、端部内周面615aよりもトナー容器32の装着方向下流側に位置する端面615bとを備える。端面615bには、図26に示すように、端面615bからトナー容器32の装着方向上流側に向かって突出するバネ規制部615cがノズルシャッタバネ613の外周に沿って等間隔に8箇所形成されている。なお、図23、図25ではバネ規制部615cの形状を示すために、ノズルシャッタバネ613を除いて図示している。バネ規制部615cがノズルシャッタバネ613の外周を覆うことにより、ノズルシャッタバネ613の径方向の移動が規制される。これにより、ノズルシャッタバネ613が径方向にずれた状態でトナー容器32がセットされて、ノズルシャッタバネ613が端面615bと容器開口部33aの先端部33cとの間に挟み込まれることによるトナー容器32のトナー補給装置60への装着不良を防止することができる。
トナー容器32は、トナー補給装置60に装着された状態で、トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615と摺動可能な状態で嵌合する。容器セット部615の端部内周面615aには、図26に示すように、端部内周面615aの一部として端部内周面615aから径方向内側に向けて突出して形成された摺動突面615dが等間隔に4箇所形成されており、この摺動突面615dと外周面33bとがトナー容器32の回転に伴い摺動する。なお、本実施例においては、摺動突面615dは、周方向の幅が略4mmで等間隔に4箇所に形成されているが、摺動突面615dが、例えば周方向に幅略6mmで等間隔に3箇所形成される構成であってもよい。外周面33bと接触する摺動突面615dの面積が大き過ぎると外周面33bとの摺動抵抗が大きくなり回転負荷が発生してしまい、逆に面積が小さ過ぎると外周面33bとの摺動に伴い経時で摺動突面615dが削れて消耗してしまい正確な位置決めが困難になるため、これらの不具合が生じない接触面積となるように、摺動突面615dの幅や数が調整されればよい。
容器セット部615の端部内周面615aとトナー容器32の容器開口部33aの外周面33bとが嵌合することにより、トナー容器32のトナー補給装置60に対するトナー容器32の長手方向(着脱方向)に直交する径方向の位置決めがなされる。また、トナー容器32の回転時には、容器開口部33aの外周面33bが回転軸部として機能し、容器セット部615の端部内周面615aは軸受けとして機能する。このときの容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aの一部としての摺動突面615dと摺動可能に接触し、トナー容器32のトナー補給装置60に対する径方向の位置決めがなされる位置を図9中のαで示す。
尚、これ以下の記載において、トナー容器32の容器開口部33bが容器セット部615に摺動可能な状態で嵌合ことの説明が頻出する。係る嵌合の状態を厳密に述べれば、トナー容器32の容器開口部33bの外周面33bが、容器セット部615の端部内周面615aに形成された摺動突面615dに接触している状態を意味する。読みやすさのため、これより先は摺動突面615dを省略し、容器開口部33bの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aに嵌合との説明に留めることにする。
容器セット部615は、図1に示すように、トナー容器32のセット時に、トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bと嵌合する容器セット部の端部内周面615aを備えている。この内周面の内径をD1とする。そして、トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bの径をd1とする。トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bと容器セット部615の端部内周面615aとが回転可能に嵌合するために、トナー容器32の容器開口部33aの外周面33bの径d1と、容器セット部の端部内周面615aの内径D1とが、「d1<D1」の関係を満たす設定にしている。また、d1とD1とは、嵌め合い公差「D1−d1=0.01〜0.1mm」程度に設定してある。このように「d1<D1」という関係を有することで、トナー容器32をトナーセットカバー608に保持した状態で、具体的には容器本体33を容器セット部615に保持した状態で回転駆動することができる。
図21、図24に示すように、セットカバー608の幅方向Wにおいて互いに対向するように、開口608dがそれぞれ形成されている。セットカバー608には、後述する補給装置側ロック部材78、78が開口608d、608dを介してセットカバー608の外周面から内周面608c側に進退移動可能に設けられている。補給装置側ロック部材78、78は、ねじりコイルばね782などの付勢手段によってセットカバー608の外側から内部に向かって付勢されている。
セットカバー608は、トナー容器32Kが装着されるセットカバー608Kと、トナー容器32(Y,M,C)が装着されるセットカバー608(Y,M,C)とで形状が異なる。セットカバー608Kは、図23に示すように、装着方向奥側に形成された底面608aと内周面608cとで形成される隅部(屈曲部)に貫通孔79aが等間隔に3箇所形成されている。一方、セットカバー608(Y,M,C)には、図25に示すように底面608aと内周面608cとで形成される隅部にわたって設けられているL字状の凹部79bが形成されており、隅部に孔形状は形成されていない。なお、セットカバー608Kに凹部が形成されている構成であっても、セットカバー(Y,M,C)に貫通孔が形成されている構成であってもよいが、本実施形態においてはセットカバー608(Y,M,C)の強度を保つためにセットカバー608(Y,M,C)は凹部形状に形成している。
次に、トナー容器32について説明する。
上述したようにトナー容器32は、トナーが収容された容器本体33と、容器先端側カバー34とから主に構成されている。図10は、図6の状態から容器先端側カバー34を取り外した状態のトナー容器32の斜視説明図である。
図11は、図10の状態から容器本体33から搬送管受入部材としてのノズル受入部材330を取り外した状態のトナー容器32の斜視説明図であり、図12は、容器本体33からノズル受入部材330を取り外した状態のトナー容器32の断面説明図である。図13は、図12の状態からノズル受入部材330を容器本体33に取り付けた状態のトナー容器32(図10と同様に容器先端側カバー34を取り外した状態のトナー容器32)の断面説明図である。図29(a)はトナー容器32の先端側端部の斜視説明図、図30はトナー容器32の先端側端部の正面図である。
図10、図11に示すように、容器本体33は、略円筒状であり、円筒の中心軸を回転軸として回転する構成となっている。以下、トナー容器32の長手方向において、トナー容器32におけるノズル受入口331が形成されている側(容器先端側カバー34が配置されている側)を「容器先端側」と呼ぶことにする。また、トナー容器32における把手部303が配置されている側(容器先端側とは逆側)を「容器後端側」と呼ぶことにする。なお、トナー容器32の長手方向は回転軸方向であり、トナー補給装置60にトナー容器32を装着した状態では、長手方向は水平方向となる。容器本体33の容器ギア301よりも容器後端側は、容器先端側よりもその外径が大きくなっており、その内周面には螺旋状突起302が形成されている。そして、容器本体33が図中の矢印A方向に回転すると、容器本体33内のトナーは螺旋状突起302の作用によって回転軸方向における一端側(容器後端側)から他端側(容器先端側)に向かう搬送力が付与される。
容器本体33の容器先端側の内壁には、容器本体33が図中矢印A方向に回転することで螺旋状突起302によって容器先端側に搬送されてきたトナーを、容器本体33の回転によって上方に汲み上げる汲み上げ部304が形成されている。汲み上げ部304は、図13に示すように凸部304hと、汲み上げ壁面304fとからなる。凸部304hは、螺旋を形成しながら容器本体33の回転中心に向かって山の稜線を成すように容器本体33の内側に隆起した部分である。汲み上げ壁面304fは、凸部304h(稜線)から容器本体33の周面の内壁にまで繋がる当接部の壁面のうち容器回転方向から見て下流側となる壁面である。そして、汲み上げ壁面304fが下方にあるときに、螺旋状突起302の搬送力によって汲み上げ部304に対向する内部空間に進入したトナーを、容器本体33の回転に応じて汲み上げ壁面304fが上方に汲み上げる。これにより、挿入された搬送ノズル611よりも上方にトナーを汲み上げることができる。
また、図1や図10等に示すように、汲み上げ部304の内周面にも、螺旋状突起302と同様に内部のトナーを搬送するように、螺旋状に形成された汲み上げ部螺旋状突起304aが形成されている。
容器本体33の汲み上げ部304よりもさらに容器先端側には、容器ギア301が形成されている。容器先端側カバー34には、容器本体33に取り付けた状態で、この容器ギア301の一部(図6中の奥側)が露出するように、歯車露出開口部34aが設けられている。そして、トナー容器32をトナー補給装置60に装着することで、歯車露出開口部34aから露出した容器ギア301が、トナー補給装置60側の容器駆動ギア601に噛み合う構成となっている。
容器ギア301は、ノズル開口610よりも容器本体33の長手方向において容器開口部33a側(容器開口部33aの近傍)に設けられていて、容器駆動ギア601と噛合可能に配置されている。そして容器ギア301は、容器駆動ギア601に噛合することで、搬送手段を回転可能とする。
容器本体33の容器ギア301よりもさらに容器先端側には、円筒状の容器開口部33aが容器ギア301と同軸上に形成されている。そして、この容器開口部33aに容器開口部33aと同軸にノズル受入部材330の受入部材固定部337を圧入することにより、容器本体33に対してノズル受入部材330を固定することが出来る。ノズル受入部材330を固定する方法としては、圧入に限らず、接着剤による固定やネジ止めによる固定であっても良い。また、容器本体33に凹部を設け、この凹部にノズル受入部材固定部337に設けた突部を挿入させて引っ掛け固定をしてもよい。
トナー容器32は、容器本体33に対してその一端側に設けられた開口部としての容器開口部33aの開口からトナーを充填後、ノズル受入部材330を容器本体33の容器開口部33aに固定する構成となっている。
また、容器本体33の容器開口部33aの容器ギア301側の端部には、カバー爪引掛け部306が形成されている。カバー爪引掛け部306は、容器先端側カバー34の装着方向先端部に周方向で等間隔に3箇所、すなわち120度間隔で設けられている。図10に示す状態のトナー容器32(容器本体33)に対して、容器先端側(図10中の左下側)から容器先端側カバー34を取り付ける。これにより、容器本体33が長手方向で容器先端側カバー34を貫き、カバー爪引掛け部306が容器先端側カバー34の周方向に3箇所設けられたカバー爪部340にそれぞれ引っ掛かる。カバー爪引掛け部306は容器開口部33aの外周面を一周するように形成されており、カバー爪部340が引っ掛かることで、容器本体33と容器先端側カバー34とは、相対的に回転可能な取り付けとなる。
トナー容器32の容器先端側カバー34は、画像形成装置本体へトナー容器32を装着する際、装着中のトナー容器32の装着方向以外への移動を規制することで開口部33aを容器セット部615へ案内する案内部を備える。尚、容器先端側カバー34は、本実施例の機能から、専ら案内部を有するための部分とも言え、容器案内部保持部と呼ぶこともできる。図6、図7、図29(a)、図30に示すように、トナー容器32の容器先端側カバー34の下部の両側面には、容器先端側カバー34の鉛直方向の移動を規制する一対の案内部が形成されている。この鉛直方向規制部としての一対の案内部を、以下スライドガイド361、361と称する。言い換えると、容器カバーは、鉛直方向規制部の支持部材である。スライドガイド361、361は、容器本体33の長手方向に沿って延在する上ガイド部361Aと下ガイド部361Bを備え、上ガイド部361Aと下ガイド部361Bとの間に、スライド溝361a、361aをそれぞれ形成している。各スライド溝361aは、容器本体33の回転軸と平行に形成されていて、図20、図21で説明した容器受部72の溝部74に形成した一対のガイドレール75、75を上下方向からそれぞれ挟み込むように構成されている。つまり、スライドガイド361、361は、上ガイド部361Aと下ガイド部361Bがそれぞれガイドレール75を上下方向から挟むことにより、トナー容器32を画像形成装置本体へ装着する際に、容器先端側カバー34における鉛直方向Z及び着脱方向と直行する幅方向Wへの位置決め部として機能して、これら鉛直方向Zと幅方向Wへのトナー容器32の移動を規制する。
図31に示すように、スライド溝361aは、互いに対向する上ガイド部361Aの下面と下ガイド部361Bの上面とが高さ方向の間隔が装着方向に段階的に異なるように形成されている。これら上面と下面との間隔は、トナー容器32の装着方向下流側のスライド溝先端部361cの間隔H1、スライド溝中央部361dの間隔H2、スライド溝後端部361eの間隔H3としたとき、間隔H1<間隔H2<間隔H3と順に広くなるように形成されている。つまり、間隔は上ガイド部361Aと下ガイド部361Bとの間の距離であり、トナー容器32の装着方向下流側に位置する間隔の方が装着方向上流側に位置する間隔よりも狭くなるように形成されている。また、溝先端部361cと溝中央部361dは、スライド溝361aの凹面361gにかけて傾斜して形成された溝傾斜部361fが延在することにより、スライドガイド361が溝部74で折れて破損するのを防止している。また、スライドガイド361には、図30に示すように、補強部362がその内側に連接して一体に形成され、トナー容器32を落下させてしまったときのスライドガイド361の破損が防止される。
容器先端側カバー34には、トナー容器32のトナー補給装置60に対する軸方向の位置決め行なうための容器ロック部339、339が、その外周面に形成されている。トナー容器32をトナー補給装置60に装着するときに、セットカバー608に設けられた補給装置側ロック部材78、78が容器ロック部339、339とそれぞれ係合する。
各容器ロック部339は、図7、図29(a)に示すように、ガイド突起339a、ガイド溝339b、乗り越え部339c及び軸方向規制部としての係止孔339dをひと組として、容器先端側カバー34における左右両側に対を成すように、一組が配置されている。すなわち、各係止孔339dは、容器開口部33aの中心を挟んで左右両側に配置されている。各ガイド突起339aは、容器先端側カバー34の容器先端側のトナー容器32の長手方向に直交する垂直な面上であって、容器本体33の回転中心軸を通る水平面上に配置されている。ガイド突起339aは、トナー容器32の装着時に補給装置側ロック部材78を当接させ、ガイド溝339bに向けて案内できるようにガイド溝339bに繋がる傾斜面を備えている。ガイド溝339bは、容器先端側カバー34の側周面よりも一段低くなった溝である。
ガイド溝339bの溝の幅は、補給装置側ロック部材78の幅よりも若干広めで補給装置側ロック部材78がガイド溝339bから脱落しない程度に設定されている。ガイド溝339bの容器後端側は、係止孔339dに直接繋がる形状ではなく終端を有し、容器先端側カバー34の側周面の高さになっている。即ち、ガイド溝339bと四角形の係止孔339dの間には幅1[mm]程度の容器先端側カバー34の外周面があり、これが乗り越え部339cに相当する。補給装置側ロック部材78は、この乗り越え部339cを乗り越えて係止孔339dに落ち込み、トナー容器32とトナー補給装置60との結合が達成される。この状態がトナー容器32のセット位置(セット状態)である。なお、本実施例においては、補給装置側ロック部材78が容器ロック部339の係止孔339dに落ち込む構成としている。しかし、補給装置側ロック部材78が落ち込むことで、トナー容器32とトナー補給装置60との結合が達成される容器ロック部339の形状としては、係止孔339dのような貫通孔の形状であっても、図29(b)に示すような貫通していない有底の係止部339gのような窪み形状を有する構成であってもよい。
トナー容器32は、図30において、その回転軸に直交する仮想平面上において、二つの容器ロック部339を結んだ線分LLの中央に容器シャッタ332が位置する構成となっている。容器シャッタ332が二つの容器ロック部339を結んだ線分LL上に無いと、次のようなことが生じるおそれがある。すなわち、容器シャッタバネ336及びノズルシャッタバネ613の付勢力によって、線分LLから容器シャッタ332までの距離をモーメントの腕とし、線分LLを回転軸としてトナー容器32を回転させる力のモーメントが作用する。この力のモーメントの作用により、トナー容器32がトナー補給装置60に対して傾くおそれがある。その場合、トナー容器32の装着負荷が増大し、容器シャッタ332を保持及びガイドをするノズル受入部材330に負荷がかかってしまう。特に、トナー容器32がトナーを十分に内蔵した新品である場合、水平方向から突出した搬送ノズル611が挿入されるようにトナー容器32の後端側から押し込まれる際には、トナー重量も加味したトナー容器32を回転させる力のモーメントが作用する。これにより、搬送ノズル611が挿入されるノズル受入部材330に負荷がかかり、ノズル受入部材330が最悪変形や破損するおそれがある。これに対して、本実施形態のトナー容器32は、二つの容器ロック部339を結んだ線分LL上に容器シャッタ332が位置する。このため、容器シャッタ332の位置で作用する容器シャッタバネ336及びノズルシャッタバネ613の付勢力によって、トナー容器32がトナー補給装置60に対して傾くことを防止できる。
トナー容器32の容器ギア301には、駆動部(容器回転駆動部)91から容器駆動ギア601を介して回転駆動が入力される。容器ギア301に駆動が入力されると、容器本体33の容器開口部33aにおける外周面33bが回転軸部として機能するとともに、容器セット部615の端部内周面615aが軸受けとして機能し、容器ギア301を固定或いは一体的に構成した容器本体33が回転する。なお、本実施形態においては、容器ギア301の回転中心は、容器開口部33aの軸線と同心位置になるように配置される構成とした。
また、容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合いにより容器ギア301に駆動が入力されると、容器ギア301の圧力角(JIS:歯面の1点(ピッチ点)において、その半径線と歯形への接線とのなす角度)の方向に力が加えられ、容器ギア301が回転される。この容器ギア301の圧力角の方向に加えられる力は、容器ギア301の回転中心に向かう方向の分力を生じるため、容器本体33の中心軸(回転軸)に向かう方向であり、中心軸に対して垂直な方向の力が、容器本体33を有するトナー容器32に対して加わることになる。
このようにトナー容器32の中心軸と垂直に力が加わると、トナー容器32の長手方向の姿勢が不安定となってトナー容器32が中心軸に対して傾き、容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合い状態が不安定になることや、不安定な噛み合いによる異常音、トナーの搬送不良が発生するおそれがある。
上述したようにトナー容器32の容器先端側である容器開口部33aにおける外周面33bが回転軸部として容器セット部615の端部内周面615aに支持されるため、不安定な噛み合い状態の発生やそれに伴う異常音の発生、トナー搬送不良は、容器ギア301が容器ロック部339よりも容器後端側に配置された場合により生じやすい。これは以下で述べるような回転モーメントの発生が予測されるからである。まず、トナー容器32が補給装置にセットされ、容器ギア301へ駆動力が伝達されたときのトナー容器32の容器開口33aに生じる回転モーメントを考える。トナー容器32の容器開口部33aには、容器ギア301の回転軸に対して垂直に加わる力(駆動力)によって生じる回転モーメントM1が発生し、容器開口部33aと容器セット部615との嵌合を不安定な状態にさせる。一方、トナー容器32の容器ロック部339にある係止孔339dは補給装置側ロック部材78によって保持されている。このロック部材の保持によって、容器開口部33aには、上記容器ギア301への駆動力に起因する回転モーメントを打ち消す方向の回転モーメントM2が発生する。
容器ギア301が容器ロック部339よりも容器後端側に配置されていると、回転モーメントM1の腕の長さ(回転軸方向における容器開口部33aから容器ギア301までの距離)が回転モーメントM2の腕の長さ(回転軸方向における容器開口部33aから係止孔までの距離)よりも長くなる。即ち、M1>M2となり、トナー容器32や容器先端側カバー34のトナー容器収納部70による保持が不安定となることが予測される。
これに対して、本実施形態においては、図49、図57に示すようにトナー容器32の中心軸方向(長手方向)において、容器ロック部339と容器開口部33aとの間に容器ギア301が配置される構成とした。そのため、回転モーメントM2の腕の長さは回転モーメントM1の腕の長さよりも長くなるのでM2>M1となる。そのため、トナー容器32の中心軸と垂直方向に加わる力(駆動力)による回転モーメントM1の影響が小さくなり、トナー容器32や容器先端側カバー34のトナー容器収納部70による保持が安定し、トナー容器32の長手方向の姿勢が安定する。
別の言葉で説明する。トナー容器32がトナー容器収納部70に保持される状態(セット状態)において、トナー容器32は、トナー容器32の容器先端側である容器開口部33aにおける外周面33bが回転軸部として容器セット部615の端部内周面615aに支持されるとともに、容器ロック部339の係止孔339dが補給装置側ロック部材78に係合される。そして、容器ロック部339と容器開口部33aとの間に容器ギア301が配置される構成である。
そのため、上述した容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合いによってトナー容器32に対して加えられる中心軸に対して垂直な方向の力による上述した回転モーメントM1の腕の長さは、中心軸方向(長手方向)における、外周面33bが端部内周面615aに支持される位置から、容器ギア301が設けられている位置までの長さである。また、容器ロック部339の係止孔339dが補給装置側ロック部材78に係合されることでトナー容器32に対して加えられる中心軸に対して垂直な方向の力(保持力と呼ぶことにする)による回転モーメントの腕の長さM2は、中心軸方向(長手方向)における、外周面33bが端部内周面615aに支持される位置から、容器ロック部339の係止孔339dが設けられている位置までの長さである。
ここで、回転モーメントは、回転モーメントの腕の長さと力の大きさとの積によって求めることができるから、容器ギア301が容器ロック部339よりも容器後端側に配置される構成は、容器ロック部339と容器開口部33aとの間に容器ギア301が配置される構成よりも、大きな保持力が必要であると言える。
従って、上述した保持力が一定であるとすれば、容器ギア301が容器ロック部339よりも容器後端側に配置される構成に比べ、容器ロック部339と容器開口部33aとの間に容器ギア301が配置される構成の方が、トナー容器32や容器先端側カバー34のトナー容器収納部70による保持力を効率的に影響させることができる。結果、容器ギア301に駆動力が伝達される状態においてもトナー容器32の長手方向の姿勢を安定させることができる。
このトナ−容器32がトナー容器収納部70に保持された状態において、トナー容器32には、図58(b)、図58(c)に示すように、容器シャッタバネ336を圧縮させる力の反力F(復元力)、及びノズルシャッタバネ613を圧縮させることで生じる反力F1が加わっている。容器先端側カバー34は、図58(a)、図58(b)、図58(c)に示すように、その周方向に等間隔に3箇所設けられたカバー爪部340は、それぞれトナー容器32のカバー爪引掛け部306の容器後端側の面を介して上述の反力F1の分力(F1の1/3)をトナー容器32から受ける。上述の反力F、F1の合力はトナー容器32の中心軸O(回転軸)に対して径方向で等距離かつ均等に容器先端側カバー34に対して加わるため、概ね中心軸(回転軸)方向の成分のみが作用することとなる。すなわち、容器先端側カバー34を中心軸O(回転軸)に対して傾かせる成分はほとんど作用しない。
また、図57に示すように、容器ロック部339も同様に、中心軸O(回転軸)を挟んで水平方向に左右対称となる位置に設けられていることから、中心軸Oに対して垂直な方向の成分は打ち消しあうため、中心軸方向の成分のみが作用し、容器先端側カバー34を中心軸Oに対して傾かせる成分は作用しない。
容器先端側カバー34は、カバー爪部340の容器先端面よりも容器先端側において、容器先端側カバー34のカバー先端内周面340bがトナー容器32のカバー爪引掛け部306の外周縁部306aと接触する。これによりトナー容器32の容器先端側カバー34に対する径方向の位置決めがされている。
すなわち、本実施形態における粉体収容容器としてのトナー容器32は、画像形成用の
トナーが収容されたトナー容器32が装着され、トナーが搬送される搬送管としての搬送ノズル611と、搬送ノズルに設けられた粉体受入口としてのノズル開口610を開閉する粉体受入口開閉部材としてのノズルシャッタ612と、ノズルシャッタ612がノズル開口610を閉鎖するように付勢する付勢部材としてのノズルシャッタバネ613と、トナー容器32の側方から付勢してトナー容器32を画像形成装置本体に対して保持することが可能な補給装置側ロック部材78と、駆動力をトナー容器32内の搬送手段に伝達する本体側歯車としての容器駆動ギア601と、搬送ノズル611と同軸線上であって搬送ノズル611の周囲に配設されたトナー容器32を受け入れる容器受入部としての容器セット部615とを備えた画像形成装置に装着可能なトナー容器において、画像形成用のトナーを収容する容器本体33と、トナー容器32の一端に設けられた開口部33aと、回転することで容器本体内の粉体を容器開口部33a側へトナーを搬送する搬送手段と、容器駆動ギア601に噛合して搬送手段を駆動可能な歯車としての容器ギア301と、補給装置側ロック部材78と係合する容器ロック部339と、トナー容器32の外周にトナー容器32と同軸上に設けられた容器カバーとしての容器先端側カバー34とを備え、開口部33aの中心と容器ギア301の回転中心とが同軸線上に設けられ、容器駆動ギア601は、トナー容器32の長手方向において、容器ロック部339と容器開口部33aとの間に配置され、開口部33aは、容器セット部615に嵌合可能であることを特徴とする。
上述の構成を備えることにより、トナー容器32はトナー補給装置60に対して径方向と軸方向に安定した姿勢で保持することが可能となる。トナー容器32の長手方向において、開口部33aと容器ロック部339との間に容器ギア301が配置されると、中心軸方向における力の釣り合いによって安定した状態が保たれることから、容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合せ箇所で発生する力の影響が小さくなり、トナー容器32が長手方向(中心軸方向)に対して傾くことを抑制することができる。これにより、容器駆動ギア601Yと容器ギア301との不安定な噛み合い状態の発生やそれに伴う異常音の発生、トナーの搬送不良の発生を防止することができる。
なお、容器先端側カバー34は、本実施例の機能から、専ら容器ロック部339を有するための部分とも言え、容器ロック部保持部と呼ぶこともできる。
容器先端側カバー34の容器先端側の端面には、図29(a)、図30に示すように、周方向に等間隔でカバー爪部340が3箇所形成されている。カバー爪部340の屈曲部には、それぞれ容器先端側カバー34の外周面34bから外方に突出する突起部341aが形成されている。これら突起部341aは、容器先端側カバー34の屈曲部に沿って屈曲して形成されており、容器先端側カバー34の周方向に等間隔で3ヶ所、すなわち120度の間隔で設けられている。これらの突起部341aは、容器先端側カバー34の外周面34bから0.9mmの高さで突出しており、屈曲部から径方向と長手方向にそれぞれ4mmの長さに延在している。これら突起部341aは、案内部として、図32に示すように容器先端側カバー34が容器カバー受入部73内に進入した際にセットカバー608の内周面608cに当接してトナー容器32の移動をガイドして径方向への位置決めを行う機能を備えている。これら突起部341aは、セットカバー608の内周面608cと点接触をすることで摺動抵抗が小さくなるように丸みを帯びた形状に形成されている。各突起部341aは、セットカバー608に形成された3箇所の貫通孔79a(図23、図24参照)とそれぞれ対向可能に配置されている。これら突出部341aは、容器本体33の容器開口部33aがノズルシャッタ鍔部612aに当接する前に、セットカバー608aの内周面608cと接触するように配置されている。これにより、突起部341aはセットカバー608aの内周面608cと接触することで、トナー容器32のトナー補給装置60への径方向位置決め部として機能する。つまり、突起部341aは案内部、径方向規制部、径方向位置決め部として機能する。
容器先端側カバー34の外周面34bには、図30に示すように、案内部としての周方向規制部となる板状の周方向規制突部が設けられている。以下、この周方向規制突部を回り止めリブ342aとする。回り止めリブ342a及びスライドガイド361は、容器先端側カバー34に一体に形成されている。回り止めリブ342aは、下方に位置する2つの突起部341aの間に配置されていて、容器先端側カバー34の外周面から外方に放射方向に突出して形成されている。トナー容器32をトナー補給装置60に装着させる際、回り止めリブ342aは、上述したセットカバー608に形成した溝部77a(図21参照)に進入するように配置されている。回り止めリブ342aは、スライドガイド361の装着方向下流側端面から突出し、スライドガイド361と一体に形成されている。回り止めリブ342aが、スライドガイド361から突出してスライド溝361aと略同じ高さ位置に配置されていることにより、トナー補給装置60にトナー容器32を装着するときに、スライドガイド361がガイドレール75に対して幾分ずれた状態で進入した場合であっても、回り止めリブ342aの溝部77aに対する位置の変化の影響が小さくなり、回り止めリブ342aが溝部77aへ進入されやすくなることから、確実に周方向の位置決めをすることができる。
図22、図33、図34に示すように、容器先端側カバー34には、その外周面34bから装着状態で上方に向けて突出した上部ガイド35が設けられている。上部ガイド35には、上部ガイド頂部35aと、上部ガイド側部35bと、上部ガイド傾斜面35cが形成されている。上部ガイド頂部35aと上部ガイド側部35bはトナー容器32の長手方向に延在するように形成され、上部ガイド頂部35aよりも容器先端側カバー34の周方向で下方にずれた位置であって上部ガイド35aに対して両側に上部ガイド側部35bが形成されている。上部ガイド傾斜面35cは、トナー容器32の上部ガイド頂部35a及び上部ガイド側部35bから、容器後端側に向けて低くなるように傾斜して形成されている。
容器本体33は、二軸延伸ブロー成形法によって成形される。この二軸延伸ブロー成形法は、一般的にはプリフォーム成形工程と延伸ブロー成形工程との二段工程からなる。プリフォーム成形工程では、樹脂を用いて射出成形により試験管状のプリフォームを成形する。このときの射出成形により、試験管状の口部に、容器開口部33a、カバー爪引掛け部306及び容器ギア301を形成する。延伸ブロー成形工程は、プリフォーム成形工程後に冷却され、型から外されたプリフォームを加熱して軟化した後、ブロー成形すると共に延伸する。
容器本体33では、容器ギア301よりも容器後端側が延伸ブロー成形工程によって成形される。すなわち、螺旋状突起302が形成されている部分、及び、把手部303は、延伸ブロー成形工程によって成形される。
容器本体33において、容器ギア301、容器開口部33a及びカバー爪引掛け部306等の容器ギア301から容器先端側の各部は、射出成形されたプリフォームのままの形状であるため、精度良く成形できる。一方、螺旋状突起302が形成されている部分、及び、把手部303は、射出成形された後、延伸ブロー成形工程で延伸して成形されているため、成型の精度はプリフォーム成型部よりは劣る。
次に、容器本体33に固定されるノズル受入部材330について説明する。
図14は、容器先端側から見たノズル受入部材330の斜視説明図であり、図15は、容器後端側から見たノズル受入部材330の斜視説明図である。また、図16は、図13に示す状態のノズル受入部材330を上から見た上断面図であり、図17は、図13に示す状態のノズル受入部材330を横(図13中の奥側)から見た横断面図である。さらに、図18は、ノズル受入部材330の分解斜視図である。
ノズル受入部材330は、支持部材としての容器シャッタ支持部材334と、容器シャッタ332と、封止部材としての容器シール333と、付勢手段としての容器シャッタバネ336と、受入部材固定部337とから構成されている。容器シャッタ支持部材334は、シャッタ後端支持部335、側面部としてのシャッタ側面支持部335a、側面開口部としてのシャッタ支持開口335b及び受入部材固定部337からなり、容器シャッタバネ336はコイルスプリングからなる。
容器シャッタ支持部材334に設けられたシャッタ側面支持部335aとシャッタ支持開口335bとはトナー容器回転方向において互いに隣り合って配置され、二つの互いに対向するシャッタ側面支持部335aが円筒形状の一部を形成し、シャッタ支持開口335bの部分(ニ箇所)で円筒形状を大きく切り取った形状となっている。このような形状により、円筒形状の内側に形成される円柱状の空間S1内(図16)を容器シャッタ332が長手方向に移動するようにガイドすることができる。
容器本体33に固定されるノズル受入部材330は、容器本体33の回転時に容器本体33とともに回転するが、このとき、ノズル受入部材330のシャッタ側面支持部335aは、トナー補給装置60側の搬送ノズル611の周りを回転する。このため、回転しているシャッタ側面支持部335aが搬送ノズル611の上部に形成されたノズル開口610のすぐ上方の空間を通過する。これにより、仮にノズル開口610の上方でトナーが瞬間的に堆積してもその堆積トナーをシャッタ側面支持部335aが横切って崩すので、放置時に堆積トナーが凝集してしまい、再起動時にトナーの搬送不良を起こすことを抑制することができる。一方、シャッタ側面支持部335aが搬送ノズル611の側方に位置し、ノズル開口610とシャッタ支持開口335bとが対向するタイミングでは、図9中の矢印βで示すように、容器本体33内のトナーが搬送ノズル611内へと供給される。
従来の容器ギアが粉体受入口よりもトナー容器の長手方向において開口部と反対側に配設されたトナー容器では、トナー容器を装脱し、且つ容器ギアを本体側の容器駆動ギアと駆動連結させる都合上、容器ギアを形成する位置の径が容器本体の他の部分に比べて必然的に狭くなるため、いわゆる肩部を設けてこの小径部分を乗り越えさせて、容器本体内部から開口へトナーを移動させていた。
しかし、本実施形態においては、容器ギア301が、ノズル開口610よりもトナー容器32の長手方向において容器本体33の一端側に設けられた開口部33a側の位置で容器駆動ギア601と駆動連結される構成のため、容器ギア301を形成した位置(小径位置)よりも容器本体33内部側で搬送ノズル611がトナーを受け取れ、従来よりもスムーズにトナーの受け渡しを行うことができる。
容器シャッタ332は、閉止部材としての先端円筒部332c、滑動部332d、ガイドロッド332e及びシャッタ抜け防止爪332aからなる。先端円筒部332cは、容器シール333の円筒開口(ノズル受入口331)と密着する容器先端側の部分である。滑動部332dは、先端円筒部332cよりも容器後端側に形成され、先端円筒部332cよりは外径が少し大きく、一対のシャッタ側面支持部335aの内周面を滑動する円筒状の部分である。
ガイドロッド332eは、先端円筒部332cの円筒内部から容器後端側に向けて起立した円柱であり、容器シャッタバネ336のコイル内部に挿入されることで容器シャッタバネ336が座屈しないようにガイドするロッド部分である。
ガイドロッド摺動部332gは、円柱状のガイドロッド332eの途中からガイドロッド332eの中心軸を挟んで両側に一対の平面が形成されている。また、ガイドロッド摺動部332bの容器後端側は二股に割れて一対の片持ち梁332fを形成している。
シャッタ抜け防止爪332aは、ガイドロット332eの起立した根元とは反対側の端部であって片持ち梁332fの端部に備えられ、容器シャッタ支持部材334から容器シャッタ332の脱落を防止する一対の爪部分である。
図16に示すように、容器シャッタバネ336の先端側端部は先端円筒部332cの内壁面に突き当たり、容器シャッタバネ336の後端側端部はシャッタ後端支持部335の壁面に突き当たる。このとき、容器シャッタバネ336は圧縮した状態であるため、容器シャッタ332はシャッタ後端支持部335から離れる方向(図16中の右方向、容器先端方向)の付勢力を受ける。しかし、容器シャッタ332の容器後端側の端部に形成されたシャッタ抜け防止爪332aがシャッタ後端支持部335の外壁面に引っ掛かる。これにより、図16及び図17で示す状態よりも容器シャッタ332はシャッタ後端支持部335から離れる方向に移動することを防止している。
このようなシャッタ抜け防止爪332aのシャッタ後端支持部335に対する引っ掛かりと、容器シャッタバネ336の付勢力と、によって位置決めがなされる。詳しくは、容器シャッタ332のトナー漏れ防止機能を発揮する先端円筒部332cと容器シール333との長手方向の容器シャッタ支持部材334に対する位置決めがなされる。両者が密着する関係で位置決めがされ、トナーの漏出を防止することが出来る。
受入部材固定部337は容器後端側ほど外周面及び内周面の直径が段階的に小さくなる筒状である。容器先端側から容器後端側に見て順に直径が小さくなる。その外周面には図17に示すように、二箇所の外径部(容器先端から順に外周面AA,BB)、内周面には五箇所の内径部(容器先端から順に外周面CC,DD,EE,FF,GG)がある。外周面の外周面AAと外周面BBの境界はテーパ面でつながっている。内周面の四番目の内径部FFと五番目の内径部GGの境界も同様にテーパ面で繋がっている。この内周面の内径部FF及びそれに繋がるテーパ面は、後述するシール部材巻き込み防止空間337bに対応し、それらの面の稜線は後述する五角形断面の辺に相当する。
図16〜図18に示すように、受入部材固定部337から容器後端側には互いに対向し、円筒を長手方向に切断した片状の形態である一対のシャッタ側面支持部335aが突出している。二つのシャッタ側面支持部335aの容器後端側の端部は、底の中央に丸穴が開いたカップ形状のシャッタ後端支持部335に繋がっている。二つのシャッタ側面支持部335aには、互いに対向することで、それらの内壁円筒面とその延長の仮想円筒面によって認識できる円柱状の空間S1が形成されている。受入部材固定部337は、円柱状空間S1の直径と同じ大きさの内径になる円筒状の内周面として先端から五番目の内径部GGを有する。この円柱状空間S1および円筒状の内周面GGを容器シャッタ332の滑動部332dは滑動する。受入部材固定部337の3番目の内周面EEは、45[°]分配の等間隔で配置されたノズルシャッタ突き当てリブ337aの長手頂部を通る仮想円周面である。この内周面EEに対応して断面(図18の断面図における断面)が四角形の円筒状(円管状)の容器シール333が配置される。容器シール333は、三番目の内周面EEから五番目の内周面FFに繋がる垂直面に接着剤または両面テープ等により固定されている。この容器シール333の貼り付けとは反対側(図16及び図17中の右側)の露出した面が円筒状の受入部材固定部337(容器開口部)の円筒状開口の内底をなす。
また、図16及び図17に示すように、受入部材固定部337の内周面FFとそれに繋がるテーパ面に対応して、シール部材巻き込み防止空間337b(挟み込み防止空間)が形成されている。シール部材巻き込み防止空間337bは三つの異なる部材で囲まれたリング状の密閉空間である。すなわち、受入部材固定部337の内周面(四番目の内周面FFとそれに繋がるテーパ面)と、容器シール333の貼付側の垂直面と、容器シャッタ332の先端円筒部332cから滑動部332dまでの外周面とで囲まれたリング状の空間である。そして、このリング状の空間の断面(図16及び図17の断面図における断面)は五角形をしている。受入部材固定部337の内周面と容器シール333の端面とが成す角度、及び容器シャッタ332の外周面と容器シール333の端面とが成す角度は共に90[°]である。
シール部材巻き込み防止空間337bの機能を述べる。容器シャッタ332がノズル受入口331を遮蔽している状態から容器後端方向に移動した場合、容器シール333の内周面は容器シャッタ332の先端円筒部332cと摺動する。このため、容器シール333の内周面は容器シャッタ332に引っ張られ容器後端方向に移動するように弾性変形する。
このとき、シール部材巻き込み防止空間337bが無く、三番目の内周面から繋がる垂直面(容器シール333の貼付面)と五番目の内周面GGとが直交するように繋がっていた場合、次のような状態となるおそれがある。すなわち、容器シール333の弾性変形した部分が、容器シャッタ332と摺動する受入部材固定部337の内周面と容器シャッタ332の外周面との間に挟まれて、巻き込まれた状態となるおそれがある。受入部材固定部337と容器シャッタ332とが摺動する部分、即ち、先端円筒部332cと内周面GGとの間に容器シール333が巻き込まれると、受入部材固定部337に対して容器シャッタ332がロックされ、ノズル受入口331の開閉が行えなくなる。
これに対して、本実施形態のノズル受入部材330は、その内周部にシール部材巻き込み防止空間337bが形成されている。シール部材巻き込み防止空間337bの内径(内周面FFとそれに繋がるテーパ面それぞれの内径)は、容器シール333の外径よりも小さいため、容器シール333全体がシール部材巻き込み防止空間337bに進入してくることはない。また、容器シール333の容器シャッタ332に引っ張られて弾性変形する領域には限度があり、内周面GGに至って巻き込まれる前に容器シール自身の弾性で復元する。この作用により、受入部材固定部337に対して容器シャッタ332がロックされることに起因してノズル受入口331の開閉が行えなくなることを防止できる。
図16〜図18に示すように、受入部材固定部337の内周面であって容器シール333の外周に隣接する箇所には、複数本のノズルシャッタ突き当てリブ337aが放射状に延在するように形成されている。図16及び図17に示すように、受入部材固定部337に容器シール333を固定した状態では、容器シール333の容器先端側の垂直面は、ノズルシャッタ突き当てリブ337aの容器先端側の端部よりも長手方向に少しだけ突き出している。
図9に示すように、トナー容器32をトナー補給装置60に装着したときには、トナー補給装置60側のノズルシャッタ612のノズルシャッタ鍔部612aが、ノズルシャッタバネ613に付勢されて容器シール333の突き出た分を押し潰す。ノズルシャッタ鍔部612aが更に進入してノズルシャッタ突き当てリブ337aの容器先端側端部に突き当たり、容器シール333の先端側端面を覆って容器外部から遮断する。これにより、装着時のノズル受入口331における搬送ノズル611周りの密閉性を確保し、トナー漏れを防止することができる。
ノズルシャッタバネ613に付勢されるノズルシャッタ鍔部612aのノズルシャッタバネ受け面612fの裏側がノズルシャッタ突き当てリブ337aに突き当たることで、ノズルシャッタ612のトナー容器32に対する長手方向の位置が決まる。これにより、容器シール333の容器先端側の端面及び先端開口305(後述する容器開口部33aの中に配置されている円筒状の受入部材固定部337の内部空間)の容器先端側の端面と、ノズルシャッタ612との長手方向の位置関係が決まる。
次に、容器シャッタ332と搬送ノズル611の動作について図1、図9、図19(a)〜図19(d)を用いて説明する。トナー容器32をトナー補給装置60に装着する前においては、図1に示すように、容器シャッタ332はノズル受入口331を閉じる閉止位置に向けて容器シャッタバネ336で付勢されている。このときの容器シャッタ332と搬送ノズル611の外観を図19(a)に示す。そして、トナー容器32をトナー補給装置60に装着すると、図19(b)に示すように、搬送ノズル611がノズル受入口331に挿入される。トナー容器32をトナー補給装置60にさらに押し込むと、容器シャッタ332の端面となる先端円筒部332cの端面332h(以下、「容器シャッタの端面332h」と称する)と搬送ノズル611の挿入方向に位置する端面611a(以下、「搬送ノズルの端面611a」と称する)とが接触する。この状態からトナー容器32をさらに押し込むと、図19(c)に示すように、容器シャッタ332が押し込まれて、図19(d)に示すように、搬送ノズル611がノズル受入口331からシャッタ後端支持部335内に挿入される。このため、図9に示すように、容器本体33内に搬送ノズル611が挿入されてセット位置となる。このとき、図19(d)に示すように、ノズル開口610はシャッタ支持開口部335bに重なる位置にある。
その後、容器本体33が回転すると、汲み上げ部304によって搬送ノズル611よりも上方に汲み上げられたトナーが、ノズル開口610から搬送ノズル611内に落下して導入される。搬送ノズル611内に導入されたトナーは、搬送スクリュ614が回転することで搬送ノズル611内をトナー落下搬送経路64に向かって搬送され、トナー落下搬送経路64から現像装置50へと落下して供給される。
本実施形態に係るトナー容器32とトナー補給装置60の関係では、容器本体33の長手方向において容器ギア301の内部を貫通した位置まで搬送ノズル611が挿入される。すなわち、容器ギア301は、ノズル開口610よりも容器本体33の長手方向において開口部33a側で容器駆動ギア601と噛み合う。そのため、図4で示すA方向に容器駆動ギア601を介して容器ギア301に回転駆動が入力されると、容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合せ箇所で発生する力が容器本体33や、容器本体33の内部で延在する搬送ノズル611やノズル受入部材330に加わる。これにより、搬送ノズル611やノズル受入部材330が破損するおそれや、搬送ノズル611とノズル受入部材330との間に隙間が生じてトナー漏れが生じるおそれがある。
また、トナー容器収納部70上で、トナー容器32を装着方向Q(押し込み方向)にスライド移動させることで、トナー補給装置60の搬送ノズル611が、トナー容器32のノズル受入口331内の容器シャッタ332を押し開いて容器本体33内に進入する。このため、移動途中において両者の位置関係がずれてしまうことは、トナーの漏れや、搬送ノズル611や容器シャッタ332やノズル受入部材330などの破損が懸念される。よって、搬送ノズル611と容器シャッタ332及びノズル受入口331の中心位置をできるだけ同一軸線上で移動させるのが望ましい。
更に、容器ギア301の回転中心は、容器開口部33a(容器本体33)の軸線と同一線上であるため、容器ギア301と容器駆動ギア601との噛み合せがずれることなく正しい位置で行われるためには、容器開口部33aを容器セット部615に嵌合させて、トナー容器32のトナー補給装置60に対する径方向の位置を確定することが重要である。
例えばトナー容器32の軸方向に長いガイドで一様にトナー容器32とトナー補給装置60との位置関係を規制することも可能であるが、規制される方向の数が少ないと十分な規制が難しい。複数の規制部を設け、装着当初からトナー容器32とトナー補給装置60の位置関係を規定することも考えられる。しかし、この場合、装着方向Q(押し込み方向)への移動初期段階から複数の規制部によって位置決め(移動規制)が行われるため、押し込み抵抗が大きくなって操作性の面で課題を残すことが懸念される。
そこで、本実施形態においては、容器開口部33aが、搬送ノズル611の周囲にある容器セット部615に嵌合可能に構成され、両者が嵌合することでトナー容器32のトナー補給装置60に対する位置決めがされる構成とした。これにより、トナー容器32とトナー補給装置60との位置関係を安定させて容器駆動ギア601と容器ギア301との噛み合せ箇所で発生する力の影響を受けにくい構成とした。
また、図32に示すように、トナー容器32の装着方向Qにおいて、トナー補給装置60側と段階的に係合と離脱を行う案内部としての位置決め手段(案内部)600をトナー容器32に設けた。これにより、搬送ノズル611やノズル受入部材330の中心位置をできるだけ同一軸線上に合わせた状態でトナー容器32をトナー補給装置60に向けて装着方向Qへ移動させることができ、トナー漏れや、搬送ノズル611やノズル受入部材330の破損を防止することができる。なお、位置決め手段600は、装着方向Qに配置された複数の位置決め部(規制部)で構成されている。図32は、複数の位置決め部とトナー補給装置60との位置関係を示す斜視説明図であるが、煩雑さを避けるために、複数の位置決め部の構成を中心に記載し、他の構成は省略あるいは簡略化している。
位置決め手段600は、トナー容器32がトナー容器収納部70上の装着方向Qへの移動途中では、トナー容器32の外形部となる容器先端側カバー34を使用して位置決め(所定方向への移動規制)を行い、トナー補給装置60へのセット位置を占めると、トナー容器32の内形部となる容器本体33の容器開口部33aを用いて位置決めが行われる。なお、位置決め手段600としての案内部は、トナー容器32がトナー容器収納部70上の装着方向Qへの移動途中では、トナー容器32の装着方向Q以外へのいずれかの移動を規制することで、トナー容器32をトナー補給装置60に対して案内している。さらに言えば、画像形成装置本体へトナー容器32を装着する際、案内部によって装着中のトナー容器32の装着方向以外への移動を規制して、開口部33aを容器セット部615へ案内する。
案内部としての位置決め手段600は、先に説明した一対のスライドガイド361、361と、容器ロック部339、339の各係止孔339dと、複数の突起部341a(3つ)と、回り止めリブ342aと、容器開口部33aが位置決め部材として機能する。このうち、スライドガイド361、361と、容器ロック部339、339の各係止孔339dと、トナー容器32をトナー補給装置60へ装着する際に、容器先端側カバー34の径方向への移動を規制する案内部であり、径方向規制部としての複数の突起部341a(3つ)と、周方向規制部としての回り止めリブ342aは、樹脂製の容器先端側カバー34に一体的に形成されて配置されている。容器開口部33aは容器本体33に一体的に形成されている。
各位置決め手段とトナー補給装置60との係合及び離脱の順番は、次のとおりである。まず、図38(a)に示すようにトナー容器32をトナー容器収納部70の容器受部72の溝部74に載置し、装着方向Qへユーザーが押し込む(装着動作する)と、トナー容器32は、溝部74上をスライド移動する。このとき、図22に示すように、トナー容器32の上部ガイド35の上部ガイド側部35b、35bが溝部74と対向する上面部76の天井面に形成された上面突出部76aに当接しながらトナー容器32がスライド移動されるため、鉛直方向Zへの移動を規制しながら装着方向Qへ押し込むことができる。また、上部ガイド35の頂部の上部ガイド頂部35aではなく、その両側に形成された上部ガイド側部35b、35bによって鉛直方向への移動の規制をするため、押し込み動作時にトナー容器32が左右方向にずれた場合であっても確実に上面部76側へ当接させることができる。
そして、トナー補給装置60側では、図38(b)に示すように、スライドガイド361、361の第1ガイド部としてのスライド溝先端部361cが、ガイドレール75、75の装着方向Qにおける最上流側にそれぞれ進入する。スライド溝先端部361cのガイドレール75への進入により、スライドガイド361がガイドレール75に乗り上げ、溝部74の上面に接触していたトナー容器32が上方へ持ち上がる。このガイドレール75、75は溝部74の側面74a、74bに溝部74の載置面74cから間隔を空けて形成されている。そのため、スライド溝361aのスライド溝先端部361cがガイドレール75に進入することで、装着方向Qと直行する幅方向Wと鉛直方向Zへのラフな位置決めを行える。この状態を第1の規制状態とする。図33、図34、図35、図38(b)は第1の規制状態を示す図である。図33は、第1の規制状態を示す側面図、図34は、図33の基準線X1で装着方向側から見た図、図35は図33の基準線X2で装置上方から見た図。なお、図33に示す基準線X1は容器先端側カバー34の端面の位置を示すものであり、以下に記す図面でも同様の位置を示す。
トナー容器32を第1の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図38(c)に示すように、容器シャッタの端面332hと搬送ノズルの端面611aとが接触する。第1の規制状態において、スライドガイド361とガイドレール75によって幅方向Wと鉛直方向Zの規制が行なわれているため、容器シャッタ332が狙い通りに搬送ノズル611と対向してノズル受入口331と搬送ノズル611との位置関係を確保することができる。両者の位置関係が確保されることにより、容器シャッタ332が搬送ノズル611に位置ズレをした状態で進入することで生じる容器シール333の剥がれや破損を防止することができる。
この状態から更に装着方向Qに押し込むと、図28、図29(a)、図38(d)に示す第2の規制状態となる。この第2の規制状態となると、容器先端側カバー34の容器先端側が容器カバー受入部73内に進入する。容器先端側カバー34の容器先端側が容器カバー受入部73内に進入することにより容器先端側カバー34の装着方向先端部34cにおける外周面において周方向の等間隔に形成した3つの突起部341aが、容器カバー受入部73の一部であるセットカバー608の内周面608cに内側から接触する。突起部341aとしては、少なくとも3つ以上形成されていれば良いので、3つに限定されるものではない。
これら突起部341aとセットカバー608の内周面608cとの接触によりトナー容器32の移動をガイドするとともに径方向への移動が規制される。このため、第2の規制状態においては、容器カバー受入部73に対する容器先端側カバー34の径方向への移動が、3つの突起部341aと内周面608cの接触により規制される。つまり容器カバー受入部73に対する容器先端側カバー34の径方向の位置が規制される。なお、所定方向の位置が規制されるとは、すなわち、所定方向へのトナー容器32の移動を規制することでもある。
トナー容器32を第2の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図44(A)(a)に示すように、容器シール333とノズルシャッタ鍔部612aとが接触する。第2の規制状態では、ガイドレール75とスライド溝361による幅方向Wと鉛直方向Zの規制に加えて、突起部341aと内周面608cによる径方向の規制が加わるため、容器シャッタ332と搬送ノズル611との中心位置が合う。そのため、トナー容器32が容器シャッタの端面332hと搬送ノズルの端面611aとの接触面やスライド溝361を支点として幅方向Wや鉛直方向Zに傾いた状態で装着動作がされることがなくなり、搬送ノズル611や容器シャッタ332が折れてしまうことや、容器シール333が剥がれてしまうことを防止することができる。また、装着動作に伴いスライド溝361にかかる力が突起部341aに分散して低減されるため、スライド溝361が折れて破損する不具合を防止することができる。
トナー容器32を図44(A)(a)に示す容器シール333とノズルシャッタ鍔部612aとが接触した状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図44(A)(b)に示すように、スライド溝先端部361cがガイドレール75から外れて第2ガイド部としてのスライド溝中央部361dによって鉛直方向Zの規制がされる。この状態からトナー容器32を装着方向Qにさらに押し込むと、図39〜図41に示す第3の規制状態となる。第3の規制状態では、容器先端側カバー34の先端側の外周面に形成した回り止めリブ342aが、図44(A)(b)に示すようにセットカバー608に形成した溝部77a内に進入する。このため、容器先端側カバー34とセットカバー608(容器カバー受入部73)とが一体化されるとともに、容器先端側カバー34による周方向への移動規制状態が追加される。このとき、スライド溝先端部361cよりも鉛直方向Zの間隔が広いスライド溝中央部361dによって鉛直方向Zの規制がされているため、挿入時の摺動抵抗が小さくなって操作性の面で好ましい。
トナー容器32を第3の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図42、図43、図44(A)(c)に示す第4の規制状態となる。第4の規制状態では、容器先端側カバー34の3箇所の突起部341aがそれぞれセットカバー608に形成した貫通孔79a又は凹部79bと対向する位置を占める。このため、上部の突起部341aは貫通孔79a内に進入するか、凹部79b内に位置するため、突起部341aと内周面608cによる容器先端側カバー34の径方向への規制が解除される。
トナー容器32を第4の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図45、図46、図47に示す第5の規制状態となる。第5の規制状態では、容器開口部33aの先端が図44(A)(d)に示すように、容器セット部615の端部内周面615a(セットカバー608)内に進入する。このため、容器本体33が容器セット部の位置決め部となる端部内周面615a内に回転自在に支持される。このとき、容器先端側カバー34は、周方向への位置が、回り止めリブ342aと溝部77aによって規制されているので、容器開口部33aと容器セット部615の中心位置が合った状態で両者が嵌合する。そのため、容器開口部33aが容器セット部615へ位置ズレをした状態で進入することで生じる容器シャッタ332からのトナー漏れを防止することができる。また、容器開口部33aが、容器セット部の端部内周面615a内に進入する際において、突起部341aによる径方向の規制は解除されているので、回り止めリブ342aによる周方向の規制と干渉することはない。
トナー容器32を第5の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図44(A)(e)、図48、図49に示す第6の規制状態となる。第6の規制状態では、容器開口部33aが、容器セット部の端部内周面615a内により深く進入するとともに、図49に示す容器ロック部339、339の各係止孔339d内に補給装置側ロック部材78、78が進入してロックされる。これによりトナー容器32の長手方向(回転軸方向)への移動が阻止されてセット位置に保持される。
なお、補給装置側ロック部材78、78が容器ロック部339、339の各係止孔339d内に進入する位置は長手方向において、幾分ガタを持たせておくと、部品精度のバラツキや取付け位置のバラツキがあった場合でも、確実に補給装置側ロック部材78、78を容器ロック部339、339の各係止孔339d内に進入させてセット位置に保持することができ、トナー補給装置60に対するトナー容器32の不完全なセット状態を回避する事ができるので好ましい。
図44(B)は、搬送ノズル611とノズル受入部材330の装着動作時の状態と(横軸)、トナー容器32の規制状態(縦軸)との関係を示す。図44(B)の横軸は、搬送ノズル611へのノズル受入部材330の接触状態を示しており、(a)は移動開始時であって搬送ノズル611とノズル受入部材330とが当接する前の状態、(b)は容器シャッタの端面332hと搬送ノズル611aの端面が当接した状態、(c)は容器シール333とノズルシャッタ鍔部621aが当接した状態、(d)は容器開口部33aが容器セット部615に嵌合した状態を示す。図44(B)の縦軸は、横軸の(a)〜(d)の各状態に至る際に、案内部としての鉛直方向の移動を規制するスライドガイド361、径方向の移動を規制する突起部341a、周方向の移動を規制する回り止めリブ342のどの案内部によってトナー容器32の移動が規制されているかを示している。例えば、(b)の容器シャッタの端面332hと搬送ノズル611aとが当接する状態に至る際には、スライドガイド361によって鉛直方向の移動が規制されていることを示している。
このように、トナー補給装置60に対するトナー容器32の装着方向Qへの移動に伴い、トナー容器32とトナー補給装置60とが段階的に係合及び離脱されてトナー容器32とトナー補給装置60との位置関係が決められることで、搬送ノズル611と容器シャッタ332及びノズル受入口331の中心位置を安定させることができる。このため、装着時の操作性を向上させつつ、搬送ノズル611や容器シャッタ332、ノズル受入口331の破損や、トナー漏れを抑制することができる。
(第2の実施形態)
図50は、第2の実施形態に係るトナー容器1032の斜視説明図である。このトナー容器1032は、略円筒状のトナーボトルであり、トナー容器収納部70に非回転で保持される容器先端側カバー34と、容器ギア1301が一体的に形成された粉体収容部材としての容器本体1033とから主に構成される。トナー容器1032は、第1の実施形態同様に、トナー補給装置60に着脱自在とされていて、トナー補給装置60のトナー容器収納部70上で長手方向にスライド移動可能とされている(図5、図20参照)。
トナー容器1032は、第1の実施形態で説明したトナー容器32に対して容器本体1033の構成が異なっていて、これ以外の構成はトナー容器32と同等とされているので、ここでは容器本体1033の構成を中心に説明する。
容器本体1033は、樹脂製の円筒部材であって、その内部に粉体の現像剤としてのトナーが収容されているとともに、搬送手段と、搬送手段の一部に汲み上げ機能を持たせる構成である。以下、この構成について図51を用いて説明する。図51(a)は、ノズル受入部材330に汲み上げ壁面304fに相当する汲み上げリブ304gを一体にしたものの斜視図である(以下、ノズル受入部材1330とする)。図51(b)は、容器本体1033の内部に図51(a)のノズル受入部材1330を配置し、搬送ノズル611との関係を表した断面図である。図51(c)は、図51(a)に示したノズル受入部材1330を搭載したトナー容器1032全体の側方断面説明図であり、図51(d)は、トナー容器1032の一部である容器シャッタ1332の斜視図である。
図51に示すノズル受入部材1330は、上述のように汲み上げリブ304gを備え、樹脂製フィルムなどの可撓性のある材料で構成された搬送手段としての搬送羽根1302が固定される搬送羽根保持部1330bと一体で構成されている。
また、図51に示すノズル受入部材1330は、容器シール1333と、ノズル受入口1331と、容器シャッタ1332と、容器シャッタバネ1336とを有する。容器シール1333は、複写機500本体に対しトナー容器1032を装着した時に、搬送ノズル611に保持されるノズルシャッタ612のノズルシャッタ鍔部612aと対向し当接する当接面を備えるシール部材である。ノズル受入口1331は、搬送ノズル611が挿入される開口部であり、容器シャッタ1332は、ノズル受入口1331を開閉するシャッタ部材である。容器シャッタバネ1336は、容器シャッタ1332を、ノズル受入口1331を閉じる位置に向け付勢する付勢部材である。
さらに、図51に示す構成では、ノズル受入部材1330が、図52に示す複写機500本体側の容器セット部の端部内周面615aと摺動可能に嵌合されるノズル受入部材外周面1330aを備える。また、容器シャッタ1332は、図51(d)に示すように、搬送ノズル611と当接する当接部1332aと、シャッタ支持部1332bとを備える。シャッタ支持部1332bは、当接部1332aから容器本体1033の長手方向に向けて延在し、容器シャッタ1332が容器シャッタバネ1336の付勢によってノズル受入部材1330から脱落しないようにする引掛け部1332cを有する。トナー容器1032は、ノズル受入部材1330に対して、別体で構成した容器ギア1301を駆動伝達可能に固定している。
このようにして、汲み上げ内壁面、橋渡し部、シャッタ支持開口1335bまでのトナーをノズル開口610に流し込む構成を一体にすることができる。
次に、汲み上げリブ304gを備えたトナー容器1032の詳細を説明する。
図51(c)に示すように、トナー容器1032は、容器先端側カバー34、容器本体1033、底蓋1035、ノズル受入部材1330等によって構成されている。容器先端側カバー34は、トナー容器1032の複写機500本体に対する装着方向Qの先端側に設けられており、容器本体1033は、略円筒状の形状となっている。底蓋1035は、トナー容器1032の装着方向Qの後端側に設けられており、ノズル受入部材1330は、上述した略円筒状である容器本体1033に回転可能に保持されている。
容器先端側カバー34には、ノズル受入部材1330に固定された容器ギア1301を露出するための露出開口34a(図48参照)が設けられている。略円筒状である容器本体1033は、ノズル受入部材1330を回転可能に保持し、容器先端側カバー34及び底蓋1035とは、固定(熱溶着、接着剤など既知の方法で)されている。底蓋1035は、上述した搬送羽根保持部1330bの一端を支持する後端側軸受1035aを有し、ユーザーが複写機500本体に対してトナー容器1032を着脱する際に把持するための把手部1303を有する。
次に、容器本体1033に、容器先端側カバー34、底蓋1035、ノズル受入部材1330を組み付ける組み付け方法について説明する。
まず容器本体1033に対して容器後端側からノズル受入部材1330を進入させ、容器本体1033の先端側にある先端側軸受1036に対し、ノズル受入部材1330を回転可能に支持させるよう位置合わせをする。次に底蓋1035に設けた後端側軸受1035aがノズル受入部材1330の搬送羽根保持部1330bの一端を回転可能に支持するように位置合わせをし、容器本体1033に対して底蓋1035を固定する。その後、ノズル受入部材1330に対し、容器先端側から容器ギア1301を固定する。容器ギア1301を固定した後、容器先端側から容器ギア1301を覆う様に容器先端側カバー34を容器本体1033に対して固定する。
なお、容器本体1033と容器先端側カバー34との固定、容器本体1033と底蓋1035との固定、ノズル受入部材1330と容器ギア1301との固定、に関しては適宜既知の方法(例えば、熱溶着、接着剤など)を用いることができる。
次に、トナー容器1032からノズル開口610へトナーを搬送する構成の説明を述べる。
汲み上げリブ304gは、シャッタ側面支持部1335aの回転方向下流側端部1335cからそのリブ面が繋がるようにして容器本体1033の内周面近傍まで突出させる。リブ面の途中は一箇所折れて曲面に近くしているが、トナーとの相性次第で必ずしもこの構成でなくともよく、折れのない単純な平面リブでもよい。このような構成により容器本体1033には隆起部分を形成する必要はなくなる。さらに、シャッタ支持開口1335bから一体で汲み上げリブ304gを起立させているので、シャッタ側面支持部335aと凸部304hとを密着させたのと同様に橋渡しの作用効果を発揮させることができる。すなわち、トナー容器1032の画像形成装置本体装着時にノズル受入部材1330が回転すると、搬送羽根が回転し、トナー容器1032が内部に収容しているトナーが、後端側からノズル受入部材1330が設けられている先端側に向け搬送される。そして、搬送羽根1302で搬送されてきたトナーを汲み上げリブ304gが受け取り、これを回転によって下方から上方に汲み上げ、リブ面を滑り台にしてノズル開口610までトナーを流し込むことが可能になる。
さらに、本実施形態に係るトナー容器1032を第1の実施形態と同様に、トナー容器収納部70の容器受部72の溝部74に載置し、装着方向Qへユーザーが押し込むと、トナー容器32は、溝部74上を移動する。そして、トナー容器1032の移動に伴い容器先端側カバー34が第1の規制所状態から第5の規制状態となり、各状態に応じて段階的にトナー容器の位置が規定される。そして第5の規制状態から装着方向Qにさらに押し込んで第6の規制状態となると、容器開口部1033aが、容器セット部615の端部内周面615a内に深く進入してセット位置となるとともに、容器ロック部339、339の各係止孔339d内に補給装置側ロック部材78、78が進入してロックされる。これによりトナー容器1032の長手方向への移動が阻止される。
このように、トナー補給装置60に対するトナー容器1032の装着方向Qへの移動に伴い、トナー容器1032とトナー補給装置60との位置関係が段階的に規定されて位置決めが行われることで、搬送ノズル611と容器シャッタ332及びノズル受入口331の中心位置を安定させることができる。このため、装着時の操作性を向上させつつトナーの漏れを抑制することができる。
(第3の実施形態)
図53(a)、図53(b)に示す第3の実施形態は、トナー容器1032に情報記憶装置としてのICタグ(ICチップ、情報記憶媒体)700とその保持機構345が容器カバーとしての容器先端側カバー34に設けられているとともに、トナー補給装置60にICタグ700と接触して情報を読み出す読出手段としてのコネクタ800が配設されたものである。
ICタグ700の通信方式は接触式である。よってコネクタ800が、トナー補給装置60の本体側の容器先端側カバー34の容器先端側端面と対向する位置に配置されている。
ICタグ700は、図54に示すように、基板702の重心に対してチップ上下方向における鉛直上方の位置に、ICタグ穴部701が形成されている。このICタグ穴部701の内径部と周囲とには、金属端子からなる接地(アース)用のアース端子703が設置されている。基板702の表面に形成されたアース端子703は、円環状の部分に対して二つのアース端子突出部705がチップ左右方向に延設されるように形成されている。ICタグ穴部701に対して、チップ上下方向における上方の位置には一つの矩形状の金属パッド710(第一金属パッド710a)が設置されている。チップ上下方向の下方の位置には二つの金属パッド710(第二金属パッド710b、第三金属パッド710c)が設置されている。基板702の裏面には、半球面状のエポキシ等の樹脂材料からなり図示を省略した情報記憶部を覆って保護する保護部材720が設けられている。
このような構成のICタグ700は、図53(a)に示すように、保持機構345によって容器先端側カバー34の装着方向下流側の面となる垂直面34dに保持される。保持機構345は、ICタグ700を保持する台座を有する保持部343と、ICタグ700を保持すると共に、保持部343に着脱可能に嵌合するカバー部材としての保持部材344とを備えている。ICタグ700とその保持機構345は、トナー容器32の回転軸に沿って容器先端側から見たとき、容器先端側カバー34の右側斜め上の空間に配置している。これは他の色のトナー容器32と併設する際、デッドスペースとなる右側斜め上の空間を利用して容器先端側カバー34上に保持機構345を配置したものである。これにより円筒状のトナー容器32同士を近接して配置できるコンパクトなトナー補給装置を提供できる。なお、容器先端側カバー34の左側斜め上の空間は容器ギア301と本体側の容器駆動ギア601が配置される。
ICタグ700は、このような構成の保持機構345の保持部343と保持部材344との間に基板702が挟まれることで、金属パッド710a〜710c及びアース端子703をコネクタ800に向けて保持される。
図53(b)、図55に示すように、コネクタ800は、位置決めピン801と、三つの本体側端子804と、接地用本体側端子802を備えている。三つの本体側端子804は、それぞれ金属パッド710a〜710cと対向するように配置されていて、トナー容器1032をトナー容器収納部70上の溝部74上を装着方向Qに移動したときに、各パットに接触することでICタグ700から情報を読み出す。位置決めピン801は、位置決め用のICタグ穴部701と対向するように配置されていて、トナー容器1032をトナー補給装置60に装着して装着方向Qに移動している途中でICタグ穴部701に挿入される。ICタグ700とコネクタ800は、位置決めピン801がICタグ穴部701に挿入されることで、位置決めが行なわれる。接地用本体側端子802は位置決めピン801がICタグ穴部701に挿入されるアース端子703と接触するように構成されている。
本実施形態において、トナー容器1032の装着方向Qへの移動により位置決めピン801がICタグ穴部701に挿入されるのは、上述した第5の規制状態と第6の規制状態の間である。
すなわち、位置決めピン801がICタグ穴部701に挿入される前において、第1の規制状態により、トナー容器1032の鉛直方向Z及び幅方向Wへの大まかな位置決めが行なわれる。第2の規制状態において、容器カバー受入部73に対する容器先端側カバー34の径方向への移動が、3つの突起部341aと内周面608cの接触により規制される。つまり、第2の規制状態においては、幅方向Wと鉛直方向Zと径方向へのトナー容器32の位置決めが行なわれる。また第3の規制状態において、回り止めリブ342aが、セットカバー608に形成した溝部77a内に進入することで、容器先端側カバー34の周方向Rへの移動規制が行なわれる。そして、第4の規制状態において、径方向への規制が解除された後、第5の規制状態において、容器開口部1033aが、容器セット部の端部内周面615a内に進入することで、容器本体1033のトナー補給装置60に対する位置決めが行われる。
このため、位置決めピン801がICタグ穴部701に挿入されるときには、鉛直方向、幅方向、周方向及び径方向への規制がされた状態となっているので、位置決めピン801とICタグ穴部701の位置関係が安定する。このため、本実施形態においては、装着時の操作性を向上させつつトナーの漏れを抑制することができるとともに、ICタグ700とコネクタ800の接触不良を防止することができる。
(第4の実施形態)
本実施形態では、上述した各トナー容器側と、トナー補給装置側との互換性を識別する識別手段について説明する。
一般に、互換性の識別には、トナー容器側とトナー補給装置のトナー容器収納部側とに、識別手段として種類毎に異なる係合部と被係合部をそれぞれ設ける。異なる種類のトナー容器をトナー容器収納部に装着しようとすると、当該係合部と被係合部とが対向して照合せず、トナー容器がトナー容器収納部に装着できないようにして、誤装着を防止している。
トナー容器とトナー容器収納部とは、装着のし易さを考慮して、ある一定の隙間を設けている。この隙間がないと正しいトナー容器を装着する際の装着姿勢がシビアに成りすぎ、装着し難くなる。しかし、隙間を大きくし過ぎると、装着し易い反面、トナー容器の姿勢の自由度が高く、トナー容器が誤った姿勢であってもトナー容器収納部へ装着しようとする力が働く場合がある。そのため、ある一定以上の荷重を与えてトナー容器を装着すると、不一致で装着してはいけない係合部と被係合部の組み合わせにおいてでも、誤ってトナー容器がトナー容器収納部に装着されることがある。
トナー容器収納部に設ける識別手段は、装着初期の段階で互換性を識別するために装着方向のより手前側に設けられる。そのため、識別手段が設けられる挿入口形成部は、トナー容器の装着時にユーザーが触れて怪我をすることがないよう、樹脂等の柔らかい材質で成型される。そのため、挿入口形成部に設けた識別手段は撓みやすく、種類の異なるトナー容器を装着した場合であっても、識別手段を乗り越えてトナー容器収納部に装着されることがある。
このような種類の異なるトナー容器を装着してしまうと、トナー容器を取り外せなくなる場合や、識別手段としての係合部または被係合部を破壊してしまうおそれが高まる。異なる種類であっても、部品の共通化の観点から、同一のトナー容器を使用し、異なる組合せの係合部と被係合部で種類分けをする場合、トナー容器収納部に誤ったトナー容器が装着されてしまうと、トナー補給装置によって異なった色や種類のトナー搬送がされるため、現像装置やプロセスカートリッジなどの画像形成装置の各部の機能に支障を来たすおそれがある。
そこで、本実施形態では、トナー容器の係合部がトナー容器収納部に設けられる被係合部を乗り越えようとして移動するのを規制する規制手段を設けた。この規制手段を設けることで、互換性のないトナー容器をトナー容器収納部に装着して無理やりに押し込んだ場合であっても、撓んだ被係合部を係合部が乗り越えてトナー補給装置側へ装着されることがなく、誤った種類のトナー容器の装着を確実に防止することや、トナー容器収納部に設けられる被係合部の破損を防止することができる。
以下具体的に、トナー容器とトナー容器収納部側との非互換の関係について図面を用いて説明する。図59は、トナー容器32の先端側を示す斜視説明図であり、図60は、トナー容器32の先端側を示す底面図である。本実施形態において、トナー容器32の容器先端側カバー34の外周の下部34gには、係合部92が形成されている。係合部92は、幅方向Wに位置する一対のスライドガイド361、361の間に配置されている。係合部92の場所は容器先端側カバー34の下部34gであればよく、スライドガイド361、361の間に限定されるものではない。本実施形態において、係合部92は容器先端側カバー34の外周から突出したスライドガイド間突起部としての一対の係合リブ920、920の間に形成されたリブ間溝921、又はスライドガイド361、361の一部としての補強部362、362に下方が凹形状となるように装着方向に連なって形成された補強部溝922である。このリブ間溝921、921の幅W1や、リブ間溝921や補強部溝922の有無をトナーの色や種類、機種に応じて異なるようにしている。係合リブ920は、スライドガイド361、361の先端361b、361bよりも装着方向上流側(トナー容器後端寄り)に配置されている。また、各係合リブ920は、その上部920aが容器先端側カバー34と接続して一体化され、両側部920b、920bが容器先端側カバー34と一体のスライドガイド361、361の一部としての補強部362、362に接続して一体化されている。このため、単に上部だけを容器先端側カバー34と一体化しているものよりも部品強度が高められている。
本実施形態において、トナー容器32が着脱されるトナー容器収納部70は、図61に示すように、容器カバー受入部73と、容器受部72と、挿入口形成部71Aとで構成されている。
挿入口形成部71Aには、各色のトナー容器32が装着時及び取外し時に通過する挿入口71a(Y,M,C,K)が形成されている。これら挿入口71aの形状は、各色の容器先端側カバー34の外観形状と相似する形状とされていて、図62、図63に示すように容器先端側カバー34の外周面34bと挿入口71a(Y,M,C,K)の内面との間に、トナー容器の着脱時に一定の隙間ができるように形成されている。
各挿入口71aの下部を形成する入口台座部71bには、トナー容器32の係合部92と係合してトナー容器の種類を識別する被係合部としての被係合リブ90が各入口台座部71bから上方に向かって突出するようにそれぞれ形成されている。幅方向Wに位置する各挿入口71aの下部側面71c、71cには、規制部としての規制リブ93、93(Y,M,C,K)がそれぞれ設けられている。規制リブ93、93(Y,M,C,K)は、各色のトナー容器32を各挿入口71aにそれぞれ挿入する際にスライドガイド361、361のスライド溝361a、361a(図59参照)にそれぞれ挿入可能な幅と突出量とされていて、スライドガイド361、361を摺動可能としている。これにより、各スライド溝361aが各規制リブ93にそれぞれ進入して容器先端側カバー34の鉛直方向の移動が規制された状態で、各容器先端側カバー34の下部34gに設けた各係合部92が各被係合リブ90とそれぞれ係合する。このとき鉛直方向の移動が規制されているため、各係合部92と各被係合リブ90とが係合する際に、各トナー容器32が上方へ持ち上がることが防止され、各被係合リブ90を乗り越えて挿入が続けられてしまうことを防止することができる。
なお、スライドガイド361のスライド溝361aの幅方向W(図31参照)における長さ(溝の深さ)は、規制リブ93の幅方向Wにおける長さ(リブの高さ)の2/3以上が挿入される程度の長さに設定されることが好ましい。スライド溝中央部361dの幅方向W(図31参照)における長さ(溝の深さ)が規制リブ93の幅方向Wにおける長さ(リブの高さ)の2/3よりも短く、相対的に溝傾斜部361fが長くなるように形成されている場合には、スライドガイド361の強度は向上するものの、規制リブ93の先端のみがスライド溝361aに挿入されることとなり、鉛直方向の規制が緩やかとなることで規制リブ93を基端としてトナー容器32の後端側が持ち上がってしまい、誤って挿入された場合であっても被係合リブ90を乗り越えて誤装着が生じるためである。
図62に示す、トナー容器32(Y,M,C)が挿入される挿入口71a(Y,M,C)に設けられた規制リブ93(Y,M,C)は、容器カバー受入部73側に形成したガイドレール75(Y,M,C)と同一の高さで、それぞれ下部側面71c、71cから互いに対向する方向に突出するように形成されている。
一方、図63に示す、トナー容器32Kが挿入される挿入口71aKに設けられた規制リブ93Kは、容器カバー受入部73側に形成したガイドレール75(K)(図28参照)と底面が同じ高さ位置となるように形成されているが、規制リブ93(K)とガイドレール75(K)とでは高さ方向の長さが異なり、ガイドレール75(K)の方が長く形成されている。これにより、トナー容器32(K)よりも小さく形成されたトナー容器32(Y,M,C)が挿入口71a(Y,M,C)よりも大きく形成された挿入口71a(K)に誤って挿入され、被係合リブ90を乗り越えて挿入が続けられた場合であっても、ガイドレール75(K)がトナー容器32(Y,M,C)のスライドガイド361(Y,M,C)と当接して、それ以上の挿入を規制することができ、誤装着を防止することができる。また、ガイドレール75(Y,M,C、K)と規制リブ93(Y,M,C、K)とは一体でもよい。
規制リブ93Kは、スライド溝361aに対して高さ方向の長さが小さく形成されているが、規制リブ93Kの下部側面71c、71cからの突出位置の基端は、トナー容器32が挿入される際に溝部361aの上部内面よりも下部内面に近い位置を通るように形成される。これにより、規制リブ93がスライド溝361aに進入した状態で、規制リブ93の下面とスライド溝361aの下部内面との間隔が小さくなることから、トナー容器32を誤って挿入した場合であっても、トナー容器32が上方に持ち上がることが防止され、被係合リブ90を乗り越えて挿入が続けられてしまうことをより防止することができる。
また、本実施形態における別の規制部としてトナー容器32の容器先端側カバー34に設けられた上部ガイド35の上部ガイド頂部35aが用いられる。図64に示すように上部ガイド頂部35aが、挿入口71Aの上面であって被係合リブ90と鉛直方向で対向する挿入口上面71eと当接することにより、トナー容器の鉛直方向の移動が規制される。これにより、トナー容器32が上方へ持ち上がることが防止され、被係合リブ90を乗り越えて挿入が続けられてしまうことをより防止することができる。なお、上部ガイド35には、上部ガイド傾斜面35c(図22参照)が形成されていることにより、トナー容器32のトナー容器収納部70からの取外し時は、上部ガイド傾斜面35cの傾斜面の傾斜に沿って挿入口形成部71Aを取外方向に移動するため、取外し操作の操作性が良い。
次に被係合リブ90と係合部92の関係について説明する。本実施形態では、挿入口71aに装着可である互換性のあるトナー容器32の場合、一例として、図65(b)に示すように挿入口71aの被係合リブ90の幅W2よりも広いリブ間溝921の幅W1とされ、挿入口71aに挿入不可となる非互換性のトナー容器32の場合には、図65(a)に示すように挿入口71aの被係合リブ90の幅W2よりも狭いリブ間溝921の幅W1としている。
このため、操作者がトナー容器32を挿入口71aに挿入すると、まず図59、図60に示すスライドガイド361、361のスライド溝361a、361aに図61〜図63に示す規制リブ93、93が進入する。このため、トナー容器32(容器先端側カバー34)の鉛直方向への移動が規制される。このとき、操作者は、規制リブ93、93がスライド溝361a、361aに入らないと装着方向Q方向に移動できないため、トナー容器32の姿勢が正しい姿勢に保たれる。
この規制された状態で、トナー容器32を装着方向Qに押し込んでいくと、係合部92が被係合リブ90に近接していく。このとき、装着したトナー容器32が装着可であるトナー容器32の場合には、図65(b)に示すように、係合部92のリブ間溝921の幅W1が被係合リブ90の幅W2よりも広く形成されている。そのため、トナー容器32の装着方向Qへの移動は規制されることはなく、リブ間溝921は被係合リブ90を通過して、容器受部72上を移動して容器カバー受入部73に容器先端側カバー34がセットされる。
一方、装着したトナー容器32が装着不可であるトナー容器32の場合には、図65(a)に示すように、係合部92のリブ間溝921の幅W1が被係合リブ90の幅W2よりも狭く形成されているので、係合部92の係合リブ920と挿入口71a側の被係合リブ90とが当接する。このためトナー容器32の装着方向Qへの移動が規制され、リブ間溝921は被係合リブ90を通過できず、装着不可な非互換性のトナー容器32が装着されることを防止することができる。
仮にこの装着不可なトナー容器32を無理やり装着方向Qに押し込んだ場合でも、トナー容器32(容器先端側カバー34)の鉛直方向への移動がスライド溝361a、361aと規制リブ93、93によって規制されている。このため、係合部92が被係合リブ90を乗り越えることを防止でき、より確実に装着不可な非互換性のトナー容器32を装着することを防止することができる。
また、本実施形態ではトナー容器32側のリブ間溝921の幅W1や、補強部溝922の有無によって被係合リブ90との係合離脱関係を規制している。つまり、被係合リブ90の位置や数に対する幅W1の調整や補強部溝922の有無によって互換性の有無を決めることができるので、装着性に悪影響を及ぼすことなく、容易な構成で誤ったトナー容器がトナー補給装置側(トナー容器収納部70)へ装着されることを防止できる。
係合部92と被係合リブ90の組み合わせについて説明する。
図65(a)に示すように、係合部92のリブ間溝921の幅W1が狭いものは2本の被係合リブ90で形成された被係合部を通過することができない(装着不可)。
図65(c)に示すように、係合部92のリブ間溝921の幅W1が狭いものは1本の被係合リブ90で形成された被係合リブ90を通過することができる(装着可)。
図65(b)に示すように、係合部92のリブ間溝921の幅W1が広いものは1本、2本の各被係合リブ90を問わず、被係合リブ90を通過することができる(装着可)。
次に、係合部92と被係合リブ90の形態と寸法について図66〜図77を用いて詳細に説明する。なお、ここでは、リブ間溝921及び補強部溝922の符号を例毎に異なるように付している。図66〜図75は、容器先端側カバー34に形成したリブ間溝921の形態を示す図である。図66、図67(a)、(b)は、容器先端側カバー34の下部34gに設けられた係合リブ9201a、9201aの間に幅3mmのリブ間溝9211aを有する例1を示す。
図68、図69(a)、(b)は、容器先端側カバー34の下部34gに設けられた係合リブ9202a、9202aの間に幅7mmのリブ間溝921を有する例2を示す。
図70、図71(a)、(b)は、係合リブ920を持たずに、スライドガイド361、361に形成された装着方向に連接する補強部362、362の側面362a、362aの幅を幅11mmとしてスライドガイド361、361の間に形成されたスライドガイド間溝9213とした例3を示す。
図72、図73(a)、(b)は、装着方向Qに向かって右側に位置するスライドガイド361に形成された装着方向に連接する補強部362に、容器先端側カバー34の下部34gの中心から9mmオフセットした位置から3mmの補強部溝9224aを形成するとともに、スライドガイド361、361の間に係合リブ9204aを形成した例4を示す。
図74(a)、図75(a)、(b)は、装着方向Qに向かって左側に位置するスライドガイド361に形成された装着方向に連接する補強部362に、容器先端側カバー34の下部34gの中心から9mmオフセットした位置から3mmの補強部溝9225aを形成するとともに、スライドガイド361、361の間に係合リブ9205aを形成した例5を示す。なお、各溝の深さは5mmとし、被係合リブ90の高さ(突出量)は2.5mmとした。
図72、図74(a)では、装着方向Qに向かって左側又は右側に位置するスライドガイド361の何れか一方の補強部362に補強部溝9225aを形成したが、補強部溝9225aの形態は、これに限定されるものではない。
例えば、図74(b)に示すように、装着方向Qに向かって左右に位置するスライドガイド361、361にそれぞれ形成された装着方向に連接する補強部362、362に、容器先端側カバー34の下部34gの中心から9mmオフセットした位置から3mmの補強部溝9225a、9225aをそれぞれ形成してもよい。そして、スライドガイド361、361の間に図72、図74(a)に示すように、係合リブ9205aを形成してもよいし、図74(b)に示すように、ライドガイド361、361の間に係合リブ9205aを形成しない形態であってもよい。
図76は、これらリブ間溝921及び補強部溝922と、これらの溝よりも幅の狭い被係合リブ90の関係を示す拡大図である。溝幅と例1〜例5の組み合わせ関係をまとめると図77のようになる。
(第5の実施形態)
次に、係合部92の別の実施形態について図78〜図81を用いて説明する。本実施形態は、第4の実施形態とは、リブ間溝921の幅W1や、補強部溝922の有無については同一であるが、係合部92の底面視の形態が異なる。そのため、図78〜図81では本実施形態における底面図を示し、正面図及び背面図は省略する。
図78は、例1の別形態を、図79は例2の別形態を、図80は、例4の別形態を、図81は例5の別形態をそれぞれ示す。
図78において、9201b、9201bはスライドガイド361、361に設けられたスライドガイド間突起部(係合リブ)を示し、9211bはスライドガイド間突起部9201b、9201bの間に形成された突起部間溝(リブ間溝)を示す。
図79において、9202b、9202bはスライドガイド361、361に設けられたスライドガイド間突起部(係合リブ)を示し、9212bは係合リブ9202b、9202bの間に形成された突起部間溝(リブ間溝)を示す。
図80において、9224bは、装着方向Qに向かって右側に位置するスライドガイド361に形成された装着方向に連接する補強部362に形成された補強部溝を示し、9204bは、スライドガイド361、361の間に形成されたスライドガイド間突起部(係合リブ)を示す。
図81において、9224bは、装着方向Qに向かって左側に位置するスライドガイド361に形成された装着方向に連接する補強部362に形成された補強部溝を示し、9204bは、スライドガイド361、361の間に形成されたスライドガイド間突起部(係合リブ)を示す。
図78〜図81に示す第5の実施形態においては、第4の実施形態に対して、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bを、スライドガイド361、361の長手方向中心よりも装着方向下流側(トナー容器先端寄り)の位置まで延在している。すなわち、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bは、スライドガイド361、361の先端361b、361の近傍にその一方の端部が位置するように配置される。各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bの端部が、スライドガイドの先端361bの近傍に配置されることにより、誤ったトナー容器32が装着された場合に、トナー容器32を挿入口形成部71の挿入口71aに進入させてすぐに各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bの装着方向において下流側の壁面と被係合リブ90とが係合する。本実施形態とは異なり、係合リブがスライドガイドの先端361bに遠い、スライドガイド361のトナー容器後端寄りの位置に設けられていると、スライドガイドの先端361bが、入口台座部71bを超えて溝部74まで進入した状態で、係合部92が被係合リブ90と係合することとなる。挿入口形成部71は、上述したように操作者の手に触れやすいため、挿入口形成部71よりも装着方向後端側の容器受部72や溝部74と比較して柔らかく撓みやすい素材でできている。そのため、トナー容器32の後端側を上下方向に動かしながら装着方向へ押し込んでいくと、スライドガイドの先端361bの撓まない溝部74との当接箇所が支点となって、入口台座部71bやここから突出する被係合リブ90が撓んでしまう。被係合リブ90が撓んでしまうと、係合部リブ92が被係合リブ90を乗り越えやすくなり、トナー容器32が誤った位置に装着されてしまうおそれがある。
これに対し、本実施形態の場合には、図82(a)に示すように、スライドガイドの先端361bが、溝部74まで進入せずに入口台座部71b上に位置する状態で、各スライドガイド間突起部(係合リブ)9201b、9212b、9204b、9205bが被係合リブ90と係合する。そのため、トナー容器32の装着動作の際に、トナー容器32の後端側を上下方向に動かしながら装着方向へ押し込まれた場合であっても、スライドガイドの先端361bと入口台座部71bとの当接位置が支点となって動かされるため、トナー容器32の上下動に被係合リブ90が撓んで追従する。そのため、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bは被係合リブ90を乗り越えにくく、トナー容器32が誤った位置に装着されてしまうことを確実に防止することができる。
更に、本実施形態では、図82(a)の状態おいて、図82(b)に示すように、スライドガイド361のスライド溝361aに設けられた上面と下面との間隔が狭いスライド溝先端部361cが規制リブ93を挟む位置で、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bが被係合リブ90と係合する配置とした。
これにより、スライドガイド361と規制リブ93との鉛直方向の規制がより厳しい状態で、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bと被係合リブ90とが係合することとなる。そのため、トナー容器32の鉛直方向の移動を規制した状態で各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bと被係合リブ90とが係合することから、各スライドガイド間突起部9201b、9212b、9204b、9205bが被係合リブ90を乗り越えて、トナー容器32が誤った位置に装着されてしまうことを確実に防止することができる。
このような被係合リブ90の配置場所と各スライドガイド間突起部の間の各突起部間溝及び補強部溝の配置場所と寸法、有無をトナーの色や成分、機種毎に設定するとともに、スライドガイド361、361と規制リブ93による鉛直方向への規制を行なうことで、単なる突起同士の係脱による非互換ではなく、操作性を備えつつも非互換のバリエーションを増やすことができ、より確実に装着不可のトナー容器の装着を防止することができる。
被係合リブ90と係合リブ92と規制リブ93の構成は、第1の実施形態にのみ適用されるものではなく、第2、第3の実施形態で説明したトナー容器の容器先端側カバー34と容器口71aとの関係に適用しても、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第6の実施形態)
本実施形態では、第1の実施形態から第5の実施形態に係るトナー容器32のトナー補給装置60への径方向規制部の別の実施形態について説明する。
図83に示すように、セットカバー608には、内周面608cから内部に向かって突出する突起608eが周方向に等間隔で3箇所形成されている。容器先端側カバー34が容器カバー受入部73内に進入した際に、容器先端側カバー34の外周面が突起608eに当接してトナー容器32の移動をガイドして径方向への位置決めを行う。容器先端側カバー34には図示しないが突起608eと対向可能に凹部が形成されており、トナー補給装置60へトナー容器32を装着方向Qに所定位置まで押しこむと、凹部が突起608eと対向する位置を占める。これにより、容器先端側カバー34の外周面と突起608eによる容器先端側カバー34の径方向への規制が解除される。
なお、本実施形態では、トナー容器32を例示して説明したが、図50に示した第2の実施形態に係る、容器本体1033の外周面に螺旋溝がなく、その内部に搬送手段と搬送手段の一部に汲み上げ機能を持たせたトナー容器1032に、本実施形態を適用してもよい。
(第7の実施形態)
本実施形態では、上述したトナー容器32のトナー補給装置60への周方向規制部の別の実施形態について説明する。
図84に示すように、容器先端側カバー34の外周面には、周方向規制部となる周方向規制溝部が形成されている。この周方向規制溝部は、容器先端側カバー34の外周面34bから内側に向けて形成されている。以下、この周方向規制溝部を回り止め凹部342bとする。トナー容器32をトナー補給装置60に装着させる際、回り止め凹部342bは、図83に示すセットカバー608に形成した本体側突起部となる板状の突部77bに進入するように配置されている。
以下、第6の実施形態及び第7の実施形態における各位置決め部材とトナー補給装置60との係合及び離脱の順番を図85、図86を用いて説明するが、基本的な順番は、突起608e、回り止め凹部342b及び突部77bの構成が異なる以外は図38、図44(A)に示すものと同一である。このため、ここでの説明は適宜簡略化して説明する。
図85(a)に示すようにトナー容器32をトナー容器収納部70の容器受部72の溝部74に載置し、装着方向Qへユーザーが押し込む(装着動作する)と、トナー容器32は、溝部74上をスライド移動する。このとき、図22に示すように、トナー容器32の上部ガイド35の上部ガイド側部35b、35bが溝部74と対向する上面部76に形成された上面突出部76aに当接しながらトナー容器32がスライド移動されるため、鉛直方向Zへの移動を規制しながら装着方向Qへ押し込むことができる。また、上部ガイド35の頂部の上部ガイド頂部35aではなく、その両側に形成された上部ガイド側部35b、35bによって鉛直方向への移動の規制をするため、押し込み動作時にトナー容器32が左右方向にずれた場合であっても確実に上面部76側へ当接させることができる。
そして、トナー補給装置60側では、図85(b)に示すようにスライドガイド361、361の第1ガイド部としてのスライド溝先端部361cが、ガイドレール75、75の装着方向Qにおける最上流側それぞれ進入し、装着方向Qと直行する幅方向Wと鉛直方向Zへのラフな位置決めが行える(第1の規制状態)。
トナー容器32を第1の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図85(c)に示すように、容器シャッタの端面332hと搬送ノズルの端面611aとが接触する。さらに装着方向Qにさらに押し込むと、図85(d)に示す第2の規制状態となり、容器先端側カバー34の先端側が容器カバー受入部73内に進入する。容器先端側カバー34の先端側が容器カバー受入部73内に進入することにより容器先端側カバー34の装着方向先端部34cにおける外周面34bが、セットカバー608の内周面608cに設けられた突起608eに内側から接触する。セットカバー608の内周面608cと突起608eの接触によりトナー容器32の移動をガイドするとともに径方向への規制がなされる。
トナー容器32を第2の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図86(a)に示すように容器シール333とノズルシャッタ鍔部612aとが接触する。さらに装着方向Qにさらに押し込むと、図86(b)に示すように第3の規制状態となる。第3の規制状態では、スライド溝先端部361cがガイドレール75から外れて第2ガイド部としてのスライド溝中央部361dによって鉛直方向Zの規制がされる。更に、容器先端側カバー34の先端側の外周面34bに形成した回り止め凹部342bが、セットカバー608に形成した突部77b内に進入する。これにより、容器先端側カバー34とセットカバー608(容器カバー受入部73)とが一体化されるとともに、容器先端側カバー34の周方向Rへの移動が規制されるので、容器本体33の回転と一体で回転することはない。
第3の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図86(c)に示す第4の規制状態となり、容器先端側カバー34に形成された凹部が突起608eと対向する位置を占める。このため、容器先端側カバー34の外周面と突起608eによる容器先端側カバー34の径方向への規制が解除される。
トナー容器32を第4の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、第5の規制状態となり、容器開口部33aが図86(d)に示すように、容器セット部615の端部内周面615a(セットカバー608)内に進入し、容器本体33が端部内周面615a内に回転自在に支持される。このとき、容器先端側カバー34は、周方向への位置が、回り止め凹部342bと突部77bによって規制されているので、容器開口部33aと容器セット部615の中心位置が合った状態で両者が嵌合する。そのため、容器開口部33aが容器セット部615へ位置ズレをした状態で進入することで生じる容器シャッタ332からのトナー漏れを防止することができる。また、容器開口部33aが、容器セット部の端部内周面615a内に進入する際において、突起部341aによる径方向の規制は解除されているので、回り止めリブ342aによる周方向の規制と干渉することはない。
トナー容器32を第5の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図86(e)に示す第6の規制状態となる。第6の規制状態では、容器開口部33aが、容器セット部の端部内周面615a内により深く進入するとともに、容器ロック部339、339の各係止孔339d内に補給装置側ロック部材78、78が進入してロックされる(図49参照)。これによりトナー容器32の長手方向(回転軸方向)への移動が阻止されてセット位置に保持される。
このように、容器先端側カバー34の回り止めが外周面34bに対して凸形状である場合、落下などで凸部に衝撃や力が加わると、応力集中により、回り止めが破損する場合がある。しかし、本実施形態のようにこの回り止めを容器先端側カバー34の外周面34bに対して凹状の回り止め凹部342bとすることで、例えば、落下時に回り止めが床と接触することがなくなるので、破損することが防止することができる。
図87は、本発明が適用されたICチップ700を有する粉体収容容器としてのトナー容器の全体構成を示すための6面図である。図87に示すトナー容器32は、螺旋溝を備えた容器本体32と、ICチップ700を有するカバー部材としての容器先端側カバー34とを備えた構成のものである。図87において、(a)は右側面図、(b)は左側面図、(c)は正面図、(d)は背面図、(e)は平面図、(f)は低面図をそれぞれ示す。
(第8の実施形態)
本実施形態は、粉体収容容器としてのトナー容器が備えるカバー部材の構成が、上述したカバー部材としての容器先端側カバー34と異なるとともに、トナー容器を装着する粉体容器収納部の構成が、上述した粉体容器収納部としてのトナー容器収納部70の構成と異なっている。また、トナー容器側とトナー容器収納部(トナー補給装置60)側との互換性を識別する識別手段の構成も上述のものとは相違している。このため、カバー部材と粉体容器収納部と識別手段の構成を中心に本実施形態を説明し、上述した構成と同一な容器本体33、1033や、他の同一構成部には、上述した符号と同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
図88(a)、図88(b)、図89、図90、図91(a)、図91(b)に示すように、本実施形態に係る粉体収容容器としてのトナー容器2032は、画像形成用の粉体としてのトナーを収容する容器本体33と、容器本体33の外周に装着される容器カバーとしての容器先端側カバー2034とを備えている。容器本体33は、容器先端側カバー2034に対して回転可能に保持されている。
容器先端側カバー2034は、筒状形状であって、その一方が開放されているとともに、装着方向先端部2034cから容器本体33の容器開口部33aが突出するよう形成されている。容器先端側カバー2034の外周面2034bには、容器本体33に取り付けた状態で、容器本体33の容器ギア301の一部が露出するように、歯車露出開口部2034aが設けられている。
容器先端側カバー2034の装着方向先端部2034cには、容器本体33のカバー爪引掛け部306に引っかかるカバー爪部2340が、周方向に3箇所設けられている。このため、容器本体33と容器先端側カバー2034とは、相対的に回転可能とされている。
容器先端側カバー2034には、図92から図94に示すトナー容器2032のトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)に対する軸方向の位置決め行なうための容器ロック部2339、2339が、その外周面2034bに形成されている。このロック2339、2339には、トナー容器2032をトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)に装着するときに、補給装置側ロック部材78、78がそれぞれ係合する。
各容器ロック部2339の構成は、先に図7、図29(a)で説明したロック部339同一の機能と構成である。すなわち、図89に示すように、容器ロック部2339は、ガイド突起2339a、ガイド溝2339b、乗り越え部2339c及び軸方向規制部としての係止孔339dを備え、この構成を1つにして、容器先端側カバー2034における左右両側に対を成すように、一組が配置されている。なお、ロック部339との違いは、ロック部339、339が略水平方向に位置するように容器先端側カバー34に設けられているのに対し、ロック部2339、2339は、互いに対向した状態で容器開口部33aの中心を通る水平線に対して傾斜して位置するように容器先端側カバー2034に設けられている。すなわち、各係止孔2339dは、容器開口部33aの中心を挟んで左右両側に配置され、且つ、一方の係止孔2339dは、歯車露出開口部2034aよりも上方に、もう一方の係止孔2339dは、歯車露出開口部2034dよりも下方に配置されている。各ガイド突起2339aは、容器先端側カバー2034の容器先端側のトナー容器2032の長手方向に直交する垂直な面上であって、容器本体33の回転中心軸を通る傾斜線上に配置されている。ガイド突起2339aは、トナー容器2032の装着時に補給装置側ロック部材78を当接させ、ガイド溝2339bに向けて案内できるようにガイド溝2339bに繋がる傾斜面を備えている。ガイド溝2339bは、容器先端側カバー2034の側周面よりも一段低くなった溝である。
ガイド溝2339bの溝の幅は、補給装置側ロック部材78の幅よりも若干広めで補給装置側ロック部材78がガイド溝2339bから脱落しない程度に設定されている。ガイド溝2339bの容器後端側は、係止孔2339dに直接繋がる形状ではなく終端を有し、容器先端側カバー34の側周面の高さになっている。即ち、ガイド溝2339bと四角形の係止孔2339dの間には幅1[mm]程度の容器先端側カバー2034の外周面2034bがあり、これが乗り越え部2339cに相当する。補給装置側ロック部材78は、この乗り越え部2339cを乗り越えて係止孔2339dに落ち込み、トナー容器2032とトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)との結合が達成される。この状態が図95に示すトナー容器2032のセット位置(セット状態)である。
トナー容器2032は、図90に示すように、その回転軸に直交する仮想平面上において、二つの容器ロック部2339を結んだ線分の中央に容器シャッタ332が位置する構成となっている。容器シャッタ332が二つの容器ロック部2339を結んだ線分上に無いと、次のようなことが生じるおそれがある。すなわち、容器シャッタバネ336及びノズルシャッタバネ613の付勢力によって、線分から容器シャッタ332までの距離をモーメントの腕とし、線分を中心にトナー容器32を回転させる力のモーメントが作用する。この力のモーメントの作用により、トナー容器2032がトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)に対して傾くおそれがある。その場合、トナー容器2032の装着負荷が増大し、容器シャッタ332を保持及びガイドをするノズル受入部材330に負荷がかかってしまう。特に、トナー容器2032がトナーを十分に内蔵した新品である場合、水平方向から突出した搬送ノズル611が挿入されるようにトナー容器2032の後端側から押し込まれる際には、トナー重量も加味したトナー容器2032を回転させる力のモーメントが作用する。これにより、搬送ノズル611が挿入されるノズル受入部材330に負荷がかかり、ノズル受入部材330が最悪変形や破損するおそれがある。これに対して、本実施形態のトナー容器2032は、二つの容器ロック部2339を結んだ線分上に容器シャッタ332が位置する。このため、容器シャッタ332の位置で作用する容器シャッタバネ336及びノズルシャッタバネ613の付勢力によって、トナー容器2032がトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)に対して傾くことを防止できる。
図88、図89、図90、図91(a)に示すように、容器先端側カバー2034には、トナー容器2032の情報記憶装置としてのICタグ(ICチップ、情報記憶媒体)2700とその保持部2343が設けられている。ICタグ2700の通信方式は接触式である。
ICタグ2700は、図89、図90、図91(a)に示すように、長方形状の基板2702の表面上に、複数の矩形状の第一金属パッド2710a〜第四金属パッド2710dが並列設置されており、第四金属パッド2710dが接地(アース)用のアース端子である。基板2702の裏面側には、図示を省略した情報記憶部が設けられている。
このようなICタグ2700は、保持部2343によって、容器先端側カバー2034に、第一金属パッド2710a〜第四金属パッド2710dが、装着方向下流側に位置するように保持されている。保持部2343は垂直面2034dより装着方向Qに突出するように容器先端側カバー2034に設けられている。
本実施形態において、保持部2343は、トナー容器2032の周方向規制部として機能することから、容器先端側カバー2034との位置管理を容易にするために、容器先端側カバー2034と一体成形している。しかし、保持部2343と容器先端側カバー2034との位置管理をできるのであれば、保持部2343は容器先端側カバー2034とは、個別に形成し、接着、溶着、締結などの接続手段を用いて一体化してもよい。この場合、容器先端側カバー2034の形状の簡素化を図れるので、加工コストの低減を図ることにつながる。
保持部2343は、互いに対向するロック部2339、2339の略二分する容器先端側カバー2034上に、ロック部2339、2339を結ぶ傾斜した線分に対して、略平行となるように配置されている。このため、歯車露出開口部2034aは、略水平の位置に形成されていて、容器先端側カバー34に形成した開口34aとは、異なる位置とされている。保持部2343の長手方向に位置する両側面2343a、2343bは、周方向規制部として機能する。
保持部2343は、トナー容器2032の回転軸に沿って容器先端側から見たとき、容器先端側カバー2034の左側斜め上の空間に配置している。これは他の色のトナー容器と併設する際、デッドスペースとなる左側斜め上の空間を利用して容器先端側カバー2034上に保持部2343を配置したものである。これにより円筒状のトナー容器2032同士を近接して配置できるコンパクトなトナー補給装置60を提供できる。
容器先端側カバー2034は、図90に主に示すように、プリンタ部100(画像形成装置本体)へトナー容器2032を装着する際、装着中のトナー容器2032の装着方向以外への移動を規制することで容器開口部33aを図92、図93に示す容器セット部615へ案内する案内部を備えている。
図90、図91に示すように、容器先端側カバー2034は、容器先端側カバー2034の鉛直方向の移動を規制する一対の案内部であり、鉛直方向規制部としての一対のスライドガイド2361、2361が、その下部2034gの両側面に設けられている。スライドガイド2361、2361は、容器本体33の長手方向に沿って延在する上ガイド部2361Aと下ガイド部2361Bを備え、上ガイド部2361Aと下ガイド部2361Bとの間に、スライド溝2361a、2361aをそれぞれ形成している。各スライド溝2361aは、容器本体33の回転軸と平行に形成されていて、図92、図93、図94に示す一対のガイドレール2075、2075を上下方向からそれぞれ挟み込むように構成されている。
つまり、スライドガイド2361、2361は、上ガイド部2361Aと下ガイド部2361Bがそれぞれガイドレール2075を上下方向から挟むことにより、トナー容器2032をプリンタ部100(画像形成装置本体)へ装着する際に、容器先端側カバー2034における鉛直方向Z及び着脱方向と直行する幅方向Wへの位置決め部として機能して、これら鉛直方向Zと幅方向Wへのトナー容器2032の移動を規制する。
すなわち、容器先端側カバー2034は、トナー容器2032をプリンタ部100(画像形成装置本体)へ装着する際に、容器開口部33aを容器受入部2073に案内する案内部として、鉛直方向規制部としての一対のスライドガイド2361、2361と、周方向規制部としての保持部2343の両側面2343a、2343bと、軸方向規制部としての係止孔2339dを有する容器ロック部2339を備えている。
次に、図92、図93、図94を主に用いてトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)の構成について説明する。
トナー容器2032を装着するトナー容器収納部2070は、図1に示したトナー容器収納部70に換えてプリンタ部100(画像形成装置本体)に配設されるものである。本実形態では、1つのトナー容器2032を装着するトナー容器収納部2070を示している。すなわち、単色の画像形成装置の場合、このトナー容器収納部2070を1つ備え、多色の画像形成装置の場合、色の数に応じたトナー容器収納部2070がプリンタ部100(画像形成装置本体)に配置される。トナー容器収納部2070にセットされるトナー容器2032からは、トナー容器内部のトナーの色に対応する現像装置にトナーが補給時期に供給される。
本実施形態において、トナー補給装置60は、トナー容器収納部2070、搬送管としての搬送ノズル611と、搬送ノズル611に配置された搬送部材としての搬送スクリュ614と、駆動部(容器回転駆動部)2091と、図示しないトナー落下搬送経路を備えている。そして、装着方向Qへユーザーによる押し込まれる装着動作によってプリンタ部100(画像形成装置本体)のトナー容器収納部70内をトナー容器2032が移動されると、その装着動作に連動して、トナー容器2032Yの装着方向Qにおける容器先端側からトナー補給装置60の搬送ノズル611が挿入される。これにより、トナー容器2032内と搬送ノズル611内とが連通する。
トナー容器収納部2070は、主として、容器カバー受入部2073と、容器受部2072と、図97に示す挿入口形成部2071とで構成されている。容器カバー受入部2073は、トナー容器2032の容器先端側カバー2034及び容器本体33を保持する部分である。容器受部2072は、トナー容2032の容器本体33を支持する部分である。挿入口形成部2071は、図97に示すトナー容器2032の装着動作時における挿入口2071aを形成された部分である。複写機500の手前側(図2の紙面垂直方向手前側)に設置された本体カバーを開放すると、トナー容器収納部2070の挿入口形成部2071が露呈される。そして、トナー容器2032の長手方向を水平方向とした状態で、複写機500の手前側からトナー容器2032の着脱操作(トナー容器2032の長手方向を着脱方向とする着脱操作)を行う。なお、セットカバー2608は、トナー容器収納部70の容器カバー受入部2073の一部である。
容器受部2072は、その長手方向の長さが、容器本体33の長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。容器カバー受入部2073は、容器受部2072における長手方向(着脱方向)の容器先端側に設けられ、挿入口形成部2071は容器受部2072における長手方向の一端側に設けられている。トナー容器2032は、容器受部2072上で滑り移動可能とされている。このため、トナー容器2032の装着動作にともない、容器先端側カバー2034は、挿入口形成部2071を通過した後に、しばらく容器受部2072上を滑動して、その後に容器カバー受入部2073に装着される。
図95に示すように、容器先端側カバー2034が容器カバー受入部2073に装着された状態で、駆動モータ603と複数のギア等で構成されている駆動部2091から本体側歯車としての容器駆動ギア601を介して、容器本体33に具備された容器ギア301に回転駆動が入力される。これにより、容器本体33が図95中の矢印A方向に回転駆動される。容器本体33内のトナーは容器本体33自体が回転することで、容器本体33の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起302によって、容器本体33の内部に収容されたトナーが容器本体長手方向に沿って移動して搬送される。搬送されたトナーは、トナー容器2032の他端に設けられた容器先端側カバー2034側から搬送ノズル611に形成された粉体受入口としてのノズル開口610を介して搬送ノズル611内にトナーが供給される。そして、ノズル611内に配置された搬送スクリュ614が、駆動部(容器回転駆動部)2091が備える搬送スクリュギア605に回転駆動が入力されることで回転し、搬送ノズル611内に供給されたトナーを搬送する。そして、搬送ノズル611の搬送方向下流端に接続された図示しないトナー落下搬送経路を介して、現像装置50(第二現像剤収容部54)内に補給される。
トナー容器2032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)に新品のものに交換される。容器交換の際、作業者は、トナー容器2032の長手方向における容器先端側カバー2034とは反対側の端部に設けられた把手部303を握って離脱方向に引き出すことで、装着されたトナー容器2032を取り外すことが出来る。
ここで、駆動部2091の構成について補足する。駆動部2091は、駆動部92Y同様に、容器駆動ギア601と搬送スクリュギア605を備えている。搬送スクリュギア605は、図92、図95に示すように、取付基板602に固定された駆動モータ603が駆動し、その出力ギア603a(図95参照)が回転することで回転駆動され、容器駆動ギア601は出力歯車603aの回転が搬送スクリュギア605から複数の連結ギア604を介して伝達されることで回転駆動される。
容器カバー受入部2073には、図92、図93、図94に示すように、セットカバー2608が設けられている。セットカバー2608は、その中央に搬送ノズル611が配置されている。搬送ノズル611は、図94に示すように、トナー容器2032の装着方向において下流側となる容器セット部615における端面615bから装着方向上流側に向けて容器カバー受入部2073内に突出するように配置されている。容器受入部としての容器セット部615は、搬送ノズル611の周囲を囲むように、搬送ノズル611の突出方向であって、トナー容器2032の装着方向上流側に向かって立設している。すなわち、容器セット部615は、搬送ノズル611の根本にある容器開口部33aの位置決め部であり、容器開口部33aが容器セット部615に挿入されて嵌合することで、容器開口部33aの径方向への位置が確定される。
図94に示すように、装着方向から見て、装着方向下流側に位置する搬送ノズル611の根元には、トナー容器収納部2070にトナー容器2032を装着した状態で、容器開口部33aが嵌め込まれる容器セット部615が形成されている。容器セット部615は、搬送ノズル611の根本に位置し、容器開口部33aが挿入される端部内周面615aよりもトナー容器2032の装着方向下流側に位置する端面615bを備える。端面615bには、端面615bからトナー容器2032の装着方向上流側に向かって突出するバネ規制部615cが搬送ノズルシャッタバネ613の外周に沿って等間隔に8箇所形成されている。バネ規制部615cがノズルシャッタバネ613の外周を覆うことにより、ノズルシャッタバネ613の径方向の移動が規制される。これにより、ノズルシャッタバネ613が径方向にずれた状態でトナー容器2032がセットされて、ノズルシャッタバネ613が端面615bと容器開口部33aの先端部33cとの間に挟み込まれることによるトナー容器2032のトナー補給装置60への装着不良を防止することができる。
トナー容器2032は、トナー容器収納部2070に装着された状態で、トナー容器2032の容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aと摺動可能な状態で嵌合する。
容器セット部615の端部内周面615aとトナー容器32の容器開口部33aの外周面33bとが嵌合することにより、トナー容器2032のトナー容器収納部2070に対するトナー容器2032の長手方向(着脱方向)に直交する径方向の位置決めがなされる。また、トナー容器2032の回転時には、容器開口部33aの外周面33bが回転軸部として機能し、容器セット部615の端部内周面615aは軸受けとして機能する。このときの容器開口部33aの外周面33bが容器セット部615の端部内周面615aの一部としての摺動突面615dと摺動可能に接触し、トナー容器2032のトナー容器収納部2070に対する径方向の位置決めがなされる。
図94に示すように、セットカバー2608には、幅方向Wにおいて互いに対向するように、補給装置側ロック部材78、78をセットカバー2608の外周面から内周面2608c側に進退移動可能とする開口2608d、2608dがそれぞれ形成されている。開口2608d、2608dはトナー容器2032の装着時に、ロック部2339、2339と対向する位置となるように、水平方向に対して斜めに配置されている。補給装置側ロック部材78、78は、ねじりコイルばね782などの付勢手段によってセットカバー2608の外側から内部に向かって付勢されている。
セットカバー2608には、トナー容器2032の装着時に、ICタグ2700と接触することで、ICタグ2700から情報を読み出す読出手段としてのコネクタ2800と、これを収容する案内部2801が設けられている。案内部2801は、セットカバー2608の表面から放射方向に突出するように膨設されていて、容器先端側カバー2034の容器先端側端面と対向する側から挿入方向に向かって延在するように形成された長方形状の空間部である。案内部2801の大きさは、コネクタ2800とICタグ2700の保持部2343を収容可能な容積とされていて、周方向規制部を構成する。
コネクタ2800は、図94に示すように、第一金属パッド2710a〜第四金属パッド2710dに接触可能な四つの本体側端子2804a〜と2804d(第一本体側端子2804a〜)を備えている。なお、第四本体側端子2804dがアース端子である第4金属パッド2710dに接触可能な接地用本体側端子である。コネクタ2800は、案内部2801の着脱方向Qに位置する奥側内部に配置されている。コネクタ2800は、トナー容器2032をトナー容器収納部2070上の溝部2074上で装着方向Qに移動したときに、ICタグ2700の各パットに接触することでICタグ2700から情報を読み出す。
図96に示すように、矢印Rで示す径方向に位置するセットカバー2608(容器カバー受入部2073)の表面から突出した壁部2801a、2801bの内側面2801c、2801dには、内側面2801c、2801dから空間部内に突出した規制部2802、2803が設けられている。規制部2802、2803は、規制部の一端2802a、2803aがトナー容器2032の装着方向上流側に位置し、規制部の他端2802b、2803bが装着方向下流側に位置するように装着方向Qに延在するように内側面2801c、2801dに形成されている。規制部2802,2803としては、内側面2801c、2801dと一体成形しても良いし、別体で形成して、内側面2801c、2801dに接着、溶着などで一体化してもよい。トナー容器2032の装着時に、ICチップ2700が案内部2801内に進入したときに、保持部2343の両側面2343a、2343bが上述の規制部2802、2803に接触するように構成されている。本実施形態においては、規制部2802、2803は装着方向Qに向かって、規制部2802、2803の間隔が狭くなるように形成されている。そのため、装着方向Qにトナー容器2032が進むことで、保持部2343の両側面2343a、2343bは、規制部2802、2803に対して接触状態が強くなり、規制部材2802、2803間における保持部2343の周方向への移動がより規制される。より具体的には、規制部2802、2803の一端2802a、2803aから規制部の中央部2802c、2803cまでは、規制部2802、2803の間隔が狭くなる傾斜した平坦面として形成されていて、規制部2802、2803の他端2802b、2803bは、その形状が半円形であって、互いに平行になるように形成されている、一端2802a、2803a間の幅W10は、保持部2343の両側面2343a、2343bの幅W12(図90参照)よりも広く、他端2802b、2803b間の幅W11は、保持部2343の両側面2343a、2343bの幅W12と同一か、幾分狭く形成されている。
図92に示すように、容器受部2072は、容器本体33の長手方向に沿って、挿入口形成部71から容器カバー受入部2073まで続く、容器載置部としての溝部2074が形成されている。トナー容器2032は、この溝部2074上で長手方向(着脱方向)に滑り移動可能に構成されている。
幅方向Wに位置する溝部2074の互いに対向する側面2074a、2074bには、互いに対向するように案内部材となるガイドレール2075、2075がそれぞれ設けられている。各ガイドレール2075は、側面2074a、7204bから幅方向Wに突出しているとともに、長手方向に延在し、容器受部2072の一端2072aから容器カバー受入部2073の手前まで配置されている。ガイドレール2075、2075は、トナー容器2032をプリンタ部100(画像形成装置本体)へ装着する際に、案内部材としての各スライドガイド2361と係合して、容器開口部33aを容器受入部としての容器セット部615に案内する機能を備えている。
なお、本実施形態において、各ガイドレール2075は、長手方向に4分割して形成しているが、長手方向に連続した1本のレール形状としてもよい。各ガイドレール2075は、トナー容器収納部2070にトナー容器2032を装着するときに、容器本体33の回転軸と平行になるように形成されている。
次に識別手段について説明する。
本実施形態の識別手段では、トナーの色や種類、プリント速度や機種に応じてトナー容器とトナー容器収納部側との組合せを識別している。
図91(a)、図91(b)に示すように、容器先端側カバー2034の外周2034bの下部2034gには、識別手段を構成する非互換部としての係合部2092が、スライドガイド2361、2361間に形成されている。スライドガイド2361、2361には、補強部2362が、両者の内側に連接して一体に形成されている。補強部2362は、スライドガイド2361、2361の着脱方向への長さの全域に形成されていて、トナー容器2032を落下させてしまったときのスライドガイド2361の破損が防止されている。この補強部2362には、係合部2092が形成されている。本実施形態おいて、係合部2092は、着脱方向に延在する溝形状である。
図92、図94、図97に示すように、挿入口2071aよりも装着方向Qに位置する溝部2074上には、識別手段を構成する、トナー容器2032の係合部2092と係合する被係合部としての被係合リブ2090が容器受部2072における容器載置部としての溝部2074から上方に向かって2つ突出するように形成されている。本実施形態において、被係合リブ2090は、2つの突出形状として形成されているが、係合部2092の幅や高さ、位置、数に応じて被係合リブ2090の幅や高さ、位置、数を異ならせてトナー容器とトナー容器収納部側との組合せを識別している。
被係合リブ2090は、容器受部2072の一端2072aに位置するガイドレール2075、2075の始端2075a、2075aよりも装着方向Qに配置されていて、スライド溝2361a、2361aにガイドレール2075、2075が挿入された後に係合部2092と係合する位置に配置されている。被係合リブ2090の配置は、図92の位置に限定されるものではなく、図92の位置よりもさらに装着方向Qよりでも良いし、挿入口2071aよりでも良いが、スライド溝2361a、2361aにガイドレール2075、2075が挿入された後に係合部2092と係合する位置が好ましい。
このような構成すると、誤ったトナー容器が装着された場合に、各ガイドレール2075と各スライドガイド2361とが十分にかみ合ってから、トナー容器2032の係合部2092と係合するようになる。このため、トナー容器2032が装着動作時に上下方向(鉛直方向)への位置決めがされた状態で係合部2092と被係合リブ2090とが係合するので、両者の係合をより精度良く安定して行なうことができるようになるためである。
以下、第8の実施形態における各位置決め部材とトナー容器収納部2070(トナー補給装置60)との係合及び離脱の順番を図99、図100を中心に他の図を参照しながら説明する。
図99(a)に示すようにトナー容器2032をトナー容器収納部2070の容器受部2072の溝部2074に載置し、装着方向Qへユーザーが押し込む(装着動作する)と、トナー容器2032は、溝部2074上をスライド移動する。そして、まず、トナー容器2032の各スライドガイド2361の各スライド溝2361a内に、各ガイドレール2075、2075がそれぞれ進入し、装着方向Qと直行する幅方向Wと鉛直方向Zへのラフな位置決めが行なわれる。(第1の規制状態)。
トナー容器2032を第1の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図99(b)、図98に示すように、誤ったトナー容器が装着された場合には、係合部2092が被係合リブ2090に当接して係合する。ここで、係合部2092が被係合リブ2090との形状が一致しない場合には、トナー容器2032の装着方向Qへの移動は妨げられ、種類の異なるトナー容器2032の装着を防止できる。また、この状態では第1の規制状態が維持されているので、種類の異なるトナー容器2032を無理やり押込もうとしても、鉛直方向Zへラフな位置決めがされているので、係合部2092が被係合リブ2090を乗り越えることを防止でき、種類の異なるトナー容器2032が装着されることを未然に防止することができる。
係合部2092と被係合リブ2090との形状が一致して、被係合リブ2090が係合部2092の移動を許容すると、トナー容器2032はさらに装着方向Qに移動する。そして、図99(c)に示すように、容器シャッタの端面332hと搬送ノズル611の端面611aとが接触する。
さらに装着方向Qにさらに押し込むと、図99(d)に示す第2の規制状態となり、容器先端側カバー2034の垂直面2034dよりも装着方向Qに位置する保持部2343がコネクタ2800を有する案内部2801内に進入する。この進入に際しても、鉛直方向Zへラフな位置決めが、各スライドガイド2361の各スライド溝2361aによって成されているので、保持部2434は鉛直方向Zへラフな位置決めを成された状態で案内部2801内に進入する。この進入状態の詳細は、図101(a)、図102(a)に示す。このため、保持部2434の両面2434a、2434bが案内部2801の内壁2801c、2801dによってラフな状態で周方向Rへの移動が規制される。
トナー容器2032を第2の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図100(a)に示すように容器シール333とノズルシャッタ鍔部612aとが接触するとともに、図100(b)に示すように保持部2343が案内部2801内を更に移動する。この状態を図101(b)に示す。このとき、保持部2434の両面2434a、3243bは、案内部2801の内壁2801c、2801dに設けられた規制部2802,2803の一端2802a、2803aから中央部2802c、2803cにかけて形成された先細りの平坦面上を移動し、徐々に径方向Rへの移動が規制されつつ装着方向Qに移動する。
トナー容器2032がさらに装着方向に移動すると、図100(c)、図101(c)、図102(b)に示すように、保持部2434の両面2434a、2434bが規制部2082、2083の最も幅の狭い他端2802b、2803bの間に位置する(第3の規制状態)。つまり、第3の規制状態では、スライド溝2361cとガイドレール2075による鉛直方向Zへの規制は保持されたまま、保持部2434と案内部2801により径方向Rへの移動が完全に規制された状態となる。よって、容器先端側カバー2034とセットカバー2608(容器カバー受入部2073)とが一体化されるとともに、容器先端側カバー2034の周方向Rへの移動が規制され、容器本体33の回転と一体で回転することはない。
第3の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図100(d)に示す第4の規制状態となり、容器開口部33aが容器セット部615の端部内周面615a(セットカバー2608)内に進入し、容器本体33が端部内周面615a内に回転自在に支持される。このとき、容器先端側カバー2034は、周方向Rの位置が、保持部2434と案内部2801によって規制されているので、容器開口部33aと容器セット部615の中心位置が合った状態で両者が嵌合する。そのため、容器開口部33aが容器セット部615へ位置ズレをした状態で進入することで生じる容器シャッタ332からのトナー漏れを防止することができる。また、この状態において、ICタグ2700の各パットが、コネクタ2800の各本体側端子に接触し、ICタグ2700から情報が読み出される。つまり、ICタグ2700とコネクタ2800との接触時においては、鉛直方向Z及び径方向Rの位置が規定されているので、両者の接触不良が少なく、安定した通信を行うことができる。
トナー容器2032を第4の規制状態から装着方向Qにさらに押し込むと、図100(e)に示す第5の規制状態となる。第5の規制状態では、容器開口部33aが、容器セット部の端部内周面615a内により深く進入するとともに、容器ロック部2339、2339の各係止孔2339d内に補給装置側ロック部材78、78が進入してロックされる(図49参照)。これによりトナー容器2032の長手方向(回転軸方向)への移動が阻止されてセット位置に保持される。図49では、係止孔339dを示しているが、係止孔339dと係止孔2339dとは、同一寸法、同一構成であるので、係止孔339dと同様な状態となる。
このように、容器先端側カバー2034の回り止めが外周面2034bに形成したコネクタ2800を収容した案内部2801とICチップ2700を保持する保持部2343の係合による場合、容器開口部33aと容器セット部615の中心位置が合った状態で両者が嵌合するので、容器開口部33aが容器セット部615へ位置ズレをした状態で進入することで生じる容器シャッタ332からのトナー漏れを防止することができる。また、ICチップ2700自体の位置決めが不要なため、ラフな位置決めでよい。
本実施形態のように、ICチップ2700が、補給装置側ロック部材78、78と係合する一対のロック部2339,2339の配置の略中央に位置する容器先端側カバー2034の外周面2034bに配置されていると、次のような利点がある。それは、ICチップ2700の移動は、径方向への移動は許容できるが周方向Rへの移動は接触不良が生じやすくなるので、好ましくない。このときに、一対の補給装置側ロック部材78、78の配置の略中央にICチップ2700が配置されていると、周方向Rに両側から同等の力が加わるため、周方向Rへの移動を抑制でき、ICチップ2700とコネクタ2800接触不良を防止できるので好ましい。
また、本実施形態では、補給装置側ロック部材78、78、容器ロック部2339,2339をそれぞれ、水平方向に対して斜めに配置しているので、水平方向に設ける場合よりも容器先端側カバー2034の外周面2034bからの水平方向への突出量を抑えることができ、各色に対応した粉体容器収納部の省スペース化を図ることができる。結果してプリンタ部100(画像形成装置本体)のスペースを有効活用でき、画像形成装置の小型化が可能となる。また、カラー画像形成装置のように、トナー容器が複数装着される場合には、水平方向の設置スペースを小さくすることができ、より装置の小型化に寄与することになる。
さらに、本実施形態のように、トナー容器2032の下部となる容器先端側カバー2034の下部2034dに形成されて被係合リブ2090を通過可能な係合部2092と、係合部2092が挿入口2071aを通過する際に、一対のガイドレール2075、2075と係合してトナー容器2032の鉛直方向Zへの移動を規制する鉛直方向規制部としての一対のスライドガイド2361、2361を備えるので、誤った種類のトナー容器2032の装着を確実に防止することができる。
図103は、第8の実施形態で説明したICチップ2700を有する粉体収容容器としてのトナー容器2032の全体構成を示すための6面図である。図103に示すトナー容器2032は、螺旋溝を備えた容器本体33と、ICチップ2700を有するカバー部材としての容器先端側カバー2034とを備えた構成のものである。図103において、(a)は右側面図、(b)は左側面図、(c)は正面図、(d)は背面図、(e)は平面図、(f)は低面図をそれぞれ示す。
第8の実施形態では、容器本体として螺旋溝を備えた容器本体33を用いたが、容器本体として図50、図51で既に説明した螺旋溝のない容器本体1033と、容器先端側カバー2034とを備えた図104に示す容トナー容器3032としてもよい。
トナー容器2032の容器先端側カバー2034に形成する係合部2092の形態とてしては、図105(a)〜(h)から図108(a)〜(g)に示す形態1から形態15としてもよい。図105〜図108において、(a)、(c)、(e)及び(g)は、容器先端側カバー2034の正面図を示し、図105〜図108において、(b)、(d)、(f)及び(h)は、容器先端側カバー2034の底面図をそれぞれ示す。
図105〜図108において、スライドガイド2361、2361に形成された装着方向に連接する補強部2362は、幅方向Wに6分割されている。これを便宜的に、装着方向Qに向かって左側からブロック1〜ブロック6とする。そして、各ブロックに形成した補強部溝9235aを、溝1から溝6とする。下記の表1は、各ブロックにおける補強部溝9235aの形成状態を示す。表1中、「有」は補強部溝9235aが形成されている状態を示し、「無」は補強部溝9235aが形成されていない状態を示す。
図105(a)、図105(b)は形態1を示す。
図105(c)、図105(d)は形態2を示す。
図105(e)、図105(f)は形態3を示す。
図105(g)、図105(h)は形態4を示す。
図106(a)、図106(b)は形態5を示す。
図106(c)、図106(d)は形態6を示す。
図106(e)、図106(f)は形態7を示す。
図106(g)、図106(h)は形態8を示す。
図107(a)、図107(b)は形態9を示す。
図107(c)、図107(d)は形態10を示す。
図107(e)、図107(f)は形態11を示す。
図107(g)、図107(h)は形態12を示す。
図108(a)、図108(b)は形態13を示す。
図108(c)、図108(d)は形態14を示す。
図108(e)、図108(f)は形態15を示す。
図105(a)、図105(b)に示す形態1では、連接するブロック1,2にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図105(c)、図105(d)に示す形態2では、ブロック1,3にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図105(e)、図105(f)に示す形態3では、ブロック1,4にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図105(g)、図105(h)に示す形態4では、ブロック1,5にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図106(a)、図106(b)に示す形態5では、連接するブロック1,6にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図106(c)、図106(d)に示す形態6では、ブロック2,3にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図106(e)、図106(f)に示す形態7では、ブロック2,4にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図106(g)、図106(h)に示す形態8では、ブロック2,5にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図107(a)、図107(b)に示す形態9では、連接するブロック2,6にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図107(c)、図107(d)に示す形態10では、ブロック3,4にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図107(e)、図107(f)に示す形態11では、ブロック3,5にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図107(g)、図107(h)に示す形態12では、ブロック3,6にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図108(a)、図108(b)に示す形態13では、連接するブロック4,5にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図108(c)、図108(d)に示す形態14では、ブロック4,6にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
図108(e)、図108(f)に示す形態15では、ブロック5,6にそれぞれ補強部溝9235aを形成している。
これら形態1から形態15に示すように形成しても、係合部2092の補強部溝9235aと溝部2074に形成する被係合リブ2090とが対応していなければ、係合部2092が被係合リブ2090を通過する事ができず、非互換のトナー容器2032の装着を未然に防止することができる。
形態1〜形態15における補強部溝9235aの有無の一覧を表1に示す。
Figure 0006303551
(第9の実施形態)
本実施形態は、粉体収容容器としてのトナー容器が備える粉体収容部としての容器本体の構成が、上述した容器本体33、1033と異なっている。このため、容器本体の構成を中心に本実施形態を説明し、上述した構成と同一な容器先端側カバー34や、他の同一構成部には、上述した符号と同一符号を付し、その説明は適宜省略する。
図109に示すように、本実施形態に係る粉体収容容器としてのトナー容器4032は、画像形成用の粉体としてのトナーを収容する容器本体4033と、容器本体4033の外周に装着される容器カバーとしての容器先端側カバー34とを備えている。容器本体4033は、容器先端側カバー34に対して回転可能に保持されている。このトナー容器4032も上述のようにトナー補給装置60に装着されることで、その内部に搬送スクリュ614を備える搬送管としての搬送ノズル611が挿入され、トナーが補給可能とされる。トナー容器4032は、容器本体4033の回転軸線が水平になるように容器先端側カバー34に支持されている。
容器本体4033は、図110に示すように、略円筒状であり、円筒の中心軸を回転軸線として回転する構成となっている。トナー容器4032の長手方向(着脱方向)における容器後端側には把手部4303が形成されていて、容器先端側カバー34が装着される容器先端側には開口部4033aが形成されている。この開口部4033a内には、搬送ノズル611を受け入れ可能な搬送管受入部材としてのノズル受入部材330が挿入されて配置される。開口部4033a側の表面には、駆動力が伝達される容器ギア301が形成されている。本実施形態では、トナー容器4032をトナー補給装置60に装着して、この容器ギア301に容器駆動ギア601が噛合して回転駆動力が伝達されると、図中矢印A方向に容器本体4033が回転するように構成されている。
容器本体4033は、容器後端側から容器先端側に向かって、その外形が複数の箇所で異なるように形成されている。すなわち、容器本体4033は、容器後端側に位置する把手部4303とつながる後筒部4033A1と、容器先端側の開口部4033aとつながる前筒部4033A2と、後筒部4033A1と前筒部4033A2の間に位置する中央筒部4033A3を備えている。後筒部4033A1と中央筒部4033A3の後端との間には傾斜部4033A4が形成され、前筒部4033A2と中央筒部4033A3の前端との間には傾斜部4033A5が形成されている。中央筒部4033A3は、傾斜部4033A4側の端部から傾斜部4033A5側の端部に向かって拡径するように形成されている。傾斜部4033A4は、後筒部4033A1から中央筒部4033A3に向かって絞径されていて、傾斜部4033A5は中央筒部4033A3から傾斜部4033A5に向かって絞径されていている。図110において、第1〜第4切断部は、一点差線で示す回転軸線に対して直交する平面で切断する切断箇所を示す。第1切断部は後筒部4033A1の断面を、第2切断部は中央筒部4033ACの断面を、第3切断部は傾斜部4033A5近傍の断面を、第4切断部は前筒部4033A2の断面をそれぞれ示す。
図111に示すように、後筒部4033A1の外径をd11、中央筒部4033A3の後端の外径をd12、中央筒部4033A3の前端の外径をd13、前筒部4033A2の外径をd14としたとき、容器本体4033は、外径d11>外径d12<外径d13>外径d14となるように形成されている。容器本体4033の肉厚は、各部において、同一厚とされていて、容器本体4033の内部空間の形状も外観と同様の大小関係を維持して形成されている。
容器本体4033には、後筒部4033A1から前筒部4033Aにかけて複数の搬送部材が形成されている。これら搬送部材は、容器本体4033の表面から容器内部に向かって窪んで形成されていて、容器表面からは溝部として、容器内部からは突起として形成されている。以下、これら搬送部材を突起として説明する。
後筒部4033A1には、中央筒部4033A3に向かって延在するように第1の搬送部材としての第1の突起4101a、4101bが形成されている。第1の突起4101a、4101bは、図112(a)に示すように、容器本体4033の回転方向(矢印A方向)において180度の位相で形成されている。第1の突起4101a、4101bは、図113(a)に示すように後筒部4033A1から傾斜部4033A5を介して中央筒部4033A3まで到達する長さを備えている。第1の突起4101a、4101bは、それぞれ容器本体4033の回転方向と逆方向となる時計回りの巻方向となる螺旋状を成すように捻られていて、容器本体4033が矢印A方向に回転すると、内部のトナーに対して図111、図113(a)に示す矢印F1方向への力を付与するように形成されている。なお、図113(a)は第1の突起4101aのみを示している。
中央筒部4033A3には、図110に示すように、その長手方向の全域に延在するように第2の搬送部材としての第2の突起4102a、4102b、4102c、4102dが形成されている。第2の突起4102a、4102b、4102c、4102dは、図112(b)に示すように、容器本体4033の回転方向(矢印A方向)において90度の位相で形成されている。120度の位相で3つの第2の突起としてもよい。
中央筒部4033A3に形成された第2の突起4102a、4102b、4102c、4102dは、傾斜部4033A4から傾斜部4033A5に向かって上り傾斜となるように形成されている。このため、容器本体4033が矢印A方向に回転すると、図113(a)、図113(b)に示すように、内部のトナーを攪拌しながら前筒部4033A2(矢印F2方向)に向かう力を付与するように形成されている。
中央筒部4033A3から前筒部4033A2には、第3の搬送部材としての第3の突起4103a、4103bが形成されている。第3の突起4103a、4103bは、図112(c)に示すように、容器本体4033の回転方向(矢印A方向)において180度の位相でそれぞれ1つずつ形成されている。第3の突起4103a、4103bは、図112(c)、図113(b)に示すように、中央筒部4033A3の部位では、その突起が大きく、前筒部4033A2に向かうに従い、図112(d)、図113(b)に示すようにその突起が小さくなるように形成されている。図112(d)に示すように、第1の突起4101a、4101bは、後筒部4033A1から傾斜部4033A5を介して中央筒部4033A3まで到達する長さを備えている。第3の突起4103a、4103bは、それぞれ容器本体4033の回転方向と逆方向となる時計回りの巻方向となる螺旋状を成すように捻られていて、容器本体4033が矢印A方向に回転すると、内部のトナーに対して矢印F3方向への力を付与するように形成されている。なお、図113(b)は第3の突起4103aのみを示している。
第2の突起4102a、4102b、4102c、4102dと第3の突起4103a、4103bは、着脱方向(長手方向)において、その端部が互いに重なり合うように(オーバーラップするように)配置されている。また、第3の突起4103a、4103bは図114に示すように、搬送ノズル611が容器本体4033内に挿入されたときに、搬送ノズル611の粉体受入口としてのノズル開口610とオーバーラップするように形成されている。
このような構成の容器本体4033を備えたトナー容器4032が、トナー補給装置60に装着され、搬送ノズル611が図114に示すように、容器本体4033内に挿入された状態で容器本体4033が矢印A方向に回転する。すると、容器本体4033内における後筒部4033A1内のトナーが、第1の突起4101a、4101bに沿って矢印F1方向に移動し、後筒部4033A1から傾斜部4033A4を経て中央筒部4033A3内へと搬送される。
搬送されたトナー及び元来中央筒部4403A3内に位置していたトナーは、第2の突起4102a〜4102dによって矢印F2方向に移動され、前筒部4033A2に向かって、第2の突起4102a〜4102dに沿って移動する。
このとき、第3の突起4103a、4103bは、中央筒部4033A2内において第2の突起4102a〜4102dとオーバーラップして配置されているので、第2の突起4102a〜4102dで搬送されたトナーが確実に第3の突起4103aへ受け渡される。なお第3の突起4103bについては省略している。受け渡されたトナーは、第3の突起4103a、4103bによって矢印F3方向に移動され、傾斜部4033A5を乗り越えて前筒部4033A2へと搬送される。このとき、第3の突起4103a、4103bの先端4103a1、4103b1(図中省略)は、搬送ノズル611のノズル開口610とオーバーラップしているので、第3の突起4103a、4103bで矢印F2方向に移動するトナーは、ノズル開口610へと確実に搬送することができる。
第9の実施形態において、第1及び第3の突起は、2個ずつ形成しているが、少なくとも1個ずつ形成されていればよい。
以上、第1の実施形態から第9の実施形態について具体的に示したが、本発明の例示に過ぎず、例えば、各実施形態を組合せた構成も全て本発明に含まれるものである
26 給紙トレイ
27 給紙ローラ
28 レジストローラ対
29 排紙ローラ対
30 スタック部
32(Y,M,C,K)、1032、2032、3032、4032トナー容器(粉体収容容器)
33、1033、4033 容器本体(粉体収容部)
33a 開口部(容器開口部)
33b 容器開口部の外周面
33c 容器開口部の先端部
34、2034 容器先端側カバー(容器カバー)
34a、2034a 歯車露出開口部
34b、2034b 容器カバーの外周面
34c、2034c 装着方向先端部
34d、2034d 垂直面(装着方向下流側の面)
34g、2034g 下部(容器先端側カバーの外周の下部)
35 上部ガイド
35a 上部ガイド頂部
35b 上部ガイド側部
35c 上部ガイド傾斜面
41(Y,M,C,K) 感光体(像担持体)
42(Y,M,C,K) クリーニング装置(感光体クリーニング装置)
42a クリーニングブレード
44(Y,M,C,K) 帯電ローラ(帯電手段)
46(Y,M,C,K) 作像部(画像形成部)
47 露光装置
48 中間転写ベルト
49(Y,M,C,K) 一次転写バイアスローラ
50(Y,M,C,K) 現像装置(現像手段)
51(Y,M,C,K) 現像ローラ(現像剤担持体)
52(Y,M,C,K) ドクタブレード(現像剤規制板)
53(Y,M,C,K) 第一現像剤収容部
54(Y,M,C,K) 第二現像剤収容部
55(Y,M,C,K) 現像剤搬送スクリュ
56(Y,M,C,K) トナー濃度センサ
60(Y,M,C,K) トナー補給装置(粉体補給装置)
64(Y,M,C,K) トナー落下搬送経路
70、2070 トナー容器収納部(粉体容器収納部)
71、71A、2071 挿入口形成部
71a、2071a 挿入口
71b 入口台座部
71c 下部側面
71e 挿入口上面
72、2072 容器受部
73、2073 容器カバー受入部
74、2074 溝部(容器載置部)
74a、74b、2074a、2074b 側面
74c 載置面
75、2075 ガイドレール
76 上面部
76a 上面突出部
77a 溝部
77b 板状の突部(本体側突起部)
78 ロック部材、補給装置側ロック部材
79a 貫通孔
79b 凹部
82 二次転写バックアップローラ
85 中間転写ユニット
86 定着装置
89 二次転写ローラ
90、2090 被係合リブ(被係合部)
91、2091 駆動部(容器回転駆動部)
92、2092 係合部
93 規制リブ
100 プリンタ部(複写機装置本体、画像形成装置本体)
200 給紙部(給紙テーブル)
301、1301 容器ギア(容器側歯車)
302 螺旋状突起(搬送手段)
303 把手部
304 汲み上げ部
304a 汲み上げ部螺旋状突起
304g 汲み上げリブ
304f 汲み上げ壁面
304h 凸部
305 先端開口
306 カバー爪引掛け部
306a カバー爪引っ掛け部の外周縁部
330、1330 ノズル受入部材(搬送管受入部材)
331、1331 ノズル受入口
332、1332 容器シャッタ(容器開閉部材)
332a シャッタ抜け防止爪
332b ガイドロッド摺動部
332c 先端円筒部(閉止部材)
332d 滑動部
332e ガイドロッド
332g ガイドロッド摺動部
332f 片持ち梁
332h 容器シャッタの端面(先端円筒部の端面)
333 容器シール(封止部材)
334 容器シャッタ支持部材(支持部材)
335 シャッタ後端支持部
335a シャッタ側面支持部(側面部)
335b、1335b シャッタ支持開口(側面開口部)
336、1336 容器シャッタバネ(付勢部材)
337 受入部材固定部
337a ノズルシャッタ突き当てリブ
337b シール部材巻き込み防止空間
339、2339 容器ロック部
339a、2339a ガイド突起
339a1 ガイド傾斜面
339b、2339b ガイド溝
339c、2339c 乗り越え部
339d、2339d 係止孔(軸方向規制部)
339e 第1当接面
339f 第2当接面
340、2340 カバー爪部
340b カバー先端内周面
341a 突起部(案内部、径方向規制部、径方向位置決め部)
342a 回り止めリブ(案内部、周方向規制部、周方向規制突部)
342b 回り止め凹部(案内部、周方向規制溝部)
343、2343 保持部
344 保持部材
345 保持機構
361、2361 スライドガイド(案内部、鉛直方向規制部)
361A、2361A 上ガイド部
361B、2361B 下ガイド部
361a、2361a スライド溝
361b スライドガイドの先端
361c スライド溝先端部(第1ガイド部)
361d スライド溝中央部(第2ガイド部)
361e スライド溝後端部
361g スライド溝の凹面
361f 溝傾斜部
362、2362 補強部
400 スキャナ部(原稿読取部)
500 複写機(画像形成装置)
600 位置決め手段(案内部)
601 容器駆動ギア (本体側歯車)
602 取付基板
603 駆動モータ
603a 出力歯車
604 連結歯車
605 搬送スクリュギア
608、2608 セットカバー
608a 底面
608c セットカバー内側面(容器カバー受入部の内周面)
608d、2608d 開口
608e 突起
608f 端面
610 ノズル開口(粉体受入口)
611 搬送ノズル(搬送管)
611a 搬送ノズルの端面(端面)
612 ノズルシャッタ(粉体受入口開閉部材)
612a 鍔部(ノズルシャッタ鍔部)
612f ノズルシャッタバネ受け面
613 ノズルシャッタバネ(付勢部材)
614 搬送スクリュ(搬送部材)
615 容器セット部(容器受入部)
615a 端部内周面
615b 端面
615d 摺動突面
615c バネ規制部
700、2700 ICタグ(情報記憶媒体)
701 ICタグ穴部(孔部)
702、2702 基板
703 アース端子
705 アース端子突出部
710、710 金属パッド
710a、2710a 第一金属パッド
710b、2710b 第二金属パッド
710c、2710c 第三金属パッド
2710d 第四金属パッド
720 保持部材
781 軸
782 ねじりコイルばね
783 ピン
800、2800 コネクタ(読出手段)
801 位置決めピン
802 接地用本体側端子
804 端子
920、9201a、9202a、9204a、9205a 係合リブ
920a 上部(係合リブの上部)
920b 両側部(係合リブの両側部)
921、9211a、9211b、9212a、9212b リブ間溝
922、9224a、9224b、9225a、9233a 補強部溝
9201b、9202b、9204b、9205b スライドガイド間突起部
9213 スライドガイド間溝
1035 底蓋
1035a 後端側軸受
1036 先端側軸受
1302 搬送羽根
1330a ノズル受入部材外周面
1330b 搬送羽根保持部
1332a 当接部
1335c 回転方向下流側端部
2075a 始端
2343a、2343b 両側面(周方向規制部、保持部の両面)
2801 案内部(周方向規制部)
2801a、2801b 壁部
2801c、2801d 内側面
2802、2803 規制部
2802a、2803a 規制部の一端
2802b、2803b 規制部の他端
2802c、2803c 規制部の中央部
2804a 第一本体側端子
2804b 第二本体側端子
2804c 第三本体側端子
2804d 第四本体側端子
2805 本体側端子
4101a、4101b 第1の突起(搬送手段)
4102a〜4102d 第2の突起(搬送手段)
4103a、4103b 第3の突起(搬送手段)
H1、H2、H3 上ガイド部と下ガイド部との間の距離
L レーザ光
P 記録媒体
Q 装着方向
G 現像剤
特開2012−133349号公報

Claims (14)

  1. 画像形成用の粉体が収容された粉体収容容器が装着され、
    粉体が搬送される搬送管と、
    駆動力を前記粉体収容容器に伝達する本体側歯車と、
    前記搬送管の周囲に配設され、前記粉体収容容器を受け入れる容器受入部と、
    前記粉体収容容器を画像形成装置本体に対して保持することが可能な本体側ロック部材と、
    を備えた画像形成装置に装着可能な粉体収容容器において、
    前記容器受入部に挿入される開口部と、
    回転することで粉体を搬送する搬送手段と、
    前記本体側歯車に噛合して前記搬送手段を駆動可能な容器側歯車と、
    前記粉体収容容器の側方において、前記本体側ロック部材に係合する容器側ロック部と、を備え、
    前記粉体収容容器の長手方向において、前記容器側歯車は、前記開口部と前記容器側ロック部との間に配置されていることを特徴とする粉体収容容器。
  2. 画像形成用の粉体が収容され、画像形成装置に装着可能な粉体収容容器において、
    前記画像形成装置本体に設けられた搬送管の周囲に配設された容器受入部に挿入される開口部と、
    回転することで前記粉体を搬送する搬送手段と、
    前記画像形成装置本体側に設けられた本体側歯車に噛合して前記搬送手段を駆動可能な容器側歯車と、
    前記粉体収容容器の側方において本体側ロック部材に係合することにより、前記粉体収容容器を画像形成装置本体に対して保持することが可能な容器側ロック部と、を備え、
    前記粉体収容容器の長手方向において、前記容器側歯車は、前記開口部と前記容器側ロック部との間に配置されていることを特徴とする粉体収容容器。
  3. 前記本体側ロック部材が前記容器側ロック部に進入して、前記粉体収容容器の長手方向の移動が規制されることを特徴とする請求項1又は2記載の粉体収容容器。
  4. 前記容器側ロック部は、貫通孔形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体収容容器。
  5. 前記容器側ロック部は、有底の窪み形状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体収容容器。
  6. 前記容器側ロック部は、前記粉体収容容器の長手方向において、前記開口部を中心として両側に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体収容容器。
  7. 前記容器側ロック部は、前記粉体収容容器が前記画像形成装置本体に装着された際、水平方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の粉体収容容器。
  8. 前記開口部の外周面が、前記容器受入部の内周面に対して嵌合することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  9. 前記粉体収容容器が前記画像形成装置本体に装着された状態において、前記開口部の外周面が回転軸部として前記容器受入部の内周面に支持されることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  10. 前記搬送手段は、前記搬送管に設けられた粉体受入口に向けて粉体を搬送することを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  11. 前記容器側歯車は、粉体を収容する粉体収容部と一体に形成されていることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  12. 前記容器側歯車に対して相対的に回転可能な容器カバーを備え、
    前記容器側ロック部は前記容器カバーに設けられていることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  13. 前記粉体として内部にトナーが収容されていることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の粉体収容容器。
  14. 請求項1乃至13の何れか1項に記載の粉体収容容器を備えた画像形成装置。
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