JP6617630B2 - トナー補給装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に搭載されるトナー補給装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に形成した静電潜像に現像装置から現像剤を供給しトナー像を形成する。トナーは画像形成によって消費されるため、現像装置に逐次供給する必要がある。現像装置へのトナーの補給はトナーボトルから行われる。

一般的にはトナーボトルは、断面が円形のものが用いられるが、国際公開第２００８／０２６６０５号公報（特許文献１）には、断面が円形でないトナーボトルが開示されている。

特許文献１に開示のトナーボトルにあっては、その断面が、ルーローの多角形形状等の円を除く略底幅図形の形状とされた部分を含む。トナーボトルが縦置きで長期間に亘って保管された場合には、トナーが固まってしまう。上述のような形状とすることにより、使用者が、トナーボトルを振ることを忘れてこれを画像形成装置に装着した場合であっても、画像形成装置の駆動時に、トナーボトルを回転させることにより固まったトナーを解すことができる。

国際公開第２００８／０２６６０５号公報

しかしながら、特許文献１に開示の画像形成装置にあっては、断面が多角形状のトナーボトルを１つしか備えていない。カラーの画像を形成する場合には、たとえば４つのトナーボトルを配置する。この場合において、単に互いに隣り合うトナーボトルの中心軸を十分に離間させて複数のトナーボトルを配置するだけでは、設置スペースが大きくなる。これにより、複数のトナーボトルを並べて構成されるトナー補給装置が大型化され、ひいては画像形成装置が大型化されてしまう。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型化可能なトナー補給装置を提供することにある。

本発明に基づくトナー補給装置は、各々が中心軸を有する複数のトナーボトルが互いに並行して配置されたトナー補給装置であって、複数の上記トナーボトルの各々は、上記中心軸方向に沿って延在するとともに、上記中心軸周りに回転可能に設けられた筒状の容器部を含み、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状は、周方向において上記中心軸から上記容器部の外縁までの距離が異なる部分を含む非円形状であり、互いに隣り合う上記容器部の回転位相が異なるとともに、互いに隣り合う上記容器部の回転方向が異なる。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状が、多角形状であることが好ましい。この場合には、互いに隣り合う上記トナーボトルの上記中心軸間の距離が、一方の上記トナーボトルにおける上記容器部の上記外形形状において上記中心軸に最も遠い頂点から上記中心軸までの距離と、他方の上記トナーボトルにおける上記容器部の上記外形形状において上記中心軸に最も遠い頂点から上記中心軸までの距離と、の和よりも小さいことが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状が、多角形状であることが好ましい。この場合には、互いに隣り合う上記トナーボトルの上記中心軸間の距離が、一方の上記トナーボトルにおける上記容器部の上記外形形状において上記中心軸に最も近い辺から上記中心軸までの距離と、他方の上記トナーボトルにおける上記容器部の上記外形形状において上記中心軸に最も遠い頂点から上記中心軸までの距離と、の和以上となることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状は、角部がＲ形状を有する多角形状であることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、複数の上記トナーボトルの各々は、上記中心軸方向の一端側に設けられるとともに、上記中心軸に交差する長手形状を有し、上記回転位相を決定する位置決め部を含むことが好ましい。この場合には、互いに隣り合う上記容器部が同一の回転位相位置に配置された状態において、一方の上記トナーボトルに設けられた上記位置決め部の延在方向と複数の上記トナーボトルが並ぶ方向との成す角度と、他方の上記トナーボトルに設けられた上記位置決め部の延在方向と複数の上記トナーボトルが並ぶ方向との成す角度とが、上記回転位相に応じて異なるように、上記位置決め部が設けられていることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記トナーボトルは、上記容器部の内部に向けて突出する螺旋状のリブを含むことが好ましい。この場合には、互いに隣り合う上記トナーボトルにおいて、一方の上記トナーボトルにおける上記リブの螺旋方向と、他方の上記トナーボトルにおける上記リブの螺旋方向とが、逆であることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、複数の上記容器部は、連動機構によって連動し、単一の駆動源によって、同時に駆動されることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、複数の上記容器部は、独立して駆動され、互いに隣り合う上記トナーボトルの回転位相が異なった状態で停止することが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置は、上記容器部の端部に取付けられ、かつ、上記容器部から排出されたトナーを収容するとともに、収容されたトナーの一部を排出可能に設けられたキャップ部をさらに備えることが好ましい。この場合には、上記中心軸方向から見た場合の上記キャップ部の外形形状が、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状と同一形状、または、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状の内側に収まる形状であることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記キャップ部の外形形状が、円形状であることが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状が、多角形状であることが好ましい。この場合には、互いに隣り合う上記容器部の回転位相が異なった状態であり、かつ、複数の上記容器部のうち選択した上記容器部の側面が水平となった状態で、複数の上記容器部が停止することが好ましい。

上記本発明に基づくトナー補給装置にあっては、上記中心軸方向から見た場合の上記容器部の外形形状は、正方形であることが好ましい。

本発明によれば、小型化可能なトナー補給装置を提供することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略図である。 実施の形態１に係るトナー補給装置を示す斜視図である。 実施の形態１に係るトナーボトルを示す斜視図である。 実施の形態１に係るトナーボトルの位置決め部を示す図である。 実施の形態１に係るトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。 比較例におけるトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。 複数の容器部の回転領域の全体の幅を示す図である。 実施の形態２に係るトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。 変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸方向から見た場合の容器部の外形形状を示す図である。 実施の形態の効果を検証するために行なった検証実験の結果を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
（画像形成装置）
図１は、実施の形態１に係るトナー補給装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。図１を参照して、実施の形態１に係る画像形成装置１００について説明する。

図１に示すように、画像形成装置１００は、主として、原稿画像を読み取るイメージリーダ部１０１と、画像を印刷するプリンタ部１０２とを備える。

イメージリーダ部１０１は、操作パネル１０３を含む。操作パネル１０３は、入力部の機能として、テンキーを含む各種入力キー群、およびタッチセンサなどを有するとともに、表示部の機能として、タッチセンサと一体化した液晶表示部、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）などからなる各種インジケータを有する。

プリンタ部１０２は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、制御部６０と、トナー補給装置８０と、クリーニング装置９０とを含む。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、トナー補給装置８０からトナーの供給を受けて、トナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙは、後述のトナーボトル８１Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、後述のトナーボトル８１Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、後述のトナーボトル８１Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、後述のトナーボトル８１Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを備える。

帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、制御部６０からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。

現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。

感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。

イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。

中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。

クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。

二次転写ローラー３３は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。

一方、中間転写ベルト３０上の残留トナーは、クリーニング装置９０によって除去される。クリーニング装置９０は、転写ベルトクリーナー９１および廃トナーボックス９２を有する。上記残留トナーは、転写ベルトクリーナー９１で回収され、廃トナーボックス９２に蓄えられる。

二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。

定着装置５０は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。

（トナー補給装置）
図２は、実施の形態１に係るトナー補給装置およびその周囲の構成を示す斜視図である。図３は、実施の形態１に係るトナーボトルおよびキャップ部を示す斜視図である。図１から図３を参照して、実施の形態１に係るトナー補給装置８０について説明する。

トナー補給装置８０は、複数のトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ、複数のサブホッパー８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋ、および駆動部８３を含む。なお、トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋを区別しない場合には、トナーボトル８１と表記し、サブホッパー８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋを区別しない場合には、サブホッパー８２と表記する。

トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋは、サブホッパー８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋに着脱可能に取付けられている。サブホッパー８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ，８２Ｋは、トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋから供給されるトナーを一時的に貯留する。サブホッパー８２Ｙ、８２Ｍ、８２Ｃ，８２Ｋ内のトナー残量が少なくなると、トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋからトナーが供給される。

サブホッパー８２Ｙ，８２Ｍ，８２Ｃ，８２Ｋは、供給経路８４Ｙ，８４Ｍ，８４Ｃ，８４Ｋ（図１参照）を介して、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像装置１３にトナーを供給する。

複数のトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの各々は、中心軸Ｃを有する。複数のトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋは、互いに並行して配置されている。複数のトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋは、各中心軸Ｃが水平方向に並ぶように配置されている。

トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋには、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の色に対応するトナーが収容されている。トナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋ内のトナーが無くなると、新しいトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋに交換される。

複数のトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋの各々は、筒状の容器部８１１およびキャップ部８１３を有する。

容器部８１１は、トナーを収容する部分である。容器部８１１は、中心軸Ｃ方向に沿って延在する。容器部８１１は、たとえば略四角筒形状を有する。この場合には、容器部８１１は、中心軸Ｃ方向から見た場合に、略正方形形状を有する。

容器部８１１は、中心軸Ｃと同軸の回転軸を有し、当該回転軸周りに回転可能に構成されている。すなわち、容器部８１１は、中心軸Ｃ周りに回転可能に構成されている。容器部８１１は、キャップ部８１３に対して相対的に回転可能に設けられている。

容器部８１１の一端側には、容器部８１１の筒孔を閉塞する壁部８１２が設けられている。容器部８１１の他端側には、トナーを容器部８１１の外部（具体的にはキャップ部８１３）に排出する排出口（不図示）が設けられている。

また、容器部８１１には、容器部８１１の内部に向けて突出する螺旋状のリブ８１１ａが設けられている。螺旋状のリブ８１１ａは、容器部８１１の外周面の一部が、内部側に向けて窪むことにより形成される。螺旋状のリブ８１１ａは、容器部８１１内のトナーを上記排出口に向けて搬送する搬送部として機能する。

互いに隣り合うトナーボトルにおいて、一方のトナーボトルにおけるリブ８１１ａの螺旋方向と、他方のトナーボトルにおけるリブ８１１ａの螺旋方向とが、逆である。

具体的には、トナーボトル８１Ｙにおけるリブ８１１ａの螺旋方向と、トナーボトル８１Ｍにおけるリブ８１１ａの螺旋方向とは、逆である。同様に、トナーボトル８１Ｍとトナーボトル８１Ｃとの組み合わせ、トナーボトル８１Ｃとトナーボトル８１Ｋとの組み合わせにおいても、一方のトナーボトルにおけるリブ８１１ａの螺旋方向と、他方のトナーボトルにおけるリブ８１１ａの螺旋方向とが、逆である。

互いに隣り合うトナーボトルにおいてリブ８１１ａの螺旋方向を逆にすることにより、各トナーボトル内のトナーを確実に搬送することができる。

キャップ部８１３は、容器部８１１の他端側に取付けられている。キャップ部８１３は、上記排出口を取り囲むように容器部８１１の端部に取付けられている。キャップ部８１３は、容器部８１１（具体的には上記供給口）から排出されたトナーを収容するとともに、収容されたトナーの一部を排出可能に設けられている。

キャップ部８１３には、トナーをサブホッパー８２に向けて供給する供給口８１３ａが設けられている。供給口８１３ａは、キャップ部８１３の外周面に設けられている。また、キャップ部８１３には、供給口８１３ａを開閉可能に設けられたシャッター部８１５が設けられている。

中心軸Ｃ方向から見た場合のキャップ部８１３の外形形状は、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状と同一形状、または、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状の内側に収まる形状である。

これにより、画像形成装置１００にトナーボトル８１Ｙ，８１Ｍ，８１Ｃ，８１Ｋを装着する際に、隣り合うトナーボトルが干渉しあって回転不能となることが防止できる。

中心軸Ｃ方向から見た場合のキャップ部８１３の外形形状は、円形状を有していてもよい。この場合には、サブホッパー８２への取付けを容易に行なうことができる。

駆動部８３は、トナーボトルの一端側に設けられている。すなわち、駆動部８３は、容器部８１１の壁部８１２に対向するように設けられている。駆動部８３は、単一の駆動源を有する。駆動部８３の動作は、制御部６０によって制御される。

駆動部８３は、複数の容器部８１１を同時に中心軸Ｃ周りに回転させる。複数の容器部８１１は、連動機構８５によって連動するように構成されている。連動機構８５は、たとえば複数のギヤによって構成されている。駆動部８３が、複数の容器部８１１のいずれか１つまたは連動機構８５を駆動させることにより、複数の容器部８１１が連動機構８５によって連動する。

この際、複数の容器部８１１は、互いに隣り合う容器部８１１の回転方向が異なるように回転する。具体的には、トナーボトル８１Ｙにおける容器部８１１の回転方向と、トナーボトル８１Ｍにおける容器部８１１の回転方向とは、逆となる。同様に、トナーボトル８１Ｍとトナーボトル８１Ｃとの組み合わせ、トナーボトル８１Ｃとトナーボトル８１Ｋとの組み合わせにおいても、一方のトナーボトルにおける容器部８１１の回転方向と、他方のトナーボトルにおける容器部８１１の回転方向とが、逆となる。

駆動部８３によって容器部８１１を回転させると、容器部８１１内に収容されたトナーが、上記の螺旋状のリブ８１１ａによって排出口に導かれる。排出口から排出されたトナーは、キャップ部８１３の内部に収容される。キャップ部８１３に収容されたトナーの一部は、供給口８１３ａからサブホッパー８２に供給される。

なお、制御部６０は、回転前の状態に戻るように複数の容器部８１１を停止させる。この場合においては、交換したいトナーボトル８１が、画像形成装置１から取り出しにくい角度で停止している場合がある。

このため、複数のトナーボトル８１のうちのいずれか交換したい場合には、制御部６０は、互いに隣り合う容器部８１１の回転位相が異なった状態であり、かつ、複数の容器部８１１のうち選択した容器部８１１の側面が水平となった状態で、複数の容器部８１１を停止させる。

制御部６０は、たとえば回転角度を検知するエンコーダー等の回転角度検知から入力された情報に基づいて、上述のように複数の容器部８１１が停止するように、駆動部８３の動作を制御する。

選択した（交換したい）トナーボトル８１の容器部８１１の側面が水平となることにより、使用者が、トナーボトル８１を把持しやすくなり、交換作業を容易に行なうことができる。

複数のトナーボトル８１を画像形成装置に設置した設置状態において、上述のように隣り合う容器部８１１の回転位相が異なっていることが好ましい。トナーボトル８１に各容器部８１１の回転位相を決定する後述の位置決め部８１６を設けることにより、設置時に、各容器部８１１の回転位相を容易に設定することができる。

図４は、実施の形態１に係るトナーボトルの位置決め部を示す図である。図４を参照して、実施の形態１に係るトナーボトルの位置決め部８１６について説明する。

図４に示すように、複数のトナーボトル８１の各々は、位置決め部８１６を含む。位置決め部８１６は、中心軸Ｃ方向における容器部８１１の一端側に設けられている。具体的には、位置決め部８１６は、容器部８１１の壁部８１２に設けられている。位置決め部８１６は、たとえば壁部８１２の一部が凹むことにより構成されている。位置決め部８１６が画像形成装置側に設けられた嵌合部（不図示）に嵌合することにより、トナーボトル８１の設置状態、すなわち容器部８１１の回転位相が決定する。

位置決め部８１６は、たとえば中心軸Ｃに交差する長手形状を有する。複数のトナーボトル８１が有する各々の位置決め部８１６は、ほぼ同一の形状を有する。隣り合うトナーボトル８１において、位置決め部８１６の延在方向が異なっている。

互いに隣り合う容器部８１１が同一の回転位相位置に配置された状態において、一方の容器部８１１に設けられた位置決め部８１６の延在方向と複数のトナーボトル８１が並ぶ方向との成す角度と、他方の容器部８１１トナーボトルに設けられた位置決め部８１６の延在方向と複数のトナーボトルが並ぶ方向との成す角度とが、回転位相に応じて異なるように、位置決め部８１６が設けられている。

具体的には、トナーボトル８１Ｙの容器部８１１とトナーボトル８１Ｍの容器部８１１との回転位相が４５度異なっている場合において、トナーボトル８１Ｙの容器部８１１とトナーボトル８１Ｍの容器部８１１とが同じ回転位相位置（たとえば０°の位置）に配置された場合に、トナーボトル８１Ｙ側の位置決め部８１６の延在方向と複数のトナーボトル８１が並ぶ方向との成す角度と、トナーボトル８１Ｍ側の位置決め部８１６の延在方向と複数のトナーボトル８１が並ぶ方向との成す角度とが、４５°ずれている。

このように位置決め部８１６を設けることにより、複数のトナーボトル８１の組み付け時に、各容器部８１１の回転位相を容易に決定することができる。

図５は、実施の形態１に係るトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。なお、図５においては、便宜上のため螺旋状のリブについて省略している。図５を参照して、実施の形態１に係るトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態について説明する。

図５に示すように、複数の容器部８１１は、互いに隣り合う容器部８１１の回転位相が異なるように配置されている。互いに隣り合う容器部８１１の回転位相は、たとえば中心軸Ｃ周りに４５°ずれている。なお、互いに隣り合う容器部８１１の回転位相は、４５°に限定されず、複数の容器部８１１が回転可能となる限り適宜設定することができる。

加えて、互いに隣り合う容器部８１１の回転方向は、逆となっている。たとえば、トナーボトル８１Ｙの容器部８１１は、時計回りに回転し、トナーボトル８１Ｍの容器部８１１は、反時計回りに回転する。

互いに隣り合うトナーボトル８１の中心軸Ｃ間の距離Ｌ３は、一方のトナーボトル８１における中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、他方のトナーボトルにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、の和よりも小さくなっている。

この場合において、上述のように、隣り合う容器部８１１の回転位相をずらすとともに、互いに隣り合う容器部８１１の回転方向を逆方向とすることにより、隣り合う容器部８１１が回転する際に、衝突することを抑制することができる。

実施の形態１に係るトナー補給装置８０にあっては、互いに隣り合う中心軸Ｃ間の距離を狭めつつ、複数の容器部８１１が回転不能となる状態を回避できる。中心軸Ｃ間の距離を狭めることにより、後述するように、複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅を狭めることができる。この結果、トナー補給装置８０を小型化することができる。

また、互いに隣り合うトナーボトル８１の中心軸Ｃ間の距離は、一方のトナーボトル８１における中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も近い辺から中心軸Ｃまでの距離Ｌ１と、他方のトナーボトル８１における中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も近い辺から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、の和以上となっている。

これにより、複数の容器部８１１が回転不能となる状態をより確実に回避できる。なお、互いに隣り合う中心軸Ｃ間の距離Ｌ３が、上記Ｌ１と上記Ｌ２の和と等しくすることにより、最も効果的に中心軸Ｃ間の距離Ｌ３を小さくすることができる。これにより、後述する複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅を最も効果的に小さくすることができる。この結果、トナー補給装置８０をより効果的に小型化することができる。

（比較例）
図６は、比較例におけるトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。図６を参照して、比較例におけるトナー補給装置におけるトナーボトルの設置状態について説明する。

図６に示すように、比較例におけるトナー補給装置８０Ｘにおいては、複数の容器部８１１は、回転位相が同じになるように配置されている。

互いに隣り合う容器部８１１の回転方向は、同一方向となっている。たとえば、たとえば、トナーボトル８１Ｙの容器部８１１およびトナーボトル８１Ｍの容器部８１１は、時計回りに回転する。

互いに隣り合うトナーボトル８１の中心軸Ｃ間の距離Ｌ３Ｘは、一方のトナーボトル８１における中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、他方のトナーボトルにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、の和以上となっている。

このように、互い隣り合う容器部８１１の回転方向および回転位相を同一とする場合には、上記のように中心軸Ｃ間の距離は、距離Ｌ２と距離Ｌ２の和以上とすることとなり、大きくなる。

（実施の形態１と比較例との比較）
図７は、複数の容器部の回転領域の全体の幅を示す図である。図７（ａ）は、実施の形態１に係る複数の容器部の回転領域の全体の幅を示す図である。図７（ｂ）は、比較例における複数の容器部の回転領域の全体の幅を示す図である。図７（ａ）および図７（ｂ）においては、回転前の状態を点線で示し、４５°回転した状態を実線で示している。

図７（ａ）に示すように、実施の形態１に係る複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅Ｗ１は、中心軸Ｃ間の距離Ｌ３の３倍の値と、複数のトナーボトル８１のうち一方側のトナーボトル８１Ｙにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、複数のトナーボトル８１のうち他方側のトナーボトル８１Ｋにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、の和になる。

図７（ｂ）に示すように、比較例に係る複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅ＷＸは、中心軸Ｃ間の距離Ｌ３Ｘの３倍の値と、複数のトナーボトル８１のうち一方側のトナーボトル８１Ｙにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、複数のトナーボトル８１のうち他方側のトナーボトル８１Ｋにおける中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において中心軸Ｃに最も遠い頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２と、の和になる。

ここで、上述のように、実施の形態１に係る中心軸Ｃ間の距離Ｌ３は、比較例に係る中心軸Ｃ間の距離Ｌ３Ｘよりも小さくなっている。このため、実施の形態１に係る複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅Ｗ１は、比較例における複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅ＷＸよりも小さくなる。

以上のように、実施の形態１に係るトナー補給装置８０にあっては、互いに隣り合う中心軸Ｃ間の距離を狭めつつ、隣り合う容器部８１１の回転位相をずらすとともに、互いに隣り合う容器部８１１の回転方向を逆方向とすることにより、複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅Ｗ１を小さくすることができる。この結果、実施の形態１に係るトナー補給装置８０にあっては、小型化が可能となる。

さらに、実施の形態１に係るトナー補給装置８０にあっては、中心軸方向から見た場合の容器部８１１の外形形状は、正方形となっている。

一般的に、中心軸方向から見た場合の容器部の外形形状は、円形である。複数のトナーボトルを梱包容器に梱包して出荷する場合には、梱包容器は、通常、断面視矩形形状であるところ、容器部の外形形状が円形のものを用いると、トナーボトル間に隙間が生じ、梱包容器に対するトナーボトルの充填率が低下する。

ここで、実施の形態１のように、中心軸方向から見た場合の容器部の外形形状を正方形とすることにより、外形形状の面積を同一とした場合に、容器部の外形形状の最大幅を小さくすることができる。また、外形形状が矩形形状であることにより、複数のトナーボトルを梱包して出荷する場合には、断面視矩形形状の梱包容器に密にトナーボトルを梱包することができる。これにより、梱包容器に占めるトナーボトルの体積が大きくなり、梱包容器に対するトナーの充填率が高められ、輸送コストを大きく削減することができる。

（実施の形態２）
図８は、実施の形態２に係るトナー補給装置における複数のトナーボトルの設置状態を示す概略図である。図８を参照して、実施の形態２に係るトナー補給装置８０Ａについて説明する。

図８に示すように、実施の形態２に係るトナー補給装置８０Ａは、実施の形態１に係るトナー補給装置８０と比較した場合に、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

実施の形態２においては、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状は、角部がＲ形状を有する多角形状となっている。すなわち上記外形形状の角部は、外側に凸となる略円弧状の湾曲部を有する。

このような構成とすることにより、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状において、中心軸Ｃから最も遠い湾曲部から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２１が、実施の形態１に係る中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外形形状における中心軸Ｃから最も離れた頂点から中心軸Ｃまでの距離Ｌ２よりも小さくなる。

これにより、実施の形態２においては、実施の形態１と比較して、中心軸Ｃ間の距離Ｌ３Ａ、ひいては、複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅を小さくすることができる。この結果、実施の形態１と比較して、トナー補給装置８０Ａをより小型化することができる。

（変形例）
図９は、変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸方向から見た場合の容器部の外形形状を示す図である。図９（ａ）から図９（ｆ）は、第１変形例から第６変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸方向から見た場合の容器部の外形形状を示す図である。

図９（ａ）から図９（ｆ）に示すように、第１変形例から第６変形例におけるトナーボトルは、実施の形態１に係るトナーボトル８１と比較して、容器部の外形形状が相違する。その他の構成についてはほぼ同じである。

なお、図９（ａ）から図９（ｆ）は、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部の外形形状が、周方向において中心軸Ｃから容器部の外縁までの距離が異なる部分を含む非円形状となる場合を例示するものであり、これら以外の上記非円形状であってもよい。

図９（ａ）に示すように、第１変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ａの外形形状は、六角形形状を有する。

図９（ｂ）に示すように、第２変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ｂの外形形状は、八角形形状を有する。

第１変形例および第２変形例のように、実施の形態１に比べて多角形の角数を増加させることにより、上記の外形形状を同一面積とし、正多角形とした場合に、上記距離Ｌ１と上記距離Ｌ２との和を小さくすることができる。

これにより、トナーボトルを複数並べた場合に、中心軸Ｃ間の距離、ひいては、複数の容器部の回転領域の幅をさらに小さくすることができる。この結果、トナー補給装置をさらに小型化することができる。

図９（ｃ）に示すように、第３変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ｃの外形形状は、各辺が中心軸に向けて凹むように湾曲する矩形形状を有する。

なお、上記外形形状を矩形形状以外の多角形形状とした場合においても、各片を湾曲させてもよい。多角形形状を構成する全ての辺を湾曲させてもよいし、一部の辺を湾曲させてもよい。

第３変形例においても、実施の形態１と同様にトナー補給装置の小型化が可能となる。さらに、上記外形形状のうち多角形形状を構成する片の少なくとも一部を中心軸Ｃ側に湾曲させることにより、容器部８１１Ｃの回転時にトナーが流動しやくなり、トナーを容易に搬送させることができる。

図９（ｄ）に示すように、第４変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ｄの外形形状は、半円形状を有する。第４変形例においても、実施の形態１と同様にトナー補給装置の小型化が可能となる。

図９（ｅ）に示すように、第５変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ｄの外形形状は、矩形形状の一辺側に半円形状が設けられた形状を有する。第５変形例においても、実施の形態１と同様にトナー補給装置の小型化が可能となる。

図９（ｆ）に示すように、第６変形例におけるトナーボトルにおいて、中心軸Ｃから見た場合の容器部８１１Ｆの外形形状は、星形形状を有する。この場合には、中心軸Ｃから距離が短い部分と長い部分とがかみ合うように回転位相をつけることで、実施の形態１同様にトナー補給装置の小型化が可能となる。

（検証実験）
図１０は、実施の形態の効果を検証するために行なった検証実験の結果を示す図である。図１０を参照して、実施の形態の効果を検証するために行なった検証実験について説明する。

検証実験においては、比較例１におけるトナー補給装置、および実施例１から３に係るトナー補給装置を準備し、これらの容器部の回転領域の全体の幅を測定した。なお、比較例１におけるトナー補給装置、および実施例１から３に係るトナー補給装置としては、カラーＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）であり、４本のトナーボトルを水平方向に配置したものを使用した。

比較例１としては、比較例におけるトナー補給装置１００Ｘを準備した。比較例１においては、複数の容器部の回転位相は同一であり、互いに隣り合う容器部の回転方向も同一方向である。また、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状を、１辺の長さが６５ｍｍの正方形とした。比較例１においては、複数の容器部８１１の回転領域の幅は、略３６７ｍｍとなった。

実施例１としては、実施の形態１におけるトナー補給装置１００を準備した。実施例１においては、互いに隣り合う容器部の回転位相は、異なっており、互いに隣り合う容器部の回転方向も異なっている。また、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状を、１辺の長さが６５ｍｍの正方形とした。

実施例１においては、複数の容器部８１１の回転領域の幅は、略３２８ｍｍである。実施例１においては、比較例１と比較して、略１０％程度複数の容器部８１１の回転領域の幅を小さくすることができた。

実施例２としては、実施の形態２におけるトナー補給装置１００を準備した。実施例２においては、互いに隣り合う容器部の回転位相は、異なっており、互いに隣り合う容器部の回転方向も異なっている。また、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状を、角部がＲ形状を有する多角形状とした。具体的には、１辺の長さが６５ｍｍの正方形の角部に、半径Ｒ３ｍｍのＲ形状を形成した。

実施例２においては、複数の容器部８１１の回転領域の幅は、実施例１における複数の容器部８１１の回転領域の幅よりも小さくなった。

実施例３としては、実施の形態２におけるトナー補給装置１００を準備した。実施例３においては、互いに隣り合う容器部の回転位相は、異なっており、互いに隣り合う容器部の回転方向も異なっている。また、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状を、角部がＲ形状を有する多角形状とした。具体的には、１辺の長さが６５ｍｍの正方形の角部に、半径Ｒ５ｍｍのＲ形状を形成した。

実施例３においては、複数の容器部８１１の回転領域の幅は、実施例２における複数の容器部８１１の回転領域の幅よりも小さくなった。

以上のように、比較例１と実施例１とを比較して、互いに隣り合う容器部の回転位相を異なるように複数のトナーボトルを配置し、互いに隣り合う容器部の回転方向を逆にすることにより、複数の容器部が回転不能となることを回避しつつ、中心軸Ｃ間の距離を狭めることができたと言える。この結果、複数の容器部８１１の回転領域の全体の幅を狭めることができ、トナー補給装置を小型化できることが確認された。

また、実施例１と実施例２，３とを比較して、中心軸Ｃ方向から見た場合の容器部８１１の外径形状を、角部がＲ形状を有する多角形状とすることにより、複数の容器部８１１の回転領域の幅をさらに狭めることができ、トナー補給装置８０Ａをより小型化できることが確認された。加えて、角部のＲ形状の半径を大きくすることにより、トナー補給装置８０Ａをより小型化できることが確認された。

上述した実施の形態１，２においては、複数の容器部８１１が、連動機構によって連動し、かつ、単一の駆動源によって同時に駆動される場合を例示して説明したが、これに限定されず、複数の容器部８１１は、複数の駆動源によって独立して駆動されてもよい。この場合には、互いに隣り合う容器部の回転位相が異なった状態で停止する。

複数の容器部８１１を複数の駆動源によって独立して駆動する場合であっても、互いに隣り合う容器部の回転位相が異なった状態でこれらを駆動することにより、互いに隣り合う容器部が衝突して複数の容器部８１１が回転不能となることを回避することができる。また、停止時においても隣り合う容器部の回転位相が異なった状態が維持されることにより、トナーボトルを交換する際に、トナーボトルを取り出す際にもスムーズに取り出すことが可能となる。

以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ 画像形成ユニット、１０ 感光体、１１ 帯電装置、１２ 露光装置、１３ 現像装置、１４ 現像ローラー、１７ クリーニング装置、３０ 中間転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３３ 二次転写ローラー、３７ カセット、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ タイミングローラー、４１ 搬送経路、４８ トレー、５０ 定着装置、６０ 制御部、８０，８０Ａ，８０Ｘ トナー補給装置、８１，８１Ｃ，８１Ｋ，８１Ｍ，８１Ｙ トナーボトル、８２，８２Ｃ，８２Ｋ，８２Ｍ，８２Ｙ サブホッパー、８３ 駆動部、８４Ｃ，８４Ｋ，８４Ｍ，８４Ｙ 供給経路、８５ 連動機構、９０ クリーニング装置、９１ 転写ベルトクリーナー、９２ 廃トナーボックス、１００ 画像形成装置、１０１ イメージリーダ部、１０２ プリンタ部、１０３ 操作パネル、８１１，８１１Ａ，８１１Ｂ，８１１Ｃ，８１１Ｄ，８１１Ｆ 容器部、８１１ａ リブ、８１２ 壁部、８１３ キャップ部、８１３ａ 供給口、８１５ シャッター部、８１６ 位置決め部。

Claims (12)

1. 各々が中心軸を有する複数のトナーボトルが互いに並行して配置されたトナー補給装置であって、
   複数の前記トナーボトルの各々は、前記中心軸方向に沿って延在するとともに、前記中心軸周りに回転可能に設けられた筒状の容器部を含み、
   前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状は、周方向において前記中心軸から前記容器部の外縁までの距離が異なる部分を含む非円形状であり、
   互いに隣り合う前記容器部の回転位相が異なるとともに、互いに隣り合う前記容器部の回転方向が異なる、トナー補給装置。
2. 前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状が、多角形状であり、
   互いに隣り合う前記トナーボトルの前記中心軸間の距離が、一方の前記トナーボトルにおける前記容器部の前記外形形状において前記中心軸に最も遠い頂点から前記中心軸までの距離と、他方の前記トナーボトルにおける前記容器部の前記外形形状において前記中心軸に最も遠い頂点から前記中心軸までの距離と、の和よりも小さい、請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状が、多角形状であり、
   互いに隣り合う前記トナーボトルの前記中心軸間の距離が、一方の前記トナーボトルにおける前記容器部の前記外形形状において前記中心軸に最も近い辺から前記中心軸までの距離と、他方の前記トナーボトルにおける前記容器部の前記外形形状において前記中心軸に最も遠い頂点から前記中心軸までの距離と、の和以上となる、請求項１または２に記載のトナー補給装置。
4. 前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状は、角部がＲ形状を有する多角形状である、請求項１から３のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
5. 複数の前記トナーボトルの各々は、前記中心軸方向における前記容器部の一端側に設けられるとともに、前記中心軸に交差する長手形状を有し、前記回転位相を決定する位置決め部を含み、
   互いに隣り合う前記容器部が同一の回転位相位置に配置された状態において、一方の前記容器部に設けられた前記位置決め部の延在方向と複数の前記トナーボトルが並ぶ方向との成す角度と、他方の前記容器部に設けられた前記位置決め部の延在方向と複数の前記トナーボトルが並ぶ方向との成す角度とが、前記回転位相に応じて異なるように、前記位置決め部が設けられている、請求項１から４のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
6. 前記トナーボトルは、前記容器部の内部に向けて突出する螺旋状のリブを含み、
   互いに隣り合う前記トナーボトルにおいて、一方の前記トナーボトルにおける前記リブの螺旋方向と、他方の前記トナーボトルにおける前記リブの螺旋方向とが、逆である、請求項１から５のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
7. 複数の前記容器部は、連動機構によって連動し、単一の駆動源によって、同時に駆動される、請求項１から６のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
8. 複数の前記容器部は、独立して駆動され、互いに隣り合う前記容器部の回転位相が異なった状態で停止する、請求項１から７のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
9. 前記容器部の端部に取付けられ、かつ、前記容器部から排出されたトナーを収容するとともに、収容されたトナーの一部を排出可能に設けられたキャップ部をさらに備え、
   前記中心軸方向から見た場合の前記キャップ部の外形形状が、前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状と同一形状、または、前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状の内側に収まる形状である、請求項１から８のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
10. 前記中心軸方向から見た場合の前記キャップ部の外形形状が、円形状である、請求項９に記載のトナー補給装置。
11. 前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状が、多角形状であり、
    互いに隣り合う前記容器部の回転位相が異なった状態であり、かつ、複数の前記容器部のうち選択した前記容器部の側面が水平となった状態で、複数の前記容器部が停止する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
12. 前記中心軸方向から見た場合の前記容器部の外形形状は、正方形である、請求項１から１１のいずれか１項に記載のトナー補給装置。

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