JP7321734B2 - 現像剤容器収容装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成装置に関し、特に、現像剤容器が着脱可能に装着される画像形成装置に搭載される現像剤容器収容装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。これらの画像形成装置では、画像形成のための現像剤の成分の一部として微粉末のトナーが使用されている。トナーを使用する画像形成装置では、トナーが充填された現像剤容器（以下、トナー容器という）を装置本体に対して着脱可能に設けたものが普及している。

このような画像形成装置では、トナー容器を駆動させる駆動源として電動モータが使用される場合がある。そして、駆動源としては、例えば、トナー容器の側方に配置されているものが知られている（特許文献１参照）。あるいは、駆動源としては、トナー容器の長手方向に関して、トナー容器の端部よりも外側、即ち、装置本体の奥側に配置されているものが知られている（特許文献２参照）。

特開２０１６－９９３６５号公報 特開２０１７－４０７２５号公報

ところで、駆動源として通常使用される電動モータは、動作中に発熱することがある。一方、近年、現像剤は省エネルギの観点から低温定着性が向上しており、熱に対して影響を受け易くなっている。このため、上述した特許文献１の画像形成装置では、発熱源である電動モータがトナー容器の側方に配置されているので、電動モータの熱がトナー容器の内部の現像剤の物性に影響を与えてしまい、形成される画像の品位が低下してしまう虞がある。これに対し、電動モータからの熱の影響を避けるために、特許文献２の画像形成装置のように、電動モータをトナー容器の長手方向の端部の外側に配置すると、側方に配置する場合に比べてスペース効率が悪化し、画像形成装置が大型化する可能性がある。

本発明は、画像形成装置の大型化を抑制しながらも、現像剤容器に収容された現像剤に対する駆動源からの熱の影響を抑制可能な現像剤容器収容装置を提供することを目的とする。

本発明の現像剤容器収容装置は、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、前記現像剤搬送部により搬送された前記現像剤を排出する現像剤排出口と、を有し、回転可能に設けられた現像剤容器と、回転軸を有し、前記現像剤容器を回転させるための駆動力を供給するモータと、前記回転軸に設けられたギヤを有し、前記モータから供給された前記駆動力を前記現像剤容器に伝達する駆動力伝達手段と、前記現像剤容器を装着する装着部と、を備え、前記回転軸は、前記現像剤容器の回転軸線方向において前記現像剤収容部に対する反対側に延設されており、前記装着部に前記現像剤容器が装着されている状態において、前記モータは、重力方向に関して前記現像剤容器の回転軸線よりも上方であって、重力方向から視て前記現像剤収容部とオーバーラップして配置されており、且つ、前記現像剤搬送部による前記現像剤の搬送方向に関して前記現像剤排出口よりも下流であって、重力方向から視て前記現像剤容器とオーバーラップして配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置の大型化を抑制しながらも、現像剤容器に収容された現像剤に対する駆動源からの熱の影響を抑制することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す断面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の概略を示す斜視図である。 実施の形態に係る画像形成装置の制御系を示すブロック図である。 実施の形態に係る画像形成装置に適用されるトナー容器を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 実施の形態に係る現像剤容器収容装置を示す斜視図であり、（ａ）は全てのトナー容器を装着して交換扉を閉めた状態、（ｂ）は一部の交換扉を開放してトナー容器を取り出した状態である。 実施の形態に係る交換扉を示す斜視図である。 実施の形態に係るロック装置を示す側面図であり、（ａ）は交換扉が閉じた状態、（ｂ）は交換扉が僅かに開いた状態、（ｃ）は交換扉が完全に開いた状態である。 実施の形態に係る現像剤容器収容装置を示す斜視図である。 実施の形態に係るカートリッジ駆動装置を示す斜視図である。 実施の形態に係る画像形成装置の収容部にトナー容器を装着した状態を示す平面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の収容部にトナー容器を装着した状態を示す正面図である。 実施の形態に係る画像形成装置の収容部にトナー容器を装着した状態を示す断面図である。

［画像形成装置の全体］
以下、本発明の実施の形態を、図１～図１２を参照しながら詳細に説明する。尚、本実施の形態では、画像形成装置の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０を備えている。装置本体１０は、画像読取部２０と、シート給送部３０と、画像形成部４０と、シート搬送部５０と、制御部７０と、を備えている。なお、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。尚、本実施の形態では、各図に示すように、画像形成装置１に向かって手前側を前側Ｆ、奥側（背側）を後側Ｂとして表している。

画像読取部２０は、装置本体１０の上部に設けられており、原稿等の画像を読み取って電気信号である画像情報に変換する。シート給送部３０は、装置本体１０の下部に配置されており、シートＳを積載して収容するシートカセット３１と、給送ローラ３２とを備え、収容されたシートＳを画像形成部４０に給送する。

画像形成部４０は、画像形成ユニット８０と、トナー補給装置２と、レーザスキャナ４３と、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着装置４６とを備えている。画像形成部４０は、画像情報に基づいてシートＳに画像を形成可能である。トナー補給装置２は、トナーホッパ４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、トナー容器（現像剤容器）４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋを収容可能な現像剤容器収容装置３（図４参照）とを備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。トナーホッパ４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋ及びトナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋも同様に、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２以降の図及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合がある。

トナー補給装置２は、画像形成装置１の装置本体１０の上部において、装置本体１０の後側Ｂで中間転写ベルト４４ｂの上側から下側に亘って設けられ、下側が現像装置８３に接続されている。トナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋは、現像剤を収容可能であり、各画像形成ユニット８０ｙ，８０ｍ，８０ｃ，８０ｋの上方に、トナーホッパ４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋを介して配置されている。トナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋは、装置本体１０に設けられた複数の穴形状の装着部（収容部）１２ｙ，１２ｍ，１２ｃ，１２ｋに対応して着脱可能に装着されている（図２参照）。装着部１２は、トナー容器４２を収容可能である。トナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋは、例えば一端にトナー排出口９２（図４（ｂ）参照）を有する円筒形状のボトルであり、内周面に螺旋状の凸部を有し、回転により凸部がトナーをトナー排出口９２に搬送する。各トナー容器４２には、駆動モータ５２（図３参照）がそれぞれ連結され、駆動モータ５２の駆動によりトナー容器４２が回転してトナーを排出する。トナー排出口９２に搬送されたトナーは、自重によりトナーホッパ４１内を落下し、現像装置８３に供給される。尚、現像剤容器収容装置３及びトナー容器４２の詳細については後述する。

図２に示すように、装置本体１０の前部に、装着部１２に対応して、交換扉（扉、現像剤補給容器交換扉）１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｋが、それぞれ開閉可能に設けられている。例えば、交換扉１３ｙが開放されている際には、トナー容器４２ｙは装置本体１０に対して前面から着脱可能になる。同様に、交換扉１３ｍ，１３ｃ，１３ｋが各々開放されている際には、トナー容器４２ｍ，４２ｃ，４２ｋが各々装置本体１０に対して前面から着脱可能になる。即ち、交換扉１３は、装着部１２にトナー容器４２を着脱可能にする開状態と、装着部１２にトナー容器４２を着脱不能にする閉状態と、に装着部１２を開閉可能である。また、装着部１２及び交換扉１３についても、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。尚、交換扉１３の詳細な構成については、後述する。

装置本体１０の前部には、前方に揺動することにより開閉可能な前扉１４が設けられている。前扉１４は、交換扉１３を開閉可能に露出すると共に装着部１２にトナー容器４２を着脱可能にする開状態と、交換扉１３を遮蔽すると共に装着部１２にトナー容器４２を着脱不能にする閉状態と、に開閉可能である。

装置本体１０の前側上部には、操作部１１が設けられている。操作部１１には、操作ボタンの他、画像形成装置１の状態を表示可能、かつ、タッチ操作可能なタッチパネルからなる操作パネル１１ａが設けられている。操作パネル１１ａは制御部７０に接続され（図３参照）、制御部７０により表示内容が制御されると共に、外部から情報を入力可能である。

図１に示すように、画像形成ユニット８０は、トナー画像を形成する感光ドラム８１ｙ、８１ｍ、８１ｃ、８１ｋと、帯電ローラ８２と、現像装置８３と、クリーニングブレード８４とを備えている。本実施の形態では、画像形成ユニット８０は、装置本体１０に対して着脱可能である。感光ドラム８１と、現像装置８３と、後述する現像スリーブ８７とについても、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。

感光ドラム８１は、不図示のドラムモータによって回転され、画像形成する際に画像情報に基づいて形成された静電像を担持して周回移動する。帯電ローラ８２は、感光ドラム８１の表面に接触して、表面を帯電させる。現像装置８３は、現像容器に回転可能に設けられた現像スリーブ８７を有し、感光ドラム８１に形成された静電潜像をトナーにより現像する。現像装置８３には、非磁性のトナーと磁性キャリアとの混合物である二成分現像剤が収容されており、トナーが充填されたトナー容器４２からトナーホッパ４１を介してトナーが供給される。

現像装置８３には、トナー濃度センサ８５（図３参照）が設けられている。トナー濃度センサ８５は、例えばインダクタンスセンサからなり、現像装置８３の内部のトナー濃度を検知可能であり、検知結果を制御部７０に送信する。制御部７０は、トナー濃度センサ８５により検知されたトナー濃度が目標トナー濃度よりも低下した場合に、駆動モータ５２（図３参照）を駆動してトナー容器４２から現像装置８３にトナーを補給する。

クリーニングブレード８４は、感光ドラム８１の表面に接して配置され、一次転写後の感光ドラム８１の表面に残留する現像剤を清掃する。レーザスキャナ４３は、帯電ローラ８２により帯電された感光ドラム８１の表面を露光して、感光ドラム８１の表面上に静電潜像を形成する。

中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや不図示の従動ローラ、一次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト４４ｂとを備えている。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム８１ｙ，８１ｍ，８１ｃ，８１ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が中間転写ベルト４４ｂに順次多重転写される。二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。

定着装置４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えており、定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。シート搬送部５０は、シート給送部３０から給送されたシートＳを画像形成部４０から排出口１０ａを経て排出トレイ１０ｂに搬送して積載する。

図３に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。制御部７０は、入出力回路７４を介して、画像形成部４０、シート搬送部５０、操作部１１、後述する開閉センサ５８、トナー濃度センサ８５、駆動モータ５２などに接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。また、制御部７０は、装置本体１０に接続された不図示のコンピュータからの指令や、操作部１１の操作等により、ユーザが操作や設定を行うことができる。

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について説明する。図１に示すように、画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム８１が回転して表面が帯電ローラ８２により帯電される。そして、レーザスキャナ４３により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム８１に対して発光され、感光ドラム８１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。

一方、このようなトナー像の形成動作に並行して給送ローラ３２が回転し、シートカセット３１の最上位のシートＳを分離しながら給送する。そして、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着装置４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、排出口１０ａから排出されて排出トレイ１０ｂに積載される。

［トナー容器］
ここで、現像剤容器収容装置３が収容可能なトナー容器４２について説明する。図４（ａ）に示すように、トナー容器４２は、略円筒形状でトナーを収容するトナー収容部９０と、トナー収容部９０の後側Ｂに設けられたカートリッジフレーム９１と、トナー収容部９０の外周面に設けられたカートリッジギヤ４２ａとを有している。トナー収容部（現像剤収容部）９０は、現像剤を収容する。カートリッジフレーム（送出部）９１は、トナー収容部９０を回転可能に支持すると共に、トナー容器４２が装着部１２に装着された際に（図５（ａ）参照）、装着部１２の後側Ｂで支持されて固定され、トナー収容部９０に収容された現像剤を送出する。カートリッジギヤ（容器側ギヤ）４２ａは、トナー収容部９０のカートリッジフレーム９１の近傍の外周面に設けられ、後述するカートリッジ駆動装置５（図５（ａ）参照）によりトナー容器４２を回転させるために設けられている。尚、トナー容器４２の長手方向に関して、カートリッジフレーム９１の外側の端部は、トナー容器４２におけるトナー収容部９０に対する反対側の後側Ｂの端部４２ｅである。

図４（ｂ）に示すように、カートリッジフレーム９１の底部には、トナー収容部９０内のトナーを外部に送出するために、カートリッジフレーム９１の内外を貫通するトナー排出口（送出口）９２が設けられている。また、トナー収容部９０には、トナーを搬送するための螺旋状の搬送リブ９３と、搬送部材９４とが設けられている。カートリッジ駆動装置５からの駆動を受けてトナー収容部９０が回転することで、トナー収容部９０の内部のトナーを搬送リブ９３によってトナー排出口９２に向けて押し出すことにより、トナーを搬送部材９４の近傍まで搬送する。そして、搬送部材９４もトナー収容部９０に固定されているため、トナー収容部９０と一体で回転し、それによって、トナーを重力方向上側に持ち上げ、搬送部材９４の形状に沿って滑り落とすことでトナーをトナー排出口９２の近傍まで搬送する。尚、本実施の形態では、トナー排出口９２よりも後側Ｂの領域Ａｒ１（図１２参照）において、トナーをトナー排出口９２に向けて積極的に搬送する機構を有していない。

［現像剤容器収容装置］
図５（ａ）に示すように、現像剤容器収容装置３は、トナー容器４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋを装着可能な装着部１２を構成するカートリッジトレイ２１と、交換扉１３と、ロック装置６と、カートリッジ駆動装置５と、を備えている。本実施の形態では、トナー容器４２の収容方向である前後方向に関して、交換扉１３は装着部１２よりも前側Ｆ（上流側）に配置され、駆動モータは装着部１２よりも後側Ｂ（下流側）に配置されている。即ち、本実施の形態では、装着部１２に収容されたトナー容器４２の回転軸線方向は、トナー容器４２の長手方向であり、かつ、画像形成装置１への収容方向であって、画像形成装置１の前後方向としている。カートリッジトレイ２１は、トナー容器４２を画像形成装置１に装着する際にガイドし、装着された後にはトナー容器４２を回転可能に保持する。カートリッジ駆動装置５は、トナー容器４２を回転動作させる。トナー容器４２は、回転することでトナー容器４２内のトナーを現像装置８３へと搬送し補給する。装置本体１０（図１参照）には、内カバー２４が固定して設けられ、内カバー２４には各色のトナー容器４２に対応した装着口が形成されている。

図５（ｂ）に示すように、トナー容器４２の装着部１２に対する着脱は、前側Ｆと後側Ｂとの前後方向に装着口を通過して行われる。尚、図５（ｂ）はブラック色のトナー容器４２ｋを着脱する場合を示した図であり、他の色のトナー容器４２の場合も同様の構成となっている。交換扉１３は、装着部１２を開閉する扉であり、トナー容器４２の着脱は、交換扉１３が開いている場合にのみ可能となる。ロック装置６は、閉まっている状態の交換扉１３をロックする機能と、そのロックを解除する機能とを有する装置であり、ロック解除のための駆動力はカートリッジ駆動装置５から伝達される。

図４（ｂ）に示すように、カートリッジトレイ２１の後側Ｂにおいて、トナー容器４２の装着時に、トナー容器４２のトナー排出口９２に対向する部位に、接続パイプ１５が設けられている。また、カートリッジトレイ２１の後側Ｂには、カートリッジフレーム９１を支持する不図示のカートリッジマウントと、カートリッジマウントに配置されカートリッジフレーム９１を固定する不図示の引き込みフックとが設けられている。図５（ｂ）に示すように、トナー容器４２は、収容方向に沿って後側Ｂに向けて装着部１２に対して挿入される。これにより、カートリッジフレーム９１が引き込みフックに突き当たり、そこから更に後側Ｂにトナー容器４２が押し込まれたときに、カートリッジフレーム９１を抱え込んで引き込みフックが回転し、トナー容器４２を装着状態で固定する。これにより、トナー容器４２は、カートリッジフレーム９１が装置本体１０の奥側に位置して、トナー容器４２の長手方向が水平になるように装着される。また、トナー容器４２が装着部１２に装着された状態では、トナー排出口９２は接続パイプ１５に接続する。

［交換扉］
次に、交換扉１３について、図６～図８を用いて説明する。交換扉１３は、扉本体３３と、中心穴３４と、爪部３５と、回転止め部３６とを有している。中心穴３４は、左右に一対設けられ、内カバー２４（図５参照）に備えられた回転軸３７に回転可能に係合され、これにより、交換扉１３は、内カバー２４に回転自在に保持されている。尚、交換扉１３が直立した状態で（図６参照）、交換扉１３の重心位置は、一対の中心穴３４を連結する中心線よりも前側Ｆに位置している。従って、交換扉１３は、中心穴３４において回転可能に支持されると共に、外力が作用していない場合には、自重により前側Ｆに倒れて開くようになっている。このため、交換扉１３を開くための専用のばね部材を不要にすることができる。

交換扉１３のロック装置６は、図７（ａ）～（ｃ）に示すように、ラッチ６０と、ベース６１と、シャフト６２と、ラッチばね６４と、シャフトばね６５と、ワンウェイギヤ６６とを有している。図８に示すように、ワンウェイギヤ６６は、駆動ギヤ５７に噛合する従動ギヤ６６ａと、シャフト６２に固定されたワンウェイクラッチ６６ｂとを有している。ワンウェイクラッチ６６ｂは、駆動ギヤ５７の回転方向がＲ１方向である場合は、従動ギヤ６６ａがシャフト６２に対して空転し、駆動ギヤ５７の回転方向がＲ２方向である場合は、従動ギヤ６６ａからシャフト６２に回転駆動が伝達する構成となっている。ワンウェイクラッチ６６ｂは、駆動ギヤ５７がＲ１方向に回転する場合には空転し、Ｒ１方向とは反対のＲ２方向に回転する場合には従動ギヤ６６ａの回転をシャフト６２に伝達し、シャフト６２を駆動する。尚、駆動ギヤ５７をＲ１方向に回転させたときにトナー容器４２からトナーが現像装置８３に供給されるので、トナー容器４２から現像装置８３にトナーを供給する際にはワンウェイギヤ６６は空転する。また、駆動ギヤ５７をトナー供給時の回転方向とは逆方向のＲ２方向に回転させると、シャフト６２に回転駆動が伝達されて、交換扉１３の閉状態のロックが解除される。

図７（ａ）に示すように、交換扉１３が閉まっている状態の時は、爪部３５がラッチ６０の前側Ｆのロック部６０ｄと係合されているため、交換扉１３が内カバー２４（図５（ａ）参照）に対して揺動することなく、交換扉１３が閉まった状態で保持される。図７（ｂ）に示すように、ラッチ６０が揺動して、ラッチ６０のロック部６０ｄと爪部３５との係合が解除されると、交換扉１３は揺動可能となる。この時、交換扉１３の重心位置は、開く側に設けられているため、ラッチ６０と爪部３５との係合が解除されると交換扉１３は開く方向に自重によって揺動する。図７（ｃ）に示すように、交換扉１３は、回転止め部３６が内カバー２４に設けられたストッパ３８に突き当たる位置まで揺動し、突き当ったときに交換扉１３の姿勢は規定される。この状態が、交換扉１３の完全に開いた状態となる。

［カートリッジ駆動装置］
図８及び図９に示すように、カートリッジ駆動装置５は、ベース５１と、駆動モータ（駆動源）５２と、伝達機構（伝達手段）５９と、開閉センサ５８等を備えている。駆動モータ５２は、ベース５１に固定され、トナー容器４２の長手方向に関して後側Ｂ、即ち、トナー収容部９０に対する反対側に延設された回転軸５２ａを有している。伝達機構５９は、ピニオンギヤ５３と、減速ギヤ（減速機構）５４と、伝達ギヤ（減速機構）５５と、伝達軸５６と、駆動ギヤ５７とを有している。ピニオンギヤ５３は、駆動モータ５２の回転軸５２ａに圧入されている。減速ギヤ５４は、ベース５１に対して回転自在に保持されており、ピニオンギヤ５３及び伝達ギヤ５５と噛合する位置関係に配設されている。これにより、伝達ギヤ５５は、ピニオンギヤ５３から駆動伝達される。伝達軸５６は、ベース５１に回転自在に保持されており、伝達軸５６の一方の端部には伝達ギヤ５５、他方の端部には駆動ギヤ５７が固定されており、伝達ギヤ５５と駆動ギヤ５７とを連結すると共に前後方向に沿って配置されている。このように、伝達機構５９は、駆動モータ５２と装着部１２に収容されたトナー容器４２とを連結し、駆動モータ５２の回転駆動によりトナー容器４２を回転させるように駆動モータ５２からトナー容器４２に動力を伝達可能である。即ち、駆動モータ５２からの回転は、減速ギヤ５４及び伝達ギヤ５５によって減速されて、伝達軸５６に伝達される。

本実施の形態では、前後方向に関して、減速機構の少なくとも一部、即ち、減速ギヤ５４の少なくとも一部、及び／又は、伝達ギヤ５５の少なくとも一部は、トナー容器４２におけるトナー収容部９０に対する反対側の端部４２ｅよりも外側に配置されている。これにより、減速機構をトナー容器４２に対して径方向に隣接して配置する場合に比べて、現像剤容器収容装置３の小型化を図ることができる。

伝達軸５６は、トナー容器４２の長手方向に関して前側Ｆ、即ち、トナー収容部９０に向けて延設されている。また、駆動ギヤ５７は、前後方向に関して、伝達ギヤ５５及び駆動モータ５２よりも上流側、即ち前側Ｆ（手前側）に配置され、トナー収容部９０に設けられたカートリッジギヤ４２ａに噛合する。

図８に示すように、開閉センサ５８は、例えば、発光部と該発光部からの光線を受光する受光部とを有する光センサであり、発光部と受光部との間で後述するシャフト６２が光線を遮るか否かでシャフト６２の位置を検知できる（図７（ａ）～（ｃ）参照）。開閉センサ５８は、シャフト６２の軸方向の位置を検知することにより交換扉１３の開閉状態を検知するセンサである。

駆動モータ５２の回転駆動は、ピニオンギヤ５３、減速ギヤ５４、伝達ギヤ５５、伝達軸５６を介して駆動ギヤ５７まで伝達される。トナー容器４２が装着部１２に装着されている場合は、トナー容器４２に備えられているカートリッジギヤ４２ａと駆動ギヤ５７とが噛合する位置関係に配設されており、駆動ギヤ５７の回転によりトナー容器４２が回転する。尚、駆動ギヤ５７の回転方向については、駆動ギヤ５７をＲ１方向に回転させてトナー容器４２を回転させることで、トナー容器４２からトナーが現像装置８３に供給されるようにしている。即ち、駆動ギヤ５７は、駆動モータ５２に連結され、Ｒ１方向に回転することにより装着部１２に収容されたトナー容器４２を回転させて、トナー容器４２から現像剤を送出可能である。

次に、トナー容器４２が装着部１２に装着された状態における駆動源である駆動モータ５２と、伝達機構５９と、トナー容器４２との位置関係について、図１０～図１２を用いて説明する。尚、図１０～図１２では、ベース５１の図示を省略しているため、カートリッジフレーム９１が露出している。

図１０～図１２に示すように、駆動モータ５２は、重力方向から視て少なくとも一部が装着部１２に収容されたトナー容器４２に重なると共に、トナー容器４２の上方に配置されている。駆動モータ５２は、装着部１２に収容されたトナー容器４２の回転軸線Ｃ１よりも上方に配置されている。即ち、図１０に示すように、駆動モータ５２及びカートリッジフレーム９１を上方から視たときに、駆動モータ５２とカートリッジフレーム９１とは輪郭が重なるように配置されている。また、図１１に示すように、駆動モータ５２及びカートリッジフレーム９１を上方から視たときに、駆動モータ５２の少なくとも一部がトナー容器４２の上方でカートリッジフレーム９１の回転軸線Ｃ１を含む幅Ｗ１の範囲に入るように配置されている。更に、本実施の形態では、駆動モータ５２は、カートリッジフレーム９１の上端９１ｂを含む水平線Ｈ１より上方に配置されている。尚、本実施の形態では、駆動モータ５２は、重力方向から視て一部がトナー容器４２に重なっている。

ここで、トナーは重力によって、トナー容器４２内の重力方向の下側に位置している。一般に、駆動モータ５２は駆動する際に熱を発する。そうすると、重力方向で下側に駆動モータ５２を配置すると、トナー容器４２、ひいては、内部のトナーにも駆動モータ５２から発せられた熱が伝播しやすく、トナーの物性が変化してしまう虞がある。そうすると、変質したトナーが画像形成に用いられることになり、画質に悪影響を与える虞がある。そこで、本実施の形態では、駆動モータ５２をトナー容器４２の上方に配置することで、トナー容器４２の側方や下方に配置する場合に比べて、トナーと駆動モータ５２との距離を離すことができる。これにより、駆動モータ５２をトナー容器４２から収容方向あるいは収容方向に直交する方向に離すような装置本体１０の大型化を招く構成を採用することなく、熱の影響を低減させることができる。

また、図１２に示すように、駆動モータ５２は、トナー容器４２の収容方向に関して、トナー容器４２のトナー排出口９２よりもトナー収容部９０に対する反対側に配置されている。即ち、駆動モータ５２は、トナー排出口９２よりも後側の領域Ａｒ１に配置されている。ここで、領域Ａｒ１に駆動モータ５２を配置することで、駆動モータ５２が駆動することによって生じる熱は領域Ａｒ１に存在するトナーに影響を与える。しかし、上述したように、領域Ａｒ１には、搬送リブ９３や搬送部材９４のようにトナー排出口９２にトナーを積極的に搬送する搬送機構が設けられていない。そのため、領域Ａｒ１に存在する駆動モータ５２の熱の影響を受けたトナーは、トナー排出口９２へ搬送されないため、熱の影響を受けたトナーが画像に影響を与えることを防ぐことができる。従って、本実施の形態によれば、駆動モータ５２のトナー容器４２収容方向における配置を領域Ａｒ１、かつ、トナー容器４２に対して重力方向上側に位置しているので、トナー容器４２に収容された現像剤に対する駆動モータ５２からの熱の影響を抑制できる。

また、図１０に示すように、駆動モータ５２は、トナー容器４２の収容方向に関して、少なくとも一部がトナー容器４２に重なる位置に配置されている。本実施の形態では、トナー容器４２の収容方向に関して、駆動モータ５２の全長Ｌｍ＝約３８ｍｍに対して、重なり部分の長さＬｘ＝約３７ｍｍになっている。そのため、本実施の形態によれば、駆動モータ５２がトナー容器４２の端部４２ｅよりも後側Ｂに配置される場合（特許文献２参照）に比べて、トナー容器４２の収容方向において３７ｍｍの省スペース化を実現している。また、カートリッジフレーム９１と駆動モータ５２とは、トナー容器４２の外径方向において近接して配置されており、外径方向の省スペース化も図っている。

ここで、本実施の形態の駆動モータ５２の位置から前側Ｆに向けて、伝達機構を設けて駆動ギヤ５７に駆動を伝達させる場合について検討する。この場合、伝達機構には、トナー容器４２に所望の回転速度を付与するために適切なギヤ比を形成する減速機構を設ける必要があり、トナー容器４２に干渉しないように外径方向により飛び出す形で配置しなければならず、装置の大型化を招く虞がある。

そこで、本実施の形態では、減速機構は、少なくとも一部がトナー容器４２の後側Ｂの端部４２ｅ、即ち、トナー容器４２におけるトナー収容部９０に対する反対側の端部よりも外側に配置されている。具体的には、前後方向に関して、減速機構の少なくとも一部、即ち、減速ギヤ５４の少なくとも一部、及び／又は、伝達ギヤ５５の少なくとも一部は、トナー容器４２におけるトナー収容部９０に対する反対側の端部４２ｅよりも外側である後側Ｂに配置される。これにより、駆動モータ５２から出力された駆動力は、トナー容器４２の収容方向に関して、トナー容器４２よりも後側Ｂで、かつ、トナー容器４２を正面から視たときに一部が重なる減速ギヤ５４及び伝達ギヤ５５によって駆動列が前側Ｆに折り返される。さらに、図１２に示すように、駆動列は伝達軸５６によってトナー排出口９２よりも前側Ｆまで延び、駆動ギヤ５７を介してカートリッジギヤ４２ａに伝達される。これにより、減速機構をトナー容器４２に対して径方向に隣接して配置する場合に比べて、現像剤容器収容装置３の小型化を図ることができる。

上述したように本実施の形態の現像剤容器収容装置３によれば、駆動モータ５２は、重力方向から視て少なくとも一部が装着部１２に収容されたトナー容器４２に重なると共に、トナー容器４２の上方に配置されている。このため、トナー容器４２に収容された現像剤に対する駆動モータ５２からの熱の影響を抑制することができる。また、駆動モータ５２は、重力方向から視て少なくとも一部が装着部１２に収容されたトナー容器４２に重なることにより、トナー容器４２の収容方向に関して、少なくとも一部がトナー容器４２に重なる位置に配置されるようになる。このため、トナー容器４２の収容方向において、省スペース化を図ることができる。従って、本実施の形態の現像剤容器収容装置３によれば、画像形成装置１の大型化を抑制しながらも、トナー容器４２に収容された現像剤に対する駆動モータ５２からの熱の影響を抑制することができる。即ち、スペース効率の良化と、熱の影響を受けた現像剤を現像装置８３に搬送しないことによる印刷品質の良化とを達成することができる。

また、本実施の形態の現像剤容器収容装置３によれば、駆動モータ５２は、トナー容器４２の収容方向に関して、トナー容器４２のトナー排出口９２よりもトナー収容部９０に対する反対側に配置されている。このため、領域Ａｒ１に存在する駆動モータ５２の熱の影響を受けたトナーは、トナー排出口９２へ搬送されないため、トナー容器４２に収容された現像剤に対する駆動モータ５２からの熱の影響を抑制することができる。

また、本実施の形態の現像剤容器収容装置３によれば、減速ギヤ５４の少なくとも一部、及び／又は、伝達ギヤ５５の少なくとも一部は、トナー容器４２におけるトナー収容部９０に対する反対側の端部４２ｅよりも外側である後側Ｂに配置されている。これにより、減速機構をトナー容器４２に対して径方向に隣接して配置する場合に比べて、画像形成装置１の大型化を抑制することができる。

尚、本実施の形態では、駆動モータ５２は、重力方向から視て一部がトナー容器４２に重なっている場合について説明したが、これには限られない。例えば、駆動モータ５２は、重力方向から視て全体がトナー容器４２に重なっていてもよい。この場合も、画像形成装置１の大型化を抑制しながらも、トナー容器４２に収容された現像剤に対する駆動モータ５２からの熱の影響を抑制することができる。

また、本実施の形態では、カートリッジフレーム９１の内部において、トナー排出口９２の上部で前側Ｆと後側Ｂとを隔てる部材を設けておらず、前側Ｆから後側Ｂにトナーが移動可能なトナー容器４２について説明したが、これには限られない。例えば、前側Ｆから後側Ｂにトナーが移動することを防ぐ壁を有するトナー容器４２を適用してもよい。この場合、トナー収容部９０からのトナーがトナー排出口９２よりも後側Ｂに移動することを防止できると共に、トナー排出口９２よりも後側Ｂに移動したトナーが振動や自重等でトナー排出口９２に流れこむことも防止できる。

３…現像剤容器収容装置、１２，１２ｃ，１２ｋ，１２ｍ，１２ｙ…装着部（収容部）、４２，４２ｃ，４２ｋ，４２ｍ，４２ｙ…トナー容器（現像剤容器）、４２ａ…カートリッジギヤ（容器側ギヤ）、４２ｅ…端部、５２…駆動モータ（駆動源）、５２ａ…回転軸、５３…ピニオンギヤ、５４…減速ギヤ（減速機構）、５５…伝達ギヤ（減速機構）、５６…伝達軸、５７…駆動ギヤ、５９…伝達機構（伝達手段）、９０…トナー収容部（現像剤収容部）、９１…カートリッジフレーム（送出部）、９１ｂ…送出部の上端、９２…トナー排出口（送出口）、Ｂ…後側（外側）、Ｃ１…回転軸線。

Claims (3)

1. 現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された前記現像剤を搬送する現像剤搬送部と、前記現像剤搬送部により搬送された前記現像剤を排出する現像剤排出口と、を有し、回転可能に設けられた現像剤容器と、
   回転軸を有し、前記現像剤容器を回転させるための駆動力を供給するモータと、
   前記回転軸に設けられたギヤを有し、前記モータから供給された前記駆動力を前記現像剤容器に伝達する駆動力伝達手段と、
   前記現像剤容器を装着する装着部と、
   を備え、
   前記回転軸は、前記現像剤容器の回転軸線方向において前記現像剤収容部に対する反対側に延設されており、
   前記装着部に前記現像剤容器が装着されている状態において、前記モータは、重力方向に関して前記現像剤容器の回転軸線よりも上方であって、重力方向から視て前記現像剤収容部とオーバーラップして配置されており、且つ、前記現像剤搬送部による前記現像剤の搬送方向に関して前記現像剤排出口よりも下流であって、重力方向から視て前記現像剤容器とオーバーラップして配置されている、
   ことを特徴とする現像剤容器収容装置。
2. 前記現像剤容器には、容器側ギヤが設けられており、
   前記駆動力伝達手段は、前記ギヤに接続され且つ前記モータからの回転を減速する減速機構と、前記減速機構に接続され且つ前記現像剤容器の回転軸線方向において前記現像剤収容部に向けて延設された伝達軸と、前記伝達軸に設けられ且つ前記容器側ギヤに噛合する駆動ギヤとを更に有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像剤容器収容装置。
3. 前記装着部に前記現像剤容器が装着されている状態において、前記減速機構は、前記現像剤搬送部による前記現像剤の搬送方向に関して前記現像剤容器の下流側端部よりも下流に配置されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の現像剤容器収容装置。

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