(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー補給口を設けたトナーカートリッジと、該トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能にする挿脱路とを備え、該トナーカートリッジのトナー補給口を介して該現像装置本体にトナーを補給する現像装置において、
上記挿脱路のトナーカートリッジ装着面のトナーカートリッジ挿入方向に関して奥側及び手前側の二箇所に挿脱路突起部を、該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部に対向する該トナーカートリッジの箇所にトナーカートリッジ突起部をそれぞれ設け、該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とにより該トナーカートリッジ突起部が該挿脱路突起部に所定の幅をもって接触するように規制することで該トナーカートリッジ装着面鉛直方向に関する該トナーカートリッジの位置決めをおこなうよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記挿脱路突起部及び上記トナーカートリッジ突起部は先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦な面であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナー補給口を設けたトナーカートリッジと、該トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能にする挿脱路とを備え、該トナーカートリッジのトナー補給口を介して該現像装置本体にトナーを補給する現像装置において、
上記挿脱路のトナーカートリッジ装着面の上記トナーカートリッジ挿入方向に関して手前側に先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦な挿脱路突起部を、トナーカートリッジの挿入中に該挿脱路突起部と対向する該トナーカートリッジの箇所のうち該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部に対向する箇所のみに先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦なトナーカートリッジ突起部をそれぞれ設けるとともに、上記トナーカートリッジ挿入方向に関して上記挿脱路の奥側に該トナーカートリッジの奥側を固定するための固定部を設け、
該トナーカートリッジの装着時に、該挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とにより該トナーカートリッジ突起部の先端面が該挿脱路突起部の先端面に所定の幅をもって接触するように規制し、かつ、上記トナーカートリッジ挿入方向に関して奥側で上記固定部により該トナーカートリッジの位置を固定することで、該トナーカートリッジのそりを矯正するとともに該トナーカートリッジ装着面鉛直方向に関する該トナーカートリッジの位置決めをおこなうよう構成したことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、上記挿脱路突起部の上記トナーカートリッジ挿入方向手前側を、面取りを施した形状またはＲ形状としたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記トナーカートリッジ突起部の上記トナーカートリッジ挿入方向手奥側を、面取りを施した形状またはＲ形状としたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記トナーカートリッジ突起部を、該トナーカートリッジのソリが発生する側のトナーカートリッジ装着面に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記挿脱路突起部および上記トナーカートリッジ突起部を、該トナーカートリッジ装着面鉛直方向の間口の両面に設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一の画像形成装置において、上記トナーカートリッジが複数の部品を溶着することで形成されるものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像装置とを備えた画像形成装置において、
上記現像装置として請求項１乃至８の何れか一のの現像装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファックス、プリンタ等の画像形成装置およびこれに採用される現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーカートリッジを現像装置に対し着脱可能に設け、トナーカートリッジに設けられたトナー補給口から現像装置本体にトナーを補給する現像装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２２９３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記トナーカートリッジから現像装置本体にトナーを補給する現像装置では、良質な画像を得るためにはトナー補給口を作像幅全域に設けることが好ましい。そこで、作像幅全域にトナー補給口を設けるようにすると、Ａ３サイズやＡ４縦サイズが通紙可能な画像形成装置ではトナーカートリッジの長さは３００ｍｍを超えるものとなってしまう。通常、トナーカートリッジは、その形状の複雑さやユ−ザ−の操作性から樹脂で形成されるが、３００ｍｍを超える長さの樹脂では成形時に必ずソリが発生してしまう。成形条件を最適化することでソリはある程度は抑えられるが、それでも３００ｍｍのトナーカートリッジでは３ｍｍ程度ソリがのこってしまう。さらに、ソリの発生の仕方はばらつきが大きく、トナーカートリッジ全長で寸法精度を管理することは難しいものとなっている。
【０００５】
また、トナーカートリッジの現像装置本体に対する位置決めとしては、軸と穴との嵌合や溝とリブとの嵌合を用いるものや、現像装置奥側に配置される駆動系との嵌合を用いるものが知られている。トナーカートリッジの長さの短いものでは、奥側一箇所に軸と穴または溝とリブとの嵌合部を設けることや、トナーカートリッジと駆動系との嵌合により位置決めを行っている。また、トナーカートリッジの長さの長いものでは、奥側一箇所のみの嵌合では前側の位置が不安定となってしまうので、奥側と手前側の二箇所に嵌合部を設けて位置決めをおこなっている。
【０００６】
しかしながら、上述のようなソリのあるトナーカートリッジを、奥側と手前側の二箇所の軸と穴との嵌合または溝とリブとの嵌合で位置決めをおこなおうとすると、ソリの分だけ嵌合がずれてしまい、位置決めが正確におこなわれない虞がある。
【０００７】
そこで、現像装置にトナーカートリッジを装入する挿脱路の間口によりトナーカートリッジのソリを矯正して位置決めをおこなうものが考えられる。図３に、現像装置にトナーカートリッジを装入する挿脱路を設けたものの一例を示す。以下、トナーカートリッジ３７の上下方向にソリがあるとして説明する。この挿脱路１０６の一つの側面には、トナーカートリッジ３７の補給口に対応する開口部３９が設けられている。この現像装置３１では、トナーカートリッジ３７の下面が挿脱路１０６の下面に沿うようにトナーカートリッジ３７を挿脱路１０６に挿入する。ここで、現像装置３１の挿脱路１０６の下面と上面との間口の高さ１０２は、トナーカートリッジの高さ１０３に対して大きくないとトナーカートリッジ３７は挿入できない。しかし、間口の高さ１０２が大きすぎるとソリのためトナーカートリッジ３７の下面が挿脱路１０６の下面から浮いてしまい、トナーカートリッジ３７の現像装置３１に対する上下方向の位置決めが正確におこなわれない。また、駆動時にガタツキで異音が発生してしまう虞がある。そこで、トナーカートリッジ３７の高さ１０２に対し、現像装置３１の挿脱路１０６の間口の高さ１０３を、トナーカートリッジ３７が挿入できるぎりぎりの高さとし、ソリを挿脱路の上面で押さえ込んで矯正しながら挿入するようにする。これにより、トナーカートリッジ３７が現像装置３１の挿脱路１０６の下面から浮いてしまうことを抑え、トナーカートリッジ３７の現像装置３１に対する上下方向の位置決めをおこなうようにしている。
【０００８】
しかしながら、この方法は挿脱路１０６の間口の奥側から手前側まで上面及び下面の全面でソリを矯正しながら挿入するので、挿入時に抵抗が大きく操作感が悪い。また、トナーカートリッジの高さ１０３に対する挿脱路の上面と下面との間口の高さ１０２でソリを矯正して位置決めをおこなうので、挿脱路およびトナーカートリッジの寸法管理は現像装置奥側から手前側までの全域でおこなう必要がある。上述のように、３００ｍｍを超えるトナーカートリッジでは全長の寸法精度を管理することは難しく、寸法精度を出すよう成形することも困難である。
【０００９】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能に設けた現像装置において、トナーカートリッジにソリが発生しても装着する際の操作性を改善し、かつ、トナーカートリッジの成形を容易とすることができる現像装置および画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、トナー補給口を設けたトナーカートリッジと、該トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能にする挿脱路とを備え、該トナーカートリッジのトナー補給口を介して該現像装置本体にトナーを補給する現像装置において、上記挿脱路のトナーカートリッジ装着面のトナーカートリッジ挿入方向に関して奥側及び手前側の二箇所に挿脱路突起部を、該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部に対向する該トナーカートリッジの箇所にトナーカートリッジ突起部をそれぞれ設け、該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とにより該トナーカートリッジ突起部が該挿脱路突起部に所定の幅をもって接触するように規制することで該トナーカートリッジ装着面鉛直方向に関する該トナーカートリッジの位置決めをおこなうよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のの現像装置において、上記挿脱路突起部及び上記トナーカートリッジ突起部は先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦な面であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、トナー補給口を設けたトナーカートリッジと、該トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能にする挿脱路とを備え、該トナーカートリッジのトナー補給口を介して該現像装置本体にトナーを補給する現像装置において、上記挿脱路のトナーカートリッジ装着面の上記トナーカートリッジ挿入方向に関して手前側に先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦な挿脱路突起部を、トナーカートリッジの挿入中に該挿脱路突起部と対向する該トナーカートリッジの箇所のうち該トナーカートリッジの装着時に該挿脱路突起部に対向する箇所のみに先端面が上記トナーカートリッジ挿入方向に対してほぼ平行で平坦なトナーカートリッジ突起部をそれぞれ設けるとともに、上記トナーカートリッジ挿入方向に関して上記挿脱路の奥側に該トナーカートリッジの奥側を固定するための固定部を設け、該トナーカートリッジの装着時に、該挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とにより該トナーカートリッジ突起部の先端面が該挿脱路突起部の先端面に所定の幅をもって接触するように規制し、かつ、上記トナーカートリッジ挿入方向に関して奥側で上記固定部により該トナーカートリッジの位置を固定することで、該トナーカートリッジのそりを矯正するとともに該トナーカートリッジ装着面鉛直方向に関する該トナーカートリッジの位置決めをおこなうよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記挿脱路突起部の上記トナーカートリッジ挿入方向手前側を、面取りを施した形状またはＲ形状としたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記トナーカートリッジ突起部の上記トナーカートリッジ挿入方向手奥側を、面取りを施した形状またはＲ形状としたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記トナーカートリッジ突起部を、該トナーカートリッジのソリが発生する側のトナーカートリッジ装着面に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記挿脱路突起部および上記トナーカートリッジ突起部を、該トナーカートリッジ装着面鉛直方向の間口の両面に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れか一の画像形成装置において、上記トナーカートリッジが複数の部品を溶着することで形成されるものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上にトナー像を形成する現像装置とを備えた画像形成装置において、上記現像装置として請求項１乃至８の何れか一の現像装置を採用することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１、３、４、５、６、７、８または９の発明においては、トナーカートリッジ挿入方向に関して奥側及び手前側の二箇所で、挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とによりトナーカートリッジ突起部が挿脱路突起部に所定の幅をもって接触するように規制する。このようにすることで、トナーカートリッジにソリがあっても、奥側及び手前側の二箇所の所定の幅でトナーカートリッジを押さえ込むことで、ソリを矯正することができる。また、トナーカートリッジを押さえ込むためには、挿脱路突起部と上面との開口高さをトナーカートリッジ高さより大きくしすぎず、挿入できるぎりぎりの高さとすればよい。これにより、トナーカートリッジが挿脱路突起部から浮いてしまうことを抑え、現像装置に対するトナーカートリッジの装着面鉛直方向の位置決めをおこなうことができる。また、このようにすることで、従来の挿脱路の間口の奥側から手前側までの全面でトナーカートリッジのソリを押さえ込みながら挿入する場合に較べ、突起部でのみ押さえ込んで挿入するので、摺動する部分の面積が少なくなり、挿入時の操作性は向上する。また、突起部のみで位置決めをおこなうので、トナーカートリッジの高さは全長で寸法精度を管理する必要はなく、突起部のみで寸法精度を管理すればよい。よって、トナーカートリッジの寸法管理を必要とする部位を狭くすることができ、成形が容易になる。
【００１２】
請求項２、３、４、５、６、７、８または９の発明においては、トナーカートリッジ挿入方向に関して奥側でトナーカートリッジの位置は固定されている。さらに、挿脱路のトナーカートリッジ装着面に設けた挿脱路突起部とこれに対向する挿脱路の上面とにより、トナーカートリッジを押さえ込んでトナーカートリッジ突起部が挿脱路突起部に所定の幅で接触するように規制する。このようにすることで、トナーカートリッジにソリがあっても、奥側の固定部と、挿脱路の突起部との二箇所の規制によりソリを矯正することができる。また、挿脱路突起部とこれに対向する上面でトナーカートリッジを押さえ込んでソリを矯正するためには、挿脱路突起部と上面との開口高さをトナーカートリッジ高さより大きくしすぎず、挿入できるぎりぎりの高さとすればよい。これにより、トナーカートリッジが挿脱路突起部から浮いてしまうことを抑え、現像装置に対するトナーカートリッジの装着面鉛直方向の位置決めをおこなうことができる。また、このようにすることで、従来の挿脱路の間口の奥側から手前側までの全面でトナーカートリッジのソリを押さえ込みながら挿入する場合に較べ、突起部でのみ押さえ込んで挿入するので、摺動する部分の面積が少なくなり、挿入時の操作性は向上する。また、突起部のみで位置決めをおこなうので、トナーカートリッジの高さは全長で寸法精度を管理する必要はなく、突起部のみで寸法精度を管理すればよい。よって、トナーカートリッジの寸法管理を必要とする部位を狭くすることができ、成形が容易になる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の発明によれば、トナーカートリッジを現像装置本体に対し着脱可能に設けた現像装置において、トナーカートリッジにソリが発生しても装着する際の操作性を改善し、かつ、トナーカートリッジの成形を容易とすることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式の画像形成装置に適用した一実施形態について説明する。図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置１は、装置最上部にスキャナユニット７０を配し、プリンタ部２との間の装置胴体内に排紙部６６を設けている。
【００１５】
スキャナユニット７０は、コンタクトガラスの下方に走査手段が走行可能に配設されており、光源により照明された原稿からの反射光をミラー・レンズ等を介してＣＣＤに導き、原稿画像の読み取りを行う。
【００１６】
プリンタ部２は、感光体ベルトユニット１０、書き込み光学系ユニット２０、現像ユニット３０、中間転写ユニット４０、２次転写ユニット５０、定着ユニット６０等で構成されている。
【００１７】
感光体ベルトユニット１０は、像担持体としての可撓性の感光体ベルト１１と、帯電装置としての帯電チャージャ１３と、感光体クリーニング装置１２等を備えている。図２に示すように、感光体ベルト１１は複数のローラ間に架設され、図示しない駆動モータに駆動されるローラの回転駆動により図中時計方向に回動される。感光体ベルト１１の周りには、帯電チャージャ１３と、現像ユニット３０と、中間転写体ユニット４０と、感光体クリーニング装置１５とが順に配設されている。
【００１８】
書き込み光学系ユニット２０は、光源としての半導体レーザ、レーザ発光駆動制御部、ポリゴンミラー、反射ミラー等を備えている。書き込み光学系ユニット２０は、スキャナユニット７０で読み取ったカラー原稿画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト１１上に静電潜像を形成する。
【００１９】
現像ユニット３０は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像剤を収納する現像器と、各現像器を図中左右方向に移動させ感光体ベルト１１に対して接離動作をおこなう図示しない接離機構を備えた多段現像ユニットである。この現像ユニット３０は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像を、それぞれ感光体ベルトユニット１０の感光体ベルト１１上に個別に形成する。そして、これらを中間転写ユニット４０で順次中間転写して重ね合わせた後、４色重ね合わせ像として図示しない転写紙に２次転写ユニット５０で一括転写するものである。この現像ユニット３０については、後で詳しく説明する。
【００２０】
また、中間転写ユニット４０は、中間転写ベルト４１、バイアスローラ、ベルトクリーニング装置４２、２次転写対向ローラ４６等を備えている。中間転写ベルト４１は、複数のローラの間に架設され、図中の反時計方向に回動される。感光体ベルト１１と中間転写ベルト４１は、感光体ベルト１１の回動ローラ１５を設けた部分で接触している。この接触部の中間転写ベルト４１側には、導電性を有するバイアスローラが中間転写ベルト４１裏面に接触して設けられおり、感光体ベルト１１上のトナー像を中間転写ベルト４１上に１次転写する。
【００２１】
また、２次転写ユニット５０は、２次転写ローラ５１と、２次転写ローラ５１を中間転写ベルト４１に対して接離するための図示しない揺動機構等を備えている。この２次転写ローラ５１と２次転写対向ローラ４６とにより、中間転写ベルト４１上の重ねトナー像を転写紙上に一括して２次転写する。
【００２２】
また、トナー像を転写された記録紙の進行方向に関して２次転写位置より下流部には定着ユニット６０と、排紙ローラ６５とが設けられている。
【００２３】
また、プリンタ部２の下部には、転写紙の処理に係わる構成要素として、給紙カセット８０ａ、８０ｂ、給紙ローラ８１、搬送ローラ８２、レジストローラ８３等が設けられている。
【００２４】
つぎに、上記画像形成装置１の動作を説明する。まず、スキャナユニット７０がカラー原稿画像を読みとる。プリンタ部２がスキャナユニット７０よりフルカラー画像データを受け取ると、感光体ベルト１１が図１中時計方向に回転する。感光体ベルト１１は、帯電チャージャ１３により一様に帯電された後、光書込ユニット２０により、画像情報に基づいて発光が制御されるレーザの走査露光をうけ、表面には静電潜像が形成される。感光体ベルト１１を回転させながら走査露光し、静電潜像を形成する１工程に用いる画像情報は、フルカラー画像データをマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の色情報に分解した単色の画像情報であり、この情報により、半導体レーザの発光を制御する。発生するレーザビームは、光書込ユニット２０により走査、及び光路調整し、書き込みビーム光Ｌとして出力する。各色の画像情報に基づいて形成された静電潜像が、現像ユニット３０の位置に達すると、潜像が形成された色に対応する現像器のいずれかを選択的に感光体ベルト１１に対向させる。対向した現像器のいずれかにより感光体ベルト１１上の静電潜像にトナーが供給され、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーで単色現像されたトナー像が形成される。感光体ベルト１１上のトナー像は、感光体ベルト１１と同期して、同図中反時計方向に回転する中間転写ベルト４１上に、バイアスローラに印加された所定の転写バイアスの作用により一旦転写される。一方、トナー像転写後の感光体ベルト１１の表面は、感光体クリーニング装置１５により残トナーがクリーニングされる。このようなサイクルを各色で繰り返し、中間転写ベルト４１上にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の画像が順次重ね転写される。
【００２５】
一方、給紙カセット８０ａ，８０ｂのいずれかから給紙ローラ８１、搬送ローラ８２、レジストローラ８３を経て、転写紙が２次転写位置へ搬送される。２次転写ユニット５０は、転写紙が２次転写位置に達するタイミングと合致させて２次転写ローラ５１を揺動する。この２次転写ローラ５１と２次転写対向ローラ４６とにより、中間転写ベルト４１と転写紙とを一定の圧力で接触させる。また、これと同時に２次転写ローラ５１に所定の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１上に重ね合わされたマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の重ねトナー像は、転写バイアスにより転写紙上に一括転写される。転写終了後、転写紙は、定着ユニット６０により定着されて、フルカラー画像が完成し、排紙ローラ６５を経て、排紙部６６にプリント画像として排出される。また、トナー像を転写紙上に一括転写した後の中間転写ベルト４１は、中間転写ベルトクリーニング装置４２により残トナーがクリーニングされる。中間転写ベルトクリーニング装置４２は画像形成動作中には中間転写ベルト４１表面から離間した位置に保持され、形成像が転写紙上に転写された後に中間転写ベルト４１表面に当接される。
【００２６】
次に、現像ユニット３０について詳しく説明する。図２は、現像ユニット３０の拡大図である。図２に示すように、現像ユニット３０は下方から順にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像剤を収納する現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｋを備えている。各現像器３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｙ、３１Ｋは収容するトナーの色が異なるだけで、その他は同じ構成、動作をおこなうものとなっている。そこで、以下各符号の添字Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋを省略し、現像器３１の説明をおこなう。
【００２７】
現像器３１は、感光体ベルト１１表面の静電潜像を現像するためのトナーを表面に担持して回転する現像スリーブ３２と、現像スリーブ３２にトナーを供給するトナー補給ローラ３４、トナーを攪拌してトナー補給ローラ３２近傍まで搬送するトナーパドル３３、現像スリーブ３２上のトナー量を規制するドクタローラ３６とを含む現像部３５と、トナーを収容するトナーカートリッジ３７の二つの部分から構成されている。このように２つの部分に分割されているのは、現像部３５は、トナーカートリッジ３７を交換して使用しても耐えうる耐久性を有しているからである。
【００２８】
トナーカートリッジ３７内には２軸のアジテータ３８が設けられている。このアジテータ３８を回転することで、トナー補給口３９を通じてトナーカートリッジ３７内のトナーが現像部３５へと補給される。また、現像部３５では、トナーパドル３３の回転することで、トナーがトナー補給ロ−ラ３４を介して現像スリーブ３２へと供給される。
【００２９】
次に、現像器３１へのトナーカートリッジ３７の装着について説明する。図４は、現像器３１へトナーカートリッジ３７を装着可能にする挿脱路１０６の概略構成をしめす斜視図である。また、図５は、トナーカートリッジ３７を下面３７ａからみた斜視図である。図４に示すように、現像器３１にはトナーカートリッジ３７を挿入する挿脱路１０６を設けている。この挿脱路１０６の図中右側の側面には、トナーカートリッジ３７の補給口に対応する現像器３１のトナー補給口としての開口部３９が設けている。また、挿脱路１０６の下面には、トナーカートリッジを案内するガイド部材としてのガイドリブ１０１を設けている。さらに、挿脱路１０６の下面の奥側と手前側の４箇所に突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄを設けている。また、図５に示すように、トナーカートリッジの下面３７ａには挿脱路１０６のガイドリブ１０１に対応する溝１０７を設けている。また、挿脱路１０６の下面に設けられた突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄの各々に対応するように、トナーカートリッジ下面３７ａには突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄを設けている。
【００３０】
図６は、現像器３１の挿脱路１０６へトナーカートリッジ３７を装着した時の断面図である。トナーカートリッジ３７は、下面３７ａに設けた溝１０７が挿脱路１０６の下面のガイドリブ１０１に導かれて、下面３７ａが挿脱路１０６の下面に沿うように挿入される。トナーカートリッジ３７が挿入完了状態では、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄとトナーカートリッジ下面３７ａの突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄとが対向する位置となる。ここで、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄと挿脱路１０６上面とで、トナーカートリッジ突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄが挿脱路突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄに所定の幅をもって接触するようにトナーカートリッジを押さえ込む。このように奥側及び手前側の複数箇所でトナーカートリッジを所定の幅で押さえ込むことで、トナーカートリッジにソリがあってもソリを矯正することができる。このとき、突起部と上面との高さ１１２は、トナーカートリッジ突起部の高さ１１３より大きくしすぎず、挿入できるぎりぎりの高さとする。これにより、現像器３１に対するトナーカートリッジ３７の上下方向の位置決めをおこなう。このように、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄのみでソリを矯正しながら位置決めをおこなうので、従来の挿脱路１０６の間口の奥側から手前側までの全面でソリを矯正しながら挿入する場合に較べ、摺動する部分の面積が少なくなり、挿入時の操作性は向上する。
【００３１】
また、挿脱路１０６の間口及びトナーカートリッジ３７の奥側から手前側までの全面ではなく、面の一部に設けた突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄと突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄの位置のみで位置決めをおこなうので、突起部のある部分の寸法精度があればよい。すなわち、図６にしめす、突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄと上面との高さ１１２及びトナーカートリッジ突起部の高さ１１３のみ寸法精度があればよい。よって、トナーカートリッジ３７の高さは全長で寸法精度を管理する必要はなく、一部のみ寸法精度を管理すればよく、寸法管理がし易く成形が容易になる。
【００３２】
上述のように、挿脱路１０６の間口の奥側から手前側までの全面でソリを矯正しながら挿入する場合に較べ、突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄのみでトナーカートリッジを押さえつけてソリの矯正しながら挿入ものでは、トナーカートリッジ装着時の抵抗は小さくなり、操作性が向上する。しかしながら、突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄと突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄが乗り上げる際は抵抗感があり、ユーザーが操作し難い。そこで、図６に示すように、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄまたはトナーカートリッジ３７の突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄのトナーカートリッジ挿入方向手前側を、面取りを施した形状またはＲ形状とする。このようにすることで、挿入時に各々の突起が乗り上げる際の抵抗感が少なくなり、さらに操作性が向上する。
【００３３】
また、図４、図５、図６では、挿脱路１０６の下面に突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄを、トナーカートリッジ３７下面に突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄを設けるものを示した。しかしながら、トナーカートリッジ３７の中央部が盛り上がるような上に凸の大きなソリが発生した場合、ソリのある部分が挿脱路１０６の上面に干渉し、ユーザーが入れ難くなってしまう虞がある。そこで、図４、図５、図６の例に限らず、突起部はトナーカートリッジのソリの発生する側に設けると良い。具体的には、トナーカートリッジ３７で中央部が上に盛り上がる上に凸のソリが発生する場合は、突起部を挿脱路１０６の上面とトナーカートリッジ３７の上面とに設けるとよい。例えば、全長３００ｍｍのトナーカートリッジ３７で、挿脱路１０６の上面に突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄとトナーカートリッジ３７の上面に突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄを３００ｍｍの両端に設ける。この際、挿脱路１０６の上面に突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄとトナーカートリッジ３７の上面に突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄの段差を０．２ｍｍとすると、中央部では挿脱路１０６上面とカートリッジ３７上面との間に０．４ｍｍの隙間が存在する。これにより、上に凸のソリが発生しても、０．４ｍｍ以内の量であれば挿脱路１０６の上面に干渉することがない。このため、操作性を損なう虞がない。
【００３４】
また、ソリの発生する方向を事前に予測するのは難しく、形状が同じでも成形時に樹脂を流し込むゲ−トの位置によってもその方向は変わることがある。このような場合は、予め突起部を上面、下面の両側に設けておけば、ソリが予想に反し逆側に発生しても、吸収する事ができる。図７に、挿脱路１０６の上面、下面およびこれに対向するトナーカートリッジ３７の上面、下面に突起部を設けたものの断面図を示す。挿脱路１０６の下面の突起部１０４ａ、１０４ｃに対向するように、上面に突起部１０８ａ、１０８ｃを設ける。図７には図示しないが、突起部１０４ｂ、１０４ｄに対向して同様に上面に突起部１０８ｂ、１０８ｄを設ける。また、トナーカートリッジ３７は、下面の突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄに加え、突起部１０８ａ、ｂ、ｃ、ｄに対向するように上面に突起部１０９ａ、ｂ、ｃ、ｄを設ける。この場合も、寸法管理は突起部だけで良い。また、トナーカートリッジ全長が３００ｍｍの場合でも、突起を接触させる幅は３ｍｍ程度で十分機能を満たすので３ｍｍとし、突起部以外の２９４ｍｍの範囲は、厳しく寸法管理する事が不要である。また、突起部高さを各々０．２ｍｍで設定した場合、突起部以外の範囲には０．４ｍｍの隙間が存在し、ソリが０．４ｍｍ以内であれば、挿脱路の面と干渉することなく、抵抗感なく挿入することができる。
【００３５】
また、トナーカートリッジ３７は、トナーが漏れてユーザーを汚す事がないよう、トナー粒径以上の隙間は許容されず部品同士の密着性が重要である。また、トナーカートリッジ３７の形状が複雑で１部品で構成できない場合は、２部品を溶着で密閉する例も多い。しかし、溶着では熱が発生する為、部品単品の持つソリ特性が増長される傾向があり、全長の長い樹脂部品では、成形直後のソリは許容レベルでも、溶着後は許容レベルを超えてしまう場合が多々ある。そこで、このような複数の部品を溶着することで形成したトナーカートリッジで、ソリが増長された場合でも、上記現像装置を用いることで、操作感を損なうことなく位置決めをおこなうことができる。具体的には、図５に示されるように、上蓋３７ｂと下面３７ａを含む下ケースとで構成され、上蓋３７ｂと下ケースとを溶着することで密封するトナーカートリッジ３７では、大きな効果を発揮する。
【００３６】
また、現像器の他の例として、トナーカートリッジ挿入方向に関して奥側でトナーカートリッジの位置を固定するものがある。この場合は、挿脱路のトナーカートリッジ下面の手前側に突起部と、これに対向するトナーカートリッジ下面の手前側に突起部とを設ける。そして、挿脱路の下面と上面とにより、トナーカートリッジを押さえ込んでトナーカートリッジ突起部が挿脱路突起部に所定の幅で接触するように規制する。このようにすることで、トナーカートリッジにソリがあっても、奥側の固定部と、挿脱路の突起部との二箇所の規制によりソリを矯正することもできる。
【００３７】
また、上記実施形態の画像形成装置では、トナーからなる一成分現像剤を用いた現像装置でのみ説明をおこなった。しかしながら、本発明は一成分現像剤を用いた現像装置限られるものではなく、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いた現像装置にも適用でき、同様の効果が得られる。
【００３８】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄとトナーカートリッジの突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄとを所定の幅をもって接触するように規制する。このようにすることで、トナーカートリッジにソリがあっても、奥側及び手前側の二箇所の所定の幅でトナーカートリッジを押さえ込むことで、ソリを矯正するとともに、位置決めをおこなう。よって、装着時の抵抗は小さくなり、操作性が向上する。また、突起部と上面との間の高さ１１２及びトナーカートリッジ突起部の高さ１１３のみ寸法精度があればよいので、寸法管理がし易く成形が容易になる。
また、挿脱路１０６の突起部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄまたはトナーカートリッジ３７の突起部１０５ａ、ｂ、ｃ、ｄのトナーカートリッジ挿入方向手前側を、面取りを施した形状またはＲ形状とする。このようにすることで、挿入時に各々の突起部が乗り上げる際の抵抗感が少なくなり、さらに操作性が向上する。
また、突起部はトナーカートリッジのソリの発生する側に設けると良い。これにより、ソリが発生しても、突起部以外の位置で挿脱路の面と隙間ができ、そりがある程度の量であれば、挿脱路の面に干渉することがない。このため、操作性を損なう虞がない。
また、予め突起部を両側に設けておけば、ソリが予想に反し逆側に発生しても、突起部以外の位置で挿脱路の面と隙間により、挿脱路の面に干渉する虞が少なくなる。
また、複数の部品を溶着することで形成したトナーカートリッジで、ソリが増長された場合でも、上記現像装置を用いることで、操作感を損なうことなく位置決めをおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略図。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置に採用される現像ユニットの構成図。
【図３】従来のトナーカートリッジの挿脱路をもうけた現像装置の概略構成をしめす斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る挿脱路をもうけた現像装置の概略構成をしめす斜視図。
【図５】本発明の実施形態に係るトナーカートリッジの斜視図。
【図６】本発明の実施形態に係る挿脱路にトナーカートリッジしたときの断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る挿脱路にトナーカートリッジしたときの他の例の断面図。
【符号の説明】
【００４０】
１    画像形成装置
２    プリンタ部
１０    感光体ベルトユニット
１１    感光体ベルト
１２    感光体クリーニング装置
２０    書き込み光学系ユニット
３０    現像ユニット
３１Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ    現像器
３２    現像スリーブ
３３    トナーパドル
３４    トナー補給ローラ
３５    現像部
３６    ドクタローラ
３７    トナーカートリッジ
３７ａ  トナーカートリッジ下面
３７ｂ  上蓋
３８    アジテータ
３９    トナー補給口
４０    中間転写ユニット
４１    中間転写ベルト
４２    ベルトクリーニング装置
５０    ２次転写ユニット
５１    ２次転写ローラ
６０    定着ユニット
７０    スキャナユニット
８０ａ、８０ｂ    給紙カセット
８１    給紙ローラ
８２    搬送ローラ
８３    レジストローラ
１０１    ガイドリブ
１０２    挿脱路の間口の高さ
１０３    トナーカートリッジの高さ
１０４ａ，１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ    突起部
１０５ａ，１０５ｂ、１０５ｃ、１０５ｄ    突起部
１０６    挿脱路
１０７    溝
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ    突起部
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ    突起部
１１２    突起部の上面との間の高さ
１１３    トナーカートリッジ突起部の高さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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