(57)【要約】【課題】フィルタを使用しなくともトナー漏れを防止する。【解決手段】この画像形成装置には、トナーを格納し、先端部からトナーを流出させるトナーカートリッジと、トナーカートリッジが交換自在に取り付けられて、トナーカートリッジから供給されたトナーを、画像データを基にトナー画像を現像する現像部に補給するトナー補給部とが設けられている。トナー補給部は、トナーカートリッジの先端部が嵌合される嵌合部を備えている。嵌合部には、トナーカートリッジの先端部から外部までを連通し空気の抜け穴となる空気流路が非直線に形成されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを格納し、先端部からトナーを流出させるトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジが交換自在に取り付けられて、前記トナーカートリッジから供給されたトナーを、画像データを基にトナー画像を現像する現像部に補給するトナー補給部とを備え、
前記トナー補給部は、前記トナーカートリッジの先端部が嵌合される嵌合部を備え、
前記嵌合部には、前記トナーカートリッジの先端部から外部までを連通し空気の抜け穴となる空気流路が非直線に形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記空気流路は、少なくとも一回、屈折するように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記空気流路は、少なくとも２経路以上に分岐した後に１経路にまとまるように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係り、特にトナーによって画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、トナー画像を記録紙に定着させることによって記録紙上に画像を形成するものがある。このような画像形成装置においては、画像データを基にトナー画像を形成する現像部と、現像部に対してトナーを補給するトナー補給部とが設けられている。トナー補給部には、多量のトナーを格納するトナーカートリッジが交換自在に取り付けられていて、トナーカートリッジを交換さえすれば長期的に画像形成を行えるようになっている。ここで、トナーカートリッジとトナー補給部とは、画像形成時のトナー漏れを防止するために隙間なく嵌合するが、トナーカートリッジをトナー補給部に嵌め込む際にはトナーが漏れ出てしまう場合もあるので、トナー補給部にはトナー漏れを防止するフィルタが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１９６２４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、各種電子機器と同様に、画像形成装置においてもコストの低減が望まれている。コスト低減を図るためには、部品点数を削減すればよい。そこで本発明者は上記のフィルタを削減してコストを低減すること考えた。
【０００５】
本発明の課題は、フィルタを使用しなくともトナー漏れを防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明における画像形成装置は、
トナーを格納し、先端部からトナーを流出させるトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジが交換自在に取り付けられて、前記トナーカートリッジから供給されたトナーを、画像データを基にトナー画像を現像する現像部に補給するトナー補給部とを備え、
前記トナー補給部は、前記トナーカートリッジの先端部が嵌合される嵌合部を備え、
前記嵌合部には、前記トナーカートリッジの先端部から外部までを連通し空気の抜け穴となる空気流路が非直線に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、嵌合部に空気の抜け穴となる空気流路が設けられているので、トナーカートリッジを嵌合部に嵌め込む際に嵌合部の内圧が高まることを防止できる。嵌合部の内圧が高まってしまうと、その圧力によってトナーがトナー補給部から現像部に回り込んでしまったり、トナー補給部の各部材の接合部分におけるシール強度の弱い部分から漏れ出したりするおそれがあるが、上記のように嵌合部の内圧の高まりを防止することで、トナーによる汚染を防止できる。ここで、嵌合部の内圧が高まらないことは、空気流路から空気が抜け出るために可能となっているが、この空気流路からトナーが放出されてしまうと、結果としてトナーによる汚染を誘発してしまう。これを防止するために、上記のように空気流路を非直線に形成すれば、空気の流れに乗ったトナーは、空気流路の曲がった部分で空気流路を形成する流路壁にぶつかり、その流れから脱落する。これによって空気中に含まれるトナー量を減少させて、空気流路からトナーが放出されることを抑制している。したがって、フィルタを使用しなくともトナー漏れを防止でき、コストを低減できる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
前記空気流路は、少なくとも一回、屈折するように形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、空気流路が少なくとも一回屈折するように形成されているので、湾曲するように形成された場合よりも、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくなり、空気に含まれるトナー量をより減少させることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記空気流路は、少なくとも２経路以上に分岐した後に１経路にまとまるように形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、空気流路が少なくとも２経路以上に分岐した後に１経路にまとまるように形成されているので、空気流路が複雑化されて、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における画像形成装置を、図１〜図５を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示したもので、本実施形態では、記録紙Ｐの両面に対して画像を形成できる画像形成装置１を例示して説明する。この画像形成装置１の上部には、原稿を光学的に走査して原稿画像を読み取って画像データを形成する画像読取部２が設けられている。
画像形成装置１の内部下方には、複数の記録紙Ｐを積層して収容する３つの収容トレイ３が上下重なるように設けられている。各収容トレイ３の一端部上側には、画像を記録しようとする記録紙Ｐを一枚ずつ収容トレイ３から取り出す取出し装置３１が設けられている。
【００１３】
収容トレイ３の上方には、トナー画像を形成する画像形成部４が設けられている。画像形成部４には、その周面にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー画像が形成される４つの感光ドラム４１が、上から順次イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと並ぶように上下方向に沿って配列されている。そして、画像形成部４には、画像読取部２によって形成された画像データを基に各色のトナー画像を感光ドラム４１上に形成する４つの現像部４２が、各感光ドラム４１に対応するようにそれぞれ設けられている。
【００１４】
各感光ドラム４１における現像部４２の反対側には、感光ドラム４１上に形成されたトナー画像を一次転写する一次転写部５が設けられている。この一次転写部５には、感光ドラム４１と接触して表面にトナー画像が転写される環状の転写ベルト５１と、転写ベルト５１を各感光ドラム４１に接触させながら回転させる複数の張設ローラ５２とが設けられている。
【００１５】
一次転写部５の下方には、転写ベルト５１に転写されたトナー画像を記録紙Ｐに二次転写する二次転写部６が設けられている。二次転写部６には、記録紙Ｐを転写ベルト５１に圧接させて、転写ベルト５１上のトナー画像を記録紙Ｐに転写する転写ローラ６１が、複数の張設ローラ５２のうち、下方に配置される１つの張設ローラ５２に対峙するように設けられている。
【００１６】
そして、二次転写部６の側方には、記録紙Ｐに転写されたトナー画像を定着させる定着部７が設けられている。この定着部７には、二次転写部６から搬送された記録紙Ｐを狭持して加熱、加圧しながら搬送する一対の定着ローラ７１が設けられており、この定着ローラ７１の加熱、加圧によって記録紙Ｐ上のトナー画像が定着されるようになっている。これら一対の定着ローラ７１のうち、一方の定着ローラ７１が記録紙Ｐを加熱する加熱ローラであり、他方の定着ローラ７１が一方の定着ローラ７１に記録紙Ｐを圧接して加圧する加圧ローラである。
【００１７】
また、画像形成装置１の側部には、トナー画像が定着された記録紙Ｐが排出される排出口８が設けられている。このため、記録紙Ｐの搬送経路Ｒは、各取出し装置３１によって収容トレイ３から取り出された記録紙Ｐが、二次転写部６及び定着部７を通過した後に排出口８に到達するように形成されている。さらに、記録紙Ｐの搬送経路Ｒは、両面に対して画像形成する場合に片面に画像が形成された記録紙Ｐが、定着部７を通過した後に、再度二次転写部６及び定着部７を通過するように形成されている。そして、搬送経路Ｒには、記録紙Ｐを狭持して搬送する複数対の搬送ローラ１１が、所定の間隔で配置されている。
【００１８】
また、画像形成装置１には、各現像部４２にトナーを補給する複数のトナー補給部１２が各現像部４２に対応するようにそれぞれ設けられている（図５参照）。各トナー補給部１２は、各現像部４２にトナーを送れるように、補給管（図示省略）を介して現像部４２に連結されている。そして、これら各トナー補給部１２には、トナーを格納するボトル形状のトナーカートリッジ１３が交換自在に取り付けられている。このトナーカートリッジ１３の先端部には、開口（図示省略）が設けられており、内部に格納されたトナーがこの開口から流出するようになっている。
【００１９】
以下、図２〜図４を参照にして、トナー補給部１２について詳細に説明する。図２は、トナー補給部１２を表す斜視図であり、このトナー補給部１２には、トナーカートリッジ１３の先端部が嵌合されることで、交換自在にトナーカートリッジ１３を固定するカートリッジ固定部１４が設けられている。このカートリッジ固定部１４には、トナーカートリッジ１３の先端部が隙間なく嵌合するように内部が形成された嵌合部１５と、嵌合部１５に嵌合したトナーカートリッジ１３の周囲を覆って嵌合状態を保持する保持部１６とが設けられている。
【００２０】
図３は嵌合部１５を表す上面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ断面である。図３に示すように、嵌合部１５には、トナーカートリッジ１３の先端部が嵌合された際に、その先端部の開口から流出するトナーを受けるトナー受け部１５１が設けられている。このトナー受け部１５１の下部には、図４に示すように、トナー受け部１５１で受けたトナーを搬出する搬出路１５２が設けられている。この搬出路１５２には、その全長にわたってスクリュー（図示略）が設置されており、そのスクリューが回転することによって、トナーが搬出路１５２内を移動するようになっている。一方、トナー受け部１５１における搬出路１５２の上方には、嵌合されたトナーカートリッジ１３の先端部が位置する第１空間１５３と、内壁１５４によって第１空間１５３と分離されて、第１空間１５３に隣接する第２空間１５５とが設けられている。なお、第１空間１５３と第２空間１５５とは、内壁１５４の上部にトナーカートリッジ１３の軸方向に沿って配列されるように形成された２つの溝１５４ａ，１５４ｂ（図３参照）によって連通されている。
【００２１】
第１空間１５３の上部には、第１空間１５３の上面開口を覆う第１天板８１が配置されており、この第１天板８１によって第１空間１５３の上部から空気が抜けることを防止している。第１天板８１には、第１空間１５３を覆う本体部８１１と、本体部８１１の端部から屈折するように延出して、第２空間１５５内に進入する延出部８１２とが設けられている。延出部８１２の先端部は屈折してトナー受け部１５１の内面に密着している。ここで、延出部８１２は第２空間１５５の幅よりも小さく形成されているために、延出部８１２の先方及び後方には隙間Ｓ１，Ｓ２が形成される。この隙間Ｓ１，Ｓ２のうち、先方に配置される隙間Ｓ１は、隙間Ｓ２よりも小さくなるように形成されている。
一方、第２空間１５５の上部には、第２空間１５５の上面開口を覆う第２天板８２が配置されている。この第２天板８２の後端部には、外部と第２空間１５５とを連通させるスリット８２１が、隙間Ｓ２に重ならないように形成されている。
【００２２】
カートリッジ固定部１４の側方には、図２に示すように搬出路１５２に連結されて、トナーを一旦貯留する貯留部１７が設けられている。この貯留部１７の先端には、現像部４２に連結された補給管が取り付けられている。つまり、トナーカートリッジ１３がトナー補給部１２に取り付けられると、トナーカートリッジ１３内のトナーは、トナー受け部１５１で受けられた後に、搬出路１５２のスクリューによって貯留部１７まで搬送されて、補給管を介して現像部４２まで到達するようになっている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
トナーカートリッジ１３をトナー補給部１２に取り付ける際には、作業者は、図５に示すように、トナー補給部１２の保持部１６内にトナーカートリッジ１３を挿通する。そして、作業者がトナーカートリッジ１３をさらに押し込むと、トナーカートリッジ１３の先端部と嵌合部１５とが嵌合する。ここでトナーカートリッジ１３と嵌合部１５とは隙間なく嵌合するので、押し込めに応じてトナー受け部１５１の内部には気流が発生する。図３及び図４を参照にして説明すると、この気流は、トナーカートリッジ１３の先端部を起点として、第１空間１５３を通過した後に溝１５４ａ，１５４ｂによって分岐される。ここで、第１空間１５３の断面積よりも溝１５４ａ，１５４ｂの断面積の方が小さいので、溝１５４ａ，１５４ｂの通過時における流速は高まる。溝１５４ａ，１５４ｂを通過した気流は、第１天板８１の延出部８１２にぶつかって屈折した後に合流し、隙間Ｓ１，Ｓ２に向かって流れ、再度分岐することになる。その後、気流は隙間Ｓ１，Ｓ２を通過して第２天板８２にぶつかって屈折し、スリット８２１によって合流してから外部に流れ出る。つまり、第１空間１５３、溝１５４ａ，１５４ｂ、第２空間１５５、隙間Ｓ１，Ｓ２、スリット８２１が空気流路となっている。この空気流路は空気の抜け穴であり、嵌合部１５、第１天板８１、第２天板８２等の流路壁から形成されている。
【００２４】
ここで、この気流に乗じてトナーも流れるが、気流が曲がる度にトナーは流路壁にぶつかって、気流から脱落する。特に、溝１５４ａ，１５４ｂの先に配置された第１天板８１の延出部８１２や、隙間Ｓ１，Ｓ２の先に配置された第２天板などのように、進行方向の先で流れに対して流路壁が対峙している場合には、トナーが流路壁にぶつかりやすいために、よりトナー漏れを抑制できる。
また、第１空間１５３や第２空間１５５内では対流するためにトナーと流路壁とがぶつかりやすく、トナーの流出を防止している。このようなことから、空気流路の下流に行けば行くほど気流に乗ったトナー量は低減されて、スリット８２１からトナーが漏れ出ることを防止している。
また、トナーカートリッジ１３をトナー補給部１２に取り付けた際には、トナーカートリッジ１３の開口から先方に向けてトナーが流出するために、トナーは、後方側に位置する溝１５４ａよりも先方側に位置する溝１５４ｂの方に進入しやすい。このため、先方側に位置する隙間Ｓ１を後方側に位置する隙間Ｓ２よりも小さく形成して、隙間Ｓ１を通過するトナーが流路壁にぶつかりやすくしている。
【００２５】
以上のように、本実施形態の画像形成装置１によれば、嵌合部１５に空気の抜け穴となる空気流路が設けられているので、トナーカートリッジ１３を嵌合部１５に嵌め込む際に嵌合部１５の内圧が高まることを防止できる。嵌合部１５の内圧が高まってしまうと、その圧力によってトナーがトナー補給部１２から現像部４２に回り込んでしまったり、トナー補給部１２の各部材の接合部分におけるシール強度の弱い部分から漏れ出したりするおそれがあるが、上記のように嵌合部１５の内圧の高まりを防止することで、トナーによる汚染を防止できる。ここで、嵌合部１５の内圧が高まらないことは、空気流路から空気が抜け出るために可能となっているが、この空気流路からトナーが放出されてしまうと、結果としてトナーによる汚染を誘発してしまう。これを防止するために、上記のように空気流路を非直線に形成すれば、空気の流れに乗ったトナーは、空気流路の曲がった部分で空気流路を形成する流路壁にぶつかり、その流れから脱落する。これによって空気中に含まれるトナー量を減少させて、空気流路からトナーが放出されることを抑制している。したがって、フィルタを使用しなくともトナー漏れを防止でき、コストを低減できる。
【００２６】
また、空気流路が少なくとも一回屈折するように形成されているので、湾曲するように形成された場合よりも、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくなり、空気に含まれるトナー量をより減少させることができる。
さらに、空気流路が少なくとも２経路以上に分岐した後に１経路にまとまるように形成されているので、空気流路が複雑化されて、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくすることができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、トナーカートリッジを嵌合部に嵌め込む際に嵌合部の内圧が高まることを防止できる。嵌合部の内圧が高まってしまうと、その圧力によってトナーがトナー補給部から現像部に回り込んでしまったり、トナー補給部の各部材の接合部分におけるシール強度の弱い部分から漏れ出したりするおそれがあるが、上記のように嵌合部の内圧の高まりを防止することで、トナーによる汚染を防止できる。ここで、嵌合部の内圧が高まらないことは、空気流路から空気が抜け出るために可能となっているが、この空気流路からトナーが放出されてしまうと、結果としてトナーによる汚染を誘発してしまう。これを防止するために、上記のように空気流路を非直線に形成すれば、空気の流れに乗ったトナーは、空気流路の曲がった部分で空気流路を形成する流路壁にぶつかり、その流れから脱落する。これによって空気中に含まれるトナー量を減少させて、空気流路からトナーが放出されることを抑制している。したがって、フィルタを使用しなくともトナー漏れを防止でき、コストを低減できる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、空気経路が湾曲するように形成された場合よりも、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくなり、空気に含まれるトナー量をより減少させることができる。
請求項３記載の発明によれば、空気流路が複雑化されて、空気の流れに乗ったトナーを流路壁にぶつけやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における画像形成装置の概略構成を表す概略図である。
【図２】図１の画像形成装置に備わるトナー補給部を表す斜視図である。
【図３】図２のトナー補給部に備わる嵌合部１５を表す上面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ断面である。
【図５】図２のトナー補給部にトナーカートリッジが取り付けられた状態を表す斜視図である。
【符号の説明】
１      画像形成装置
１２      トナー補給部
１３      トナーカートリッジ
１５      嵌合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005043549.tif 000006
【図５】
2005043549.tif 000007