(57)【要約】【課題】現像剤収容量を確保しつつ、画像形成装置を小型化することができる現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置本体１２には現像剤カートリッジ５８が着脱自在に挿入されるカートリッジ受け部６０が設けられている。現像剤カートリッジ５８にはトナーが収容されている。この現像剤カートリッジ５８内のトナーが現像器４２に供給される。現像剤カートリッジ５８は、長手方向以外の方向に曲げ変形可能である。このため、現像剤カートリッジ５８をカートリッジ受け部６０に挿入する場合は、曲げながら行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容し、画像形成装置に対して着脱自在である現像剤カートリッジにおいて、長手方向以外の方向に曲げ変形可能な画像形成装置用現像剤カートリッジ。
【請求項２】
さらに長手方向に伸縮性を有する請求項１記載の画像形成装置用現像剤カートリッジ。
【請求項３】
供給する現像剤を収容する供給用現像剤収容部と、回収された現像剤を収容する回収用現像剤収容部とを有し、前記供給用現像剤収容部及び前記回収用現像剤収容部に収容される量に応じて伸縮する請求項２記載の画像形成装置用現像剤カートリッジ。
【請求項４】
画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって現像剤により現像する現像器と、この現像器に現像剤を供給する現像剤供給部とを有し、前記現像剤供給部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、現像剤を収容し、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、長手方向以外の方向に曲げ変形可能である画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤カートリッジは、さらに長手方向に伸縮性を有する請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カートリッジ受け部は、曲げられて形成されている請求項４又は５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤カートリッジは、現像剤排出部を有し、この現像剤排出部から現像剤を排出させるように前記現像剤カートリッジを押し潰す押潰し機構を有する請求項４乃至６いずれか記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤カートリッジの変形量を検出する検出手段をさらに有する請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって潜像が形成される像担持体と、この像担持体に残った現像剤を回収する現像剤回収部とを有し、前記現像剤回収部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、回収された現像剤を収容し、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、長手方向以外の方向に可撓性を有する画像形成装置。
【請求項１０】
画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像する現像器と、この現像器に現像剤を供給する現像剤供給部と、前期像担持体に残った現像剤を回収する現像剤回収部とを有し、前記現像剤供給部及び前記現像剤回収部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、供給する現像剤を収容する供給用現像剤収容部と、回収された現像剤を収容する回収用現像剤収容部とが一体に形成され、かつ長手方向以外の方向に曲げ変形可能である画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤カートリッジは、さらに長手方向に伸縮性を有する請求項１０記載の画像系装置。
【請求項１２】
前記現像剤カートリッジは、前記供給用現像剤収容部及び前記回収用現像剤収容部に収容される量に応じて伸縮する請求項１１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー等の現像剤を収容する現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置として、像担持体に潜像を形成し、この像担持体に形成された潜像を現像器により現像するものは周知である。現像器には現像剤を供給するための現像剤供給部が接続されている。現像剤供給部は、画像形成装置本体側にカートリッジ受け部が設けられ、このカートリッジ受け部に現像剤カートリッジが着脱自在に挿入され、現像剤カートリッジが交換可能であるようになされている。
【０００３】
このような画像形成装置用現像剤カートリッジとして、長手方向に伸縮自在にしたものが知られている（特許文献１）。この従来の発明は、トナーの充填作業時にトナー容器内に空気が入り込むので、トナー容器に抜気孔を設け、トナー容器を収縮させることによりトナー容器内の空気を抜気孔を介して抜くようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２３２８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の発明においては、収縮させた後に現像剤カートリッジを画像形成装置本体側のカートリッジ受け部に装着するように構成されているので、通常の現像剤カートリッジと同様に、画像形成装置を小型化するためにカートリッジ受け部の開口スペースを小さくすると、現像剤カートリッジの現像剤収容量が少なくなるし、現像剤収容量を多くしようとすれば、カートリッジ受け部の開口スペースが大きくなって画像形成装置全体も大型化せざるを得ないという問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、現像剤収容量を確保しつつ、画像形成装置を小型化することができる現像剤カートリッジ及びこれを有する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴とするところは、現像剤を収容し、画像形成装置に対して着脱自在である現像剤カートリッジにおいて、長手方向以外の方向に曲げ変形可能な画像形成装置用現像剤カートリッジにある。したがって、現像剤カートリッジが長手方向以外の方向に曲げ変形可能であるので、現像剤カートリッジを画像形成装置に着脱する場合曲げて行うことができ、又は画像形成装置に曲げた状態で装着することができ、そのため現像剤収容量を確保しつつ、画像形成装置を小型化することができる。
【０００８】
好適には、現像剤カートリッジは、さらに長手方向に伸縮性を有する。したがって、長手方向に伸縮させて画像形成装置に着脱することもできるし、伸縮させることによりオーガ等を現像剤カートリッジ内に設けなくとも現像剤を供給することができる。
【０００９】
さらに好適には、現像剤カートリッジは、供給する現像剤を収容する供給用現像剤収容部と、回収された現像剤を収容する回収用現像剤収容部とを有し、前記供給用現像剤収容部及び前記回収用現像剤収容部に収容される量に応じて伸縮するように構成する。これにより現像剤カートリッジを現像剤の供給用と回収用とに共用することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴とするところは、画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって現像剤により現像する現像器と、この現像器に現像剤を供給する現像剤供給部とを有し、前記現像剤供給部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、現像剤を収容し、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、長手方向以外の方向に曲げ変形可能である画像形成装置にある。
【００１１】
好適には、前記現像剤カートリッジは、さらに長手方向に伸縮性を有する。また、好適には、前記カートリッジ受け部は、曲げられて形成されている。現像剤カートリッジが長手方向以外の方向に可撓性を有するので、カートリッジ受け部が曲げられて形成されていてもその曲げられた部分を含めて現像剤カートリッジをカートリッジ受け部に挿入することができ、より一層、現像剤収容量を確保しつつ、画像形成装置を小型化することができる。
【００１２】
また、好適には、前記現像剤カートリッジは、現像剤排出部を有し、この現像剤排出部から現像剤を排出させるように前記現像剤カートリッジを押し潰す押潰し機構を有する。前記現像剤カートリッジを押し潰すことにより現像剤カートリッジ内の現像剤を現像剤排出部から排出して現像剤を現像器に供給することができるので、オーガ等を現像剤カートリッジ内に設けなくとも現像剤を自動的に供給することができる。現像剤カートリッジの交換時期は、押潰し機構の作動時間等から推定してもよいが、現像剤カートリッジの変形量を検出する検出手段を設けて、この検出手段の出力結果に応じて判断することが好ましい。
【００１３】
本発明の第３の特徴とするところは、画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって潜像が形成される像担持体と、この像担持体に残った現像剤を回収する現像剤回収部とを有し、前記現像剤回収部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、回収された現像剤を収容し、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、長手方向以外の方向に曲げ変形可能である画像形成装置にある。即ち、本発明は、現像剤を供給するものに限らず、現像剤を回収するものも含む。
【００１４】
本発明の第４の特徴とするところは、画像形成装置本体と、この画像形成装置本体内にあって潜像が形成される像担持体と、この像担持体に形成された潜像を現像する現像器と、この現像器に現像剤を供給する現像剤供給部と、前期像担持体に残った現像剤を回収する現像剤回収部とを有し、前記現像剤供給部及び前記現像剤回収部は、前記画像形成装置本体に設けられたカートリッジ受け部と、前記カートリッジ受け部に着脱自在である現像剤カートリッジとを有し、この現像剤カートリッジは、供給する現像剤を収容する供給用現像剤収容部と、回収された現像剤を収容する回収用現像剤収容部とが一体に形成され、かつ長手方向以外の方向に曲げ変形可能である画像形成装置にある。したがって、供給用現像剤収容部と回収用現像剤収容部とを一体として現像剤カートリッジを構成したので、現像剤の供給と回収とを兼ねさせることができ、しかも曲げ変形可能であるので、供給と回収のための現像剤収容量を確保しつつ、画像形成装置を小型化することができる。
【００１５】
好適には、前記現像剤カートリッジは、さらに長手方向に伸縮性を有する。また、好適には、前記現像剤カートリッジは、前記供給用現像剤収容部及び前記回収用現像剤収容部に収容される量に応じて伸縮する。即ち、使用当初は供給する現像剤収容量を多くすることができ、供給する現像剤が少なくなるに従って回収する現像剤収容量を多くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２の下部には、給紙装置１４が配置されていると共に、画像形成装置本体１２の上部には排紙部１６が形成されている。
【００１７】
給紙装置１４は、シートトレイ１８を有し、このシートトレイ１８に多数のシート（用紙）が積層される。このシートトレイ１８の一端上部には、フイードロール２０が配置されていると共に、このフィードロール２０に対向して捌きロール２２が設けられている。シートトレイ１８の最上位にあるシートがフィードロール２０によりピックアップされ、フィードロール２０と裁きロール２２との協働によりシートが捌かれて搬送される。
【００１８】
シートトレイ１８から搬送されたシートは、レジストローラ２４により一時停止され、所定のタイミングにより像形成ユニット２６と転写ユニット２８との間及び定着装置３０を通って排紙ローラ３２により排紙部１６へ排出される。
【００１９】
画像形成装置本体１２内には、像形成ユニット２６、転写ユニット２８、電源ユニット３４及び制御部３６が配置されている。像形成ユニット２６は、各色に対応して例えば４つの像担持体３８が回転自在に設けられている。各像担持体３８の周囲には、像担持体３８を一様に帯電する帯電ロールを備えた帯電手段としての帯電部材４０と、像担持体３８に形成された潜像を現像する現像器４２と、転写後の像担持体３８を除電する除電手段としての除電部材４４と、転写がなされた後に像担持体３８に残留する現像剤を除去する現像剤除去手段としてのクリーニングブレード４６とを有する。
【００２０】
光書込み装置４８は、それぞれレーザ露光装置からなり、像形成ユニット２６の背面側にあって各像担持体３８に対応した位置に配置され、一様に帯電された像担持体３８に対してレーザを照射して潜像を形成するようになっている。
【００２１】
転写ユニット２８は、像形成ユニット２６の前側にあって像形成ユニット２６に対向して縦方向に配置されている。この転写ユニット２８は、上下方向に設けられた二つの支持ロール５０に搬送ベルト５２が掛けられている。また、各像担持体３８に搬送ベルト５２を挟んで対向して転写部材５４が設けられている。像形成ユニット２６は、転写ユニット２８を倒すことにより画像形成装置本体１２に着脱できるようになっている。
【００２２】
したがって、各像担持体３８は、帯電部材４０により一様に帯電され、光書込み装置４８により潜像が形成され、現像器４２により潜像がトナーにより可視像化される。各像担持体３８に形成されたトナー像は、転写部材５４により、搬送されるシートに転写され、定着装置３０によりシートに定着される。
【００２３】
像形成ユニット２６の裏面側側方には現像剤供給部５６が各色に対応して設けられている。この現像剤供給部５６にはトナーが収容され、この現像剤供給部５６に収容されたトナーが現像器４２に供給される。現像器４２は例えば二成分方式のもので、予めキャリアが収容され、このキャリアと供給されたトナーとを攪拌混合し、像担持体３８へ供給する。
【００２４】
図２において、現像剤供給部５６の詳細が示されている。現像供給部５６は、現像剤カートリッジ５８と、この現像剤カートリッジ５８を受けるカートリッジ受け部６０とを有する。カートリッジ受け部６０は、画像形成装置本体１２に設けられ、この実施形態においては、該カートリッジ受け部６０の一端が開口し、他端付近が支持軸６２を介して画像形成装置本体１２に支持されている。カートリッジ受け部６０は、開口している一端が現像器４２に設けられた現像剤受け入れ部６４に対峙するように画像形成装置本体１２に収納される。一方、現像剤カートリッジ５８を交換する場合は、カートリッジ受け部６０を支持軸６２を介して回転させ、開口している一端が画像形成装置本体１２外へ突出させ、現像剤カートリッジ５８を受け入れる。
【００２５】
現像剤カートリッジ５８は、該現像剤カートリッジ５８内にトナーが収容されている。この現像剤カートリッジ５８は、例えばポリエチレン等の樹脂で円筒蛇腹状に形成され、長手方向以外の方向に可撓性を有すると共に、長手方向には伸縮自在となっている。この現像剤カートリッジ５８の一端には現像剤排出部６６が設けられ、この現像剤排出部６６が現像器４２の現像剤受け入れ部６４に接続される。
【００２６】
現像剤カートリッジ５８は、長手方向以外の方向に対して可撓性を有し、曲げ変形可能であるので、例えば現像剤カートリッジ５８をカートリッジ受け部６０に挿入する場合は、図２に示すように、曲げることができる。したがって、カートリッジ受け部６０の開口スペースが小さくても挿入を行うことができる。また、可撓性を有していない場合は、画像系装置本体１２或いはカートリッジ受け部６０の周囲に挿入の邪魔になるものがあるときは、現像剤カートリッジ５８の挿入が困難となるが、現像剤カートリッジ５８を曲げることにより容易に行うことができる。
【００２７】
上記のように構成された現像剤カートリッジ５８においては、現像剤カートリッジ５８を押し潰すことにより該現像剤カートリッジ５８内のトナーを現像器４２に供給することができる。
【００２８】
図３において、押潰し機構６８の一例が示されている。押潰し機構６８は、反現像剤排出側に設けられ、モータ７０と、このモータ７０が固定されたモータ台７２と、このモータ台７２を摺動自在に支持するモータ支持レール７４とを有する。また、押潰し機構６８は、モータ７０の軸に連結されたねじ切り部材７６と、このねじ切り部材７６を受けるねじ受け部材７８と、ねじ切り部材７６の他端に連結された円板状の押圧部材８０とを有する。ねじ受け部材７８は、内面にねじが切ってあって画像形成装置本体に固定されている。また、現像剤カートリッジ５８の変形量を検出するため、例えばモータ台７２の位置を検出する検出器８２が設けられている。
【００２９】
したがって、モータ７０が一方向に回転すると、ねじ切り部材７６が回転しながら軸方向に進むので、モータ７０及びモータ台７２がモータ支持レール７４上を移動すると共に、押圧部材８０が現像剤カートリッジ５８を長手方向に押圧する。このため、現像剤カートリッジ５８は、長手方向に縮み、内部に収容されているトナーが現像剤排出部６６から押し出され、現像器へ供給される。
【００３０】
現像剤カートリッジ５８がさらに縮まると、現像剤カートリッジ５８内のトナー量が少なくなってくる。現像剤カートリッジ５８内のトナー量は、検出器８２の出力により検出することができるので、現像剤カートリッジ５８内のトナー量が所定以下になった場合は警告を発し、さらにトナー量が減少して所定以下になった場合は、現像剤カートリッジ５８の交換を促がす表示を行う。
【００３１】
現像剤カートリッジ交換時には、モータ７０が反転し、押圧部材８０を元の所定位置に戻すようになっている。このとき、蛇腹状に形成された現像剤カートリッジ５８は、元の形状である伸びた状態となり、回収してリサイクルする場合、簡単にトナーを入れることができるようになる。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、現像剤カートリッジ５８の交換時期を検出器８２からの出力に基づいて判断しているが、他の実施形態として、検出器８２を設けること無しに、例えばモータ７０の累積駆動時間を計数し、この累積駆動時間により現像剤カートリッジ５８の交換時期を推定してもよい。
【００３３】
図４において、本発明の第２の実施形態が示されている。この第２の実施形態における現像剤カートリッジ５８は、例えばゴムからチューブ状に形成され、該現像剤カートリッジ５８全体が可撓性を有し、上下方向から押し潰すことができるようになっている。
【００３４】
また、押潰し機構７０は、２つの相対峙するロールからなる押潰しローラ８４を有する。この押潰しローラ８４は、ロール支持部８６に回転自在に支持されており、２つのロール間距離が一定に保たれるようになっている。このロール支持部８６は、ロール支持部レール８８に摺動自在であるよう支持されている。ロール支持部８６は、前述した第１の実施形態と同様な機構により移動する。
【００３５】
したがって、押潰し機構７０の図示しないモータが一方向に回転すると、ロール支持部８６が現像剤カートリッジ５８の現像剤排出部６６へ向けて移動する。ロール支持部８６が移動すると、押潰しローラ８４に現像剤カートリッジ５８が挟まれ、押潰しローラ８４がロール間距離を一定に保ちながら回転移動するので、現像剤カートリッジ５８内のトナーが搾り出されるようにして現像剤排出部６６から現像器へ供給される。
【００３６】
なお、現像剤カートリッジ５８の交換時期の検出や作用は、第１の実施形態と同様であり、現像剤カートリッジ５８の交換する場合は、ロール支持部８６が元の位置に戻されるようになっている。
【００３７】
図５において、本発明の第３の実施形態が示されている。この第３の実施形態においては、カートリッジ受け部６０に曲げ部９０が存在する。現像剤カートリッジ５８は、第１及び第２の実施形態と同様に、長手方向以外の方向に可撓性を有するので、カートリッジ受け部６０に挿入した場合は、カートリッジ受け部６０の曲げ部９０に沿って曲げられた状態で収納される。画像形成装置本体１２内にスペースがある場合には、カートリッジ受け部６０の曲げ部９０を該スペースに配置し、無駄なスペースの有効利用を図ることができる。
【００３８】
また、この第３の実施形態においては、現像剤カートリッジ５８内には、可撓性を有するオーガ９２が設けられ、このオーガ９２により現像剤カートリッジ５８内のトナーが現像器４２の現像剤受け部６４に搬送されるようになっている。
【００３９】
図６において、本発明の第４の実施形態が示されている。現像剤カートリッジ５８は、前述した第１の実施形態と同様に、全体が蛇腹状である点は同様であるが、供給する現像剤を収容する供給用現像剤収容部９４と、回収された現像剤を収容する回収用現像剤収容部９６とを有する。供給用現像剤収容部９４と回収用現像剤収容部９６とは長手方向に連結されて一体となっている。ただし、供給用現像剤収容部９４と回収用現像剤収容部９６との連結部分は隔壁９８で隔てられている。供給用現像剤収容部９４の反連結端側には現像剤排出部６６が設けられている。一方、回収用現像剤収容部９６の反連結端側には現像剤流入部１００が設けられている。
【００４０】
現像剤排出部６６は、前述した第１及び第２の実施形態と同様に現像器に接続される。一方、現像剤流入部１００は、前述したクリーニングブレード４６（図１に示す）により回収され、回収オーガにより搬送されたトナーが流入する。
【００４１】
図６（ａ）は現像剤カートリッジ５８を画像形成装置本体に装着した当初の状態を示しており、供給用現像剤収容部９４は最も延びた状態にあって供給用のトナーで満たされている。供給用現像剤収容部９４からトナーが現像器へ供給されるのと同時に回収用現像剤収容部９６には回収されたトナーが流入してくる。したがって、供給用現像剤収容部９６が徐々に縮まると共に、回収用現像剤収容部９４が徐々に伸び、最後には図６（ｂ）に示すように、供給用現像剤収容部９４が縮まった状態となる一方、回収用現像剤収容部９６が最も伸びた状態となって交換される。したがって、現像剤カートリッジ５８は、供給と回収とを兼ねることができるので、部品点数や無駄なスペースを削減することができる。
【００４２】
なお、本発明は、現像剤カートリッジとして必ずしも現像剤を供給するものに限定されず、回収にのみ用いられるものも含む。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上述べたように、交換可能な現像剤カートリッジを有する画像形成装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に用いた現像剤供給部を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に用いた押潰し機構を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置に用いた押潰し機構を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置に用いた現像剤供給部を示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置に用いた現像剤カートリッジを示す側面図であり、（ａ）は使用当初の状態を示し、（ｂ）は交換時の状態を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１０  画像形成装置
１２  画像形成装置本体
２６  像形成ユニット
２８  転写ユニット
４２  現像器
４６  クリーニングブレード
５６  現像剤供給部
５８  現像剤カートリッジ
６０  カートリッジ受け部
６６  現像剤排出部
６８  押潰し機構
８２  検出器
９４  供給用現像剤収容部
９６  回収用現像剤収容部
１００  現像剤流入部
【図１】
2007322797.tif 000003
【図２】
2007322797.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007322797.tif 000006
【図５】
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【図６】
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