(57)【要約】【課題】画像形成装置を必要以上に大型化することなく、操作性の向上を図ることができるトナー搬送装置を提供すること。【解決手段】トナー容器と、本体側から駆動を受けることで移動可能なシャッタと、本体側に設けられた少なくとも１つの係合突起と、トナー容器が挿入される際に、前記係合突起と係合し、トナー容器を挿入方向へとガイドする容器ガイド部と、前記容器ガイド部に設けられ、トナー容器が本体に装着された時に、前記係合突起と係合しトナー容器の位置決めを行う容器位置決め部と、前記容器ガイド部の少なくとも１つに設けられ、所定のトナー容器以外の容器が本体に挿入された時に前記係合突起に突き当たり、本体への誤挿入を防止する非互換部と、から構成されるトナー供給装置において、前記容器位置決め部と係合突起とのクリアランスを、トナー容器外周と装置本体の壁とのクリアランスよりも狭く設定する。【選択図】図２
2007041191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収納するトナー容器と、
トナー容器周面方向にスライドするように設けられ、本体側から駆動を受けることで移動可能なシャッタと、
本体側に設けられた少なくとも１つの係合突起と、
トナー容器の外周に複数のリブで構成され、トナー容器が挿入される際に、前記係合突起と係合し、トナー容器を挿入方向へとガイドする容器ガイド部と、
前記容器ガイド部に設けられ、トナー容器が本体に装着された時に、前記係合突起と係合しトナー容器の位置決めを行う容器位置決め部と、
前記容器ガイド部の少なくとも１つに設けられ、所定のトナー容器以外の容器が本体に挿入された時に前記係合突起に突き当たり、本体への誤挿入を防止する非互換部と、
から構成されるトナー供給装置において、
前記容器位置決め部と係合突起とのクリアランスを、トナー容器外周と装置本体の壁とのクリアランスよりも狭く設定したことを特徴とするトナー搬送装置。
【請求項２】
前記容器ガイド部をシャッタ周面方向に設けたことを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項３】
前記トナー容器は、本体側の駆動と連結して前記シャッタを移動させる回転可能なハンドルを有し、前記容器ガイド部は、シャッタ周面方向でハンドルの回転中心から最も遠い面に設けられたことを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項４】
前記トナー容器は、本体側の駆動と連結して前記シャッタを移動させる回転可能なハンドルを有し、前記容器ガイド部は、シャッタが備えられた面の対向側に設けられたことを特徴とする請求項１記載のトナー搬送装置。
【請求項５】
前記トナー容器は、装置本体と突き当たって前記本体側の駆動と前記ハンドルとのクリアランスを一定に保つ突き当て部を、前記容器ガイド部の対向側に有していることを特徴とする請求項４記載のトナー搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真画像形成装置に備えられるトナー搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、一成分現像剤を使用する装置であれ、二成分現像剤を使用する装置であれ、静電潜像を現像することによって現像ユニット内のトナーが規定量以下に減少した場合は、トナーを貯蔵しているホッパーから現像ユニット内にトナーが補給される。
【０００３】
通常、ホッパーは、新しいトナーを供給するトナーカートリッジと、トナーカートリッジから供給されたトナーを貯蔵するバッファ部とから構成されており、バッファ部内のトナー量が減少してくると、バッファ部に設けられたトナーセンサがトナー無しを検知し、トナーカートリッジからトナーが供給することで、常にバッファ内にトナーを満たしている。
【０００４】
上記のような画像形成装置では、トナーカートリッジ内のトナーが全てバッファ何に排出されて空になった場合には画像形成装置がこれを検知して、オペレータに対して新しいトナーカートリッジと交換するように促す。オペレータは、これに従って画像形成装置から空になった古いトナーカートリッジを抜き去り、代わりに新しいトナーカートリッジを挿入することによって、画像形成装置は引き続き画像形成動作に供するようになる。
【０００５】
従来、図１２に示すように、トナーカートリッジ３０１には、トナー容器３１１に設けたトナーを排出するための開口部を封止するシャッタ３１６が設けられ、内部に収容されたトナーが漏出することを防止するとともに、使用済みトナーカートリッジとして画像形成装置から抜き取った場合にはシャッタ３１６を閉じて、内部に残留したトナーが漏出して周囲を汚染することを防止する構成が知られている。
【０００６】
又、複数色のトナーカートリッジを使用する場合には、シャッタに突起を設けたり、トナーカートリッジ本体に突起を設けたりすることで、ホッパーに対して誤挿入することを防止する方法が知られている。
【０００７】
又、トナーカートリッジには、オペレータがトナーカートリッジを挿入し易くするためのガイド３１１や、挿入後シャッタを開けるためにカートリッジの位置を固定する固定部材等が設けられ、オペレータが問題なく操作できるような構成を採っている。
【特許文献１】特開２０００−１６２８６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の回転してシャッタを開閉する構成のトナーカートリッジにおいて、従来同等の操作性を維持しつつ、今以上に大容量のトナーを収容しようとする場合には、次のような課題があった。
【０００９】
先ず、前述したように、色の誤挿入を防止する突起やトナーカートリッジを挿入する際のガイド、位置決め用の突起等の操作性に関する部材が多数存在するため、トナーカートリッジ周囲のスペースを十分に広く設ける必要があり、トナーカートリッジのサイズを大きくすると、画像形成装置自身も大きくする必要があった。
【００１０】
又、トナーカートリッジを大型化すると、シャッタが回転する際にトナーカートリッジのシャッタ対向側でのズレ量（ヨーイング）が大きくなる。その結果、カートリッジが周囲との隙間の分だけ回転し、その分だけシャッタは回転せずに半開きになってしまうことがある。
【００１１】
又、従来例に挙げたような、本体からギアを介して駆動を貰ってシャッタを開ける構成のトナーカートリッジでは、トナーカートリッジのズレが生じるとギアのバックラッシが広がり歯飛び等の動作不良が生じ易くなる。
【００１２】
又、上記トナーカートリッジのズレを防止するために、突起や壁等でクリアランスを狭く設ける方法があるが、トナーカートリッジを挿入する際の挿入力が大きくなり操作性を損なってしまう。
【００１３】
そこで、本発明は、画像形成装置を必要以上に大型化することなく、操作性の向上を図ることができるトナー搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、トナーを収納するトナー容器と、
トナー容器周面方向にスライドするように設けられ、本体側から駆動を受けることで移動可能なシャッタと、
本体側に設けられた少なくとも１つの係合突起と、
トナー容器の外周に複数のリブで構成され、トナー容器が挿入される際に、前記係合突起と係合し、トナー容器を挿入方向へとガイドする容器ガイド部と、
前記容器ガイド部に設けられ、トナー容器が本体に装着された時に、前記係合突起と係合しトナー容器の位置決めを行う容器位置決め部と、
前記容器ガイド部の少なくとも１つに設けられ、所定のトナー容器以外の容器が本体に挿入された時に前記係合突起に突き当たり、本体への誤挿入を防止する非互換部と、
から構成されるトナー供給装置において、
前記容器位置決め部と係合突起とのクリアランスを、トナー容器外周と装置本体の壁とのクリアランスよりも狭く設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スライドしてシャッタを開閉する構成のトナーカートリッジにおいて、トナー容器の外周に複数のリブで構成した容器ガイド部を設け、トナー容器が本体に装着された時に本体側の係合突起と係合しトナー容器の位置決めを行う容器位置決め部と、所定のトナー容器以外の容器が本体に挿入された時に係合突起に突き当たり本体への誤挿入を防止する非互換部を、容器ガイド部で兼用している。それにより、ホッパー内の無駄なスペースを無くし、隣り合うカートリッジの間隔を狭く設けることができ、小型の画像形成装置においても大容量のトナーカートリッジを使用することができる。
【００１６】
更に、トナー容器のズレ（ヨーイング）が大きい面に対し本発明を用いることで、大容量のトナーカートリッジでも、カートリッジの挿入時は、挿入に適したクリアランスでカートリッジを挿入でき、挿入後は、シャッタやハンドルの動作不良が発生しない所定のクリアランスでトナーカートリッジを保持することができるため、操作性を損なうことなく、大容量且つ省スペースなトナーカートリッジ及びホッパーを構成することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
先ず、図１を用いて画像形成装置の概略を説明する。
【００１９】
リーダ部において読取られた画像情報は、レーザー出力部にて各色毎（各色ステーション毎）に光信号（レーザー光）に変換されてポリゴンミラーで反射され、レンズ及び折り返しミラーを経て感光ドラム１の面に露光される。
【００２０】
感光ドラム１の周りには、帯電器、現像ロータリー４内に構成された各々の現像器（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）、クリーニング装置が配置され、感光ドラム上１の露光は、現像ロータリー４を回転させて現像器をその都度切り替える行程を必要色の分繰り返すことで各色現像し、その都度中間転写ベルト６上に転写し、必要色を中間転写ベルト６上に画像を重ね合わせた後、用紙への転写部８に搬送される。
【００２１】
用紙は、カセット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ、或はマルチ手差し１１より繰り出し、搬送され、レジストローラ７で斜行補正及びタイミング取りを行った後、画像転写部８に向けて搬送される。
【００２２】
画像転写部を抜けた用紙は、定着部９にて、トナーを熱定着し、排出或は両面画像形成行程に向かう。
【００２３】
ここで、現像器内５のトナーは、トナー搬送部３内に収められたトナーカートリッジ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄより、それぞれの必要量だけ、現像ロータリー４にて現像位置に回転してきた現像器５に補給される。
【００２４】
現像器内のトナーは、トナーカートリッジ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、それぞれ必要量、現像ロータリーにて現像位置に回転してきた現像器に補給される。
【００２５】
このとき、現像ロータリーつまり回転式現像構成であることから、現像位置（或は何処か特定の１位置）の姿勢でしかトナーを受け取ることができない構成であるため、現像器及び現像ロータリーへのトナーの受け渡しは、図４で示されるような、現像ロータリー手前側に色数の分、奥・手前方向に区切られ固定された、トナー供給部１５を介して、現像器に送られる構成となっている。
【００２６】
次に、トナーカートリッジ２からトナー供給部１５までのトナー補給の概略を図２及び図３を用いて説明する。図２はホッパー３とトナー供給部１５の正面図であり、図３はホッパー３の下面図である。
【００２７】
ホッパー３は、トナー供給部１５の上方且つ画像形成装置の手前側に設けられており、トナーカートリッジ２、トナー補給部１３、補給パイプ１４から構成されている。
【００２８】
トナーカートリッジ（２ａ〜２ｄ）内に入っているトナーは、トナーセンサ１６がトナー無を検知すると、トナーセンサ１６がトナーを検知するまでの間、トナーカートリッジ２下方のカートリッジ補給口３７からトナー補給部（１３ａ〜１３ｄ）へとトナーを搬送する
トナー補給部（１３ａ〜１３ｄ）は、一定量のトナーを蓄えており、画像形成装置からトナー補給信号を受け取った際に、上記現像位置に現像ロータリー４が停止している間、所定量だけトナー補給部１３内の補給口２０から補給パイプ１４へとトナーを排出する。
【００２９】
補給パイプ１４は、トナー補給部１３と同一駆動により駆動されており、上記トナー補給部１３からトナーを受け取ると共に、トナー供給部１５へとトナーを排出する。
【００３０】
トナー供給部１５は、現像ロータリー４手前側に設けられ、図４に示すように奥・手前方向に区切られた４つの補給口（１２ａ〜１２ｄ）を有しており、各補給口は、現像ロータリー４内に設けられたそれぞれの現像器５に連通している。
【００３１】
本実施の形態において、補給口１２は画像形成装置奥側から順に、イエロー１２ａ、マゼンタ１２ｂ、シアン１２ｃ、ブラック１２ｄという配置になっている。
【００３２】
又、現像器５は回転現像方式であることから、現像位置（或は何処か特定の１位置）の姿勢でしかトナーを受け取ることができない。そのため、上記補給動作は、各色ごとに現像ロータリー４が回転して順次動作を繰り返していく。
【００３３】
次に、本実施の形態におけるトナーカートリッジ２とトナー補給部１３の詳細構成を図５及び図６を用いて説明する。図５はホッパー３のある１色を示した斜視図であり、図６はその断面を示した図である。
【００３４】
トナーカートリッジ２は、トナーを蓄えるトナー容器２５と、後述するバッファシャッタ２６を開閉するためのハンドル２４と、トナー容器２５に設けられたカートリッジ排出口３７を塞ぐカートリッジシャッタ２７と、トナーカートリッジ２内のトナーを攪拌し、カートリッジ補給口３７からトナーを排出させるための攪拌羽４３を備えている。
【００３５】
又、トナー補給部１３は、トナーカートリッジ２を保持する保持台３０と、トナーを蓄えるバッファ部２８、バッファ部の上面を塞ぐバッファカバー２９から構成されており、バッファ部２８には、トナーを蓄えるバッファ容器１７と、バッファ部２８内のトナーを攪拌し循環搬送する攪拌スクリュー（１８，１９）と、バッファ部２８内のトナーを補給パイプ１４へと排出する搬送スクリュー２１、バッファ部２８内のトナーの有無を検知するトナーセンサ１６を備えている。
【００３６】
又、補給パイプ１４は、バッファ部２８から排出されたトナーをトナー供給部１５へと搬送する補給スクリュー３２と、補給スクリューを覆うパイプ部３３、補給スクリュー３２の回転数をカウントするためのフラグ３４とフォトインタラプタ３５を備えている。
【００３７】
このフラグ３４とフォトインタラプタ３５により、補給スクリュー３２は１回転で１ピッチ分のトナーを搬送することができる。一般的にスクリューは、開口部に対する羽の位置関係の影響で、１回転する間にも補給量が脈動し増減を繰り返すため、本実施の形態では脈動の影響を受け難くするように、常に１回転単位で回転し、開口部に対する羽の位置が同じになるようにしている。
【００３８】
又、トナー補給部１３はシャッタ開閉ギア３１とアイドラギア３６を備えており、後述するシャッタ開閉動作により、保持台３０に設けられたバッファシャッタ２６を開閉させる。
【００３９】
次に、本実施の形態におけるトナーカートリッジ２とトナー補給部１３のシャッタ開閉動作について図７を用いて説明する。
【００４０】
トナーカートリッジ２は、トナー補給部１３に対し、矢印α方向にスライドして挿入される。そして、トナーカートリッジ２が所定位置まで挿入されると、ハンドル２４がシャッタ開閉ギア３１と係合し、カートリッジシャッタ２７がバッファシャッタ２６に設けられた図示しない溝と係合する。
【００４１】
次に、ユーザーがハンドル２４をシャッタ開方向である矢印β方向に約９０°回転させると、シャッタ開閉ギア３１が回転し、アイドラギア３６に駆動を伝達されてカートリッジシャッタ２７を矢印γ方向へとスライドさせる。
【００４２】
このとき、前述したようにバッファシャッタ２６はカートリッジシャッタ２７と係合しているので、バッファシャッタ２６と一緒に矢印γ方向へとスライドする。それにより、トナー容器２５に設けられたカートリッジ排出口３７を露出させる。この状態で攪拌羽４３を回転させることで、トナーカートリッジ２５からトナー補給部１３へとトナーを排出する。
【００４３】
次に、本実施の形態におけるバッファ部２８内のトナーの流れについて図８を用いて説明する。
【００４４】
トナーカートリッジ２から排出されたトナーは、トナー補給位置２３へと補給され、攪拌スクリューＲ１８により矢印ａの方向に搬送されていく。そして、トナーがバッファ容器１７の奥側まで搬送されると、攪拌スクリューＲ１８に設けられたパドルにより矢印ｂの方向へと搬送される。
【００４５】
バッファ容器１７の中央には、搬送スクリュー２１が設けられている。搬送スクリュー２１は、攪拌スクリューＲ１８によって搬送されたトナーを矢印ｃの方向へと搬送していき、バッファ容器の略中央に設けられた排出口２０から補給パイプ１４へトナーを排出する。
【００４６】
又、攪拌スクリューＲ１８によって搬送されたトナーのうち、補給スクリュー２１で搬送されなかった余剰分は、矢印ｄの方向へと押し出され、攪拌スクリューＬ１９へと搬送される。
【００４７】
攪拌スクリューＬ１９へと搬送された余剰トナーは、攪拌スクリューＬにより矢印ｅの方向へ搬送されていく。そして、トナーがバッファ容器１７の手前側まで搬送されると、攪拌スクリューＬ１９に設けられたパドルにより矢印ｆの方向へと搬送される。
【００４８】
更に、搬送スクリュー２１の手前側にもパドルが設けられており、このパドルによって余剰トナーは再びトナー補給位置２３へと戻ってくる。この一連の動作を繰り返して、バッファ部２８内ではトナーの循環が行われる。
【００４９】
次に、本実施の形態における色の誤挿入防止構成及びトナーカートリッジの位置決め構成について図９及び図１０を用いて説明する。
【００５０】
トナーカートリッジ２を構成するトナー容器２５の上面に、複数のガイドリブ３８が設けられており、ガイドリブ３８の手前側に位置決めリブ３９が、奥側に非互換突起４０が設けられている。又、保持台３０の手前側には複数の係合突起３７が設けられている。本実施の形態では、２個の係合突起を用いて説明を行うが、係合突起３７の数はこの限りではない。
【００５１】
トナーカートリッジ２が矢印α方向に挿入されると、係合突起３７は、３７ａに示すようにガイドリブ３８と係合し、トナーカートリッジ２の左右方向を保持して矢印α方向へと導いていく。又、保持台３０からは保持台ガイドレール４１が矢印α方向に延びており、トナー容器２５に設けられた容器ガイドレール４２と係合して、トナーカートリッジ２の上下方向を保持して矢印α方向へと導いていく。
【００５２】
そして、トナーカートリッジ２が保持台３０の保持位置まで挿入されると、３７ｂの位置で位置決めリブ３９と係合してトナーカートリッジ２の左右方向の位置決めを行う。
【００５３】
又、容器ガイドレール４２は、保持位置近傍で位置決めリブ３９同様の突起を有しており、容器ガイドレール４２の突起が保持台ガイドレール４１に乗り上げることでガイドリブ３８が保持台３０の天面に押し当てられ、上下方向の位置決めを行っている。それにより、ハンドル２４とシャッタ開閉ギア３１、バッファシャッタ２６とアイドラギア３６のバックラッシが保証され、シャッタの半開きやギアの歯飛び等の誤動作を防止することができる。
【００５４】
又、位置決めリブ３９と係合突起３７との隙間Ｘｂは、上記誤動作を生じさせない最小の隙間で、ガイドリブ３８と係合突起３７との隙間Ｘａやトナー容器と保持台３０の壁との隙間Ｙａ，Ｙｂより狭く設定されている。
【００５５】
そのため、トナーカートリッジ２を挿入する際の抵抗力を軽減させ、挿入力を軽くすることができる。
【００５６】
又、ガイドリブ３８に設けられた非互換突起４０は、所定色のトナーカートリッジ２が挿入された場合、例えば係合突起３７ａが或る場所には設けられておらず、そのままトナーカートリッジ２を挿入することができるが、このトナーカートリッジ２を別色の保持台３０へ挿入しようとすると、係合突起は３７ｃのような位置にあるため非互換突起４０に当たりトナーカートリッジの挿入を禁止している。
【００５７】
このように係合突起３７がトナーカートリッジを挿入する際のガイドと非互換を兼用することで保持台３０のデッドスペースを減らし、大容量のトナーカートリッジを収納することを可能にしている。
【００５８】
又、図１１に示すように、係合突起３７と、ガイドリブ３８、位置決めリブ３９、非互換突起４０をトナーカートリッジ２の側面に配置し、隙間Ｘｂのように隙間Ｚｂを隙間Ｚｃ，Ｙｃ，Ｙｄよりも狭く設定することで上下方向の位置決めを行う構成であっても良い。
但し、トナーカートリッジ２は左右方向にずれてしまうため、隙間Ｙｃ若しくはＹｄはシャッタのズレやギアの歯飛びを防止できる隙間を設定する必要がある。        
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態における画像形成装置の主断面図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるホッパーの正面図である。
【図３】本発明の実施の形態おけるホッパーの下面図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるトナー供給部の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるホッパーの斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるホッパーの断面図である。
【図７】本発明の実施の形態におけるカートリッジシャッタの動作を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態におけるバッファ部の上面図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるトナーカートリッジの上面図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるホッパーの正面図１である。
【図１１】本発明の実施の形態におけるホッパーの正面図２である。
【図１２】本発明の従来例を示した図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    感光ドラム
２    トナーカートリッジ
３    ホッパー
４    現像ロータリー
５    現像器
６    中間転写ベルト
７    レジストローラ
８    転写部
９    定着器
１０  カセット
１１  マルチ手差し
１２  トナー供給部
１３  トナー補給部
１４  補給パイプ
１５  トナー供給部
２０  補給口
２８  バッファ部
【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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【図８】
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【図９】
2007041191.tif 000011
【図１０】
2007041191.tif 000012
【図１１】
2007041191.tif 000013
【図１２】
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