JP4511583B2 - トナー補給装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを含む現像剤を用いて潜像を現像する現像装置にトナーを補給するためのトナー補給装置および、それを備える画像形成装置たとえば複写機、プリンタおよびファクシミリ装置に関する。

画像形成装置におけるトナー補給方法としては、現像装置内のトナーホッパにトナーボトルからトナーを補給する方法に代わって、空になったトナー補給容器を新品のものと交換する方法が、手が汚れにくいなどの利点があることから主流となっている。

画像形成装置に装着したトナー補給容器を取出す方法として、装置本体の上部カバーを開けてトナー補給容器を取出す方法を採用したタイプの画像形成装置、および装置本体のフロントカバーを開けてトナー補給容器を取出す方法を採用したタイプの画像形成装置が知られている。使用者自身が消耗品を交換する画像形成装置においては、装置本体内部が見やすく、消耗品の交換および清掃などがしやすいという点で、前者のタイプが優れている。

前者のタイプにおいてトナー補給容器を装置本体上部から取出すためには、トナー補給容器を持ち上げる必要がある。トナー補給容器を画像形成装置本体から取出しやすくするために、たとえば特許文献１に記載されるようにトナー補給容器の上部に取手を設けたり、トナー補給容器周辺の隙間を広くして掴みやすくしたりするなどの対策が施されている。

特開平９−３２９９５３号公報（第３頁，第２図）

特許文献１に開示の技術のようにトナー補給容器の上部に取手を設けたり、トナー補給容器周辺の隙間を広くしたりすると、トナー補給容器を収容するための空間が大きくなり、画像形成装置が大形化するという問題がある。画像形成装置を小形化するために、トナー補給容器の容量を小さくすると、トナー補給容器の交換頻度が増加し、使用者の手間が増加するという問題が生じる。

複数のトナー補給容器を収容するカラー画像形成装置では、小形化を実現するために、各トナー補給容器が狭い場所に収容されるので、トナー補給容器の容量が制限される。このようなカラー画像形成装置において、特許文献１に開示の技術のようにトナー補給容器の上部に取手を設けたり、トナー補給容器周辺の隙間を広くしたりすると、トナー補給容器の容量がさらに制限されてしまうという問題が生じる。

本発明の目的は、トナー補給容器を容易に取出すことができ、画像形成装置の小形化を実現可能なトナー補給装置およびそれを備える画像形成装置を提供することである。

本発明は、現像装置に補給するトナーを収容するトナー補給容器と、
前記トナー補給容器を着脱可能に保持する容器保持部材と、
前記容器保持部材に回動可能に連結され、前記トナー補給容器を前記容器保持部材に固定する固定部材と、
前記容器保持部材による前記トナー補給容器の保持位置から前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させる変位機構とを含み、
前記容器保持部材は、
一方に開放する筺体状であり、
全周に延びる壁部と、前記壁部の一方を塞ぐ底部とを有し、
前記底部は、前記トナー補給容器が前記固定部材によって固定された状態で配置される配置面部を有し、
前記変位機構は、前記配置面部に連なる面部である案内部を含み、
前記案内部は、
前記壁部に形成され、
前記配置面部に対して傾斜する傾斜部分と、前記傾斜部分に連なり、前記配置面部に対して平行な水平部分とを有し、
前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に案内することを特徴とするトナー補給装置である。

また本発明は、前記変位機構は、前記固定部材による前記トナー補給容器の固定の解除に連動して、前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させることを特徴とする。

また本発明は、前記変位機構は、
前記固定部材に形成されるフック部と、
前記トナー補給容器に形成され、前記固定部材による前記トナー補給容器の固定が解除された状態で前記フック部に係合する係合部とを含むことを特徴とする。

また本発明は、前記トナー補給容器は、前記容器保持部材に連結された前記固定部材の回動動作によって、固定が解除されることを特徴とする。

また本発明は、前記変位機構が含む前記フック部および前記係合部は、互いに係合することによって、前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させることを特徴とする。

また本発明は、前記案内部が有する前記傾斜部分は、曲面状に形成され、前記配置面部を含む仮想一平面から遠ざかるにしたがって前記配置面部に対する傾斜角が大きくなることを特徴とする。

また本発明は、前記トナー補給容器は、
予め定める回転軸線まわりに回転駆動されて現像装置にトナーを補給するトナー補給手段と、
前記トナー補給手段に回転駆動力を伝達する容器側連結部とを有し、
前記容器保持部材は、
前記トナー補給容器が前記容器保持部材に保持された状態で、前記容器側連結部に連結され、前記容器側連結部に回転駆動力を伝達する保持部材側連結部を有し、
前記容器側連結部と前記保持部材側連結部とは、前記変位機構による前記トナー補給容器の変位に連動して、連結が解除されることを特徴とする。

また本発明は、トナーを現像装置に補給するために前記トナー補給容器に形成されるトナー補給口を開閉するシャッタ手段を含み、
前記シャッタ手段は、前記変位機構による前記トナー補給容器の変位に連動して、前記トナー補給口を閉塞状態にすることを特徴とする。

また本発明は、潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体に形成される潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像する現像装置と、
前記現像装置にトナーを補給するための前記本発明のトナー補給装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記像担持体に形成される潜像を、互いに異なる色のトナーを含む現像剤を用いて現像する複数の現像装置と、
前記複数の現像装置にそれぞれトナーを補給するための前記本発明のトナー補給装置であって、複数のトナー補給容器を含むトナー補給装置とを備えることを特徴とするカラー画像形成装置である。

本発明によれば、変位機構によって、トナー補給容器が、容器保持部材による保持位置から前記容器保持部材の開放方向に変位される。これによって、トナー補給容器を容器保持部材から容易に取出すことができるので、トナー補給容器を容器保持部材から取出すための取手をトナー補給容器に設ける必要はなく、またトナー補給容器を取出すためにトナー補給容器と容器保持部材との間に間隙を形成する必要はない。したがって、従来技術に比べて、トナー補給装置を小形化することが可能である。このような本発明のトナー補給装置を備えることによって、画像形成装置を小形化することが可能である。また、トナー補給容器が、案内部の傾斜部分に沿って容器保持部材の開放方向に案内されて、容器保持部材の開放方向に変位する。傾斜部分には水平部分が連なるので、傾斜部分に沿って容器保持部材の開放方向に変位したトナー補給容器は、水平部分に保持される。これによって、変位したトナー補給容器が、再度傾斜部分を滑り落ちることを防ぐことができるので、トナー補給容器を変位した位置に保つことができる。したがってトナー補給容器をより簡単に取出すことができる。たとえば操作者は、固定部材から手を離した状態でトナー補給容器を取出すことが可能であるので、トナー補給容器の取出し作業を片手で行うことが可能である。

また本発明によれば、変位機構は、固定部材によるトナー補給容器の固定の解除に連動して動作するので、固定部材によるトナー補給容器の固定の解除と、変位機構によるトナー補給容器の前記容器保持部材の開放方向への変位とを、一つの動作で行うことができる。したがって、変位機構が固定部材によるトナー補給容器の固定の解除に連動して動作しない場合に比べて、トナー補給容器をより簡単に取出すことができる。

また本発明によれば、変位機構は、固定部材に形成されるフック部を、トナー補給容器に形成される係合部に係合させることによって、トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させる。これによって、簡単な構成で変位機構を実現することができる。

また本発明によれば、容器保持部材に連結された前記固定部材の回動動作によって、トナー補給容器の固定が解除される。これによって、より簡単な構成で変位機構を実現することができる。

また本発明によれば、変位機構のフック部と係合部とが係合することによって、トナー補給容器が容器保持部材の開放方向に変位する。これによって、トナー補給容器を円滑に容器保持部材の開放方向に変位させることができ、より容易に容器保持部材から取出すことができる。

また本発明によれば、前記案内部が有する前記傾斜部分が曲面状に形成され、配置面部を含む仮想一平面から遠ざかるにしたがって配置面部に対する傾斜角が大きくなるように形成されるので、トナー補給容器の変位が途中で阻止されることをより確実に防ぐことができ、トナー補給容器をより確実に容器保持部材の開放方向に変位させることができる。

また本発明によれば、トナー補給容器が容器保持部材に保持された状態で、保持部材側連結部および容器側連結部を介して、トナー補給手段に回転駆動力を伝達することによって、トナー補給手段が回転軸線まわりに回転して、現像装置にトナーが補給される。容器側連結部と保持部材側連結部とは、変位機構によってトナー補給容器が前記容器保持部材の開放方向に変位されることによって、連結が解除されるので、容器側連結部と保持部材側連結部との連結の解除と、変位機構によるトナー補給容器の変位とを、一つの動作で行うことができる。したがってトナー補給容器をより簡単に取出すことができる。

また本発明によれば、トナー補給容器に形成されるトナー補給口は、シャッタ手段によって開閉される。シャッタ手段は、変位機構によるトナー補給容器の変位に連動して、トナー補給口を閉塞状態にするので、トナー補給容器が変位機構によって保持位置から変位された状態では、トナー補給口は閉塞状態になっている。これによって、トナーがトナー補給口から漏れることを防ぐことができるので、トナーによる汚れを心配することなく、トナー補給容器を取出すことができる。したがってトナー補給容器をより容易に取出すことができる。

また本発明によれば、前述のようにトナー補給容器を容易に取出すことができるとともに、小形化が可能なトナー補給装置を備えて画像形成装置が構成される。これによって、トナー補給容器を容易に交換可能な小形の画像形成装置を実現することができる。

また本発明によれば、前述のように各トナー補給容器を容易に取出すことができるとともに、小形化が可能なトナー補給装置を備えてカラー画像形成装置が構成される。これによって、各トナー補給容器を容易に交換可能な小形のカラー画像形成装置を実現することができる。

図１は本発明の実施の一形態のトナー補給装置５０を示す斜視図であり、図２はトナー補給装置５０を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図であり、図３は画像形成装置１００の上部カバー１８が開いた状態を示す概略図である。図２および図３では、理解を容易にするために、部分的に厚みを省略している。

トナー補給装置５０は、複数のトナー補給容器、本実施形態では４つのトナー補給容器、すなわち第１トナー補給容器１、第２トナー補給容器２、第３トナー補給容器３および第４トナー補給容器４と、これらのトナー補給容器１〜４を着脱可能に保持する容器保持部材５１と、各トナー補給容器１〜４を容器保持部材５１に固定する複数の固定部材５２〜５５とを含む。固定部材５２〜５５は、トナー補給容器１〜４と同数が設けられ、対応するトナー補給容器１〜４を容器保持部材５１に固定する。本実施形態では、第１〜第４トナー補給容器１〜４にそれぞれ対応する４つの固定部材５２〜５５、すなわち第１〜第４固定部材５２〜５４が設けられる。

各トナー補給容器１〜４は、画像形成装置１００に備えられる後述の現像装置２２、より詳細には現像装置２２の現像槽２７に補給するトナーを収容する。トナー補給容器１〜４は、現像装置２２と同数が設けられ、対応する現像装置２２にトナーを補給する。本実施形態では、画像形成装置１００は、互いに異なる色のトナーを含む現像剤を用いて潜像を現像する複数の現像装置２２、具体的には４つの現像装置２２を備えており、各トナー補給容器１〜４は、対応する現像装置２２の現像槽２７にトナーを補給する。各トナー補給容器１〜４に収容されるトナーは、図示しないトナー搬送路を通じて、対応する現像装置２２に補給される。

トナー補給装置５０は、画像形成装置１００が水平面に設置される状態において、トナー補給容器１〜４が容器保持部材５１よりも上方に配置され、かつ容器保持部材５１の底部７６が水平に配置されるように、画像形成装置１００に備えられる。トナー補給装置５０は、画像形成装置１００が水平面に設置される状態では、後述の中間転写ベルト５の上方に配置される。トナー補給装置５０は、図２に示すように画像形成装置１００の上部カバー１８が閉じられた状態では、上部カバー１８に覆われる。各トナー補給容器１〜４は、図３に示すように画像形成装置１００の上部カバー１８が開いた状態で取出すことができる。

図１に示すように、容器保持部材５１は、３つの仕切り板５１ａ〜５１ｃに区切られた４つの収容スペースを有する。第１トナー補給容器１、第２トナー補給容器２、第３トナー補給容器３および第４トナー補給容器４は、容器保持部材５１の各スペース内に保持される。容器保持部材５１の各スペースには、対応するトナー補給容器１〜４を固定する前述の固定部材５２〜５５が設けられる。

図４は、図１に示す切断面線Ｓ４−Ｓ４から見た断面図である。図４では、第２トナー補給容器２が第２固定部材５３で容器保持部材５１に固定された状態を示す。図４は、第２トナー補給容器２に形成される係止部５８の第１および第２係止爪５８ａ，５８ｂを面対象に切断する仮想平面における断面図である。図５は容器保持部材５１から取外した状態の第２トナー補給容器２を示す断面図であり、図６は第１〜第４トナー補給容器１〜４を取外した状態の容器保持部材５１を示す断面図である。図５および図６は、図１に示す切断面線Ｓ４−Ｓ４から見た断面図に相当する。

第１トナー補給容器１、第３トナー補給容器３および第４トナー補給容器４の構成および容器保持部材５１への固定機構は、第２トナー補給容器２と同様であるので説明は省略する。以下、第１〜第４トナー補給容器１〜４を特に区別する必要がない場合には、単に「トナー補給容器」という。

トナー補給容器２は、トナーを収容する容器本体２ａと、容器本体２ａに収容され、軸線回りに回転駆動されてトナー補給動作を行うトナー補給ローラ６１と、トナーを補給するためのトナー補給口６６を開放状態および閉塞状態にするトナー補給口シャッタ部材６５とを有する。トナー補給口６６は、トナー補給容器２が水平面に配置される状態における容器本体２ａの下部であって、トナー補給ローラ６１の軸線方向一端部を臨む部分に形成される。図４〜図６では、理解を容易にするために、トナー補給口６６を規定する開口部を参照符６６で示す。

トナー補給ローラ６１は、トナー補給手段に相当する。トナー補給ローラ６１は、本実施形態ではパドルローラであり、パドル状の羽根を有する。トナー補給ローラ６１の軸線方向一端部には、トナー補給ローラ６１に回転駆動力を伝達する容器側連結部６４が設けられる。容器側連結部６４は、容器保持部材５１に設けられる保持部材側連結部７１に連結される。トナー補給ローラ６１は、容器側連結部６４および保持部材側連結部７１を介して、画像形成装置１００本体側からの回転駆動力を受ける。トナー補給ローラ６１は、容器本体２ａの内部に設けられる第１および第２連結部軸受け６２，６３に支持される。容器側連結部６４は、トナー補給ローラ６１の一端部を支持する第２連結部軸受け６３よりも、トナー補給ローラ６１の軸線方向一方側に設けられる。以下、トナー補給ローラ６１の軸線方向を、「軸線方向」と定義する。

容器本体２ａは、中空の略直方体状であり、トナー補給容器２が水平面に配置される状態における下部の軸線方向一端部に、残余の部分よりも軸線に垂直な断面積が小さい絞り部２ｂが形成される。絞り部２ｂの軸線方向一端部に、第２連結部軸受け６３が設けられ、軸線方向において第２連結部軸受け６３に対向する位置の容器本体２ａに、第１連結部軸受け６２が設けられる。

トナー補給口シャッタ部材６５は、トナー補給口シャッタ手段６７に含まれる。トナー補給口シャッタ手段６７は、トナー補給口シャッタ部材６５と、図示しないシャッタ案内部、シャッタ変位手段および閉位置保持手段とを含む。トナー補給口シャッタ部材６５は、トナー補給ローラ６１の軸線と平行な方向にスライド変位自在にしてシャッタ案内部に支持される。シャッタ案内部は、容器本体２ａの下部に設けられる。トナー補給口シャッタ部材６５は、シャッタ案内部に沿ってスライド変位することによって、トナー補給口６６を閉塞状態にする閉位置と、トナー補給口６６を開放状態にする開位置に配置可能である。

トナー補給口シャッタ部材６５をスライド変位させるためのシャッタ変位手段は、容器保持部材５１に設けられ、たとえば作用ピンによって実現される。トナー補給容器２が規定位置、本実施形態では容器側連結部６４と保持部材側連結部７１とが連結する位置に装着されたとき、シャッタ変位手段によって、閉位置に配置されていたトナー補給口シャッタ部材６５がスライド変位し、トナー補給口シャッタ部材６５が開位置に配置され、トナー補給口６６が開放状態となる。

トナー補給口シャッタ部材６５がシャッタ変位手段から離れる位置でトナー補給口シャッタ部材６５を閉位置に保持する閉位置保持手段は、トナー補給容器２に設けられ、たとえばコイルバネによって実現される。トナー補給容器１が容器保持部材５１から取出されて、画像形成装置１００本体から引出されるときには、閉位置保持手段によって、トナー補給口シャッタ部材６５がスライド変位して閉位置に配置され、トナー補給口６６が閉塞状態となる。

トナー補給容器２が水平面に配置された状態における容器本体２ａの下面部には、容器保持部材５１に接触することによってトナー補給容器２を支えるとともに、容器保持部材５１との摩擦抵抗を下げる底面突起５９が設けられる。本実施形態では３つの底面突起５９が設けられ、３つの底面突起５９はそれぞれ、容器本体２ａの軸線方向両端部および、容器本体２ａの絞り部２ｂよりも軸線方向他方側の部分に形成される。容器本体２ａの軸線方向他端側の側面、すなわち容器側連結部６３が設けられる側と反対側の側面には、固定部材５３を係止する係合部５８が設けられる。

容器保持部材５１は、一方に開放する略直方体の筐体状であり、全周に延びる壁部７５と、壁部７５の一方を塞ぐ底部７６とを有している。容器保持部材５１の底部７６には、トナー補給容器２から補給されるトナーを受取るトナー受取り口７２が形成される。トナー受取り口７２は、各トナー補給容器１〜４が収容される部分の底部７６に形成される。

容器保持部材５１は、トナー補給容器２が装着された状態においてトナー補給容器２の容器側連結部６４に対向する壁部７５に、容器側連結部６４と連結し、画像形成装置１００本体からの回転駆動力を伝える保持部材側連結部７１を有し、保持部材側連結部７１が形成される壁部７５と反対側の壁部７５に、トナー補給容器２を固定する固定部材５３を支持する支持部７７を有する。

容器保持部材５１は、底部７６に、トナー補給容器２が固定部材５３によって固定された状態で配置される配置面部７３を有する。この配置面部７３に配置された状態が、トナー補給容器２が容器保持部材５１に保持された状態であり、この配置面部７３に配置された状態におけるトナー補給容器２の位置を、容器保持部材５１によるトナー補給容器２の保持位置という。配置面部７３は、トナー補給容器２の容器本体２ａの下面部に設けられる底面突起５９を支持するとともに、トナー補給容器２が装着されるときに、容器側連結部６４が保持部材側連結部７１に連結するようにトナー補給容器２を案内する。

トナー補給容器２は、トナー補給容器２を囲む側板と底板とによって位置決めされる。すなわちトナー補給容器２は、トナー補給容器２を囲む側板である、第１仕切り板５１ａ、第２仕切り板５１ｂおよびトナー補給容器２を臨む壁部７５と、トナー補給容器２を囲む底板である、トナー補給容器２を臨む底部７６とによって、位置決めされる。第１仕切り板５１ａと第２仕切り板５１ｂとは、軸線方向に垂直な方向（以下「幅方向」という）におけるトナー補給容器２の外形寸法よりもわずかに大きい間隔をあけて、幅方向に並んで底部７６に設けられる。このような配置で第１および第２仕切り板５１ａ，５１ｂが底部７６に設けられることによって、トナー補給容器２が装着されるとき、容器側連結部６４が保持部材側連結部７１に連結するようにトナー補給容器２を案内する配置面部７３が実現される。

保持部材側連結部７１が形成される壁部７５と反対側の壁部７５、すなわち支持部７７が形成される壁部７５には、トナー補給容器２が取外されるときに、トナー補給容器２を容器保持部材５１の開放方向に案内する案内部７８が形成される。案内部７８は、配置面部７３および支持部７７に連なる。画像形成装置１００が水平面に配置される状態では、容器保持部材５１は上方に開放するので、案内部７８は、トナー補給容器２を配置面部７３から上方に案内する、すなわちリフトアップさせる。案内部７８は、トナー補給容器２の底面突起５９を案内することによって、トナー補給容器２を上方に案内する。

案内部７８は、配置面部７３に連なり、配置面部７３に対して傾斜する傾斜部分７４と、傾斜部分７４に連なり、配置面部に対して平行な水平部分６０とを有する。トナー補給容器２は、案内部７８の傾斜部分７４に沿って容器保持部材５１の開放方向に案内されて、容器保持部材５１の開放方向に変位する。水平部分６０は、支持部７７よりも底部７６側に形成される。

固定部材５３は、回動軸５７を介して支持部７７に連結され、回動軸５７の回動軸線５７ａまわりに回動可能にして支持部７７に支持される。固定部材５３には、トナー補給容器２を押圧する、先端が円柱状のフック部５６が形成される。フック部５６は、その軸線が、固定部材５３の回動軸線５７ａと平行な円柱状に形成される。固定部材５３は、フック部５６でトナー補給容器２を押圧することによって、トナー補給容器２を、容器側連結部６４を保持部材側連結部７１に連結させた状態で固定する。

つまりトナー補給容器２が固定部材５３によって容器保持部材５１に固定された状態において、図４に示すように、容器側連結部６４が保持部材側連結部７１と連結し、容器側連結部６４および保持部材側連結部７１を介して、トナー補給ローラ６１が画像形成装置１００本体からの回転駆動力を受けて回転する。トナー補給ローラ６１によって、トナー補給口６６に搬送されたトナーは、トナー受取り口７２を通って画像形成ユニット１０に供給される。たとえば第２トナー補給容器２は、トナー補給口６６、トナー受取り口７２および図示しないトナー搬送路を通して、第２画像形成ユニット１０にトナーを供給する。

固定部材５３に形成されるフック部５６と、トナー補給容器２に形成される係合部５８とを含んで、変位機構８０が構成される。本実施形態では、変位機構８０は、さらに容器保持部材５１に形成される案内部７８を含む。変位機構８０は、容器保持部材５１によるトナー補給容器２の保持位置から、トナー補給容器２を変位させる。本実施形態において変位機構８０は、固定部材５３によるトナー補給容器２の固定の解除に連動して、トナー補給容器２を変位させる。以下、固定部材５３による固定が解除された状態を「解除状態」といい、解除状態における固定部材５３の位置を「解除位置」という。また前述の図４に示すように固定部材５３によってトナー補給容器２が固定された状態を「固定状態」といい、固定状態における固定部材５３の位置を「固定位置」という。

図７は、解除状態におけるトナー補給容器２および容器保持部材５１を示す断面図である。図８は、解除状態における固定部材５３およびトナー補給容器２の係合部５８を分解して示す分解斜視図である。図８は、図１に示すトナー補給装置５０の第２固定部材５３近傍の拡大分解斜視図に相当する。

解除状態にあっては、容器側連結部６４と保持部材側連結部７１との連結は解消し、トナー補給容器２のトナー補給口６６はトナー補給口シャッタ部材６５により閉鎖され、閉塞状態となる。前述の図４に示すトナー補給容器２の固定状態において、固定部材５３を解除位置の方へ倒す、すなわちトナー補給ローラ６１の軸線方向他方に向かって倒すことによって、固定部材５３が回動軸線５７ａまわりに回動し、固定部材５３に形成されるフック部５６も回動軸線５７ａまわりに回動する。フック部５６は、トナー補給容器２の容器本体２ａの側壁に設けられる係合部５８に係合することによって、トナー補給容器２を引っぱり始める。

係合部５８は、図８に示すように第１係合爪５８ａと第２係合爪５８ｂとが、面対象に形成されており、フック部５６に係合して、フック部５６の軸線方向と回動方向の運動を規制する形状となっている。容器保持部材５１の配置面部７３から上方に案内する傾斜部分７４の傾斜に沿って底面突起５９が上昇し、トナー補給容器２が持ち上げられる。このように変位機構８０は、本実施形態ではトナー補給容器２を持ち上げるリフトアップ機構として機能する。

このように本実施形態では、変位機構８０によって、トナー補給容器２が、容器保持部材５１による保持位置から変位される。具体的には、トナー補給容器２は、変位機構８０によって容器保持部材５１の開放方向に変位される。これによって、トナー補給容器２を容器保持部材５１から容易に取出すことができるので、トナー補給容器２を容器保持部材５１から取出すための取手をトナー補給容器２に設ける必要はなく、またトナー補給容器２を取出すためにトナー補給容器２と容器保持部材５１との間に間隙を形成する必要はない。トナー補給容器２と容器保持部材５１との間、たとえば第２トナー補給容器２と第１および第２仕切り板５１ａ，５１ｂとの間には、前述のように第１仕切り板５１ａと第２仕切り板５１ｂとの間隔がトナー補給容器２の幅方向における外形寸法よりもわずかに大きくなる程度の隙間、具体的には第２トナー補給容器２と第１および第２仕切り板５１ａ，５１ｂとが接しない程度の隙間があいていればよい。したがって、従来技術に比べて、トナー補給装置５０を小形化することが可能である。このようなトナー補給装置５０を備えることによって、画像形成装置１００を小形化することが可能である。

本実施形態のようにトナー補給容器２を持ち上げ可能な変位機構であるリフトアップ機構８０は、固定部材５３に形成されるフック部５６および、トナー補給容器２に形成される係合部５８のみによって実現することも可能であるが、本実施形態のように案内部７８を含むことが好ましい。本実施形態では、案内部７８は、屈曲部がない形状、すなわち曲面状に形成され、配置面部７３に対する傾斜角が、配置面部７３を含む仮想一平面から、底部７６から最も離隔した位置である最高位置にかけて大きくなる傾斜部分７４を有する。このような案内部７８を用いることによって、トナー補給容器２を円滑に変位させることができるので、トナー補給容器２の脱着、すなわち取外しを滑らかに行うことができる。またトナー補給容器２の変位が途中で阻止されることを防いで、トナー補給容器２をより確実に変位させることができる。特に本実施形態のように傾斜部分７４が曲面状に形成され、配置面部７３を含む仮想一平面から遠ざかるにしたがって配置面部７３に対する傾斜角が大きくなるように形成されることによって、トナー補給容器２の変位が途中で阻止されることをより確実に防ぐことができるので、トナー補給容器２をより確実に変位させることができる。

また本実施形態では、案内部７８は、傾斜部分７４の最高位置、すなわち底部７６から最も離隔した位置から、容器保持部材５１の軸線方向他方、すなわち固定部材５３を支持する支持部７７に向かう方向にかけて水平部分６０を有するので、解除位置で固定部材５３から手を離しても、トナー補給容器２が傾斜部分７４に沿って滑り落ちないようになっている。したがってトナー補給容器２をより簡単に取出すことができる。たとえば操作者は、固定部材５３から手を離した状態でトナー補給容器２を取出すことが可能であるので、トナー補給容器２の取出し作業を片手で行うことが可能である。

また本実施形態では、変位機構８０は、固定部材５３によるトナー補給容器２の固定の解除に連動して動作するので、固定部材５３によるトナー補給容器２の固定の解除と、変位機構８０によるトナー補給容器２の変位とを、一つの動作で行うことができる。したがって、変位機構８０が固定部材５３によるトナー補給容器２の固定の解除に連動して動作しない場合に比べて、トナー補給容器２をより簡単に取出すことができる。

特に本実施形態では、図４に示すトナー補給容器２の固定状態から図７に示す解除状態までは、固定部材５３の操作だけで行え、トナー補給口６６の閉鎖と、容器側連結部６４と保持部材側連結部７１との連結解消と、トナー補給容器２のリフトアップとが同時にできる構成となっている。したがって、より簡単にトナー補給容器２を取出すことができる。

またトナー補給口６６が閉塞状態になっているので、トナーがトナー補給口６６から漏れることを防ぐことができる。これによって、トナーによる汚れを心配することなく、トナー補給容器２を取出すことができる。したがってトナー補給容器２をより容易に取出すことができる。

また本実施形態では、変位機構８０は、固定部材５３に形成されるフック部５６を、トナー補給容器２に形成される係合部５８に係合させることによって、トナー補給容器２を変位させる。これによって、簡単な構成で変位機構８０を実現することができる。特に本実施形態では、固定部材５３は容器保持部材５１に回動可能に支持され、容器保持部材５１に対する固定部材５３の回動動作によって、トナー補給容器２の固定が解除されるとともに、フック部５６が係合部５８と係合してトナー補給容器２が変位するので、より簡単な構成で変位機構８０を実現することができる。

また本実施形態では、変位機構８０によるリフトアップは、固定部材５３の回動によって実現されるが、これに限定されず、たとえばトナー補給容器２のスライドによって実現されてもよい。すなわち変位機構８０は、回動可能な固定部材５３と、この固定部材５３に形成されるフック部５６に係合する係合部５８とに代えて、トナー補給容器２をスライドさせるスライド機構を含んで構成されてもよい。本実施形態では、前述のように変位機構８０は案内部７８を含み、案内部７８は、容器保持部材５１に形成される傾斜部分７４を含むので、スライド機構によってトナー補給容器２をスライドさせるだけでリフトアップすることができる。このようにトナー補給容器２のリフトアップは、トナー補給容器２のスライドによって実現されてもよいが、本実施形態のように固定部材５３の回動を用いる方法の方が、信頼性が高いので好ましい。

図２に戻って、画像形成装置１００は、前述のトナー補給装置５０と、画像形成ユニット９〜１２と、中間転写ユニット４１と、定着ユニット１６と、給紙カセット１３と、用紙搬送部４０とを備える。画像形成装置１００が水平面に配置される状態において、中間転写ユニット４１の中間転写ベルト５は、トナー補給装置５０の下方であって、画像形成ユニット９〜１２の上方に配置され、給紙カセット１３は、画像形成ユニット９〜１２の下方に配置され、用紙搬送部４０は、トナー補給装置５０、中間転写ベルト５および画像形成ユニット９〜１２の側方に配置される。

画像形成装置１００は、タンデム方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成ユニット、本実施形態では４つの画像形成ユニット９〜１２を備える。具体的には、黒トナー像を形成するための第１画像形成ユニット９、シアントナー像を形成するための第２画像形成ユニット１０、マゼンタトナー像を形成するための第３画像形成ユニット１１、およびイエロートナー画像を形成するための第４画像形成ユニット１２が備えられる。

トナー補給装置５０は、前述のように第１〜第４トナー補給容器１〜４を含む。第１トナー補給容器１は、黒トナーを収容し、第１画像形成ユニット９の現像装置２２に黒トナーを補給する。第２トナー補給容器２は、シアントナーを収容し、第２画像形成ユニット１０の現像装置２２にシアントナーを補給する。第３トナー補給容器３は、マゼンタトナーを収容し、第３画像形成ユニット１１の現像装置２２にマゼンタトナーを補給する。第４トナー補給容器４は、イエロートナーを収容し、第４画像形成ユニット１２の現像装置２２にイエロートナーを補給する。

中間転写ユニット４１は、中間転写ベルト５と、２つの支持ロール６と、複数、本実施形態では４つの１次転写ロール７と、２次転写ローラ８とを含む。

中間転写ベルト５は、２つの支持ロール６、すなわち第１支持ロール６ａおよび第２支持ロール６ｂに掛け渡され、第１支持ロール６ａの回転駆動によって矢印Ｒにて示す回転方向に回転する。第２支持ロール６ｂは、第１支持ロール６ａの回転駆動に伴って従動回転する。中間転写ベルト５を挟んで第２支持ロール６ｂに対向するように、２次転写ローラ８が設けられる。以下、第２支持ロール６ｂと２次転写ローラ８とが対向する位置Ｓを「２次転写位置」といい、中間転写ベルト５の回転方向Ｒに対し、２次転写位置Ｓを基準として、上流、下流を表現する。中間転写ベルト５の材料としては、たとえば、ポリイミドまたはポリアミドなどの樹脂材料に、電子伝導性導電材料を適当量含有させたものが使用できる。

４つの画像形成ユニット９〜１２は、中間転写ベルト５の回転方向Ｒの上流側から下流側に向かって、黒用の第１画像形成ユニット９、シアン用の第２画像形成ユニット１０、マゼンタ用の第３画像形成ユニット１１、イエロー用の第４画像形成ユニット１２の順に配置される。

中間転写ベルト５の内側には、各画像形成ユニット９〜１２で形成された単色トナー像を中間転写ベルト５に転写する１次転写ローラ７が、各画像形成ユニット９〜１２に対向するようにそれぞれ設けられる。各画像形成ユニット９〜１２で形成された単色トナー像は、重なり合うように中間転写ベルト５に転写され、一つのカラー画像を形成する。

イエロー用の第４画像形成ユニット１２よりも中間転写ベルト５の回転方向Ｒの下流側には、中間転写ベルト５に形成されたカラー画像を、記録媒体たとえば用紙に転写する２次転写ローラ８が配設されている。

給紙カセット１３は、記録媒体たとえば用紙を収容する。給紙カセット１３内の用紙は、用紙搬送部４０の給紙ローラ１４および複数の搬送ローラ１５によって、矢符Ｐで示される搬送方向に搬送され、２次転写ローラ８が中間転写ベルト５と対向する２次転写位置Ｓまで搬送される。

２次転写ローラ８よりも用紙の搬送方向Ｐの下流側には、用紙に転写されたカラー画像を用紙に定着するための定着ユニット１６が設けられている。定着ユニット１６よりも、さらに用紙の搬送方向Ｐの下流側には、カラー画像が定着された用紙を画像形成装置１００から排出する排紙ローラ１７が設けられている。給紙ローラ１４、搬送ローラ１５および排紙ローラ１７を含んで用紙搬送部４０が構成される。

画像形成装置１００によれば、各画像形成ユニット９〜１２で形成された各単色トナー像が中間転写ベルト５へ順次転写されて、中間転写ベルト５にカラー画像が形成される。中間転写ベルト５に形成されたカラー画像は、２次転写位置Ｓにおいて、給紙ローラ１４および搬送ローラ１５にて搬送される用紙へと２次転写され、その後、定着ユニット１６にて用紙に定着される。カラー画像が定着された用紙は、排紙ローラ１７にて画像形成装置１００から上部カバー１８の上面に排出される。

図９は、図２に示す第１画像形成ユニット９を示す断面図である。第２画像形成ユニット１０、第３画像形成ユニット１１、および第４画像形成ユニット１２は、現像装置２２の現像槽２７に収容されるトナーの色が異なること以外は、第１画像形成ユニット９と同様の構成を有する。したがって第１画像形成ユニット９を代表として説明し、第２画像形成ユニット１０、第３画像形成ユニット１１および第４画像形成ユニット１２については、詳細な説明は省略する。

第１画像形成ユニット９は、軸線まわりに回転可能に設けられる円柱状の感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１を帯電する帯電器３２と、感光体ドラム２１に静電潜像を書き込む露光器２８と、感光体ドラム２１に形成される静電潜像を現像して可視化する現像装置２２と、１次転写後に感光体ドラム２１に残留するトナーを含む残留物を除去する感光体ドラムクリーナ２３とを含む。感光体ドラム２１の周囲には、感光体ドラム２１の回転方向の上流側から下流側に向かって、帯電器３２、露光器２８、現像装置２２および感光体ドラムクリーナ２３が配置される。感光体ドラム２１は、像担持体に相当し、帯電器３２および露光器２８は、潜像形成手段に相当する。

帯電器３２は、例えば非接触型帯電器、具体的にはスコロトロン帯電器によって実現され、感光体ドラム２１に対しコロナ放電を行って感光体ドラム２１を所定の電位に帯電させる。帯電器３２は、コロトロン帯電器などの他の非接触型帯電器によって実現されてもよく、帯電ローラまたは帯電ブラシなどの接触型帯電器よって実現されてもよい。

露光器２８は、例えばレーザ露光器によって実現され、画像信号に応じたレーザ走査による露光を行い、帯電器３２によって帯電された感光体ドラム２１の表面電位を変化させることで、画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光器としては、ＬＤＥアレイ装置等を用いることもできる。

現像装置２２は、トナーを含む現像剤を用いて、感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像する。本実施形態ではトナーとキャリアとから成る２成分現像剤（以下「ＤＶ」と表記することがある）を用いて潜像を現像する２成分現像装置であり、２成分現像剤が収容される現像槽２７と、現像ローラ２４と、第１および第２撹拌ローラ２５，２６とを含む。現像槽２７には、感光体ドラム２１の外周面に臨む位置に開放部２９が設けられる。現像槽２７内部であって、開放部２９に臨む位置には、外周面に現像剤を担持して搬送することで感光体ドラム２１に２成分現像剤を供給する現像ローラ２４と、現像剤を撹拌する第１撹拌ローラ２５および第２撹拌ローラ２６とが設けられる。現像ローラ２４は、感光体ドラム２１の外周面と間隙を設けて配置される。

感光体ドラムクリーナ２３は、クリーニングブレード３１と、搬送パドルローラ３３とを備える。クリーニングブレード３１は、たとえばウレタンゴムからなり、感光体ドラム２１の円周面の回転方向Ｒｄが下向きとなる位置で、感光体ドラム２１の回転方向Ｒｄに対してカウンタ方向、すなわち反対方向に圧接配置されることによって、感光体ドラム２１表面の残留物を掻き取る。

画像形成装置１００は、前述のようにトナー補給容器１〜４を容易に取出すことができるとともに、小形化が可能なトナー補給装置５０を備える。したがって、トナー補給容器１〜４を容易に交換可能な小形の画像形成装置１００を実現することができる。

特に、本実施形態の画像形成装置１００は、カラー画像形成装置であるので、複数のトナー補給容器１〜４が必要であるが、本実施形態のトナー補給装置５０は、前述のように取手を設けたり、トナー補給容器周辺に取出すための隙間をあけたりすることなく、容易にトナー補給容器１〜４を取出すことが可能である。したがって各トナー補給容器を容易に交換可能な小形のカラー画像形成装置１００を実現することができる。

以上の本実施形態では、トナー補給装置５０は、トナーのみを補給するが、現像装置２２が、キャリアを逐次交換するトリクル方式の現像装置である場合には、トナーとともにキャリアを補給してもよい。この場合、各トナー補給容器１〜４は、トナーおよびキャリアを収容する。

また本実施形態では、４つの画像形成ユニット９〜１２は、中間転写ベルト５の回転方向Ｒの上流側から下流側に向かって、黒用の第１画像形成ユニット９、シアン用の第２画像形成ユニット１０、マゼンタ用の第３画像形成ユニット１１、イエロー用の第４画像形成ユニット１２の順に配置されるが、これに限定されず、たとえば中間転写ベルト５の回転方向Ｒの上流側から下流側に向かって、イエロー用の第４画像形成ユニット１２、マゼンタ用の第３画像形成ユニット１１、シアン用の第２画像形成ユニット１０、黒用の第１画像形成ユニット９の順に配置されてもよい。

また本実施形態の画像形成装置は、プリンタ、より詳細にはレーザ光によって感光体を露光するレーザプリンタである。画像形成装置は、これに限定されず、トナーを含む現像剤を用いて、潜像たとえば静電潜像または磁気潜像を現像する現像装置を備える画像形成装置であればよく、たとえば静電複写機などの複写機またはファクシミリ装置であってもよい。

本発明の実施の一形態のトナー補給装置５０を示す斜視図である。 トナー補給装置５０を備える画像形成装置１００の構成を示す概略図である。 画像形成装置１００の上部カバー１８が開いた状態を示す概略図である。 図１に示す切断面線Ｓ４−Ｓ４から見た断面図である。 容器保持部材５１から取外した状態の第２トナー補給容器２を示す断面図である。 第１〜第４トナー補給容器１〜４を取外した状態の容器保持部材５１を示す断面図である。 解除状態におけるトナー補給容器２および容器保持部材５１を示す断面図である。 解除状態における固定部材５３およびトナー補給容器２の係合部５８を分解して示す分解斜視図である。 図２に示す第１画像形成ユニット９を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１トナー補給容器
２ 第２トナー補給容器
３ 第３トナー補給容器
４ 第４トナー補給容器
５ 中間転写ベルト
９ 第１画像形成ユニット
１０ 第２画像形成ユニット
１１ 第３画像形成ユニット
１２ 第４画像形成ユニット
１８ 上部カバー
２２ 現像装置
２７ 現像槽
４１ 中間転写ユニット
５０ トナー補給装置
５１ 容器保持部材
５１ａ〜５１ｃ 仕切り板
５２〜５５ 固定部材
５６ フック部
５８ 係合部

Claims (10)

1. 現像装置に補給するトナーを収容するトナー補給容器と、
   前記トナー補給容器を着脱可能に保持する容器保持部材と、
   前記容器保持部材に回動可能に連結され、前記トナー補給容器を前記容器保持部材に固定する固定部材と、
   前記容器保持部材による前記トナー補給容器の保持位置から前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させる変位機構とを含み、
   前記容器保持部材は、
   一方に開放する筺体状であり、
   全周に延びる壁部と、前記壁部の一方を塞ぐ底部とを有し、
   前記底部は、前記トナー補給容器が前記固定部材によって固定された状態で配置される配置面部を有し、
   前記変位機構は、前記配置面部に連なる面部である案内部を含み、
   前記案内部は、
   前記壁部に形成され、
   前記配置面部に対して傾斜する傾斜部分と、前記傾斜部分に連なり、前記配置面部に対して平行な水平部分とを有し、
   前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に案内することを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記変位機構は、前記固定部材による前記トナー補給容器の固定の解除に連動して、前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記変位機構は、
   前記固定部材に形成されるフック部と、
   前記トナー補給容器に形成され、前記固定部材による前記トナー補給容器の固定が解除された状態で前記フック部に係合する係合部とを含むことを特徴とする請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記トナー補給容器は、前記容器保持部材に連結された前記固定部材の回動動作によって、固定が解除されることを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。
5. 前記変位機構が含む前記フック部および前記係合部は、互いに係合することによって、前記トナー補給容器を前記容器保持部材の開放方向に変位させることを特徴とする請求項４に記載のトナー補給装置。
6. 前記案内部が有する前記傾斜部分は、曲面状に形成され、前記配置面部を含む仮想一平面から遠ざかるにしたがって前記配置面部に対する傾斜角が大きくなることを特徴とする請求項５に記載のトナー補給装置。
7. 前記トナー補給容器は、
   予め定める回転軸線まわりに回転駆動されて現像装置にトナーを補給するトナー補給手段と、
   前記トナー補給手段に回転駆動力を伝達する容器側連結部とを有し、
   前記容器保持部材は、
   前記トナー補給容器が前記容器保持部材に保持された状態で、前記容器側連結部に連結され、前記容器側連結部に回転駆動力を伝達する保持部材側連結部を有し、
   前記容器側連結部と前記保持部材側連結部とは、前記変位機構による前記トナー補給容器の変位に連動して、連結が解除されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
8. トナーを現像装置に補給するために前記トナー補給容器に形成されるトナー補給口を開閉するシャッタ手段を含み、
   前記シャッタ手段は、前記変位機構による前記トナー補給容器の変位に連動して、前記トナー補給口を閉塞状態にすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のトナー補給装置。
9. 潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
   前記像担持体に形成される潜像を、トナーを含む現像剤を用いて現像する現像装置と、
   前記現像装置にトナーを補給するための請求項１〜８のいずれか１つに記載のトナー補給装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 潜像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記像担持体に形成される潜像を、互いに異なる色のトナーを含む現像剤を用いて現像する複数の現像装置と、
    前記複数の現像装置にそれぞれトナーを補給するための請求項１〜８のいずれか１つに記載のトナー補給装置であって、複数のトナー補給容器を含むトナー補給装置とを備えることを特徴とするカラー画像形成装置。

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