JPH1063076A

JPH1063076A - 現像剤カートリッジ及び現像剤補給装置

Info

Publication number: JPH1063076A
Application number: JP8218412A
Authority: JP
Inventors: Isao Matsuoka; 松岡　　功; Yozo Fujii; 洋三藤井; Kazuhiro Takemoto; 和広竹本; Masahiro Shigetomi; 雅弘重富
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1996-08-20
Filing date: 1996-08-20
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤カートリッジを現像剤補給装置に装着
するときの操作性を向上し、カートリッジ着脱時の開閉
蓋の開閉を円滑かつ確実に実施し、かつカートリッジ装
着時のトナー飛散を防止し、更にカートリッジ内の現像
剤を現像剤受容部へ補給する補給性を向上する。【解決手段】現像剤を収容する現像剤受容部４２が設
置されており、現像剤を補給する現像剤カートリッジ３
０が装着され回転することにより、現像剤カートリッジ
３０から現像剤受容部４２に現像剤が補給される現像剤
補給装置において、現像剤カートリッジ３０に回転力を
伝達する回転力伝達部材４４と、現像剤カートリッジ３
０とが、現像剤カートリッジ３０の外側面よりも内側に
おいて結合する現像剤補給装置４０。現像剤カートリッ
ジ３０の回転中心軸に略平行なカートリッジ外周面の内
側に、カートリッジ外周面に対向する現像剤排出口３２
１と、回転周方向に現像剤を掻き上げる現像剤掻き上げ
部３２３とが、複数設置されている現像剤カートリッ
ジ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤を収容し開
閉可能な排出口を有する現像剤カートリッジ及び該現像
剤カートリッジを装着して現像剤を現像剤受容部に供給
する現像剤補給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像剤を収容する現像剤カートリ
ッジから画像形成装置の現像剤収納部へ現像剤を補給す
る手段として、現像剤を補給する際に現像剤カートリッ
ジを装置本体にセットし、現像剤カートリッジ内の現像
剤を全部現像剤受容部に補給し、補給し終えると現像剤
カートリッジを装置本体から取り外すタイプのものがあ
った。しかし上記タイプの補給方式は現像剤を一度に現
像剤受容部に補給するために補給しすぎて現像剤が現像
剤受容部から溢れる可能性があり、現像剤の過補給を防
止する手段を設けなければならなかった。しかし、過補
給を防止することは難しく、また過補給防止の手段を装
置本体に設置出来たとしても、装置の高価格化、大型化
を招いていた。そこで、容器内部に螺旋状の突起を有す
る現像剤カートリッジを装置本体に対して略水平にセッ
トし、現像剤カートリッジの中心軸を回転中心として回
転させ、現像剤カートリッジの現像剤排出口から現像剤
を排出させ、現像剤受容部に現像剤を補給するタイプの
ものが開発された（特願平６−０８８８０７等）。この
タイプのものは現像剤カートリッジが装置本体に常時設
置させているので、現像剤受容部内の現像剤が減少した
場合に、随時現像剤カートリッジを回転させ、現像剤受
容部に現像剤を補給することが出来るので、上記のよう
な現像剤の過補給を防止する必要がなくなった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の現像剤
カートリッジ、現像剤補給装置は、なお、以下のような
課題がある。

【０００４】（１）装置本体への現像剤補給効率を更に
向上させる。

【０００５】（２）例えば特開平７−２０７０５号公報
に記載のように現像剤カートリッジの外面部分に係合す
る回転力伝達部材を用いて現像剤カートリッジを回転駆
動する現像剤補給装置では、現像剤カートリッジの外面
部分に係合し現像剤カートリッジと回転力伝達部材が一
体的に回転するような構造であると、現像剤カートリッ
ジの外面部分に回転力伝達部材と係合するスペースを確
保しなければならず、プリンタ等の小型化が要求される
装置の現像剤補給装置には好ましくなかった。

【０００６】また、現像剤カートリッジの外面部分で回
転力伝達部材等が係合すると、その接触箇所において現
像剤カートリッジから装置本体に補給される現像剤が付
着する可能性があり、現像剤カートリッジを取り外す際
にユーザーが汚れるという可能性もあった。

【０００７】上記現像剤補給方式において、現像剤の補
給効率を考慮し、現像剤カートリッジの現像剤排出口を
現像剤カートリッジの外側面に対向する内壁面に設置し
たものもあった。しかし、この現像剤カートリッジで
は、現像剤カートリッジの現像剤排出口から現像剤受容
部の現像剤供給口まで現像剤が流れるためのスペースが
現像剤カートリッジの外側面よりも内側に多少なりとも
必要であり、この場合スペースがあるにも拘らず、現像
剤カートリッジの外面部分において回転力伝達部材と係
合するスペース等を確保していたのは無駄であった。

【０００８】（３）現像剤補給装置において、例えば現
像剤カートリッジを着脱した際に現像剤がカートリッジ
装着部に溢れ、この状態で新しい現像剤カートリッジを
装着しようとすると、現像剤カートリッジとカートリッ
ジ装着部に介在する空気が装着動作により吹き出し、溢
れていた現像剤がユーザー側に飛散する可能性があっ
た。また、現像剤カートリッジを装着しようとする際に
現像剤カートリッジとカートリッジ装着部との密閉され
た空間にに空気が介在し、現像剤カートリッジの装着に
際してかなりの力が必要であった。

【０００９】（４）現像剤を収容する現像剤カートリッ
ジを画像形成装置に設置されたカートリッジ装着部に装
着し、現像剤カートリッジが回転することにより画像形
成装置に設置された現像剤受容部に現像剤を補給する画
像形成装置において、装着された現像剤カートリッジの
位置によって現像剤受容部へ適切に現像剤が補給出来な
い場合があり、また現像剤カートリッジを補給動作可能
な位置へセットする行為を特別に行うことは面倒であっ
た。

【００１０】本発明は、現像剤カートリッジ、又は現像
剤カートリッジから現像手段に現像剤を供給する現像剤
補給装置における上記のような諸問題を解決することを
課題とするものであり、現像剤供給効率の良い現像剤カ
ートリッジ及び現像剤補給装置を提供することを目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の諸問題点を解決す
る本発明の現像剤カートリッジは、画像形成装置に装着
され回転することにより装置本体に現像剤を補給する現
像剤カートリッジにおいて、前記現像剤カートリッジの
回転中心軸に略平行なカートリッジ外周面の内側に、前
記カートリッジ外周面に対向する現像剤排出口と、回転
周方向に現像剤を掻き上げる現像剤掻き上げ部とが、複
数設置されていることを特徴とするものである（請求項
１）。

【００１２】また、本発明の現像剤補給装置は、現像剤
を収容する現像剤受容部が設置されており、現像剤を補
給する現像剤カートリッジが装着され回転することによ
り、前記現像剤カートリッジから前記現像剤受容部に現
像剤が補給される現像剤補給装置において、前記現像剤
カートリッジに回転力を伝達する回転力伝達部材と、前
記現像剤カートリッジとが、前記現像剤カートリッジの
外側面よりも内側において結合することを特徴とするも
のである（請求項３）。

【００１３】更に、本発明の現像剤補給装置は、現像剤
を収容する現像剤受容部が設置されており、現像剤を補
給する現像剤カートリッジが装着され回転することによ
り、前記現像剤カートリッジから前記現像剤受容部に現
像剤が補給される現像剤補給装置において、前記現像剤
カートリッジの装着動作に連動して前記現像剤カートリ
ッジを補給動作可能な位置に合わせる位置合わせ部材
と、前記現像剤カートリッジとが、前記現像剤カートリ
ッジの外側面よりも内側において係合することを特徴と
するものである（請求項８）。

【００１４】更にまた、本発明の現像剤補給装置は、現
像剤を収容する現像剤受容部が設置されており、現像剤
を補給する現像剤カートリッジが装着され回転すること
により、前記現像剤カートリッジから前記現像剤受容部
に現像剤が補給される現像剤補給装置において、前記現
像剤カートリッジが補給可能位置から抜けることを防止
する抜け防止部材と、前記現像剤カートリッジとが、前
記現像剤カートリッジの外側面よりも内側で係合するこ
とを特徴とするものである（請求項１２）。

【００１５】更にまた、本発明の現像剤補給装置は、現
像剤を補給する現像剤カートリッジを、カートリッジ装
着部に装着し、前記現像剤カートリッジが回転すること
により現像剤が補給される現像剤補給装置において、前
記現像剤カートリッジと前記カートリッジ装着部との間
に介在する空気を退避させる退避口を設けたことを特徴
とするものである（請求項１５）。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例の説明に先立っ
て、本発明の現像器を複数組搭載したカラー画像形成装
置の一例であるカラープリンタの構成とその作用を図１
の断面構成図によって説明する。

【００１７】このカラープリンタは、像形成体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像形成体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。

【００１８】図１において、１０は像形成体である感光
体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体
上に塗布形成したもので、接地されて図示の時計方向に
駆動回転される。１１はスコロトロン帯電器で、感光体
ドラム１０周面に対し高電位ＶＨの一様な帯電をグリッ
ド電位ＶＧに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイ
ヤによるコロナ放電によって与えられる。このスコロト
ロン帯電器１１による帯電に先だって、前プリントまで
の感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用い
たＰＣＬ（帯電前除電器）１２による露光を行って感光
体周面の除電をしておく。

【００１９】感光体ドラム１０への一様帯電ののち、像
露光手段１３により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光手段１３は図示しないレーザーダイオードを
発光光源とし回転するポリゴンミラー１３１，ｆθレン
ズ１３２，シリンドリカルレンズ１３３を経て反射ミラ
ー１３４により光路を曲げられ主走査がなされるもの
で、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像が
形成される。本実施例では文字部に対して露光を行い、
文字部の方が低電位ＶＬとなるような反転潜像を形成す
る。

【００２０】感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから成
る現像装置２０が設けられている。先ず１色目のイエロ
ーの現像がマグネットを内蔵し現像剤を保持して回転す
る現像剤担持体（現像スリーブ）２２によって行われ
る。現像剤はフェライトをコアとしてそのまわりに絶縁
性樹脂をコーティングしたキャリアと、ポリエステルを
主材料として色に応じた顔料と荷電制御剤、シリカ、酸
化チタン等を加えたトナーとからなるもので、現像剤は
層形成手段によって現像スリーブ２１上に１００〜６０
０μｍの層厚（現像剤）に規制されて現像域へと搬送さ
れる。

【００２１】現像域における現像スリーブ２１と感光体
ドラム１０との間隙は現像剤層厚よりも大きい０．２〜
１．０ｍｍとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ_DC
のＤＣバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、ト
ナーの帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリア
から離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電
位の高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低い
Ｖ_L部分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００２２】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１
１よる一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜
像が像露光手段１３によって形成される。このとき１色
目の画像形成行程で行われたＰＣＬ１２による除電は、
１色目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激
な低下により飛び散るため行わない。

【００２３】再び感光体ドラム１０周面の全面に亘って
Ｖ_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない
部分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行
われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行
う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナ
ー自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ
_DCとＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色
目と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ
_Lの潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバラン
スが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞
Ｖ_Lとなる中間電位とすることもある。

【００２４】３色目のシアン、４色目の黒色についても
２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。

【００２５】上記各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２
０Ｋに新規の各色現像剤を制御して補給する現像剤補給
装置４０は、複数の現像剤カートリッジ（以下、カート
リッジと称す）３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を着脱可能にす
るカートリッジ装着部４１と、カートリッジ３０内の現
像剤を一時収容する現像剤受容部４２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）と、現像剤受容部４２内の現像剤を前記現像器２０
に搬送する現像剤搬送部４３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とから
構成されている。

【００２６】一方、給紙カセット５０より半月ローラ５
１を介して搬出された一枚の転写材（転写紙等）ｐは、
給紙ローラ対５２，５３を経てレジストローラ対５４近
傍で一旦停止し、転写のタイミングの整った時点でレジ
ストローラ対５４の回転作動により転写域へと給紙され
る。

【００２７】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写手段６０が圧接さ
れ、給紙された転写材ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００２８】次いで、転写材ｐは分離手段６１によって
除電され、感光体ドラム１０の周面より分離して定着装
置７０に搬送され、熱ローラ（上ローラ）７１と圧着ロ
ーラ（下ローラ）７２の加熱，加圧によってトナーを溶
着したのち、排紙ローラ８１，８２を経て装置外部の排
紙トレイ８３上に排出される。なお、前記の転写手段６
０は転写材ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避
離間して、次なるトナー像の形成に備える。

【００２９】一方、転写材ｐを分離した感光体ドラム１
０は、除電器１４により除電を受けたのち、クリーニン
グ装置１５のブレード１５１の圧接により残留トナーを
除去・清掃され、再び前記ＰＣＬ１２による除電とスコ
ロトロン帯電器１１による帯電を受けて次なる画像形成
のプロセスに入る。なお、前記のブレード１５１は感光
体面のクリーニング後、直ちに移動して感光体ドラム１
０の周面より退避する。ブレード１５１によってクリー
ニング装置１５内に掻き落された廃棄トナーは、スクリ
ュー１５２により排出されたのち、図示しない廃トナー
回収容器内へ貯留される。

【００３０】図２は複数の現像器を備えた現像装置２０
の構成を示す断面図である。感光体ドラム１０の周縁に
は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），
黒色（Ｋ）等のトナーとキャリアとから成る現像剤をそ
れぞれ内蔵した現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ
から成る現像装置２０が設けられている。各現像器２０
Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの上部空間には現像剤排出
口２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋがそれぞれ設けら
れ、前記現像剤搬送部４３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に連通し
ている。

【００３１】前記現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０
Ｋはほぼ同じ構成をなすから、以下、これらの現像器を
代表して現像装置２０と称して説明する。

【００３２】図２において、２１はトナーとキャリアと
から成る二成分現像剤を収容する現像器ケーシング、２
２は内部に固定の磁石体を有する磁界発生手段（マグネ
ットロール）２３を有する現像剤搬送手段である現像剤
担持体（以下、現像スリーブと称す）、２４は現像剤供
給ローラ（以下、供給パドルとも称す）、２５は前記現
像スリーブ１４１上の現像剤層厚を所定量に規制する現
像剤層厚規制部材（以下、層厚規制棒と称す）、２６，
２７は現像剤撹拌スクリュー（以下、撹拌スクリューと
称す）、２８は前記現像器ケーシング１４０の上部に開
口した現像剤排出口部で、前記カートリッジ３０から現
像剤受容部４２、現像剤搬送部４３を経て補給された現
像剤を受け入れる。

【００３３】図３は、カートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３
０Ｃ，３０Ｋと、現像剤受容部４２Ｙ，４２Ｍ，４２
Ｃ，４２Ｋと、現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ
の一部を示す斜視図である。カートリッジ装着部４１
は、４つのカートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０
Ｋをほぼ同一平面上に平行設置し、着脱可能にする。前
記現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ内の現像剤の
量が減少した際に、前記カートリッジ３０Ｙ，３０Ｍ，
３０Ｃ，３０Ｋ内の各現像剤を制御して補給するように
構成されている。これらのカートリッジ３０Ｙ，３０
Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ほぼ同じ構成をなすから、以
下、これらのカートリッジ３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を代
表してカートリッジ３０と称して説明する。

【００３４】図４及び図５はカートリッジ３０を示し、
図４（ａ）はカートリッジ３０の平面図、図４（ｂ）は
左側面図、図４（ｃ）は右側面図、図４（ｄ）は分解平
面図、図５（ａ）はカートリッジ３０の部分断面平面
図、図５（ｂ）はカートリッジ３０のＡ−Ａ断面図、図
５（ｃ）はカートリッジ３０のＢ−Ｂ断面図である。

【００３５】カートリッジ３０は、内周面に螺旋状の突
起溝から成る案内部（現像剤誘導部）３１１を形成した
筒状をなし内部に現像剤を収容するカートリッジ本体３
１と、該カートリッジ本体３１の開口部３１２に一体に
固定され現像剤排出口３２１を有する固定蓋３２と、該
固定蓋３２内に係合し伸縮自在な蛇腹状をなすカートリ
ッジ開閉蓋３３とから構成されている。

【００３６】前記カートリッジ本体３１の開口部３１２
の周縁に設けた係合爪部３１３は、固定蓋３２の内周縁
に設けた凹部３２２に密接に係合し一体化される。３１
４は、カートリッジ３０を前記カートリッジ装着部４１
に装着するとき、カートリッジ３０を位置決め操作し易
くする把手部である。

【００３７】前記固定蓋３２の排出口３２１の内面側に
は、４枚の板状の現像剤掻き上げ部３２３が一体に形成
されている。また、固定蓋３２の奥側の底部３２４と、
開口部３１２の内面の突出した突起部との間には、カー
トリッジ開閉蓋３３が嵌挿されている。前記開閉蓋３３
の一方の端面は、前記固定蓋３２の奥側の底部３２４に
当接し、接着剤又は熱融着により固定されている。

【００３８】前記カートリッジ本体３１の開口部３１２
から所定量の現像剤を充填したのち、前記カートリッジ
本体３１の開口部３１２周辺の係合爪部３１３を上向き
にして、前記開閉蓋３３を固定した前記固定蓋３２の凹
部３２２に結合させて一体化させることにより、現像剤
を密封したカートリッジ３０の組み立て作業が完了す
る。

【００３９】前記底部３２４の中央部には、中空円筒状
の位置決め部３２６が突出している。該位置決め部３２
６の先端部の２箇所には、カートリッジ３０の回転方向
の位置を規制する係合突起３２７が形成されている。

【００４０】図６は、前記カートリッジ３０をカートリ
ッジ装着部４１に装着した状態の現像剤受容部４２と、
現像剤搬送部４３の断面図である。図７（ａ）は前記カ
ートリッジ３０の分解斜視図、図７（ｂ）はカートリッ
ジ装着部４１の構成部材の分解斜視図である。

【００４１】前記現像剤受容部４２のカートリッジ３０
の現像剤排出口３２１に対向する側の直立壁面には、回
転力伝達部材４４が回転可能に支持されている。該回転
力伝達部材４４の内側で、前記カートリッジ３０の現像
剤排出口３２１に対向する位置には、現像剤補給装置開
閉蓋４５とコイルスプリング４６とが装填されている。
また、前記回転力伝達部材４４の一方の軸端部にはカー
トリッジ回転用歯車４７が固定されている。該カートリ
ッジ回転用歯車４７は図示しない駆動源により駆動回転
される。

【００４２】カートリッジ３０のカートリッジ本体３１
内に収容された現像剤は、開口されたカートリッジ固定
蓋３２の現像剤排出口３２１から回転力伝達部材４４の
補給口部４４１を通過して現像剤受容部４２のホッパ内
に収容される。即ち、駆動回転する回転力伝達部材４４
に接続された固定蓋３２の現像剤掻き上げ部３２３によ
り掻き上げられて、カートリッジ本体３１内の上部から
自重により回転する現像剤案内部４４５を滑落して現像
剤受容部４２内に誘導される。なお、前記現像剤受容部
４２内への現像剤供給は、自然落下の力で現像剤を供給
しているので、現像剤受容部４２内の現像剤がある量
（高さ）以上になると、カートリッジ３０が回転して
も、カートリッジ本体３１内に収容された現像剤は、現
像剤受容部４２内に供給されない。従って、現像剤受容
部４２内へ過剰の現像剤が供給されることはない。な
お、前記回転力伝達部材４４は、カートリッジ３０を回
転させる回転力伝達機能と、現像剤案内機能とを有す
る。

【００４３】現像剤受容部４２のホッパ内に収容された
現像剤は、図示しない駆動源に接続した搬送スクリュー
用歯車４３２に固定された搬送スクリュー４３１に送り
込まれ、現像剤搬送部４３内で搬送されて、前記現像器
２０に補給される。

【００４４】図８は前記回転力伝達部材４４を示し、図
８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は
側面図、図８（ｄ）はＡ−Ａ断面図、図８（ｅ）はＢ−
Ｂ断面図である。

【００４５】図８（ａ）（ｂ）（ｄ）において、図示左
方に突出した回転軸部４４２の軸端部は、二股に分割さ
れて弾性変形可能になっていて、その先端部には結合爪
部４４３が形成されている。該結合爪部４４３は図９に
示す前記カートリッジ回転用歯車４７の係止穴４７１に
嵌入、接続し、該歯車４７と一体となって駆動回転され
る。前記回転力伝達部材４４の軸心部には、貫通穴４４
０が形成されていて中空状になっている。該貫通穴４４
０は、前記カートリッジ３０を現像剤補給装置４０のカ
ートリッジ装着部４１に装着するとき、カートリッジ３
０とカートリッジ装着部４１との間に介在する空気を退
避、排出する退避口である。回転力伝達部材４４の図示
右方に突出した中空円筒部４４７は、前記固定蓋３２の
位置決め部３２６に接続して、カートリッジ３０を回転
させる。図示中央付近の現像剤案内部４４５はカートリ
ッジ３０内の現像剤を現像剤受容部４２に導入させる傾
斜面を有する。このように回転力伝達部材４４は、カー
トリッジ３０に結合してカートリッジ３０を回転させる
駆動力伝達機能と、カートリッジ３０内の現像剤を現像
剤受容部４２へ案内する機能とを備えている。

【００４６】図９は、前記係止爪部４４３を有する回転
軸部４４２と、カートリッジ回転用歯車４７の係合前の
状態を示す斜視図である。図１０（ａ）は前記カートリ
ッジ回転用歯車４７の正面図、図１０（ｂ）は左側面
図、図１０（ｃ）は右側面図、図１０（ｄ）はＡ−Ａ断
面図、図１０（ｅ）は部分拡大断面図、図１０（ｆ）は
部分拡大正面図である。

【００４７】前記回転力伝達部材４４の軸心部を貫通す
る貫通穴４４０に連通する前記係止穴４７１の出口開口
部には、フィルタ部材４８が貼着されていて、前記出口
開口部を被覆している。前記貫通穴４４０に退避した空
気は、前記歯車４７の係止穴４７１から機内に排出され
る。なお、前記係止穴４７１のある箇所は現像剤が存在
しないから、排出された空気による気流が生じても、現
像剤を飛散させ、周囲を汚染する恐れはない。しかし、
係止穴４７１から排出された空気には、カートリッジ３
０内に付着した現像剤が浮遊していることがあるので、
フィルタ部材４８を係止穴４７１を覆うように貼着し
た。該フィルタ部材４８は捕獲できる程度の網目を有し
ていれば、素材は特に制限がない。また、フィルタ部材
４８の目詰まりを防止するために、フィルタクリーニン
グ装置を設置することも可能である。

【００４８】図１１は、前記カートリッジ固定蓋３２と
前記回転力伝達部材４４の部分斜視図である。図１２
（ａ）はカートリッジ固定蓋３２と回転力伝達部材４４
との装着前の状態を示す部分断面図、図１２（ｂ）はカ
ートリッジ固定蓋３２と回転力伝達部材４４との装着完
了の状態を示す部分断面図、図１２（ｃ）はＡ−Ａ断面
図である。

【００４９】前記回転力伝達部材４４の中空円筒部４４
７の内径部には、４本の係合溝部４４８が回転軸心と平
行する方向に穿設されている。該係合溝部４４８の端部
にはそれぞれ係合穴４４４が回転軸心と直交する方向に
開口されている。一方、カートリッジ固定蓋３２の位置
決め部３２６の回転軸心と平行する方向には、２本の係
合突起３２７が一体に形成されている。該係合突起３２
７の端部にはそれぞれ係合突起部３２８が回転軸心と直
交する方向に突出し一体になっている。該係合突起３２
７は、位置決め部３２６の先端方向に突起部を若干低く
したテーパー形状をなしていて、装着初期の係合突起３
２７と係合溝部４４８との位置合わせが容易にできるよ
うになっている。該係合突起３２７の端部にはそれぞれ
係合突起部３２８が回転軸心と直交する方向に突出し一
体になっている。

【００５０】カートリッジ３０の装着時には、操作者が
前記カートリッジ３０を把持してカートリッジ装着部４
１の載置台上を現像剤受容部４２の方向に直進させ、現
像剤補給装置４０の回転力伝達部材４４に接続させる操
作を行うとき、カートリッジ固定蓋３２の係合突起３２
７を回転力伝達部材４４の中空円筒部４４７の係合溝部
４４８の何れかに係合させ、更にカートリッジ３０を直
進させると、係合突起３２７の突起は次第に高く、幅は
広くなって、前記係合突起部３２８が前記係合穴４４４
と係合できる正しい位置へと導かれ、前記係合突起部３
２８が前記係合穴４４４に突入して、カートリッジ３０
は係止されて、たやすくは抜けない状態となる。

【００５１】図１３〜図１５は、前記カートリッジ３０
を現像剤補給装置４０に装着する過程を示す断面図であ
る。カートリッジ３０は現像剤補給装置４０に対して直
進させて装着及び離脱できるようになっている。現像剤
補給装置４０に装着部されたカートリッジ３０は、回転
力伝達部材４４により回転されることにより、カートリ
ッジ本体３１内の現像剤が排出口３２１から排出され
て、現像剤案内部４４５により掻き上げられて、回転力
伝達部材４４の開口部４４１が上部に回動されたとき、
現像剤搬送部４３の上方から現像剤を補給する。

【００５２】図１３（ａ）は、前記カートリッジ３０を
現像剤補給装置４０に装着する直前の状態を示す。この
装着開始状態では、現像剤補給装置開閉蓋４５は蛇腹部
の屈折復帰力とコイルスプリング４６の付勢力とにより
伸長状態にあり、カートリッジ開閉蓋３３は蛇腹部の屈
折復帰力により伸長状態に保持されている。

【００５３】図１３（ｂ）は、前記カートリッジ３０を
矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０に装着開始す
る状態を示す。この装着開始状態では、固定蓋３２の内
部に設けた位置決め部３２６と係合突起３２７が回転力
伝達部材４４の中空円筒部４２６の内部に設けた係合溝
部４２８に係合して、カートリッジ３０は回転が規制さ
れて直進する。カートリッジ３０が更に矢示方向に直進
して、回転力伝達部材４４のリング状凹部４４６の先端
に突出した突起部４４９に前記カートリッジ開閉蓋３３
の係合部３３１が当接する。

【００５４】図１４（ａ）は、前記カートリッジ３０を
引き続き矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０に装
着する中間過程を示す。この装着過程では、前記回転力
伝達部材４４のリング状凹部４４６に前記カートリッジ
開閉蓋３３の係合部３３１が係合する。またこのとき、
蛇腹状の現像剤補給装置開閉蓋４５の先端部が、カート
リッジ開閉蓋３３の先端部に当接して、コイルスプリン
グ４６の付勢力に抗して僅か圧縮される。

【００５５】図１４（ｂ）は、前記カートリッジ３０を
更に引き続き矢示方向に直進させ、現像剤補給装置４０
に装着する中間過程を示す。この装着過程では、前記回
転力伝達部材４４のリング状凹部４４６に前記カートリ
ッジ開閉蓋３３の係合部３３１が係合したまま、固定位
置にある回転力伝達部材４４に対して固定蓋３２が前進
して、カートリッジ開閉蓋３３は前進する固定蓋３２の
底部３２４により圧縮される。またこのとき、蛇腹状の
現像剤補給装置開閉蓋４５の先端部が、カートリッジ開
閉蓋３３の先端部及び固定蓋３２の先端部に当接して、
コイルスプリング４６の付勢力に抗して更に圧縮され
る。

【００５６】図１５は、前記カートリッジ３０を更に引
き続き直進させ、現像剤補給装置４０に装着完了した状
態を示す。この装着完了状態では、固定蓋３２の係合突
起部３２８が回転力伝達部材４４のカートリッジ抜け止
め用の係合穴４４４に係合して、ロック状態に保持され
る。このロック状態では、カートリッジ開閉蓋３３と回
転力伝達部材４４との間に排出口３２１が形成される。

【００５７】上記のカートリッジ開閉蓋３３と回転力伝
達部材４４とが接続して一体化された状態において、図
６に示すように、画像形成装置の駆動源からの駆動力
は、中間歯車列及び前記歯車４７を介して伝達され、該
歯車４７に係合する回転力伝達部材４４は、これと一体
化された固定蓋３２を回転させる。また、固定蓋３２と
係合するカートリッジ本体３１も同時に一体となって回
転される。この回転によって、カートリッジ本体３１内
の現像剤が、螺旋状の案内部３１１によって、開口部３
１２の方向に推進され、固定蓋３２の排出口３２１を通
過し、更に現像剤案内部４４５によってすくい上げられ
て、上方に回動した開口部４４１を通過して、現像剤受
容部４２へ送り出される。上記現像剤受容部４２内に収
容される現像剤の量は、図示しない光検知手段により検
出され、現像剤補給量が所定量に達したとき駆動源の駆
動を停止し、現像剤受容部４２からの現像剤補給を停止
する。

【００５８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、カートリッジ
の長手方向に平行なカートリッジ外周面の内側に、カー
トリッジ外周面に対向する現像剤補給口と、回転周方向
に現像剤を掻き上げる現像剤掻き上げ部とを複数設置す
るものである。まず、現像剤補給口をカートリッジ外周
面に対向する位置に配置することにより、カートリッジ
が回転し、現像剤補給口が回転中心軸よりも上方にきた
ときに、現像剤が重力の作用によりその補給口から出る
ので補給性が良い。現像剤補給口が回転中心軸よりも上
方にきたとき現像剤が現像剤補給口から出ることは、現
像剤を回転周方向に掻き上げる現像剤掻き上げ部により
実現される。このような現像剤補給口と現像剤掻き上げ
部を複数設置することによって、更に現像剤の補給性が
向上可能である。

【００５９】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
カートリッジが現像剤を収容する現像剤収容部と、カー
トリッジ固定蓋とから構成され、カートリッジ固定蓋に
回転周方向に現像剤を掻き上げる現像剤掻き上げ部を設
置するものである。このように、カートリッジを二つの
部品により構成し、現像剤収容部に現像剤を収容してか
ら、現像剤掻き上げ部が設置されているカートリッジ固
定蓋を現像剤収容部すればよいので、カートリッジに現
像剤を簡易に収容出来る。また、請求項１記載のカート
リッジと同様な効果も得られる。

【００６０】請求項３〜７に記載の発明は、回転力伝達
部材に関するものである。

【００６１】即ち、請求項３に記載の発明は、カートリ
ッジを補給する回転させる回転力伝達部材が、装着され
たカートリッジの外側面よりも内側、且つカートリッジ
の回転中心軸と略平行に進入し、カートリッジの外側面
よりも内側においてカートリッジと係合し、カートリッ
ジに回転力を伝達するものである。このような位置にお
いてカートリッジと回転伝達部材が係合しカートリッジ
と回転力伝達部材が一体的に回転することによって、カ
ートリッジの外面部分に係合するためのスペースが不要
で、カートリッジ回転スペースがカートリッジ自体の大
きさだけで済むので、装置の小型化が実現可能である。
また、回転力伝達部材がカートリッジの外側面よりも内
側において接触しているので、カートリッジから装置本
体に補給される現像剤により汚れるとしてもカートリッ
ジの内側である。従って、カートリッジを取り外す際に
ユーザーが汚れる可能性を抑えることが可能である。

【００６２】請求項４に記載の発明は、カートリッジの
装着動作に連動してカートリッジを補給動作可能な位置
に合わせる位置合わせ部が、回転力伝達部材に設置され
ているものであり、請求項５記載の発明は、カートリッ
ジが補給可能な位置から抜けることを防止する抜け防止
部が、回転力伝達部材に設置されているものであり、請
求項６に記載の発明は、カートリッジの現像剤排出口に
は、現像剤排出口を開閉するカートリッジ開閉蓋が設置
されており、かつ、開閉蓋を開閉する蓋開閉部が回転力
伝達部材に設置されているものであり、請求項７に記載
の発明は、カートリッジの現像剤排出口から現像剤受容
部の現像剤供給口まで現像剤を案内する現像剤案内部
が、前記回転力伝達部材に設置されているものである。
このように現像剤案内部、係止部、蓋開閉部をカートリ
ッジの外側面より内側において係合するカートリッジと
回転力伝達部材に設置することによって、現像剤案内
部、係止部、蓋開閉部を設置するためのスペースを別途
設ける必要がなく、カートリッジ回転スペースがカート
リッジ自体の大きさだけで済むので、請求項３に記載の
発明より更に装置の小型化が実現可能である。

【００６３】請求項８〜１１に記載の発明は、回転力伝
達部材に関するものである。

【００６４】即ち、請求項８に記載の発明は、カートリ
ッジの装着動作に連動してカートリッジを補給動作可能
な位置に合わせる位置合わせ部材と、カートリッジと
が、カートリッジの外側面よりも内側において係合する
ものであり、カートリッジ装着部のスペースが有効に活
用可能である。請求項９に記載の発明は、カートリッジ
が補給可能な位置から抜けることを防止する抜け防止部
が、位置合わせ部材に設置されているものであり、請求
項１０に記載の発明は、カートリッジの現像剤排出口に
は、現像剤排出口を開閉する開閉蓋が設置されており、
かつ、開閉蓋を開閉する蓋開閉部が、位置合わせ部材に
設置されているものであり、請求項１１に記載の発明
は、カートリッジの現像剤排出口から現像剤受容部の現
像剤供給口まで現像剤を案内する現像剤案内部が、位置
合わせ部材に設置されているものであり、カートリッジ
装着時の操作性に優れ、かつスペースが更に有効に活用
可能である。

【００６５】請求項１２〜１４に記載の発明は、カート
リッジ装着部の抜け防止部材に関するものである。

【００６６】即ち、請求項１２に記載の発明は、カート
リッジが補給可能位置から抜けることを防止する抜け防
止部材と、カートリッジとが、カートリッジの外側面よ
りも内側で係合するものである。このような位置におい
てカートリッジと係止することによって、カートリッジ
の外面部分に係止するためのスペースが不要で、カート
リッジ回転スペースがカートリッジ自体の大きさだけで
済むので、装置の小型化が実現可能である。また、係止
手段がカートリッジの外側面よりも内側において接触し
ているので、カートリッジから装置本体に補給される現
像剤により汚れるとしてもカートリッジの内側である。
従って、カートリッジを取り外す際にユーザーが汚れる
可能性を抑えることが可能である。

【００６７】請求項１３に記載の発明は、カートリッジ
の現像剤排出口には、現像剤排出口を開閉する開閉蓋が
設置されており、かつ、開閉蓋を開閉する蓋開閉部が、
抜け防止部材に設置されているものであり、請求項１４
に記載の発明は、カートリッジの現像剤排出口から現像
剤受容部の現像剤供給口まで現像剤を案内する現像剤案
内部が、抜け防止部材に設置されているものである。こ
のようにすることによって、蓋開閉部を設置するための
スペースを別途設ける必要がないので、スペースがより
有効に活用可能である。

【００６８】請求項１５〜１７に記載の発明は、カート
リッジ装着部における空気排出に関するものである。

【００６９】即ち、請求項１５に記載の発明は、カート
リッジとカートリッジ装着部との間に介在する空気を退
避せしめる退避口を設置したものである。このように、
予めカートリッジとカートリッジ装着部との間に介在す
る空気を退避せしめる退避口を設置しておけば、装着動
作の際に介在する空気が所定の場所に流れ、トナーがユ
ーザー側に飛散することはなく、またカートリッジの装
着性も向上する。

【００７０】請求項１６に記載の発明は、退避口を前記
カートリッジ装着部に設置するものであり、請求項１７
に記載の発明は、退避口と連通する開口部には粉体を収
集するフィルター部材を設置するものである。このよう
にフィルター部材を設置することによって飛散したトナ
ーを回収することが可能であり、どの箇所も現像剤によ
り汚染されることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像器を複数組搭載したカラー画像形
成装置の一例であるカラープリンタの断面構成図。

【図２】複数の現像器を備えた現像装置の構成を示す断
面図。

【図３】カートリッジと、現像剤受容部と、現像器の一
部を示す斜視図。

【図４】カートリッジの平面図、左側面図、右側面図、
分解平面図。

【図５】カートリッジの部分断面平面図、カートリッジ
のＡ−Ａ断面図、カートリッジのＢ−Ｂ断面図。

【図６】カートリッジをカートリッジ装着部に装着した
状態の断面図。

【図７】カートリッジ及びカートリッジ装着部の構成部
材の分解斜視図。

【図８】回転力伝達部材の平面図、正面図、側面図、Ａ
−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図。

【図９】回転力伝達部材の先端部と、カートリッジ回転
用歯車の係合前の状態を示す斜視図。

【図１０】カートリッジ回転用歯車の正面図、左側面
図、右側面図、Ａ−Ａ断面図、部分拡大断面図、部分拡
大正面図。

【図１１】カートリッジ固定蓋と回転力伝達部材の部分
斜視図。

【図１２】カートリッジ固定蓋と回転力伝達部材との装
着前の状態及び装着完了の状態を示す部分断面図、Ａ−
Ａ断面図。

【図１３】カートリッジを現像剤補給装置に装着する直
前の状態及び装着開始する状態を示す断面図。

【図１４】カートリッジを現像剤補給装置に装着する中
間過程を示す断面図。

【図１５】カートリッジを現像剤補給装置に装着完了し
た状態を示す断面図。

【符号の説明】

２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像器３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像剤カートリッジ（カート
リッジ）３１カートリッジ本体３２カートリッジ固定蓋（固定蓋）３２１現像剤排出口３２３現像剤掻き上げ部３３カートリッジ開閉蓋４０現像剤補給装置４１カートリッジ装着部４２現像剤受容部４３現像剤搬送部４４回転力伝達部材４４０貫通穴（退避口）４４３結合爪部４４４係合穴４４５現像剤案内部４４８係合溝部４５現像剤補給装置開閉蓋（開閉蓋）４６コイルスプリング４７カートリッジ回転用歯車４８フィルタ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者重富雅弘東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置に装着され回転することに
より装置本体に現像剤を補給する現像剤カートリッジに
おいて、前記現像剤カートリッジの回転中心軸に略平行
なカートリッジ外周面の内側に、前記カートリッジ外周
面に対向する現像剤排出口と、回転周方向に現像剤を掻
き上げる現像剤掻き上げ部とが、複数設置されているこ
とを特徴とする現像剤カートリッジ。
【請求項２】前記現像剤カートリッジは、現像剤を収
容するカートリッジ本体と、カートリッジ固定蓋とから
構成され、カートリッジ固定蓋に前記現像剤掻き上げ部
が設置されていることを特徴とする請求項１に記載の現
像剤カートリッジ。
【請求項３】現像剤を収容する現像剤受容部が設置さ
れており、現像剤を補給する現像剤カートリッジが装着
され回転することにより、前記現像剤カートリッジから
前記現像剤受容部に現像剤が補給される現像剤補給装置
において、前記現像剤カートリッジに回転力を伝達する
回転力伝達部材と、前記現像剤カートリッジとが、前記
現像剤カートリッジの外側面よりも内側において結合す
ることを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項４】前記現像剤カートリッジの装着動作に連
動して前記現像剤カートリッジを補給動作可能な位置に
合わせる位置合わせ部が、前記回転力伝達部材に設置さ
れていることを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給
装置。
【請求項５】前記現像剤カートリッジが補給可能な位
置から抜けることを防止する抜け防止部が、前記回転力
伝達部材に設置されていることを特徴とする請求項３又
は４に記載の現像剤補給装置。
【請求項６】前記現像剤カートリッジの現像剤排出口
には、現像剤排出口を開閉するカートリッジ開閉蓋が設
置されており、かつ、前記開閉蓋を開閉する蓋開閉部が
前記回転力伝達部材に設置されていることを特徴とする
請求項３ないし５の何れか１項に記載の現像剤補給装
置。
【請求項７】前記現像剤カートリッジの現像剤排出口
から前記現像剤受容部の現像剤供給口まで現像剤を案内
する現像剤案内部が、前記回転力伝達部材に設置されて
いることを特徴とする請求項３ないし６の何れか１項に
記載の現像剤補給装置。
【請求項８】現像剤を収容する現像剤受容部が設置さ
れており、現像剤を補給する現像剤カートリッジが装着
され回転することにより、前記現像剤カートリッジから
前記現像剤受容部に現像剤が補給される現像剤補給装置
において、前記現像剤カートリッジの装着動作に連動し
て前記現像剤カートリッジを補給動作可能な位置に合わ
せる位置合わせ部材と、前記現像剤カートリッジとが、
前記現像剤カートリッジの外側面よりも内側において係
合することを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項９】前記現像剤カートリッジが補給可能な位
置から抜けることを防止する抜け防止部が、前記位置合
わせ部材に設置されていることを特徴とする請求項８に
記載の現像剤補給装置。
【請求項１０】前記現像剤カートリッジの現像剤排出
口には、該現像剤排出口を開閉する開閉蓋が設置されて
おり、かつ、前記開閉蓋を開閉する蓋開閉部が、前記位
置合わせ部材に設置されていることを特徴とする請求項
８又は９に記載の現像剤補給装置。
【請求項１１】前記現像剤カートリッジの現像剤排出
口から前記現像剤受容部の現像剤供給口まで現像剤を案
内する現像剤案内部が、前記位置合わせ部材に設置され
ていることを特徴とする請求項８ないし１０の何れか１
項に記載の現像剤補給装置。
【請求項１２】現像剤を収容する現像剤受容部が設置
されており、現像剤を補給する現像剤カートリッジが装
着され回転することにより、前記現像剤カートリッジか
ら前記現像剤受容部に現像剤が補給される現像剤補給装
置において、前記現像剤カートリッジが補給可能位置か
ら抜けることを防止する抜け防止部材と、前記現像剤カ
ートリッジとが、前記現像剤カートリッジの外側面より
も内側で係合することを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項１３】前記現像剤カートリッジの現像剤排出
口には、該現像剤排出口を開閉する開閉蓋が設置されて
おり、かつ、前記開閉蓋を開閉する蓋開閉部が、前記抜
け防止部材に設置されていることを特徴とする請求項１
２に記載の現像剤補給装置。
【請求項１４】前記現像剤カートリッジの現像剤排出
口から前記現像剤受容部の現像剤供給口まで現像剤を案
内する現像剤案内部が、前記抜け防止部材に設置されて
いることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の現像
剤補給装置。
【請求項１５】現像剤を補給する現像剤カートリッジ
を、カートリッジ装着部に装着し、前記現像剤カートリ
ッジが回転することにより現像剤が補給される現像剤補
給装置において、前記現像剤カートリッジと前記カート
リッジ装着部との間に介在する空気を退避させる退避口
を設けたことを特徴とする現像剤補給装置。
【請求項１６】前記退避口は、前記カートリッジ装着
部に設置されていることを特徴とする請求項１５に記載
の現像剤補給装置。
【請求項１７】前記退避口と連通する開口部には、飛
散する現像剤を収集するフィルタ部材が設置されている
ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の現像剤補
給装置。