特開 2024-135076 粉体容器収容構造及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135076

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】粉体容器収容構造及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 343

G03G15/08 348B

G03G15/08 321B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023045588

(22)【出願日】2023-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120949

【弁理士】

【氏名又は名称】熊野 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100093997

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀佳

(72)【発明者】

【氏名】山脇 宏一

(72)【発明者】

【氏名】菅沼 卓也

(72)【発明者】

【氏名】矢部 謙治

(72)【発明者】

【氏名】組谷 卓

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA03

2H077AA05

2H077AA09

2H077AA14

2H077AA18

2H077AA34

2H077AD06

2H077AD16

2H077AD18

2H077AE06

2H077BA08

2H077BA09

2H077BA10

2H077DA10

2H077DA32

2H077DA52

2H077GA04

(57)【要約】

【課題】粉体容器収容部に対するボトルの挿入速度を規制することでエア噴出・トナー飛散や異常画像を防止する。
【解決手段】画像形成装置の粉体容器収容部１００ａに対して、現像剤が入った粉体容器１３を粉体容器収容部に挿入可能な粉体容器収容構造において、粉体容器１３の挿入を規制する規制部材（雌雄ネジ部１００ｂ、１３ｃや摩擦部材としての摩擦部材１００ｃ、１００ｄ）を設けたことを特徴とする。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置の粉体容器収容部に対して、現像剤が入った粉体容器を装置外側から挿入可能な粉体容器収容構造において、
前記粉体容器の挿入方向を方向転換させる方向転換構造、又は前記粉体容器の挿入を一時停止させる規制構造を、前記粉体容器収容部に設けたことを特徴とする粉体容器収容構造。

【請求項2】

前記方向転換構造は、前記粉体容器の挿入方向を第１挿入方向から当該第１挿入方向と異なる第２挿入方向に少なくとも１回方向転換させることを特徴とする請求項１の粉体容器収容構造。

【請求項3】

前記粉体容器が前記第１挿入方向で前記粉体容器収容部の入口に挿入されると共に、前記第２挿入方向で前記粉体容器収容部へ挿入を完了するように前記方向転換構造でガイドされることを特徴とする請求項２の粉体容器収容構造。

【請求項4】

前記粉体容器が挿入方向前側の本体部分と挿入方向後側の後端部分とを有し、
前記方向転換構造は、前記粉体容器が前記第１挿入方向で前記粉体容器収容部の入口に挿入されるときに前記本体部分と干渉し、前記粉体容器が前記第２挿入方向で前記粉体容器収容部へ挿入を完了するときに前記後端部分と干渉しないことを特徴とする請求項３の粉体容器収容構造。

【請求項5】

前記後端部分が前記本体部分よりも小径であることを特徴とする請求項４の粉体容器収容構造。

【請求項6】

前記規制構造は、前記粉体容器収容部に対する前記粉体容器の挿入深さを、挿入が完了していない挿入未完状態に規制する可動規制部材を有し、前記粉体容器が規制位置にある前記可動規制部材に当接した後に前記可動規制部材が前記粉体容器から離間した退避位置に後退することを特徴とする請求項１の粉体容器収容構造。

【請求項7】

前記粉体容器収容部の入口に配設された開閉可能なカバー部材と、
当該カバー部材と前記可動規制部材を連動させる連動機構とを有し、
前記カバー部材の開動作と連動して前記可動規制部材が前記規制位置に前進し、
前記カバー部材の閉動作と連動して前記可動規制部材が前記退避位置に後退するようにしたことを特徴とする請求項６の粉体容器収容構造。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項の粉体容器収容構造を有することを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は粉体容器収容構造及び画像形成装置に係り、特に装置本体側の粉体容器収容部に対する粉体容器の挿入速度を規制した粉体容器収容構造及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

画像形成装置は、例えば特許文献１（特開２０１４－１１２１８９号公報）のように、現像剤（トナー）を収容した粉体容器が着脱可能に装着される。粉体容器のトナー残量が規定量以下（トナーエンド）になると、粉体容器の交換時期が到来したことが画像形成装置の操作パネルに表示される。カラー画像形成装置では複数色の粉体容器を使用するため、粉体容器の交換時期も色ごとに操作パネルに表示される。

【0003】

トナーエンドになったボトルは、ユーザまたはサービスマンによって交換される。トナーエンド前のボトルを誤って交換しないため、当該ボトルへのアクセスを不能にするロックカバーが粉体容器出入口に設けられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

粉体容器の交換は、ロックカバーを開放してトナーエンドになったボトルを画像形成装置本体から引き抜き、次に新しいボトルを装置本体側の粉体容器収容部に挿入することで行われる。新しいボトルを粉体容器収容部に挿入すると、ボトル側と本体補給装置側のシャッタが開放してボトル内のトナーが本体補給装置側に補給可能となる。

【0005】

トナーの補給は、補給装置側の搬送ノズルを通じて行われる。この搬送ノズルは、新しいボトルを粉体容器収容部に挿入する際にボトル内に深く挿入される。

【0006】

搬送ノズルがボトル内に挿入されると、ボトル内エアが本体補給装置側に押し出される。ボトルを勢いよく挿入すると、ボトル内エアの押し出される速度が増大するため、粉体容器と補給装置の接続部分からエアと共にトナーが外側に噴出・飛散するおそれがある。また、エアと共に押し出されたトナーが補給装置を超えて現像装置の１次、２次スクリユオーガに流れ込むと、濃度ムラや地汚れ等の異常画像が発生するおそれがある。

【0007】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、粉体容器収容部に対するボトルの挿入速度を規制することでエア噴出・トナー飛散や異常画像を防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明は、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、粉体容器収容部に対するボトルの挿入速度が規制されるので、エア噴出・トナー飛散や異常画像を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1A】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図1B】画像形成装置の外観斜視図である。

【図2A】アクセス制限カバーを開いた状態の粉体容器収容部の斜視図である。

【図2B】アクセス制限カバーを開いた状態の粉体容器収容部の斜視図である。

【図3】画像形成装置の作像部を示す模式図である。

【図4】画像形成装置の補給装置に粉体容器が接続された状態を示す模式図である。

【図5】粉体容器収容部に粉体容器が収容される状態を示す概略斜視図である。

【図6】粉体容器の斜視図である。

【図7A】粉体容器本体にノズル受入部材を挿入する（ａ）前の状態と（ｂ）後の状態を示す図である。

【図7B】補給装置に対する粉体容器の挿入動作で発生するエアの噴出状態を説明する図である。

【図8】（ａ）～（ｄ）は粉体容器を画像形成装置の粉体容器収容部に挿入する動作を説明する説明図である。

【図9】（ａ）～（ｃ）は粉体容器を画像形成装置の粉体容器収容部に挿入する動作を説明する説明図である。

【図10】粉体容器収容部の入口のカバー部材と可動規制部材の連動機構を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本発明の粉体容器収容構造と、当該粉体容器収容構造を適用した画像形成装置である電子写真プリンタ（以下、プリンタという）の実施形態を図面を参照して説明する。

【0012】

●画像形成装置
図１Ａにおいて、プリンタ１００はタンデム式のフルカラー画像形成装置である。プリンタ１００は、画像読取ユニットとしてのスキャナ部２と、スキャナ部２の正面側に配設された操作部６（図１Ｂ参照）と、スキャナ部２の下部に配置された排紙部３と、排紙部３の下部に配置された画像形成部４と、画像形成部４の下部に配置された２段の給紙ユニットとしての給紙部５とから構成されている。

【0013】

スキャナ部２は、コンタクトガラス２ａと、光源２ｂと、第１ミラー部材２ｃと、第２ミラー部材２ｄと、第３ミラー部材２ｅと、結像レンズ２ｆと、ＣＣＤ等のイメージセンサ２ｇとを備えている。光源２ｂおよび第１ミラー部材２ｃは、第１走行体に保持されている。第２ミラー部材２ｄおよび第３ミラー部材２ｅは、第２走行体に保持されるようになっている。

【0014】

このようなスキャナ部２は、光源２ｂによりコンタクトガラス２ａ上に載置された原稿に光を照射する。原稿からの反射光を各ミラー部材２ｃ～２ｅにより折り返させ、その反射光を結像レンズ２ｆにより結像してイメージセンサ２ｇで読み取らせるようになっている。

【0015】

スキャナ部２の上部には、コンタクトガラス２ａ上に載置された原稿を押圧する図示しない圧板や、コンタクトガラス２ａ上に原稿を自動で搬送してシートスルー方式の原稿読取を実現する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）などが設けられる。

【0016】

画像形成部４は、画像形成装置本体内に並列された４つのプロセスカートリッジ１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ（以下、単にプロセスカートリッジ１１とも記す）と、光書込手段としての光書込装置１２を備えている。光書込装置１２は、４つのプロセスカートリッジ１１の下部に配置されている。

【0017】

各プロセスカートリッジ１１は、同一の構成であり、感光体ドラム１７と、帯電装置１８と、クリーニング装置１９と、現像装置２０とを有している。また、各プロセスカートリッジ１１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像を形成するようになっている。

【0018】

また画像形成部４は、それぞれ異なる色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナーを収容する４本の粉体容器１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋ（以下、単に粉体容器１３とも記す）と、中間転写装置１４と、中間転写クリーニング装置１５と、定着装置１６とを備えている。４本の粉体容器１３は水平方向に並列され、後述するようにボトル交換時期が到来すると、外カバー８０とアクセス制限カバー３０を開くことで、粉体容器１３を着脱交換可能に構成されている。

【0019】

各粉体容器１３は同一構成であり、それぞれ排紙部３の下部に配置されている。各粉体容器１３に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填されるようになっている。各粉体容器１３は、それぞれ各色に対応するプロセスカートリッジ１１に図示しない供給路を介して、充填された各色のトナーを供給するようになっている。

【0020】

光書込装置１２は、各色に対応する例えばレーザダイオード方式の４つの光源と、光源から出射されたレーザ光束をコリメートする光学系と、ポリゴンミラーおよびポリゴンモータからなる１つの偏向器と、各光源の光路上に配置されたｆθレンズなどの走査、結像用のレンズや補正用レンズ、ミラーなどからなる光学系により構成されている。

【0021】

この光書込装置１２は、各色の画像情報に基づき４つの光源から出射されたレーザ光束を１つの偏向器により４系統に振り分けて偏光走査する。そして、当該偏光走査するレーザ光束を、帯電装置１８により帯電された各色の感光体ドラム１７の表面に照射することで、４つの感光体ドラム１７に静電潜像を書き込むようになっている。

【0022】

中間転写装置１４は、プロセスカートリッジ１１の上部に配置され、一次転写ローラ１４ａと、中間転写ベルト１４ｂと、二次転写ローラ１４ｃとを有している。この中間転写装置１４は、一次転写ローラ１４ａに所定の転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム１７上に形成されたトナー像を回転する中間転写ベルト１４ｂ上に一次転写するようになっている。

【0023】

また、二次転写ローラ１４ｃに所定の転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１４ｂ上に転写されたトナー像をさらに記録紙に二次転写するようになっている。中間転写クリーニング装置１５は、図１Ａ中、中間転写装置１４の左側に配置され、記録紙への転写後に中間転写ベルト１４ｂ上の残留トナーを除去するようになっている。

【0024】

定着装置１６は、図１Ａ中、中間転写装置１４の右上部かつ各粉体容器１３の右側に配置されている。そして定着装置１６は、定着ローラ１６ａと、加熱ローラ１６ｂと、定着ローラ１６ａと加熱ローラ１６ｂとに支持された定着ベルト１６ｃと、定着ベルト１６ｃに所定の圧力で接する加圧ローラ１６ｄとを備えている。この定着装置１６は、記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力により記録紙に定着させるようになっている。

【0025】

定着装置１６の上部には、搬送ローラ２１や排紙ローラ２２が配置されており、排紙部３に向けて記録紙を搬送し排紙するようになっている。さらに、定着装置１６の上部には、両面複写時に搬送路を切り換えるための切換爪２３や、スイッチバック式に記録紙の向きを反転するための反転搬送ローラ２４および反転搬送路２５が配置されている。

【0026】

また図１Ａ中、定着装置１６の右側面側には、搬送路上に第１両面用搬送ローラ２６および第２両面用搬送ローラ２７が設けられた両面用搬送路２８が配置されている。両面用搬送路２８および搬送ローラ２６、２７は、反転搬送路２５に一時的にスタックされた記録紙を反転搬送ローラ２４で向きを反転させた後、搬送ローラ２６、２７により両面用搬送路２８上を搬送する。そして反転した記録紙を、後述するレジストローラに再給紙する。

【0027】

このような画像形成部４は、帯電装置１８によって帯電された感光体ドラム１７上に、光書込装置１２から光を照射して潜像を書き込む。潜像が書き込まれた感光体ドラム１７の表面に、現像装置２０によってトナーを供給してトナー像として可視像化する。この可視像化されたトナー像を中間転写装置１４により記録紙に転写し、定着装置１６により転写された画像を記録紙に定着させて、画像を形成するようになっている。

【0028】

給紙部５は、記録紙が収納された２段の第１給紙カセット５ａおよび第２給紙カセット５ｂと、第１給紙装置５ｃおよび第２給紙装置５ｄとを備えている。また、この第１給紙装置５ｃおよび第２給紙装置５ｄの給紙方向上流には、第１搬送ローラＲ１および第２搬送ローラＲ２が配置されている。さらに、この第１搬送ローラＲ１および第２搬送ローラＲ２の給紙方向のさらに上流であって、二次転写ローラ１４ｃの手前には、レジストローラＲ３が配置されている。

【0029】

さらに、給紙部５は、第１給紙カセット５ａおよび第２給紙カセット５ｂのいずれかから第１給紙装置５ｃまたは第２給紙装置５ｄにより記録紙を給紙し、第１搬送ローラＲ１および第２搬送ローラＲ２を介してレジストローラＲ３に向けて給紙するようになっている。また、レジストローラＲ３は、第１搬送ローラＲ１および第２搬送ローラＲ２を介して給紙された記録紙を所定のタイミングにて二次転写ローラ１４ｃに給紙するようになっている。

【0030】

図１Ｂのように、プリンタ１００の機器本体上部でスキャナ部２の正面側に配設された操作部６には、例えばスタートキー、テンキー、機能設定キー、リセットキー、クリア／ストップキー等を含むプリンタ１００の各種機能を操作するための各種入力キーと、各種入力情報や画像形成装置の状態などを表示する表示部が設けられている。また、プリンタ１００の機器本体の側面には外カバー８０が取り付けられている。この外カバー８０を図２Ａ、図２Ｂのように開いて、後述するように粉体容器１３を交換したり、画像形成部４の保守、メンテナンス作業を行ったりする。

【0031】

図２Ｂは、プリンタ１００本体の粉体容器収容部１００ａの入口に取り付けたアクセス制限カバー３０を示すものである。このアクセス制限カバー３０は、粉体容器収容部１００ａの下部に設けたヒンジ軸３１を中心として、上下方向に回動可能に構成されている。アクセス制限カバー３０は、自重で外側下方に回動すると、機器本体側のストッパ（停止機構）によって所定位置でほぼ水平に停止するように構成されている。

【0032】

●現像装置
現像装置２０は、図３に示すように、現像ローラ５１、ドクタブレード５２、現像剤搬送用の並列２本のスクリユオーガ５５、及び、トナー濃度検知センサ５６等で構成される。現像ローラ５１は感光体４１に対向し、ドクタブレード５２は現像ローラ５１に対向する。

【0033】

２本のスクリユオーガ５５は、二つの現像剤収容部（５３，５４）内に配設されている。現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットローラ、及び、マグネットローラの周囲を回転するスリーブ等で構成される。

【0034】

第一現像剤収容部５３及び第二現像剤収容部５４内には、キャリアとトナーとからなる二成分の現像剤Ｇが収容されている。第二現像剤収容部５４は、その上方に形成された開口を介してトナー落下搬送経路６４に連通している。また、トナー濃度検知センサ５６は、第二現像剤収容部５４内の現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知する。

【0035】

現像装置２０内の現像剤Ｇは、２本のスクリユオーガ５５によって攪拌されながら、第一現像剤収容部５３と第二現像剤収容部５４との間を循環する。第一現像剤収容部５３内の現像剤Ｇは、２本のスクリユオーガ５５の一方に搬送されながら、現像ローラ５１内のマグネットローラにより形成される磁界によって現像ローラ５１のスリーブ表面上に供給され、担持される。

【0036】

現像ローラ５１のスリーブは、図３の矢印で示すように反時計回り方向に回転駆動し、現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。このとき、現像剤Ｇ中のトナーは、現像剤Ｇ中のキャリアとの摩擦帯電によりキャリアとは逆極性の電位に帯電して静電的にキャリアに吸着し、現像ローラ５１上に形成された磁界によって引き寄せられるキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。

【0037】

現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクタブレード５２と現像ローラ５１とが対向するドクタ部に達する。現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、ドクタ部を通過する際にその量が適量化され、その後、感光体４１との対向位置である現像領域まで搬送される。

【0038】

現像領域では、現像ローラ５１と感光体４１との間に形成された現像電界によって感光体４１上に形成された潜像に現像剤Ｇ中のトナーが吸着される。現像領域を通過した現像ローラ５１の表面上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い第一現像剤収容部５３の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。

【0039】

現像装置２０内の現像剤Ｇは、トナー濃度が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置２０内の現像剤Ｇに含まれるトナーの現像による消費量に応じて、粉体容器１３に収容されているトナーが、後述するトナー補給装置６０を介して第二現像剤収容部５４内に補給される。第二現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、２本のスクリユオーガ５５によって、現像剤Ｇとともに混合、攪拌されながら、第一現像剤収容部５３と第二現像剤収容部５４との間を循環する。

【0040】

●トナー補給装置
次に、トナー補給装置６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）について説明する。図４は、トナー補給装置６０に粉体容器１３が接続された状態を示す模式図であり、図５は、粉体容器収容部１００ａに四つの粉体容器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が収容された状態を示す概略斜視図である。また図６は、共通の粉体容器１３の斜視説明図である。

【0041】

プリンタ１００の粉体容器収容部１００ａに設置された各粉体容器１３内のトナーは、各色の現像装置２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）内のトナー消費に応じて、適宜に各現像装置２０内に補給される。このとき、各粉体容器１３内のトナーは、トナー色ごとに設けられたトナー補給装置６０によって補給される。なお、４つのトナー補給装置６０や粉体容器１３は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。

【0042】

トナー補給装置６０は、粉体容器収容部１００ａ、搬送ノズル６１１、搬送スクリュ６１４、トナー落下搬送経路６４、ボトル回転駆動部９１等で構成されている。粉体容器１３が図中矢印Ｑの方向へ移動してプリンタ１００の粉体容器収容部１００ａに装着されると、その装着動作に連動して、粉体容器１３のボトル先端側（ノズル受入口１３ａ）から補給装置６０の搬送ノズル６１１が挿入される。

【0043】

これにより、粉体容器１３内と搬送ノズル６１１内とが連通する。この装着動作に連動して連通する構成についての詳細は後述する。

【0044】

粉体容器１３は略円筒状の粉体容器である。この粉体容器１３を収容する粉体容器収容部１００ａは、粉体容器収容部１００ａに非回転で保持されるボトル先端側カバー３４と、ボトルギア３０１とを有する。粉体容器１３は、ボトル先端側カバー３４に対して相対的に回転可能に保持されている。

【0045】

粉体容器収容部１００ａは、ボトルカバー受入部７３と、ボトル受部７２とを有する。ボトルカバー受入部７３は、粉体容器１３のボトル先端側カバー３４を保持するための部分であり、ボトル受部７２は、粉体容器１３を保持するための部分である。

【0046】

また、粉体容器収容部１００ａの出入口は、ボトル受部７２と、粉体容器１３の装着動作時における挿入口を形成する部分である。プリンタ１００の手前側（図１Ａの紙面垂直方向手前側）に設置された不図示の本体カバーを開放すると、粉体容器収容部１００ａの出入口が露呈される。

【0047】

そして、各粉体容器１３の長手方向を水平方向とした状態で、プリンタ１００の手前側から各粉体容器１３の着脱操作（粉体容器１３の長手方向を着脱方向とする着脱操作）を行う。なお、図４中のセットカバー６０８は、粉体容器収容部１００ａのボトルカバー受入部７３の一部である。

【0048】

ボトル受部７２は、その長手方向の長さが、粉体容器１３の長手方向の長さとほぼ同等になるように形成されている。また、ボトルカバー受入部７３はボトル受部７２における長手方向（着脱方向）のボトル先端側に設けられ、出入口はボトル受部７２における長手方向の一端側に設けられている。

【0049】

そのため、粉体容器１３の装着動作にともない、ボトル先端側カバー３４は、出入口を通過した後に、しばらくボトル受部７２上を滑動する。その後、ボトル先端側カバー３４はボトルカバー受入部７３に装着される。

【0050】

ボトル先端側カバー３４がボトルカバー受入部７３に装着された状態で、駆動モータや駆動ギア等で構成されているボトル回転駆動部９１からボトル駆動ギア６０１を介して、粉体容器１３に具備されたボトルギア３０１に回転駆動が入力される。これにより、粉体容器１３が図４中の矢印Ａ方向に回転駆動される。

【0051】

粉体容器１３自体が回転することで、粉体容器１３の内周面に螺旋状に形成された螺旋状突起３０２によって、粉体容器１３の内部に収容されたトナーが粉体容器１３長手方向に沿って図４中の左側から右側へ搬送される。これにより、ボトル先端側カバー３４側から搬送ノズル６１１内に供給される。

【0052】

搬送ノズル６１１内には搬送スクリュ６１４が配置されている。ボトル回転駆動部９１から搬送スクリュギア６０５に回転駆動が入力されることで搬送スクリュ６１４が回転する。この搬送スクリュ６１４の回転により、搬送ノズル６１１内に供給されたトナーが搬送される。

【0053】

搬送ノズル６１１の搬送方向下流端は、トナー落下搬送経路６４に接続されている。搬送スクリュ６１４によって搬送されたトナーは、トナー落下搬送経路６４を自重落下して現像装置２０（第二現像剤収容部５４）内に補給される。

【0054】

粉体容器１３は、それぞれ、寿命に達したとき（収容するトナーがほとんどすべて消費されて空になったとき）に新品のものに交換される。粉体容器１３の長手方向におけるボトル先端側カバー３４とは反対側の端部には把手部１３ｂが設けられており、交換の際には、作業者が把手部１３ｂを握って引き出すことで、装着された粉体容器１３を取り外すことができる。

【0055】

上述した露光装置で用いる画像情報に基づいて制御部９０がトナー消費量を算出し、制御部９０が現像装置２０へのトナーの供給を要すると判断する場合がある。また、トナー濃度検知センサ５６の検知結果に基づいて現像装置２０内のトナー濃度が低下したことを制御部９０にて検出する場合がある。

【0056】

これらの場合は、制御部９０の制御によってボトル回転駆動部９１を回転駆動し、粉体容器１３の粉体容器１３と搬送スクリュ６１４とを所定時間回転させて現像装置２０へのトナー補給を行う。また、搬送ノズル６１１内に配置された搬送スクリュ６１４を回転することによってトナーの補給を行っているため、搬送スクリュ６１４の回転数を検出することで、粉体容器１３からのトナー供給量を精度良く算出することもできる。

【0057】

粉体容器１３を装着したときから累積的に算出したトナー供給量が装着時の粉体容器１３内のトナー量に達した場合には、粉体容器１３内にトナーが無いものと推定する。そして、プリンタ１００の操作部６（図１Ｂ参照）に粉体容器１３の交換を促す旨の表示を行う。

【0058】

また、トナー濃度検知センサ５６がトナー濃度低下を検知して、補給動作実行し、トナー濃度が回復したか否か判定を複数回繰り返しても、トナー濃度検知センサ５６によってトナー濃度が回復したことが検知されない場合がある。この場合も、粉体容器１３内にトナーが無いものと推定し、プリンタ１００の操作部６（図１Ｂ参照）に粉体容器１３の交換を促す旨の表示を行う。

【0059】

実施の形態に共通のトナー補給装置６０では、搬送スクリュ６１４の回転数によって現像装置２０へのトナーの供給量を制御している。このため、搬送ノズル６１１を通過したトナーは、現像装置２０への供給量を制御されることなく、トナー落下搬送経路６４を介して、直接に現像装置２０へと搬送される。

【0060】

本実施形態のように、搬送ノズル６１１を粉体容器１３に挿入するトナー補給装置６０であっても、トナーホッパ等のトナー貯留部を設けてもよい。そして、このトナー貯留部から現像装置２０へのトナーの搬送量を制御することで、現像装置２０へのトナーの供給量を制御する構成としてもよい。

【0061】

また、本実施形態のトナー補給装置６０では、搬送ノズル６１１内に供給されたトナーを搬送スクリュ６１４によって搬送する構成としているが、搬送ノズル６１１内に供給されたトナーを搬送する構成としては、スクリュ部材に限るものではない。粉体ポンプを用いて搬送ノズル６１１の開口部に負圧を発生させる構成など、スクリュ部材以外によって搬送力を付与する構成であってもよい。

【0062】

トナー貯留部を設ける構成では、トナー貯留部内に貯留されたトナーが所定量以下になったことを検知するトナーエンドセンサを設置する。そして、トナーエンドセンサのトナーエンド検知に基づいて、粉体容器１３及び搬送スクリュ６１４を所定時間回転駆動してトナー貯留部へのトナー補給を行う。

【0063】

さらに、このような制御を所定回数繰り返してもトナーエンドセンサによるトナーエンド検知が解除されない場合には、粉体容器１３内にトナーがないものと推定する。そして、プリンタ１００の操作部６（図１Ｂ参照）に粉体容器１３の交換を促す旨の表示を行う。

【0064】

●粉体容器とトナー補給装置の詳細
次に、実施の形態に共通の本実施形態の粉体容器１３とトナー補給装置６０についてより詳細に説明する。なお、上述したように、粉体容器１３及びトナー補給装置６０は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっている。

【0065】

トナー補給装置６０は、内部に搬送スクリュ６１４を備える搬送ノズル６１１を備える。また、トナー補給装置６０は、ノズルシャッタ６１２を備える。

【0066】

ノズルシャッタ６１２は、粉体容器１３が装着される前の非装着時では、搬送ノズル６１１に形成された補給口６１３を閉鎖し、粉体容器１３が装着された装着時には補給口６１３を開放する。一方、粉体容器１３の先端面の中央には、ボトル装着時に搬送ノズル６１１が挿入されるノズル受入口１３ａが形成されている。このノズル受入口１３ａは、ボトル非装着時にボトルシャッタ３３２で閉鎖されるようになっている。

【0067】

図７Ａに示すように粉体容器１３は略円筒状であり、円筒の中心軸を回転軸として回転する構成となっている。以下、この回転軸に平行な方向を「回転軸方向」と呼び、回転軸方向において、粉体容器１３における先端開口（ノズル受入口１３ａ）が形成されている側（ボトル先端側カバー３４が配置されている側）を「ボトル先端側」と呼ぶことにする。

【0068】

また、粉体容器１３における把手部１３ｂが配置されている側（ボトル後端側先端側とは逆側）を「ボトル後端側」と呼ぶことにする。なお、上述した粉体容器１３の長手方向は回転軸方向であり、トナー補給装置６０に粉体容器１３を装着した状態では、回転軸方向は水平方向となる。

【0069】

粉体容器１３のボトルギア３０１よりもボトル後端側は、ボトル先端側よりもその外径が大きくなっており、その内周面には螺旋状突起３０２が形成されている。そして、粉体容器１３が図中の矢印Ａ方向に回転すると、粉体容器１３内のトナーは螺旋状突起３０２の作用によって回転軸方向における一端側（ボトル後端側）から他端側（ボトル先端側）に向かう搬送力が付与される。

【0070】

粉体容器１３のボトル先端側の内壁には、粉体容器１３が図中矢印Ａ方向に回転することで螺旋状突起３０２によってボトル先端側に搬送されてきたトナーを、粉体容器１３の回転によって上方に汲み上げる汲み上げ部３０４が形成されている。汲み上げ部３０４は、凸部３０４ｈと、汲み上げ壁面３０４ｆとから成る。

【0071】

凸部３０４ｈは、螺旋を形成しながら粉体容器１３の回転中心に向かって山の稜線を成すように粉体容器１３の内側に隆起した部分である。汲み上げ壁面３０４ｆは、凸部３０４ｈ（稜線）から粉体容器１３の周面の内壁にまで繋がる隆起部の壁面のうちボトル回転方向から見て下流側となる壁面である。

【0072】

そして、汲み上げ壁面３０４ｆが下方にあるときに、螺旋状突起３０２の搬送力によって汲み上げ部３０４に対向する内部空間に進入したトナーを、粉体容器１３の回転に応じて汲み上げ壁面３０４ｆが上方に汲み上げる。これにより、挿入された搬送ノズル６１１よりも上方にトナーを汲み上げることができる。また、汲み上げ部３０４の内周面にも、螺旋状突起３０２と同様に内部のトナーを搬送するように、螺旋状に形成された汲み上げ部螺旋状突起３０４ａが形成されている。

【0073】

粉体容器１３の汲み上げ部３０４よりもさらにボトル先端側には、ボトルギア３０１が形成されている。ボトル先端側カバー３４には、粉体容器１３に取り付けた状態で、このボトルギア３０１の一部（図６中の奥側）が露出するように、ギア露出開口３４ａが設けられている。そして、粉体容器１３をトナー補給装置６０に装着することで、ギア露出開口３４ａから露出したボトルギア３０１が、トナー補給装置６０側のボトル駆動ギア６０１に噛み合う構成となっている。

【0074】

●粉体容器本体とノズル受入部材
粉体容器１３のボトルギア３０１よりもさらにボトル先端側には、図７Ａ（ａ）のように円筒状のボトル開口部３３ａが形成されている。そして、このボトル開口部３３ａに図７Ａ（ｂ）のようにノズル受入部材３３０の受入部材固定部３３７を圧入することにより、粉体容器本体に対してノズル受入部材３３０を固定することができる。

【0075】

ノズル受入部材３３０を固定する方法としては圧入に限らず、接着剤による固定やネジ止めによる固定であっても良い。粉体容器１３は、粉体容器１３に対してボトル開口部３３ａの開口からトナーを充填後、ノズル受入部材３３０を粉体容器１３のボトル開口部３３ａに固定する構成となっている。

【0076】

また、粉体容器１３のボトル開口部３３ａのボトルギア３０１側の端部には、カバー爪引掛け部３０６が形成されている。図６の状態の粉体容器１３（粉体容器１３）に対して、ボトル先端側（図１０中の左下側）からボトル先端側カバー３４を取り付ける。

【0077】

これにより、粉体容器１３が回転軸方向でボトル先端側カバー３４を貫き、ボトル先端側カバー３４の上部に設けられたカバー爪部３４１がカバー爪引掛け部３０６に引っ掛かる。カバー爪引掛け部３０６はボトル開口部３３ａの外周面を一周するように形成されており、カバー爪部３４１が引っ掛かることで、粉体容器１３とボトル先端側カバー３４とは、相対的に回転可能な取り付けとなる。

【0078】

また、粉体容器１３は、二軸延伸ブロー成形法によって成形される。この二軸延伸ブロー成形法は、一般的にはプリフォーム成形工程と延伸ブロー成形工程との二段工程からなる。

【0079】

プリフォーム成形工程では、樹脂を用いて射出成形により試験管状のプリフォームを成形する。このときの射出成形により、試験管状の口部に、ボトル開口部３３ａ、カバー爪引掛け部３０６及びボトルギア３０１を形成する。延伸ブロー成形工程は、プリフォーム成形工程後に冷却され、型から外されたプリフォームを加熱して軟化した後、ブロー成形すると共に延伸する。

【0080】

粉体容器１３では、ボトルギア３０１よりもボトル後端側が延伸ブロー成形工程によって成形される。すなわち、汲み上げ部３０４、螺旋状突起３０２が形成されている部分、及び、把手部１３ｂは、延伸ブロー成形工程によって成形される。

【0081】

粉体容器１３において、ボトルギア３０１、ボトル開口部３３ａ及びカバー爪引掛け部３０６等のボトルギア３０１からボトル先端側の各部は、射出成形されたプリフォームのままの形状であるため、精度良く成形できる。一方、汲み上げ部３０４、螺旋状突起３０２が形成されている部分、及び、把手部１３ｂは、射出成形された後、延伸ブロー成形工程で延伸して成形されているため、成型の精度はプリフォーム成型部よりは劣る。

【0082】

●粉体容器の挿入動作１
図８（ａ）～（ｄ）は、第１実施形態に係る粉体容器収容構造において、プリンタ１００の粉体容器収容部１１０に対する粉体容器１３の挿入動作１を説明する図である。この第１実施形態では粉体容器収容部１１０が図８のように入口側が広く、奥側が狭い外広がりのテーパ状に構成されている。そして粉体容器収容部１１０の最奥部に、粉体容器１３内の粉体を装置側に搬出する搬送ノズル６１１が配設されている。

【0083】

粉体容器収容部１１０は奥側に向かって上り傾斜となる傾斜面１１１と、ほぼ水平な天井面１１２を有する。傾斜面１１１の最奥部は、天井面１１２と平行となる水平面１１１ａとされている。

【0084】

天井面１１２の入口側端部には、粉体容器の挿入方向を方向転換する方向転換構造を構成する突部１１３が形成されている。この突部１１３は、下向きに所定長さで突出しているため、粉体容器収容部１１０の実質的な入口高さが、粉体容器１３の挿入方向前側の本体部分の直径よりも、わずかに大きい程度になっている。このため、粉体容器収容部１１０の傾斜面１１１と相まって、粉体容器の挿入初期の姿勢が、図８（ａ）⇒（ｂ）のように傾斜面１１１に沿って挿入方向先端側が必然的に斜め上方を向くように構成されている。

【0085】

粉体容器１３の形状は、全体として長細の円筒状である。粉体容器１３の挿入方向前側の大部分が最大径の本体部分である。粉体容器１３の挿入方向後側の後端部分が、本体部分に比べて小径の後端部分１３ｂである。この後端部分１３ｂは、通常、粉体容器１３の把手部として機能する。

【0086】

本実施形態においては、小径の後端部分１３ｂが図８（ｃ）（ｄ）のように粉体容器収容部１１０の入口の突部１１３との干渉を避けることができるので、粉体容器１３を水平状態にして搬送ノズル６１１を当該容器内に挿入することができる。

【0087】

粉体容器１３の交換時期が到来すると、まずプリンタ１００の外カバー８０を図８（ａ）のように開放する。次に、プリンタ１００の粉体容器収容部１１０にある空になった粉体容器１３を外側に取出す。そして新しい粉体容器１３の先端部をプリンタ１００の粉体容器収容部１１０の入口に挿入する。

【0088】

この図８（ａ）に示す挿入初期においては、粉体容器１３の挿入方向前側の本体部分が、粉体容器収容部１１０の入口の突部１１３と干渉する。このため、粉体容器１３の挿入初期の姿勢が、図８（ａ）⇒（ｂ）のように傾斜面１１１に沿って挿入方向先端側が必然的に斜め上方を向く。

【0089】

粉体容器１３を図８（ｂ）のように挿入した段階で、粉体容器１３の先端部が粉体容器収容部１１０の天井面１１２に当接する。一方、粉体容器１３の後端部の把手部１３ｂが入口の突部１１３と対向する位置に到来する。把手部１３ｂは本体部分に比べて小径であるため、突部１１３と干渉することなく粉体容器１３を図８（ｃ）のように水平状態に持上げ可能になる。

【0090】

傾斜面１１１の最奥部は天井面１１２と平行となる水平面１１１ａになっているので、粉体容器１３を図８（ｂ）⇒（ｃ）のように挿入すると、粉体容器１３が水平面１１１ａに案内されて自然に図８（ｃ）のように水平状態になる。すなわち、突部１１３、傾斜面１１１及び水平面１１１ａの組合せによって方向転換構造が構成される。

【0091】

粉体容器１３を図８（ｃ）のように水平にした状態で、粉体容器１３を粉体容器収容部１１０の奥側に向かってさらに挿入する。これにより、装置側の搬送ノズル６１１が粉体容器１３内に相対的に挿入される。この時点では、図８（ｂ）のように粉体容器１３の本体部分の先端部が粉体容器収容部１１０の天井面１１２にいったん当接した後である。したがって、図８（ａ）⇒（ｂ）の段階でユーザまたはサービスマンの作業の仕方によって粉体容器１３の挿入速度が不用意に速いときであっても、図８（ｃ）（ｄ）の段階では粉体容器１３の挿入速度はかなり低減される。このため、従来のようなエア噴出に伴うトナー飛散や異常画像を防止することができる

【0092】

●粉体容器の挿入動作２
図９（ａ）～（ｃ）は、第２実施形態に係る粉体容器収容構造において、プリンタ１００の粉体容器収容部１１０に対する粉体容器１３の挿入動作２を説明する図である。この第２実施形態では粉体容器収容部１１０の直径がほぼ一定で水平である。その代わりに、粉体容器収容部１１０の奥部に可動規制部材１１６が配設されている。

【0093】

この可動規制部材１１６を、後述するようにカバー部材としてのアクセス制限カバー３０（以下「カバー３０」と略称する）と連動させることで、粉体容器１３の挿入を一時停止することができる。すなわち、可動規制部材１１６は粉体容器収容部１１０の奥部の天井面１１２において縦孔１１７内に上下動可能に配設されている。図９（ａ）が可動規制部材１１６の前進位置（規制位置）であり、図９（ｂ）（ｃ）が可動規制部材１１６の後退位置（退避位置）である。

【0094】

カバー３０のヒンジ軸３１には、図１０のように第１ピニオンギヤ１２０が連結されている。このピニオンギヤ１２０は傘歯車であってもよい。ピニオンギヤ１２０に対してフェースギヤ１２１が噛合っている。

【0095】

フェースギヤ１２１は、粉体容器収容部１１０の長手方向に沿って配設された連結軸１２２を介して、第２ピニオンギヤ１２３と連結されている。第２ピニオンギヤ１２３は上下方向に移動可能なラックギヤ１２４と噛合っている。ラックギヤ１２４の上端部に、可動規制部材１１６の腕部１１６ａが連結されている。

【0096】

したがって、カバー３０を開くとフェースギヤ１２１が反時計方向に回動し、可動規制部材１１６が粉体容器収容部１１０の天井面１１２から実線で示すように下方に突出、すなわち規制位置に前進する。また、カバー３０を閉じるとフェースギヤ１２１が時計方向に回動し、可動規制部材１１６が粉体容器収容部１１０の天井面１１２から一点鎖線で示すように上方に退避、すなわち退避位置に後退する。

【0097】

可動規制部材１１６が規制位置に前進した状態では、図９（ａ）のように粉体容器１３の本体部分前端部が可動規制部材１１６に干渉（衝突）するので、粉体容器１３の挿入が一時停止する。すなわち、可動規制部材１１６とカバー３０の組合せによって粉体容器１３の挿入を一時停止させる規制構造が構成される。図９（ａ）の状態では、可動規制部材１１６によって粉体容器１３が挿入未完状態に規制される。

【0098】

その後、カバー部材３０を図９（ｂ）のように閉じる方向に回動させると、可動規制部材１１６が退避位置に後退する。このため、図９（ｃ）のように粉体容器１３を挿入完了位置まで挿入することができる。

【0099】

したがって、図９（ａ）の段階でユーザまたはサービスマンの作業の仕方によって粉体容器１３の挿入速度が不用意に速いときであっても、図９（ｂ）⇒（ｃ）の段階では粉体容器１３の挿入速度はかなり低減される。このため、従来のようなエア噴出に伴うトナー飛散や異常画像を防止することができる。

【0100】

図９（ｃ）の状態からカバー３０をさらに閉じると、カバー３０の内側面で粉体容器１３の後端把手部１３ｂが押圧される。この結果、粉体容器１３がさらに前進して搬送ノズル６１１に確実に接続される。

【0101】

以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前記方向転換構造は粉体容器１３の挿入方向を方向転換させる構造であればよく、突部１１３、傾斜面１１１及び水平面１１１ａの組合せに限られない。また前記規制構造も粉体容器１３の挿入を一時停止させる構造であればよく、可動規制部材１１６とカバー３０の組合せに限られない。また、図１０のフェースギヤ１２１等による連動機構も機能的に同等な他の連動機構に代替可能である。

【0102】

＜付記＞
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
＜態様１＞
画像形成装置の粉体容器収容部に対して、現像剤が入った粉体容器を装置外側から挿入可能な粉体容器収容構造において、前記粉体容器の挿入方向を方向転換させる方向転換構造、又は前記粉体容器の挿入を一時停止させる規制構造を、前記粉体容器収容部に設けたことを特徴とする粉体容器収容構造。
＜態様２＞
前記方向転換構造は、前記粉体容器の挿入方向を第１挿入方向から当該第１挿入方向と異なる第２挿入方向に少なくとも１回方向転換させることを特徴とする態様１の粉体容器収容構造。
＜態様３＞
前記粉体容器が前記第１挿入方向で前記粉体容器収容部の入口に挿入されると共に、前記第２挿入方向で前記粉体容器収容部へ挿入を完了するように前記方向転換構造でガイドされることを特徴とする態様２の粉体容器収容構造。
＜態様４＞
前記粉体容器が挿入方向前側の本体部分と挿入方向後側の後端部分とを有し、前記方向転換構造は、前記粉体容器が前記第１挿入方向で前記粉体容器収容部の入口に挿入されるときに前記本体部分と干渉し、前記粉体容器が前記第２挿入方向で前記粉体容器収容部へ挿入を完了するときに前記後端部分と干渉しないことを特徴とする態様３の粉体容器収容構造。
＜態様５＞
前記後端部分が前記本体部分よりも小径であることを特徴とする態様４の粉体容器収容構造。
＜態様６＞
前記規制構造は、前記粉体容器収容部に対する前記粉体容器の挿入深さを、挿入が完了していない挿入未完状態に規制する可動規制部材を有し、前記粉体容器が規制位置にある前記可動規制部材に当接した後に前記可動規制部材が前記粉体容器から離間した退避位置に後退することを特徴とする態様１の粉体容器収容構造。
＜態様７＞
前記粉体容器収容部の入口に配設された開閉可能なカバー部材と、当該カバー部材と前記可動規制部材を連動させる連動機構とを有し、前記カバー部材の開動作と連動して前記可動規制部材が前記規制位置に前進し、前記カバー部材の閉動作と連動して前記可動規制部材が前記退避位置に後退するようにしたことを特徴とする態様６の粉体容器収容構造。
＜態様８＞
態様１から７のいずれか１項の粉体容器収容構造を有することを特徴とする画像形成装置。

【符号の説明】

【0103】

２：スキャナ部 ２ａ：コンタクトガラス
２ｂ：光源 ２ｃ～２ｅ：ミラー部材
２ｆ：結像レンズ ２ｇ：イメージセンサ
３：排紙部 ４：画像形成部
５：給紙部 ６：操作部
１１Ｙ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｋ：プロセスカートリッジ
１２：光書込装置
１３、１３Ｙ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｋ：粉体容器
１３ａ：ノズル受入口 １３ｂ：後端部分（把手部）
１４：中間転写装置 １４ａ：一次転写ローラ
１４ｂ：中間転写ベルト １４ｃ：二次転写ローラ
１５：中間転写クリーニング装置 １６：定着装置
１６ａ：定着ローラ １６ｂ：加熱ローラ
１６ｃ：定着ベルト １６ｄ：加圧ローラ
１７：感光体ドラム １８：帯電装置
１９：クリーニング装置 ２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ：現像装置
２１：搬送ローラ ２２：排紙ローラ
２３：切換爪 ２４：反転搬送ローラ
２５：反転搬送路 ２６、２７：搬送ローラ
２８：両面用搬送路 ３０：アクセス制限カバー
３０：アクセス制限カバー（カバー部材）
３１：ヒンジ軸 ３３ａ：ボトル開口部
３４：ボトル先端側カバー ３４ａ：ギア露出開口
４１：感光体 ５１：現像ローラ
５２：ドクタブレード ５３：第一現像剤収容部
５４：第二現像剤収容部 ５５：スクリユオーガ
５６：トナー濃度検知センサ
６０、６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ：トナー補給装置
６４：トナー落下搬送経路 ７２：ボトル受部
７３：ボトルカバー受入部 ８０：外カバー
９０：制御部 ９１：ボトル回転駆動部
１００：プリンタ（画像形成装置） １００ａ：粉体容器収容部
１００ｂ、１３ｃ：雌雄ネジ部 １００ｃ、１００ｄ：摩擦部材
１１０：粉体容器収容部 １１１：傾斜面
１１１ａ：水平面 １１２：天井面
１１３：突部（方向転換構造） １１６：可動規制部材（規制構造）
１１６ａ：腕部 １１７：縦孔
１２０：ピニオンギヤ １２１：フェースギヤ
１２２：連結軸 １２４：ラックギヤ
３０１：ボトルギア ３０２：螺旋状突起
３０４：汲み上げ部 ３０４ａ：汲み上げ部螺旋状突起
３０４ｆ：汲み上げ壁面 ３０４ｈ：凸部
３０６：カバー爪引掛け部 ３３０：ノズル受入部材
３３２：ボトルシャッタ ３３７：受入部材固定部
３４１：カバー爪部 ６０１：ボトル駆動ギア
６０５：搬送スクリュギア ６０８：セットカバー
６１１：搬送ノズル ６１２：ノズルシャッタ
６１３：補給口 ６１４：搬送スクリュ
Ｇ：現像剤 Ｒ３：レジストローラ

【先行技術文献】

【特許文献】

【0104】

【特許文献1】特開２０１４－１１２１８９号公報

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】