カートリッジ

【課題】搬送が容易であり，梱包時の省スペース化が図られた画像形成装置用のカートリッジを提供すること。
【解決手段】イメージングカートリッジ１１０Ｋでは，トナーホッパー２０Ｋの端部に設けられた突出部２６が回転軸となり，トナーホッパー２０Ｋ自体が回転移動可能に設けられている。そして，イメージングカートリッジ１１０Ｋをカラープリンタ１００に装着する際には，第１ロック部材４５にて位置決めする。一方，イメージングカートリッジ１１０Ｋを梱包する際には，トナーホッパー２０Ｋを回転移動させ，第２ロック部材４６にて位置決めする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プロセスユニットやトナーホッパー等を一体的に収容する画像形成装置用のカートリッジに関する。さらに詳細には，コの字形状のカートリッジであって，搬送が容易であり，梱包時の省スペース化が図られたカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，複写機やプリンタ等の画像形成装置では，プロセスユニット（感光体，帯電装置，クリーニング装置等）やトナーホッパー等が一体的に収容されたカートリッジ（以下，「イメージングカートリッジ」とする）を着脱可能に設けたものがある。
【０００３】
また，タンデム方式の画像形成装置では，例えば特許文献１にプロセスユニットの上方のスペースにトナーホッパーを配置することによりスペースの有効利用を図ることができるとする技術が開示されている。このイメージングカートリッジでは，イメージングカートリッジ全体をコの字形状に設けている。このようにコの字形状のイメージングカートリッジでは，例えばトナーホッパーを中間転写ユニットの上方に配置し，中間転写ユニットの下方にプロセスユニットを配置することが可能である。
【特許文献１】特開平６−２５８９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来のコの字形状のイメージングカートリッジには，次のような問題があった。すなわち，コの字形状のイメージングカートリッジは，確かに画像形成装置内に装着した際にはスペースの有効利用が図られるが，梱包時には中心部分の空きスペースが無駄になり，梱包費が嵩んでしまう。
【０００５】
本発明は，前記した従来のコの字形状のカートリッジが有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，搬送が容易であり，梱包時の省スペース化が図られた画像形成装置用のカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされたカートリッジは，略平行に位置する一対のエレメントと，両エレメントの長手方向の端部と連接する連接部とを有し，画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって，エレメントの少なくとも一方には，そのエレメントの長手方向に突出し，連接部と係合する突出部が設けられ，そのエレメントは，その突出部を回転軸として連接部に回転移動可能に支持されているものである。
【０００７】
すなわち，本発明のカートリッジは，対向する一対のエレメントと両エレメントの端部を連接する連接部とによってコの字形状を構成している。そして，少なくとも一方のエレメントは，そのエレメントの長手方向に突出する突出部を回転中心軸として連接部に回転移動可能に支持されている。つまり，突出部（回転軸）は，エレメントの回転軸に垂直な断面において，そのエレメントの周縁寄りに位置する。そのため，エレメントが回転移動し，両エレメントの間隔を広くしたり狭くしたりすることが可能になる。
【０００８】
また，例えば，両エレメントの間隔が広くなる位置で回転移動可能に設けられたエレメントを保持する第１ロック部と，両エレメントの間隔が狭くなる位置で回転移動可能に設けられたエレメントを保持する第２ロック部とを設ける。そして，画像形成装置に装着される際には，第１ロック部材にてエレメントを保持することにより，画像形成装置内のスペースを有効利用することができる。一方，梱包・搬送の際には，第２ロック部材にてエレメントを保持することにより，カートリッジ全体のサイズのコンパクト化を図ることができる。
【０００９】
また，カートリッジのエレメントのうち，回転移動可能に設けられたエレメントは，現像剤を収容する現像剤ホッパーであることとするとよりよい。すなわち，現像剤ホッパーでは，その輸送時に振動や現像剤自身の自重等によって現像剤が凝集することがある。そこで，現像剤ホッパーが画像形成装置に装着される前に回転移動することによって現像剤をほぐすことができる。これにより，現像剤ホッパーの初期起動トルクを軽減することができる。
【００１０】
また，本発明のカートリッジの突出部には，現像剤の補給口が設けられ，第１ロック部材にて保持されている状態では，補給口が連接部の現像剤搬送管と連通し，第２ロック部材にて保持されている状態では，補給口が連接部の壁面によって塞がれることとするとよりよい。
【００１１】
すなわち，本発明のカートリッジでは，突出部の補給口を介して現像剤が搬送される。そして，その補給口の開閉をエレメントの回転移動動作に連動して行う。例えば，第２ロック部材にて保持されている状態（梱包・搬送時）では，突出部側の補給口を連接部の壁面によって塞ぐ。これにより，搬送時の現像剤の飛散を防止し，現像剤による汚染を回避することができる。一方，第１ロック部材にて保持されている状態（画像形成装置装着時）では，突出部側の補給口を連接部側の補給口，すなわち現像剤の搬送管と連通させる。これにより，現像剤ホッパー内の現像剤の供給が可能となる。つまり，補給口の開閉がエレメントの回転移動に伴って行われるため，補給口を塞ぐシール部材を設ける必要がない。よって，部品点数を削減できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のカートリッジは，コの字形状のカートリッジであって，少なくとも一方のエレメントが回転移動可能に支持されている。そのため，画像形成装置に装着される際には，両エレメントの間隔が広くなるようにエレメントを回転移動させ，画像形成装置内のスペースを有効利用することが可能である。一方，梱包・搬送の際には，両エレメントの間隔が狭くなるようにエレメントを回転移動させ，カートリッジ全体のサイズのコンパクト化を図ることが可能である。よって，搬送が容易であり，梱包時の省スペース化が図られた画像形成装置用のカートリッジが提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下，本発明に係るカートリッジおよびそれを備えた画像形成装置を具体化した実施の形態について図面に基づいて説明する。本形態は，タンデム方式のカラープリンタに装着されるカートリッジに本発明を適用したものである。
【００１４】
本形態のカラープリンタは，タンデム方式のフルカラープリンタであり，図１に示すように並列に配置された４つの作像ユニットを有するものである。詳細には，本形態のカラープリンタ１００は，プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙと，転写ベルト３１と，トナーホッパー２０Ｋ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｙとを有している。各プロセスユニットは，感光体ドラム，帯電装置，クリーニング装置，現像ユニット等からなり，転写ベルト３１上に画像を形成するものである。また，各トナーホッパーは，それぞれ対応するプロセスユニットに供給するトナーを収容するものである。また，カラープリンタ１００は，給紙カセット５０，定着ユニット６０，排紙トレイ８１等を有している。カラープリンタ１００では，各プロセスユニット１０Ｋ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙによって，順次異なる色のトナー画像が転写ベルト３１上に重ねて転写される。そして，重ねられたトナー画像が給紙カセット５０から搬送されて来る記録紙に転写される。トナー画像が転写された記録紙は，定着ユニット７０にて定着を受けて排紙トレイ８１に排出される。
【００１５】
また，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとは，転写ベルト３１を挟んで対向するように設けられている。さらに，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとは，図２に示すように長手方向の端部が連接部４０に接合されてコの字形状のイメージングカートリッジ１１０Ｋを構成している。イメージングカートリッジ１１０Ｋは，カラープリンタ１００に対して着脱可能に設けられており，図１中の奥行き方向に差し込むことによりカラープリンタ１００本体に装着される。なお，他の色のプロセスユニットおよびトナーホッパーについても同様の構成となっている。
【００１６】
続いて，イメージングカートリッジ１１０Ｋについて説明する。イメージングカートリッジ１１０Ｋは，図３に示すようにプロセスユニット１０Ｋ側に感光体ドラム１１と，現像ユニット５０とを有し，トナーホッパー２０Ｋ側にトナータンク２１とを有している。さらに，現像ユニット５０は，現像ローラ５１と，供給ローラ５２と，規制ブレード５３１と，除電シート５３２とを有している。さらに，現像ユニット５０内には，トナーを現像ユニット５０の長手方向（図３では奥行き方向）に循環搬送させる循環経路が設けられている。そして，トナーを循環させるための上循環スクリュー５５および下循環スクリュー５６と，循環経路を構成するためのガイド板５７とが設けられている。また，トナータンク２１内にも，トナーをトナータンク２１の長手方向（図３では奥行き方向）に搬送させる搬送経路が設けられている。そして，トナーを搬送させるための搬送スクリュー２２と，トナータンク２１内のトナーを攪拌する攪拌部材２３とが設けられている。また，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとを接合する連接部４０には搬送管４１が設けられており，その搬送管４１を介してトナーホッパー２０Ｋ内のトナーをプロセスユニット１０Ｋ内に搬送可能になっている。なお，他の色のイメージングカートリッジについても同様の構成となっている。
【００１７】
図４は，イメージングカートリッジ１１０Ｋ内のトナーの流れを示している。トナータンク２１内のトナーは，搬送スクリュー２２により長手方向の連接部４０側に搬送される。連接部４０に搬送されたトナーは，搬送管４１を介してプロセスユニット１０Ｋに搬送される。プロセスユニット１０Ｋに搬送されたトナーは，上循環スクリュー５５により長手方向の先端部側に，下循環スクリュー５６により長手方向の連接部４０側にそれぞれ搬送される。すなわち，プロセスユニット１０Ｋの現像ユニット５０内に搬送されたトナーは，循環経路内を循環し，適宜供給ローラ５２に運ばれる。なお，トナーを搬送する手段は，スクリュー形状に限らず，トナーを搬送できる形状であればよい。例えば，パドル形状，ブラシ形状，ローラ形状であってもよい。
【００１８】
また，プロセスユニット１０Ｋの現像ユニット５０には，現像剤残量検出装置が設けられている。そして，現像剤残量検出装置によってエンプティが検知されると，トナータンク２１からトナーが供給される。
【００１９】
次に，イメージングカートリッジ１１０Ｋの機構について説明する。トナーホッパー２０Ｋは，図５に示すように搬送スクリュー２２が収容されている部分が搬送スクリュー２２の軸方向に突出している。この突出部２６は，円筒形状をなしており，連接部４０に回転自在に保持されている。すなわち，突出部２６は，トナーホッパー２０Ｋ自体の回転軸となっている。また，搬送スクリュー２２は，トナーホッパー２０Ｋの周縁寄り（カラープリンタに装着された状態でトナーホッパー２０Ｋの下部）に位置する。そのため，トナーホッパー２０Ｋは，突出部２６を回転軸として回転移動可能に支持されている。
【００２０】
具体的に，イメージングカートリッジ１１０Ｋの形態には主として２種類ある。すなわち，図６に示すように連接部４０に設けられた第１ロック部材４５により位置決めされる第１の形態と，図７に示すように同じく連接部４０に設けられた第２ロック部材４６により位置決めされる第２の形態とがある。
【００２１】
第１の形態（図２参照）は，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとの間隔が広い形態である。第１の形態は，主としてカラープリンタ１００への装着時に利用される。第１の形態では，図６に示したようにトナータンク２１のハウジングの位置が突出部２６よりも高い。そのため，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとの間隔が広くなる。よって，その間のスペースに転写ベルト３１等を配置することが可能になる。
【００２２】
一方，第１ロック部材４５が解除状態となり，図６に示した状態からトナーホッパー２０Ｋをおよそ１８０度回転移動させた状態が第２の形態である。第２の形態（図８参照）は，プロセスユニット１０Ｋとトナーホッパー２０Ｋとの間隔が第１の形態と比較して狭い。第２の形態は，主として梱包（搬送）時に利用される。第２の形態では，図７に示したようにトナータンク２１のハウジングの位置が突出部２６よりも低い。そのため，イメージングカートリッジ１１０Ｋ全体のサイズが第１の形態と比較して小さい。よって，梱包および搬送が容易になる。
【００２３】
続いて，トナーの補給機構について説明する。トナーホッパー２０Ｋの突出部２６は，図５に示したように蓋２７によって端部が塞がれている。また，突出部２６の壁面には，トナーの補給口２８が設けられている。また，トナーの補給口２８の外周には，トナーの補給口２８の縁辺を覆うシール部材２９が貼り付けられている。第１の形態では，シール部材２９の穴が搬送管４１と連通することによりトナーの補給が可能となる。
【００２４】
一方，第２の形態では，図９に示すように突出部２６が回転することにより，補給口２８およびシール部材２９が移動する。そのため，シール部材２９の穴が連接部４０のカバー４４によって塞がれる。また，搬送管４１の開口部が突出部２６の壁面によって塞がれる。よって，第２の形態から第１の形態への移行に連動して，トナーの補給が不可能となる。
【００２５】
以上詳細に説明したように本形態のイメージングカートリッジ１１０Ｋでは，トナーホッパー２０Ｋの端部に設けられた突出部２６が回転軸となり，トナーホッパー２０Ｋ自体が回転移動可能に設けられている。そして，イメージングカートリッジ１１０Ｋをカラープリンタ１００に装着する際には，図１０に示すようにトナーホッパー２０Ｋとプロセスユニット１０Ｋとの間隔が十分に確保される位置でトナーホッパー２０Ｋをロックする。すなわち，第１ロック部材４５にてロックする（第１の形態）ことにより，スペースの有効利用が図られる。一方，イメージングカートリッジ１１０Ｋを梱包する際には，図１１に示すようにトナーホッパー２０Ｋとプロセスユニット１０Ｋとの間隔がカラープリンタ１００への装着時と比較して狭い位置でトナーホッパー２０Ｋをロックする。すなわち，第２ロック部材４６にてロックする（第２の形態）ことにより，イメージングカートリッジ１１０Ｋ自体のコンパクト化が図られる。そのため，梱包費が軽減される。よって，搬送が容易であり，梱包時の省スペース化が図られた画像形成装置用のカートリッジが実現している。
【００２６】
また，本形態のイメージングカートリッジ１１０Ｋでは，第２の形態で梱包されて搬送されるため，開梱後にトナーホッパー２０Ｋを回転移動させることになる。そのため，イメージングカートリッジ１１０Ｋの輸送時に，振動やトナー自身の自重等によってトナーが凝集したとしても，トナーホッパー２０Ｋ自体が回転移動することによってトナーがほぐれる。よって，トナーホッパー２０Ｋの初期起動トルクを軽減することができる。
【００２７】
また，従来のイメージングカートリッジでは，シール部材によって補給口が塞がれていたため，シール部材の剥離時にトナーの飛散による汚染が問題であった。本形態のイメージングカートリッジ１１０Ｋでは，トナーホッパー２０Ｋの回動動作に連動してトナーの補給口２７の開閉を行うこととしている。すなわち，イメージングカートリッジ１１０Ｋの輸送時には補給口２７が閉口状態であり，カラープリンタ１００に装着する際にトナーホッパー２０Ｋの回動動作に伴って開口状態になる。これにより，輸送時に補給口２７を塞ぐシール部材が不要となる。よって，部品点数が削減される。また，操作者がシール部材を剥す作業を行わないため，操作者の手間を省くことができるとともに汚染の問題が回避される。
【００２８】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。すなわち，複写機，スキャナ，ＦＡＸあるいはワードプロセッサ等であっても適用可能である。また，カラー機に限定するものではなく，モノクロ機であっても適用可能である。さらに，１成分現像方式であっても，２成分現像方式であっても適用可能である。
【００２９】
また，本形態のイメージングカートリッジ１１０Ｋは，トナーホッパー２０Ｋが回転移動可能に設けられているが，これに限るものではない。すなわち，プロセスユニット１０Ｋが回転移動可能に設けられてもよい。また，トナーホッパー２０Ｋとプロセスユニット１０Ｋとの間隔が十分に広い場合は，両ユニットを回転移動可能に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係るカラープリンタの機器構成を示す図である。
【図２】コの字形状のイメージングカートリッジの外観を示す斜視図（第１の形態）である。
【図３】イメージングカートリッジの機器構成を示す図である。
【図４】イメージングカートリッジ内のトナーの流れを示す図である。
【図５】トナーホッパーの補給口付近の断面図（第１の形態）である。
【図６】イメージングカートリッジの外観を示す側面図（第１の形態）である。
【図７】イメージングカートリッジの外観を示す側面図（第２の形態）である。
【図８】コの字形状のイメージングカートリッジの外観を示す斜視図（第２の形態）である。
【図９】トナーホッパーの補給口付近の断面図（第２の形態）である。
【図１０】イメージングカートリッジの外観を示す正面図（第１の形態）である。
【図１１】イメージングカートリッジの外観を示す正面図（第２の形態）である。
【符号の説明】
【００３１】
１０プロセスユニット（エレメント）
２０トナーホッパー（エレメント）
２６突出部（突出部）
２７突出部の蓋
２８トナーの補給口（補給口）
２９シール部材
４０連接部（連接部）
４５第１ロック部材（第１ロック部）
４６第２ロック部材（第２ロック部）
５０現像ユニット
１００カラープリンタ（画像形成装置）
１１０イメージングカートリッジ（カートリッジ）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平行に位置する一対のエレメントと，両エレメントの長手方向の端部と連接する連接部とを有し，画像形成装置に着脱可能なカートリッジにおいて，
前記エレメントの少なくとも一方には，そのエレメントの長手方向に突出し，前記連接部と係合する突出部が設けられ，そのエレメントは，その突出部を回転軸として前記連接部に回転移動可能に支持されていることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載するカートリッジにおいて，
回転移動可能に設けられたエレメントと他方のエレメントとが所定の間隔となる位置で回転移動可能に設けられたエレメントを保持する第１ロック部と，
回転移動可能に設けられたエレメントと他方のエレメントとが前記第１ロック部材にて保持する間隔よりも狭い間隔となる位置で回転移動可能に設けられたエレメントを保持する第２ロック部とを有することを特徴とするカートリッジ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するカートリッジにおいて，
前記エレメントのうち，回転移動可能に設けられたエレメントは，現像剤を収容する現像剤ホッパーであることを特徴とするカートリッジ。
【請求項４】
請求項３に記載するカートリッジにおいて，
前記突出部には，現像剤の補給口が設けられ，
前記第１ロック部材にて保持されている状態では，前記補給口が前記連接部の現像剤搬送管と連通し，
前記第２ロック部材にて保持されている状態では，前記補給口が前記連接部の壁面によって塞がれることを特徴とするカートリッジ。

【図１】