トナー補給装置、トナーカートリッジおよび画像形成装置
【課題】トナー流動性に影響を受けることなく、補給するトナー量を安定化させること。
【解決手段】内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋１０３と、前記複数のトナー収容袋１０３を連結する連結部材１０４と、前記連結部材１０４を巻き取る巻取り部材１０５と、前記トナー収容袋１０４を破裂させる破裂部材１０６とを備えることを特徴とするトナー補給装置。また前記トナー収容袋１０４が、ゴム風船で形成されていることを特徴とするトナー補給装置。
【解決手段】内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋１０３と、前記複数のトナー収容袋１０３を連結する連結部材１０４と、前記連結部材１０４を巻き取る巻取り部材１０５と、前記トナー収容袋１０４を破裂させる破裂部材１０６とを備えることを特徴とするトナー補給装置。また前記トナー収容袋１０４が、ゴム風船で形成されていることを特徴とするトナー補給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー補給装置およびトナーカートリッジに関し、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に使用するトナー補給装置およびトナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収納し感光体ドラムに供給する現像装置において、現像装置内のトナーが画像形成により消費され少なくなったことを検出した場合に、二成分現像剤中のトナー濃度が所定値以下とならないように、トナーカートリッジから現像装置内にトナーが補給されるようになっている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、主として、補給するトナーを貯蔵するトナー貯蔵部と、トナーを現像装置へ補給するトナー補給口部と、トナー貯蔵部内のトナーを、トナー補給口部へ搬送するトナー搬送スクリュー部とを備えたトナーカートリッジが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示したような従来のトナーカートリッジでは、長距離の輸送や、高温環境下での長時間の放置などによってトナーの流動性が低下した場合には、トナーの補給量が少なくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を考慮してなされたものであり、補給するトナーの量を安定化させることができるトナー補給装置およびトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えることを特徴とするトナー補給装置を提供するものである。
この発明によれば、連結部材により連結されたトナー収容袋を巻取り部材で巻き取ることにより、トナー収容袋を、順次、破裂部材で破裂させるようにすれば、一袋分のトナーを補給することが可能となる。従って、１袋分のトナーが補給されるので、トナーの流動性に影響を受けることなく、現像装置に補給されるトナー量を安定化できる。
【０００８】
また、前記トナー収容袋が、ゴム風船で形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、ゴム風船であるトナー収容袋は破裂した後直ちに収縮するので、破裂後のトナー収容袋へのトナー付着を少なくできる。
【０００９】
また、前記連結部材が、紐またはベルトであることを特徴とする。
この発明によれば、連結部材が柔軟かつフレキシブルに変形可能であるので、嵩張らずに巻取り部材によりスムーズに巻き取ることができる。
【００１０】
また、前記破裂部材が、針、ナイフ、又は先端に鋭利な角を有する部材であることを特徴とする。
この発明によれば、破裂部材によって、トナー収容袋を確実に破裂させることができる。
【００１１】
また、トナー排出口を有するトナー袋収容器と、前記トナー袋収容器に収容され、かつそれぞれ内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備え、前記破裂部材によって破裂されたトナー収容袋に封入されていたトナーを、前記トナー排出口から外部へ排出することを特徴とするトナーカートリッジを提供するものである。
この発明によれば、連結部材により連結されたトナー収容袋を巻取り部材で巻き取ることにより、トナー収容袋を、順次、破裂部材で破裂させるようにすれば、一袋分のトナーをトナー排出口から外部へ排出することができる。従って、１袋分のトナーが補給されるので、トナーの流動性に影響を受けることなく、現像装置に補給されるトナー量を安定化できる。
【００１２】
また、前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が巻取り部材の表面に到達した時点で破裂部材によって破裂させられるので、トナー収容袋が巻き取られる際の経路に係わらず、１袋分のトナーを確実に補給させることができる。
【００１３】
また、前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に、等間隔に複数設けられることを特徴とする。
この発明によれば、巻取り部材の表面に破裂部材があるので、巻取り部材の表面に近づいたトナー収容袋を、確実に破裂させることができる。
【００１４】
また、前記トナー排出口が、前記巻取り部材の鉛直方向の下部に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が破裂した後、袋の内部にあったトナーが、重力によって落下し、トナー排出口から速やかに排出される。
【００１５】
また、前記複数のトナー収容袋が、前記連結部材によって、等間隔に連結されていることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が等間隔に連結されているので、連結部材を巻取る長さを制御することにより、１袋単位で、トナー補給量を高精度に制御できる。
【００１６】
また、前記トナー袋収容器が、前記トナー収容袋を１つずつ前記巻取り部材の方向へ導くガイド部材を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、ガイド部材を備えているので、連結部材が絡まって、巻取り部材に複数のトナー収容袋が一度に巻き取られることを防止できる。
【００１７】
さらに、この発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備え、前記トナーカートリッジが、上記したような特徴を持つトナーカートリッジである画像形成装置を提供するものである。
これによれば、トナーの流動性の影響を受けずに、トナー補給量を安定化できるので、長期的に安定した画像濃度の画像を形成できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えているので、トナー収容袋を１つずつ順次破裂させることによりトナーを補給するようにすれば、トナーの流動性の影響を受けることなく、補給するトナーの量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の全体の構成を示す説明図である。
【図２】この発明のトナーカートリッジの断面図である。
【図３】図２におけるトナーカートリッジ２５のＡ−Ａ’断面矢指図である。
【図４】この発明のトナー収容袋１０３の拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
＜この発明の画像形成装置の構成＞
図１に、この発明のトナーカートリッジを備えた画像形成装置の一実施例の構成図を示す。
この発明の画像形成装置１００は、主として、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させる帯電ローラ（帯電装置）２３と、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）Ｅと、感光体ドラム２１表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２２と、現像装置２２にトナーを補給するトナーカートリッジ２５と、中間転写ベルト１１を介して、感光体ドラム２１表面のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニット（転写装置）と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１５とを備える。
【００２１】
この画像形成装置１００は、通信ネットワーク等を介して、外部から伝達される画像データに応じて、所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。
【００２２】
まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００は、カラー画像又は単色画像を形成するものであり、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黄（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データが取り扱われるものとする。ここでは、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が別々に形成され、各々の色成分の画像を重畳することによって１つのカラー画像が形成される。
【００２３】
したがって、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）、感光体ドラム２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）、帯電ローラ２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）、クリーニングユニット２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）、一次転写ローラ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。
言い換えると、現像装置２２と感光体ドラム２１と帯電ローラ２３とクリーニングユニット２４と一次転写ローラ１３とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部５５ａ〜５５ｄ）が４つ設けられる。
【００２４】
ここで、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄが黄画像形成用の部材であることを示したものである。
また、画像形成装置１００には、露光ユニットＥ、定着装置１５、用紙搬送路（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）、トナーカートリッジユニット２０、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８が備えられている。
【００２５】
帯電ローラ２３は、感光体ドラム２１の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電ローラ２３としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他に、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などを使用してもよい。
【００２６】
露光ユニットＥは、図１に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニットＥとすることもできる。露光ユニットＥは、帯電された感光体ドラム２１に、入力された画像データに応じた光を露光することにより、感光体ドラム２１の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００２７】
また、露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、および第２反射ミラー８等を備えており、カラー画像を形成する場合は、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれに照射する。これにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。
【００２８】
感光体ドラム２１は、露光ユニットＥの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。感光体ドラム２１は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム２１の構成は、上述の構成に特に限定されるものではない。
【００２９】
現像装置２２（２２ａ〜２２ｄ）は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給し、感光体ドラム２１に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。
現像装置２２の上部には、トナー移送機構２６（トナー補給パイプ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）と、トナーカートリッジユニット２０に装着されたトナーカートリッジ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）とを備える。
このトナーカートリッジ２５は、後述するような複数のトナー収容袋１０３とトナー袋収容器１０１とを備える。
現像装置２２ａ〜２２ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナー像に顕像化する。
【００３０】
クリーニングユニット２４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム２１の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
感光体ドラム２１の上方には転写ユニットが配置されている。転写ユニットは、一次転写ローラ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂ、中間転写ベルト１１に転写されたトナー像を用紙に転写する二次転写ローラ１４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット１２を備えている。
一次転写ローラ１３、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂは、中間転写ベルト１１を張架し、中間転写ベルト１１を回転駆動させるものである。
【００３１】
中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム２１ｄ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂおよび感光体ドラム２１ａにこの順に対向する。
この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。この中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで無端状に形成されている。
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム２１（２１ａ〜２１ｄ）に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム２１のみにおいて、静電潜像およびトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム２１ａのみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面には、ブラックのトナー像のみが転写される。
【００３３】
各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えば、ステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄを使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。
【００３４】
各一次転写位置において、中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。当該ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ１４若しくは駆動ローラ１１ａの何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料（たとえば弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。
【００３５】
給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４に、トナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
このように、各感光体ドラム２１（２１ａ〜２１ｄ）上の静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト１１上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト１１との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙上にトナー像が転写される。
【００３６】
中間転写ベルト１１と感光体ドラム２１との接触により中間転写ベルト１１に付着したトナー、および中間転写ベルト１１から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに、中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット１２によって除去されて回収される。
中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、中間転写ベルト１１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト１１は、裏側から従動ローラ１１ｂにて支持されている。
【００３７】
定着装置１５は、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂを備え、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂはシートを挟んで回転する。加熱ローラ１５ａは、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいて加熱ローラ１５ａの温度を制御する。
【００３８】
可視画像としてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂを備える定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して、加熱および加圧処理を受ける。これによって、可視画像となるトナー像が用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００３９】
画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収納されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間および定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。
用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ１０、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、および、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【００４０】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラｒ１０を配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。
さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【００４１】
搬送ローラｒ１０は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路に沿って複数設けられている。
ピックアップローラ１６ａは、給紙カセット１６の端部に備えられ、給紙カセット１６から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｐ１に供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１７ａは、手差し給紙トレイ１７の近傍に備えられ、手差し給紙トレイ１７から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｐ２に供給する呼び込みローラである。
レジストローラ１９は、用紙搬送路を搬送されている用紙を一旦保持し、中間転写ベルト１１上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写部に搬送するものである。
【００４２】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、および用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。
一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００４３】
レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、または用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム２１や中間転写ベルト１１の動作開始時には、回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。
この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００４４】
また、画像形成部５５ａ〜５５ｄの全てにおいて、画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが、中間転写ベルト１１を感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部５５ａのみにおいて、画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみが、中間転写ベルト１１を感光体ドラム２１ａに圧接させる。
【００４５】
＜シート搬送動作の説明＞
次に、シート搬送路によるシート搬送動作について説明する。
図１の画像形成装置１００において、給紙カセット１６、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差し給紙トレイ１７に、所定サイズの用紙が予め配置される。
両トレイ（１６，１７）の近傍にそれぞれ配置されたピックアップローラ（１６ａ，１７ａ）が、用紙を１枚ずつ用紙搬送路に供給する。
【００４６】
片面印字の場合は、給紙カセット１６から搬送される用紙は、用紙搬送路Ｐ１中の搬送ローラｒ１０によってレジストローラ１９まで搬送され、レジストローラ１９により用紙の先端と中間転写ベルト１１上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで、転写部（転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との接触位置）に搬送される。
転写部では用紙上にトナー像が転写され、このトナー像は定着装置１５にて用紙上に定着される。その後、用紙は、排紙ローラ１８ａから排紙トレイ１８上に排出される。
【００４７】
また、手差し給紙トレイ１７から搬送される用紙は、複数の搬送ローラｒ１０によってレジストローラ１９まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙カセット１６から供給される用紙と同様の経過を経て排紙トレイ１８に排出される。
【００４８】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着装置１５を通過した用紙は、後端が排紙ローラ１８ａにてチャックされる。
次に、用紙は、排紙ローラ１８ａが逆回転することによって搬送ローラｒ１０に導かれ、再びレジストローラ１９を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１８に排出される。
【００４９】
＜トナーカートリッジ＞
次に、この発明のトナーカートリッジ２５の一実施例の構成について、図面を参照して、詳細に説明する。
図２に、この発明のトナーカートリッジ２５の一実施例の断面図を示す。
図３に、図２に示したトナーカートリッジ２５のＡ−Ａ’断面矢指図を示す。
なお、図２は、図３に示したＢ−Ｂ’断面矢指図となっている。
図４に、この発明のトナー収容袋の拡大説明図を示す。
【００５０】
図２および図３に示すように、トナーカートリッジ２５は、トナー袋収容器１０１と、トナー袋収容器１０１の内部に収容される複数のトナー収容袋１０３と、複数のトナー収容袋１０３を連結する連結部材１０４と、連結部材１０４を巻き取る巻取り部材１０５と、トナー収容袋１０３を破裂させる破裂部材１０６とを備える。
ここで、トナー収容袋１０３と、連結部材１０４と、巻取り部材１０５と、破裂部材１０６とによって、トナー補給装置が構成される。
【００５１】
また、図４に示すように、トナー収容袋１０３は、ゴム製の袋、たとえばゴム風船で形成される。
この袋１０３のそれぞれの内部には、所定量（例えば約５ｇ）のトナーと、乾燥空気（例えば２０ｍｌ）とが封入されている。
封入口１０３ａは、トナーが外部へもれないように、金属製のクリップ１０３ｂで密封しておく。
複数のトナー収容袋１０３が、図３に示すように、トナー袋収容器内に隣接して収容され、連結部材１０４によって、ほぼ等間隔に連結されている。
【００５２】
連結部材１０４としては、複数のトナー収容袋１０３を連結する部材であればよく、特に、紐またはベルトが、嵩張らないので好ましい。一つの実施形態としては、連結部材１０４は、たとえば、直径が１ｍｍのナイロン製の紐を使用することができる。
【００５３】
巻取り部材１０５は、巻取り回転軸１０５ａと、回転軸１０５ａに固定される巻取りローラ１０５ｂと、巻取りギア１０５ｃを含み、図示しない駆動ギアおよび駆動モータにより回転させられ、連結部材１０４を、巻取りローラ１０５ｂの表面に巻き取るようになっている。連結部材１０４を巻き取ることにより、連結されたトナー収容袋１０３を順番に巻取り部材の方向へ移動させる。
【００５４】
破裂部材１０６は、トナー収容袋１０３を破裂させることができる部材であればよい。特に、先端に鋭利な頂点や角を有する部材、例えば針またはナイフなどが、嵩張らずに確実にトナー収容袋１０３を破裂させることができるので好ましい。
破裂部材１０６としては、例えば長さが１０ｍｍの金属製（例えば、ＳＵＳ３０４、タングステン）の針を用いてもよい。
また、破裂部材１０６は、巻取り部材１０５の表面に設けられ、好ましくは等間隔に、複数設けるようにする。
具体的な一実施例としては、合計１４４本の金属製の針を、巻取り部材１０５の軸方向に等間隔に１２本、円周方向に等間隔（例えば、１０ｍｍ間隔）に１２本配設する。
【００５５】
図３に示すように、トナー袋収容器１０１は、巻取り部材１０５の鉛直方向の下部にトナー排出口１０２を備える。トナー収容袋１０３が破裂することにより、袋の外部へ排出されるトナーは、トナー排出口１０２に接続されたトナー補給パイプ２６を介して、現像装置２２に補給される。
トナー排出口１０２の開口の大きさは、１つのトナー収容袋１０３に入っていたトナーが、鉛直下方に落下できる程度の大きさ（例えば、数ｃｍ幅の開口）とすればよい。
【００５６】
また、トナー袋収容器１０１には、トナー収容袋１０３を１つずつ巻取り部材１０５の方向へ導くことができるように、案内板（ガイド部材）１０７を設ける。巻取り部材１０５を回転させると、トナー袋収容器１０１のトナー排出口１０２の断面端部と案内板１０７との間の空間を通って、１つのトナー収容袋１０３が、トナー排出口１０２にある上方の巻取り部材１０５の方向へ導かれる。
巻取り部材１０５の近くまで導かれたトナー収容袋１０３が、巻取り部材１０５の表面に設けられた破裂部材１０６に接触すると破裂する。この破裂部材によって破裂されたトナー収容袋１０３に封入されていたトナーが、重力により鉛直下方に落下し、トナー排出口１０２から外部へ排出される。
【符号の説明】
【００５７】
２０ トナーカートリッジユニット
２２ 現像装置
２５ トナーカートリッジ
２６ トナー補給パイプ
１００ 画像形成装置
１０１ トナー袋収容器
１０２ トナー排出口
１０３ トナー収容袋
１０３ａ 封入口
１０３ｂ クリップ
１０４ 連結部材
１０５ 巻取り部材
１０５ａ 巻取り回転軸
１０５ｂ 巻取りローラ
１０５ｃ 巻取りギア
１０６ 破裂部材
１０７ ガイド部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は、トナー補給装置およびトナーカートリッジに関し、特に、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置に使用するトナー補給装置およびトナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を収納し感光体ドラムに供給する現像装置において、現像装置内のトナーが画像形成により消費され少なくなったことを検出した場合に、二成分現像剤中のトナー濃度が所定値以下とならないように、トナーカートリッジから現像装置内にトナーが補給されるようになっている。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、主として、補給するトナーを貯蔵するトナー貯蔵部と、トナーを現像装置へ補給するトナー補給口部と、トナー貯蔵部内のトナーを、トナー補給口部へ搬送するトナー搬送スクリュー部とを備えたトナーカートリッジが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２３５２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に示したような従来のトナーカートリッジでは、長距離の輸送や、高温環境下での長時間の放置などによってトナーの流動性が低下した場合には、トナーの補給量が少なくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を考慮してなされたものであり、補給するトナーの量を安定化させることができるトナー補給装置およびトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えることを特徴とするトナー補給装置を提供するものである。
この発明によれば、連結部材により連結されたトナー収容袋を巻取り部材で巻き取ることにより、トナー収容袋を、順次、破裂部材で破裂させるようにすれば、一袋分のトナーを補給することが可能となる。従って、１袋分のトナーが補給されるので、トナーの流動性に影響を受けることなく、現像装置に補給されるトナー量を安定化できる。
【０００８】
また、前記トナー収容袋が、ゴム風船で形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、ゴム風船であるトナー収容袋は破裂した後直ちに収縮するので、破裂後のトナー収容袋へのトナー付着を少なくできる。
【０００９】
また、前記連結部材が、紐またはベルトであることを特徴とする。
この発明によれば、連結部材が柔軟かつフレキシブルに変形可能であるので、嵩張らずに巻取り部材によりスムーズに巻き取ることができる。
【００１０】
また、前記破裂部材が、針、ナイフ、又は先端に鋭利な角を有する部材であることを特徴とする。
この発明によれば、破裂部材によって、トナー収容袋を確実に破裂させることができる。
【００１１】
また、トナー排出口を有するトナー袋収容器と、前記トナー袋収容器に収容され、かつそれぞれ内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備え、前記破裂部材によって破裂されたトナー収容袋に封入されていたトナーを、前記トナー排出口から外部へ排出することを特徴とするトナーカートリッジを提供するものである。
この発明によれば、連結部材により連結されたトナー収容袋を巻取り部材で巻き取ることにより、トナー収容袋を、順次、破裂部材で破裂させるようにすれば、一袋分のトナーをトナー排出口から外部へ排出することができる。従って、１袋分のトナーが補給されるので、トナーの流動性に影響を受けることなく、現像装置に補給されるトナー量を安定化できる。
【００１２】
また、前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が巻取り部材の表面に到達した時点で破裂部材によって破裂させられるので、トナー収容袋が巻き取られる際の経路に係わらず、１袋分のトナーを確実に補給させることができる。
【００１３】
また、前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に、等間隔に複数設けられることを特徴とする。
この発明によれば、巻取り部材の表面に破裂部材があるので、巻取り部材の表面に近づいたトナー収容袋を、確実に破裂させることができる。
【００１４】
また、前記トナー排出口が、前記巻取り部材の鉛直方向の下部に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が破裂した後、袋の内部にあったトナーが、重力によって落下し、トナー排出口から速やかに排出される。
【００１５】
また、前記複数のトナー収容袋が、前記連結部材によって、等間隔に連結されていることを特徴とする。
この発明によれば、トナー収容袋が等間隔に連結されているので、連結部材を巻取る長さを制御することにより、１袋単位で、トナー補給量を高精度に制御できる。
【００１６】
また、前記トナー袋収容器が、前記トナー収容袋を１つずつ前記巻取り部材の方向へ導くガイド部材を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、ガイド部材を備えているので、連結部材が絡まって、巻取り部材に複数のトナー収容袋が一度に巻き取られることを防止できる。
【００１７】
さらに、この発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備え、前記トナーカートリッジが、上記したような特徴を持つトナーカートリッジである画像形成装置を提供するものである。
これによれば、トナーの流動性の影響を受けずに、トナー補給量を安定化できるので、長期的に安定した画像濃度の画像を形成できる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えているので、トナー収容袋を１つずつ順次破裂させることによりトナーを補給するようにすれば、トナーの流動性の影響を受けることなく、補給するトナーの量を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の全体の構成を示す説明図である。
【図２】この発明のトナーカートリッジの断面図である。
【図３】図２におけるトナーカートリッジ２５のＡ−Ａ’断面矢指図である。
【図４】この発明のトナー収容袋１０３の拡大説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。なお、これによって、この発明が限定されるものではない。
＜この発明の画像形成装置の構成＞
図１に、この発明のトナーカートリッジを備えた画像形成装置の一実施例の構成図を示す。
この発明の画像形成装置１００は、主として、図１に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１表面を帯電させる帯電ローラ（帯電装置）２３と、感光体ドラム２１表面に静電潜像を形成する露光ユニット（露光装置）Ｅと、感光体ドラム２１表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２２と、現像装置２２にトナーを補給するトナーカートリッジ２５と、中間転写ベルト１１を介して、感光体ドラム２１表面のトナー像を記録媒体に転写する転写ユニット（転写装置）と、トナー像を記録媒体に定着させる定着ユニット（定着装置）１５とを備える。
【００２１】
この画像形成装置１００は、通信ネットワーク等を介して、外部から伝達される画像データに応じて、所定のシート（記録用紙，記録媒体）に多色または単色の画像を形成するものである。なお、画像形成装置１００の上方にスキャナ等を備えてもよい。
【００２２】
まず、画像形成装置１００の全体構成について説明する。
図１に示す画像形成装置１００は、カラー画像又は単色画像を形成するものであり、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及び黄（Ｙ）の４つの色成分毎の画像データが取り扱われるものとする。ここでは、黒画像、シアン画像、マゼンタ画像、黄画像が別々に形成され、各々の色成分の画像を重畳することによって１つのカラー画像が形成される。
【００２３】
したがって、画像形成装置１００においては、図１に示すように、各色成分の画像が形成されるように、現像装置２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ）、感光体ドラム２１（２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ）、帯電ローラ２３（２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ）、クリーニングユニット２４（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ）、一次転写ローラ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）がそれぞれ４個ずつ設けられている。
言い換えると、現像装置２２と感光体ドラム２１と帯電ローラ２３とクリーニングユニット２４と一次転写ローラ１３とを１つずつ含む画像形成ステーション（画像形成部５５ａ〜５５ｄ）が４つ設けられる。
【００２４】
ここで、上記ａ〜ｄの符号は、ａが黒画像形成用の部材、ｂがシアン画像形成用の部材、ｃがマゼンタ画像形成用の部材、ｄが黄画像形成用の部材であることを示したものである。
また、画像形成装置１００には、露光ユニットＥ、定着装置１５、用紙搬送路（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）、トナーカートリッジユニット２０、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７及び排紙トレイ１８が備えられている。
【００２５】
帯電ローラ２３は、感光体ドラム２１の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。
帯電ローラ２３としては、図１に示す接触ローラ型の帯電器の他に、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などを使用してもよい。
【００２６】
露光ユニットＥは、図１に示すように、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）である。但し、レーザスキャニングユニット以外に、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＬＥＤ書込みヘッドを露光ユニットＥとすることもできる。露光ユニットＥは、帯電された感光体ドラム２１に、入力された画像データに応じた光を露光することにより、感光体ドラム２１の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。
【００２７】
また、露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、および第２反射ミラー８等を備えており、カラー画像を形成する場合は、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによって変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれに照射する。これにより、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。
【００２８】
感光体ドラム２１は、露光ユニットＥの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。感光体ドラム２１は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）や有機光半導体（ＯＰＣ）等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム２１の構成は、上述の構成に特に限定されるものではない。
【００２９】
現像装置２２（２２ａ〜２２ｄ）は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給し、感光体ドラム２１に形成された静電潜像をＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれかのトナーにより顕像化する（現像する）ものである。
現像装置２２の上部には、トナー移送機構２６（トナー補給パイプ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ）と、トナーカートリッジユニット２０に装着されたトナーカートリッジ２５（２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ）とを備える。
このトナーカートリッジ２５は、後述するような複数のトナー収容袋１０３とトナー袋収容器１０１とを備える。
現像装置２２ａ〜２２ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナー像に顕像化する。
【００３０】
クリーニングユニット２４は、現像及び画像転写工程後に感光体ドラム２１の表面に残留しているトナーを除去し、回収するものである。
感光体ドラム２１の上方には転写ユニットが配置されている。転写ユニットは、一次転写ローラ１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂ、中間転写ベルト１１に転写されたトナー像を用紙に転写する二次転写ローラ１４、及び中間転写ベルトクリーニングユニット１２を備えている。
一次転写ローラ１３、駆動ローラ１１ａ、従動ローラ１１ｂは、中間転写ベルト１１を張架し、中間転写ベルト１１を回転駆動させるものである。
【００３１】
中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム２１ｄ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂおよび感光体ドラム２１ａにこの順に対向する。
この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに対向する位置に、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム２１ａ〜２１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。この中間転写ベルト１１は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで無端状に形成されている。
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム２１（２１ａ〜２１ｄ）に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００３２】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、４つの感光体ドラム２１ａ〜２１ｄのうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラム２１のみにおいて、静電潜像およびトナー像の形成が行われる。例えば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム２１ａのみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面には、ブラックのトナー像のみが転写される。
【００３３】
各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えば、ステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト１１に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄを使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。
【００３４】
各一次転写位置において、中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。当該ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ１４若しくは駆動ローラ１１ａの何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料（たとえば弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）からなる。
【００３５】
給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４に、トナー像を用紙に転写させるための電圧が印加される。この電圧は、トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧である。
このように、各感光体ドラム２１（２１ａ〜２１ｄ）上の静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト１１上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって、搬送されてきた用紙と中間転写ベルト１１との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ１４によって、中間転写ベルト１１の外周面から用紙上にトナー像が転写される。
【００３６】
中間転写ベルト１１と感光体ドラム２１との接触により中間転写ベルト１１に付着したトナー、および中間転写ベルト１１から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに、中間転写ベルト１１上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット１２によって除去されて回収される。
中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、中間転写ベルト１１に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト１１は、裏側から従動ローラ１１ｂにて支持されている。
【００３７】
定着装置１５は、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂを備え、加熱ローラ１５ａ及び加圧ローラ１５ｂはシートを挟んで回転する。加熱ローラ１５ａは、所定の定着温度となるように制御部（図示せず）によって制御される。この制御部は温度検出器（図示せず）からの検出信号に基づいて加熱ローラ１５ａの温度を制御する。
【００３８】
可視画像としてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂを備える定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して、加熱および加圧処理を受ける。これによって、可視画像となるトナー像が用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００３９】
画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収納されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間および定着装置１５を経由して排紙トレイ１８に送るための略垂直方向の用紙搬送路Ｐ１が設けられている。
用紙搬送路Ｐ１には、用紙カセット１６内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路Ｐ１内に繰り出すピックアップローラ１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ１０、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、および、用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【００４０】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａおよび搬送ローラｒ１０を配置した用紙搬送路Ｐ２が形成されている。
さらに、排紙ローラ１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【００４１】
搬送ローラｒ１０は、用紙の搬送を促進・補助するための小型のローラであり、用紙搬送路に沿って複数設けられている。
ピックアップローラ１６ａは、給紙カセット１６の端部に備えられ、給紙カセット１６から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｐ１に供給する呼び込みローラである。ピックアップローラ１７ａは、手差し給紙トレイ１７の近傍に備えられ、手差し給紙トレイ１７から用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｐ２に供給する呼び込みローラである。
レジストローラ１９は、用紙搬送路を搬送されている用紙を一旦保持し、中間転写ベルト１１上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写部に搬送するものである。
【００４２】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在にされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、および用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第２面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ１８に排出する。
一方、両面画像形成における第１面画像形成時には、排紙ローラ１８ａは、用紙の後端が定着装置１５を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路Ｐ３内に導く。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００４３】
レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７から給紙され、または用紙搬送路Ｐ３を経由して搬送された用紙を中間転写ベルト１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム２１や中間転写ベルト１１の動作開始時には、回転を停止しており、中間転写ベルト１１の回転に先立って給紙または搬送された用紙は、前端をレジストローラ１９に当接させた状態で用紙搬送路Ｐ１内における移動を停止する。
この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で用紙の前端部と中間転写ベルト１１上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
【００４４】
また、画像形成部５５ａ〜５５ｄの全てにおいて、画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが、中間転写ベルト１１を感光体ドラム２１ａ〜２１ｄの全てに圧接させる。一方、画像形成部５５ａのみにおいて、画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ１３ａのみが、中間転写ベルト１１を感光体ドラム２１ａに圧接させる。
【００４５】
＜シート搬送動作の説明＞
次に、シート搬送路によるシート搬送動作について説明する。
図１の画像形成装置１００において、給紙カセット１６、及び少数枚の印字を行う場合等に使用される手差し給紙トレイ１７に、所定サイズの用紙が予め配置される。
両トレイ（１６，１７）の近傍にそれぞれ配置されたピックアップローラ（１６ａ，１７ａ）が、用紙を１枚ずつ用紙搬送路に供給する。
【００４６】
片面印字の場合は、給紙カセット１６から搬送される用紙は、用紙搬送路Ｐ１中の搬送ローラｒ１０によってレジストローラ１９まで搬送され、レジストローラ１９により用紙の先端と中間転写ベルト１１上の積層されたトナー像の先端とが整合するタイミングで、転写部（転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との接触位置）に搬送される。
転写部では用紙上にトナー像が転写され、このトナー像は定着装置１５にて用紙上に定着される。その後、用紙は、排紙ローラ１８ａから排紙トレイ１８上に排出される。
【００４７】
また、手差し給紙トレイ１７から搬送される用紙は、複数の搬送ローラｒ１０によってレジストローラ１９まで搬送される。それ以降のシート搬送動作は、上述した給紙カセット１６から供給される用紙と同様の経過を経て排紙トレイ１８に排出される。
【００４８】
一方、両面印字の場合は、上記のようにして片面印字が終了し定着装置１５を通過した用紙は、後端が排紙ローラ１８ａにてチャックされる。
次に、用紙は、排紙ローラ１８ａが逆回転することによって搬送ローラｒ１０に導かれ、再びレジストローラ１９を経て裏面印字が行われた後に、排紙トレイ１８に排出される。
【００４９】
＜トナーカートリッジ＞
次に、この発明のトナーカートリッジ２５の一実施例の構成について、図面を参照して、詳細に説明する。
図２に、この発明のトナーカートリッジ２５の一実施例の断面図を示す。
図３に、図２に示したトナーカートリッジ２５のＡ−Ａ’断面矢指図を示す。
なお、図２は、図３に示したＢ−Ｂ’断面矢指図となっている。
図４に、この発明のトナー収容袋の拡大説明図を示す。
【００５０】
図２および図３に示すように、トナーカートリッジ２５は、トナー袋収容器１０１と、トナー袋収容器１０１の内部に収容される複数のトナー収容袋１０３と、複数のトナー収容袋１０３を連結する連結部材１０４と、連結部材１０４を巻き取る巻取り部材１０５と、トナー収容袋１０３を破裂させる破裂部材１０６とを備える。
ここで、トナー収容袋１０３と、連結部材１０４と、巻取り部材１０５と、破裂部材１０６とによって、トナー補給装置が構成される。
【００５１】
また、図４に示すように、トナー収容袋１０３は、ゴム製の袋、たとえばゴム風船で形成される。
この袋１０３のそれぞれの内部には、所定量（例えば約５ｇ）のトナーと、乾燥空気（例えば２０ｍｌ）とが封入されている。
封入口１０３ａは、トナーが外部へもれないように、金属製のクリップ１０３ｂで密封しておく。
複数のトナー収容袋１０３が、図３に示すように、トナー袋収容器内に隣接して収容され、連結部材１０４によって、ほぼ等間隔に連結されている。
【００５２】
連結部材１０４としては、複数のトナー収容袋１０３を連結する部材であればよく、特に、紐またはベルトが、嵩張らないので好ましい。一つの実施形態としては、連結部材１０４は、たとえば、直径が１ｍｍのナイロン製の紐を使用することができる。
【００５３】
巻取り部材１０５は、巻取り回転軸１０５ａと、回転軸１０５ａに固定される巻取りローラ１０５ｂと、巻取りギア１０５ｃを含み、図示しない駆動ギアおよび駆動モータにより回転させられ、連結部材１０４を、巻取りローラ１０５ｂの表面に巻き取るようになっている。連結部材１０４を巻き取ることにより、連結されたトナー収容袋１０３を順番に巻取り部材の方向へ移動させる。
【００５４】
破裂部材１０６は、トナー収容袋１０３を破裂させることができる部材であればよい。特に、先端に鋭利な頂点や角を有する部材、例えば針またはナイフなどが、嵩張らずに確実にトナー収容袋１０３を破裂させることができるので好ましい。
破裂部材１０６としては、例えば長さが１０ｍｍの金属製（例えば、ＳＵＳ３０４、タングステン）の針を用いてもよい。
また、破裂部材１０６は、巻取り部材１０５の表面に設けられ、好ましくは等間隔に、複数設けるようにする。
具体的な一実施例としては、合計１４４本の金属製の針を、巻取り部材１０５の軸方向に等間隔に１２本、円周方向に等間隔（例えば、１０ｍｍ間隔）に１２本配設する。
【００５５】
図３に示すように、トナー袋収容器１０１は、巻取り部材１０５の鉛直方向の下部にトナー排出口１０２を備える。トナー収容袋１０３が破裂することにより、袋の外部へ排出されるトナーは、トナー排出口１０２に接続されたトナー補給パイプ２６を介して、現像装置２２に補給される。
トナー排出口１０２の開口の大きさは、１つのトナー収容袋１０３に入っていたトナーが、鉛直下方に落下できる程度の大きさ（例えば、数ｃｍ幅の開口）とすればよい。
【００５６】
また、トナー袋収容器１０１には、トナー収容袋１０３を１つずつ巻取り部材１０５の方向へ導くことができるように、案内板（ガイド部材）１０７を設ける。巻取り部材１０５を回転させると、トナー袋収容器１０１のトナー排出口１０２の断面端部と案内板１０７との間の空間を通って、１つのトナー収容袋１０３が、トナー排出口１０２にある上方の巻取り部材１０５の方向へ導かれる。
巻取り部材１０５の近くまで導かれたトナー収容袋１０３が、巻取り部材１０５の表面に設けられた破裂部材１０６に接触すると破裂する。この破裂部材によって破裂されたトナー収容袋１０３に封入されていたトナーが、重力により鉛直下方に落下し、トナー排出口１０２から外部へ排出される。
【符号の説明】
【００５７】
２０ トナーカートリッジユニット
２２ 現像装置
２５ トナーカートリッジ
２６ トナー補給パイプ
１００ 画像形成装置
１０１ トナー袋収容器
１０２ トナー排出口
１０３ トナー収容袋
１０３ａ 封入口
１０３ｂ クリップ
１０４ 連結部材
１０５ 巻取り部材
１０５ａ 巻取り回転軸
１０５ｂ 巻取りローラ
１０５ｃ 巻取りギア
１０６ 破裂部材
１０７ ガイド部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記トナー収容袋が、ゴム風船で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記連結部材が、紐またはベルトであることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記破裂部材が、針、ナイフ、又は先端に鋭利な角を有する部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
【請求項５】
トナー排出口を有するトナー袋収容器と、
前記トナー袋収容器に収容され、かつそれぞれ内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、
前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、
前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、
前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備え、
前記破裂部材によって破裂されたトナー収容袋に封入されていたトナーを、前記トナー排出口から外部へ排出することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に設けられることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に、等間隔に複数設けられることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項８】
前記トナー排出口が、前記巻取り部材の鉛直方向の下部に設けられることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項９】
前記複数のトナー収容袋が、前記連結部材によって、等間隔に連結されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項１０】
前記トナー袋収容器が、前記トナー収容袋を１つずつ前記巻取り部材の方向へ導くガイド部材を備えたことを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項１１】
前記請求項５から１０のいずれか１項に記載されたトナーカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、
前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備え、
前記トナーカートリッジが、前記請求項５から１０のいずれか１項に記載されたトナーカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備えることを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記トナー収容袋が、ゴム風船で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記連結部材が、紐またはベルトであることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー補給装置。
【請求項４】
前記破裂部材が、針、ナイフ、又は先端に鋭利な角を有する部材であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
【請求項５】
トナー排出口を有するトナー袋収容器と、
前記トナー袋収容器に収容され、かつそれぞれ内部にトナーを封入した複数のトナー収容袋と、
前記複数のトナー収容袋を連結する連結部材と、
前記連結部材を巻き取る巻取り部材と、
前記トナー収容袋を破裂させる破裂部材とを備え、
前記破裂部材によって破裂されたトナー収容袋に封入されていたトナーを、前記トナー排出口から外部へ排出することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に設けられることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記破裂部材が、前記巻取り部材の表面に、等間隔に複数設けられることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項８】
前記トナー排出口が、前記巻取り部材の鉛直方向の下部に設けられることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項９】
前記複数のトナー収容袋が、前記連結部材によって、等間隔に連結されていることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項１０】
前記トナー袋収容器が、前記トナー収容袋を１つずつ前記巻取り部材の方向へ導くガイド部材を備えたことを特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項１１】
前記請求項５から１０のいずれか１項に記載されたトナーカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電装置と、
感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光装置と、
感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、
前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、
前記現像装置が感光体ドラムの表面に形成したトナー像を、記録媒体に転写する転写装置と、
トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置とを備え、
前記トナーカートリッジが、前記請求項５から１０のいずれか１項に記載されたトナーカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３７２２９（Ｐ２０１３−３７２２９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７３９９３（Ｐ２０１１−１７３９９３）
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月９日（２０１１．８．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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