JP2014178398A - 画像形成装置及びトナー収容器 - Google Patents
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Abstract
【課題】作業者がトナーボトル100を回転方向に位置合わせすることなくトナー補給装置に容易にセットすることができる画像形成装置等を提供する。
【解決手段】容器保持部78の切り欠き78aよりも周面上突起131が押し込まれてくる押し込み方向における上流側の位置を起点とし、押し込み方向から傾いた方向に延びて切り欠き78aの入口まで至るテーパー面78cを容器保持部78に設け、ボトル頭部101bを容器保持部78に押し込む際に、押し込み方向に移動する周面上突起131をテーパー面78cに摺擦させるのに伴って容器保持部78に対して回転方向の力を付与して容器保持部78を回転させながら、切り欠き78aの入口を周面上突起131に向けて案内するようにした。
【選択図】図31
【解決手段】容器保持部78の切り欠き78aよりも周面上突起131が押し込まれてくる押し込み方向における上流側の位置を起点とし、押し込み方向から傾いた方向に延びて切り欠き78aの入口まで至るテーパー面78cを容器保持部78に設け、ボトル頭部101bを容器保持部78に押し込む際に、押し込み方向に移動する周面上突起131をテーパー面78cに摺擦させるのに伴って容器保持部78に対して回転方向の力を付与して容器保持部78を回転させながら、切り欠き78aの入口を周面上突起131に向けて案内するようにした。
【選択図】図31
Description
本発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、筒状の前記トナー収容器を、筒中心軸線を中心にして回転させながらトナー収容器内から排出させたトナーをトナー像形成手段に補給するトナー補給手段とを備える画像形成装置に関するものである。また、かかる画像形成装置に搭載されるトナー収容器に関するものである。
従来、この種の画像形成装置に搭載されるトナー補給手段として、特許文献1に記載のトナー補給装置が知られている。図45は、特許文献1に記載のトナー補給装置に装着されるトナー収容器としてのトナーボトル901を示す斜視図である。同図において、円筒状のトナーボトル901は、その周壁に螺旋状の溝903を有している。この溝903は、エンボス状に形成されており、容器外側からみると螺旋状の溝になっているが、容器内側からみると螺旋状の突起になっている。トナーボトル901が図示しない駆動手段によって筒中心軸線を中心にして回転駆動されると、容器内のトナーが溝903の動きによって容器後端側から先端側に向けて図中矢印方向に搬送される。そして、容器先端部に設けられたトナー排出口を経て容器外に排出される。
トナーボトル901の先端部には、外周面から法線方向に向けて突出する周面上突起902が設けられている。この周面上突起902は、図46に示されるように、トナーボトル901の外周面上において、筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けられている。図47は、特許文献1に記載のトナー補給装置910の要部を示す要部構成図である。このトナー補給装置910は、回転可能に支持されるキャップ状のカップリング911、カップリング911を回転駆動するための駆動モータ913などを有している。カップリング911は、図示のように開口を横に向ける姿勢で配設されており、その周壁には係合用切り欠き912を具備している。このカップリング911には、図48に示されるように、トナーボトル901の先端部が差し込まれる。このとき、トナーボトル901の周面上突起902がカップリング911の係合用切り欠き912に嵌り込む。駆動モータ913の駆動によってカップリング911が回転駆動すると、カップリング911の係合用切り欠きに周面上突起902を引っ掛けているトナーボトル901がカップリング911の回転力を受けながら、カップリング911とともに回転駆動する。トナーボトル901をこのようにして回転駆動することで、ボトル内のトナーをボトル先端部のトナー排出口に向けて搬送することができる。
しかしながら、このトナー補給装置910においては、トナーボトル901をカップリング911に差し込むときに、作業者がトナーボトル901をカップリング911に対して回転方向に位置合わせする必要があり、その位置合わせに手間を強いられてしまう。具体的には、図46に示されるように、トナーボトル901の周面上には、2つの周面上突起902が設けられている。一方、図47には、その周面上突起902が嵌め込まれる係合用切り欠き912が1つしか示されていないが、実際には、カップリング911の周壁において、図示されている係合用切り欠き912に対して点対称になる位置にも係合用切り欠きが設けられている。これら2つの係合用切り欠き912にトナーボトル901の2つの周面上突起902を嵌め込むためには、作業者はトナー補給装置910上に置いたトナーボトル901をカップリング911に向けて押し込むのに先立って次のような位置合わせを行う必要がある。即ち、トナーボトル901を手動で回転させながら、トナーボトル901の2つの周面上突起902の位置を回転方向においてカップリング911の2つの係合用切り欠き912に合致させる位置合わせである。作業者は、かかる位置合わせに手間を強いられてしまうのである。
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作業者がトナー収容器を回転方向に位置合わせすることなくトナー補給手段に容易にセットすることができる画像形成装置等を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、トナー像形成手段と、筒状の前記トナー収容器を、筒中心軸線を中心にして回転させながら前記トナー収容器内から排出させたトナーを前記トナー像形成手段に補給するトナー補給手段とを備え、前記トナー補給手段が、前記トナー収容器の長手方向における全域のうち、少なくとも先端部を保持する容器保持部と、前記容器保持部に保持される前記トナー収容器とを一体的に回転駆動するものであり、前記先端部が、外周面から法線方向に突出する周面上突起を有するものであり、且つ、前記容器保持部が、自らに対して押し込まれてくる前記先端部の前記周面上突起と係合する係合部を有するものである画像形成装置において、前記係合部よりも前記周面上突起が押し込まれてくる押し込み方向における上流側の位置を起点とし、前記押し込み方向から傾いた方向に延びて前記係合部の入口まで至るテーパー面を前記容器保持部に設け、前記先端部を前記容器保持部に押し込む際に、前記押し込み方向に移動する前記周面上突起を前記テーパー面に摺擦させるのに伴って前記容器保持部に対して回転方向の力を付与して前記容器保持部を回転させながら、その回転によって前記係合部の入口を前記周面上突起に向けて案内するようにしたことを特徴とするものである。
本発明において、作業者は筒状のトナー収容器を回転方向に位置合わせすることなく、トナー補給手段の容器保持部に向けて押し込んでいき、トナー収容器の先端部の周面上突起をトナー補給手段の容器保持部のテーパー面に当接させる。そして、トナー収容器を更にトナー補給手段の容器保持部に向けて押し込む。すると、押し込み方向に移動しようとするトナー収容器の周面上突起が容器保持部のテーパー面に摺擦しながら容器保持部を回転させる。この回転により、容器保持部に設けられた係合部の入口は回転方向においてトナー収容器の周面上突起に近づけられていき、やがて、周面上突起の位置まで位置合わせされ、係合部と周面上突起とが係合する。このように、本発明では、トナー収容器の先端部をトナー補給手段の容器保持部に押し込む際に容器保持部がトナー収容器の周面上突起との当接によって回転させられる。これにより、容器保持部の係合部の入口をトナー収容器の周面上突起に対して位置合わせすることが可能となる。よって、作業者が、トナー収容器を回転方向に位置合わせすることなくトナー補給手段に容易にセットすることができる。
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す。)用の4つの作像ユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(以下、Y、C、M、Kと記す。)用の4つの作像ユニット1Y,1C,1M,1Kを備えている。これらは、画像を形成する画像形成物質として、互いに異なる色のY,C,M,Kのトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。
図2は、Yトナー像を作像するための作像ユニット1Yの構成を示す概略図である。また、図3は、トナー像形成手段としての作像ユニット1Yの外観を示す斜視図である。これらの図において、作像ユニット1Yは、感光体ユニット2Yと現像ユニット7Yとを有している。感光体ユニット2Y及び現像ユニット7Yは、図3に示されるように、作像ユニット1Yとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。ただし、プリンタ本体から取り外した状態では、現像ユニット7Yを図示しない感光体ユニットに対して着脱することができる。
感光体ユニット2Yは、潜像担持体としてのドラム状の感光体3Y、ドラムクリーニング装置4Y、図示しない除電装置、帯電装置5Yなどを有している。帯電手段としての帯電装置5Yは、図示しない駆動手段によって図2中の時計回り方向に回転駆動する感光体3Yの表面を帯電ローラ6Yにより一様帯電させる。具体的には、図2において、反時計回りに回転駆動する帯電ローラ6Yに対して図示しない電源から帯電バイアスを印加し、その帯電ローラ6Yを感光体3Yに近接又は接触させることで、感光体3Yを一様帯電させる。
なお、帯電ローラ6Yの代わりに、帯電ブラシ等の他の帯電部材を近接又は接触させるものを用いてもよい。また、スコロトロンチャージャのように、チャージャ方式によって感光体3Yを一様帯電させるものを用いてもよい。帯電装置5Yによって一様帯電した感光体3Yの表面は、後述する潜像形成手段としての光書込ユニット20から発せられるレーザー光によって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。
図4は、現像ユニット7Y内を示す分解構成図である。現像手段としての現像ユニット7Yは、図2や図4に示されるように、現像剤搬送手段としての第1搬送スクリュ8Yが配設された第1剤収容室9Yを有している。また、トナー濃度検出手段としての透磁率センサーからなるトナー濃度センサー10Y、現像剤搬送手段としての第2搬送スクリュ11Y、現像剤担持体としての現像ロール12Y、現像剤規制部材としてのドクターブレード13Yなどが配設された第2剤収容室14Yも有している。
循環経路を形成しているこれら2つの剤収容室内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のYトナーとからなる二成分現像剤である図示しないY現像剤が内包されている。第1搬送スクリュ8Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、第1剤収容室9Y内のY現像剤を図2中の手前側(図4中矢印Bの方向)へ搬送する。搬送途中のY現像剤は、第1搬送スクリュ8Yの上方に固定されたトナー濃度センサー10Yによって、第1剤収容室9Yにおけるトナー補給口17Yに対向する箇所よりも現像剤循環方向下流側に位置する所定の検出箇所を通過するY現像剤のトナー濃度が検知される。そして、第1搬送スクリュ8Yにより第1剤収容室9Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口18Yを経て第2剤収容室14Y内に進入する。
第2剤収容室14Y内の第2搬送スクリュ11Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動することで、Y現像剤を図2中の奥側(図4の矢印Aの方向)へ搬送する。このようにしてY現像剤を搬送する第2搬送スクリュ11Yの上方には、現像ロール12Yが第2搬送スクリュ11Yと平行な姿勢で配設されている。この現像ロール12Yは、図2中で反時計回り方向に回転駆動する非磁性スリーブからなる現像スリーブ15Y内に固定配置されたマグネットローラ16Yを内包した構成となっている。
第2搬送スクリュ11Yによって搬送されるY現像剤の一部は、マグネットローラ16Yの発する磁力によって現像スリーブ15Yの表面に汲み上げられる。そして、現像スリーブ15Yの表面と所定の間隙を保持するように配設されたドクターブレード13Yによってその層厚が規制された後、感光体3Yと対向する現像領域まで搬送され、感光体3Y上のY用の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体3Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像スリーブ15Yの回転に伴って第2搬送スクリュ11Y上に戻される。そして、第2搬送スクリュ11Yにより第2剤収容室14Yの端部まで搬送されたY現像剤は、連通口19Yを経て第1剤収容室9Y内に戻る。このようにして、Y現像剤は現像ユニット内を循環搬送される。
トナー濃度センサー10YによるY現像剤のトナー濃度の検出結果は、電気信号として図示しない制御装置に送られる。この制御装置は、RAMの中にトナー濃度センサー10Yからの出力電圧を、Y現像剤のトナー濃度に変換する。また、C,M,K用の現像ユニット(7C,7M,7K)に搭載されたトナー濃度センサー(10C,10M,10K)からの出力電圧を、それぞれの現像剤(C,M,K現像剤)のトナー濃度に変換する。なお、透磁率センサーからなるトナー濃度センサーからの出力電圧は、トナー濃度と相関する。現像剤のトナー濃度が高くなるにつれて現像剤の透磁率が低下してトナー濃度センサーからの出力値が低下する。
Y用の現像ユニット7Yについては、トナー濃度センサー10Yからの出力電圧に基づいて算出したトナー濃度検知結果と、RAMに記憶しているYトナー濃度の制御目標値とを比較する。そして、比較結果に応じた量のYトナーをトナー補給口17Yから供給するように、トナー補給装置のY用の補給モータをその量に応じた時間分だけ駆動する。これにより、現像に伴うYトナーの消費によってYトナー濃度が低下したY現像剤に対し、第1剤収容室9Yで適量のYトナーが供給される。このため、第2剤収容室14Y内のY現像剤のトナー濃度はトナー濃度の目標値の付近に維持される。他色用の現像ユニット7C,7M,7K内における現像剤についても同様である。
図1において、感光体3Y上に形成されたYトナー像は、中間転写体である中間転写ベルト41に中間転写される。感光体ユニット2Yのドラムクリーニング装置4Yは、中間転写工程を経た後の感光体3Yの表面に残留したトナーを除去する。これによってクリーニング処理が施された感光体3Yの表面は、図示しない除電装置によって除電される。この除電により、感光体3Yの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。他色用の作像ユニット1C,1M,1Kにおいても、同様にして感光体3C,3M,3K上にCトナー像、Mトナー像、Kトナー像が形成されて、中間転写ベルト41上に中間転写される。
作像ユニット1Y,1C,1M,1Kの下方には、光書込ユニット20が配設されている。この光書込ユニット20は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lを、各作像ユニット1Y,1C,1M,1Kの感光体3Y,3C,3M,3Kに照射する。これにより、感光体3Y,3C,3M,3K上には、それぞれY用、C用、M用、K用の静電潜像が形成される。
なお、光書込ユニット20は、光源から発したレーザー光Lを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー21によって偏向せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体3Y,3C,3M,3Kに照射するものである。かかる構成のものに代えて、LEDアレイを採用したものを用いてもよい。
光書込ユニット20の下方には、第1給紙カセット31、第2給紙カセット32が鉛直方向に重なるように配設されている。これらの給紙カセット内には、それぞれ、記録材である記録シートPが複数枚重ねられた記録シート束の状態で収容されており、一番上の記録シートPには、第1給紙ローラ31a及び第2給紙ローラ32aがそれぞれ当接している。第1給紙ローラ31aが図示しない駆動手段によって図1中で反時計回りに回転駆動すると、第1給紙カセット31内の一番上の記録シートPが、カセットの図1中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路33に向けて排出される。また、第2給紙ローラ32aが図示しない駆動手段によって図1中で反時計回りに回転駆動すると、第2給紙カセット32内の一番上の記録シートPが給紙路33に向けて排出される。
給紙路33内には、複数の搬送ローラ対34が配設されており、給紙路33に送り込まれた記録シートPは、これら搬送ローラ対34のローラ間に挟み込まれながら、給紙路33内を鉛直方向の下側から上側に向けて搬送される。
給紙路33の末端には、レジストローラ対35が配設されている。レジストローラ対35は、搬送ローラ対34から送られてくる記録シートPをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録シートPを適切なタイミングで後述の2次転写ニップに向けて送り出す。
作像ユニット1Y,1C,1M,1Kの上方には、中間転写ベルト41を張架しながら反時計回りに無端移動させる転写ユニット40が配設されている。転写ユニット40は、中間転写ベルト41の他に、ベルトクリーニングユニット42、第1ブラケット43、第2ブラケット44などを備えている。また、4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45K、2次転写バックアップローラ46、駆動ローラ47、補助ローラ48、ニップ入口ローラ49なども備えている。中間転写ベルト41は、これらのローラに張架されながら、駆動ローラ47の回転駆動によって図1中反時計回りに無端移動する。
4つの1次転写ローラ45Y,45C,45M,45Kは、無端移動する中間転写ベルト41を感光体3Y,3C,3M,3Kとの間に挟み込んでそれぞれ1次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト41の内周面にトナーとは逆極性(本実施形態ではプラス極性)の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト41は、その無端移動に伴ってY用、C用、M用、K用の1次転写ニップを順次通過していく過程で、その外周面に感光体3Y,3C,3M,3K上の各色トナー像が重なり合うように1次転写される。これにより、中間転写ベルト41上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
2次転写バックアップローラ46は、中間転写ベルト41のループ外側に配設された2次転写ローラ50との間に中間転写ベルト41を挟み込んで2次転写ニップを形成している。先に説明したレジストローラ対35は、ローラ間に挟み込んだ記録シートPを、中間転写ベルト41上の4色トナー像に同期させ得るタイミングで、2次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト41上の4色トナー像は、2次転写バイアスが印加される2次転写ローラ50と2次転写バックアップローラ46との間に形成される2次転写電界や、ニップ圧の影響により、2次転写ニップ内で記録シートPに一括2次転写される。そして、記録シートPの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト41には、記録シートPに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、図示しないベルトクリーニングユニットによってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニットは、クリーニングブレードを中間転写ベルト41のおもて面に当接させており、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
2次転写ニップの図中上方には、定着手段としての定着ユニット60が配設されている。この定着ユニット60は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加圧加熱ローラ61と、定着ベルトユニット62とを備えている。定着ベルトユニット62は、定着ベルト64、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ63、テンションローラ65、駆動ローラ66、図示しない温度センサー等を有している。そして、無端状の定着ベルト64を加熱ローラ63、テンションローラ65及び駆動ローラ66によって張架しながら、図2中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト64は加熱ローラ63によって裏面側から加熱される。
定着ベルト64における加熱ローラ63に対する掛け回し箇所には、図1中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ61がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ61と定着ベルト64とが当接する定着ニップが形成されている。
定着ベルト64のループ外側には、図示しない温度センサーが定着ベルト64のおもて面と所定の間隙を介して対向するように配設されており、定着ニップに進入する直前の定着ベルト64の表面温度を検知する。この検知結果は、図示しない定着電源回路に送られる。定着電源回路は、温度センサーによる検知結果に基づいて、加熱ローラ63に内包される発熱源や、加圧加熱ローラ61に内包される発熱源に対する電源の供給をオンオフ制御する。これにより、定着ベルト64の表面温度が約140℃に維持される。
2次転写ニップを通過した記録シートPは、中間転写ベルト41から分離した後、定着ユニット60内に送られる。そして、定着ユニット60内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト64によって加熱されたり、押圧されたりして、フルカラートナー像が記録シートPに定着する。
このようにして定着処理が施された記録シートPは、排紙ローラ対67のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部68が形成されており、排紙ローラ対67によって機外に排出された記録シートPは、このスタック部68に順次スタックされる。
転写ユニット40の上方には、Yトナー,Cトナー,Mトナー,Kトナーをそれぞれ収容する4つのトナー収容器であるトナーボトル100Y,100C,100M,100Kが配設されている。トナーボトル100Y,100C,100M,100K内の各色トナーは、トナー補給装置により、それぞれ、作像ユニット1Y,1C,1M,1Kの現像ユニット7Y,7C,7M,7Kに適宜供給される。トナーボトル100Y,100C,100M,100Kは、作像ユニット1Y,1C,1M,1Kとは独立してプリンタ本体に脱着可能である。
図5は、トナーボトル100を示す斜視図である。なお、トナーY,M,C,Kの各色において、トナーボトル100は内包するトナーの色が異なる点の他が同じ構成になっているので、同図においては、符号の末尾に付すY,M,C,Kの添字を省略している。トナーボトル100は、円筒状のボトル本体101と、蓋部材110とを有している。ボトル本体101は、その円周壁に螺旋状の螺旋溝101aを具備している。この螺旋溝101aはエンボス状になっていることから、ボトル本体101の外側から見ると螺旋状の溝になっているが、ボトル本体101の内側から見ると螺旋状の突起になっている。
図6は、蓋部材を開いた状態のトナーボトル100を示す斜視図である。筒状のトナーボトル100のボトル本体101における筒軸線方向の一端部は、他の部分よりも小径のボトル頭部101bになっている。このボトル頭部101bの一端には、ボトル本体101内のトナーを排出するためのトナー排出口101cが設けられている。そして、このトナー排出口101cは、ボトル頭部101bに当接する蓋部材101cによって閉じられる。トナーボトル100は、後述するトナー補給装置(不図示)に装着されると、トナー補給装置によってボトル頭部101bから蓋部材101cが引き出されて、トナー排出口101cが露出せしめられることで解放される。この状態でトナーボトル100がトナー補給装置によって図中矢印方向に回転駆動されると、ボトル本体101内のトナーが螺旋溝101aによってボトル後部側から頭部側に移動せしめられて、トナー排出口101cから外部に排出される。
図7は、本プリンタにおけるトナー補給装置70を示す斜視図である。同図において、トナー補給手段としてのトナー補給装置70は、4つのトナーボトル100Y,100C,100M,100Kを載置するボトル載置台95、それぞれのトナーボトルを個別に回転駆動するボトル駆動部96などを備えている。ボトル載置台95上にセットされたトナーボトル100Y,100C,100M,100Kは、それぞれボトル頭部がボトル駆動部96内に差し込まれている。
図中矢印X1で示されるように、ボトル駆動部96に装着されているトナーボトル100Kをボトル載置台95上でボトル駆動部96から遠ざける方向にスライド移動させると、トナーボトル100Kのボトル頭部がボトル駆動部96から離脱する。このようにして、トナー補給装置70からトナーボトル100Kを取り外すことができる。
一方、トナーボトル100Kが装着されていない状態のトナー補給装置70において、図中矢印X2で示されるように、ボトル載置台95上でトナーボトル100Kをボトル駆動部96に近づける方向にスライド移動させたとする。すると、トナーボトル100Kのボトル頭部がボトル駆動部96に差し込まれる。これにより、トナーボトル100Kがトナー補給装置70に装着される。他色用のトナーボトル100Y,C,Mについても、同様の操作を行うことでトナー補給装置70に脱着することができる。
図8は、トナー補給装置に装着された状態のトナーボトルのボトル本体101と、その周囲構成とを示す概略構成図である。なお、同図においては、符号の末尾に付すY,M,C,Kという添字を省略している。同図に示されているのは、Y,M,C,Kのうち、何れか1色におけるボトル本体101や、トナー補給装置の部分領域である。ボトル本体101のボトル頭部101b直下には、トナー補給装置のホッパー部71が位置している。ボトル本体101の回転駆動に伴ってボトル頭部101bのトナー排出口101cから落下したトナーは、ホッパー部71内に進入する。
ホッパー部71は、図の紙面に直交する方向に扁平な形状に構成され、同図においては、中間転写ベルト41の手前側に位置している。ホッパー部71内では、回転可能な回転軸部材72に固定された可撓性を有する押圧フィルム73が回転軸部材72とともに回転する。ホッパー部71の内壁には、ホッパー部71内におけるトナーの有無を検知する圧電素子からなるトナー検知センサー74が固定されている。
ポリエチレンテレフタレート(PET)からなる押圧フィルム73は、その回転に伴ってトナーをトナー検知センサー74の検知面に向けて押圧する。これにより、トナー検知センサー74がホッパー部71内のトナーを良好に検知することが可能になる。ボトル本体101の回転駆動制御は、このトナー検知センサー74がトナーを良好に検知するようになるように行われる。よって、ボトル本体101内にトナーが十分に存在している限り、ボトル頭部01b内からホッパー部71内に十分量のトナーが落とし込まれて、ホッパー部71内は十分量のトナーで満たされる。この状態から、ボトル本体101を頻繁に回転させているにもかかわらず、トナー検知センサー74によってトナーが検知され難くなる状態に変化すると、図示しない制御装置は、ボトル本体101内のトナーについて残り僅かな量であるとみなして、「トナーニアエンド」の警報をユーザーに報知する。
ホッパー部71の下部には、搬送管75が接続されており、ホッパー部71内のトナーは、自重によってテーパー面を滑り落ちてこの搬送管75内に落とし込まれる。搬送管75内には、トナー補給スクリュ76が配設されており、その回転駆動に伴って、トナーを搬送管75の長手方向に沿って横方向へ搬送する。
搬送管75の長手方向の一端部には、落下案内管77が鉛直方向に延在する姿勢で接続されている。この落下案内管77の下端は、現像ユニット7の第1剤収容室9のトナー補給口17に接続されている。搬送管75内のトナー補給スクリュ76が回転すると、搬送管75の長手方向の一端部まで搬送されたトナーが、落下案内管79とトナー補給口17とを通じて現像ユニット7の第1剤収容室9内に落下する。これにより、第1剤収容室9内にトナーが補給される。
図9は、トナー補給装置のボトル駆動部96におけるYボトル装着部と、Y用のトナーボトル101Yとを示す斜視図である。ボトル駆動部96のYボトル装着部は、ボトル保持部97Yや、蓋引き機構80Yなどを有している。ボトル保持部97Yは、ボトル駆動部96の本体によって回転自在に保持されている。そして、ボトル保持部97Yの外周面には、駆動受入ギヤ98Yが形成されている。この駆動受入ギヤ98Yは、図示しない駆動伝達ギヤに噛み合いながら駆動力を受ける。これにより、ボトル保持部97Yが回転駆動する。このように回転駆動可能なボトル保持部97Yに対して、図中矢印で示されるように、トナーボトル100Yのボトル頭部101bYが装着される。そして、図10に示されるように、トナーボトル100Yがボトル保持部97Yとともにボトル駆動部96の本体に回転自在に保持される。
ボトル保持部97Yの側方には、蓋引き機構80Yが配設されている。この蓋引き機構80Yは、トナーボトル100Yのボトル頭部101bYから蓋部材101cYを引き出してボトル頭部101bYのトナー排出口101cを開くためのものである。
図11は、蓋引き機構80を示す拡大斜視図である。なお、同図においては、符号の末尾に付すY,C,M,Kという添字を省略している。蓋引き機構80は、スライドロッド81、フック82、保持筒83などを有している。保持筒83は、図示しないブラケットによってボトル駆動部(96)に動かないように固定されている。この保持筒83内には、スライドロッド81が貫通しており、保持筒83によって図中矢印A方向にスライド移動可能に保持されている。このスライドロッド81は、図示しない駆動手段によって図中矢印A方向に移動するようになっている。なお、図中矢印A方向は、トナーボトルの長手方向と同じである。
スライドロッド81の周面からは、ピン81aが突出している。一方、保持筒83には、矢印A方向に延びるスリット83aが形成されており、ピン81aはこのスリット83aの中でスライド移動する。ピン81aがスリット83aの中でスライド移動することで、スライドロッド81の棒円周方向の動きが規制される。同図において、スライドロッド81は、フック82を斜め下方に向ける姿勢になるように棒円周方向の動きが規制されている。
図12は、図11よりもスライドロッド81を前方(トナーボトルの装着方向)に向けて移動させた状態の蓋引き機構80を示す拡大斜視図である。スライドロッド81が図11の状態よりも少し前方に移動すると、その移動に伴ってピン81aがスリット83aの中で案内され、スライドロッド81の棒円周方向の動きが案内されることで、スライドロッド81が図示のようにフック82をほぼ水平方向に延在させる姿勢になる。
図13は、図12よりもスライドロッド81を前方(トナーボトルの装着方向)に向けて移動させた状態の蓋引き機構80を示す拡大斜視図である。スライドロッド81が図12の状態よりも少し前方に移動すると、その移動に伴ってピン81aがスリット83aの中で案内され、スライドロッド81の棒円周方向の動きが案内されることで、スライドロッド81が図示のようにフック82を斜め上に向ける姿勢になる。
図14は、トナーボトルの蓋部材100と、ロッド保持部材101dとを示す拡大斜視図である。同図において、ロッド保持部材101dは、図示しないボトル本体(101)の内壁に固定されている。また、同図における一点鎖線は、トナーボトルの筒中心軸線を示している。図示しないボトル頭部にしっかりと当接した状態の蓋部材110は、図示のように、その円盤状の中心軸線を、トナーボトルの筒中心軸線に沿わせる姿勢になる。
蓋部材110は、円盤状の蓋本体111と、蓋本体111のおもて面の中心からボトル前方(ボトル外方)に向けて突出する把手部材114と、蓋本体の裏面の中心からボトル後方(ボトル内方)に向けて突出するガイドロッド120とを有している。また、把手部材114は、蓋部材の引き出し方向であるボトル前方に向けて突出する棒状部112と、棒状部112の端部に設けられた大径部113とを具備している。
ボトル本体の内周面に固定されたロッド保持部材101dは、トナーボトルの筒中心軸線に位置に貫通穴としての保持穴を具備しており、この保持穴内に蓋部材110のガイドロッド120を受け入れることで、蓋部材110を移動可能に保持している。
蓋引き機構80は、図11〜図12のような動きに伴って、フック82に蓋部材110の把手部材114の大径部113に引っ掛けて、蓋部材110をボトル前方に向けて引っ張りながら移動する。これにより、トナーボトルのボトル頭部に当接している蓋部材110をボトル頭部から引き出す。具体的には、図11は、蓋引き機構80のスライドロッド81がスライド移動方向におけるホームポジションに位置している。この状態では、フック82が、図15に示されるように、ボトル頭部101bに結合している蓋部材110の把手部材114の大径部113に引っ掛かる直前の状態になっている。
この状態から蓋引き機構(80)のスライドロッド81が少し図中前方(トナーボトルの装着方向)に移動して図12の状態になる過程においては、次のようになる。即ち、図16に示されるように、フック部材82が一点鎖線で示されるボトルの筒中心軸線(仮想軸線)に対して斜め上方(矢印方向)に移動する。そして、蓋部材110の大径部113に引っ掛かりながら、蓋部材110をボトル頭部101bから筒中心軸線に対して斜め上方に傾いた方向(矢印方向)に引き出す。
このようにして蓋部材110を引き出すことで、図示のように、蓋部材110に対して斜め上方に向く姿勢をとらせる。すると、ボトル頭部101bのトナー排出口101cと、ボトル頭部101cから引き出された蓋部材110との間に形成される間隙の大きさが鉛直方向において一定でなくなる。その間隙における鉛直方向の全域のうち、トナーの通り道となる下端部の領域が、空気の通り道になる上端部の領域よりも大きくなる。これにより、トナーの通り道になる下端部の領域で、トナー排出口101cと蓋部材110との距離を十分に確保してトナーを良好に吐き出させることが可能である。一方、トナーの通り道にならない上端部の領域では、トナー排出口101cと蓋部材110との距離をより小さくして空気の取り込みを抑えることで、ボトル頭部101b内から容器外へのトナー飛散の発生を抑えることができる。図17の点線で示されるように、従来と同様に蓋部材110を筒中心軸線方向に沿って真っ直ぐに引き出す場合に比べて、前記上端部の領域における蓋部材110とボトル頭部101bとの距離を大幅に低減していることがわかる。
図18は、蓋部材110を裏側から示す斜視図及び背面図である。蓋部材110の蓋本体111の裏面には、蓋本体111とほぼ同じ外径のスポンジ等からなるリング状のシール部材115が設けられている。また、蓋本体111の裏面から蓋部材110の引き戻し方向(ボトル後方)に向けて突出する円柱状(厳密には裁頭円錐状)の栓部材116が設けられている。
図19は、ボトル頭部101bと、これから引き出された状態の蓋部材110とを示す拡大断面図である。また、図20は、ボトル頭部101bと、これに当接した状態の蓋部材110とを示す拡大断面図である。ボトル頭部101bには、トナー排出口101cを囲むリング状突起101b−1が設けられており、このリング状突起101b−1は、ボトル頭部101bのリング状の端面101b−2から立ち上がっている。リング状の端面101b−2は、リング状突起101b−1よりも外周側に位置している。
蓋部材110がボトル頭部101bに当接してトナー排出口101cを閉じている状態では、蓋部材110のリング状のシール部材110がボトル頭部101bの端面101b−2に突き当たって弾性変形する。これにより、トナー排出口101cのシール性が確保されて、トナー排出口101cからボトル外部へのトナー飛散が確実に回避されている。また、蓋部材110がボトル頭部101bに当接すると、蓋本体111の裏面からボトル後方に向けて突出している栓部材116がボトル頭部101bの内部において、トナー排出口101cの内側に位置する。
図21は、トナー排出口101cからのトナーの排出の様子を示す断面図である。図示のように、ボトル頭部101bのトナー排出口101cから排出されるトナーは、ボトル頭部101bのうちで、最もボトル先端側に存在するリング状突起101b−1の端からこぼれ落ちるように、トナー排出口101cから排出される。このとき、リング状突起101b−1にはトナーが接触することから多くのトナーが付着する。しかし、端面101b−2は、リング状突起101b−1よりもボトル後方側に存在していることから、端面101b−2にはトナーが接触しない。蓋部材110がボトル頭部101bに当接した状態でシール部材115が突き当てられる端面101b−2に対してトナーを接触させないことで、端面101b−2に付着したトナーを端面101b−2とシール部材115との間に介在させることによるシール性の低下の発生を回避することができる。
図22は、ボトル頭部101bを示す拡大斜視図である。ボトル頭部101bのリング状突起101b−1の周方向における全域のうち、所定の位置には、切り込みKが設けられている。この切り込みKは、ボトル頭部101bに蓋部材110が当接している状態で、トナーボトル100の内外でトナーをシールしたままで空気の出入りを可能にするものである。具体的には、トナーボトル100内の空気は、切り込みKとシール部材(図20の115)とを通ってボトル外へ抜けることが可能である。シール部材はスポンジ等の多孔質部材からなり、その孔の径はトナーよりも小さいことから、空気だけの流通を許容する。また、トナーボトル100外の空気は、シール部材と切り込みKとを通じてトナーボトル100内に進入することが可能である。このように、トナーのシール性を発揮しつつ空気の流通を可能にして、トナーボトル100内の気圧を一定に維持することができる。
また、図23に示されるように、蓋部材110の先端に設けられた把手部材114の大径部113と棒状部112との境界部分には、蓋部材110における後端側から先端に向けて徐々に径が大きくなるテーパーを設けることが望ましい。かかるテーパーを設けない場合には、図24に示されるように、把手部材114の棒状部112の周面と大径部113との境界部分がほぼ90[°]の角度で接続されていることになる。そして、蓋引き機構のフック82は、その90[°]の角度をなしている前記周面及び裏面(大径部113の棒状部112側の面)の間に挟まれた状態で、一方のエッジを前記周面に突き当たるとともに、他方のエッジを前記裏面に突き当てている。このような状態では、エッジと、前記周面及び裏面との摩擦抵抗が非常に大きくなるため、駆動負荷を増大させてしまう。
一方、図23に示されるように、大径部113と棒状部112との境界部分にテーパーを設けた場合には、そのテーパーと、棒状部1120の周面とのなす角度が90[°]よりも大きくなる。そして、そのような大きな角度をなしている前記テーパーと前記周面との間に挟まれるフック82のエッジと、テーパーや周面との摩擦抵抗が軽減される。これにより、駆動負荷をより小さくすることができる。
ボトル頭部101bは、図25に示されるように、ボトル本体101に対して嵌合せしめられている。つまり、ボトル頭部101bとボトル本体101とは個別に成型された後、互いに嵌合せしめられる。ボトル頭部101bの外周面におけるボトル本体101の境界には、治具を挿入するための治具挿入溝101fが設けられている。この治具挿入溝101fは、図26に示されるように、ボトル軸線方向の長さaよりも、ボトル横断面方向の長さbの方が大きくなっている。このような治具挿入溝101fに治具900を挿入して回転させることで、ボトル頭部101bをボトル本体101から容易に取り外すことができる。
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
図27は、トナーボトル100のボトル頭部101bを拡大して示す拡大斜視図である。ボトル頭部101bには、図示のように、その外周面から法線方向に突出する周面上突起131が設けられている。周面上突起131は、図28に示されるように、ボトル頭部101bの外周面上において、筒中心軸線L1を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けられている。
図27は、トナーボトル100のボトル頭部101bを拡大して示す拡大斜視図である。ボトル頭部101bには、図示のように、その外周面から法線方向に突出する周面上突起131が設けられている。周面上突起131は、図28に示されるように、ボトル頭部101bの外周面上において、筒中心軸線L1を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けられている。
図29は、トナー補給装置70の容器保持部78を示す斜視図及び正面図である。この容器保持部78は、図9に示されるボトル駆動部96の内部で回転自在に保持されるものであり、ボトル駆動部96に向けて押し込まれるトナーボトル100のボトル頭部101cを自らの内部に受け入れてトナーボトル100を保持する。なお、ボトル保持部78は、Y,C,M,Kの4色に個別に対応するようにボトル駆動部96に4つ設けられているが、図29においては、それらのうちの1つを示している。また、図29においては、符号の末尾に付すY,C,M,Kという添字を省略している。
容器保持部78は、自らに対して押し込まれてくるトナーボトルのボトル頭部101bの周面上突起131と係合する切り欠き78aを2つ有している。これら切り欠き78aは、容器保持部78の回転中心軸線L2を中心にして互いに点対称の位置に設けられている。また、容器保持部78には、切り欠き78aよりもボトル押し込み方向の上流側の位置を起点とし、ボトル押し込み方向から傾いた方向に延びて切り欠き78aの入口まで至るテーパー面78cが設けられている。
作業者が、トナーボトル100をトナー補給装置70のボトル載置台95の上に置くと、図30に示されるように、トナーボトル100の回転中心軸線が、容器保持部78の回転中心軸線の延長線上に位置する。この状態で、作業者は図中矢印のように、トナーボトル100をトナー補給装置の容器保持部78に向けてスライド移動させていく。すると、図31に示されるように、やがてトナーボトル100の周面上突起131が、容器保持部78のテーパー面78cに当接する。この状態で更にトナーボトル100を容器保持部78に向けて押し込むと、図中矢印で示されるように、トナーボトル100の周面上突起131が押し込み方向に向かう力と、鉛直方向上方に向かう力とをテーパー面78cに付与する。そして、後者の力により、容器保持部78を回転させる。この回転により、容器保持部78に設けられた切り欠き78aの入口を回転方向において周面上突起131の位置まで位置合わせして、図32に示されるように、切り欠き78a内に周面上突起131を受け入れさせることができる。そして、図33に示される位置までトナーボトル100を押し込む。
このように、この装置ではトナーボトル100のボトル頭部101bをトナー補給装置の容器保持部78に押し込む際に容器保持部78を回転させて容器保持部78の切り欠き78aの入口を周面上突起131に対して位置合わせする。よって、トナーボトル100を回転方向に位置合わせすることなくトナー補給装置に容易にセットすることができる。
図28に示されるように、トナーボトル100においては、ボトル頭部101bの周面における筒中心軸線L1を基準にした点対称の位置に周面上突起131をそれぞれ設けている。また、図29に示されるように、容器保持部78においては、一方の周面上突起131を受け入れるための切り欠き78aを設けている。更に、他方の周面上突起131を受け入れるための切り欠き78aも設けている。これら2つの切り欠き78aは、筒中心軸線L2を基準にした点対称の位置にそれぞれ配設されている。また、一方の周面上突起131に摺擦するテーパー面78cと、他方の周面上突起131に摺擦するテーパー面78cとを、容器保持部78に設けている。これらテーパー面78cは、筒中心軸線L2を基準にした点対称の位置にそれぞれ配設されている。
かかる構成では、トナーボトル100をどのような回転角度姿勢で容器保持部78に向けて押し込んだとしても、何れか一方の周面上突起131を何れか一方のテーパー面78cに確実に当接させる。更に、他方の周面上突起131を他方のテーパー面78cに確実に当接させる。この結果、トナーボトル100をどのような回転角度姿勢で容器保持部78に向けて押し込んだとしても、容器保持部78を確実に回転させることができる。そして、この回転により、2つの切り欠き78aをそれぞれ周面上突起131に対して位置合わせすることができる。
トナーボトル100における2つの周面上突起131については、互いの幅を同じにしている。また、容器保持部78における2つの切り欠き78aについては、互いの幅を同じにしている。よって、一方の周面上突起131を2つの切り欠き78aの何れにも受け入れさせ、且つ、他方の周面上突起131も2つの切り欠き78aの何れにも受け入れさせることが可能である。これにより、トナーボトル100をどのような回転角度姿勢で容器保持部78に向けて押し込んだとしても、2つの切り欠き78aをそれぞれ周面上突起131に対して確実に位置合わせすることができる。
図27に示されるように、ボトル頭部101bには、周面上突起131の他に、誤装着防止用突起132が設けられている。この誤装着防止用突起132は、周面上突起131よりもボトル押し込み方向(図中矢印方向)の上流側の位置に配設されている。また、誤装着防止用突起132は、図28に示されるように、ボトル頭部101bの周面上において、筒中心軸線L1を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けられている。これら2つの誤装着防止用突起132のボトル長手方向における位置は互いに同じである。
一方、容器保持部78には、図29に示されるように、2つの誤装着防止用切り欠き78bが、筒中心軸線L2を基準にした互いに点対称の位置にそれぞれ設けられている。これら2つの誤装着防止用切り欠き78bは、トナーボトル100の誤装着防止用突起132をそれぞれ受け入れるものである。容器保持部78が回転されられることによって容器保持部78の切り欠き78aがトナーボトル100の周面上突起131に位置合わせされると、同時に、次の位置合わせが行われる。即ち、図32に示されるように、回転方向において、容器保持部78の誤装着防止用切り欠き78bが、トナーボトル100の誤装着防止用突起132に位置合わせされる。このため、位置合わせ後には、トナーボトル100の誤装着防止用突起132が容器保持部78の誤装着防止用切り欠き78bに受け入れられる。
図27は、Y,C,M,K用のトナーボトル100のうち、何れか1つを示している。Y,C,M,K用のトナーボトル100は、内部に収容しているトナーの色が互いに異なる他に、誤装着防止用突起132の周方向における配設位置が互いに異なっている。
また、図29は、Y,C,M,K用の容器保持部78のうち、何れか1つであって、且つ図27に示されるトナーボトル100に対応するものを示している。Y,C,M,K用の容器保持部78は、誤装着防止用切り欠き78bの周方向における配設位置が互いに異なっている。
以下、図29に示される容器保持部78がY,C,M,Kのうち、Yに対応するものであると仮定して、本プリンタについて説明する。この容器保持部78Yに対し、C用のトナーボトル100Cが装着されようとしたとする。すると、図34に示されるように、容器保持部78Yの切り欠き78aYは、トナーボトル100の周面上突起131に位置合わせされる。しかし、この状態では、容器保持部78の誤装着防止用切り欠き78bYの位置が、トナーボトル100Cの誤装着防止用突起132Cに対して周方向で合わなくなる。このため、トナーボトル100Cの誤装着防止用突起132Cが容器保持部78Yのテーパー面78cYに引っ掛かって、容器保持部78Yに対するトナーボトル100Cの装着が阻止される。
このように、本プリンタにおいては、容器保持部78に対して、その容器保持部78の対応色とは異なる色のトナーボトル100が装着されようとすると、トナーボトル100の誤装着防止用突起132が容器保持部78のテーパー面78cに引っ掛かる。これにより、容器保持部78に対する異なる色のトナーボトル100の装着を回避することができる。
図28において、トナーボトル100の2つの誤装着防止用突起132の幅は互いに同じになっている。この幅は、また、図29において、容器保持部78の2つの誤装着防止用スライド切り欠き78bの幅は互いに同じになっている。また、この幅は、図28に示される周面上突起131の幅よりも小さくなっている。このため、トナーボトル100の周面上突起131を誤って誤装着防止用スライド切り欠き部78bに進入させることなく、切り欠き78aに進入させることができる。
図35は、容器保持部78における誤装着防止用切り欠き78bの周囲を、トナーボトルの誤装着防止用突起131とともに示す拡大斜視図である。同図において、矢印方向はトナーボトルの押し込み方向を示している。容器保持部78の第1テーパー箇所78c−1は、テーパー面における誤装着防止用切り欠き78bよりも押し込み方向の上流側のテーパー箇所である。また、第2テーパー箇所78c−2は、テーパー面における誤装着防止用切り欠き78bよりも押し込み方向の下流側のテーパー箇所である。また、仮想延長線L3は、第1テーパー箇所78c−1のテーパーを押し込み方向の下流側に向けて延長したものである。図示のように、本プリンタにおいては、第2テーパー箇所78c−2のテーパーを、仮想延長線L3よりも押し込み方向の下流側にずらした位置に配設している。かかる構成では、誤装着防止用切り欠き78bのエッジEをトナーボトル100の誤装着防止用突起131に引っ掛けることなく、誤装着防止用突起131をテーパー面に対してスムーズに摺擦させることができる。
これに対し、図36に示されるように、第2テーパー箇所78c−2のテーパーを、仮想延長線L3と同じ位置に配設したとする。すると、図示のように誤装着防止用切り欠き78bのエッジEをトナーボトル100の誤装着防止用突起131に引っ掛けてしまうおそれがある。
図37は、実施形態に係るプリンタの第1変形例のトナーボトル100における蓋部材110が当接している状態のボトル頭部101bを示す拡大構成図である。また、図38は、同プリンタのトナーボトル100における蓋部材110が引き出されている状態のボトル頭部101bを示す拡大構成図である。第1変形例に係るプリンタでは、ボトル頭部101bの内部に、筒状のロッド受入部を具備するロッド保持部材101hが設けられている。蓋部材110のガイドロッド120は、ロッド保持部101hの筒状の受入部に挿入されて、受入部内で筒長手方向にスライド移動する。
また、ガイドロッド120は、可撓性の部材で構成されている。このため、蓋部材110が筒中心軸線に対して傾いた状態でボトル頭部101bから引き出されると、ガイドロッド120のロッド保持部101h内からの延出部が筒軸線方向に対して斜めに撓む。この撓みにより、蓋部材110の斜め移動が許容されるとともに、ガイドロッド120が蓋部材110に対して筒中心軸線方向に沿って真っ直ぐな姿勢に矯正する力を付与する。かかる構成では、ガイドロッド120及びロッド保持部材101hの組み合わせが、姿勢戻し手段として機能している。コイルバネを設けることなく、ボトル頭部101bに当接させる際の蓋部材110の姿勢を真っ直ぐに矯正することができる。
図39は、第1変形例に係るプリンタのトナーボトルにおけるボトル頭部101bと蓋部材110とを示す斜視図である。ロッド保持部材101hにおけるロッド受入部の穴の平面形状として、図示のように菱形を採用している。また、ガイドロッド120としては、図示のように断面形状が菱形であるものを用いている。当然ながら、ガイドロッド120の断面は、ロッド保持部材101hのロッド受入部の穴よりも小さくなっている。穴の平面形状及びガイドロッド120の断面形状がともに円であると、ガイドロッド120上で、ボトル本体とともに回転駆動されるロッド保持部材101hが空回りしてしまう。一方、本プリンタのように、穴の平面形状及びガイドロッド120の断面形状をともに菱形にすることで、ガイドロッド120の断面のエッジ(角部)を穴の内壁又は角部に引っ掛けて、ガイドロッド120、ひいては蓋部材110をボトル本体とともに回転させることができる。なお、受入部の穴の平面形状やガイドロッド120の断面形状は菱形に限定されるものではない。多角形状であれば、菱形と同様の効果を奏することができる。また、受入部の穴の平面形状とガイドロッド120の断面形状とを、それぞれ異なる多角形形状とすることもできる。
図40は、第2変形例に係るプリンタの蓋部材110及びロッド保持部材101hを示す拡大構成図である。この第2変形例では、ガイドロッド120として、蛇腹形状部分を有するものを用いている。ガイドロッド120は、その蛇腹形状によって柔軟に撓むことができる。かかる構成では、ガイドロッド120の蛇腹形状により、ボトル頭部101bから引き出された状態の蓋部材110に対して真っ直ぐな姿勢に矯正する力を付与することができる。
図41は、第3変形例に係るプリンタおける蓋部材110及びロッド保持部材101hを示す拡大構成図である。また、図42は、同プリンタのガイドロッドを示す斜視図である。第3変形例に係るプリンタでは、ガイドロッド120として、比較的硬度が高い材料からなるものを用いている。ガイドロッド120は、単なるピン形状である場合には、真っ直ぐな姿勢から撓むことはできない。しかし、第3変形例のガイドロッド120には、図示のように中抜き120aが設けられている。この中抜きにより、図41に示されるように、ガイドロッド120を柔軟に撓ませることができる。かかる構成では、ガイドロッド120の材料として、何らかの理由によって高硬度の材料を使用せざるを得ない場合であっても、ガイドロッド120を柔軟に撓ませて、ガイドロッド120を姿勢戻し手段の一部として機能させることができる。
図43は、第4変形例に係るプリンタにおける蓋部材110及びロッド保持部材101hを示す拡大構成図である。第4変形例に係るプリンタでは、ガイドロッド120として、伸縮自在な材料からなるものを用いている。ガイドロッド120は、その伸縮力により、図示のように柔軟に撓んだり、姿勢戻し手段の一部として機能したりすることができる。
図44は、第5変形例に係るプリンタおけるボトル頭部101bを示す拡大構成図である。第5変形例に係るプリンタでは、ロッド保持部材101hのロッド受入部の外周面に、スクリュ羽根101jが立設せしめられている。このスクリュ羽根101jは、トナーボトル100が回転駆動されると、ボトル本体やロッド保持部材101hととともに回転する。そして、その回転により、ボトル頭部101b内のトナーをトナー排出口101cに向けて搬送することができる。
かかる構成において、トナーボトル100がボトル頭部101bを重力方向の下にして長期保管されたとする。そして、ボトル頭部101b内でトナーが圧縮された状態になったとする。このような状態になっても、初期運転時にスクリュ羽根101jにより、圧縮されたトナーをボトル頭部101b内から排出することができる。
なお、スクリュ羽根101については、ロッド保持部材101hのロッド受入部の外周面に設ける代わりに、ガイドロッド120のロッド受入部からの延出部に設けてもよい。
これまで、容器保持部78に切り欠き78aを複数設けた例について説明したが、切り欠き78aを1つだけ設けただけでも、容器保持部78の回転によってその切り欠き78aをボトル頭部101bの周面上突起131に向けて案内することが可能である。例えば、図49に示されるようなテーパー面78cを設ければよい。
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[態様A]
トナー像形成手段(例えば作像ユニット1及び光書込ユニット20)と、筒状の前記トナー収容器(例えばトナーボトル100)を、筒中心軸線を中心にして回転させながら前記トナー収容器内から排出させたトナーを前記トナー像形成手段に補給するトナー補給手段(例えばトナー補給装置70)とを備え、前記トナー補給手段が、前記トナー収容器の長手方向における全域のうち、少なくとも先端部を保持する容器保持部(例えば容器保持部78)と、前記容器保持部に保持される前記トナー収容器とを一体的に回転駆動するものであり、前記先端部(例えばボトル頭部)が、外周面から法線方向に突出する周面上突起(例えば周面上突起131)を有するものであり、且つ、前記容器保持部が、自らに対して押し込まれてくる前記先端部の前記周面上突起と係合する係合部(例えば切り欠き78a)を有するものである画像形成装置において、前記係合部よりも前記周面上突起が押し込まれてくる押し込み方向の上流側の位置を起点とし、前記押し込み方向から傾いた方向に延びて前記係合部の入口まで至るテーパー面(例えばテーパー面78c)を前記容器保持部に設け、前記先端部を前記容器保持部に押し込む際に、前記押し込み方向に移動する前記周面上突起を前記テーパー面に摺擦させるのに伴って前記容器保持部に対して回転方向の力を付与して前記容器保持部を回転させながら、その回転によって前記係合部の入口を前記周面上突起に向けて案内するようにしたことを特徴とするものである。
[態様A]
トナー像形成手段(例えば作像ユニット1及び光書込ユニット20)と、筒状の前記トナー収容器(例えばトナーボトル100)を、筒中心軸線を中心にして回転させながら前記トナー収容器内から排出させたトナーを前記トナー像形成手段に補給するトナー補給手段(例えばトナー補給装置70)とを備え、前記トナー補給手段が、前記トナー収容器の長手方向における全域のうち、少なくとも先端部を保持する容器保持部(例えば容器保持部78)と、前記容器保持部に保持される前記トナー収容器とを一体的に回転駆動するものであり、前記先端部(例えばボトル頭部)が、外周面から法線方向に突出する周面上突起(例えば周面上突起131)を有するものであり、且つ、前記容器保持部が、自らに対して押し込まれてくる前記先端部の前記周面上突起と係合する係合部(例えば切り欠き78a)を有するものである画像形成装置において、前記係合部よりも前記周面上突起が押し込まれてくる押し込み方向の上流側の位置を起点とし、前記押し込み方向から傾いた方向に延びて前記係合部の入口まで至るテーパー面(例えばテーパー面78c)を前記容器保持部に設け、前記先端部を前記容器保持部に押し込む際に、前記押し込み方向に移動する前記周面上突起を前記テーパー面に摺擦させるのに伴って前記容器保持部に対して回転方向の力を付与して前記容器保持部を回転させながら、その回転によって前記係合部の入口を前記周面上突起に向けて案内するようにしたことを特徴とするものである。
[態様B]
態様Bは、態様Aにおいて、前記先端部の周面における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置に前記周面上突起をそれぞれ設け、一方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部と、他方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、且つ、一方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面と、他方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
態様Bは、態様Aにおいて、前記先端部の周面における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置に前記周面上突起をそれぞれ設け、一方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部と、他方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、且つ、一方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面と、他方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けたことを特徴とするものである。
[態様C]
態様Cは、態様Bにおいて、2つの前記周面上突起の幅を互いに同じにするとともに、2つの前記係合部の幅を互いに同じにしたことを特徴とするものである。
態様Cは、態様Bにおいて、2つの前記周面上突起の幅を互いに同じにするとともに、2つの前記係合部の幅を互いに同じにしたことを特徴とするものである。
[態様D]
態様Dは、態様Cにおいて、正規の仕様とは異なる仕様の前記容器保持部に対する誤装着を防止するための誤装着防止用突起(例えば誤装着防止用突起132)を、前記先端部における前記周面上突起よりも前記押し込み方向の上流側の位置であって、且つ前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、且つ、それら2つの誤装着防止用突起と個別に係合する2つの誤装着防止用係合部を前記容器保持部に設けたことを特徴とするものである。
態様Dは、態様Cにおいて、正規の仕様とは異なる仕様の前記容器保持部に対する誤装着を防止するための誤装着防止用突起(例えば誤装着防止用突起132)を、前記先端部における前記周面上突起よりも前記押し込み方向の上流側の位置であって、且つ前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、且つ、それら2つの誤装着防止用突起と個別に係合する2つの誤装着防止用係合部を前記容器保持部に設けたことを特徴とするものである。
[態様E]
態様Eは、態様Dにおいて、2つの前記誤装着防止用突起の幅を互いに同じにし、2つの前記誤装着防止用係合部の幅を互いに同じにし、且つ、前記幅を前記周面上突起の幅よりも小さくしたことを特徴とするものである。
態様Eは、態様Dにおいて、2つの前記誤装着防止用突起の幅を互いに同じにし、2つの前記誤装着防止用係合部の幅を互いに同じにし、且つ、前記幅を前記周面上突起の幅よりも小さくしたことを特徴とするものである。
[態様F]
態様Fは、態様Eにおいて、2つの前記テーパー面についてそれぞれ、前記誤装着防止用係合部よりも前記押し込み方向における上流側のテーパー箇所を前記誤装着防止用係合部に向けて延長した仮想延長線よりも、下流側のテーパー箇所の位置を前記押し込み方向の下流側にずらしたことを特徴とするものである。
態様Fは、態様Eにおいて、2つの前記テーパー面についてそれぞれ、前記誤装着防止用係合部よりも前記押し込み方向における上流側のテーパー箇所を前記誤装着防止用係合部に向けて延長した仮想延長線よりも、下流側のテーパー箇所の位置を前記押し込み方向の下流側にずらしたことを特徴とするものである。
[態様G]
態様Gは、態様A〜Fの何れかにおいて、前記先端部内のトナーを前記先端部よりも前記押し込み方向の下流側に向けて排出するために前記先端部に設けられたトナー排出口(例えばトナー排出口101c)と、前記先端部に当接して前記トナー排出口を塞ぐ蓋部材(例えば蓋部材110)とを前記トナー収容器に設け、且つ、前記トナー補給手段に装着された前記トナー収容器の前記蓋部材を前記先端部から引き出して前記トナー排出口を開口させる蓋引き手段(例えば蓋引き機構80)を設けたことを特徴とするものである。
態様Gは、態様A〜Fの何れかにおいて、前記先端部内のトナーを前記先端部よりも前記押し込み方向の下流側に向けて排出するために前記先端部に設けられたトナー排出口(例えばトナー排出口101c)と、前記先端部に当接して前記トナー排出口を塞ぐ蓋部材(例えば蓋部材110)とを前記トナー収容器に設け、且つ、前記トナー補給手段に装着された前記トナー収容器の前記蓋部材を前記先端部から引き出して前記トナー排出口を開口させる蓋引き手段(例えば蓋引き機構80)を設けたことを特徴とするものである。
[態様H]
態様Hは、態様Gにおいて、前記先端部から引き出した前記蓋部材を保持し続ける蓋保持手段(例えばフック82)を前記蓋引き手段に設けたことを特徴とするものである。
態様Hは、態様Gにおいて、前記先端部から引き出した前記蓋部材を保持し続ける蓋保持手段(例えばフック82)を前記蓋引き手段に設けたことを特徴とするものである。
[態様I]
態様Iは、態様Hにおいて、前記先端部から引き出された前記蓋部材に対して、前記先端部に戻す方向の力を付与する戻し力付与手段(例えばガイドロッド120)を前記トナー収容器に設けたことを特徴とするものである。
態様Iは、態様Hにおいて、前記先端部から引き出された前記蓋部材に対して、前記先端部に戻す方向の力を付与する戻し力付与手段(例えばガイドロッド120)を前記トナー収容器に設けたことを特徴とするものである。
1:作像ユニット(トナー像形成手段の一部)
20:光書込ユニット(トナー像形成手段の一部)
70:トナー補給装置(トナー補給手段)
78:容器保持部
78a:切り欠き(係合部)
78b:誤装着防止用切り欠き(誤装着防止用係合部)
78c:テーパー面
80:蓋引き機構(蓋引き手段)
82:フック(蓋保持手段)
100:トナーボトル(トナー収容器)
101b:ボトル頭部(先端部)
101c:トナー排出口
110:蓋部材
120:ガイドロッド(戻し力付与手段)
131:円周上突起
132;誤装着防止用突起
20:光書込ユニット(トナー像形成手段の一部)
70:トナー補給装置(トナー補給手段)
78:容器保持部
78a:切り欠き(係合部)
78b:誤装着防止用切り欠き(誤装着防止用係合部)
78c:テーパー面
80:蓋引き機構(蓋引き手段)
82:フック(蓋保持手段)
100:トナーボトル(トナー収容器)
101b:ボトル頭部(先端部)
101c:トナー排出口
110:蓋部材
120:ガイドロッド(戻し力付与手段)
131:円周上突起
132;誤装着防止用突起
Claims (10)
- トナー像形成手段と、筒状の前記トナー収容器を、筒中心軸線を中心にして回転させながら前記トナー収容器内から排出させたトナーを前記トナー像形成手段に補給するトナー補給手段とを備え、
前記トナー補給手段が、前記トナー収容器の長手方向における全域のうち、少なくとも先端部を保持する容器保持部と、前記容器保持部に保持される前記トナー収容器とを一体的に回転駆動するものであり、
前記先端部が、外周面から法線方向に突出する周面上突起を有するものであり、
且つ、前記容器保持部が、自らに対して押し込まれてくる前記先端部の前記周面上突起と係合する係合部を有するものである画像形成装置において、
前記係合部よりも前記周面上突起が押し込まれてくる押し込み方向における上流側の位置を起点とし、前記押し込み方向から傾いた方向に延びて前記係合部の入口まで至るテーパー面を前記容器保持部に設け、
前記先端部を前記容器保持部に押し込む際に、前記押し込み方向に移動する前記周面上突起を前記テーパー面に摺擦させるのに伴って前記容器保持部に対して回転方向の力を付与して前記容器保持部を回転させながら、その回転によって前記係合部の入口を前記周面上突起に向けて案内するようにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
前記先端部の周面における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置に前記周面上突起をそれぞれ設け、
一方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部と、他方の前記周面上突起を受け入れるための前記係合部とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、
且つ、一方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面と、他方の前記周面上突起に摺擦するテーパー面とを、前記容器保持部における前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2の画像形成装置において、
2つの前記周面上突起の幅を互いに同じにするとともに、2つの前記係合部の幅を互いに同じにしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
正規の仕様とは異なる仕様の前記容器保持部に対する誤装着を防止するための誤装着防止用突起を、前記先端部における前記周面上突起よりも前記押し込み方向の上流側の位置であって、且つ前記筒中心軸線を基準にした点対称の位置にそれぞれ設け、
且つ、それら2つの誤装着防止用突起とそれぞれ個別に係合する2つの誤装着防止用係合部を前記容器保持部に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
2つの前記誤装着防止用突起の幅を互いに同じにし、2つの前記誤装着防止用係合部の幅を互いに同じにし、且つ、前記幅を前記周面上突起の幅よりも小さくしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
2つの前記テーパー面についてそれぞれ、前記誤装着防止用係合部よりも前記押し込み方向における上流側のテーパー箇所を前記誤装着防止用係合部に向けて延長した仮想延長線よりも、下流側のテーパー箇所の位置を前記押し込み方向の下流側にずらしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至6の何れかの画像形成装置において、
前記先端部内のトナーを前記先端部よりも前記押し込み方向の下流側に向けて排出するために前記先端部に設けられたトナー排出口と、前記先端部に当接して前記トナー排出口を塞ぐ蓋部材とを前記トナー収容器に設け、
且つ、前記トナー補給手段に装着された前記トナー収容器の前記蓋部材を前記先端部から引き出して前記トナー排出口を開口させる蓋引き手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7の画像形成装置において、
前記先端部から引き出した前記蓋部材を保持し続ける蓋保持手段を前記蓋引き手段に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8の画像形成装置において、
前記先端部から引き出された前記蓋部材に対して、前記先端部に戻す方向の力を付与する戻し力付与手段を前記トナー収容器に設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成装置のトナー像形成手段に供給するためのトナーを収容するトナー収容器であって、
請求項1乃至10の画像形成装置の前記トナー補給手段に装着されて使用されることを特徴とするトナー収容器。
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JP2019159129A (ja) | 粉体搬送装置及び画像形成装置 |
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