JP4315443B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そして、それらのトナー容器は、収容したトナーがなくなるたびに新品のものと交換されている。
詳しくは、トナー容器の容器本体は、内部に収容したトナーが吸引により排出されることで、コンパクトに変形する。これにより、トナー容器のリサイクルをおこなうために使用済みのトナー容器を回収する場合であっても、トナー容器の容量がかさんで回収コスト(運搬コスト)が高額になる不具合が解消される。
上述した特許文献1等のトナー容器は、袋状のトナー容器本体の開口部に、トナー排出口を備えた口金部材が接着等によって固設されている。また、口金部材のトナー排出口には、十字状のスリットが形成されたシール部材が設置されている。そして、画像形成装置本体にトナー容器を装着する場合、トナー容器を装置本体の上方から装着する。これにより、トナー容器の口金部材のトナー排出口に、画像形成装置本体に設置されたトナー搬送管(ノズル)が挿入される。このトナー搬送管を介して、トナー容器内のトナーが現像部に向けて搬送されることになる。ここで、トナー容器は、そのトナー排出口を下方に向けて画像形成装置本体に設置される。また、口金部材に設置されたシール部材は、装置本体のトナー搬送管が挿設されるトナー排出口からのトナー飛散を防止するためのものである。
図1〜図10にて、この本発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、2は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、3は作像プロセスがおこなわれる作像部、7は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、8Y、8M、8C、8BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、9は画像情報に基づいたレーザ光を発する露光部(書込み部)、10は被転写材を中間転写ベルト7の位置まで搬送するレジストローラ、11は中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第2転写バイアスローラ、12は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、13は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーが収容されたトナー容器を示す。
作像部3の4つの感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKの表面は、帯電部との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、現像部との対向位置に達する。そして、各現像部から感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上の潜像が現像される。
その後、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK表面は、除電部を通過して、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト7表面は、中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト7上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト7上の一連の転写プロセスが完了する。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部2から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ10に導かれる。レジストローラ10に達した被転写材は、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ11の位置に向けて搬送される。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ13上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、トナー補給部は、トナー色ごとに装置本体1に設置されている。4つのトナー補給部は、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ので、トナー容器及び感光体ドラムにおける符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。
詳しくは、トナー容器20が装置本体1の設置部にセットされると、トナー容器20と設置部のトナー搬送管110(ノズル)とが接続される。このとき、トナー容器20の口金部材30に挿設された口栓部材50は、口金部材30のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器20のトナー収容体21内に収容されたトナーが、口金部材30を介して、トナー搬送管110内に搬送されることになる。
紛体ポンプ60は、ロータ61、ステータ62、吸引口63、ユニバーサルジョイント64、モータ66等で構成される。ロータ61は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ61の一端は、ユニバーサルジョイント64を介して、モータ66に回転自在に連結されている。ステータ62は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ62の穴部には、ロータ61が挿着されている。
現像ローラ19は、図2中の矢印方向に回転している。現像部14内の現像剤は、間に仕切部材17を介在するように配設された第1搬送スクリュ15及び第2搬送スクリュ16の矢印方向の回転によって、トナー補給部から補給口68を介して補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図2の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ19上に担持される。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム8表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ19に印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
図3及び図4を参照して、トナー容器20は、主として、トナー収容体21と口金部材30とで構成される。
トナー容器20のトナー収容体21は、折り畳み自在に形成された袋部22と、袋部22の開口部22Aに固着されたアダプタ25と、からなる。
なお、本実施の形態1では、アダプタ25を熱溶着によって袋部22に固着したが、接着剤を用いて開口部22Aにアダプタ25を接着してトナー収容体21の気密性を確保することもできる。
図5に示すように、口金部材30は、主として、第1部材45、第2部材46、口栓部材50、リップパッキン42、Oリング43、ICチップ70等で構成される。第1部材45と第2部材46とは、それぞれ、樹脂材料で形成されていて、分離可能に構成されている。
まず、Oリング43及びリップパッキン42が設置された第1部材45と、ICチップ70と、を第2部材46の凹部35に挿設する。このとき、トナー送入口33aからトナー排出口41までが、トナー搬送路として連通する。そして、トナー収容体21内に収容されたトナーは、トナー吐出口27を介してトナー送入口33aから送入されて、その送入方向と直交する方向(Z方向)に開口するトナー排出口41から排出されることになる。詳しくは、トナー排出口41及び貫通穴44aに装置本体1のトナー搬送管110が係合して、トナー送入口33aから送入されたトナーがトナー搬送管110を介して排出される。
以下、トナー容器20の組み付け手順について説明する。
まず、アダプタ25を備えたトナー収容体21内に、専用の充填機によって、アダプタ25のトナー吐出口27からトナーが充填される。このとき、重力方向に開口する充填機の充填口に対して、アダプタ25のトナー吐出口27を上方に向けてセットする。これにより、充填機の充填口より自重落下するトナーが、トナー吐出口27を介してストレートにトナー収容体21内に充填されることになる。
なお、トナー収容体21は、アダプタ25の溶着面28(図5を参照できる。)と、袋部22の開口部22Aとを熱溶着して、アダプタ25及び袋部22を一体化したものである。
詳しくは、トナー収容体21のトナー吐出口27を上向きにして、まず、アダプタ25のトナー吐出口27に口金部材30の起立部33を挿入する。このとき、図5を参照して、アダプタ25に対して口金部材30が、トナー送入口33aの中心軸を中心に所定角度回転した状態で取り付けられる。
図5を参照して、位置決め部材115には、受け口114を有するトナー搬送管110と、2つの腕部116と、が一体的に設けられている。
図7に示すように、画像形成装置本体1には、トナー容器20を設置するための設置部100が設けられている。設置部100には、4色のトナー容器20をそれぞれ設置するための4つの開閉ドア103が設けられている。そして、トナー容器20を着脱する際に、対応する開閉ドア103を開閉することになる。
なお、口金部材30が設置されるトナー収容体21については、収容されるトナーの色が異なる以外は各色共通の形状になっている。すなわち、トナー容器20は、共通化されたトナー収容体21と、非共通化された口金部材30と、で構成されている。これにより、トナー色による非互換性が担保されたトナー容器を、比較的安価に提供することができる。
なお、トナー容器20がセットされた開閉ドア103Y、103Mが閉鎖される過程で、図5で説明した位置決め部材115Y、115Mと口金部材30Y、30Mとの係合もおこなわれる。
まず、図9を参照して、開放ドア103の取っ手120をもって、設置部100の設置部本体101から開閉ドア103を開放する。ここで、開閉ドア103は、回転軸102を中心にして開閉自在に構成されている。そして、開放した開閉ドア103の開口からトナー容器20を装着する(図9の状態である。)。なお、図9及び図10において、トナー容器20のトナー収容体21の図示は省略して、トナー容器20の口金部材30のみを図示している。
ここで、開閉ドア103には、トナー搬送管110を有する位置決め部材(不図示である。)、トナー搬送管110を図9の右方向に付勢するスプリング113、スライダ106、スライダ106を図9の右方向に付勢するスプリング107等が設置されている。
このとき、トナー搬送管110の外周は、先に図5で説明したリップパッキン42のリップ部に当接するために、トナー搬送管110と口金部材30との間からトナーが漏出する不具合が抑止される。
こうして、トナー容器20内のトナーは、トナー搬送管110を介して、図2で説明したように、トナー補給部によって現像部14に補給されることになる。
すなわち、開閉ドア103を開放すると、位置決め部材は口金部材30から離脱されるとともに、スプリング113の付勢力によってトナー搬送管110は口金部材30から退避する。さらに、スプリング107の付勢力によってスライダ106は口栓部材50を図9の右方向に移動させる。こうして、口金部材30のトナー排出口41は、口栓部材50によって閉鎖される。
図11及び図12にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図11は実施の形態2のトナー容器20を示す斜視図であって、図12は図11のトナー容器20を分解した正面図である。本実施の形態2のトナー容器20は、トナー収容体21としてボトル部材を用いている点が、トナー収容体21に袋部22及びアダプタ25を用いている前記実施の形態1のものとは相違する。
ボトル部材21は、ポリエチレン、ポリカーボネート、ナイロン等の樹脂材料からなり、その平均肉厚が1〜2mm程度になるようにブロー成形にて形成されている。
ここで、トナー吐出口27に係合される口金部材30の起立部33の外周には、発泡ポリウレタンからなるシール材80(スポンジシール)が貼着されている。これにより、口金部材30とトナー吐出口27との係合部におけるシール性が確保される。
8Y、8M、8C、8BK 感光体ドラム、 9 露光部(書込み部)、
20、20Y、20M、20C、20BK トナー容器、
21 トナー収容体、 21A、22A 開口部、 21B、22B 漏斗部、
21c 通気口、 22 袋部、 22a〜22e シート部材、
23 折り目、 24 第2シート部材、 24a 貫通穴(把持部)、
25 アダプタ、 27 トナー吐出口、 29 フィルタ、
30、30Y、30M 口金部材、 33 起立部、
33a トナー送入口、 33a1 中心軸、 36 溝部、
41 トナー排出口、 42 リップパッキン、 43 Oリング、
45 第1部材、 46 第2部材、 48、48Y、48M 凹凸部、
50 口栓部材、 70、70Y、70M ICチップ、 80 シール材、
100 設置部、 101 設置部本体、
103、103Y、103M 開閉ドア、 110 トナー搬送管、
114 受け口、 115、115Y、115M 位置決め部材、
116 腕部、 117 支持板、 131Y、131M 突出部、
132 接続端子、 133 板材、 134 付勢部材。
Claims (18)
- トナー搬送管を有する画像形成装置本体にトナー容器が着脱自在に設置される画像形成装置であって、
前記トナー搬送管に連通して前記トナー容器内に収容されたトナーを当該トナー搬送管を介して吸引する粉体ポンプを備え、
前記トナー容器は、
前記トナー搬送管に係合するトナー排出口を有する口金部材と、
前記トナー排出口に連通するトナー吐出口を有するトナー収容体と、
を備え、
前記トナー吐出口は、前記トナー排出口が開口する方向とは異なる方向に開口するように形成され、
前記口金部材は、前記トナー収容体の下方になるように前記画像形成装置本体に設置され、
前記トナー収容体は、5つのシート部材の縁辺を熱溶着又は接着して形成されるとともに前記5つのシート部材のうち対向する一対のシート部材以外のシート部材に折り目を設けた袋部を備え、
前記一対のシート部材にのみ、それぞれ、当該一対のシート部材の厚さよりも厚い第2シート部材が貼着され、
前記第2シート部材は、前記画像形成装置に設置された姿勢において、前記一対のシート部材の側方に熱溶着又は接着されたシート部材の前記折り目の方向に沿うように上下方向に複数の貫通穴を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記トナー容器の前記袋部は、その断面積が当該袋部の開口部に向けて漸減する漏斗部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器の前記トナー収容体は、前記袋部の開口部に熱溶着又は接着されるとともに前記トナー吐出口を有するアダプタを備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器の前記口金部材は、前記アダプタに対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記口金部材と前記アダプタの前記トナー吐出口との係合部に封止部材を設けたことを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 前記封止部材は、前記口金部材の起立部に設けられたパッキンであることを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記パッキンは、Oリングであることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器の前記トナー収容体は、前記トナー吐出口を有するボトル部材であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記ボトル部材は、前記トナー吐出口とは異なる位置に通気口を備え、
前記通気口にトナーを捕集するフィルタを備えたことを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記ボトル部材は、その断面積が前記トナー吐出口に向けて漸減する漏斗部を備えたことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器の前記口金部材は、前記トナー吐出口に対して着脱自在に構成されたことを特徴とする請求項8〜請求項10のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記口金部材と前記トナー吐出口との係合部に封止部材を設けたことを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記封止部材は、前記口金部材の起立部に設けられたパッキンであることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記パッキンは、Oリングであることを特徴とする請求項13に記載のトナー容器。
- 前記封止部材は、前記トナー吐出口又は/及び前記口金部材に設けられたシール材であることを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。
- 前記シール材は、発泡ポリウレタンからなることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器の前記トナー吐出口は、前記トナー排出口が開口する方向に直交する方向に開口することを特徴とする請求項1〜請求項16のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記トナー容器は、キャリアをも収容したことを特徴とする請求項1〜請求項17のいずれかに記載の画像形成装置。
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