JP4343074B2 - 容器収納装置、該容器収納装置を備えた搬送装置及び画像形成装置 - Google Patents

容器収納装置、該容器収納装置を備えた搬送装置及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、、粉体、液体、気体等の収容物を収容する収納容器を収容するための容器収納装置、この容器収納容器に収納された収容物を他の装置等に搬送するための搬送装置、及びこれをトナー搬送装置として用いた画像形成装置に関するものである。
この種の容器収納装置は、様々な技術分野で使用されている。例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3等の画像形成装置のトナー搬送装置に用いられているものが知られている。この搬送装置は、トナーを収容したトナー収容器(収納容器)を収容する収容部(容器収納装置)と、そのトナーを現像装置に補給するためのトナー搬送装置(搬送装置)とを備えたものである。この収容部にセットされるトナー収容器は、袋状の柔軟な材料で形成されており、吸引ポンプの吸引力等によって容器を収縮、減容させることができる。カートリッジやボトルといったハードボトルで形成されたトナー収容器は、そのトナー収容器の形状が変形せず、トナー収容器が使用済みとなったときでも、使用前と同じ大きさのままである。これに対し、同文献に開示のトナー収容器は、使用後には使用前よりも減容した状態となる。そのため、ハードボトルのトナー収容器に比べて、使用後におけるユーザーの取り扱いが容易となる。また、トナー収容器の交換に伴う使用済み容器の回収の際に、ユーザーからメーカーへの運搬するときのコストを低く抑えることもできる。
袋状の柔軟な材料で形成されたトナー収容器は、容器収縮、減容過程で収容器にシワなどが発生する場合がある。収容器にシワ等があると、トナーが引っ掛かって収容器のトナー排出口へトナーが安定的に供給できなくなる。そこで、収容器側面に折り目を設けて、一定形状に向かって変形するように容器を減容させ、容器をシワ無くきれいに折り畳めるようにしている。しかし、このように折り目を設けても、減容過程で容器がシワが発生する場合があった。そこで、トナー収容器をシワ無くスムーズに一定形状に減容できるように、トナー収容器両側面の折り目に加圧力をもって弾性的に当接する加圧ガイド部材(外圧印加手段)を容器収納装置に設けたものがある。この加圧ガイド部材が加圧力をもってトナー収容器の折り目にそれぞれに当接することで、確実にトナー収容器を一定形状に安定して減容することができ、トナー収容器をシワ無く一定形状に折り畳むことができる。
特開2001−194907号公報 特開2001−324863号公報 特開2002−72649号公報
しかしながら、トナー収容器内のトナーが無くなり、新品のトナー収容器と交換する際、この加圧ガイド部材が装着の障害となってしまう。このため、新品のトナー収容器を収容部の所定位置に装着する場合は、作業者が強く押し込むなどして上記加圧ガイド部材にあらがって装着する必要があり、交換作業性が悪かった。また、装着時にトナー収容器が加圧ガイド部材との接触によって破損する危険があるため、折り目のあるトナー収容器の側面部をある程度剛性のある材質からなるものを用いる必要性があり、減容性の高い薄くて柔らかい材質を用いることができなかった。また、強く押し込む際に、トナー収容器にシワができ、収納容器が減容する際、折り目に沿ってトナー収容器をシワ無く一定の形状に折り畳むことができなかった。
なお、上記課題は、上記画像形成装置のトナー搬送装置に用いられる容器収納装置に限らず、内部に収容物を収容した柔軟な袋状部材を減少させて、袋状部材を減容させながら、該収容物を排出する収納容器を収納する容器収納装置においても生じるものである。
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、収容器をシワ無く一定の形状に折り畳むことができるとともに、交換作業性がよく減容性の高い収容器を用いることができる容器収納装置、この容器収納装置を備えた搬送装置および画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、外圧が加えられ又は内圧が減少することで、該袋状部材が変形しながら減容する柔軟な袋状部材を備え、該袋状部材の内部に収容物を収容した収納容器を着脱自在に支持する容器支持部材と、該容器支持部材に対して上記収納容器を着脱するための着脱位置と、該容器支持部材に支持された収納容器を装置内部に収容する収容位置との間で該容器支持部材を移動させる容器支持部材移動手段とを備えた容器収納装置において、一端が、上記容器支持部材に回転自在に取り付けられ、他端が、上記収納容器の袋状部材と当接する当接部材と、該当接部材を弾性的に収納容器に当接させる弾性部材と、上記当接部材を収納容器側に加圧する加圧機構とを有し、上記容器支持部材が収容位置にあるとき、上記加圧機構により上記当接部材を上記収納容器側に加圧し、該袋状部材が減容後一定の形状となるように袋状部材に当接部材により外圧を印加して袋状部材の減容を補助し、上記容器支持部材が着脱位置にあるとき、上記加圧機構による上記当接部材に対する加圧を解除して、上記容器支持部材が着脱位置にあるときの当接部材から袋状部材に印加される外圧を、上記容器支持部材が収容位置にあるときに当接部材から袋状部材に印加される外圧よりも小さくする外圧印加手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の容器収納装置において、上記容器支持部材が上記着脱位置と上記収納位置との間を移動するのに連動して、上記当接部材から袋状部材に印加される外圧を変更することを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の容器収納装置において、上記当接部材は、上記着脱位置にあるとき、上記収納容器の着脱の妨げにならない退避位置にあることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の容器収納装置において、上記容器支持部材が上記着脱位置と上記収納位置との間を移動するのに連動して、袋部材に外圧を印加する印加位置と上記収納容器の着脱の妨げにならない退避位置との間で上記当接部材が移動することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3の容器収納装置において、上記当接部材が印加位置に位置するように、上記弾性部材を介して上記加圧機構が上記当接部材を支持し、上記容器支持部材が上記着脱位置にあるとき、上記加圧機構による支持を解除して、上記当接部材を自重により退避位置に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3、4または5の容器収納装置において、上記容器支持部材は箱型形状であり、この内部に収納容器が支持されており、上記当接部材が退避位置にあるとき、上記当接部材の少なくとも一部が上記容器支持部材の内部から外部へ突出することを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5または6の容器収納装置において、上記当接部材は、上記袋状部材の両面から外圧を印加することを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4、5、6または7の容器収納装置において、上記袋状部材は、上記排出口に向かって容器断面積が除々に減少するテーパ部を有しており、上記当接部材は、少なくとも上記テーパ部開始位置に外圧を印加することを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7または8の容器収納装置において、上記袋状部材は、折り目を有しており、上記当接部材は袋状部材の折り目に外圧を印加することを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の容器収納装置において、上記当接部材の一端は、上記容器支持部材の上記収納容器内の収容物が排出される排出口近傍を支持する部分に、取り付けられることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の容器収納装置において、上記弾性部材は、上記加圧機構と上記当接部材とは別体であることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の容器収納装置において、上記収容物は、画像形成装置で用いるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、内部に収容物を収容した柔軟な袋状部材を備えた収納容器を収納する容器収納部と、上記袋状部材に外圧を加えまたは内圧を減少させることにより、上記袋状部材を変形させながら収納容器の排出口から収容物を排出させる排出手段と、該排出口に連結して該排出口から排出される収容物を搬送先に搬送するための搬送部材とを備えた搬送装置において、上記容器収納部が、請求項12の容器収納装置であることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、潜像担持体上の潜像に現像装置によってトナーを付着させて現像し、これにより得たトナー像を記録材上に転移させて画像を形成する画像形成装置において、上記現像装置に搬送されるトナーを収容した収納容器と、該収納容器内を収納する容器収納装置とを備え、該容器収納装置として、請求項13の搬送装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、請求項1乃至12のいずれかの容器収納装置の容器支持部材を収容位置から着脱位置に移動させる工程と、上記容器支持部材に収納容器をセットする工程と、上記収納容器が容器支持部材上を自重で落下して、上記収納容器の排出口が収容物の排出先にセットされる工程と、容器支持部材を着脱位置から収納位置に移動させる工程とからなることを特徴とするものである。
請求項1乃至15の発明によれば、容器支持部材が着脱位置にあるときの外圧印加手段から袋状部材に印加される外圧を、容器支持部材が収容位置にあるときの外圧印加手段から袋状部材に印加される外圧よりも小さくしている。これにより、容器支持部材が着脱位置と収容位置にあるときとで外圧印加手段から袋状部材に印加される外圧が同じものに比べて、作業者が収納容器を強く押し込まなくとも収納容器を容器支持部材に装着することができ、装着作業性が向上する。また、作業者が収納容器を強く押し込まなくとも容器支持部材に装着することができるので、収納容器の袋状部材にシワができることが抑制される。よって、袋状部材が減容する際、収納容器をシワ無く一定の形状に折り畳むことができる。また、収納容器を交換する際、外圧印加手段が抵抗とならないので、減容性の高い剛性の低い収納容器を用いることができる。その結果、収容物を安定的に排出することができ、安定的に収容物を搬送先に搬送することができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置の一実施形態として、複数の感光体が並行配設されたタンデム方式のカラーレーザプリンタ(以下「プリンタ」という)について説明する。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスユニット1Y,1M,1C,1Kを備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスユニット1Y、1M、1C、1Kの他には、光書込ユニット10、中間転写ユニット11、2次転写バイアスローラ18、レジストローラ対19、給紙カセット20、ベルト定着方式の定着ユニット21などが配設されている。
上記光書込ユニット10は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像情報に基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
図2は、上記プロセスユニット1Y,1M,1C,1Kのうち、イエロー用のプロセスユニット1Yの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット1M,1C,1Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図2において、プロセスユニット1Yは、ドラム状の感光体2Y、帯電器30Y、現像装置40Y、ドラムクリーニング装置48Y、図示しない除電器などを有している。
上記帯電器30Yは、交流電圧が印加される帯電ローラ31Yを感光体2Yに摺擦させることで、暗中にて感光体2Yの表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体2Yの表面には、上記光書込ユニット10によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置40Yによって現像されてYトナー像となる。
上記現像装置40Yは、現像ケース41Yの開口から周面の一部を露出させるように配設された現像ロール42Yを有している。また、第1搬送スクリュー43Y、第2搬送スクリュー44Y、ドクターブレード45Y、トナー濃度センサ(以下、「Tセンサ」という。)46Yなども有している。
上記現像ケース41Yには、磁性キャリアと、マイナス帯電性のYトナーとを含む図示しない二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は上記第1搬送スクリュー43Y、第2搬送スクリュー44Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ロール42Yの表面に担持される。そして、上記ドクターブレード45Yによってその層厚が規制されてから感光体2Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体2Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費した二成分現像剤は、現像ロール42Yの回転に伴って現像ケース41Y内に戻される。
上記第1搬送スクリュー43Yと、上記第2搬送スクリュー44Yとの間には仕切壁47Yが設けられている。この仕切壁47Yにより、現像ロール22Yや第1搬送スクリュー43Y等を収容する第1供給部と、第2搬送スクリュー44Yを収容する第2供給部とが現像ケース41Y内で分かれている。第1搬送スクリュー43Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール42Yに供給する。第1搬送スクリュー43Yによって上記第1供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられた図示しない開口部を通って上記第2供給部内に進入する。第2供給部内において、第2搬送スクリュー44Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部から送られてくる二成分現像剤を第1搬送スクリュー43Yとは逆方向に搬送する。第2搬送スクリュー44Yによって第2供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部内に戻る。
透磁率センサからなるTセンサ46Yは、上記第2供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサ66YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RAMを備えており、この中にTセンサ46Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納している。また、他の現像装置に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納している。Y用Vtrefは、図示しないYトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ46Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないYトナー搬送装置を駆動制御して上述の第2供給部内にYトナーを補給させる。この補給により、現像装置40Y内の二成分現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。
Y用の感光体2Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト(図示せず)に中間転写される。中間転写後の感光体2Yの表面は、ドラムクリーニング装置48Yによって転写残トナーがクリーニングされた後、除電ランプによって除電される。そして、帯電器30Yによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。
先に示した図1において、上記中間転写ユニット11は、中間転写ベルト12、駆動ローラ13、張架ローラ14,15、ベルトクリーニング装置16、4つの中間転写バイアスローラ17Y,M,C,Kなどを有している。中間転写ベルト12は、駆動ローラ13、張架ローラ14,15にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ13によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。4つの中間転写バイアスローラ17Y,M,C,Kは、それぞれ図示しない電源から中間転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト12をその裏面から感光体2Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ中間転写ニップを形成する。各中間転写ニップには、上記中間転写バイアスの影響により、感光体と中間転写バイアスローラとの間に中間転写電界が形成される。Y用の感光体2Y上に形成された上述のYトナー像は、この中間転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト12上に中間転写される。このYトナー像の上には、感光体2M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて中間転写される。かかる重ね合わせの中間転写により、中間転写ベルト12上には4色重ね合わせトナー像が形成される。この4色重ね合わせトナー像は、後述の2次転写ニップで記録材である転写紙Pに2次転写される。一方、2次転写ニップ通過後の中間転写ベルト12の表面に残留する転写残トナーは、上記張架ローラ15にバックアップされる中間転写ベルト部分に当接するベルトクリーニング装置16によってクリーニングされる。
上記光書込ユニット10の下方には、転写紙Pを複数重ねた転写紙束の状態で収容する給紙カセット20が配設されており、一番上の転写紙Pに給紙ローラ20aを押し当てている。給紙ローラ20aが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Pが紙搬送路に給紙される。
中間転写ユニット11の上記駆動ローラ13には、中間転写ベルト12を介して2次転写バイアスローラ18が当接して2次転写ニップを形成している。この2次転写バイアスローラ18には、図示しない電源によって2次転写バイアスが印加される。
上記給紙カセット20から紙搬送路に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対19のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ベルト12上に形成された4色重ね合わせトナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記2次転写ニップに進入する。レジストローラ対19は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを2次転写ニップにて4色重ね合わせトナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、2次転写ニップでは、4色重ね合わせトナー像が転写紙Pに密着する。そして、上述の2次転写バイアスやニップ圧の影響を受けて転写紙P上に2次転写されて、転写紙Pの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Pは、定着ユニット21に送られる。
上記定着ユニット21は、定着ベルト21aを3本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニット21bと、内部に熱源を有する加熱ローラ21cとを備えている。そして、このベルトユニット21bと加熱ローラ21cとの間に転写紙Pを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着させる。定着ユニット21を通過した転写紙Pは、排紙ローラ対22を経て機外へと排出される。
かかる構成の本プリンタでは、プロセスユニット1Y,M,C,Kや、中間転写ユニット11等によって、記録体たる転写紙Pに可視像たるトナー像を形成する可視像形成手段が構成されている。
次に、補充用のY、M、C、Kトナーをそれぞれ収容した収納容器であるトナー収容器50Y,50M,50C,50Kについて説明する。
図3は、Yトナー用のトナー収容器50Yを示す斜視図である。図において、トナー収容器50Yは、柔軟な袋状部材である袋部51Yと、キャップ部材である口金部52Yと、円柱状のシャッタ部材53Yとを有している。袋部51Yは、厚さ50〜210[μm]程度の変形自在である柔軟なシート材が単層又は複層の角張った袋状に成形されたもので、内部に収容物であるYトナーを収容している。このシート材としては、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロン等からなる樹脂シートや、紙シートなどを用いることができる。本実施形態では、口金部52Yを溶着可能な材料であるポリエチレンシートからなる内側層に、ナイロンシートからなる外側層が被覆された2層構造の袋部51Yを使用している。本実施形態では、この袋部51Yの正面と裏面(図中手前側の面と奥側の面)の平坦部外側に、ポリエチレンテレフタレートやアルミ等からなる補強層80が設けられている。
この補強層80の作用により、袋部51Yの減容過程において、補強層80が設けられた平坦部は平面を保つことができるので、その平坦部がシワになったり波打ったりしない。よって、このシワや波打ちによって折り目fが崩されることがなくなり、減容後の袋部51Yは折り目fに沿ってきちんと折り畳まれる。
また、この補強層80には、図示のように8つの孔が設けられている。作業者は、袋部51Yを把持するときにこれらの孔に指を引っかかることができる。よって、作業者がトナー収容器50Yを把持して振ったり、後述する容器支持ホルダにセットしたりする作業時の取扱性が高い。更に、これらの孔は、袋部51Yを把持するときに指を接触させるべき適切な位置を作業者に報知するためのマークとしても機能する。これにより、折り目fが崩されないような適切な位置を作業者に把持させることができ、減容後の袋部51Yの形状を一定形状とすることができる。
袋部51Yの上半分は、膨らんだ状態でほぼ直方体の形状になるが、下半分は逆四角錐状の形状(テーパー形状)になる。このような逆四角錐状の形状により、口金部52Yに向かって下り勾配となるホッパが形成されている。このホッパの先端には、樹脂材等からなる変形不能な口金部52Yが溶着されている。トナー収容器50Yは、口金部52Yを下側に位置させる姿勢で用いられ、袋部51Yと口金部52Yとが連通している。口金部52Yには、貫通孔であるノズル受入孔54Yが水平方向に貫通せしめられており、これに円柱状のシャッタ部材53Yが挿入されることで、図示しないYトナーがトナー収容器50Y内に封止されている。なお、Yトナー用のトナー収容器50Yについてだけ図3を用いて説明したが、他色トナー用のトナー収容器50M,50C,50Kについてもほぼ同様の構成であるので説明を省略する。
次に、各現像装置に補給用トナーを搬送するための搬送装置であるトナー搬送装置の構成及び動作について説明する。
図4は、Yトナー用のトナー搬送装置をYトナー用の現像装置の一部とともに示す概略構成図である。このトナー搬送装置は、搬送チューブ70Y、搬送路形成部材であるノズル71Y、吸引ポンプ90Yなどを備えている。また、トナー収容器50Yを支持する図示しない容器支持部材としての容器支持ホルダも備えている。トナー収容器50Yは、口金部52Yを下方に向ける姿勢で容器支持ホルダにセットされ、内部のトナーがほぼ無くなった時点で新たなものと交換される。このとき、新たなトナー収容器50Yの口金部52Yに対しては、図3に示したシャッタ部材53Yが係合しているノズル受入孔54Yに対して、ノズル71Yの先端が挿入せしめられる。これにより、シャッタ部材53Yがノズル受入孔54Yから押し出されるとともに、ノズル71Yがノズル受入孔54Yに係合して、ノズル71Yと口金部52Yとが連結する。その結果、トナー収納器50Yから排出されるYトナーを搬送先である現像装置40Yに搬送するためのトナー搬送路が形成される。
ノズル71Yの後端には、搬送チューブ70Yが接続されている。この搬送チューブ70Yは、変形自在で且つ耐トナー性に優れたゴム材や樹脂材等からなる内径φ4〜10[mm]のチューブであり、ノズル71Yとは反対側の端部が吸引ポンプ90Yのポンプ部91Yに接続されている。吸引ポンプ90Yは、一軸偏芯スクリューポンプ(通称モーノポンプ)と呼ばれる方式のものであり、ポンプ部91Y、これに連通する吐出部95Y、軸部材96Y、ユニバーサルジョイント97Y、吸引モータ98Y等を有している。
吸引ポンプ90Yのポンプ部91Yは、金属や剛性の高い樹脂などが偏芯した二条スクリュー形状に加工されたロータ92Y、ゴム等の材料に2条スクリュー状の空洞が形成されたステータ93Y、吸引口94Yなどから構成されている。吸引モータ98Yが回転すると、その回転駆動力がユニバーサルジョイント97Yと軸部材96Yとを介して2条スクリュー形状のロータ92Yに伝わる。そして、ロータ92Yがステータ93Y内で回転すると、ポンプ部91Yの吸引口94Yに負圧が発生する。この負圧により、搬送チューブ70Y、ノズル71Y及び口金部52Yを介して袋部51Y内のYトナーが吸引されて、吸引ポンプ90Y内に吸われた後、ステータ93Y内を通って吐出部95Y内に吐出される。この吐出部95YにはY用の現像装置40Yの上記第2供給部に接続されており、吐出部95Y内に吐出されたYトナーは第2収容部に供給されて図示しない二成分現像剤と混合される。
このように吸引ポンプ90Yの吸引によってYトナーを搬送するトナー搬送装置においては、Yトナーに移動力を付与するためのオーガ等の可動部材を、トナー収容器50Y内に設ける必要がない。このことにより、トナー収容器50Yの構成を簡素にして軽量化を図ることができる。また、吸引ポンプ90Yの吸引力により、変形自在な袋部51Yを萎めてトナー収容器50Yの減容化を図ることもできる。そして、これら軽量化や減容化により、使用済みのトナー収容器50Yをメーカー等に引き取らせてリサイクル利用する場合に、トナー収容器50Yの回収運搬費を抑えることができる。また、トナーを搬送する搬送管にも、スクリュー部材等の可動部材を設ける必要がないので、搬送管として変形自在な搬送チューブ70Yを用いてプリンタ本体内に自由に排回すことが可能になる。そして、このことにより、トナー搬送経路のレイアウト自由度を大幅に向上させることもできる。更には、トナー収容器50Yを現像装置40Yよりも重力方向下側に位置させる場合でも、吸引ポンプ90Yの吸引力によってトナーをポンプアップ搬送することが可能になる。そして、このことによっても、装置内部のレイアウト自由度を向上させることができる。
トナー収容器50Yの袋部51Yには、図3に示したように、折り目fを設けておくことが望ましい。そうすると、吸引に伴って袋部51Yをこの折り目fに沿って萎ませて、最終的に図5に示すように、ほぼ平面状の形状に畳むことが可能になる。そして、トナー収容器50Yをより減容せしめて、輸送コストを更に低減することができるからである。
図6は、トナー収容器50Yの口金部の一例を示す分解斜視図である。この口金部52Yは、図中上下方向の大きな縦穴と図中前後方向のノズル受入孔54Yとが設けられた本体部55Yと、これの上面から突出する溶着部56Yとを有している。また、本体部55Yの縦穴に対して下側から嵌合せしめられるキャップ部57Yなども有している。溶着部56Yは、言うまでもなく、上述の袋部51Yの開口に溶着せしめられて口金部52Yを袋部の下部に固定するためのものである。キャップ部57Yにも、ノズル受入孔54Yが設けられている。即ち、ノズル受入孔54Yは、本体部55Yと、これに嵌合せしめられたキャップ部57Yとを水平方向に貫通するように設けられているのである。キャップ部57Yのノズル受入孔54Yの周囲には、ゴム等の弾性材料からなるリング状シール58Yが固定されている。これにより、ノズル受入孔54Y内に上記ノズル71Yやシャッタ部材53Yが挿入された際に、キャップ部57Yのノズル受入孔54Y内部と、外部との密閉性が発揮される。
口金部52Yを本体部55Yとキャップ部57Yとに分けているのは、袋部51Y内にYトナーを充填し易くするためである。両者を一体にしてしまうと、狭くて且つ袋部51Yからのトナー流路に対して90[°]に折れ曲がったノズル受入孔54YからYトナーを充填しなければならなくなる。これに対して、両者を分割することにより、トナー流路に対して一直線状に位置している口金部52Yの大きな開口から袋部51Yに向けてYトナーをストレートに充填することができるのである。また、Yトナーの充填の際にリング状シール58Yを汚してしまうといった事態を生じ難くすることもできる。なお、シャッタ部材53Yを指で触れてノズル受入孔54Yから押しだしてしまうといった事態を阻止すべく、指先で押し込むことができない程度にシャッタ部材53Yの径を小さくすることが望ましい。断面積としては、8[mm]以下、好ましくは6[mm]以下が好適である。
図7は、トナー収容器50Yの口金部の他の例を示す分解斜視図である。この口金部52Yは、溶着部156Yと、これに係合する本体部155Yとを有している。また、本体部155Yの縦穴に対して上側から嵌合せしめられるキャップ部157Yなども有している。溶着部156Yは、言うまでもなく、上述の袋部51Yの開口に溶着せしめられる。キャップ部157Yが縦穴に嵌合された状態の本体部155Yが溶着部156Yと係合することで、口金部52Yが袋部の下部に固定される。このとき、キャップ部157Yの上部は溶着部156Yの穴に入り込んで嵌合するが、これらの間は、リング状シール58Yによってシールされる。このリング状シール58Yがなくても、通常環境下では問題ないが、これがないと減圧環境(高地環境)下においては袋部51Y内の空気漏れが発生し、通常環境下に戻したときにトナーのパッキングが発生する。これを防止すべく、図7のトナー収容器では、キャップ部157Yの上部と溶着部156Yの穴との嵌合部にリング状シール58Yを設けている。
また、この口金部52Yには、本体部155Y内に回路基板159Yが装着される。この回路基板159Yは、トナー収容器50Yの装着有無やトナー残量を装置本体側から確認できるようにするための電気回路やメモリなどを有している。トナー収容器50Yが装置本体に装着させると、回路基板159Y上の接続端子と装置本体側の接続端子とが接触し、回路基板159Yと装置本体との間で情報の送受信を行い、トナー収容器50Yの装着有無やトナー残量を確認することができるようになっている。
以下、本発明の特徴部分であるトナー搬送装置の構成について説明する。
図8は、本プリンタを示す斜視図である。
図示のように、プリンタの筺体前面には、図示しない回転軸を中心に回動して開閉可能な4つの容器収納装置としての容器支持ホルダ75Y,75M,75C,75Kが設けられている。これらは、それぞれに対応する色用のトナー搬送装置の一部を構成しており、対応する色のトナー収容器を内部に収納して支持する。作業者は、例えばY用のトナー収容器50Yを容器支持ホルダ75Yにセットする場合、図示しないロックを外して、容器支持ホルダ75Yを図示のように手前側に回動するように開ける。そして、作業者は、口金部52Yが鉛直方向下側となるように袋部51Yを両手で把持し、そのトナー収容器50Yを容器支持ホルダ75Yの内部に落し込むように挿入する。
図9は、Y用のトナー搬送装置における容器支持ホルダ75を示す斜視図である。以下の説明では、Y用のトナー搬送装置を例に挙げて説明するが、他色のトナー搬送装置についても同様である。また、説明の便宜上、色分け符号については省略する。
このトナー搬送装置は、プリンタ本体に固定された固定部76を有している。容器支持ホルダ75の下部には容器支持部材としての容器ガイド部材60が設けられている。容器ガイド部材60の下部には、回転軸75aが固定されている。この回転軸75aは、固定部76に回転自在に取り付けられている。これにより、容器支持ホルダ75は、この回転軸75aを中心に回動することができる。また、容器ガイド部材60の上部両側面には、それぞれ突起75bが設けられていて、これらの突起75bは、一端がプリンタ本体に回転自在に取り付けられた2つのスライド部材72にそれぞれ係合している。容器支持ホルダ75が開く範囲は、上記突起75bによってスライド部材72が係止されることによって規制されている。このように、トナー収容器50を着脱するための着脱位置とトナー収容器50を装置内部に収容する収容位置との間で、容器支持ホルダ75を移動させる容器支持部材移動手段としてのホルダ駆動機構が構成されている。
また、容器支持ホルダ75には、トナー収容器50のプリンタ本体側を支持する背面支持部75dが設けられている。この背面支持部75dは、その下端部が容器支持ホルダ75の本体に回動自在に支持されている。背面支持部75dは、容器支持ホルダ75が開いた状態のときには、自重により容器ガイド部材60とともに手前に前傾した姿勢をとるが、図9に示すようにプリンタ本体側に逃げることもできる。このような構成により、トナー収容器50内のトナーが自重で下方に溜まり、袋部51の下部が膨れた状態となっていても、そのトナー収容器50を容器支持ホルダ75にセットすることが容易となる。容器支持ホルダ75が閉じると、背面支持部75dは、トナー収容器50とプリンタ本体との間で挟持された状態で保持される。
図10(a)及び(b)は、口金部52のノズル受入孔54に沿うように、Y用のトナー搬送装置を鉛直方向に切断したときの断面図である。図10(a)は、トナー収容器50を着脱するために容器支持ホルダ75が開いた状態を示し、図10(b)は、容器支持ホルダ75が開じた状態を示すものである。
図示のように、本実施形態のトナー搬送装置は、キャップ保持部材としての可動板73を備えている。この可動板73は、容器支持ホルダ75の下部に固定された回動軸73aを中心に回動自在に取り付けられており、図10(a)に示す退避位置と、図10(b)に示す保持位置との間で移動することができる。容器支持ホルダ75にセットされたトナー収容器50と接触する側とは反対側の可動板73の面には、その下部でカム74のカム面が当接している。このカム74は、そのカム軸74aが容器支持ホルダ75に回転自在に取り付けられており、カム軸74aの一端に設けられたカム駆動ギヤに伝達される駆動力によって回転駆動する。このカム74の回転によって、可動板73は、回動軸73aを中心にして退避位置と保持位置との間を移動する。よって、本実施形態では、カム74、カム軸74a及びカム駆動ギヤが位置決め手段として機能する。
図11(a)及び(b)は、カム74を回転させるための駆動機構を示す説明図である。図11(a)は、トナー収容器50を着脱するために容器支持ホルダ75が開いた状態を示し、図11(b)は、容器支持ホルダ75が開じた状態を示すものである。なお、図示では、容器支持ホルダ75及び可動板73を二点鎖線で示し、固定部76を一点鎖線で示してある。
カム74のカム軸74aに設けられたカム駆動ギヤ74bは、略L字状のセクタギヤ77に設けられたギヤ部77aと噛み合っている。このセクタギヤ77の一端部は、容器支持ホルダ75に固定された回転軸77bに回動自在に取り付けられている。また、セクタギヤ77の中腹には、固定部76に固定された固定軸76bが挿通された長孔が形成されている。
このような構成において、図11(a)に示すように開いた状態の容器支持ホルダ75を閉じる場合、作業者は、手前に開いている容器支持ホルダ75を押し込んで図11(b)に示す状態にする。このように容器支持ホルダ75が移動すると、この移動に伴ってセクタギヤ77の一端に取り付けられた回転軸77bが移動し、セクタギヤ77は、固定軸76bを中心に図中時計回り方向に回転する。この回転力は、セクタギヤ77のギヤ部77aを介してこれに噛み合っているカム駆動ギヤ74bに伝達され、カム駆動ギヤ74bが図中反時計回り方向に約半回転する。本実施形態では、容器支持ホルダ75の開閉範囲が小さくてもカム74を約半回転させるのに必要な回転角を稼ぐため、セクタギヤ77の駆動機構に上述したリンク機構を採用してセクタギヤ77の回動角を大きくし、かつ、セクタギヤ77のギヤ部77aとカム駆動ギヤとのギヤ比を調節している。本実施形態では、容器支持ホルダ75の開閉範囲が23°であるが、168°のカム回転角を得ている。このように回転するカム74は、図10(a)に示す状態から図10(b)に示す状態になり、可動板73は、そのカム面でトナー収容器50側に押され、保持位置に位置決めされる。この保持位置は、容器支持ホルダ75に支持された状態のトナー収容器50の口金部52をノズル71との連結位置に保持するための位置である。
一方、図11(b)に示すように閉じた状態の容器支持ホルダ75を開く場合、作業者は、容器支持ホルダ75を手前に開いて図11(a)に示す状態にする。このように容器支持ホルダ75が移動すると、今度は、上述した動作とは逆の動作をして、カム74は、図10(b)に示す状態から図10(a)に示す状態になる。これにより、そのカム面は可動板73から離間し、可動板73の保持位置への位置決めが解除され、可動板73は、回動軸73aを中心に回動自在な状態になる。したがって、図10(a)に示す退避位置への移動が可能になる。なお、本実施形態では、可動板73を積極的に退避位置へ移動させる構成とはしていないが、もちろん積極的に退避位置へ移動させる構成としてもよい。この場合、例えばバネ等を用いて可動板73を退避位置へ向かう向きに付勢する構成を採用することができる。
なお、この退避位置は、容器支持ホルダ75に対するトナー収容器50の着脱を妨げない位置である。具体的に説明すると、作業者がトナー収容器50を容器支持ホルダ75にセットする際も可動板73が図10(b)に示す保持位置に位置決めされたままだと、トナー収容器50の口金部52が、可動板73及び容器支持ホルダ75の内壁に引っかかりやすい。このように引っかかると、口金部52を容器支持ホルダ75の最深部まで入れることができないので、口金部52がノズル71と連結できず、トナー収容器50を正常にセットすることができない。特に、口金部52の姿勢が崩れている場合には引っかかりやすいので、トナー収容器50を正常にセットできないことが多い。本実施形態においては、作業者がトナー収容器50を容器支持ホルダ75にセットする際には可動板73が図10(a)に示す退避位置に移動可能になる。よって、容器支持ホルダ75へセットされるトナー収容器50の口金部52が可動板73に当接することで、可動板73が退避位置まで移動し、口金部52が入り込むスペースが広がる。よって、口金部52の姿勢が多少崩れていたとしても、その口金部52が可動板73に引っかかりにくくなり、その口金部52を容器支持ホルダ75の最深部までスムーズに入れることができる。したがって、口金部52が引っかかってトナー収容器50を正常にセットできない事態を抑制することができる。
そして、本実施形態では、口金部52が容器支持ホルダ75の最深部まで入り、トナー収容器50が容器支持ホルダ75に支持された状態となった後、作業者が容器支持ホルダ75を閉じると、その動作に連動して可動板73は保持位置に位置決めされる。これにより、口金部52は、その可動板73によってノズル71との連結位置まで案内され、その位置に保持される。その結果、口金部52はノズル71と適切に連結することができる。
特に、本実施形態では、トナー収容器50は、図3に示したように、袋部51の側面(図中左右の面)には一定の形状に減容させるための折り目が形成されている。しかも、シートの継ぎ目であるシーム部の平坦部は、減容後の形状が平坦になるように、袋部51の正面及び背面(図中前面及び背面)に沿うように平坦になっている。そのため、本実施形態のトナー収容器50は、口金部52が設けられた部分近傍の袋部51の領域のうち、袋部51の正面及び背面の方がその側面よりも曲げ剛性が低い。よって、口金部52は、袋部51の正面又は背面に向かって折れやすい。したがって、本実施形態では、可動板73の移動方向を、このトナー収容器50が容器支持ホルダ75に支持された状態にあるときにその正面又は背面が配向する方向と一致するように構成している。これにより、口金部52を容器支持ホルダ75の最深部まで、よりスムーズに入り込ませることができる。
図12(a)及び(b)は、搬送路形成部材駆動機構としてのリンク機構からなるノズル駆動機構を示す説明図である。図12(a)は、トナー収容器50を着脱するために容器支持ホルダ75が開いた状態を示し、図12(b)は、容器支持ホルダ75が開じた状態を示すものである。なお、図示では、容器支持ホルダ75及び可動板73を二点鎖線で示し、固定部76を一点鎖線で示してある。
本実施形態のトナー搬送装置は、容器支持ホルダ75内部の下部に、ノズル71が取り付けられている。このノズル71は、上述したように搬送チューブ70に接続されている。このノズル71は、ノズル保持部材78に固定されている。このノズル保持部材78は、ノズル71の長手方向に平行に延びる2つの突出部78aを備えており、これらの突出部78aは、図12(b)に示すように、ノズルが挿入されると同時に、口金部52の切欠部に嵌合する。また、ノズル保持部材78の両側面(図中前面及び背面)には、突起78bが形成されており、この突起78bはノズル駆動部材79の一端部に回動自在に取り付けられている。このノズル駆動部材79は、上記セクタギヤ77の内側に設けられ、これと一体となって移動する。したがって、作業者が開いている容器支持ホルダ75を閉じると、その容器支持ホルダ75の移動に伴って回転軸77bが移動し、ノズル駆動部材79は、固定軸76bを中心に図中時計回り方向に回転する。この回転力は、ノズル保持部材78を口金部52側に移動させる力となるので、ノズル保持部材78は、ガイドレール84に沿って口金部52に向かって移動し、容器支持ホルダ75に支持された状態のトナー収容器50の口金部52と連結する連結位置に移動する。これにより、図12(b)に示すように、ノズル保持部材78の突出部78aが口金部52の切欠部に嵌合するとともに、ノズル71が口金部52のノズル受入孔54に入り込む。一方、作業者が閉じている容器支持ホルダ75を開けると、上述とは逆の動作がなされ、ノズル保持部材78は、ガイドレール84に沿って口金部52から離れる向きに移動する。そして、図12(a)に示すように、容器支持ホルダ75に対するトナー収容器50の着脱を妨げない非連結位置まで移動する。これにより、口金部52がノズル71に引っかからずに、そのトナー収容器50を容器支持ホルダ75から取り出すことができる。
図13(a)、(b)は、トナー収容器50を着脱するために容器支持ホルダ75が開いた状態を示している。図13(a)は、外圧機構を示した要部斜視図であり、図13(b)は外圧機構の要部正面図である。容器ガイド部材60の内壁面60aは、トナー収容器50のキャップ部材近傍の形状に沿うようなテーパ形状としている。これによりトナー収容器50を容易に収容できる。また、容器ガイド部材60の内側両側面には、外圧印加手段としての外圧機構61がそれぞれ設けられている。この外圧機構61は、トナー収容器50の側面の折り目fに弾性的に当接する当接部材65と当接部材65を弾性的にトナー収容器50に当接させる弾性部材としてのねじりバネ64を有している。また、外圧機構61は、当接部材65をトナー収容器側に押し圧する後述する加圧機構としてのアーム部76aを有している。この外圧機構61は、容器ガイド部材60側面のほぼ中央部付近にそれぞれ位置している。当接部材65は、袋部51の側面の折り目部分fにそれぞれ沿うように配置され、少なくとも袋部51の上半分の直方体の部分と下半分の逆四角錐状の部分(テーパ形状)との境界部付近の折り目に当接するようにしている。この当接部材65は、図13(b)に示すように、容器ガイド部材60の内側正面部60cに対し、それぞれ下端を段つきねじ62で回転自在に取り付けられており、後述する支持機構によって支持されている。この当接部材65は、樹脂性の板状部材で構成されている。当接部材65の中央部付近には、容器ガイド部材60側面の内側から外側へ突出するように延びる突出部65aを有している。この突出部65aの容器ガイド部材60の外側に突出した部分には、長穴65bが設けられている。この長穴65bには、スタッド63に対して回転可能に取り付けられたねじりバネ64の一端64aが挿入されている。スタッド63は、容器ガイド部材60の外側側面に取り付けられている。ねじりバネ64の基端64bは、容器支持ホルダ75が閉じた時に固定部材76の側面から延びる加圧機構としてのアーム部76aと当接する。このように、アーム部76aにねじりバネの基端64bを当接させることで、ねじりバネ64を介して当接部材65を支持する支持機構となる。また、アーム部76aの先端が外側に広がるようなテーパ面となっており、容器支持ホルダ75を閉じる時に、ねじりバネの基端64bが案内されやすいようになっている。
容器支持ホルダ75が開いた状態において図13(a)に示すように、ねじりバネ64の基端64bはアーム部76aと当接しておらず、当接部材65への支持が解除され、袋部51に外圧が印加されていない状態となっている。このように支持が解除されている状態のときは、自重で当接部材65が容器ガイド部材60の側面側に倒れ、トナー収容器50の着脱の際に妨げにならないような退避位置に移動する。また、当接部材65が自重で退避位置に移動できるように、当接部材65の上端部が鉛直方向よりトナー収容器側に倒れないようにしている。本実施形態では、長穴65bの下端とねじりバネ64の一端64aが当接することで当接部材65の上端部が鉛直方向よりトナー収容器側に倒れないようにしている。また、図9に示すように、退避位置にあるとき当接部材65の先端65cが容器ガイド部材60の外側に出るように、容器ガイド部材60の側面に、切り欠き部60dが設けられている。
減容した使用済みトナーを新品のトナー収容器50に取り換えるとき、この当接部材65が外側に倒れて退避位置に移動しているので、当接部材65が取り換えの障害となることはない。このため、作業者は、トナー収容器50を押し込むことなく、自重で容器支持ホルダ75に装着することができる。これにより、トナー収容器50を装着するときに当接部材65と接触して破損することがない。よって、トナー収容器50の側面の剛性を低くすることができ、折り畳みやすいトナー収容器とすることができる。その結果、減容性の高いトナー収容器とすることができる。また、当接部材65が容器ガイド60の側面側に大きく開いて、退避位置にあるので、トナー収容器の剛性が低くても、作業者はトナー収容器破損の心理的抵抗なくトナー収容器を挿入することができる。また、当接部材65の先端が容器ガイド部材の外側にあるので、作業者のトナー収容器破損の心理的抵抗をより削減することができるようになっている。
減容した使用済みトナーを新品のトナー収容器50に取り換えた後、開いた状態の容器支持ホルダ75を閉じる場合、作業者は手前に開いている容器支持ホルダ75を押し込んで、容器支持ホルダ75を移動させる。この移動により、スタッド63に取り付けられているねじりバネ64の基端64bがアーム部76aの先端に当接する。そして、この移動に伴って、基端64bがアーム部76aのテーパ面に案内され、基端64bを容器ガイド60の側面側に除々押し込む。このように、基端64bが容器ガイド60の側面側に除々に押し込まれるようになっているので、作業者は、容器支持ホルダ75の押し込み時に強い抵抗を感じることなく容器支持ホルダ75を閉じることができる。また、ねじりバネの基端64bが除々に押し込まれると、ねじりバネ64が回転し、長穴65bに挿入されているねじりバネの一端64aが当接部材65をトナー収容器50側に押し込む力を徐々に発生させる。このとき容器ホルダ75に収められているトナー収容器50はトナーが詰まった状態であり、袋部51の下部が膨れた状態となっている。従って、当接部材65はトナー収容器側へ移動できず、この当接部材65を内側に押し込む力は、ねじりバネ64により弾性吸収される。これにより、この当接部材65が袋部51の折り目に弾性的に当接することができる。よって、トナー収容器内のトナーが多い時は、当接部材65が強く折り目fに当接して折り畳みと減容を確実にサポートする。
トナー収容器内のトナーが使用されて、トナー収容器50が吸引により減容されてくると、図14に示すように、当接部材65が除々にトナー収容器側へ移動する。このとき、当接部材65は袋部51の側面の折り目fに沿っているので、袋部51は、この折り目fに沿ってきれいに折り畳められる。これによりトナー収容器50の袋部51にシワなどが発生することがない。よって、流動性の悪いトナーでも、トナーを良好に排出することができ、トナー収容器内のトナーを使い切ることができる。また、トナー収容器50は、容器内に収容されているトナーがスムーズに口金部52に移動するように、口金部52に向けて径が縮小するようなテーパとなっている。このため、袋部51の内側に折り畳められる量は、口金52から離れるにつれて多くなる。よって、当接部材65は下端部をトナー収容器50の口金部52が挿入される容器ガイド部材60の下側に取り付け、この下端部を中心して回転させるようにすれば、当接部材65の移動量は口金部52近傍から離れるに従って大きくすることができる。その結果、当接部材65のトナー収容器側への移動量を袋部51の内側に折り畳められる量に対応することができ、より確実に折り畳むことができる。
当接部材65は、トナー収容器の側面の折り目fにすべてに当接する必要が無く、少なくとも袋部51Yの上半分の直方体の部分と下半分の逆四角錐状の部分(テーパ形状)との境界部付近の折り目に当接すれば良い。少なくともこの境界部付近に当接部材65を当接すれば、直方体の折り目と逆四角錐状の部分の折り目がスムーズに折り畳めることができる。
上記実施形態では、当接部材65を自重で退避位置に移動させているが、これに限られない。例えば、図15に示すようにアーム部76aの先端を容器ガイド部材60側面側に折り曲げ、容器支持ホルダ75を開いたときにねじりバネの基端64bを固定部材76側に押し込むようにしても良い。容器支持ホルダ75を閉じた状態から開いた状態に移動するとき、アーム部76aの先端が基端64bに当接して、固定部材76側に押し込む。すると、ねじりバネ64が図15に示すように反時計周りに回転する。すると、長穴65bに挿入されているねじりばねの一端64aが図中下側に移動する。このねじりバネの一端64aが図中下側に移動することで、当接部材65を退避位置に移動させることができる。容器支持ホルダ75を開いた状態から閉じた状態に移動させるときは、上述同様に基端64bがアーム部76aに案内されて、当接部材65を退避位置からトナー収容器側に移動させる。このような構成とすることで、容器支持ホルダが開いた状態のときに当接部材65を確実に退避位置に位置させることができる。
また、本実施形態の外圧機構を図16に示すように構成してもよい。図16(a)は、トナー収容器50を着脱するために容器支持ホルダ75が開いた状態を示す外圧機構の要部斜視図、図16(b)は、容器支持ホルダ75が開じた状態を示す外圧機構の要部斜視図である。この外圧機構は、一本の剛性部材を折り曲げた外圧部材161と、外圧部材161をトナー収容器側に押し圧する加圧機構としてのアーム部76aとを有している。外圧部材161は、袋部材51と当接する当接部161cと、当接部161cを弾性的にトナー収容器50に当接させる弾性部161aと、アーム部76aと当接するアーム当接部161dとを有している。この外圧部材161は、外圧部材161の下端を段つきねじ162で容器ガイド部材(図示せず)の内側正面部に対し回転自在に取り付けられている。下端から上方に延びる部分は、外圧部材161の中央部付近で外側に折れ曲がり、容器ガイド部材の内側側面から外側に突出する弾性部161aを形成する。そして、この突出部分の先端は、固定部材76側に折れ曲がり、固定部材76のアーム部76aに当接するアーム当接部161dを形成する。外圧部材161の上端部から下方に延びる部分は、外圧部材の下端部から上方に延びて容器ガイド部材60の内側側面から外側に突出するように折れ曲がった部分と対向する位置まで延びて、袋部51の折り目と当接する当接部161cを形成する。そして、上述同様、外側に折れ曲がり、容器ガイド部材の内側側面から外側に突出する弾性部161aを形成する。容器ガイド部材の内側側面から外側に突出した部分の先端は、固定部材67側の折れ曲がりアーム当接部161dを形成し、上記外圧部材の下端から上側に延びる部分と合流している。
図16(a)に示すように、容器支持ホルダ75が開いた状態のときは、アーム当接部161dはアーム部67aから外れ、支持が解除される。このため、当接部161cは、弾性部161aやアーム当接部161dの重みにより自重で容器ガイド部材の側面側に倒れて、退避位置に移動する。これにより、新品のトナー収容器交換時に当接部161cがトナー収容器50の挿入を妨げることなく、自重で装着することができ、また作業者に心理的な影響も与えない。新品のトナーに取り換えて、作業者が容器支持ホルダ75を押し込むとアーム当接部161dが固定部材76のアーム部76aに当接する。アーム部76aはテーパ面となっているで、作業者が容器支持ホルダ75を押し込んでいくと、アーム当接部161dが容器ガイド側面に徐々に押し込まれる。すると、袋部51の折り目に当接している当接部161cにトナー収容器側に押し込む力が徐々に発生する。しかし、新品のトナー収容器50はトナーが詰まった状態であり、袋部51の下部が膨れた状態となっているので、当接部161cは、トナー収容器側に移動することができない。すると、図17に示すように、当接部161cが容器ガイド側面側に広がり、当接部161cの下端部と、ガイド部の下端部から上側に延びる部分とが対向する位置の間隔aが、a´に広がる。このように、当接部161cの下端部から折れ曲げって容器ガイド部材の内側側面から外側に突出する弾性部161aが、当接部161cのトナー収容器側に押し込む力を弾性吸収することができる。
図16(b)に示すように、容器支持ホルダ75が閉じた状態のときは、当接部161cによって、トナー収容器50の折り目fを折り畳もうとする力が働いている。トナー収容器50のトナーが使用されて減容されていくと、当接部161cが除々に内側に移動して、袋部51を折り目fに沿ってきれいに折り畳む。これにより、これにより袋部51にシワなどが発生することがない。また、この外圧部材161においても下端部を中心して回転させるようにしているので、当接部161cの移動量を袋部51の内側に折り畳められる量に対応することができ、より確実に折り畳むことができる。
本実施形態では、粉体であるトナーを搬送する搬送装置を例に挙げて説明したが、本発明は、トナーに限らず、トナー以外の粉体や、液体、気体等の収納容器に収容されたその他の収容部を別の装置等に搬送するための搬送装置であれば、同様の効果を得ることができる。
以上、本実施形態によれば、外圧機構61は、容器支持ホルダ75が収納位置にあるとき、安定した減容性能を確保するために、減容時に袋部51がシワなく一定形状にきれいに畳むことができるような外圧を袋部51に印加する。よって、流動性の高くないトナーでも、収容部内に残留することなく使いきることができる。そして、容器支持ホルダ75が着脱位置にあるときは、作業者がトナー収容器50を強く押し込まずとも容器支持ホルダ75に装着することができるように外圧機構61から袋部材51に印加する外圧を容器支持ホルダ75が収納位置にあるときの外圧に比べて弱くしている。これにより、トナー収容器50を容器支持ホルダ75に装着する際、外圧機構61から袋部51に印加する外圧が収納位置と着脱位置とで同じ圧力のものに比べて、作業者がトナー収容器50を強く押し込まずとも装着することができ、装着作業性が向上する。また、作業者がトナー収容器50を強く押し込まなくとも容器支持ホルダ75に装着することができるので、袋部51にシワができることが抑制される。よって、袋部51が減容する際、袋部51をシワ無く一定の形状に折り畳むことができる。また、外圧機構61から袋部51に印加する外圧が収納位置と着脱位置とで同じ圧力のものに比べて、外圧機構61がトナー収容器50を交換する際の抵抗とならないので、減容性の高い剛性の低い収納容器を用いることができる。その結果、収容物を安定的に排出することができ、安定的に収容物を搬送先に搬送することができる。
また、上記容器支持ホルダ75が着脱位置にあるときの外圧機構61から袋部材51に印加する外圧を、トナー収容器50が自重での落下によって容器支持ホルダ75に装着できるまで弱めれば、作業者が押し込むなどして収納容器を容器支持部材に装着する必要がなくなる。よって、収納容器の交換作業性がさらに向上する。また、作業者が収納容器を押し込まなくても容器支持ホルダ75に装着できるので、交換作業中に収納容器の袋状部材にシワができない。このため、収納容器が減容する際、シワ無く一定の形状に確実に折り畳むことができる。また、押し込んでセットする場合、収納容器は袋状の柔らかい部材なので、収納容器がセット位置に当接したとしても、作業者にはセット感が感じられず、必要以上に押し込んでしまう場合がある。しかし、上記のように容器支持ホルダ75が着脱位置にあるときの外圧部材から袋部材51に印加する外圧をトナー収容器50が自重での落下によって容器支持ホルダ75に装着できるような圧力にまで弱めれば、作業者が押し込む必要がないので、収納容器を必要以上押し込むことが無くなる。
また、作業者が、容器支持ホルダ75を押し込んで、容器支持ホルダ75を閉じた位置(収納位置)から開いた位置(着脱位置)へ移動させるとき、この移動に伴って外圧機構61がトナー収容器50の袋部51に加圧する外圧を徐々に弱めている。これにより、容器支持ホルダ75が着脱位置に移動した後、袋部材51にかかる外圧を弱めるような操作をなくすことができる。よって、容器支持ホルダ75が着脱位置に移動したと同時に、トナー収容器50を交換することができ、トナー収容器50の交換を容易に行うことができる。
また、容器支持ホルダ75が着脱位置にあるとき、外圧機構61の当接部材65をトナー収容器50の着脱の際に妨げにならないような退避位置に移動させる。これにより、減容した使用済みトナーを新品のトナー収容器50に取り換えるとき、外圧機構61が取り換えの障害となることはない。このため、作業者は、トナー収容器50を押し込むことなく、自重で容器支持ホルダ75に確実に装着することができる。また、外圧機構61の当接部材65が容器ガイド60側に大きく開いて、退避位置にあるので、作業者は、トナー収容器破損の心理的抵抗なくトナー収容器50を挿入することができる。これにより、トナー収容器50の折り畳められる部分を減容性能の高い薄くて柔らかい材質にしても作業者に心理的不安を与えず、交換作業を行わせることができる。
また、図15に示すように、容器支持ホルダ75を閉じた状態から開いた状態に移動させるとき、この移動に連動して外圧機構61の当接部材65を退避位置に移動させる。これにより、容器ホルダが開いた状態のときに当接部材65を確実に退避位置に位置させることができる。
また、容器支持ホルダ75が着脱位置に移動したときに、当接部材65が自重で容器ガイド部材60の側に倒れ、退避位置に移動するようにしている。その結果、容器支持ホルダ75を着脱位置に移動したときに、加圧装置や駆動装置を用いることなく、簡単な構成で当接部材65を退避位置に移動させることができる。これにより、製造のコストを安価にすることができる。また大掛かりな装置を用いないので、故障の発生率を低減することができる。
また、容器ガイド部材60の側面には、当接部材65が退避位置にあるとき、ガイド部60から当接部材65の一部を突出させるための切り欠き部60dが設けられている。このように、当接部材65が退避位置にあり、さらにその一部が容器ガイド部60の外側に突出している。これにより、作業者がトナー収容器を挿入する際、トナー収容器が挿入される容器ガイド部材の内部にトナー収容器の挿入の障害となるような部材がなくなる。その結果、作業者がトナー収容器を挿入する際、トナー収容器が当接部材65と接触してトナー収容器が破損してしまうのではないかという作業者の心理的不安をさらに低減することができる。
また、袋部51の一方の側面のみに圧力を印加した場合、圧力を印加した側面のみ積極的に折り畳められる結果、圧力が印加された側面のみ減容してしまい、袋部51にねじれが生じ、シワが発生する場合がある。しかし、袋部材51の両側面に均等な圧力を印加することで、袋部材の両側面が均等に折り畳まれ、両側面を均等に減容することができる。これにより、袋部材51シワなどを発生させず、きれいに折り畳めることができ、確実な減容性能を得ることができる。
また、当接部材65は、少なくとも、袋部材51のテーパ開始位置、すなわち、袋部51Yの上半分の直方体の部分と下半分の逆四角錐状の部分(テーパ形状)との境界部付近に外圧を印加させる。これにより、袋部51Yの上半分の直方体の部分と袋部51Yの下半分の逆四角錐状の部分の両方をきちんと畳めるようにサポートすることができる。よって、袋部51をより確実にシワ無く一定形状に折り畳むことができ、より確実な減容性能を得ることができる。
また、当接部材65はトナー収容器50の袋部51に設けられた側面の折り目fに沿って外圧を印加するので、トナー収容器50をシワ無く一定形状に折り畳むことができる。これによって、より確実な減容性能を得ることができる。
また、本実施形態の外圧機構61は、袋部材51と当接する当接部材65と、この当接部材65を袋部材51の折り目fに弾性的に当接させる弾性部材としてのねじりバネ64とを備えている。また、ねじりバネ64の基端64bが、固定部材67の側面から延びる加圧機構としてのアーム部76aと当接して、当接部材61cをねじりバネ64を介して支持する支持機構として機能している。このアーム部76aは、先端から固定部材側に向けて容器ガイド部材60側に傾斜するテーパ面を有している。そして、作業者が、容器支持ホルダ75を押し込んで、容器支持ホルダ75を開いた位置(着脱位置)から閉じた位置(収納位置)への移動に伴って、支持部61dがアーム部76aのテーパ面に案内されて容器ガイド60側に除々に押し込まれる。すると、支持部61dとねじりバネ64を介して連結されている当接部材61cが徐々にトナー収容器50側に押し込まれ、トナー収容器50の袋部材51に印加される外圧を高める。このようにして、容器支持ホルダの着脱位置と収納位置との移動に連動して、袋部材51に印加される外圧を変更する。また、容器支持ホルダ75が着脱位置にあるときは、アーム部76aとねじりバネの基端64bとを非接触状態にする。これにより、外圧部材61からトナー収容器50に力を発生させないようにすることができる。また、アーム部76aと基端64bとを非接触状態とすることで、当接部材65が自重で退避位置に移動することができる。このように、簡単な機構で外圧機構61から袋部材51に印加する外圧を変更することができ、容器支持ホルダの着脱位置にあるとき当接部材65を退避位置に移動させることができる。よって、製造のコストを安価にすることができる。また大掛かりな装置を用いないので、故障の発生率を低減することができる。また、ねじりバネ64により、当接部材65を袋部51の側面の折り目fに弾性的に当接させているので、トナー収容器50内のトナーが多い時は、当接部材65が強く折り目fに当接して折り畳みと減容を確実にサポートすることができる。また、当接部材65が退避位置にあるとき、当接部材65の先端が容器ガイド部材60の切り欠き部60dから容器ガイド部材60の外側に突き出る。これにより、作業者は、心理的不安なくトナー収容器を装着することができる。
また、トナー収容器50は、容器内に収容されているトナーがスムーズに口金部52に移動するように、口金部52に向けて径が縮小するようなテーパとなっている。このため、袋部材51の内側に折り畳められる量は、口金52から離れるにつれて多くなっている。そこで、当接部材65の下端部を、容器ガイド部材60のトナー収容器50の挿入時に口金部52の近傍付近となる部分に回転自在に取り付け、この下端部を中心にして当接部材65を回転させるようにする。すると、当接部材65の移動量は口金部52近傍から離れるに従って大きくすることができる。その結果、当接部材65のトナー収容器側への移動量をトナー収容器50の側面が内側に折り畳められる量に対応させることができ、より確実にトナー収容器の袋部材51をきれいに折り畳むことができる。これにより、より確実な減容性能を得ることができる。
また、弾性部材をねじりバネ64とし、当接部材65やアーム部76aとは別体としている。これにより、トナー収容器の減容状態における加圧力の変化量や、袋部材51への加圧力大きさの調整等は、ねじりバネ64を取り換えるだけで容易に行うことができる。その結果、設計の自由度を高めることができる。
実施形態に係るプリンタの概略構成図。 同プリンタにおけるイエロー用のプロセスユニットの概略構成を示す拡大図。 同プリンタのYトナー用のトナー収容器を示す斜視図。 同プリンタのYトナー用のトナー搬送装置をYトナー用の現像装置の一部とともに示す概略構成図。 同トナー収容器の減容後の状態を示す説明図。 同トナー収容器の口金部の一例を示す分解斜視図。 同トナー収容器の口金部の他の例を示す分解斜視図。 同プリンタを示す斜視図。 同トナー搬送装置の容器支持ホルダを示す斜視図。 (a)は、容器支持ホルダが開いた状態における、口金部のノズル受入孔に沿うように同トナー搬送装置を鉛直方向に切断したときの断面図。(b)は、容器支持ホルダが閉じた状態における、口金部のノズル受入孔に沿うように同トナー搬送装置を鉛直方向に切断したときの断面図。 (a)は、容器支持ホルダが開いた状態における、カムを回転させるための駆動機構を示す説明図。(b)は、容器支持ホルダが閉じた状態における、カムを回転させるための駆動機構を示す説明図。 (a)は、容器支持ホルダが開いた状態における、ノズル駆動機構を示す説明図。(b)は、容器支持ホルダが閉じた状態における、ノズル駆動機構を示す説明図。 (a)は、容器支持ホルダが開いた状態における、外圧機構の要部を示す斜視図。(b)は、容器支持ホルダが開いた状態における、外圧機構を示す要部正面図。 容器支持ホルダが閉じた状態における、外圧機構を説明する説明図。 容器支持ホルダが開いた状態における、外圧機構の変形例を示す要部説明図。 (a)は、トナー収容器を着脱するために容器支持ホルダが開いた状態における、他の外圧機構を示す説明図。(b)は、容器支持ホルダが閉じた状態における、他の外圧機構を示す説明図。 (a)は、容器支持ホルダが開いた状態における、外圧部材の中央部付近の拡大図。(b)は、容器支持ホルダが閉じた状態における、外圧部材の中央部付近の拡大図。
符号の説明
1Y,1M,1C,1K プロセスユニット
2Y,2M,2C,2K 感光体
40Y 現像装置(搬送先)
50Y,50M,50C,50K トナー収容器(収納容器)
51 袋部(袋状部材)
52 口金部(キャップ部材)
53 シャッタ部材
54 ノズル受入孔
60 容器ガイド
61 外圧機構
63 スタッド
64 ねじりバネ
65 当接部材
71 ノズル
73 可動板(キャップ保持部材)
75 容器支持ホルダ
76 固定部
77 セクタギヤ
78 ノズル保持部材
79 ノズル駆動部材
81 シャッタ部材戻し機構
90Y 吸引ポンプ
161 外圧部材

Claims (15)

  1. 外圧が加えられ又は内圧が減少することで、該袋状部材が変形しながら減容する柔軟な袋状部材を備え、該袋状部材の内部に収容物を収容した収納容器を着脱自在に支持する容器支持部材と、該容器支持部材に対して上記収納容器を着脱するための着脱位置と、該容器支持部材に支持された収納容器を装置内部に収容する収容位置との間で該容器支持部材を移動させる容器支持部材移動手段とを備えた容器収納装置において、
    一端が、上記容器支持部材に回転自在に取り付けられ、他端が、上記収納容器の袋状部材と当接する当接部材と、該当接部材を弾性的に収納容器に当接させる弾性部材と、上記当接部材を収納容器側に加圧する加圧機構とを有し、
    上記容器支持部材が収容位置にあるとき、上記加圧機構により上記当接部材を上記収納容器側に加圧し、該袋状部材が減容後一定の形状となるように袋状部材に当接部材により外圧を印加して袋状部材の減容を補助し、
    上記容器支持部材が着脱位置にあるとき、上記加圧機構による上記当接部材に対する加圧を解除して、上記容器支持部材が着脱位置にあるときの当接部材から袋状部材に印加される外圧を、上記容器支持部材が収容位置にあるときに当接部材から袋状部材に印加される外圧よりも小さくする外圧印加手段を備えたことを特徴とする容器収納装置。
  2. 請求項1の容器収納装置において、上記容器支持部材が上記着脱位置と上記収納位置との間を移動するのに連動して、上記当接部材から袋状部材に印加される外圧を変更することを特徴とする容器収納装置。
  3. 請求項1または2の容器収納装置において、上記当接部材は、上記着脱位置にあるとき、上記収納容器の着脱の妨げにならない退避位置にあることを特徴とする容器収納装置。
  4. 請求項3の容器収納装置において、上記容器支持部材が上記着脱位置と上記収納位置との間を移動するのに連動して、袋部材に外圧を印加する印加位置と上記収納容器の着脱の妨げにならない退避位置との間で上記当接部材が移動することを特徴とする容器収納装置。
  5. 請求項3の容器収納装置において、上記当接部材が印加位置に位置するように、上記弾性部材を介して上記加圧機構が上記当接部材を支持し、上記容器支持部材が上記着脱位置にあるとき、上記加圧機構による支持を解除して、上記当接部材を自重により退避位置に移動させるようにしたことを特徴とする容器収納装置。
  6. 請求項3、4または5の容器収納装置において、上記容器支持部材は箱型形状であり、この内部に収納容器が支持されており、上記当接部材が退避位置にあるとき、上記当接部材の少なくとも一部が上記容器支持部材の内部から外部へ突出することを特徴とする容器収納装置。
  7. 請求項1、2、3、4、5または6の容器収納装置において、上記当接部材は、上記袋状部材の両面から外圧を印加することを特徴とする容器収納装置。
  8. 請求項1、2、3、4、5、6または7の容器収納装置において、上記袋状部材は、上記排出口に向かって容器断面積が除々に減少するテーパ部を有しており、上記当接部材は、少なくとも上記テーパ部開始位置に外圧を印加することを特徴とする容器収納装置。
  9. 請求項1、2、3、4、5、6、7または8の容器収納装置において、上記袋状部材は、折り目を有しており、上記当接部材は袋状部材の折り目に外圧を印加することを特徴とする容器収納装置
  10. 求項1、2、3、4、5、6、7、8または9の容器収納装置において、上記当接部材の一端は、上記容器支持部材の上記収納容器内の収容物が排出される排出口近傍を支持する部分に、取り付けられることを特徴とする容器収納装置。
  11. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の容器収納装置において、上記弾性部材は、上記加圧機構と上記当接部材とは別体であることを特徴とする容器収納装置。
  12. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11の容器収納装置において、上記収容物は、画像形成装置で用いるトナーであることを特徴とする容器収納装置。
  13. 内部に収容物を収容した柔軟な袋状部材を備えた収納容器を収納する容器収納部と、上記袋状部材に外圧を加えまたは内圧を減少させることにより、上記袋状部材を変形させながら収納容器の排出口から収容物を排出させる排出手段と、該排出口に連結して該排出口から排出される収容物を搬送先に搬送するための搬送部材とを備えた搬送装置において、上記容器収納部が、請求項12の容器収納装置であることを特徴とする搬送装置。
  14. 潜像担持体上の潜像に現像装置によってトナーを付着させて現像し、これにより得たトナー像を記録材上に転移させて画像を形成する画像形成装置において、
    上記現像装置に搬送されるトナーを収容した収納容器と、該収納容器内を収納する容器収納装置とを備え、
    該容器収納装置として、請求項13の搬送装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
  15. 請求項1乃至12のいずれかの容器収納装置の容器支持部材を収容位置から着脱位置に移動させる工程と、上記容器支持部材に収納容器をセットする工程と、上記収納容器が容器支持部材上を自重で落下して、上記収納容器の排出口が収容物の排出先にセットされる工程と、容器支持部材を着脱位置から収納位置に移動させる工程とからなることを特徴とする収納容器の装着方法。
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